一种金属板加工用定位冲孔装置
阅读说明：本技术 一种金属板加工用定位冲孔装置 (Positioning and punching device for metal plate machining ) 是由 曹克燕 于 2021-09-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种金属板加工用定位冲孔装置,涉及金属板加工技术领域。本发明包括操作台、移动架和冲孔机构,操作台的整体呈L形设置,操作台的前端两侧对称设置有两个L形支撑架,L形支撑架的两端分别固定连接在操作台向垂直的两侧面上,L形支撑架的顶面上滑动配合设置有移动架,移动架上移动配合设置有冲孔机构；冲孔机构包括转动盘、固定盘和第一液压缸,第一液压缸的一端固定连接在固定盘的侧面顶部。本发明通过矩形卡块、中形定位槽、定位块、第一电机、气缸、圆柱套、顶板和电磁条的设置及构件间的配合,使本装置在使用时可以实现冲头的自动快速更换,更换后冲头的稳定性高,本装置还可以有效的提高金属板冲孔的质量。(The invention discloses a positioning and punching device for metal plate machining, and relates to the technical field of metal plate machining. The invention comprises an operation table, a movable frame and a punching mechanism, wherein the whole operation table is arranged in an L shape, two L-shaped support frames are symmetrically arranged on two sides of the front end of the operation table, two ends of each L-shaped support frame are respectively and fixedly connected to two vertical side surfaces of the operation table, the movable frame is arranged on the top surface of each L-shaped support frame in a sliding fit manner, and the punching mechanism is arranged on the movable frame in a movable fit manner; the punching mechanism comprises a rotating disc, a fixed disc and a first hydraulic cylinder, and one end of the first hydraulic cylinder is fixedly connected to the top of the side face of the fixed disc. According to the invention, through the arrangement of the rectangular clamping block, the middle positioning groove, the positioning block, the first motor, the cylinder, the cylindrical sleeve, the top plate and the electric magnetic strip and the matching among the components, the device can realize the automatic quick replacement of the punch when in use, the stability of the punch after replacement is high, and the device can also effectively improve the punching quality of the metal plate.)
技术领域
本发明属于金属板加工技术领域，特别是涉及一种金属板加工用定位冲孔装置，主要用于金属板加工的冲孔作用。
背景技术
在金属板的加工生产过程中，经常会使用到冲压操作对金属板进行冲孔，冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法，现阶段的冲压装置复杂多样，功能齐全，自动化程度高，给板材的冲孔提供了便利，但是，现有的冲压装置在使用过程中依然存在以下的弊端：
1.现有的冲压装置在对板材进行冲压时，板材表面往往需要开设不同规格的孔，此时需要不同的冲头进行冲压，传统的做法是采用流水线进行冲压，这样的操作需要反复的定位金属板，操作麻烦影响了冲孔的精准度；
现有公开文献，CN110802161A-一种自动更换冲头的钢板冲孔装置，公开了安装台和机壳。本发明中，采用了转动轴、转盘、套筒和顶杆，当需要进行冲头更换时，伺服电机带动主动齿轮转动一定的圈数，主动齿轮带动从动齿轮转动一定的圈数，从动齿轮带动转动轴转动一定的圈数，从而使携带不同冲头的套筒移动至顶杆正下方，气缸收缩，带动顶板迅速向下移动，从而带动顶杆迅速向下移动，进而带动推头推动滑块向下移动，滑块向下移动带动导向杆收缩，冲头杆带动冲头对钢板进行冲孔，工作人员通过PLC控制器控制伺服电机转动角度，即可在工作时转换携带不同冲头的套筒转动至推头正下方，进行自动化转换冲头，完成冲孔操作，自动化程度高，使用方便，冲孔效率大大提高；
该技术手段，虽然可以进行冲头的自动更换，但是冲头的更换是通过齿轮配合实现的，这样的操作存在冲头自动更换操作麻烦，齿轮之间的配合需要进行精准的计算，否则会出现冲头定位不准确的问题，此外，该技术手段中冲头的复位主要靠弹簧来实现，在长时间的使用之后，弹簧会出现形变疲劳，冲头很难精准的恢复到原有的位置，此时金属板在移动冲孔的过程中，会出现个别冲头在金属板上的刮动，对冲头造成损耗；
2.现有的冲孔装置在对金属板进行冲孔时，为了实现冲孔之后的废料与金属板的分离，金属板与操作台的底面之间会保留一定的距离，这样的设置在面对较薄的金属板冲孔时，冲头的下压会导致金属板发生较大的变形，这样的变形会导致金属板冲出的孔内侧不平整，影响了金属板冲孔的质量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以快速便捷更换冲头，冲头的定位稳定性高、金属板冲孔效果好的金属板加工用定位冲孔装置，解决了现有的金属板冲孔装置无法实现冲头的快速更换冲头的定位稳定性差的问题和现有的金属板冲孔装置在对较薄金属冲孔时，金属板冲孔效果差的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种金属板加工用定位冲孔装置，包括操作台、移动架和冲孔机构，所述操作台的整体呈L形设置，所述操作台的前端两侧对称设置有两个L形支撑架，所述L形支撑架的两端分别固定连接在操作台向垂直的两侧面上，所述L形支撑架的顶面上滑动配合设置有移动架，所述移动架上移动配合设置有冲孔机构；
所述冲孔机构包括转动盘、固定盘和第一液压缸，所述第一液压缸的一端固定连接在固定盘的侧面顶部，同时第一液压缸的另一端固定连接在凸形块的底面上，所述凸形块的下端两侧面上对称设置有第一限位块；
所述转动盘同轴设置在固定盘的一侧，所述转动盘的一侧面中心位置固定连接有气缸，所述气缸的固定段固定套合在圆柱套中，所述圆柱套滑动套合在固定盘中；
所述圆柱套离转动盘较远的一端穿过固定盘通过固定螺栓与固定板固定连接，所述固定板的另一侧面中部位置与第一电机的输出轴一端固定连接，所述第一电机固定连接在固定盘的一外侧面上；
所述转动盘的外侧面上沿周向均布设置有安装柱，所述安装柱另一端面内侧设置有矩形安装槽，所述矩形安装槽用于冲头一端上的矩形插柱滑动套合；
所述矩形安装槽靠近转动盘一侧的安装柱上固定套合有矩形卡块；
所述转动盘外侧的固定盘一侧面上沿周向均布设置有多个定位块，所述定位块中沿径向设置有中形定位槽，所述中形定位槽用于矩形卡块的限位卡合；
所述移动架的内侧沿水平方向设置有凸形通槽，所述凸形通槽下端位置的两侧对称设置有第一滑动槽，所述凸形通槽用于凸形块的滑动套合，同时第一滑动槽用于第一限位块的限位卡合；
所述移动架上的凸形块中螺旋套合有螺丝杆，所述螺丝杆通过滚动轴承转动连接在移动架上，所述移动架的一端嵌合在第二电机中，第二电机固定连接在移动架的一端侧面上；
所述移动架靠近操作台竖直板的一侧面中部固定连接有第二液压缸，所述第二液压缸的固定段固定套合在操作台的竖直板中；
所述操作台的底板上并列设置有多个矩形通槽，所述矩形通槽与L形支撑架的顶杆呈平行设置，所述矩形通槽中滑动套合有顶板，同时矩形通槽下方的操作台底面上固定连接有安装板；
所述顶板由位于上端的硬质板和下端的永磁板构成，所述硬质板和永磁板之间粘合固定；
所述安装板的顶面中部位置设置有电磁条，所述电磁条外侧的安装板四个拐角上均设置有第一内螺纹孔，所述电磁条的上端滑动套合在矩形通槽中，所述第一内螺纹孔通过固定螺栓与操作台的底面配合固定。
进一步地，所述矩形安装槽中部一侧的安装柱上设置有第二内螺纹孔，所述第二内螺纹孔中螺旋配合有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的一端与矩形插柱的一侧面接触。
进一步地，所述圆柱套的外侧面中部沿周向设置有T形滑动环，所述T形滑动环外侧的固定盘内侧面上沿周向设置有T形限位槽，所述T形限位槽用于T形滑动环的限位卡合。
进一步地，所述L形支撑架的顶面上设置有第二滑动槽；所述移动架的底面两侧对称设置有第二限位块，所述第二限位块用于第二滑动槽的限位卡合。
进一步地，多个所述顶板两侧的操作台底板顶面上对称设置有C形定位架，所述C形定位架与顶板之间呈平行设置。
进一步地，所述C形定位架的开口槽中设置有压板，所述压板的顶面中部固定连接有第三液压缸，所述第三液压缸的固定段固定套合在C形定位架上。
进一步地，所述C形定位架相对于设置有开口槽的另一外侧面中部设置有第四液压缸，所述第四液压缸的固定段固定连接在操作台的底板顶面上。
进一步地，所述操作台的底面支撑杆上固定安装有PLC控制器，所述PLC控制器通过传导线分别于第一液压缸、气缸、第一电机、第二电机、第二液压缸、电磁条、第三液压缸和第四液压缸电性连接。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过气缸的设置，在更换冲头之前，通过气缸的伸出来实现矩形卡块和中形定位槽之间的分离，此时，通过第一电机的控制，可以实现转动盘转动相应的角度，从而实现转动盘外侧的多个冲头之间的更换，该设置使冲头之间的更换更加快速便捷，更换冲头之后，气缸再一次收缩，矩形卡块限位卡合在中形定位槽中，通过矩形卡块和中形定位槽之间的配合设置，可以实现使用时冲头的限位固定，该设置使冲头的稳定性高，对不需要使用的冲头具有很好的保护。
2、本发明通过顶板的设置，可以从金属板的底面对顶板起到支撑作用，当冲头在金属板的某个位置进行冲孔时，PLC控制器会控制该区域的安装板上电磁条通电，在电磁条通电的情况下，电磁条和永磁板相近的两侧面处于相同的磁性，在同性相斥的作用下，硬纸板会紧紧抵合在待冲孔位置的金属板底面上，该设置通过降低金属形变的距离来有效的提高冲孔的精准度，从而大大提高了金属板冲孔的质量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例一中金属板加工用定位冲孔装置的结构示意图；
图2为图1的右视图；
图3为移动架和冲孔机构连接体的整体结构示意图；
图4为移动架的截面图；
图5为冲孔机构的整体结构示意图；
图6为图5的左视图；
图7为冲孔机构的爆炸图；
图8为图7的左视图；
图9为图7中A处的放大图；
图10为顶板的截面图；
图11为安装板的整体结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、操作台；2、移动架；3、冲孔机构；4、L形支撑架；5、安装板；6、顶板；7、PLC控制器；8、C形定位架；201、第二液压缸；202、螺丝杆；203、第二电机；204、第二限位块；205、凸形通槽；206、第一滑动槽；301、第一液压缸；302、转动盘；303、固定盘；304、凸形块；305、冲头；306、第一电机；307、圆柱套；401、第二滑动槽；501、电磁条；502、第一内螺纹孔；601、硬质板；602、永磁板；801、压板；802、第三液压缸；803、第四液压缸；3021、安装柱；3022、矩形卡块；3023、气缸；3024、矩形安装槽；3025、第二内螺纹孔；3026、锁紧螺栓；3031、定位块；3032、中形定位槽；3033、T形限位槽；3041、第一限位块；3051、矩形插柱；3061、固定板；3071、T形滑动环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开有”、“一侧”、“下”、“高度”、“沿环形方向”、“同心布置”、“交替连接”、“内”、“周侧”、“外侧”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
请参阅图1-2所示，本发明为一种金属板加工用定位冲孔装置，包括操作台1、移动架2和冲孔机构3，从附图可以看出，上述构件组成了本装置的基本构成，操作台1的整体呈L形设置，操作台1的前端两侧对称设置有两个L形支撑架4，L形支撑架4的两端分别固定连接在操作台1向垂直的两侧面上，L形支撑架4的顶面上设置有第二滑动槽401，L形支撑架4的顶面上滑动配合设置有移动架2，移动架2上移动配合设置有冲孔机构3。
请参阅图5-9所示，冲孔机构3包括转动盘302、固定盘303和第一液压缸301，第一液压缸301的一端固定连接在固定盘303的侧面顶部，同时第一液压缸301的另一端固定连接在凸形块304的底面上，凸形块304的下端两侧面上对称设置有第一限位块3041，第一液压缸301的设置可以在伸缩的作用下，带动冲头305上下移动，实现金属板的冲孔；
转动盘302同轴设置在固定盘303的一侧，转动盘302的一侧面中心位置固定连接有气缸3023，气缸3023的固定段固定套合在圆柱套307中，圆柱套307滑动套合在固定盘303中，气缸3023的设置可以在伸缩的作用下实现转动盘302在水平方向上的移动调整；
圆柱套307离转动盘302较远的一端穿过固定盘303通过固定螺栓与固定板3061固定连接，固定板3061的另一侧面中部位置与第一电机306的输出轴一端固定连接，第一电机306固定连接在固定盘303的一外侧面上，该设置可以在第一电机306转动作用下，带动固定板3061进行转动，进而实现转动盘302的转动来实现冲头305的更换，第一电机306优选使用步进电机，可以实现角度的精准调整；
圆柱套307的外侧面中部沿周向设置有T形滑动环3071，T形滑动环3071外侧的固定盘303内侧面上沿周向设置有T形限位槽3033，T形限位槽3033用于T形滑动环3071的限位卡合，该设置在确保圆柱套307自由转动的同时，对圆柱套307的转动起到限位导向的作用；
转动盘302的外侧面上沿周向均布设置有安装柱3021，安装柱3021另一端面内侧设置有矩形安装槽3024，矩形安装槽3024用于冲头305一端上的矩形插柱3051滑动套合；
矩形安装槽3024靠近转动盘302一侧的安装柱3021上固定套合有矩形卡块3022；
矩形安装槽3024中部一侧的安装柱3021上设置有第二内螺纹孔3025，第二内螺纹孔3025中螺旋配合有锁紧螺栓3026，锁紧螺栓3026的一端与矩形插柱3051的一侧面接触，锁紧螺栓3026的设置可以实现安装柱3021和冲头305之间的配合固定，该设置也方便工作人员对冲头305的更换；
转动盘302外侧的固定盘303一侧面上沿周向均布设置有多个定位块3031，定位块3031中沿径向设置有中形定位槽3032，中形定位槽3032用于矩形卡块3022的限位卡合，该设置可以对冲头305使用时的限位固定，避免冲头305在使用的过程中稳定性差的问题。
请参阅图2-5所示，移动架2的内侧沿水平方向设置有凸形通槽205，凸形通槽205下端位置的两侧对称设置有第一滑动槽206，凸形通槽205用于凸形块304的滑动套合，同时第一滑动槽206用于第一限位块3041的限位卡合，该设置可以在凸形块304在凸形通槽205中的移动起到限位导向的作用；
移动架2上的凸形块304中螺旋套合有螺丝杆202，螺丝杆202通过滚动轴承转动连接在移动架2上，移动架2的一端嵌合在第二电机203中，第二电机203固定连接在移动架2的一端侧面上，该设置在第二电机203转动带动螺丝杆202转动的作用下，实现凸形块304沿凸形通槽205的方向进行移动；
移动架2靠近操作台1竖直板的一侧面中部固定连接有第二液压缸201，第二液压缸201的固定段固定套合在操作台1的竖直板中，该设置在第二液压缸201的作用下，可以实现移动架2在与凸形通槽205相垂直的方向进行移动；
移动架2的底面两侧对称设置有第二限位块204，第二限位块204用于第二滑动槽401的限位卡合，该设置可以在移动架2移动时起到限位导向的作用。
请参阅图1和10-11所示，操作台1的底板上并列设置有多个矩形通槽，矩形通槽与L形支撑架4的顶杆呈平行设置，矩形通槽中滑动套合有顶板6，同时矩形通槽下方的操作台1底面上固定连接有安装板5；
顶板6由位于上端的硬质板601和下端的永磁板602构成，硬质板601和永磁板602之间粘合固定，硬质板601优选不会被磁吸附的金属材质构成；
安装板5的顶面中部位置设置有电磁条501，电磁条501外侧的安装板5四个拐角上均设置有第一内螺纹孔502，电磁条501的上端滑动套合在矩形通槽中，第一内螺纹孔502通过固定螺栓与操作台1的底面配合固定，该设置便于安装板5的拆卸安装。
请参阅图1-2所示，多个顶板6两侧的操作台1底板顶面上对称设置有C形定位架8，C形定位架8与顶板6之间呈平行设置；
C形定位架8的开口槽中设置有压板801，压板801的顶面中部固定连接有第三液压缸802，第三液压缸802的固定段固定套合在C形定位架8上，压板801的设置可以对金属板的两端起到夹紧定位的作用，实现时只需要控制第三液压缸802收缩即可；
C形定位架8相对于设置有开口槽的另一外侧面中部设置有第四液压缸803，第四液压缸803的固定段固定连接在操作台1的底板顶面上，第四液压缸803的设置用于控制两个C形定位架8在水平方向上的相对移动，进而方便工作人员根据金属板的尺寸进行调整。
请参阅图1、6、8和11所示，操作台1的底面支撑杆上固定安装有PLC控制器7，PLC控制器7通过传导线分别于第一液压缸301、气缸3023、第一电机306、第二电机203、第二液压缸201、电磁条501、第三液压缸802和第四液压缸803电性连接，PLC控制器7的设置用于对本装置中各电器元件进行自动化控制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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