设定冲床的冲头启动气缸的上和下死点位置的流体操作回路

摘要

一种用于设定冲床的冲头启动气缸(1)的上死点(TDC)和下死点(BDC)位置的流体操作回路,该回路包括一分配压力流体的第一仿真分配器(5),该分配器在一端具有一滑杆并以输出可连接于启动气缸(1)在其内滑动的该腔(2)的上方部分(2a),并以输入可连接于一用于供给低压流体的第一泵(8)和至少一低压快速作用电阀件(6);滑杆(5a)能利用一具有连续的测微移动的相应的调节件(4)通过接触而被推入到位。

说明书

本发明涉及用于设定冲床的冲头启动气缸的上死点和下死点位置的一种流体操作回路。

冲床使用不同的技术，以便预定冲头启动气缸的有用的行程，并因此预定上死点(TDC)和下死点(BDC)，行程是从上死点开始的，该行程的有功步骤在下死点停止。

TDC的控制是在由至少一对线圈产生的诸磁场的作用下，借助于一电子-液压仿真分配器进行的，其中的该分配器由一快速驱动器驱动，该驱动器在其自身的一腔内完成一行程，诸线圈能被电激励且按照要求改变强度。该分配器对抗设置在诸端部的诸弹簧而在腔内移动，并由于这些移动而驱动启动该冲床的气缸的该液压回路的进气孔和排放孔的打开和排放。

用于确定从其气缸开始其有效行程的TDC和BDC的位置的一第一实施例包括在冲压气缸上，或更确切地说在与该冲压气缸刚性相连的一支撑件上的诸机械止挡件，即实际上的诸轴向可调节的销子。这些销子适于分别压靠于一固定在一固定位置的相应的下方支座和沿着与气缸的有效和返回行程相反的方向滑动的该仿真分配器的滑杆，所说的止挡件确定了其下降行程(BDC)的最终的止挡件，而与诸滑杆相对的支座阻挡了上升行程(TDC)。

两个销子具有手动调节能力，这样，它们能按照需要被测微地设置，因此改变了有效行程的范围。

一数字类的另一技术实施例在于在逻辑控制器中引入诸电子止挡件，该控制器控制了该仿真分配器的运动；当到达两死点时，该分配器的行程和该气缸的有效和返回行程停止。

在两种情况下，已有技术都有些缺点。

与利用一机械止挡件的解决方案有关的第一个缺点是：该分配器的行程的控制仅仅通过手动作用在诸止挡销的调节件上才可实现，显然，为了完成该介入每次需要这样，故浪费了时间。

而与诸数字止挡件的使用有关的第二个缺点是：它们的位置不能连续地调节，而只能用能逐渐增加或减少的诸模式位置分段调节。基本上，不能进行这些分段值的线性插入，因此，该气缸只能被调节并停止在诸模式分段的每个端部，而不是如果需要的话在至少一个模式分段的两端部之间。

另外，还必须能控制该气缸的行程的速度。事实上，在诸如要在一金属板上设置一螺纹的特别类型的冲床使用中，该控制如果不是必不可少的话，也会是非常重要的。

最后，当被冲头全部或部分穿透该金属板的机械阻力大时，最基本的是增大所用的气缸的有效力。

本发明的目的是通过提供用于设定冲床的冲头启动气缸的上死点和下死点位置的一种流体操作回路来解决上述已有技术的问题，该操作回路没有已知的装置的那些缺点。

这个目的和其他目的可由用于设定冲床的冲头启动气缸的上死点和下死点位置的一种流体操作回路来实现，该回路包括一分配压力流体的仿真装置，该装置在一端具有一滑杆并能以输出连接于启动气缸的柱塞在其内滑动的该腔的上方部分，并以输入连接于一用于供给低压流体的第一泵压装置和至少一低压快速作用电阀装置，其特点在于，所说的滑杆是可利用一具有连续的测微移动的相应的装置通过接触推动来定位的。

本发明的进一步特点和优点将从对用于设定冲床的冲头启动气缸的上死点和下死点位置的一种流体操作回路的一最佳实施例的描述中变得较清楚，该实施例示于仅用作示例的诸附图中。

图1是本发明在该气缸位于一预先确定的TDC的阶段中的回路图。

图2是图1的一视图，处于该气缸朝着TDC的返回行程的一动态阶段。

图3是图1的另一视图，处于该气缸朝着一待被精加工的金属板和BDC的下降的一动态阶段。

图4是图1的另一视图，处于该气缸的TDC的向上调节用的一动态阶段。

图5是图4的另一视图，处于该气缸的TDC的向下调节用的一动态阶段期间。

图6a和6b是模式化的一电阀装置在两个操作结构时的视图。

图7是一偏心装置的简化示意图，该偏心装置能按需要设置在一装置之间，该装置具有测微和连续移动以及所说仿真分配器装置的滑杆(spool)。

参阅上述诸附图，标号“1”指的是用于启动一冲床中的该冲头的一气缸，该气缸具有在一腔2里滑动的柱塞，该腔被划分成两个部分：一上方部分2a和一下方部分2b。

该气缸1刚性支撑在其柱塞的一端，例如与它刚性连接的一横杆la上，在一第二腔3里配装一可滑动的调节柱塞(setting plnger)4；该调节柱塞朝上突出。

该气缸1在其移动中由一在技术上被视为“仿真分配器”的第一分配器装置5驱动，用以启动其柱塞，该气缸具有三个介入(intervention)位置，并又由一电阀装置6控制：这个装置可以是开一关型，即具有三个介入位置的该类型，或者也可为具有五个介入位置的比例型(见图6a)。

总的标号为“7”的该整个流体操作回路携带了压缩流体，在特定情况下携带油，该回路由一在其平均为接近一典型值60巴的低压下供给油的低压泵压装置8供给流体或油，且如有需要，可由一第二平行泵压装置9在其平均为接近一典型值210巴的高压下供给油。

如有需要，在两泵压装置8与9之间在平行连接它们的回路10a上设置一第二分配器装置10用以控制该连接，并能借助于一从腔2的部分2a经过一传感支路(sensing branch)10b而传来的信号来启动。

该第二腔3借助于回路7的一支路11接受供应流体，该回路由一第二流量控制阀装置12控制，该控制阀装置具有两个位置(开或关)并借助于一支路11a又连接于所说的电阀装置6，该电阀装置也连接于有一导向一排放口14的支路13。

第一泵压装置8其输出始终通过一支路15连接于腔2的下方部分2b，所以气缸1也始终受到一压力，该压力要将其柱塞保持被提升在TDC(上死点)。

第一仿真分配器装置5在向下区域设有一延伸滑杆5a，该滑杆适于保持直接接触于调节柱塞4，并在一端也受到由带有支管15a的支路15提供的恒定的低供给压力；在相反端，它借助于一支路16连接于电阀装置6。

在其相对处，设有一附加的支路15b，该支路从支路15分开，该支路15来自第一泵压装置8并也到达第一仿真分配器装置5。

一附加的支路17也设置成平行于所说的支路15b，并朝向所说的装置5，并直接来自第二泵压装置9且引入到其中。

第一仿真分配器装置5也通过一分支回路19连接于一排放口18。

一读出器装置20也刚性连接于气缸1的柱塞，并适于监控位置和BDC的到达情况。

第二泵压装置9借助于过压安全阀装置21来控制。

可随意地，在特定冲床(称为“划痕(scribing)”)的应用中，在柱塞4与该仿真分配器5的滑杆5a之间设配一偏心装置23。

在此后描述的本发明的操作不详细参照所说第一仿真分配器装置5、所说第二仿真分配器装置10、电阀装置6或6a和第二流量控制阀装置12的结构细节，因为它们已为该领域里的普通的技术人员所熟悉，第一泵压装置8和第二泵压装置9也是如此。

操作如下：参阅图1，可注意到：气缸1的柱塞位于其TDC(上死点)，该TDC由调节柱塞4的设置确定，第一仿真分配器5的滑杆5a座落在该柱塞上。

第二腔没有接受供应，因为第二阀门装置12处于关闭状态。

低进给压力来自第一泵压装置8，并通过支路15和支管15a作用在腔2的下方部分2b和滑杆5a的上方段上，同时下方部分通过支路16和13连接于排放口14。

在该冲床的电子逻辑控制器里能将该读出器装置20设定为一BDC值，实际上在这样的结构里已确定了该气缸1的柱塞能完成的有用的行程的范围。

参阅图2，可注意到：在通过支管15a达到的压力的推动下，气缸1的柱塞上升并朝滑杆5a方向拉动横杆1a、腔3和相应的调节柱塞4，该支管15a连接于排放口18和腔2的上方部分。当柱塞4接触于该仿真分配器装置5的滑杆5a时，气缸1的柱塞的上升行程停止在TDC：该调节柱塞4的位置确定了气缸1的TDC。

在有效步骤期间，如图3所示，可看到：气缸1的柱塞朝着待被机加工的金属板的下降是由具有开一关方式的电阀装置6的移动启动的，由在位于该冲床的相应的控制板外表面上的一适用的控制器上操作的操作者所控制的该电阀装置的新位置将第一泵压装置8连接于第一仿真分配器5的滑杆5a的下端，使它上升同时使支路15b连接于腔2的上方部分2a；作用在气缸1的柱塞的整个上表面上的压力超过恒定作用在被塞住并具有较小面积的其下表面上的反作用力，使气缸1的柱塞下降以进行冲压。

在这个步骤期间，第二腔3不起作用，因为第二阀门装置12仍然处在流量控制状态，所以，调节柱塞4维持在原位，这样，在前面描述过的用于返回该气缸1的柱塞的接着的步骤里，当杆5a返回再次靠于柱塞4时该气缸的柱塞到达其TDC。

接着的图4和5表示了在用于修改气缸1的TDC位置的诸步骤期间的诸回路7。例如当待冲压的金属板是明显地厚或当操作者必须更换冲头时，就需要这个操作了。这个操作要求在所说的冲头与该冲床的工作面之间有较大的内部空间。

细说来，调节柱塞4的位置变化如下：如必须将气缸1的TDC放在一较高的位置，柱塞4必须因此相对于第二腔3向下移动。

为此，第二阀门装置12设置在一打开的状态，直接将支路11与11a并从而将该第二腔3连接于排放口14。

与此同时，第一仿真分配器装置5的滑杆5a向下移动，该滑杆由来自第一泵压装置8经过支路15和15a的压力在一向上的区域里被启动，其下方的相对端也连接于排放口14。

这个移动打开了腔2的上方部分2a与排放口18之间的连接：这样，该气缸1的柱塞能上升，并沿着向上的方向连续改变其TDC，直到该滑杆5a抵靠于柱塞4。

为了防止TDC的变化发生得太快，结合使用具有开一关介入的电阀装置6，在支路11上设置一节流元件22，即通常为一喷嘴或一具有一设定通道区的阻气门，该节流元件减慢了油朝着排放口14的外流以及柱塞4相对于第二腔3的移动。

当气缸1的TDC必须下降时发生的情况正相反：见图5，在这种情况下，第二阀门装置12又处在打开状态，电阀装置6将其自身设置在其第三个可能的位置，以同时使第二腔3连接于从第一泵压装置8经过支路11和11a到达的支路15。

这就引起柱塞4相对于第二腔3向上移动以及第一仿真分配器装置5的移动，该分配器将腔2的上方部分2b连接于支路15和第一泵压装置8。

这样就使气缸1的柱塞移动到一较低的位置，即移到其新的TDC。

须注意的是：在气缸1的柱塞的诸行程期间，读出器装置20监控所说气缸逐渐到达的位置和其BDC的位置，这些位置能在该冲床的逻辑控制器中设定。

在这个冲床所需的特别的机加工中，如加工螺纹，也必须针对其柱塞朝着金属板的有效行程的速度控制该气缸1。

在这个例子中，被使用的阀门装置是装置6a，即比例型装置，这种为该领域里的普通技术人员所熟悉的装置能调节(见图6b)朝着第二腔3的油的输送；这样，柱塞4以一控制速度推动着第一仿真分配器装置5的滑杆5a，使气缸1的柱塞也如上所述以一控制速度下降。

在这种情况下，第二阀门装置12处于打开状态，由于不必要，故支路11未设有节流元件22，这是因为如上所述阀门装置6a自身能调节油的流速。

最后，利用按照本发明的该回路，也能提供所谓的划痕，即以该气缸1的柱塞的一短行程的快速和重复的顺序，使仅仅咬入金属板的表面里。

这样的划痕是通过将偏心装置23在第二腔里在其一限定的位置插入滑杆5a与柱塞4之间而进行的(如图7所示意表示的)；所说偏心装置23的转动使第一仿真分配器装置5产生重复的往复运动；因此，气缸5重复向下移动，使冲头咬入金属板的表面，这样，通过用该冲床配备的一传统装置在一平面上沿着X和Y轴线移动，可提供构成图案的划痕。

在冲压期间，当气缸1的柱塞借助于传感的支路17受到金属板的较高的阻力时，所说的力引起在腔2的上方部分2a里的压力的增长，该力传递到第二分配器10。

当所说的力达到一极值(其强度能设定，基本上等于在特定情况下的恒定的低压力的90％)时，所说的分配器变换其自己的位置，影响着支路10b；第二泵压装置9单个地通过支路17将油送给上方部分2a，使压力提高到如250巴，并且在气缸1必然有一力的明显的瞬时增大。

一旦所说气缸结束了其冲压作用，第二分配器装置10将其自身重新定位在用作低压供给的通常的状态。

可提供具有连续和测微移动的机械设定装置而不是调节柱塞4。如图7中的虚线所示易的，这样的机械设定装置可由一接触滑杆5a用的头块(head)构成，该头块被安装成在一蜗杆的一端由一相应的电动机单元驱动而被启动，或由一接触于滑杆5a的接触件构成，该接触件安装在一Bowden缆绳的一端，也由一相应的电动机单元启动。

实际上，可观察到：上述发明达到了所期待的目的。

如此构思的本发明容易作出许多修改和变型，所有这些修改和变型均在本发明的范围内。

所有的零件还可由其他技术上的等同物来取代。

实际上，所用的材料以及形状和尺寸可按照要求来选用，只要不离开所附的权利要求的保护范围即可。