TWI685387B - 複式工具 - Google Patents

Abstract

一用於衝壓裝置、特別是用於轉塔衝壓機之複式工具係具有一殼體及一與衝壓裝置互動之工具頭。一包含複數個螺紋刀具之螺紋刀具倉係連接至該工具頭。係提供一選擇裝置以選擇一主動螺紋刀具，該主動螺紋刀具係與一工件互動以供螺紋切割。係提供一螺紋刀具驅動裝置以驅動主動螺紋刀具。結果係獲得一擴充一衝壓裝置的應用範圍之複式工具。

Description

複式工具 發明領域

本發明係有關一用於衝壓裝置、特別是用於轉塔衝壓機之複式工具。

此類型的複式工具係例如從EP 2 596 878 A、US 5,615,471、JP 09-108942 A及JP 2010-017797 A得知。另一工具係從US 2011/0116881 A1得知。

本發明之一目的係在於擴充衝壓裝置的應用範圍，其特別是配有一馬達化及例如可旋轉式站。

藉由本發明以一用於衝壓裝置、特別是用於轉塔衝壓機之複式工具達成此目的，其係包含一殼體，一與衝壓裝置互動之工具頭，一包含複數個螺紋刀具之螺紋刀具倉，螺紋刀具倉係連接至該工具頭，一用於選擇一主動螺紋刀具之選擇裝置，該主動螺紋刀具係與一工件互動以供螺紋切割，及一用於驅動主動螺紋刀具之螺紋刀具驅動裝置。

根據本發明已經發現：一對於一衝壓工具作調適之複式工具係可組構成一複式螺紋切割工具。複數個螺紋 刀具係可為用於不同螺紋直徑之螺紋刀具，及/或螺紋刀具係順序性使用以精密方式形成同一螺紋。在此申請書全文，螺紋形成工具亦稱為螺紋刀具。利用一已製備成採用複式工具、通常為複式衝壓工具之衝壓裝置，以容許螺紋切割或螺紋形成的方式，可藉由裝設根據本發明的複式工具來擴充其功能範圍。該螺紋刀具驅動裝置係確保在一特定時間呈主動的螺紋刀具具有一操作性安全的功能。

複式工具的個別螺紋刀具係可組構成各由複式部份構成之螺紋刀具單元。複式工具可具有六個此類型的螺紋刀具。係可在一複式工具中提供且可選擇不同數目、例如2、3、4、5、7、8、10或甚至更多個螺紋刀具。

複式工具可具有一可快速移除式工具頭。因此，工具頭可經由一居中配置的緊固螺絲而被連接至其餘的複式工具。複式工具可具有一潤滑裝置，其係容許潤滑特別是複式工具之經移動部份，例如在一特定時間呈主動之螺紋刀具。

藉由將一外殼體元件相對於另一殼體元件旋轉以發生一選擇之方式所組構的一選擇裝置係良好調適於設計成採用複式工具的先進技藝衝壓裝置中之條件。一自動化選擇係為可能。在選擇期間，螺紋刀具倉可繞一殼體縱軸線相對於選擇裝置的組件作樞轉。從事此作用時，係可能進行螺紋刀具倉及/或選擇裝置的一組件之一主動樞轉運動。只要螺紋刀具倉在選擇期間未旋轉，螺紋刀具的各者就其在周緣方向繞殼體縱軸線的位置而言係保持在位置 中。若螺紋刀具倉在選擇期間作旋轉，則可確保當繞殼體縱軸線所見時主動螺紋刀具設置於一在各實例中皆為相同之周緣位置中。依據驅動件及對於複式工具的位置要求而定，這些替代方式之一係可能為有利方式。

藉由一選擇驅動件發生一選擇的此方式所組構之一選擇驅動件係容許以一自動化方式選擇各別的螺紋刀具。

一在一方面用於螺紋切割且另一方面用於選擇之常用驅動件、亦即螺紋刀具驅動裝置且同時為選擇驅動件係簡化了複式工具及與衝壓裝置的驅動連接之設計。

用於使主動螺紋刀具相對於其他螺紋刀具軸向地位移之選擇裝置之一引導裝置，該引導裝置係可實施成一連接聯結件、一動作聯結件或一槽式聯結件，係確保主動螺紋刀具之一操作性安全的選擇。依據選擇裝置的設計而定，引導裝置係可組構成一可藉由選擇裝置而位移之組件，或組構成一在選擇期間呈靜態之組件。

一具有一包含一主動地連接至一螺紋切割驅動件的齒件之旋轉組件之驅動裝置係容許藉由齒件之間、例如內部齒件與外部齒件之間的可選擇式齒輪比來設計主動螺紋刀具操作期間的旋轉數目，其中該齒件係與螺紋刀具的一外部齒件互動。替代性地，可藉由一可額外被提供的傳輸齒輪來界定一齒輪比。替代性地，驅動裝置亦可具有一包含一外部齒件之旋轉驅動核心或中央驅動軸，該驅動核心係被主動地連接至螺紋刀具驅動裝置，俾以一可如上 文說明般界定齒輪比的方式使驅動核心的外部齒件與螺紋刀具的外部齒件互動。

在該時間呈主動之螺紋刀具的一主動位置中及該時間呈非主動之螺紋刀具的一非主動位置中皆令齒件主動地連接至外部齒件之驅動裝置的一設計，係避免對於在一特定時間呈主動的各別螺紋刀具而言驅動裝置之費力的退耦及再接合。尚且，此設計的齒件係確保在主動與非主動位置之間的一例如螺紋刀具的軸向運動之一引導。

複式工具的主動螺紋刀具可相對於一殼體縱軸線呈偏心地配置。此類型的主動螺紋刀具之一偏心配置係當選擇在一特定時間呈主動的各別螺紋刀具時有利於一位移。

以可在一致動方向位移之方式被設置於工具頭的上側之確實配合體部係容許在致動鎚與工具頭之間作力的一可靠傳輸，其中該等確實配合體部係以在致動鎚的一致動位置中確保工具頭與致動鎚之間作確實配合之方式作配置及組構。確實配合體部的一特定配置及/或輪廓係在致動鎚相對於工具頭的複數個預定旋轉位置中確保致動鎚與工具頭之間的一確實配合。

一其中將確實配合體部組構成與致動鎚的致動方向呈反向被韌性地偏壓的螺栓之實施例係容許一其中使至少一彈簧螺栓在致動位置中於與其彈簧偏壓呈反向的方向被致動鎚所位移之配置，其中螺栓的至少一者在致動位置中於致動鎚的致動方向與其偏壓呈反向地被位移。這可 用來監測複式工具的功能運作，同時容許彈簧螺栓組構成調適於致動鎚的不同邊緣輪廓。

工具頭的壓力感測器接觸表面係可與在致動鎚上所設置之相關聯的壓力感測器作互動。此類型的壓力感測器係可用來在致動位置中監測致動鎚的位置。作為一替代或添加方式，可想見使用此類型的壓力感測器來監測藉由複式工具作螺紋切割或螺紋形成期間的切割力。

根據本發明用於的一複式工具之一螺紋刀具單元的優點係對應於上文已經參照複式工具所說明者。

一包含用於螺紋形成的一銷型螺紋刀具且藉由一據以使螺紋刀具被不可旋轉地連接之可旋轉驅動式插入套筒之螺紋刀具單元係容許曝露於一特定磨耗量的螺紋刀具作更換，其中插入套筒係為可再使用式。尚且，包含與實際螺紋刀具呈分離的一插入套筒之螺紋刀具單元之設計係容許螺紋刀具相對於插入套筒之一軸向相對運動，其可有效加長螺紋刀具的使用壽命。插入套筒係可由複式部分所組構。插入套筒可包括一套筒頭，其被接收於一螺紋刀具倉的一插入固持件中。套筒頭可在插入容槽中被軸向地引導。套筒頭係可以被固接對抗旋轉的方式安裝在插入固持件中。套筒頭可進一步包含一螺紋刀具引領心軸套筒。該螺紋刀具引領心軸套筒可被螺接至插入套筒的套筒頭。

一用於將螺紋刀具固持於插入套筒中之磁性固持件係特別簡單且容許容易地更換螺紋刀具。係可選擇磁鐵的固持力俾當超過一預定臨閾值力時使螺旋刀具脫離插 入套筒。這可防止損害螺紋刀具。磁鐵係可組構成一永久性磁鐵。磁鐵概括亦可組構成一電磁鐵。插入套筒中之螺紋刀具的磁性固持件亦可獨立於上述參照複式工具的細節作使用，亦即特別是獨立於選擇裝置的類型及螺紋刀具驅動裝置的類型。

可利用一用於以軸向韌性方式將螺紋刀具安裝在插入套筒中之偏壓彈簧來降低螺紋刀具的磨耗。各螺紋刀具單元係可具有確切一個偏壓彈簧，以供以一軸向韌性方向將螺紋刀具安裝在插入套筒中。偏壓彈簧係可組構成一彈性體區塊，特別是一PU彈性體區塊。

由一設有一外部齒件的螺紋刀具引領心軸套筒以及複數個可插入螺紋刀具引領心軸套筒中之螺紋刀具以產生根據本發明的一螺紋刀具單元所組成之一套組的優點，係對應於上文已經參照複式工具及螺紋刀具單元所說明者。

1‧‧‧衝壓裝置

2‧‧‧框架

3‧‧‧上框架部份

4‧‧‧致動鎚

5,47‧‧‧複式工具

6‧‧‧下框架部份

7,48‧‧‧工件檯固持件

8,63‧‧‧工件

9‧‧‧工具頭

10‧‧‧螺紋刀具倉

10a‧‧‧頭端倉部份

10b‧‧‧工件端倉部份

11‧‧‧螺紋刀具單元

11A‧‧‧主動螺紋刀具插入件

12‧‧‧外插入套筒

13‧‧‧插入固持件

14‧‧‧套筒頭

14a‧‧‧徑向最內的凹形壁

14b‧‧‧頭端倉部份10a的頭段

15‧‧‧螺紋刀具引領心軸套筒

16‧‧‧外部齒輪

17‧‧‧內部齒輪

18‧‧‧驅動套筒

19‧‧‧中央殼體縱軸線

20‧‧‧螺紋刀具或螺紋形成器

21,41b‧‧‧偏壓彈簧

22‧‧‧選擇裝置

23‧‧‧選擇套筒

24‧‧‧選擇引導裝置

24a‧‧‧扣持環

25,25b‧‧‧選擇凸輪

25a‧‧‧選擇小齒輪/選擇銷

25d,32c‧‧‧固定溝槽

25c‧‧‧選擇環

25e‧‧‧固定鉤

26‧‧‧選擇驅動體部

27‧‧‧選擇驅動件

28‧‧‧驅動頭

29‧‧‧驅動溝槽

30‧‧‧可樞轉式外轉塔套筒

30a‧‧‧舌與溝槽連接件

31‧‧‧倉10的齒

32,52‧‧‧耦合容槽

32a‧‧‧固定螺栓

32b‧‧‧揚升缸筒

32e‧‧‧球端推力螺絲

33‧‧‧螺紋刀具縱軸線

34‧‧‧彈簧

35,51‧‧‧耦合齒

36‧‧‧互補耦合凹部

37‧‧‧接收溝槽

38‧‧‧非旋轉對稱性邊緣輪廓

38A,38a‧‧‧接收彈簧

39‧‧‧潤滑通路

39a‧‧‧通路凹部

40,41‧‧‧中央螺絲

41a‧‧‧確實配合體部/彈簧螺栓

41aa,41ab,41ac‧‧‧彈簧螺栓

41c,41d‧‧‧壓力感測器

42‧‧‧齒環

43‧‧‧小齒輪

44‧‧‧螺紋切割驅動裝置

45‧‧‧中心件

46‧‧‧軸承

49‧‧‧工具選擇裝置

50‧‧‧頭端齒環殼體套筒

53‧‧‧下引導套筒

54‧‧‧外殼體套筒

55‧‧‧耦合齒/耦合容槽連接件

56‧‧‧驅動核心

57‧‧‧下核心段

58‧‧‧外齒環段

58a‧‧‧耦合件

59‧‧‧環狀凹部

60‧‧‧周緣去角

61‧‧‧力傳輸殼體套筒

62‧‧‧齒輪溝槽

64,66‧‧‧螺紋孔

65‧‧‧擠製孔

67‧‧‧永久性磁鐵

68‧‧‧螺紋刀具頭

69‧‧‧端面

69a‧‧‧周緣階步

70‧‧‧鉗夾螺絲

71‧‧‧通路

下文將藉由圖式更詳細地說明本發明的一示範性實施例，其中：圖1顯示根據本發明之一包含一複式工具之圖解的衝壓裝置之側視圖；圖2顯示複式工具的立體圖，其具有一工具選擇裝置及一工具驅動裝置之衝壓裝置端組件；圖3及4顯示複式工具的立體圖；圖5及6顯示複式工具之頭端組件的立體圖； 圖7及8顯示複式工具之工具端組件的立體圖；圖9顯示經過複式工具及一工件檯固持件之圖解及部份破開縱剖面，其具有一螺紋刀具作為複式工具的一工具，被顯示成位於一主動位置中，同時顯示另一螺紋刀具位於一非主動位置中，其中複式工具被顯示成位於頭端組件的一選擇位置中，該選擇位置係容許藉由工具選擇裝置從複式工具的所有螺紋刀具選擇一主動螺紋刀具；及圖10類似於圖2顯示複式工具及工件檯固持件的視圖，其中複式工具被顯示成位於一驅動位置中，其中可經由工具驅動裝置來驅動主動螺紋刀具；圖11顯示不同於圖9及10者之複式工具的組件之一選擇沿著一剖平面的另一縱剖面；圖12顯示經過複式工具之一引導裝置及選擇裝置的一選擇套筒之一縱剖面；圖13顯示複式工具的一工具頭之另一實施例的圖解俯視圖，該圖亦顯示與該工具頭互動之衝壓裝置的一致動鎚之一邊緣輪廓；圖14類似於圖13顯示複式工具的一工具頭之另一實施例，其係與衝壓裝置的一致動鎚之另一邊緣輪廓設計互動；圖15類似於圖13及14顯示複式工具的另一實施例之視圖，該圖亦顯示與其互動之衝壓裝置的致動鎚之一邊緣輪廓；圖16顯示致動鎚在圖15中的觀視方向所見之側視圖，其係接合且確實地連接至工具頭，其中工具頭及致動鎚各 以破開圖作顯示；圖17類似於圖2顯示致動鎚的視圖，其位於一被移動遠離工具頭之位置中；圖18類似於圖13及14顯示一複式工具及一工件檯固持件的另一實施例之視圖；圖19類似於圖9顯示根據圖18的複式工具及工件檯固持件之縱剖視圖，其中複式工具被顯示成位於選擇位置中以供選擇主動螺紋刀具；圖20類似於圖9顯示一複式工具的另一實施例之縱剖視圖，其顯示位於一選擇位置中以供一主動螺紋刀具的受驅動選擇；圖21顯示根據圖20的複式工具，複式工具被顯示成位於一驅動位置中以供經由一工具驅動裝置來驅動主動螺紋刀具；圖22顯示圖20的複式工具及一相關聯的工件檯固持件之側視圖；圖23及24顯示根據圖22的複式工具及工件檯固持件之立體圖；圖25顯示經過根據圖22至24的工件檯固持件之縱剖面；圖26類似於圖20顯示一複式工具的另一實施例之視圖；圖27類似於圖21顯示根據圖26的複式工具之視圖；圖28及29類似於圖23及24顯示根據圖26的複式工具及 相關聯的工件檯固持件之視圖；圖30至32各顯示被製備供螺紋刀具使用之一螺紋孔的區中之工件的橫剖面；圖33顯示經過一螺紋刀具單元的另一實施例之軸向縱剖面，其可代替參照根據圖9及20暨26的複式工具的實施例所顯示之螺紋刀具單元的實施例作使用；圖34顯示根據圖33的螺紋刀具單元之頭視圖，從圖33的觀視方向XXXIV所見；圖35顯示根據圖33的螺紋刀具單元之分解圖。

一整體顯示於圖1的衝壓裝置1係包含一框架2，一致動鎚4被安裝至其上框架部份3。在致動鎚4下方，一複式工具5係典型地配置於一轉塔中。一呈壓模板形式的工件檯固持件7係位居框架2的下框架部份6上。一待加工工件8係配置於複式工具5與一工件檯固持件7之間，該工件8在此特定實例中係為一金屬片。在操作期間，複式工具5的一螺紋刀具藉由致動鎚4及下文所描述的一驅動裝置被移動，以一旋轉方式經過工件以產生一螺紋。工件8可為一金屬片板。

圖2至13顯示複式工具5及其各別組件之更細部圖。複式工具5具有一工具頭9及一配置於其下方之螺紋刀具倉10(請見例如圖9)。螺紋刀具倉10係連接至工具頭9。螺紋刀具倉10由複式部份構成。圖11顯示倉10區分成一頭端倉部份10a及一工件端倉部份10b。螺紋刀具倉10係攜載有 複數個螺紋刀具單元11，亦即本實例中為六個螺紋刀具單元11。完整的複式工具5例如圖3及4所示可從衝壓裝置1被整體地移除。結果，複式工具5的組件可容易被近接，例如藉以更換螺紋單具單元11。

螺紋刀具單元11的各者係包含一外插入套筒12，其在螺紋刀具倉10的各別插入固持件13中被軸向地引導及固接而對抗旋轉(例如見圖9)。藉由插入套筒12的一套筒頭14及與其互補的插入固持件之間的至少一軸向引導來提供抗旋轉保護。該抗旋轉保護係由套筒頭14的一徑向最內的凹形壁14a之互補形狀提供(見圖8)。該凹形壁14a係與頭端倉部份10a的一頭段14b之凸形圓柱形外表面互補。

螺紋刀具單元11進一步包含一螺紋刀具引領心軸套筒15。該螺紋刀具引領心軸套筒15在一頭區中具有一外部螺紋。該外部螺紋係接合插入套筒12的一互補內部螺紋。尚且，引領心軸套筒15具有一呈包含軸向延伸齒的齒件形式之外部齒輪16。該外部齒輪16係接合一呈複式工具5的一驅動套筒18的齒件形式之內部齒輪17。驅動套筒18繞複式工具5的一中央殼體縱軸線19旋轉。螺紋刀具單元11係相對於該殼體縱軸線19呈偏心地配置。

螺紋刀具單元11進一步包括被接收於引領心軸套筒15中之實際的螺紋刀具或螺紋形成器20。藉由一亦可組構成彈性體體部之偏壓彈簧21，各別螺紋刀具20在相關聯的引領心軸套筒15中於工件方向被偏壓，藉此容許軸向力，其可發生於切割程序開始時，以受到補償。

係提供複式工具5的一選擇裝置22以選擇圖9左側所顯示之一主動螺紋刀具插入件11A。該選擇裝置22包含一選擇套筒23。

一選擇引導裝置24係被非旋轉地配置於選擇套筒23中。選擇引導裝置24具有一選擇凸輪25，選擇凸輪25繞殼體縱軸線19以一近似正弦曲線往下延伸選擇引導裝置24的總周緣的約三分之一(特別見圖5)。選擇引導裝置24係與六個螺紋刀具單元11的插入套筒12之套筒頭14上的選擇銷25a互動(見圖8及9)。選擇引導裝置24係藉由一扣持環24a被軸向地且藉由一銷被徑向地固接至選擇套筒23(例如見圖11)。主動螺紋刀具單元11A的插入套筒12之套筒頭14係抵靠住選擇引導裝置24的選擇凸輪25之最低點。選擇裝置22的一選擇環25c之一選擇凸輪25b係與選擇引導裝置24的選擇凸輪25互補。選擇凸輪25b係為選擇套筒23的選擇引導裝置24之一反向引導裝置。選擇環25c在軸向及周緣方向皆被緊固至選擇引導裝置24。對於此目的，選擇環25c具有固定溝槽25d(見圖8)，其係藉由選擇引導裝置24的固定鉤25e被接合(見圖5)。

當選擇主動螺紋刀具單元11A時，係使用衝壓裝置1的一選擇驅動件27之一呈驅動套殼體形式的選擇驅動體部26，該選擇驅動體部26同時係為一螺紋刀具驅動裝置。驅動套殼體26係被衝壓裝置1的一驅動裝置所驅動，驅動裝置係使驅動套殼體26繞殼體縱軸線19移動。在此程序中，選擇驅動體部26的一驅動頭28係移入在衝壓裝置1的一 站的一可樞轉式外轉塔套筒30中所設置之一驅動溝槽29中。轉塔套筒30(見圖2及9)係藉由一舌與溝槽連接件30a被非旋轉地連接至驅動套筒18(見圖9)。在根據圖9的一選擇驅動組態或選擇位置中，倉10的齒31係被軸向地移入驅動套筒18的耦合容槽32中，耦合容槽32係與齒31互補。

在選擇程序中，選擇裝置22的一固定螺栓32a係移入六個固定溝槽32c的一者中，其中固定螺栓32a被一揚升缸筒32b所致動，揚升缸筒32b則是衝壓裝置1的部份，六個固定溝槽32c在周緣方向觀看時以相距彼此相等的距離形成於選擇套筒23的一外周緣壁中，而造成選擇套筒23被固接而對抗繞縱軸線19旋轉。接著，選擇驅動件27係藉由選擇驅動體部26、外殼體套筒30及驅動套筒18使螺紋刀具倉10繞殼體縱軸線19旋轉，直到待選擇的螺紋刀具單元11抵達主動螺紋刀具單元11A的位置為止。在此位置中，主動螺紋刀具單元11A已由於此主動螺紋刀具單元11A的插入套筒12的套筒頭14以及選擇引導裝置24的選擇凸輪25之引導接觸而在圖9及10中相對於其他螺紋刀具單元11被軸向往下地位移。

由選擇引導裝置24所引導在非主動與主動位置之間之螺紋刀具單元11的該位移期間，內部齒件16係保持主動地連接至外部齒件17。易言之，係藉由使一外殼體件亦即轉塔套筒30相對於另一殼體元件亦即選擇套筒23來發生選擇。

在此選擇旋轉期間，選擇套筒23保持靜態，易言 之，其並未繞殼體縱軸線19旋轉。

選擇凸輪25的周緣延伸係對於複式工具5中螺紋刀具單元11的數目作調適。若在複式工具5的另一實施例中提供例如八個螺紋刀具單元11，選擇凸輪25係延伸於選擇引導裝置24的總周緣的不大於四分之一。

在選擇之後，固定螺栓32a退回至揚升缸筒32b內並藉此移出固定溝槽32c外。

若不可能在驅動套殼體26的一允許樞轉範圍中選擇所欲的螺紋刀具單元11A，固定螺栓32a暫時退回至揚升缸筒32b中，且整個複式工具5藉由驅動套殼體15繞殼體縱軸線19被旋轉，直到下個固定溝槽32c配置為在周緣方向與固定螺栓32a呈現相對為止。然後，固定溝槽32c能夠移入該下個固定溝槽32c中，藉此容許選擇套筒32相對於倉10發生另一相對旋轉。若需要的話，重覆此程序數次直到已經選擇所欲的螺紋刀具單元11A為止。

若在選擇程序中，整個複式工具5以固定螺栓32a退回而被旋轉，選擇套筒23相對於工具頭9的一旋轉位置係藉由在倉的頭段14b中所形成之球端推力螺絲被固定。球端推力螺絲在圖11中顯示成32e。

為了產生一螺紋，通常提前設有鑽孔之工件8係相對於主動螺紋刀具單元11A被定位於複式工具5底下。隨後，特別是主動螺紋刀具單元11A的螺紋單具20被驅動藉以切割或形成工件8中的一螺紋，易言之，其一方面繞其各別螺紋刀具縱軸線33旋轉且另一方面被軸向地驅動以穿過工 件8。

螺紋刀具藉由衝壓裝置1的致動鎚4而被一螺紋刀具驅動裝置所驅動，其係包括上文說明的驅動裝置27。一旦致動鎚4使工具頭9相對於選擇套筒23及選擇引導裝置24往下且與彈簧34的彈簧偏壓呈反向作位移，其中彈簧34以在周緣方向觀看時沿殼體縱軸線19平均分佈的方式被軸向地配置於工具頭9與選擇引導裝置24之間，工具9的下側之耦合齒35係軸向地接合選擇套筒23中的互補耦合凹部36。在同時，倉10的耦合齒31係脫離驅動套筒18的耦合凹部32(見圖10)。只要工具頭9未被致動鎚4作用其上，偏壓彈簧34係確保倉10的齒31軸向地移入驅動套筒18的耦合凹部32中，已如上文說明。

為了驅動螺紋刀具，驅動套殼體26的驅動頭28係變成再度接觸於驅動溝槽29。當外殼體套筒30被螺紋刀具驅動裝置所樞轉時，這造成驅動套筒18亦被旋轉；然而，在螺紋切割期間被非旋轉地連接至非旋轉的工具頭之靜態螺紋刀具倉10係未被旋轉，易言之，其中齒/溝槽耦合件35、36呈接合同時齒/溝槽耦合件31、32則彼此脫離之驅動裝置27的螺紋刀具驅動組態係以使驅動套筒18的內部齒輪17造成螺紋刀具單元18的全部引領心軸套筒15作一旋轉之方式造成驅動套筒18相對於螺紋刀具倉10被樞轉。在旋轉期間，引領心軸螺絲15係相對於插入套筒12旋轉，而造成螺紋刀具20相對於插入套筒12被移入或移出工件8，依據螺紋刀具驅動裝置27的樞轉運動之旋轉方向而定。當然，這 僅適用於主動螺紋刀具單元11A，原因是其螺紋刀具20係為唯一變成接觸到工件的部份。其他螺紋刀具單元11係退回至複式工具5的殼體中，到使其變成決不接觸於工件8的程度。

當螺紋刀具驅動裝置27被樞轉時，這導致例如特別是主動螺紋刀具單元11A的螺紋刀具20作四個完整迴轉。依據選擇驅動體部26繞殼體縱軸線19的樞轉角度而定，藉此所造成的螺紋刀具旋轉數係可能受內部齒輪17相對於外部齒輪16的齒輪比影響。螺紋刀具20的一軸向位移在螺紋切割期間例如係為16mm。主動螺紋刀具亦稱為20A。齒輪比可例如為1.5。結果，可發生總共2.5個迴轉以供驅動螺紋刀具。螺紋刀具20在螺紋切割期間的軸向位移係依據待產生的螺紋而定並可例如在產生一具有0.8mm節距的M5螺紋時作2.5迴轉之後總計達到10mm。在一具有1.25mm節距的M8螺紋中，當進行相同迴轉數時相關聯的螺紋刀具係軸向地位移15.6mm。倉10係可設有彼此尺寸不同的螺紋刀具20。當使用一具有六個螺紋刀具20之複式工具5時，例如係可能使用一組公制的M2.5、M3、M5、M6及M8刀具。複式工具5亦可設有符合UNF、UNC、BSW、BSF或UNEF螺紋標準的螺紋刀具20。亦可想見使複式工具5設有符合不同螺紋標準的螺紋刀具20之混合物。

工具頭9可在致動鎚4與工具頭9的接觸點設有一接收溝槽37。如圖4的俯視圖所示，該接收溝槽37具有一非旋轉對稱性邊緣輪廓38，其在根據圖2至12的實施例中呈鑰 匙孔形狀。此類型的一非旋轉對稱性邊緣輪廓係可作為工具頭9相對於致動鎚4繞殼體縱軸線19之一抗旋轉保護。

在螺紋切割期間，主動螺紋刀具單元11A進入工件中的切割深度係可由致動鎚4的一受控制式下降所界定。上文參照不同螺紋尺寸關於主動螺紋刀具20A的軸向位移之說明係亦適用於致動鎚4的軸向位移。當被下降時，致動鎚4係使倉10連同螺紋刀具單元11、包括主動螺紋刀具單元11A下降，對抗工件檯固持件7的方向中之接收彈簧38A的彈簧偏壓。以在周緣方向觀看時沿殼體縱軸線19平均分佈之方式，接收彈簧38a係軸向地配置於驅動套筒18與轉塔套筒30之間。倉10係被下降至一恰在工件上方之位置，例如工件上方1mm。

潤滑通路39係特別穿過二個倉部份10a及10b。經由潤滑通路39，潤滑劑被輸送至複式工具5的可移式部份，特別是驅動組件及螺紋刀具單元11。可發生一主動潤滑。經由插入套筒12的一各別外壁中之一通路凹部39a，在一特定時間呈主動之螺紋刀具單元11A的潤滑通路39的段係可被連接至彼此以供潤滑特別是主動螺紋刀具單元11A的可移式部份。在根據圖9及10的螺紋刀具單元11之非主動亦即經往上位移的位置中，各別插入套筒12的外壁係穿過潤滑通路39的這些段。

經由中央螺絲40、41，複式工具5可迅速拆裝成其次單元，例如一方面根據圖5及6的頭端組件及另一方面根據圖7及8的工具端組件。特別來說，可藉由將螺絲40放 鬆來快速拆離工件頭9。

為了將主動螺旋刀具插入件11A相對於其在工件上的使用地點作定位，有可能需要將整個複式工具5、包括工具頭9繞殼體縱軸線19作旋轉。在圖13所示的複式工具5之一替代性實施例中，致動鎚4係組構成具有複式旋轉對稱性，藉此在周緣方向觀看時容許致動鎚4在六個可能的工具位置各者中皆與接收溝槽37確實地互動，其中致動鎚4的邊緣輪廓係與接收溝槽37的非旋轉對稱性邊緣輪廓38呈互補。對應地，在包含六個螺紋刀具單元11之複式工具5的實施例中，接收溝槽37的邊緣輪廓38具有六重的對稱性。

圖14顯示一非旋轉對稱性致動鎚4及一因此亦呈非旋轉對稱性且具有一邊緣輪廓38的互補接收溝槽37之另一替代性實施例。邊緣輪廓係具有等邊六角形的形狀。在此實施例中，接收溝槽37的邊緣輪廓38亦具有六重的旋轉對稱性，易言之，在用於主動螺紋刀具單元11A之六個可能選擇位置的任一者中，在致動鎚4與接收溝槽37之間係可能作一確實配合。

圖15至17顯示根據圖2至12的實施例之用於與致動鎚4互動之工具頭9的一上側之另一替代性設計。對應於上文已參照圖1至14作說明者之組件及功能係標示相同的參照數字且不再詳細討論。

在其面對致動鎚4之上側，根據圖15至17的工具頭9係具有複數個且在所顯示實施例中總共有十八個呈螺栓形式之確實配合體部41a，螺栓相對於其餘工具頭9係可 軸向地、亦即在殼體縱軸線19方向位移。藉由各別的偏壓彈簧41b，螺栓41b在致動鎚4的方向、亦即與致動鎚4的致動方向呈反向被偏壓。

根據圖15至17的工具頭9係再度設計用於包含六個螺紋刀具單元11之複式工具5的實施例。對應地，在周緣方向可能具有工具頭繞殼體縱軸線19之六個旋轉位置，該等六個旋轉位置的各者係對應於一選定的螺紋刀具單元。在六個旋轉位置的各者中，當該致動鎚4位於致動位置中，在圖15中標示為41aa、41ab及41ac之十八個彈簧螺栓41a中的三者係與致動鎚4互動(見圖16)。該等三個彈簧螺栓的內部一者、亦即彈簧螺栓41aa係藉由致動鎚4被位移至工具頭9內，與偏壓彈簧41b的彈簧偏壓呈反向(見圖16及17)。一旦致動鎚4已變成接觸於與該彈簧螺栓41aa呈側向地配置之工具頭9的一上側，一配置於致動鎚4中的壓力感測器41c係被啟動(見圖17)。易言之，工具頭9的上側係為複式工具5的一壓力感測器接觸表面。

在致動位置中，在周緣方向觀看時，致動鎚4係精密地配置於與致動鎚4互動之該等三個彈簧螺栓的其他兩者之間，亦即徑向外彈簧螺栓41ab、41ac之間。

在經由該等二個外彈簧螺栓41ab、41ac的側向表面壁抵靠住致動鎚4的側壁之接觸表面的區中，致動鎚4係設有二個額外的壓力感測器41d(見圖15)。彈簧螺栓41ab、41ac的這些側向表面則是複式工具5的壓力感測器接觸表面。若致動鎚4配置於根據圖16的致動位置中，這兩個壓力 感測器41d亦被啟動。三個壓力感測器41c、41d係信號通聯於衝壓裝置1的一中央控制裝置(未圖示)。

若全部三個壓力感測器皆回應，信號“致動鎚被正確定位”係發射至控制裝置。

十八個彈簧螺栓41a之三個不同的彈簧螺栓在致動鎚4相對於工具頭9的六個相對旋轉位置各者中係為主動。這對於另一相對旋轉位置以虛線顯示於圖15。

尚且，壓力感測器41d亦能夠將關於螺紋切割期間複式工具5所施加的切割力之一回饋提供至衝壓裝置1。在螺紋切割期間，工具頭9在周緣方向將一力施加在致動鎚4上，該力係為切割力的一測量。若該切割力位於一預定公差範圍外，則可能經由壓力感測器41d將一對應的錯誤訊息發送至控制裝置，其隨後可例如導致衝壓裝置1的一緊急停工。亦想見一指示出需更換主動螺紋刀具單元11A之警告訊息。

下文將參照圖18及19說明複式工具5的一替代性實施例，該實施例就一選擇裝置及一螺紋刀具驅動裝置的組態而言係與根據圖1至17的實施例不同。

在選擇套筒23的一外壁中所形成之一齒環42係為根據圖18及19的實施例的一選擇驅動件之部份。衝壓裝置1的一選擇驅動件之一小齒輪43(見圖19)係接合於該齒環42。選擇驅動件係容許選擇套筒23被旋轉。在根據圖19的選擇位置中，選擇引導裝置24係與由選擇環25c所形成的反向引導裝置相對於靜態倉10一起旋轉，藉此容許主動螺紋 刀具單元11A被選擇，如同上文已參照根據圖2至12的實施例所說明。

在根據圖18及19的實施例未顯示但概括對應於上文說明的實施例之根據圖10的位置之螺紋刀具位置中，轉塔套筒30係藉由圖19中圖解性顯示的一螺紋切割驅動裝置44被旋轉。

若工件檯固持件7在藉此所進行的切割程序期間與複式工具5同步地旋轉，工件可被配置於工件檯固持件7的一中心件45上，中心件45被安裝於一軸承上(見下列的圖19)。中心件45係藉由一軸承46被安裝供繞殼體縱軸線19相對於其餘的工件檯固持件7作旋轉。軸承46可組構成一滾珠軸承。工件檯固持件7的此替代性實施例係可使用在上述的複式工具5之全部實施例中。

下文將參照圖20至25來描述一包含複數個螺紋刀具及一相關聯的工件檯固持件7之複式工具47的另一實施例。上文參照根據圖1至19的實施例所說明的組件及功能係標示相同的參照數字且不再詳細討論。

圖20顯示複式工具47位於頭端組件的一選擇位置中，其中可能藉由一工具選擇裝置49從複式工具47的螺紋刀具11選擇主動螺紋刀具11A。圖21顯示複式工具47位於一驅動位置中，其中主動螺紋刀具可藉由一工具驅動裝置作驅動，工具驅動裝置在複式工具47中同時係為工具選擇裝置49的一選擇驅動件。

在根據圖20的選擇位置中，一頭端齒環殼體套筒 50係與選擇驅動件的一選擇小齒輪(未顯示)作互動。耦合齒51從齒環殼體套筒50徑向往內地延伸。在根據圖20的選擇位置中，耦合齒51係與選擇引導裝置24的耦合容槽52非旋轉地互動以供繞殼體縱軸線19旋轉。

選擇引導裝置24則被非旋轉地連接至選擇環25c。沿殼體縱軸線19在周緣方向觀看時，在具有互補拱形形狀的這兩個組件之間，係配置有螺紋刀具單元11的選擇小齒輪25a。

在複式工具47中，用於螺紋刀具單元11之下引導套筒53係被固定地安裝至一接收螺紋刀具倉10之外殼體套筒54。該殼體套筒54係為螺紋刀具倉10之一靜態、亦即非被驅動式容槽。

在選擇期間，亦即當致動選擇裝置49時，齒環殼體套筒50及選擇引導裝置24係與選擇環25c一起繞殼體縱軸線19旋轉。螺紋刀具倉10保持靜態。主動螺紋刀具11A隨後藉由在選擇期間作旋轉的選擇凸輪25被選擇；依據選擇凸輪25的旋轉而定，螺紋刀具11僅在軸向方向被揚升或下降但在其繞殼體縱軸線19的周緣位置中則保持靜態。一旦已經選擇所欲的螺紋刀具11A，選擇驅動件係停止。

圖21顯示複式工具47位於驅動位置中。在此位置中，已經以一經由一耦合齒/耦合容槽連接件55使齒環殼體套筒50與工具頭9之間產生一非旋轉性連接之方式由轉塔壓機的一鎚令工具頭9軸向地位移。經由螺絲40，工具頭9則被非旋轉地連接至一驅動核心或驅動軸56。驅動核心56 係居中地穿過複式工具47。背離工具頭9之驅動核心56的一下核心段57係具有一外齒環段58，其係為複式工具47之螺紋刀具驅動裝置27的部份，且其功能係對應於上述複式工具5的內部齒輪17之功能。齒環段58則接合螺紋刀具單元11的外部齒輪16。易言之，當齒環殼體套筒50被旋轉時，這造成螺紋刀具11、及特別是主動螺紋刀具11A根據圖21在驅動位置中被驅動。

在驅動位置中，齒環殼體套筒50的耦合齒51係被位移至使其脫離選擇引導裝置24的耦合容槽52之程度。結果，當齒環殼體套筒50在驅動位置中被旋轉時，選擇引導裝置24並未旋轉。

除此之外，複式工具47係在齒環殼體套筒50與選擇環25c之間設有另一耦合件58a。耦合件58a係在根據圖20的選擇位置中呈脫離且在根據圖21的驅動位置中呈接合。耦合件58a之身為其非旋轉耦合組件的一耦合環係在接合位置中摩擦性接觸於選擇環25c，藉此當齒環殼體套筒50被旋轉時防止選擇引導裝置24在驅動位置中作不欲有的旋轉。

圖23至25顯示工件檯固持件48的細部。類似於工件檯固持件7般，該工件檯固持件48具有一環狀凹部59，環狀凹部59在螺紋切割期間穿過工件之後容許主動螺紋刀具11A通入，藉此防止直接接觸於工件檯固持件48。

該環狀凹部的支撐面、亦即工件面對複式工具47之檯固持件48的面係設有周緣去角60。

下文將參照圖26至29來描述可取代根據圖20至25的複式工具47作使用之一複式工具47的另一實施例。

根據圖26至29的複式工具47僅在一力傳輸殼體套筒61的設計而言不同於根據圖20至25者，其係取代齒環殼體套筒50作使用。若不用一齒環，該力傳輸殼體套筒61係在其頭上設有齒輪溝槽62，其可被一選擇驅動件或螺紋切割驅動件之對應的驅動齒所接合。

下文將參照圖30至32說明容許利用上述複式工具產生螺紋之金屬片幾何結構。

圖30顯示一工件63的一段，其顯示出圍繞一螺紋孔64的區，該螺紋孔64被主動螺紋刀具11A的形成段接合。

圖31顯示呈一擠製孔65形式之一螺紋孔的一變異，其軸環係面對工件檯固持件48。

在螺紋孔66中形成一螺紋之後，工件檯固持件48中的去角60係容許工件64相對於工件檯固持件48被側向地位移，其中面對檯固持件48之擠製孔66的軸環就像在斜坡上般地在各別去角60上滑動。

下文將參照圖33至35說明可取代上述螺紋刀具單元而被使用在根據圖9、20及26的複式工具5、47的實施例中之一螺紋刀具單元11的另一實施例。對應於上文已參照圖1至32說明者之組件及功能係標示相同的參照數字且不再詳細說明。

在根據圖33的螺紋刀具單元11中，以一不同於上述螺紋刀具單元11的實施例的螺紋刀具與其連接之方式， 將用來在工件中形成螺紋之銷形螺紋刀具20連接至螺紋刀具引領心軸套筒15。在上述這些實施例中，螺紋刀具20藉由一鎖定環被緊固於螺紋刀具引領心軸螺絲15中。

在根據圖33至35的實施例中，螺紋刀具20藉由一永久性磁鐵67被軸向地緊固在螺紋刀具引領心軸螺絲15中。螺紋刀具20的一螺紋刀具頭68係抵靠住面對該螺紋刀具頭68之永久性磁鐵67的一端面69之前端。螺紋刀具20在螺紋刀具頭68的區中呈推拔狀，亦即其在接觸於永久性磁鐵端面69之區中不像在其餘引領心軸套筒15中般具有相同橫剖面而是具有縮減的橫剖面。

在圖33所示的位置中，永久性磁鐵端面69係被一圓柱形PU彈性體區塊形式的偏壓彈簧21所偏壓。在此位置中，永久性磁鐵端面69與偏壓彈簧21的偏壓呈反向而被支撐抵住引領心軸套筒15的一周緣階步69a。

藉由一被螺入引領心軸套筒15的頭端中之鉗夾螺絲70，偏壓彈簧21被偏壓抵住永久性磁鐵67。偏壓彈簧21隨後係配置於鉗夾螺絲70的一前端與面對該前端之永久性磁鐵64的另一端面之間。

鉗夾螺絲70的一螺絲頭可經由一延伸經過套筒頭14的通路71從上方近接。

銷形螺紋刀具20係被非旋轉性連接至引領心軸套筒15，且因此連接至整個插入套筒12。

若選擇根據圖33至35的螺紋刀具單元11以供在一工件中形成一螺紋，偏壓彈簧21在軸向方向提供一彈簧 力，藉此確保一等化的螺紋形成程序。

當機械加工不平整工件時，在螺紋形成期間可能發生一軸向力，該軸向力根據圖33以一往下方向作用在螺紋刀具上。若此軸向力超過可經由永久性磁鐵67的磁力所界定之一臨閾值力，螺紋刀具20係脫離端面69，因此防止一此類型的過度力量造成損害主動螺紋刀具單元11A。一旦螺紋刀具20在已經脫離永久性磁鐵之後從工件被釋放或臨閾值力再度落到臨閾值數值以下，永久性磁鐵67係再度吸引螺紋刀具頭68，因此確保螺紋刀具頭68再度被軸向地固接至永久性磁鐵端面69。

5‧‧‧複式工具

7‧‧‧工件檯固持件

9‧‧‧工具頭

18‧‧‧驅動套筒

22‧‧‧選擇裝置

23‧‧‧選擇套筒

26‧‧‧選擇驅動體部

27‧‧‧選擇驅動件

28‧‧‧驅動頭

29‧‧‧驅動溝槽

30‧‧‧可樞轉式外轉塔套筒

32a‧‧‧固定螺栓

32b‧‧‧揚升缸筒

Claims (12)

1. 一種複式工具，係用於一衝壓裝置，其包含：一殼體，一與該衝壓裝置互動之工具頭，一包含複數個螺紋刀具之螺紋刀具倉，該螺紋刀具倉係連接至該工具頭，一用於選擇一主動螺紋刀具之選擇裝置，該主動螺紋刀具係與一工件互動以供螺紋切割，及一用於驅動該主動螺紋刀具之螺紋刀具驅動裝置，其特徵在於該選擇裝置具有一引導裝置，該引導裝置係使該主動螺紋刀具相對於其他螺紋刀具在朝向該工件的方向呈軸向地位移，其中該引導裝置係一溝槽式引導件。
2. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該衝壓裝置係組構成為一轉塔衝壓機。
3. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該選擇裝置係組構成可藉由使一外殼體元件相對於另一殼體元件旋轉來產生一個選擇。
4. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該選擇裝置係組構成可藉由一選擇驅動件來產生一個選擇。
5. 如請求項4之複式工具，其特徵在於，該螺紋刀具驅動裝置同時係為該選擇驅動件。
6. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該驅動裝置具有一旋轉組件，該旋轉組件包含一主動地連接至一螺紋切割驅動件之齒件，該齒件係與該螺紋刀具的一外部齒件互動。
7. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該驅動裝置的一組態係使得，在該螺紋刀具呈主動時的一主動位置以及在該螺紋刀具呈非主動時的一非主動位置兩者中，該齒件都主動地連接至該外部齒件。
8. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該工具頭在其面對一致動鎚之上側，係具有可在一致動方向位移之複數個確實配合體部，該等確實配合體部係被配置並且組構成，可在該致動鎚的一致動位置中確保該工具頭與該致動鎚之間的一確實配合。
9. 如請求項8之複式工具，其特徵在於，該等確實配合體部係組構成與該致動鎚的致動方向呈反向而被彈性偏壓之複數個螺栓，其中該等螺栓的至少一者係在該致動鎚的致動位置中與其偏壓呈反向地被位移。
10. 如請求項1之複式工具，其特徵在於，該工具頭具有至少一個壓力感測器接觸表面，以供與該致動鎚的一壓力感測器互動。
11. 一種複式工具，係用於一衝壓裝置，其包含：一殼體，一與該衝壓裝置互動之工具頭，一包含複數個螺紋刀具單元之螺紋刀具倉，該螺紋 刀具倉係連接至該工具頭，且該等螺紋刀具單元各自具有一用於螺紋形成之銷形螺紋刀具、及該螺紋刀具無旋轉地連接至其上之一可旋轉驅動式插入套筒，一用於選擇一主動螺紋刀具之選擇裝置，該主動螺紋刀具係與一工件互動以供螺紋切割，及一用於驅動該主動螺紋刀具之螺紋刀具驅動裝置，其中，該驅動裝置具有一旋轉組件，該旋轉組件包含一主動地連接至一螺紋切割驅動件之齒件，該齒件係與該螺紋刀具的一外部齒件互動，其中，該驅動裝置的一組態係使得，在該螺紋刀具呈主動時的一主動位置以及在該螺紋刀具呈非主動時的一非主動位置兩者中，該齒件都主動地連接至該外部齒件，其中，該複式工具具有一螺紋刀具單元，而該螺紋刀具單元具有用於螺紋形成之一銷形螺紋刀具、及該螺紋刀具無旋轉地連接至其上之一可旋轉驅動式插入套筒，及其中，各螺紋刀具單元包含恰好一個偏壓彈簧，用於以一軸向彈性方式將該螺紋刀具安裝在該插入套筒中，及其中，該螺紋刀具藉由一磁鐵被固持在該插入套筒中。
12. 如請求項11之複式工具，其特徵在於，該衝壓裝置係為一轉塔衝壓機。

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