CN101255651B - 网格圈自动切割方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种网格圈自动切割方法及装置，所述方法包括以下步骤：将织物套在一根水平设置的主轴上，主轴的转动或停止由一只伺服电机驱动；将超声波焊接刀具和切割刀具安装在同一根竖直设置的直线导轨上，且分别置于主轴的正上方和正下方，所述超声波焊接刀具在另外一只伺服电机以及滚珠丝杠螺母的驱动下可在主轴的正上方沿着主轴轴心线左右移动，同时超声波焊接刀具在气缸的作用下能够沿直线导轨在竖直方向上下移动，所述切割刀具由另外一只气缸控制可以沿直线导轨上下移动。本发明很好解决了两道工序同时进行所产生的一些弊端。另外，超声波焊接避免了热熔融因温度过高或过低产生的一些负面影响，从根本上解决网格圈左右晃动的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种紧密纺技术，尤其是涉及一种紧密纺用网格圈自动切割方法及装置。属于纺织机械及配件技术领域。
背景技术
紧密纺技术的问世，克服了环锭纺纱技术一些弊端，成为纺织技术发展史上一个新的里程碑。作为紧密纺技术关键件之一的网格圈，其质量的好坏直接影响纺纱指标。目前使用的紧密纺网格圈都是用尼龙或腈纶长丝织造成长圆筒状，做相关定型后用切割设备切成20～25mm长度的环状成品。由于网格圈采用尼龙或腈纶长丝织造而成，切割时不但要求切断，最主要的是还要将切口熔融，避免散边现象。一般切割设备是利用激光切割机或电切刀一次性切断，同时利用切割设备本身产生的热量完成热熔融过程。但切割设备自身产生的热量不是一个恒定的值，这样在切割一圈的过程中，有的地方温度过低，切边没有融合，有的地方切边温度过高，切边材料发生脆化烧焦现象。网格圈成品的边缘不是整齐的两条线，而是类似锯齿形，网格圈在运转过程中锯齿形边缘和挡边不规则的碰撞引起网格圈左右晃动。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种网格圈切边融合一致的网格圈自动切割方法及装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种网格圈自动切割方法，它是利用超声波焊接技术、滚珠丝杠螺母技术和普通切割技术，运用气压控制和伺服控制相结合的控制技术，所述方法包括以下步骤：
——将筒状尼龙或腈纶织物套在一根水平设置的主轴上，主轴的转动或停止由一只伺服电机驱动，
——将超声波焊接刀具和切割刀具安装在同一根竖直设置的直线导轨上，且分别置于主轴的正上方和正下方，所述超声波焊接刀具在另外一只伺服电机以及滚珠丝杠螺母的驱动下可在主轴的正上方沿着主轴轴心线左右移动，同时超声波焊接刀具在气缸的作用下能够沿直线导轨在竖直方向上下移动，所述切割刀具由另外一只气缸控制可以沿直线导轨上下移动，
——每个网格圈的长度控制为20～25mm，为了减小设备横向长度，筒状尼龙或腈纶织物在切割前先切成0.4～0.5m长度，
——切割设备启动后，控制装置发出信号给控制超声波焊接刀具的伺服电机，滚珠丝杠开始转动，带动超声波焊接刀具和切割刀具快速移动定位到初始工作位置，同时另一只伺服电机驱动套织物的主轴开始按照一定的方向旋转，控制装置给控制超声波焊接刀具上下位置的气缸发出指令，该气缸推动超声波焊接刀具下移到和主轴相切位置，随后控制装置给超声波发生器发出信号，超声波焊接刀具开始工作，其工作周期恰好为主轴转动一周的时间，超声波焊接刀具工作一个周期后，控制装置发出指令同时给控制超声波焊接刀具的气缸和控制切割刀具的气缸，超声波刀具向上运动脱离主轴，切割刀具也向上运动到与主轴相切位置，此时主轴转动一圈，切割刀具完成切割任务，随后控制装置输出信号给控制切割刀具的气缸脱离切割位置，这样就完成了一次焊接和切割任务，然后控制装置输出信号给驱动滚珠丝杠的伺服电机，滚珠丝杠转动，超声波刀具和切割刀具沿着主轴轴线平移一个网格圈的宽度整个系统进入下一个焊接和切割任务。
一种网格圈自动切割装置，包括机架、主轴、直线导轨、导轨座、超声波焊接刀具升降气缸、切割刀具升降气缸、超声波焊接刀具、切割刀具、滚珠丝杠螺母、丝杠伺服电机和主轴伺服电机，所述主轴向上水平设置在机架上，所述导轨座设置于主轴旁侧，且导轨座置于滑板上，滑板置于机架上的水平导轨上，所述直线导轨竖直装置在导轨座上，所述超声波焊接刀具升降气缸和切割刀具升降气缸固定在同一根直线导轨的导轨座上，超声波焊接刀具升降气缸和切割刀具升降气缸的活塞杆分别与超声波焊接刀具和切割刀具固定连接，且超声波焊接刀具和切割刀具一上一下均设置在直线导轨上，并分别布置于主轴的正上方和正下方，所述滚珠丝杠螺母固定安装在导轨座上，所述丝杠伺服电机与滚珠丝杠螺母的丝杠相连，主轴伺服电机与主轴相连。
通过本发明可以将焊接、切割分成两道工序分别进行，很好解决了两道工序同时进行所产生的一些弊端。另外，超声波焊接是利用超声波的高频振荡使材料组织发生变化而融合在一起，避免了热熔融因温度过高或过低产生的一些负面影响，从根本上解决网格圈左右晃动的问题。
附图说明
图1为本发明网格圈自动切割装置结构示意图。
图2为本发明网格圈自动切割方法工作原理图。
图3为完成六次工作循环的超声波焊接刀具和切割刀具工作、停止和时间波形对照图。
图中：控制装置1、超声波焊接刀具升降气缸2、超声波焊接刀具3、超声波发生器4、主轴5、切割刀具6、切割刀具升降气缸7、滚珠丝杠螺母8、导轨座9、直线导轨10、机架11、丝杠伺服电机12、主轴伺服电机13、滑板14、水平导轨15。
具体实施方式
参见图1，图1为本发明所涉及的网格圈自动切割装置，该装置主要由机架11、主轴5、导轨座9、直线导轨10、超声波焊接刀具升降气缸2、切割刀具升降气缸7、超声波焊接刀具3、切割刀具6、超声波发生器4、滚珠丝杠螺母8、丝杠伺服电机12、主轴伺服电机13和控制装置1组成。
所述主轴5向上水平设置在机架11上。
所述导轨座9设置于主轴5旁侧，并置于滑板14上，滑板14置于机架11上的水平导轨15上。
所述直线导轨10竖直装置在导轨座9上。
所述超声波焊接刀具升降气缸2和切割刀具升降气缸7固定在同一根直线导轨的导轨座9上，超声波焊接刀具升降气缸2和切割刀具升降气缸7的活塞杆分别与超声波焊接刀具3和切割刀具6固定连接，且超声波焊接刀具3和切割刀具6一上一下均设置在直线导轨10上，并分别布置于主轴5的正上方和正下方，所述超声波发生器4与超声波焊接刀具3相连，
所述滚珠丝杠螺母8固定安装在导轨座9上。
所述丝杠伺服电机12与滚珠丝杠螺母8的丝杠相连，使直线导轨10在丝杠伺服电机12驱动下做间歇转动，使其上的超声波焊接刀具3和切割刀具6完成轴向间歇移动；所述主轴伺服电机13与主轴5相连，使主轴5在该主轴伺服电机13的驱动下连续转动；所述超声波发生器4控制超声波焊接刀具工作与否；所述控制装置1与超声波焊接刀具升降气缸2、切割刀具升降气缸7、丝杠伺服电机12和主轴伺服电机13相连，所有控制元件和驱动元件都由控制装置1输出动作信号。
工作原理：
参见图2，设备上电启动后，控制装置输1输出信号给超声波焊接刀具升降气缸2、切割刀具升降气缸7和滚珠丝杠螺母9的丝杠伺服电机12，超声波焊接刀具升降气缸2和切割刀具升降气缸7分别向上、向下移动同时脱离工作位置，延迟2秒钟后丝杠伺服电机12驱动滚珠丝杠转动，超声波焊接刀具3和切割刀具6快速回到工作初始位置。随后控制装置1输出信号给控制主轴的主轴伺服电机13，主轴5开始旋转。超声波焊接刀具升降气缸2控制超声波焊接刀具3的刀头部分下降到与主轴相切位置即工作位置，同时要求超声波发生器4启动，超声波焊接刀具3开始工作，其工作时间为刀头到工作位置后主轴5旋转一圈所需时间。超声波焊接刀具3完成一次焊接任务后，超声波发生器停止工作，超声波焊接刀具3迅速脱离工作位置。同时切割刀具升降气缸7动作，切割刀具6上升到工作位置开始切割任务，其从开始切割位置到完成切割所需时间也是主轴5旋转一圈所需时间。切割任务完成后，切割刀具升降气缸7动作，切割刀具6下降脱离切割位置，这样就完成了一次焊接和切割任务。随后滚珠丝杠旋转，超声波焊接刀具3和切割刀具6平移一个网格圈宽度尺寸开始新的焊接和切割任务。
如图3所示，超声波焊接刀具3和切割刀具6完成六次工作循环的工作、停止和时间的波形图，波峰为工作时间，波谷为停止时间，超声波焊接刀具工作时切割刀具停止，切割刀具工作时超声波焊接刀具停止工作，切割刀具相对超声波焊接刀具工作时间滞后一个工作时间，即主轴5旋转一圈的时间。
Claims (4)
1.一种网格圈自动切割方法，其特征在于它是利用超声波焊接技术、滚珠丝杠螺母技术和普通切割技术，运用气压控制和伺服控制相结合的控制技术，所述方法包括以下步骤：
——将筒状尼龙或腈纶织物套在一根水平设置的主轴上，主轴的转动或停止由一只伺服电机驱动，
——将超声波焊接刀具和切割刀具安装在同一根竖直设置的直线导轨上，且分别置于主轴的正上方和正下方，所述超声波焊接刀具在另外一只伺服电机以及与该伺服电机相连的滚珠丝杠螺母的驱动下可在主轴的正上方沿着主轴轴心线左右移动，同时超声波焊接刀具在气缸的作用下能够沿直线导轨在竖直方向上下移动，所述切割刀具由另外一只气缸控制可以沿直线导轨上下移动，
——每个网格圈的长度控制为20～25mm，为了减小设备横向长度，筒状尼龙或腈纶织物在切割前先切成0.4～0.5m长度，
——切割设备启动后，控制装置发出信号给所述驱动超声波焊接刀具的伺服电机，滚珠丝杠开始转动，带动超声波焊接刀具和切割刀具快速移动定位到初始工作位置，同时驱动套织物的主轴的伺服电机驱动主轴开始按照一定的方向旋转，控制装置给控制超声波焊接刀具上下位置的气缸发出指令，该气缸推动超声波焊接刀具下移到和主轴相切位置，随后控制装置给超声波发生器发出信号，超声波焊接刀具开始工作，其工作周期恰好为主轴转动一周的时间，超声波焊接刀具工作一个周期后，控制装置发出指令同时给控制超声波焊接刀具的气缸和控制切割刀具的气缸，超声波焊接刀具向上运动脱离主轴，切割刀具也向上运动到与主轴相切位置，此时主轴转动一圈，切割刀具完成切割任务，随后控制装置输出信号给控制切割刀具的气缸脱离切割位置，这样就完成了一次焊接和切割任务，然后控制装置输出信号给所述驱动超声波焊接刀具的伺服电机，滚珠丝杠转动，超声波焊接刀具和切割刀具沿着主轴轴心线平移一个网格圈的宽度整个系统进入下一个焊接和切割任务。
2.一种网格圈自动切割装置，其特征在于所述装置包括机架(11)、主轴(5)、直线导轨(10)、导轨座(9)、超声波焊接刀具升降气缸(2)、切割刀具升降气缸(7)、超声波焊接刀具(3)、切割刀具(6)、滚珠丝杠螺母(8)、丝杠伺服电机(12)和主轴伺服电机(13)，
所述主轴(5)向上水平设置在机架(11)上，
所述导轨座(9)设置于主轴(5)旁侧，且导轨座(9)置于滑板(14)上，滑板(14)置于机架(11)上的水平导轨(15)上，
所述直线导轨(10)竖直装置在导轨座(9)上，
所述超声波焊接刀具升降气缸(2)和切割刀具升降气缸(7)固定在同一根直线导轨的导轨座(9)上，超声波焊接刀具升降气缸(2)和切割刀具升降气缸(7)的活塞杆分别与超声波焊接刀具(3)和切割刀具(6)固定连接，且超声波焊接刀具(3)和切割刀具(6)一上一下均设置在直线导轨(10)上，并分别布置于主轴(5)的正上方和正下方，
所述滚珠丝杠螺母(8)固定安装在导轨座(9)上，
所述丝杠伺服电机(12)与滚珠丝杠螺母(8)的丝杠相连，主轴伺服电机(13)与主轴(5)相连。
3.根据权利要求2所述的一种网格圈自动切割装置，其特征在于所述超声波焊接刀具升降气缸(2)、切割刀具升降气缸(7)、丝杠伺服电机(12)和主轴伺服电机(13)均与控制装置(1)相连。
4.根据权利要求2所述的一种网格圈自动切割装置，其特征在于所述超声波焊接刀具(3)与超声波发生器(4)相连。
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