CN101367215A - 一种用于高速低层裁床的裁割头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高速低层裁床的裁割头，包括裁割头架、笔、平刀、尖刀、圆刀和冲孔钻，笔设在笔座上，笔座连接在落笔气缸的竖直移动端，落笔气缸的固定端连接在裁割头架上；平刀设在平刀气缸的活塞杆下端，平刀气缸固定在裁割头架上，平刀气缸的活塞杆上端与转动设置在裁割头架上的平刀带轮花键连接；尖刀、圆刀与平刀同理设置；冲孔钻设在冲孔气马达的输出轴上，冲孔气马达设在冲孔钻座上，冲孔钻座固接在冲孔气缸的竖直移动端上，冲孔气缸的固定端连接裁割头架；其中，各气缸都与电磁阀连接，各带轮都与转刀伺服电机传动连接，电磁阀和转刀伺服电机设在裁割头架上并与控制电路连接。本技术方案可以实现多功能、大幅面、各种面料的裁割。

Description

一种用于高速低层裁床的裁割头

技术领域

本发明属于面料自动裁剪设备领域，特别是涉及一种用于高速低层裁床的多功能裁割头。

背景技术

高速低层裁床是面料自动裁剪机的一种，属于计算机CAD输出设备，可广泛用于服装、制鞋、箱包、汽车内饰、飞机内饰、大型玩具气模、赛艇造船等面料的裁割，是服装、制鞋等行业实现CAD、CAM一体化的必需设备，可自动裁剪各种布料、皮革、人造革、橡胶、塑料膜、塑料板、纸板等。

高速低层裁床主要由切割台、裁割头、面料吸附系统、X方向传动滑动系统、Y方向传动滑动系统和控制系统组成。国内生产的现有的所谓低层裁床，是简单地在纸样切割机上加装一把裁割刀，通过伺服电机完成固定高度落刀，刀不能进行较大范围的上下浮动，这样在台面不平处面料就无法裁断，尤其是不能进行大幅面的面料切割(大幅面台面的平面度较难保证)，使用范围有限，不能应用于大型玩具气模和赛艇造船等行业对低层裁床迫切需求的行业，仅能进行小幅面切割，实用意义不大，都不是真正意义上的低层裁床。国外低层裁床，裁割头大多功能单一，刀具种类较少，并且没有红光预览功能。切割不同的面料需要繁琐的换刀和调整对刀工作，容易切废面料和浪费面料。使用的笔也非常专用，不能更换普通的笔，墨水用完后，只能用国外原厂生产的笔更换，使用成本很高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种用于高速低层裁床的裁割头，具有多把裁割刀可以自动选择切换适用裁割各种面料，裁割刀可以在伺服电机的控制下完成准确转刀动作，冲孔钻可以实现冲孔，笔可以用于描图，各裁割刀、笔及冲孔钻通过气缸浮动抬落，实现多功能、大幅面、各种面料的裁割。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于高速低层裁床的裁割头，包括裁割头架，所述裁割头架上设有笔、平刀、尖刀、圆刀和冲孔钻，所述笔设在笔座上，笔座连接在落笔气缸的竖直移动端，落笔气缸的固定端连接在裁割头架上；所述平刀设在平刀气缸的活塞杆下端，所述平刀气缸竖直固定在裁割头架上，所述平刀气缸的活塞杆上端与转动设置在裁割头架上的平刀带轮花键连接；所述尖刀设在尖刀气缸的活塞杆下端，所述尖刀气缸竖直固定在裁割头架上，所述尖刀气缸的活塞杆上端与转动设置在裁割头架上的尖刀带轮花键连接；所述圆刀设在圆刀气缸的活塞杆下端，所述圆刀气缸竖直固定在裁割头架上，所述圆刀气缸的活塞杆上端与转动设置在裁割头架上的圆刀带轮花键连接；所述冲孔钻设在冲孔气马达的输出轴上，冲孔气马达竖直设在冲孔钻座上，冲孔钻座固接在冲孔气缸的竖直移动端上，所述冲孔气缸的固定端连接在裁割头架上；其中，所述落笔气缸、平刀气缸、尖刀气缸、圆刀气缸、冲孔气马达和冲孔气缸都与电磁阀连接，所述平刀带轮、尖刀带轮和圆刀带轮都与转刀伺服电机传动连接，所述电磁阀和转刀伺服电机设在裁割头架上并与控制电路连接。

设置笔可以用于描图，以方便进一步修改确认；设置平刀、尖刀和圆刀三把裁割刀基本可以完成纸板、布料、皮革、橡胶、塑料膜、塑料板等面料的切割，三把刀通过转刀伺服电机控制可以完成转刀动作，保证了切割时的圆滑光洁过渡；设置冲孔钻可以完成冲孔裁割；由控制电路自动控制裁割刀的换刀、落刀和转刀；由于使用气缸浮动落刀、落笔，能有效避免切割台面不平带来的质量问题，可以进行大幅面的面料裁割。

作为优选，上述裁割头架上设有与控制电路连接的红光定位器。设置红光定位器可以在裁割面料之前，先进行预览，通过观察光线的落点位置可以确认面料的大小是否合适，红光定位器能有效地保证不切到面料以外，并且不浪费面料，尤其适合不规则的面料或使用余料制样。

作为优选，上述平刀气缸、尖刀气缸和圆刀气缸均为具有含油合金滑套的双出头气缸。含油合金滑套的双出头气缸可以确保刀座直接安装在气缸杆上使用，使落刀准确，能承受较大的径向力。刀座直接安装在缸杆上，可有效地简化机构，减少故障。

作为优选，上述笔座包括连接在落笔气缸竖直移动端的连接杆，连接杆下面固接有双导杆，双导杆与固定在裁割头架上的直线轴承竖直滑动连接，所述双导杆下端固接有笔座底板，所述双导杆上套设有压簧和滑动板，压簧两端分别与滑动板和连接杆相抵，所述滑动板和笔座底板之间设置笔，其中，所述笔座底板上设有供笔的笔头部分穿过的通孔，所述滑动板上设有压紧笔末端的内锥面孔。笔座采用国内外厂家都没有用过的内锥面孔和弹簧浮动夹紧结构，可以随意安装和更换成各种型号、规格的手写用圆珠笔和记号笔。使用低层裁床的用户不必购买国外生产的昂贵的专用笔，大大降低了使用成本。由于更换笔的种类非常方便，用户可根据要求随意换笔绘出不同粗细的线条，这是国外其它低层裁床所不具备的。

作为优选，上述裁割头架上设有与直线导轨连接的滑动驱动机构，该滑动驱动机构包括套设于直线导轨上的滑动框架，滑动框架上设有伺服电机，伺服电机的输出齿轮与设在直线导轨上的齿条啮合，所述伺服电机输出齿轮上方的滑动框架上设有与齿条滚动接触的导轮，所述伺服电机连接控制电路。采用该伺服驱动系统，具有精度高、速度快、噪音低等优点。

作为优选，上述各气缸上都连接有用于复位检测的近接开关，各近接开关与所述控制电路连接。作为优选，上述近接开关为磁感应近接开关，近接开关上设有复位指示灯。没有刀位正常状态检测，容易出现断刀、乱割、破坏切割面、撞击等故障，造成材料损失和设备使用寿命减小。设计气缸磁近保护功能，彻底避免了气压、气路、机械、电气等人为或设备问题造成的刀位非正常状态下的切割动作，提高了使用安全性，避免了用户损失，提高设备使用寿命。

作为优选，上述各气缸上均设有用于调节气流速度的节流控制器，各节流控制器与所述控制电路连接。没有抬落刀速度预设装置，当切割不同硬度的材料时，容易出现因落刀速度慢降低工作效率或者因落刀速度过快冲坏切割台面等现象。设计节流控制功能，扩展了切割的材料范围，保护了设备本身，特别是切割台面的保护，整机工作效率得以提高。

作为优选，上述各气缸上均设有用于调整气缸内气压的调压控制器，各调压控制器与所述控制电路连接。没有刀具压力预设装置，刀压力固定不易控制，当切割不同硬度的材料时，容易出现刀压力过低或过高，切割不透或切破台面的情况。设计压力预设功能，扩展了切割的材料范围，保护了设备本身，特别是切割台面的保护。

本发明由于采用了以上的技术方案，可以实现平刀裁割、尖刀裁割和圆刀裁割，自动完成换刀、落刀和转刀动作；具有切割、冲孔、描图、红光定位和预览功能；使用气缸浮动落刀、落笔；这样，实现了各种幅面大小、各种面料的自动裁割，并且，保证了裁割精度及光洁度，提高了裁割效率，避免了面料浪费，降低了用户的使用成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的右视图(局部剖视)。

图3是图1的左视图(局部剖视)。

图4是图1的附视图(局部剖视)。

图5是笔座部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1：

如图1-图4所示的一种用于高速低层裁床的裁割头，包括裁割头架11，所述裁割头架11上设有笔6、平刀19、尖刀20、圆刀24和冲孔钻7，所述笔6设在笔座5上，笔座5连接在落笔气缸4的竖直移动端，落笔气缸4的固定端连接在裁割头架11上；所述平刀19设在平刀气缸18的活塞杆下端，所述平刀气缸18竖直固定在裁割头架11上，所述平刀气缸18的活塞杆上端与转动设置在裁割头架11上的平刀带轮12花键连接；所述尖刀20设在尖刀气缸23的活塞杆下端，所述尖刀气缸23竖直固定在裁割头架11上，所述尖刀气缸23的活塞杆上端与转动设置在裁割头架11上的尖刀带轮22花键连接；所述圆刀24设在圆刀气缸25的活塞杆下端，所述圆刀气缸25竖直固定在裁割头架11上，所述圆刀气缸25的活塞杆上端与转动设置在裁割头架11上的圆刀带轮21花键连接；所述冲孔钻7设在冲孔气马达10的输出轴上，冲孔气马达10竖直设在冲孔钻座8上，冲孔钻座8固接在冲孔气缸9的竖直移动端上，所述冲孔气缸9的固定端连接在裁割头架11上；其中，所述落笔气缸4、平刀气缸18、尖刀气缸23、圆刀气缸25、冲孔气马达10和冲孔气缸9都与电磁阀13连接，所述平刀带轮12、尖刀带轮22和圆刀带轮21都与转刀伺服电机26传动连接，所述电磁阀13和转刀伺服电机26设在裁割头架11上并与控制电路连接。

此外，所述裁割头架11上还设有与控制电路连接的红光定位器27；所述裁割头架11外面罩设有外罩1。本实施例中，所述冲孔气缸9为双导杆气缸；所述平刀气缸18、尖刀气缸23和圆刀气缸25均为具有含油合金滑套的双出头气缸，即其活塞杆伸出缸体的两端可以移动及转动；如图5所示，所述笔座5包括连接在落笔气缸4竖直移动端的连接杆51，连接杆51下面固接有双导杆55，双导杆55与固定在裁割头架11上的直线轴承54竖直滑动连接，所述双导杆55下端固接有笔座底板56，所述双导杆55上套设有压簧52和滑动板53，压簧52两端分别与滑动板53和连接杆51相抵，所述滑动板53和笔座底板56之间设置笔6，其中，所述笔座底板56上设有供笔6的笔头部分穿过的通孔，所述滑动板53上设有压紧笔6末端的内锥面孔；所述落笔气缸4固定在裁割头架11上，落笔气缸4的活塞杆向上，活塞杆上螺纹连接有螺母27和导柱28，导柱28上套设连接杆51和压簧29，压簧29上端与导柱28相抵，下端与连接杆51相抵，这样可以根据不同类型的笔相应的调整落笔高度和落笔硬度。上述裁割头架11上设有与直线导轨3连接的滑动驱动机构，该滑动驱动机构包括套设于直线导轨3上的滑动框架17，滑动框架17上设有伺服电机16，伺服电机16的输出齿轮与设在直线导轨3上的齿条15啮合，所述伺服电机16输出齿轮上方的滑动框架17上设有与齿条15滚动接触的导轮14，所述伺服电机16连接控制电路；所述滑动框架17与直线导轨3的顶部之间设有放置电线的拖链2。上述各气缸上都连接有用于复位检测的近接开关，各近接开关与所述控制电路连接；所述近接开关为磁感应近接开关，近接开关上设有复位指示灯。在气缸位置安装磁感应近接开关，当气缸位置处于复位回零位置时，点亮复位指示灯，反映刀具处于完全抬起状态，并发送回零信号给控制电路；当气缸位置不处于复位回零位置时，复位指示灯熄灭，反映刀具落下状态，并发送非回零信号给控制电路；控制电路在接受信号后，执行正常运行或者异常停止并发出报警信息到显示屏，彻底避免了刀具在下落状态下完成抬起状态命令而造成的意外情况发生。上述各气缸上均设有用于调节气流速度的节流控制器，各节流控制器与所述控制电路连接。在气缸进气位置安装节流控制器，当气缸执行动作命令时，其动作速度取决于气流速度，通过调节节流控制器开启量，达到调节气流速度的目的，从而使刀具抬落速度可以连续可预置，避免了过快抬落速度冲击台面或设备本身、过慢抬落速度降低工作效率，以适应实际需求。上述各气缸上均设有用于调整气缸内气压的调压控制器，各调压控制器所述控制电路连接。在气缸进气位置安装调压控制器，针对不同的刀具对应不同的进气压力，通过多路独立安装调压控器，形成任意刀具任意压力预置，以满足使用需求和安全需求。

落笔时，控制电路给信号至电磁阀13，电磁阀13控制落笔气缸4的活塞杆、笔座5和笔6下移，完成落笔；收笔时，落笔气缸4反向工作。

以平刀为例，落刀时，控制电路给信号至电磁阀13，电磁阀13控制平刀气缸18的活塞杆和平刀19下移，完成落刀；收刀时，平刀气缸18反向工作。转刀时，控制电路给信号至转刀伺服电机26，转刀伺服电机26转动带动平刀带轮12转动，平刀带轮12通过花键带动平刀气缸18的活塞杆及平刀19转动，完成转刀。圆刀和尖刀相同。

冲孔时，控制电路给信号至电磁阀13，电磁阀13控制冲孔气马达10转动和冲孔气缸9的移动端和冲孔钻座8下移，这样实现了冲孔钻7的转动冲孔。

Claims (9)

1.一种用于高速低层裁床的裁割头，包括裁割头架(11)，其特征在于，所述裁割头架(11)上设有笔(6)、平刀(19)、尖刀(20)、圆刀(24)和冲孔钻(7)，

所述笔(6)设在笔座(5)上，笔座(5)连接在落笔气缸(4)的竖直移动端，落笔气缸(4)的固定端连接在裁割头架(11)上；

所述平刀(19)设在平刀气缸(18)的活塞杆下端，所述平刀气缸(18)竖直固定在裁割头架(11)上，所述平刀气缸(18)的活塞杆上端与转动设置在裁割头架(11)上的平刀带轮(12)花键连接；

所述尖刀(20)设在尖刀气缸(23)的活塞杆下端，所述尖刀气缸(23)竖直固定在裁割头架(11)上，所述尖刀气缸(23)的活塞杆上端与转动设置在裁割头架(11)上的尖刀带轮(22)花键连接；

所述圆刀(24)设在圆刀气缸(25)的活塞杆下端，所述圆刀气缸(25)竖直固定在裁割头架(11)上，所述圆刀气缸(25)的活塞杆上端与转动设置在裁割头架(11)上的圆刀带轮(21)花键连接；

所述冲孔钻(7)设在冲孔气马达(10)的输出轴上，冲孔气马达(10)竖直设在冲孔钻座(8)上，冲孔钻座(8)固接在冲孔气缸(9)的竖直移动端上，所述冲孔气缸(9)的固定端连接在裁割头架(11)上；

其中，所述落笔气缸(4)、平刀气缸(18)、尖刀气缸(23)、圆刀气缸(25)、冲孔气马达(10)和冲孔气缸(9)都与电磁阀(13)连接，所述平刀带轮(12)、尖刀带轮(22)和圆刀带轮(21)都与转刀伺服电机(26)传动连接，所述电磁阀(13)和转刀伺服电机(26)设在裁割头架(11)上并与控制电路连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述裁割头架(11)上设有与控制电路连接的红光定位器(27)。

3.根据权利要求1所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述平刀气缸(18)、尖刀气缸(23)和圆刀气缸(25)均为具有含油合金滑套的双出头气缸。

4.根据权利要求1所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述笔座(5)包括连接在落笔气缸(4)竖直移动端的连接杆(51)，连接杆(51)下面固接有双导杆(55)，双导杆(55)与固定在裁割头架(11)上的直线轴承(54)竖直滑动连接，所述双导杆(55)下端固接有笔座底板(56)，所述双导杆(55)上套设有压簧(52)和滑动板(53)，压簧(52)两端分别与滑动板(53)和连接杆(51)相抵，所述滑动板(53)和笔座底板(56)之间设置笔(6)，其中，所述笔座底板(56)上设有供笔(6)的笔头部分穿过的通孔，所述滑动板(53)上设有压紧笔(6)末端的内锥面孔。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述裁割头架(11)上设有与直线导轨(3)连接的滑动驱动机构，该滑动驱动机构包括套设于直线导轨(3)上的滑动框架(17)，滑动框架(17)上设有伺服电机(16)，伺服电机(16)的输出齿轮与设在直线导轨(3)上的齿条(15)啮合，所述伺服电机(16)输出齿轮上方的滑动框架(17)上设有与齿条(15)滚动接触的导轮(14)，所述伺服电机(16)连接控制电路。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述各气缸上都连接有用于复位检测的近接开关，各近接开关与所述控制电路连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述近接开关为磁感应近接开关，近接开关上设有复位指示灯。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述各气缸上均设有用于调节气流速度的节流控制器，各节流控制器与所述控制电路连接。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的一种用于高速低层裁床的裁割头，其特征在于，所述各气缸上均设有用于调整气缸内气压的调压控制器，各调压控制器所述控制电路连接。

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