发明内容
本发明的目的是提供一种双工作台位置互换机构及包含有该机构的皮革切割机床,以解决现有皮革切割机由于工作台不具有互换功能,使得皮革的铺放、切割完成后的拾料占据了大量的工作时间,导致生产效率低下的问题。
本发明实现上述目的采取的技术方案如下:
本发明的双工作台位置互换机构,所述双工作台位置互换机构包括升降台、平移台、底座、升降台伸缩板机构、链传动机构、带传动机构、两个升降台平行四边行行走机构、两根导轨一、两根导轨二、两个平移台立板、两根平移台导轨、四套平移台行走轮及两根槽钢一;每个升降台平行四边形行走机构包括升降台长连杆、升降台立板、升降台上行走轮、升降台下行走轮、三个升降台导向轮及三根升降台短连杆;
升降台底面的前后两侧各固定一个升降台立板,平移台底面的前后两侧各固定一个平移台立板,两个升降台立板之间沿升降台的长度方向设置有两根槽钢一,两根槽钢一设置在底座上,两根槽钢一的槽口相背设置,每根槽钢一槽口内的底面上沿长度方向加工有导向槽,每根槽钢一的槽口处由上至下固定有导轨一和导轨二,导轨一和导轨二均沿槽钢一的长度方向设置,导轨一包括直导轨和固连于直导轨两端的两根弧形导轨,两根弧形导轨相对于直导轨的竖向中心线对称设置,两根弧形导轨的凹面朝下设置,升降台的前后两侧各设置有三根升降台短连杆,每根升降台短连杆与升降台立板铰接,三根升降台短连杆中位于升降台左端的升降台短连杆的上端安装有升降台上行走轮和升降台下行走轮,升降台上行走轮和升降台下行走轮分别沿导轨一的上端面和下端面滚动,每根升降台短连杆的下端安装有升降台导向轮,升降台导向轮在导向槽与导轨二之间滚动,位于升降台同一侧的三根升降台短连杆的下端与升降台长连杆之间铰接;
升降台伸缩板机构包括两个伸缩板座、两根横梁、两个伸缩板、两个连接立板、两个滚子套机构、两个链驱动固定板及两个伸缩板驱动轮;
链传动机构包括两根环形链条、四个链轮、两个链条连接板、两根链轮轴及两个链轮架;
两个伸缩板座的上端面与两个升降台立板固接,两个伸缩板座之间固定有两根横梁,每个伸缩板座的中部沿厚度方向设有通透槽,每个伸缩板座的背面位于通透槽处设置一伸缩板,所述伸缩板通过连接立板与所对应的升降台长连杆固接,伸缩板靠近上端水平开设有长条形孔,每个连接立板上安装有两个伸缩板驱动轮,其中一个伸缩板驱动轮沿伸缩板的上端面滚动,余下的一个伸缩板驱动轮沿长条形孔内的上端面滚动,每个伸缩板通过滚子套机构实现在铅垂方向上自由运动,且只传递水平方向的力,滚子套机构安装在伸缩板座上;
每个伸缩板的背面水平固定有链驱动固定板,环形链条的下表面与链驱动固定板连接,环形链条的上表面与链条连接板连接,链条连接板与平移台立板连接;
两根链轮轴垂直于槽钢一的长度方向并列设置,每根链轮轴的两端与两个链轮架转动连接,四个链轮架与两根槽钢一的底面固接,每根链轮轴靠近两端处固装有两个链轮,两根链轮轴上相对设置的两个链轮通过环形链条驱动转动,两根链轮轴中的任意一根链轮轴的端部固定安装有带传动机构中的大带轮,带传动机构通过电机驱动转动,每根槽钢一的背面沿长度方向水平固定有一平移台导轨,每个平移台立板上转动安装有两套平移台行走轮,且两套平移台行走轮分布在平移台立板两端,每套平移台行走轮包括两个平移台行走轮分别沿平移台导轨的上端面和下端面滚动。
本发明的包含有双工作台位置互换机构的皮革切割机床,所述皮革切割机床包括双工作台位置互换机构、刀具组件、拍照投影设备组件、真空吸附组件、支撑钢架、拍照投影设备安装架、两根移动横梁及两根纵向导轨;
双工作台位置互换机构固定在支撑钢架内,两根纵向导轨固定在支撑钢架上且分别设置在双工作台位置互换机构的左侧和右侧,两根移动横梁滑动设置在两根纵向导轨上,刀具组件固定在两根移动横梁上,拍照投影设备安装架套设置在双工作台位置互换机构的外部,拍照投影设备组件固定在拍照投影设备安装架的顶部,真空吸附组件固定在支撑钢架上。
本发明的有益效果在于:
1、本发明的双工作台位置互换机构是以升降台伸缩板机构及升降台平行四边行行走机构为主要工作机构,具有互换功能、结构简单、可靠性高、易于维护、动作时间短(两个工作台动作一次时间仅用10s~20s)、成本低的特点。
2、本发明的皮革切割机床通过使用了双工作台位置互换机构及真空吸附组件,利用设置在移动横梁上的刀具组件对工作台上的皮革进行数控切割。工作台进行皮革的数控裁剪,同时另一侧工作台进行皮革的上下料和拍照排版,工作效率相对于单工作台设备提高了1倍。
3、本发明提供了一种生产效率高、能实现复杂形状皮革下料的智能优化切割机床。本发明能高质量地加工复杂形状皮革、节省下换料时间而高效生产、智能优化切割方案而节省材料,是一种结构简单、性价比高、易于维护的数控皮革切割机床。
具体实施方式
具体实施方式一:结合图1至图6说明,本实施方式的双工作台位置互换机构101,所述双工作台位置互换机构101包括升降台1、平移台2、底座12、升降台伸缩板机构、链传动机构、带传动机构、两个升降台平行四边行行走机构、两根导轨一13、两根导轨二7、两个平移台立板53、两根平移台导轨29、四套平移台行走轮42及两根槽钢一5;每个升降台平行四边形行走机构包括升降台长连杆8、升降台立板54、升降台上行走轮60、升降台下行走轮44、三个升降台导向轮48及三根升降台短连杆6;
升降台1底面的前后两侧各固定一个升降台立板54,平移台2底面的前后两侧各固定一个平移台立板53,两个升降台立板54之间沿升降台1的长度方向设置有两根槽钢一5,两根槽钢一5设置在底座12(底座12由多根卧式放置的槽钢二构成)上,两根槽钢一5的槽口相背设置,每根槽钢一5槽口内的底面上沿长度方向加工有导向槽,每根槽钢一5的槽口处由上至下固定有导轨一13和导轨二7,导轨一13和导轨二7均沿槽钢一5的长度方向设置,导轨一13包括直导轨4和固连于直导轨4两端的两根弧形导轨3,两根弧形导轨3相对于直导轨4的竖向中心线对称设置,两根弧形导轨3的凹面朝下设置,升降台1的前后两侧各设置有三根升降台短连杆6,每根升降台短连杆6与升降台立板54铰接(通过升降台立板轴承11,当位于升降台1同一侧的三根升降台短连杆6摆动使得三处铰接点位置上升或下降时。立板轴承安装孔,升降台立板轴承11安装在升降台立板轴承安装孔内),三根升降台短连杆6中位于升降台1左端的升降台短连杆6的上端安装有升降台上行走轮60和升降台下行走轮44,升降台上行走轮60和升降台下行走轮44分别沿导轨一13的上端面和下端面滚动,每根升降台短连杆6的下端安装有升降台导向轮48,升降台导向轮48在导向槽与导轨二7之间滚动,位于升降台1同一侧的三根升降台短连杆6的下端与升降台长连杆8之间铰接(通过升降台长连杆轴承9铰接,即升降台短连杆6的下端与连接轴的一端连接,连接轴上装有升降台长连杆轴承9,升降台长连杆8上与连接轴所对应的位置设有升降台长连杆轴承安装孔,升降台长连杆轴承9安装在升降台长连杆轴承安装孔内);
总结其运动要点是,当升降台立板54受力向右运动(如图1和图2)时,给三处铰点以向右的力,这时由于升降台短连杆6上装有升降台上行走轮60和升降台下行走轮44,使得升降台上行走轮60和升降台下行走轮44必须沿导轨一13运动,即要先顺时针摆动、平动、再逆时针摆动,从而使得三处铰点在竖直方向上是先上升、暂停、再下降,这个运动反过来又传给升降台立板54,进而控制了升降台1运动;
升降台伸缩板机构包括两个伸缩板座23、两根横梁16、两个伸缩板36、两个连接立板28、两个滚子套机构57、两个链驱动固定板37及两个伸缩板驱动轮27;
链传动机构包括两根环形链条22、四个链轮31、两个链条连接板55、两根链轮轴32及两个链轮架26;
两个伸缩板座23的上端面与两个升降台立板54固接,两个伸缩板座23之间固定有两根横梁16,每个伸缩板座23的中部沿厚度方向设有通透槽,每个伸缩板座23的背面位于通透槽处设置一伸缩板36,所述伸缩板36通过连接立板28与所对应的升降台长连杆8固接(保证伸缩板36水平运动),伸缩板36靠近上端水平开设有长条形孔56,每个连接立板28上安装有两个伸缩板驱动轮27,其中一个伸缩板驱动轮27沿伸缩板36的上端面滚动,余下的一个伸缩板驱动轮27沿长条形孔56内的上端面滚动,每个伸缩板36通过滚子套机构57实现在铅垂方向上自由运动,且只传递水平方向的力,滚子套机构57安装在伸缩板座23上;
每个伸缩板36的背面水平固定有链驱动固定板37,环形链条22的下表面与链驱动固定板37连接,环形链条22的上表面与链条连接板55连接,链条连接板55与平移台立板53连接;
两根链轮轴32垂直于槽钢一5的长度方向并列设置,每根链轮轴32的两端与两个链轮架26转动连接,四个链轮架26与两根槽钢一5的底面固接,每根链轮轴32靠近两端处固装有两个链轮31,两根链轮轴32上相对设置的两个链轮31通过环形链条22驱动转动,两根链轮轴32中的任意一根链轮轴32的端部固定安装有带传动机构中的大带轮61,带传动机构通过电机驱动转动,每根槽钢一5的背面沿长度方向水平固定有一平移台导轨29,每个平移台立板53上转动安装有两套平移台行走轮42,且两套平移台行走轮42分布在平移台立板53两端,每套平移台行走轮包括两个平移台行走轮42分别沿平移台导轨29的上端面和下端面滚动。
具体实施方式二:结合图1、图2、图5及图6说明,本实施方式的每个滚子套机构57包括四个升降台伸缩板侧滚轮35、两个升降台伸缩板压轮座39、两个升降台伸缩板压轮一38及四个升降台伸缩板压轮二25;
每个伸缩板座23的背面位于通透槽的左侧和右侧由上至下分别转动安装有两个升降台伸缩板侧滚轮35,位于通透槽左侧的两个升降台伸缩板侧滚轮35的轮缘设置在伸缩板36的左侧面上,位于通透槽右侧的两个升降台伸缩板侧滚轮35的轮缘设置在伸缩板36的右侧面上,用于限制伸缩板36的左右摆动;
两个升降台伸缩板压轮座39均为直角形,两个直角形升降台伸缩板压轮座39的一端与伸缩板座23背面固接,两个直角形升降台伸缩板压轮座39的另一端相对设置,每个直角形升降台伸缩板压轮座39上设有一个滚轮安装孔一,滚轮安装孔一内转动安装有一升降台伸缩板压轮一38,两个升降台伸缩板压轮一38的轮缘抵靠在伸缩板36的背面上,伸缩板座23上设有四个滚轮安装孔二,每个滚轮安装孔二内转动安装有一升降台伸缩板压轮二25,四个升降台伸缩板压轮二25的轮缘抵靠在伸缩板36的正面上(从而限制了伸缩板36的前后运动)。这样就保证了当升降台1及其升降台立板54运动时,无论有无升降运动,伸缩板36都在滚子套机构57内,都可传递水平方向的力,而无论三铰点相对于升降台长连杆8的水平方向位置如何变化,伸缩板36的长条形孔56的上端条均处于被两个伸缩板驱动轮27夹紧的状态,进而保证伸缩板36的高度位置不会改变。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:结合图5说明,本实施方式所述带传动机构包括大带轮61、小带轮62、小带轮轴63和同步带64;小带轮62安装在小带轮轴63上,小带轮轴63与电机的输出轴传动连接,小带轮62通过同步带64与大带轮61传动连接。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式四:结合图1、图7至图9说明,本实施方式的一种安装有具体实施方式一、二或三所述双工作台位置互换机构的皮革切割机床,所述皮革切割机床包括双工作台位置互换机构101、刀具组件102、拍照投影设备组件103、真空吸附组件105、支撑钢架65、拍照投影设备安装架68、两根移动横梁66及两根纵向导轨67;
双工作台位置互换机构101固定在支撑钢架65内,两根纵向导轨67固定在支撑钢架65上且分别设置在双工作台位置互换机构101的左侧和右侧,两根移动横梁66滑动设置在两根纵向导轨67上,刀具组件102固定在两根移动横梁66上,拍照投影设备安装架68套设置在双工作台位置互换机构101的外部,拍照投影设备组件103固定在拍照投影设备安装架68的顶部,真空吸附组件105固定在支撑钢架65上,真空吸附组件105用于对双工作台位置互换机构101的平移台2和升降台1进行真空吸附,使得铺设在平移台2和升降台1上的皮革能吸附在平移台2和升降台1上,便于切割。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。
具体实施方式五:结合图7、图8说明,本实施方式的所述双工作台位置互换机构101中的平移台2包括砧板垫一75、移动台面板76及真空台面板一77;所述双工作台位置互换机构101中的升降台1包括砧板垫二78、升降台面板79及真空台面板二80;砧板垫一75、移动台面板76及真空台面板一77由上至下依次设置,移动台面板76及真空台面板一77上设有数个贯通各自厚度方向的通孔一,移动台面板76及真空台面板一77上的数个通孔一一一对应设置,真空台面板一77上的数个通孔一的下端通过数根气管一与真空吸附组件105相连通。真空吸附组件105为现有技术,真空吸附组件105包括真空泵和电磁阀,真空吸附组件105工作时,通过电磁阀的控制使得真空台面板一77里的特定分区(即数个通孔一)得到特定的负压;
砧板垫二78、升降台面板79及真空台面板二80由上至下依次设置,升降台面板79及真空台面板二80上设有数个贯通各自厚度方向的通孔二,升降台面板79及真空台面板二80上的数个通孔二一一对应设置,真空台面板二80上的数个通孔二的下端通过数根气管二与真空吸附组件105相连通。真空吸附组件105工作时,通过电磁阀的控制使得真空台面板二80里的特定分区(即数个通孔二)得到特定的负压。砧板垫一75和砧板垫二78是与皮革直接接触的,并且也与振动刀刀尖直接接触,而升降台面板79可将砧板垫二78托起。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
具体实施方式六:结合图7及图8说明,本实施方式所述两根移动横梁66分别通过一台伺服电机一驱动在两根纵向导轨67上滑动。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
具体实施方式七:结合图7及图8说明,本实施方式所述刀具组件102由一台伺服电机二驱动在移动横梁66上移动(从而实现了冲孔刀组81和振动切割刀82在两个垂直方向的自由定位),振动切割刀82由气缸控制其抬刀和降刀,振动切割刀82通过装在其内的伺服电机三控制其刀尖朝向,使其朝向切割曲线切线方向。刀具组件102包括冲孔刀组81和振动切割刀82。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四、五或六相同。
具体实施方式八:结合图说明,本实施方式所述拍照投影设备组件103包括拍照设备83及投影设备84;拍照设备83及投影设备84均固定在拍照投影设备安装架68的顶部(拍照设备83可以将照排工作台面上铺好的皮革的形状记录下来并传到工控机,由其利用最优化算法将之前输入到计算机中的皮革图样以最省料的方式排布在皮革轮廓内,再由投影设备84将计算结果投影到皮革上,便于工人检查确认)。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式九:结合图7说明,本实施方式所述拍照投影设备安装架68的顶部设有上盖85,可以保护拍照投影设备组件103不被损坏。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式四相同。
双工作台位置互换机构仅由一个电机驱动,实现方法是,电机带动同步带轮(即大带轮和小带轮)及同步带,同步带带动平移台移动,同时通过升降台伸缩板机构将动力传递给升降工作台,升降工作台平移运动时由于升降台平行四边形行走机构10的作用,实现先上升、再平移、再下降的动作,从而躲避了平移工作台,最终实现了两工作台的等高度快速互换。
双工作台位置互换机构由一个电机带动同步带通过升降台平行四边形行走机构10和升降台伸缩杆机构11驱动来实现动作。
本发明的皮革切割机床的控制系统利用计算机控制及人机交互平台104实现。