CN104128946B - 一种主动轮刀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主动轮刀，电机固定在电机座上部，齿轮箱上部插入电机座下部，齿轮箱上部套设有上锁紧件、轴承A和下锁紧件，轴承A安装在上锁紧件和下锁紧件之间，上锁紧件与齿轮箱上部锁紧固定，下锁紧件与电机座下部锁紧固定，上传动轴安装在齿轮箱上，上传动轴上端与电机输出轴连接，上传动轴下端通过伞齿轮传动副与安装在齿轮座上的下传动轴连接，齿轮座上部与齿轮箱固定连接，齿轮座下部与安装座固定连接，安装座下部安装旋转轴，旋转轴上固定刀片，旋转轴与下传动轴平行并且两者通过同步带传动连接。本技术方案刀片高速旋转进行切割，并可以在机头控制下转向，安装方便，性能稳定，噪音小，转速高，切割速度快。

Description

一种主动轮刀

技术领域

本发明裁床、切割机技术领域，尤其涉及一种主动轮刀。

背景技术

现有技术中的裁床、电脑切割机，在进行柔性面料切割时，采用单一的上下振动切割或被动刀片滑移进行切割的方法，都会存在切割速度慢和切割后挂丝的问题，切割速度慢严重影响效率，切割后挂丝，容易使面料变形或报废。

公开号为CN102172919A的专利文献公开了一种高速精密切割机机头，包括电机、电机轴、同步带轮和同步带，电机轴上连接有同步带轮，同步带轮与同步带配合，所述的电机和电机轴同时分别设置有两个；还同时设置有套筒座、套筒、支架、联轴器、丝杆、丝杆螺母、导柱和底座；其中的套筒为中空结构，导柱为直线形，所述的套筒与导柱平行；以便提供机头的旋转和上下移动，并进行精确的定位控制。外用刀具可以插入套筒内，并与套筒紧固，从而实现同步转动和上下移动。

现有技术中，与上述机头配合的外用刀具一般为振动刀或被动刀，即采用振动刀或刀片滑移切割材料。现有技术中还未见有能够与上述机头配合的采用主动旋转的刀片进行切割的刀具。

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主动轮刀，刀片高速旋转进行切割，并可以在机头控制下转向，安装方便，性能稳定，噪音小，转速高，切割速度快。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种主动轮刀，包括电机、电机座、安装座和刀片，所述电机固定在电机座上部，齿轮箱上部插入电机座下部的腔体内，齿轮箱上部套设有上锁紧件、轴承A和下锁紧件，轴承A安装在上锁紧件和下锁紧件之间，上锁紧件与齿轮箱上部锁紧固定，下锁紧件与电机座下部锁紧固定，上传动轴通过轴承B安装在齿轮箱的轴孔内，上传动轴上端通过联轴器与电机输出轴下端连接，上传动轴下端固定有第一伞齿轮，第一伞齿轮与第二伞齿轮啮合构成伞齿轮传动副，第二伞齿轮固定在下传动轴上，下传动轴与上传动轴垂直，下传动轴通过轴承C安装在齿轮座上，齿轮座上部与齿轮箱固定连接，齿轮座下部与安装座固定连接，安装座下部通过轴承D安装旋转轴，旋转轴上固定刀片，旋转轴与下传动轴平行并且两者通过同步带传动连接。

本方案中，齿轮箱、齿轮座和安装座固定连接，齿轮箱与电机座可转动连接，这样当主动轮刀安装在机头上时，安装座与套筒定位固定，套筒可以带动安装座水平转动实现转向，电机的动力通过伞齿轮传动副、同步带传动至旋转轴进而驱动刀片主动旋转进行切割，在套筒带动安装座转动时，齿轮箱、齿轮座及其内部的第二伞齿轮、下传动轴、同步带同步转动，而电机、电机座和第一伞齿轮不需同步转动，通过两个伞齿轮在水平圆周上的始终啮合实现刀具转向时的动力传递，并且电机座和电机固定不动的设计，也方便刀具与机头的电线连接，方便机头设计，有效节省机头空间。

作为优选，所述电机外面固定有通风座，通风座上部设有通风腔体，通风腔体内设有风扇，风扇固定在电机输出轴上端，通风座上部固定有电路板安装板，电路板安装板上支撑安装电路板，电路板外面安装电路板罩壳，电路板罩壳的内部空间与通风座上的通风腔体连通，通风座上的通风腔体通过通风孔与外部连通，电路板罩壳的内部空间通过散热孔与外部连通。这样散热结构合理、散热效果好。

进一步优选，所述通风座内安装有监控电机发热状况的热电偶开关。

作为优选，所述旋转轴的一端通过轴承安装在安装座上并与同步带连接，旋转轴的另一端通过紧刀螺母锁紧固定刀片，安装座上固定安装有防止刀片飞出的盖板，紧刀螺母伸入盖板内，盖板上设有散热孔。

进一步优选，所述安装座和盖板的底部均包括呈钝角的两个斜面：一个位于刀片切割方向前侧的材料导入斜面和一个位于刀片切割方向后侧的材料导出斜面。

作为优选，所述刀片呈圆形或多边形。

作为优选，所述上锁紧件和下锁紧件均为锁紧螺母。所述齿轮箱上部套设有两个轴承A和一个隔套，隔套固定在两个轴承A之间。这样，方便调整和拆装。

作为优选，所述安装座包括固定连接的上安装座和下安装座，上安装座与齿轮座固定连接，上安装座的外周上设有与机头上套筒配合定位的卡榫，下安装座上安装旋转轴，同步带安装在上安装座和下安装座内部，所述下安装座的外侧开有检修槽，检修槽由固定在下安装座上的压板遮蔽。

国内毛毯类产品的切割，现阶段主要以手工为主，毛毯类材料上面覆盖了许多竖状根毛，根毛直径从8mm到2mm不等。如果单纯地用刀片或者激光切割容易把根毛误切。根毛在切割前杂乱无章地排布在毛毯上，许多根毛甚至还侧倒在毛毯上，造成切割时切除目的区域的同时把另一区域(本身并不想切除的区域)的根毛也切除了，造成误切。这时就必须使用二次加工，从而影响美观，降低生产效率。为此，优选在上述主动轮刀上设置一个能够将根毛进行有效分离的分毛器，即，所述安装座下部设有分毛器，分毛器包括连接部件和分毛部件，分毛部件的前端两侧设有导向面，两侧的导向面在分毛部件前端交汇形成尖角，两侧的导向面的相交线形成分毛边，分毛边与分毛部件的底部平面呈135°～175°夹角，分毛部件的后端与连接部件铰接并通过弹性部件赋予下压趋势，连接部件与安装座固定连接，所述分毛部件中间设有前后延伸的刀片槽，刀片下部嵌入刀片槽并伸出分毛部件的底部平面，刀片与分毛边位于同一平面。

作为优选，所述分毛部件前端两侧的导向面均包括上面的主导向面和下面的副导向面，两侧的副导向面相交形成分毛边，主导向面为弧形面，副导向面为斜平面。这样，分毛器头设置有两对导向面，其中主导向面为圆弧造型，主要分离交集在一起的根毛，副导向面为斜面造型，主要为了扶正侧倒的根毛。

作为优选，所述分毛部件与连接部件通过销轴铰接，销轴上套设有扭簧，扭簧的两端分别与分毛部件和连接部件连接从而赋予分毛部件下压趋势。

本发明由于采用了以上的技术方案，齿轮箱、齿轮座和安装座固定连接，齿轮箱与电机座可转动连接，这样当主动轮刀安装在机头上时，安装座与套筒定位固定，套筒可以带动安装座水平转动实现转向，电机的动力通过伞齿轮传动副、同步带传动至旋转轴进而驱动刀片主动旋转进行切割，在套筒带动安装座转动时，齿轮箱、齿轮座及其内部的第二伞齿轮、下传动轴、同步带同步转动，而电机、电机座和第一伞齿轮不需同步转动，通过两个伞齿轮在水平圆周上的始终啮合实现刀具转向时的动力传递，并且电机座和电机固定不动的设计，也方便刀具与机头的电线连接，方便机头设计，有效节省机头空间。本发明采用刀片高速旋转进行切割，并可以在机头控制下转向，安装方便，性能稳定，噪音小，转速高，切割速度快。

附图说明

图1是实施例1的爆炸图；

图2是实施例1的剖视图；

图3是实施例1的立体图(后侧)；

图4是实施例1的传动结构示意图(省略部分部件)；

图5是实施例1的结构示意图；

图6是实施例2的结构示意图；

图7是实施例2分毛器的结构示意图；

图8是实施例2分毛器的仰视图；

图9是实施例2分毛器的侧视图。

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至图5所示的一种主动轮刀，包括电机5、电机座7、安装座和刀片21，所述电机5固定在电机座7上部，齿轮箱13上部插入电机座7下部的腔体内，齿轮箱13上部套设有上锁紧件8、轴承A9、11和下锁紧件12，轴承A9、11安装在上锁紧件8和下锁紧件12之间，上锁紧件8与齿轮箱13上部锁紧固定，下锁紧件12与电机座7下部锁紧固定，轴承A9、11的内圈与齿轮箱13固定连接，轴承A9、11的外圈与电机座7固定连接，上传动轴14通过轴承B安装在齿轮箱13的轴孔内，上传动轴14上端通过联轴器141与电机输出轴下端连接，上传动轴14下端固定有第一伞齿轮16，第一伞齿轮16与第二伞齿轮17啮合构成伞齿轮传动副，第二伞齿轮17固定在下传动轴171上，下传动轴171与上传动轴14垂直，下传动轴171通过轴承C安装在齿轮座15上，齿轮座15上部与齿轮箱13固定连接，齿轮座15下部与安装座固定连接，安装座下部通过轴承D安装旋转轴24，旋转轴24上固定刀片21，旋转轴24与下传动轴171平行并且两者通过同步带20传动连接。

本实施例中，所述上锁紧件8和下锁紧件12均为锁紧螺母。所述齿轮箱13上部套设有两个轴承A9、11和一个隔套10，隔套10固定在两个轴承A9、11之间。

如图1、图2所示，齿轮箱外部分别装有下锁紧螺母、轴承、隔套、轴承，用上锁紧螺母锁紧，放置于电机座内，用下锁紧螺母锁紧于电机座上。电机下端出轴与主动轴用联轴器连接，在齿轮箱上放置有两个轴承，主动轴穿过这两个轴承与第一伞齿轮紧配，与之对应第二伞齿轮垂直于上一个伞齿轮放置。齿轮传动比可以是任何比例，伞齿轮也可以是圆锥齿轮或圆柱齿轮。在齿轮座上放置有四个轴承，其中齿轮端为翻边轴承，具有定位作用。齿轮轴上紧配有同步带轮，该部件穿过齿轮座上的四个轴承与第二伞齿轮紧配。齿轮座与齿轮箱采用螺钉紧固(螺钉未标出)。在齿轮座与齿轮箱之间设置有密封圈，防止漏油，齿轮座上设置有积油槽和回油盆，保证齿轮传动润滑和不漏油。在电机座外侧设置有一个限位座6，防止上部转动。

如图1、图2、图3所示，所述电机5外面固定有通风座4，通风座4上部设有通风腔体，通风腔体内设有风扇51，风扇51固定在电机输出轴上端，通风座4上部固定有电路板安装板3，电路板安装板3上支撑安装电路板2，电路板2外面安装电路板罩壳1，电路板罩壳1的内部空间与通风座4上的通风腔体连通，通风座4上的通风腔体通过通风孔与外部连通，电路板罩壳1的内部空间通过散热孔与外部连通。所述通风座4内安装有监控电机5发热状况的热电偶开关。电路板安装板置于通风座上，通过螺钉固定(螺钉未标出)，电路板安装板上开有散热孔，便于空气流通。电路板安装板上固定有电路板，中间用塑料垫块支撑，便于空气流通。在上述三个部件外部安装有一个金属材料罩壳，防尘、耐冲击。罩壳上开有散热孔，既美观又降温。微型电机安装于电机座上，用螺钉固定。通风座套在微型电机外部，用螺钉夹紧。通风座上部靠近电机侧开有一个槽口，用于安装热电偶开关，当电机发热超过限额时报警停机。热电偶开关外侧用压板压紧，防止松脱。电机采用双出轴，尾部出轴装有风扇，当切割时能始终降温处理。通风座上开有通风孔和电线穿孔，通风孔用来保证电机和外界空气流通，电线穿孔使电机线直接和电路板连接而不与风扇干涉。

如图3所示，所述安装座包括固定连接的上安装座18和下安装座19，上安装座18与齿轮座15固定连接，上安装座18的外周上设有与机头上套筒配合定位的卡榫181，下安装座19上安装旋转轴24，同步带20安装在上安装座18和下安装座19内部，所述下安装座19的外侧开有检修槽，检修槽由固定在下安装座19上的压板25遮蔽。安装座安装于齿轮座下端，采用螺钉紧固。考虑到现阶段加工工艺，安装座为两个零件组合而成，也可以是一个整体材料加工。安装座上设置有两个卡榫，其中一个卡榫标记有红点，防止误装。卡榫下部设置有一个圆柱销，确保不反装。安装座上开有一个槽位，用来放置同步带。安装座底部设置有两个翻边轴承，旋转轴穿过这两个轴承与同步带轮紧配。在同步带轮1和同步带轮2之间设置有同步带。该传动装置也可以是平皮带传动和o型带传动。在安装座下部设置有一个维修压板，方便简单修理和查看工况。在旋转轴上安装有切割刀片，刀片外部用紧刀螺母进行紧固。刀片可以是多边形也可以是圆形，多边形增加切割力，圆形增加切割速度。

如图4、图5所示，所述旋转轴24的一端通过轴承安装在安装座上并与同步带20连接，旋转轴24的另一端通过紧刀螺母23锁紧固定刀片21，安装座上固定安装有防止刀片21飞出的盖板22，紧刀螺母23伸入盖板22内，盖板22上设有散热孔223。多个散热孔223沿刀片21切割圆周分布。在安装座上安装有盖板，盖板为安全装置，防止刀片飞出伤人。盖板与安装座采用圆柱销定位，螺钉紧固。盖板上设置有散热孔，既有散热作用也有排屑作用。如图5所示，所述安装座和盖板22的底部均包括呈钝角的两个斜面：一个位于刀片21切割方向前侧的材料导入斜面222和一个位于刀片21切割方向后侧的材料导出斜面221。安装座和盖板上均有相对应的外形，底部开有两个斜面，材料导入斜面222的倾斜角度大于材料导出斜面221，在切割方向前侧刀片向下旋转切割面料。

本实施例刀具，齿轮箱、齿轮座和安装座固定连接，齿轮箱与电机座可转动连接，这样当主动轮刀安装在机头上时，安装座与套筒定位固定，套筒可以带动安装座水平转动实现转向，电机的动力通过伞齿轮传动副、同步带传动至旋转轴进而驱动刀片主动旋转进行切割，在套筒带动安装座转动时，齿轮箱、齿轮座及其内部的第二伞齿轮、下传动轴、同步带同步转动，而电机、电机座和第一伞齿轮不需同步转动，通过两个伞齿轮在水平圆周上的始终啮合实现刀具转向时的动力传递。并且，上部固定不转(电机座和电机)而下部(安装座、齿轮箱)转动的设计，也方便刀具与机头的电线连接，方便机头设计，与机头配合时，能有效节省机头空间。

实施例2：

如图6所述的一种主动轮刀，与实施例1的不同仅在于：所述安装座下部不设置盖板，而是设有分毛器，如图7、图8、图9所示，分毛器包括连接部件26和分毛部件27，分毛部件27的前端两侧设有导向面，两侧的导向面在分毛部件27前端交汇形成尖角，两侧的导向面的相交线形成分毛边272，分毛边272与分毛部件27的底部平面274呈135°～175°夹角，分毛部件27的后端与连接部件26铰接并通过弹性部件赋予下压趋势，连接部件26与安装座固定连接，所述分毛部件27中间设有前后延伸的刀片槽275，刀片21下部嵌入刀片槽275并伸出分毛部件27的底部平面，刀片21与分毛边272位于同一平面。其他与实施例1相同。

如图8、图9所示，所述分毛部件27前端两侧的导向面均包括上面的主导向面271和下面的副导向面273，两侧的副导向面273相交形成分毛边272，主导向面271为弧形面，副导向面273为斜平面。如图7所示，所述分毛部件27与连接部件26通过销轴28铰接，销轴28上套设有扭簧29，扭簧29的两端分别与分毛部件27和连接部件26连接从而赋予分毛部件27下压趋势。

本实施例分毛器配合主动轮刀使用，主动轮刀安装座部分为特制安装座，安装座在旋转轴安装处两边均有大斜角，两斜角角度可以相同，也可以不同，一般以夹角20度为好。安装座侧面开有一个分毛器安装槽，用以定位分毛器。在槽底部设置有一个分毛器安装孔，通过螺钉可以固定分毛器，该安装方式简单实用，装卸方便，结构牢固。该安装座正面设置有一个大直角，取消盖板结构，从而得以安装更大直径刀片，这样切割毛毯时产生大量大颗粒的切屑也更加容易排出。安装分毛器时，需要先把刀片装入主动轮刀旋转轴内，再旋紧紧刀螺母，然后把分毛器贴合安装座上的分毛器安装槽，最后拧入螺钉紧固。该分毛器由连接部件、弹簧、轴承、销轴和分毛部件组成，弹簧提供回弹力，使得分毛部件能绕销轴进行一定角度回弹旋转，保证分毛部件能始终贴合毛毯表面。轴承能减小回转摩擦力，保证稳定性。分毛部件为立体结构，分毛边和底面呈一定夹角。分毛部件中间设置有一个腰槽(刀片槽)，主要为了避开刀片位置和刮除切屑用。分毛器头设置有两对导向面，其中主导向面为圆弧造型，主要分离交集在一起的根毛。副导向面为斜面造型，主要为了扶正侧倒的根毛。该分毛器经过申请人大量严格测试，能分离绝大部分根毛，大大提高了数控设备切割的实用性，切割效果美观，切割面平滑，刀具切割速度并不受安装了分毛器而影响，安装简易方便，避免了毛毯切割后的二次加工，提高了生产效率，是一种非常实用的新型结构。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种主动轮刀，包括电机(5)、电机座(7)、安装座和刀片(21)，其特征在于，所述电机(5)固定在电机座(7)上部，齿轮箱(13)上部插入电机座(7)下部的腔体内，齿轮箱(13)上部套设有上锁紧件(8)、轴承A(9、11)和下锁紧件(12)，轴承A(9、11)安装在上锁紧件(8)和下锁紧件(12)之间，上锁紧件(8)与齿轮箱(13)上部锁紧固定，下锁紧件(12)与电机座(7)下部锁紧固定，上传动轴(14)通过轴承B安装在齿轮箱(13)的轴孔内，上传动轴(14)上端通过联轴器(141)与电机输出轴下端连接，上传动轴(14)下端固定有第一伞齿轮(16)，第一伞齿轮(16)与第二伞齿轮(17)啮合构成伞齿轮传动副，第二伞齿轮(17)固定在下传动轴(171)上，下传动轴(171)与上传动轴(14)垂直，下传动轴(171)通过轴承C安装在齿轮座(15)上，齿轮座(15)上部与齿轮箱(13)固定连接，齿轮座(15)下部与安装座固定连接，安装座下部通过轴承D安装旋转轴(24)，旋转轴(24)上固定刀片(21)，旋转轴(24)与下传动轴(171)平行并且两者通过同步带(20)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述电机(5)外面固定有通风座(4)，通风座(4)上部设有通风腔体，通风腔体内设有风扇(51)，风扇(51)固定在电机输出轴上端，通风座(4)上部固定有电路板安装板(3)，电路板安装板(3)上支撑安装电路板(2)，电路板(2)外面安装电路板罩壳(1)，电路板罩壳(1)的内部空间与通风座(4)上的通风腔体连通，通风座(4)上的通风腔体通过通风孔与外部连通，电路板罩壳(1)的内部空间通过散热孔与外部连通。

3.根据权利要求2所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述通风座(4)内安装有监控电机(5)发热状况的热电偶开关。

4.根据权利要求1所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述旋转轴(24)的一端通过轴承D安装在安装座上并与同步带(20)连接，旋转轴(24)的另一端通过紧刀螺母(23)锁紧固定刀片(21)，安装座上固定安装有防止刀片(21)飞出的盖板(22)，紧刀螺母(23)伸入盖板(22)内，盖板(22)上设有散热孔(223)。

5.根据权利要求4所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述安装座和盖板(22)的底部均包括呈钝角的两个斜面：一个位于刀片(21)切割方向前侧的材料导入斜面(222)和一个位于刀片(21)切割方向后侧的材料导出斜面(221)。

6.根据权利要求1所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述安装座包括固定连接的上安装座(18)和下安装座(19)，上安装座(18)与齿轮座(15)固定连接，上安装座(18)的外周上设有与机头上套筒配合定位的卡榫(181)，下安装座(19)上安装旋转轴(24)，同步带(20)安装在上安装座(18)和下安装座(19)内部，所述下安装座(19)的外侧开有检修槽，检修槽由固定在下安装座(19)上的压板(25)遮蔽。

7.根据权利要求1所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述安装座下部设有分毛器，分毛器包括连接部件(26)和分毛部件(27)，分毛部件(27)的前端两侧设有导向面，两侧的导向面在分毛部件(27)前端交汇形成尖角，两侧的导向面的相交线形成分毛边(272)，分毛边(272)与分毛部件(27)的底部平面(274)呈135°～175°夹角，分毛部件(27)的后端与连接部件(26)铰接并通过弹性部件赋予下压趋势，连接部件(26)与安装座固定连接，所述分毛部件(27)中间设有前后延伸的刀片槽(275)，刀片(21)下部嵌入刀片槽(275)并伸出分毛部件(27)的底部平面，刀片(21)与分毛边(272)位于同一平面。

8.根据权利要求7所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述分毛部件(27)前端两侧的导向面均包括上面的主导向面(271)和下面的副导向面(273)，两侧的副导向面(273)相交形成分毛边(272)，主导向面(271)为弧形面，副导向面(273)为斜平面。

9.根据权利要求7所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述分毛部件(27)与连接部件(26)通过销轴(28)铰接，销轴(28)上套设有扭簧(29)，扭簧(29)的两端分别与分毛部件(27)和连接部件(26)连接从而赋予分毛部件(27)下压趋势。

10.根据权利要求1所述的一种主动轮刀，其特征在于，所述刀片(21)呈圆形或多边形。