CN107009404A - 一种复合材料自动切料设备及切料方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种复合材料自动切料设备及切割方法，该设备由切割称重工作台、进料车身和后台架三部分组成。所述切割称重工作台位于整个设备的前侧，后台架位于切割称重工作台的后侧，所述进料车身设置在后台架上，待加工的复合材料从设备的后台架进入设备，经进料车身预处理并进行单向切割后，进入切割称重工作台实现多角度、多方向的精确切割及称重。本发明所述的复合材料自动切料设备，能满足不同尺寸复合材料的高精度、多角度裁剪需求；其在复合材料切割过程无需人工处理，能够大幅度提高复合材料切割精度，减少材料成本20‑30％，降低人工生产成本60‑70％。

Description

一种复合材料自动切料设备及切料方法
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，涉及复合材料的裁剪技术，具体涉及一种复合材料自动切料设备及切料方法。
背景技术
复合材料因具有优异的机械性能、热稳定性、耐化学防腐性，被广泛应用于电气工业、汽车工业、铁路车辆、通讯工程、防爆电器设备外壳、卫浴产品等领域。复合材料的原料主要由纤维、树脂及各种助剂组成，其使用过程中涉及材料切割问题，现普遍由2-3人组成的切割小组通过手工切割实现，存在生产效率低下，切料精度差等问题，亟待寻求机械化自动切割解决方案。
发明内容
针对上述现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种复合材料自动切料设备及切料方法，其目的在于实现对复合材料的多角度、高精度切割，从而提高设备的自动化程度，降低原材料及人力成本。结合说明书附图，本发明的技术方案如下：
一种复合材料自动切料设备，由切割称重工作台A、进料车身B和后台架C组成；
所述进料车身B由支撑组件、传输组件和预切割组件组成，传输组件和预切割组件通过支撑组件固定在后台架C上；所述传输组件由传动辊组成，将复合材料传输至预切割组件处；所述预切割组件由后横向无杆气缸17、后切刀组件16和控制器组成，后切刀组件16滑动连接在后横向无杆气缸17上，后切刀组件16内设有竖向气缸和切刀气动马达，所述后横向无杆气缸17、竖向气缸和切刀气动马达在与之对应控制器的控制下带动后切刀横向滑移、竖向滑移以及正反向自转，实现对复合材料沿横向的直线预切割；
所述切割称重工作台A设置在后台架C前侧，由移动台架1、前横向无杆气缸2、前切刀组件3、控制器、称重器和前纵向无杆气缸28组成；
所述前纵向无杆气缸28安装在移动台架1两侧，称重器安装在移动台架1下侧，前横向无杆气缸2横跨在移动台架1上方，且两端滑动连接在前纵向无杆气缸28上，前切刀组件3滑动连接在前横向无杆气缸2上，前切刀组件3内设有竖向气缸、切刀气动马达以及竖向电机，所述竖向电机与前切刀连杆齿轮传动连接；所述前纵向无杆气缸28、前横向无杆气缸2、竖向气缸、切刀气动马达和竖向电机在与之对应控制器的控制下带动前切刀纵向滑移、横向滑移、竖向滑移、正反向自转以及沿竖直方向旋转，实现对复合材料的多角度精确切割；称重器实现对切割后的复合材料称重。
当然，根据复合材料实际工况需求，前切刀组件3也可以选用超声波切割组件、激光切割组件、水切割组件等多种不同的切割组件进行替代。
所述进料车身B中的传输组件由进料辊9、辅助进料转轴10和进料辊电机12组成，所述辅助进料转轴10平行设置在进料辊9的后侧，所述进料辊电机12安装在支撑组件上，进料辊电机12与进料辊9传动连接，所述进料辊电机12外接控制器，在控制器的指令下带动进料辊9运转。
所述传输组件还包括撕料辊8和撕料辊电机11，所述撕料辊8由上下两个辊组成，平行安装在进料辊9和辅助进料转轴10之间，且位于进料辊9上方，所述撕料辊电机11安装在支撑组件上，撕料辊电机11外接控制器，在控制器的指令下驱动撕料辊8运转，将复合材料表面的薄膜卷起并撕下。
在所述后切刀组件16的下方设有吸附桌面32，所述吸附桌面32的表面均匀加工有吸附气孔，吸附桌面32下方内部为空腔，且空腔外接气泵30，气泵30运转吸收空腔内部空气，使空腔内形成负压环境，通过吸附气孔使复合材料底面紧贴在吸附桌面32上。
所述后切刀组件16由后切刀竖向气缸1601、后切刀连杆1602、后切刀气动马达1603、后切刀转轮1604、后切刀架1605、后切刀轴套1606和后切刀连接架1607；
所述后切刀连接架1607与后横向无杆气缸17连接，所述后切刀架1605固定在后切刀连接架1607的下方，后切刀轴套1606安装在后切刀架1605的侧面，后切刀轴套1606套装在与后横向无杆气缸17平行设置的后切刀支撑滑移杆29上，使后切刀组件16沿横向平稳滑移；
所述后切刀竖向气缸1601竖直设置在后切刀架1605的前侧，后切刀竖向气缸1601的活塞杆端与后切刀连杆1602连接；
所述后切刀气动马达1603设置在后切刀架1605下方，后切刀气动马达1603通过传动轴与后切刀转轮1604同轴传动连接，驱动后切刀转轮1604旋转；
所述传动轴通过轴承与后切刀连杆1602下端连接；
所述前切刀组件3由前切刀转轮301、转轴302、前切刀气动马达303、前切刀连杆304、前切刀竖向气缸305、大齿轮306、小齿轮307、前切刀竖向电机308、前切刀架310、前切刀轴套311以及前切刀连接架313组成；
所述前切刀连接架313与前横向无杆气缸2连接，所述前切刀架310固定连接在前切刀连接架313的下方，前切刀轴套311安装在前切刀架310的侧面，前切刀轴套311套装在与前横向无杆气缸2平行设置的前切刀支撑滑移杆18上，使前切刀组件3沿横向平稳滑移；
所述前切刀竖向气缸305竖直设置在前切刀架310的前侧，前切刀竖向气缸305的活塞杆端通过轴承与前切刀连杆304连接；
所述前切刀气动马达303设置在前切刀架310下方，通过转轴302与前切刀转轮301同轴传动连接，驱动前切刀转轮301旋转；
所述转轴301通过轴承与前切刀连杆304下端连接；
所述前切刀竖向电机308平行设置在前切刀连杆304的前侧，小齿轮307安装在前切刀竖向电机308的输出轴上，大齿轮306安装在前切刀连杆304上，大齿轮306与小齿轮307啮合传动，在前切刀竖向电机308的驱动下，经小齿轮306和大齿轮307传动，进而带动前切刀连杆304下端的前切刀转轮301绕前切刀连杆304做圆周运动。
所述进料车身B还包括储物柜19和LED灯20，所述储物柜19设置在预切割组件上方，用于存放切割工具；所述LED灯20设置在进料车身B顶部外沿，用于照明以实现精准切割。
所述后台架C由辅助传动辊21、后支架22和总控制器23组成；
所述后支架22用于支撑进料车身B，所述辅助传动辊21前后平行地安装在后支架22上，形成传动辊排，所述传动辊排位于支撑进料车身B的后侧；
所述总控制器23固定安装在后支架22的侧面，所述总控制器23与切割称重工作台A和进料车身B中各执行件控制连接。
一种复合材料自动切料方法，该切料方法通过权利要求1所述复合材料自动切料设备实现，具体切料过程如下：
第一步：复合材料传输进入自动切料设备：
复合材料从后台架C进入自动切料设备，经传输至进料车身B处；
第二步：去除复合材料表面薄膜：
复合材料在进料车身B内传输，撕料辊电机11驱动撕料辊8运转，复合材料先经撕料辊8撕下复合材料表面薄膜，然后在撕料辊8的作用下继续向前传输至进料辊9中，进料辊电机12驱动进料辊9运动，在进料辊9的作用下，复合材料从两个进料辊9之间穿过，并继续向前传输，当复合材料从进料辊9中出来指定尺寸后，撕料辊电机11和进料辊电机12暂时停止运转；
第三步：后切刀横向切割：
复合材料运动至后切刀组件16的下方，在气泵30的作用下，与后切刀组件16相对应处的复合材料下表面被吸附桌面32吸附在走料桌面7上；所述后横向无杆气缸17、竖向气缸和切刀气动马达在与之对应控制器的控制下分别带动后切刀横向滑移、竖向滑移以及正反向自转，实现对复合材料沿横向的直线切割；
第四步：前切刀多角度切割：
经横向切割后的复合材料落至移动台架1上，根据所要切割的复合材料的形状确定前切刀组件3的切割路径后，所述前纵向无杆气缸28、前横向无杆气缸2、竖向气缸、切刀气动马达和竖向电机在与之对应控制器的控制下带动前切刀纵向滑移、横向滑移、竖向滑移、正反向自转以及沿竖直方向旋转，实现对复合材料的多角度精确切割；
第五步：称重：
切割后的复合材料，通过安装在移动台架1下侧的称重器实现质量测量，即称重。
所述后切刀横向切割的具体过程为：
在后切刀气动马达1603的驱动下后切刀转轮1604自转，后无杆气缸控制器15控制后横向无杆气缸17带动后切刀转轮1604滑移至复合材料一侧的边缘处，后竖向气缸控制器14控制后切刀竖向气缸1601竖直向下运动，带动后切刀转轮1604运动到指定位置后停止，开始对复合材料进行切割，后无杆气缸控制器15控制后横向无杆气缸17带动后切刀转轮1604从复合材料一侧的边缘处滑移至另一侧，实现对复合材料的横向切割；
所述前切刀多角度切割的具体过程为：
前纵向无杆气缸控制器33将控制前纵向无杆气缸28带动前横向无杆气缸支架31在切割桌面101上方沿纵向前后移动，进而带动前横向无杠气缸2和前切刀组件3沿纵向前后移动，前无杆气缸控制器24将控制前横向无杆气缸2带动前切刀组件3在切割桌面101上方沿横向左右移动，当前切刀组件3运动至多角度切割路径的起始位置后，前气动马达控制器25控制前切刀气动马达303运转，前切刀气动马达303驱动前切刀转轮301转动，开始进行切割；在切割过程中，前横向无杆气缸2驱动前切刀组件3左右横向滑移，进而带动所述前切刀转轮301沿横向移动；前纵向无杆气缸28带动前切刀组件3沿纵向前后滑移，进而带动所述前切刀转轮301沿纵向移动；前切刀竖向电机308的动力输出端经齿轮传动，使前切刀连杆304带动所述前切刀转轮301绕前切刀连杆304在水平方向上做圆周运动，根据所述切割路径，前切刀转轮301实现对复合材料的多角度切割。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明所述的复合材料自动切料设备，能够满足不同尺寸复合材料的高精度、多角度裁剪需求；其在复合材料切割过程无需人工处理，大幅度提高复合材料切割精度，减少材料成本20-30％，降低人工生产成本60-70％，解决了人工切割存在的“自动化程度不高、原材料浪费严重、切割精度差”等系列难题。
附图说明
图1为本发明所述复合材料自动切料设备的整体结构示意图；
图2为本发明所述复合材料自动切料设备的各组成部分连接示意图；
图3为本发明所述复合材料自动切料设备中，进料车身与后台架结构示意图；
图4为本发明所述复合材料自动切料设备中，进料车身前侧局部放大示意图；
图5为本发明所述复合材料自动切料设备中，进料车身后侧结构示意图；
图6为本发明所述复合材料自动切料设备中，进料辊传动关系局部放大图；
图7为本发明所述复合材料自动切料设备中，气泵安装位置的局部放大图；
图8为本发明所述复合材料自动切料设备中，切割工作台的部分结构示意图；
图9为本发明所述复合材料自动切料设备中，后切刀组件结构组成示意图；
图10为本发明所述复合材料自动切料设备中，前切刀组件结构组成及连接关系示意图；
图11为图10中Ⅰ处的局部放大图。
图中：
A-切割称重工作台； B-进料车身； C-后台架；
1-移动台架； 2-前横向无杆气缸； 3-前切刀组件；
5-车身侧板； 6-车身前挡板； 7-走料桌面；
8-撕料辊； 9-进料辊； 10-辅助进料转轴；
11-撕料辊电机； 12-进料辊电机； 13-后气动马达控制器；
14-后竖向气缸控制器； 15-后无杆气缸控制器； 16-后切刀组件；
17-后横向无杆气缸； 18-前切刀支撑滑移杆； 19-储物柜；
20-LED灯； 21-辅助传动辊； 22-后支架；
23-总控制器； 24-前无杆气缸控制器； 25-前气动马达控制器；
26-前竖向气缸控制器； 27-传送带； 28-前纵向无杆气缸；
29-后切刀支撑滑移杆； 30-气泵； 31-前横向无杆气缸支架；
32-吸附桌面； 33-前纵向无杆气缸控制器；
101-切割桌面； 102-滚轮； 103-前支架；
201-气缸缸管； 202-导轨； 203-侧滑块
204-活塞； 205-下滑块；
301-前切刀转轮； 302-转轴； 303-前切刀气动马达；
304-前切刀连杆； 305-前切刀竖向气缸； 306-大齿轮；
307-小齿轮； 308-前切刀竖向电机； 309-保护罩；
310-前切刀架 311-前切刀轴套； 312-螺栓；
313-前切刀连接架； 314-前切刀气动马达固定架
1601-后切刀竖向气缸； 1602-后切刀连杆； 1603-后切刀气动马达；
1604-后切刀转轮； 1605-后切刀架； 1606-后切刀轴套；
1607-后切刀连接架。 1608-后切刀气动马达固定架。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明所述技术方案，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
如图1所示，本发明提供了一种复合材料自动切料设备，该设备由切割称重工作台A、进料车身B和后台架C三部分组成。所述切割称重工作台A位于整个设备的前侧，后台架C位于切割称重工作台A的后侧，所述进料车身B设置在后台架C上，待加工的复合材料从设备侧的后台架C进入设备，经进料车身B预处理并进行单向切割，然后进入切割称重工作台A进行多角度、多方向的精确切割及称重。
如图2、图3和图5所示，所述后台架C由辅助传动辊21、后支架22和总控制器23组成。所述后支架22用于支撑进料车身B，若干根所述辅助传动辊21前后水平平行地安装在后支架22上，形成传动辊排，所述传动辊排位于支撑进料车身B的后侧；所述总控制器23固定安装在后支架22的侧面，所述总控制器23与切割称重工作台A和进料车身B中的各控制器控制连接，向各控制器发送控制命令，以实现对相应执行件的控制。
如图2、图3和图5所示，所述进料车身B设置在后支架22的上方前端，所述进料车身B的作用是与后台架C相配合，将待加工的复合材料输送至指定切割位置，并对复合材料进行包括撕膜和预切割在内的预处理。所述进料车身B由支撑组件、传输组件、预切割组件和其他附件组成；
如图3所示，支撑组件包括车身侧板5、车身前挡板6和走料桌面7。所述车身侧板5左右对称地安装在后支架22上，以支撑整个车身，所述车身前挡板6安装在后支架22的前侧，所述走料桌面7设置在辅助传动辊21前方的后支架22上，与进料车身B对应。
如图4所示，所述走料桌面7的前端为带有吸附功能的吸附桌面32，所述吸附桌面32的表面均匀加工有吸附气孔，吸附桌面32下方内部为空腔，且空腔与安装在车身侧板5内侧的气泵30连接，如图7所示；气泵30运转吸收空腔内部空气，使空腔内形成负压环境，通过吸附气孔使复合材料底面紧贴在吸附桌面32上，以便于预切割。
如图5所示，传输组件包括撕料辊8、进料混9、辅助进料转轴10、撕料辊电机11和进料辊电机12。所述撕料辊8、进料混9和辅助进料转轴10均与辅助传动辊21平行设置，所述辅助进料转轴10位于后侧，所述撕料辊8由上下两个辊组成，如图5所示，所述撕料辊8位于辅助进料转轴10的前侧上方，进料辊9位于撕料辊8的前侧，且进料辊9与辅助进料转轴10处于同一水平面上；所述撕料辊电机11安装在车身侧板5的外侧，且撕料辊电机11与撕料辊8驱动连接，为撕料辊8的运转提供驱动力，所述撕料辊电机11的控制信号输入端与总控制器23的控制信号输出端连接，总控制器23通过向撕料辊电机11发送控制指令，进而控制撕料辊8的运行状态。如图6所示，所述进料辊电机12安装在与总控制器23一侧的车身侧板5内侧，进料辊电机12的输出轴通过传送带27与进料辊9传动连接，所述进料辊电机12的控制信号输入端也与总控制器23的控制信号输出端连接，总控制器23通过向进料辊电机12发送控制指令，进而控制进料辊9的运行状态。
如图3所示，预切割组件包括后横向无杆气缸17、后切刀组件16、后切刀支撑滑移杆29以及后切刀控制器组。所述后横向无杆气缸17水平固定安装在两侧的车身侧板5之间，后切刀组件16与后横向无杆气缸17滑动连接，使后切刀组件16能在后横向无杆气缸17的驱动下横向滑移。为了使后切刀组件16的滑移能够更加平稳可靠，与后横向无杆气缸17相平行地，设有两根后切刀支撑滑移杆29，所述后切刀支撑滑移杆29穿过后切刀组件16，实现后切刀组件16在后切刀支撑滑移杆29平稳滑移。切割后的复合材料，通过安装在移动台架1下侧的称重器实现质量测量，即称重。
如图9所示，所述后切刀组件16由后切刀竖向气缸1601、后切刀连杆1602、后切刀气动马达1603、后切刀转轮1604、后切刀架1605、后切刀轴套1606、后切刀连接架1607以及后气动马达固定架1608组成。所述后切刀连接架1607位于后切刀组件16的上端，后切刀组件16通过后切刀连接架1607与后横向无杆气缸17的负载滑块1701连接，在后横向无杆气缸17的驱动下，负载滑块1701带动后切刀组件16整体滑移，所述后切刀架1605固定连接在后切刀连接架1607的下方，在后切刀架1605的侧面贯通地上下平行加工有两个轴套安装孔，后切刀轴套1606安装在轴套安装孔内，在后切刀架1605两侧，两个后切刀轴套1606之间设有一压板，所述压板同时压住两个后切刀轴套1606的外沿，压板通过螺栓固定在后切刀架1605的侧面上，实现对后切刀轴套1606的轴向限位。两个后切刀轴套1606套装在两根后切刀支撑滑移杆29上，使后切刀组件16沿后切刀支撑滑移杆29平稳滑移。所述后切刀竖向气缸1601竖直设置在后切刀架1605的前侧上方，后切刀竖向气缸1601的缸体固定安装在后切刀架1605的前侧上方，后切刀竖向气缸1601的活塞杆端与后切刀连杆1602连接；所述后切刀气动马达1603设置在后切刀架1605下方，并位于后切刀连杆1602的后侧，后切刀气动马达1603的外壳体通过后气动马达固定架1608与后切刀连杆1602连接，所述后切刀转轮1604位于后切刀连杆1602的前侧下方，后切刀气动马达1603通过传动轴与后切刀转轮1604同轴传动连接，进而驱动后切刀转轮1604旋转，所述传动轴穿过后切刀连杆1602下端，并通过轴承与后切刀连杆1602下端连接。在后切刀转轮1604的前侧还设有保护罩。
所述后切刀转轮1604在后切刀气动马达1603的驱动下沿轴向正反向旋转；后横向无杆气缸17驱动后切刀组件16左右横向滑移，进而带动所述后切刀转轮1604沿横向移动；所述后切刀竖向气缸1601的活塞杆驱动后切刀连杆1602上下运动，进而带动所述后切刀转轮1604上下运动，实现后切刀转轮1604沿竖向移动。
如图3所示，后切刀控制器组包括均安装在车身侧板5外侧的后气动马达控制器13、后竖向气缸控制器14和后无杆气缸控制器15。所述后气动马达控制器13信号连接于总控制器23和后切刀气动马达1603之间，所述后气动马达控制器13接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至后切刀气动马达1603，进而控制后切刀气动马达1603的运行；所述后竖向气缸控制器14信号连接于总控制器23和后切刀竖向气缸1601之间，所述后竖向气缸控制器14接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至后切刀竖向气缸1601，进而控制后切刀竖向气缸1601的运行；所述后无杆气缸控制器15信号连接于总控制器23和后横向无杆气缸17之间，所述后无杆气缸控制器15接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至后横向无杆气缸17，进而控制后横向无杆气缸17的运行。
如图3所示，所述进料车身B还包括储物柜19和LED灯20，所述储物柜19设置在预切割组件上方，用于存放一些切割常用的用具，比如手套，维修机器用具等，最大程度的把切料机的每一部分利用起来；所述LED灯20沿进料车身B顶部外沿设置，用于当光源不足，难以观察到切割后的料是否达到要求，机器自身携带LED灯，可以有效地解决光源不足，光线太暗的问题，利于判断切割后的样品是否合格，实现精准切割。
如图2所示，切割称重工作台A位于进料车身B与后台架C的前方，待加工的复合材料从设备侧的后台架C进入设备，经进料车身B预处理后，进入切割称重工作台A进行多角度、多方向的精确切割与称重。所述切割称重工作台A由移动台架1、前横向无杆气缸2、前切刀组件3、前切刀控制器组、称重器组、前切刀支撑滑移杆18、前纵向无杆气缸28和前横向无杆气缸支架31组成。
如图8所示，所述移动台架1由前支架103、水平安装在前支架103上的切割桌面101以及安装在前支架103底部的四个滚轮102组成。所述滚轮102可以根据需要调整移动台架1与进料车身B之间的距离，方便预切割后的复合材料在移动台架1上的进一步的处理。如果所需复合材料只需要预切割处理，不需要进一步的多角度切割处理，可以把移动台架1移走，方便拿取经后切刀预切割后的样料。两组所述前纵向无杆气缸28沿纵向(即沿着复合材料运动的方向)安装在移动台架1的两侧，所述前横向无杆气缸支架31竖直安装在移动台架1两侧的前纵向无杆气缸28上，前横向无杆气缸支架31的底部与前纵向无杆气缸28的负载滑块相连，在前纵向无杆气缸28的驱动下前横向无杆气缸支架31在切割桌面101上方沿纵向前后滑移；所述前横向无杆气缸2水平安装在前横向无杆气缸支架31上方，所述前切刀组件3滑动连接在前横向无杆气缸2上，在前横向无杆气缸2的驱动下，前切刀组件3在水平方向上左右横向滑动；与后切刀组件16相类似地，为了使前切刀组件3的滑移能够更加平稳可靠，与前横向无杆气缸2相平行地，设有两根前切刀支撑滑移杆18，所述前切刀支撑滑移杆18穿过前切刀组件3，实现前切刀组件3在前切刀支撑滑移杆18上平稳滑移。
如图8和图10所示，所述前横向无杆气缸2由气缸缸管201、导轨202、侧滑块203、活塞204以及下滑块205组成。气缸缸管201水平安装在前横向无杆气缸支架31上方，活塞204在气缸缸管201内滑移，且活塞204与外部的侧滑块203和下滑块205固定连接，活塞204通过下滑块205与前切刀组件3的前切刀连接架313固定连接，活塞204通过侧滑块203与前切刀组件3中前切刀竖向电机308外壳体固定连接，进而实现前横向无杆气缸2的活塞204带动前切刀组件3水平左右滑移。
如图10和图11所示，所述前切刀组件3由前切刀转轮301、转轴302、前切刀气动马达303、前切刀连杆304、前切刀竖向气缸305、大齿轮306、小齿轮307、前切刀竖向电机308、保护罩309、前切刀架310、前切刀轴套311、螺栓312、前切刀连接架313以及前气动马达固定架314组成。与后切刀组件16相类似地，所述前切刀连接架313位于前切刀组件3的上端，前切刀组件3通过前切刀连接架313与前横向无杆气缸2的下滑块205连接，在前横向无杆气缸2的驱动下，下滑块205带动前切刀组件3滑移；所述前切刀架310固定连接在前切刀连接架313的下方，在前切刀架310的侧面贯通地上下平行加工有两个轴套安装孔，前切刀轴套311安装在轴套安装孔内，在前切刀架310两侧，两个前切刀轴套311之间设有一压板，所述压板同时压住两个前切刀轴套311的外沿，压板通过螺栓312固定在前切刀架310的侧面上，实现对前切刀轴套311的轴向限位。两个前切刀轴套311套装在两根前切刀支撑滑移杆18上，使前切刀组件3沿前切刀支撑滑移杆18平稳滑移。所述前切刀竖向气缸305竖直设置在前切刀架310的前侧上方，前切刀竖向气缸305的缸体固定安装在前切刀架310的前侧上方，前切刀竖向气缸305的活塞杆端与前切刀连杆304连接。所述前切刀气动马达303设置在前切刀架310下方，并位于前切刀连杆304的后侧，前切刀气动马达303的外壳体通过前气动马达固定架314与前切刀连杆304连接。所述前切刀转轮301位于前切刀连杆304的前侧下方，前切刀气动马达303通过转轴302与前切刀转轮301同轴传动连接，进而驱动前切刀转轮301旋转，所述转轴301穿过前切刀连杆304下端，并通过轴承与前切刀连杆304下端安装连接，在前切刀转轮301的前侧还设有保护罩309。
此外，在前切刀连杆304的前侧还设有前切刀竖向电机308，前切刀竖向电机308的外部壳体与前横向无杆气缸2的侧滑块203固定连接，使前横向无杆气缸2得活塞204同时带动前切刀连接架313与前切刀竖向电机308一通运动，进而实现带动前切刀组件3整体滑移。所述前切刀竖向电机308的输出轴与前切刀连杆304竖直平行，前切刀竖向电机308的输出轴上安装小齿轮307，前切刀连杆304上与之对应安装大齿轮306，大齿轮306与小齿轮307啮合传动，所述前切刀连杆304的顶端通过轴承与前切刀竖向气缸305的活塞杆端连接，在前切刀竖向电机308、前切刀竖向电机308输出轴、小齿轮306、大齿轮307的依次传动下，前切刀连杆304沿轴向旋转，进而带动前切刀连杆304下端的前切刀转轮301绕前切刀连杆304做圆周运动。
所述前切刀转轮301在前切刀气动马达303的驱动下沿轴向正反向旋转；前横向无杆气缸2驱动前切刀组件3左右横向滑移，进而带动所述前切刀转轮301沿横向移动；所述前切刀竖向气缸305的活塞杆驱动前切刀连杆304上下运动，进而带动所述前切刀转轮301上下运动，实现后切刀转轮1604沿竖向移动；所述前切刀竖向电机308得动力依次经小齿轮、大齿轮传动，使前切刀连杆304带动所述前切刀转轮301绕前切刀连杆304做圆周运动。
如图2所示，前切刀控制器组包括安装在前横向无杆气缸支架31上的前气动马达控制器25、安装在前支架103上的前竖向气缸控制器26、安装在前横向无杆气缸支架31上的前无杆气缸控制器24，以及安装在切割桌面101底部的前纵向无杆气缸控制器33。所述前气动马达控制器25信号连接于总控制器23和前切刀气动马达303之间，所述前气动马达控制器25接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至前切刀气动马达303，进而控制前切刀气动马达303的运行；所述前竖向气缸控制器26信号连接于总控制器23和前切刀竖向气缸305之间，所述前竖向气缸控制器26接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至前切刀竖向气缸305，进而控制前切刀竖向气缸305的运行；所述前无杆气缸控制器24信号连接于总控制器23和前横向无杆气缸2之间，所述前无杆气缸控制器24接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至前横向无杆气缸2，进而控制前横向无杆气缸2的运行；所述前纵向无杆气缸控制器33信号连接于总控制器23和前纵向无杆气缸28之间，所述前纵向无杆气缸控制器33接收总控制器23的控制指令，再将指令处理后发送至前纵向无杆气缸28，进而控制前纵向无杆气缸28的运行。
结合前述一种复合材料自动切料设备，本发明还公开了一种复合材料自动切料设备的切料方法，具体过程如下：
第一步：复合材料传输进入自动切料设备：
复合材料从后台架C进入自动切料设备，经传输至进料车身B处；
第二步：去除复合材料表面薄膜：
复合材料在进料车身B的走料桌面上传输，此时撕料辊电机11驱动撕料辊8运动，复合材料先经撕料辊8撕下复合材料表面薄膜，然后在撕料辊8的作用下继续向前传输至进料辊9中，此时进料辊电机12驱动进料辊9运动，在进料辊9的作用下，复合材料从两个穿过进料辊9之间穿过，并继续向前传输，当复合材料从进料辊9中出来一定尺寸后，撕料辊电机11和进料辊电机12停止运转一段时间；
第三步：后切刀横向切割：
此时，复合材料位于后切刀组件16的下方，在气泵30的作用下，与后切刀组件16相对应处的复合材料下表面被吸附桌面32吸附在走料桌面7上；首先，后气动马达控制器13控制后切刀气动马达1603运转，并带动后切刀转轮1604旋转；然后，后无杆气缸控制器15控制后横向无杆气缸17带动后切刀转轮1604滑移至复合材料一侧的边缘处；随后，后竖向气缸控制器14控制后切刀竖向气缸1601竖直向下运动，带动后切刀转轮1604运动到指定位置后停止，开始对复合材料进行切割；最后，后无杆气缸控制器15控制后横向无杆气缸17带动后切刀转轮1604从复合材料一侧的边缘处滑移至另一侧，实现对复合材料的横向切割。完成横向切割后，后竖向气缸控制器14控制后切刀竖向气缸1601竖直向上运动，将后切刀转轮1604升起，准备下一次横向切割；
第四步：前切刀多角度切割：
经横向切割后的复合材料落至移动台架1的切割桌面101上，根据所要切割的复合材料的形状规划前切刀组件的切割路径；路径确定后，前纵向无杆气缸控制器33将控制前纵向无杆气缸28带动前横向无杆气缸支架31在切割桌面101上方沿纵向前后移动，进而带动前横向无杠气缸2和前切刀组件3沿纵向前后移动；与此同时，前无杆气缸控制器24将控制前横向无杆气缸2带动前切刀组件3在切割桌面101上方沿横向左右移动；当前切刀组件3运动至多角度切割路径的起始位置后，前气动马达控制器25控制前切刀气动马达303运转，前切刀气动马达303驱动前切刀转轮301转动，开始进行切割；在切割过程中，前横向无杆气缸2驱动前切刀组件3左右横向滑移，进而带动所述前切刀转轮301沿横向移动；前纵向无杆气缸28带动前切刀组件3沿纵向前后滑移，进而带动所述前切刀转轮301沿纵向移动；前切刀竖向电机308的动力输出端经齿轮传动，使前切刀连杆304带动所述前切刀转轮301绕前切刀连杆304在水平方向上做圆周运动，根据前述所规划的切割路径，前切刀转轮301实现对复合材料的多角度切割；
第五步：称重：
切割后的复合材料，通过安装在移动台架1下侧的称重器实现质量测量，即称重。

Claims (10)

1.一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
该设备由切割称重工作台(A)、进料车身(B)和后台架(C)组成；
所述进料车身(B)由支撑组件、传输组件和预切割组件组成，传输组件和预切割组件通过支撑组件固定在后台架(C)上；所述传输组件由传动辊组成，将复合材料传输至预切割组件处；所述预切割组件由后横向无杆气缸(17)、后切刀组件(16)和控制器组成，后切刀组件(16)滑动连接在后横向无杆气缸(17)上，后切刀组件(16)内设有竖向气缸和切刀气动马达，所述后横向无杆气缸(17)、竖向气缸和切刀气动马达在与之对应控制器的控制下带动后切刀横向滑移、竖向滑移以及正反向自转，实现对复合材料沿横向的直线预切割；
所述切割称重工作台(A)设置在后台架(C)前侧，由移动台架(1)、前横向无杆气缸(2)、前切刀组件(3)、控制器、称重器和前纵向无杆气缸(28)组成；
所述前纵向无杆气缸(28)安装在移动台架(1)两侧，称重器安装在移动台架(1)下侧，前横向无杆气缸(2)横跨在移动台架(1)上方，且两端滑动连接在前纵向无杆气缸(28)上，前切刀组件(3)滑动连接在前横向无杆气缸(2)上，前切刀组件(3)内设有竖向气缸、切刀气动马达以及竖向电机，所述竖向电机与前切刀连杆齿轮传动连接；所述前纵向无杆气缸(28)、前横向无杆气缸(2)、竖向气缸、切刀气动马达和竖向电机在与之对应控制器的控制下带动前切刀纵向滑移、横向滑移、竖向滑移、正反向自转以及沿竖直方向旋转，实现对复合材料的多角度精确切割；称重器实现对切割后的复合材料称重。
2.如权利要求1所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
所述进料车身(B)中的传输组件由进料辊(9)、辅助进料转轴(10)和进料辊电机(12)组成，所述辅助进料转轴(10)平行设置在进料辊(9)的后侧，所述进料辊电机(12)安装在支撑组件上，进料辊电机(12)与进料辊(9)传动连接，所述进料辊电机(12)外接控制器，在控制器的指令下带动进料辊(9)运转。
3.如权利要求2所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
所述传输组件还包括撕料辊(8)和撕料辊电机(11)，所述撕料辊(8)由上下两个辊组成，平行安装在进料辊(9)和辅助进料转轴(10)之间，且位于进料辊(9)上方，所述撕料辊电机(11)安装在支撑组件上，撕料辊电机(11)外接控制器，在控制器的指令下驱动撕料辊(8)运转，将复合材料表面的薄膜卷起并撕下。
4.如权利要求1所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
在所述后切刀组件(16)的下方设有吸附桌面(32)，所述吸附桌面(32)的表面均匀加工有吸附气孔，吸附桌面(32)下方内部为空腔，且空腔外接气泵(30)，气泵(30)运转吸收空腔内部空气，使空腔内形成负压环境，通过吸附气孔使复合材料底面紧贴在吸附桌面(32)上。
5.如权利要求1所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
所述后切刀组件(16)由后切刀竖向气缸(1601)、后切刀连杆(1602)、后切刀气动马达(1603)、后切刀转轮(1604)、后切刀架(1605)、后切刀轴套(1606)和后切刀连接架(1607)组成；
所述后切刀连接架(1607)与后横向无杆气缸(17)连接，所述后切刀架(1605)固定在后切刀连接架(1607)的下方，后切刀轴套(1606)安装在后切刀架(1605)的侧面，后切刀轴套(1606)套装在与后横向无杆气缸(17)平行设置的后切刀支撑滑移杆(29)上，使后切刀组件(16)沿横向平稳滑移；
所述后切刀竖向气缸(1601)竖直设置在后切刀架(1605)的前侧，后切刀竖向气缸(1601)的活塞杆端与后切刀连杆(1602)连接；
所述后切刀气动马达(1603)设置在后切刀架(1605)下方，后切刀气动马达(1603)通过传动轴与后切刀转轮(1604)同轴传动连接，驱动后切刀转轮(1604)旋转；
所述传动轴通过轴承与后切刀连杆(1602)下端连接。
6.如权利要求1所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
所述前切刀组件(3)由前切刀转轮(301)、转轴(302)、前切刀气动马达(303)、前切刀连杆(304)、前切刀竖向气缸(305)、大齿轮(306)、小齿轮(307)、前切刀竖向电机(308)、前切刀架(310)、前切刀轴套(311)以及前切刀连接架(313)组成；
所述前切刀连接架(313)与前横向无杆气缸(2)连接，所述前切刀架(310)固定连接在前切刀连接架(313)的下方，前切刀轴套(311)安装在前切刀架(310)的侧面，前切刀轴套(311)套装在与前横向无杆气缸(2)平行设置的前切刀支撑滑移杆(18)上，使前切刀组件(3)沿横向平稳滑移；
所述前切刀竖向气缸(305)竖直设置在前切刀架(310)的前侧，前切刀竖向气缸(305)的活塞杆端通过轴承与前切刀连杆(304)连接；
所述前切刀气动马达(303)设置在前切刀架(310)下方，通过转轴(302)与前切刀转轮(301)同轴传动连接，驱动前切刀转轮(301)旋转；
所述转轴(301)通过轴承与前切刀连杆(304)下端连接；
所述前切刀竖向电机(308)平行设置在前切刀连杆(304)的前侧，小齿轮(307)安装在前切刀竖向电机(308)的输出轴上，大齿轮(306)安装在前切刀连杆(304)上，大齿轮(306)与小齿轮(307)啮合传动，在前切刀竖向电机(308)的驱动下，经小齿轮(306)和大齿轮(307)传动，进而带动前切刀连杆(304)下端的前切刀转轮(301)绕前切刀连杆(304)做圆周运动。
7.如权利要求1所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
所述进料车身(B)还包括储物柜(19)和LED灯(20)，所述储物柜(19)设置在预切割组件上方，用于存放切割工具；所述LED灯(20)设置在进料车身(B)顶部外沿，用于照明以实现精准切割。
8.如权利要求1所述一种复合材料自动切料设备，其特征在于：
所述后台架(C)由辅助传动辊(21)、后支架(22)和总控制器(23)组成；
所述后支架(22)用于支撑进料车身(B)，所述辅助传动辊(21)前后平行地安装在后支架(22)上，形成传动辊排，所述传动辊排位于支撑进料车身(B)的后侧；
所述总控制器(23)固定安装在后支架(22)的侧面，所述总控制器(23)与切割工作台(A)和进料车身(B)中各执行件控制连接。
9.一种复合材料自动切料方法，其特征在于：
该切料方法通过权利要求1所述复合材料自动切料设备实现，具体切料过程如下：
第一步：复合材料传输进入自动切料设备：
复合材料从后台架(C)进入自动切料设备，经传输至进料车身(B)处；
第二步：去除复合材料表面薄膜：
复合材料在进料车身(B)内传输，撕料辊电机(11)驱动撕料辊(8)运转，复合材料先经撕料辊(8)撕下复合材料表面薄膜，然后在撕料辊(8)的作用下继续向前传输至进料辊(9)中，进料辊电机(12)驱动进料辊(9)运动，在进料辊(9)的作用下，复合材料从两个进料辊(9)之间穿过，并继续向前传输，当复合材料从进料辊(9)中出来指定尺寸后，撕料辊电机(11)和进料辊电机(12)暂时停止运转；
第三步：后切刀横向切割：
复合材料运动至后切刀组件(16)的下方，在气泵(30)的作用下，与后切刀组件(16)相对应处的复合材料下表面被吸附桌面(32)吸附在走料桌面(7)上；所述后横向无杆气缸(17)、竖向气缸和切刀气动马达在与之对应控制器的控制下分别带动后切刀横向滑移、竖向滑移以及正反向自转，实现对复合材料沿横向的直线切割；
第四步：前切刀多角度切割：
经横向切割后的复合材料落至移动台架(1)上，根据所要切割的复合材料的形状确定前切刀组件(3)的切割路径后，所述前纵向无杆气缸(28)、前横向无杆气缸(2)、竖向气缸、切刀气动马达和竖向电机在与之对应控制器的控制下带动前切刀纵向滑移、横向滑移、竖向滑移、正反向自转以及沿竖直方向旋转，实现对复合材料的多角度精确切割；
第五步：称重：
切割后的复合材料，通过安装在移动台架(1)下侧的称重器实现质量测量，即称重。
10.如权利要求9所述一种复合材料自动切料方法，其特征在于：
所述后切刀横向切割的具体过程为：
在后切刀气动马达(1603)的驱动下后切刀转轮(1604)自转，后无杆气缸控制器(15)控制后横向无杆气缸(17)带动后切刀转轮(1604)滑移至复合材料一侧的边缘处，后竖向气缸控制器(14)控制后切刀竖向气缸(1601)竖直向下运动，带动后切刀转轮(1604)运动到指定位置后停止，开始对复合材料进行切割，后无杆气缸控制器(15)控制后横向无杆气缸(17)带动后切刀转轮(1604)从复合材料一侧的边缘处滑移至另一侧，实现对复合材料的横向切割；
所述前切刀多角度切割的具体过程为：
前纵向无杆气缸控制器(33)将控制前纵向无杆气缸(28)带动前横向无杆气缸支架(31)在切割桌面(101)上方沿纵向前后移动，进而带动前横向无杠气缸(2)和前切刀组件(3)沿纵向前后移动，前无杆气缸控制器(24)将控制前横向无杆气缸(2)带动前切刀组件(3)在切割桌面(101)上方沿横向左右移动，当前切刀组件(3)运动至多角度切割路径的起始位置后，前气动马达控制器(25)控制前切刀气动马达(303)运转，前切刀气动马达(303)驱动前切刀转轮(301)转动，开始进行切割；在切割过程中，前横向无杆气缸(2)驱动前切刀组件(3)左右横向滑移，进而带动所述前切刀转轮(301)沿横向移动；前纵向无杆气缸(28)带动前切刀组件(3)沿纵向前后滑移，进而带动所述前切刀转轮(301)沿纵向移动；前切刀竖向电机(308)的动力输出端经齿轮传动，使前切刀连杆(304)带动所述前切刀转轮(301)绕前切刀连杆(304)在水平方向上做圆周运动，根据所述切割路径，前切刀转轮(301)实现对复合材料的多角度切割。
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