CN109736030A - 一种超声波切布装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超声波切布装置，包括用于切割布料的刀具和放置布料的砧板，还包括：超声波装置，包括超声波发生器和换能器，所述换能器与刀具固定连接；刀具升降装置，与所述换能器相连接，用于带动所述换能器和刀具相对于所述砧板进行升降运动；刀具换向装置，安装在所述刀具升降装置上，并与所述换能器相连接，用于调节刀具的方向。本发明的有益之处在于，结构简单、紧凑，通过设置与换能器相连接的刀具换向装置，可以很方便地调节刀具的方向，在布料上切割出不同的线型，易于调试。

Description

一种超声波切布装置

技术领域

本发明涉及缝纫机切布技术领域，尤其涉及一种超声波切布装置。

背景技术

现有的模板缝纫机切布技术主要分两大类，一是机械切布，另一种是激光切布。机械切布主要依赖动刀与定刀的配合，如果要实现旋转切布，则需要保证动刀与定刀的同步旋转，这使得装置结构复杂，且刀片的耐磨性也比较差。应用激光切布时，激光的发生装置体积庞大，且激光的调试和镜片的维护也十分繁琐，此外激光切割过程中的高温环境存在发生火灾的隐患，产生的废气也会污染环境，缺点众多。

发明内容

针对上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种适用于模板缝纫机的超声波切布装置，该装置相比于机械或激光切布装置结构简单，可以更方便地转换切布方向。

本发明提供了一种超声波切布装置，包括用于切割布料的刀具和放置布料的砧板，还包括：超声波装置，包括超声波发生器和换能器，所述换能器与刀具固定连接；刀具升降装置，与所述换能器相连接，用于带动所述换能器和刀具相对于所述砧板进行升降运动；刀具换向装置，安装在所述刀具升降装置上，并与所述换能器相连接，用于调节刀具的方向。

优选地，还包括一与所述刀具升降装置相连接的支架，所述换能器可转动地安装在所述支架上。

优选地，所述超声波装置还包括导电滑环，所述导电滑环包括相互电接触的定子和转子，所述定子与所述超声波发生器电连接，所述转子与所述换能器电连接。

优选地，所述刀具换向装置包括与所述换能器传动连接的电机。

优选地，所述刀具换向装置还包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装在所述电机的输出轴上，所述从动轮安装在所述换能器上，所述主动轮和所述从动轮之间传动连接。

优选地，所述刀具升降装置包括一个固定安装的固定部件和一个可直线运动的活动部件，所述活动部件与所述支架相连接。

优选地，所述刀具升降装置为气缸、电磁铁或直线电机，或电机驱动的丝杠螺母机构，或电机驱动的齿轮齿条机构。

优选地，还包括与所述刀具邻近设置的压脚，用于在所述刀具工作时压紧布料；所述压脚连接在一压脚升降装置上。

优选地，所述压脚升降装置为气缸、电磁铁或直线电机。

优选地，所述砧板采用大理石、玻璃或陶瓷制成。

本发明的有益之处在于，结构简单、紧凑，通过设置与换能器相连接的刀具换向装置，可以很方便地调节刀具的方向，在布料上切割出不同的线型，易于调试。

附图说明

图1是本发明超声波切布装置的立体图；

图2是本发明超声波切布装置的侧视图；

图3是本发明超声波切布装置的仰视图；

元件标号说明：

1 刀具

101 刀柄

102 刀头

2 刀具换向装置

21 减速机

31 主动轮

32 从动轮

4 同步皮带

5 导电滑环

51 定子

52 转子

6 支架

61 连接板

7 换能器

8 轴承

9 刀具升降装置

91 固定部件

92 活动部件

93 滑轨

10 压脚升降装置

11 压脚

12 砧板

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种用于模板缝纫机的超声波切布装置，如图1所示，本发明采用了与超声波装置相连接的刀具来实现超声波切布。超声波装置主要包括超声波发生器(图中未示出)和换能器7，换能器7与刀具1固定连接。具体地，超声波装置还包括导电滑环5，导电滑环5包括相互电接触的定子51和转子52，定子51与超声波发生器电连接，转子52与换能器7电连接。工作时，超声波发生器输出高频交流电信号，高频交流电信号经导线和导电滑环5传递至换能器7，换能器7将电信号转换为机械波，使刀具1产生沿轴向的高频机械振动。优选地，刀具1包括相互连接的刀柄101和刀头102，换能器7与刀头102之间设有一个变幅杆，且变幅杆位于刀柄101中，变幅杆对换能器7转换的机械波起到传导、放大的作用。为了更好地实现超声波切布，在刀具1的下方还设有一个用于放置布料的砧板12，砧板12作为模板缝纫机的底板的一部分，优选地采用大理石、玻璃或陶瓷等非金属材料制成。当刀具1与砧板12上方的布料接触时，刀具1的高频机械振动会震碎布料，产生切割布料的效果。

如图1和2所示，本发明的超声波切布装置还包括一个与换能器7相连接的刀具升降装置9，用于带动换能器7和刀具1相对于砧板12进行升降运动，以及一个安装在刀具升降装置9上的刀具换向装置2，刀具换向装置2与换能器7相连接，用于调节刀具1的方向。

其中，刀具升降装置9包括一个固定安装的固定部件91和一个可直线运动的活动部件92。优选地，换能器7可转动地安装在一个支架6上，且换能器7与支架6之间设有轴承8，刀具升降装置9的活动部件92与支架6相连接。前述的导电滑环5的定子51也可以通过一个连接板61固定安装在支架6上。如本发明的一个具体实施例中采用气缸作为刀具升降装置9时，固定部件91为气缸本体，活动部件92为活塞杆，支架6上还优选地安装有滑轨93，气缸本体的背部设有与滑轨93相配合的滑块(未示出)，从而对支架6的运动方向起导向作用。当活塞杆上下运动时，带动滑轨93、支架6以及刀具1上下运动，从而实现升降功能。刀具升降装置9还可以采用电磁铁、直线电机、电机驱动的丝杠螺母机构或电机驱动的齿轮齿条机构，由于这些都是本领域常用的可以直线运动的升降装置，在此不再赘述。

刀具换向装置2包括与换能器7传动连接的电机，该电机的输出轴可以直接与换能器7连接带动刀具1转动以更换方向，也可以如本发明的一个具体实施例，刀具换向装置2还包括如图1和图3所示的主动轮31和从动轮32，主动轮31可以直接安装在电机的输出轴上，也可以在电机上连接有减速机21时安装在减速机21的输出轴上，从动轮32安装在换能器7上，主动轮31和从动轮32之间传动连接，如通过同步皮带4或链条传动，也可以为齿轮啮合传动。

如图1和图2所示，为了防止在切割过程中刀具1带动布料偏移，影响切割效果，本发明还包括一个与刀具1邻近设置的压脚11，压脚11可以在刀具1工作时压紧布料，且连接在一个压脚升降装置10上。压脚升降装置10固定安装在模板缝纫机中，并优选地采用气缸、电磁铁或直线电机等本领域常用的升降装置，带动压脚11相对于砧板12做升降运动。如本发明的一个具体实施例中，压脚11为一个上下均开口的锥形回转体，与刀具1同轴设置，压脚升降装置10采用气缸，压脚11与气缸的活塞杆底部相连接。

以下为本发明的一个应用实施例：

超声波切布装置开始切布时，模板缝纫机中的控制程序将布料待切割的起点定位到刀具1的正下方。接着压脚升降装置10带动压脚11动作，使压脚11下降并压住刀具1下方的布料。然后刀具升降装置9和超声波发生器同时工作，刀具1在下降的同时保持高频振动。当刀具1接触到砧板12上方的布料时，会立刻对布料产生切割的效果。接下来控制程序按照切布轨迹移动布料，并由刀具换向装置2带动刀具1改变方向，在布料上切割出曲线部分。如果需要切割出折线，则需要刀具升降装置9在折线的转折处升起刀具1，待刀具换向装置2将刀具1旋转到正确角度后再将刀具1下降，继续切割折线的剩余部分。

当切割完布料的一段轨迹时，关闭超声波发生器，刀具1停止振动，刀具升降装置9带动刀具1上升，压脚升降装置10带动压脚11上升，超声波切布装置工作结束。

综上所述，本发明的有益之处在于，结构简单、紧凑，通过设置与换能器相连接的刀具换向装置，可以很方便地调节刀具的方向，在布料上切割出不同的线型，易于调试，此外还设置了压脚和压脚升降装置，可以防止布料在切割过程中的偏移，提升切布质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超声波切布装置，包括用于切割布料的刀具(1)和放置布料的砧板(12)，其特征在于，还包括：

超声波装置，包括超声波发生器和换能器(7)，所述换能器(7)与刀具(1)固定连接；刀具升降装置(9)，与所述换能器(7)相连接，用于带动所述换能器(7)和刀具(1)相对于所述砧板(12)进行升降运动；

刀具换向装置(2)，安装在所述刀具升降装置(9)上，并与所述换能器(7)相连接，用于调节刀具(1)的方向。

2.根据权利要求1所述的切布装置，其特征在于，还包括一与所述刀具升降装置(9)相连接的支架(6)，所述换能器(7)可转动地安装在所述支架(6)上。

3.根据权利要求1所述的切布装置，其特征在于，所述超声波装置还包括导电滑环(5)，所述导电滑环(5)包括相互电接触的定子(51)和转子(52)，所述定子(51)与所述超声波发生器电连接，所述转子(52)与所述换能器(7)电连接。

4.根据权利要求1所述的切布装置，其特征在于，所述刀具换向装置(2)包括与所述换能器(7)传动连接的电机。

5.根据权利要求4所述的切布装置，其特征在于，所述刀具换向装置(2)还包括主动轮(31)和从动轮(32)，所述主动轮(31)安装在所述电机的输出轴上，所述从动轮(32)安装在所述换能器(7)上，所述主动轮(31)和所述从动轮(32)之间传动连接。

6.根据权利要求2所述的切布装置，其特征在于，所述刀具升降装置(9)包括一个固定安装的固定部件(91)和一个可直线运动的活动部件(92)，所述活动部件(92)与所述支架(6)相连接。

7.根据权利要求6所述的切布装置，其特征在于，所述刀具升降装置(9)为气缸、电磁铁或直线电机，或电机驱动的丝杠螺母机构，或电机驱动的齿轮齿条机构。

8.根据权利要求1所述的切布装置，其特征在于，还包括与所述刀具(1)邻近设置的压脚(11)，用于在所述刀具(1)工作时压紧布料；所述压脚(11)连接在一压脚升降装置(10)上。

9.根据权利要求8所述的切布装置，其特征在于，所述压脚升降装置(10)为气缸、电磁铁或直线电机。

10.根据权利要求1所述的切布装置，其特征在于，所述砧板(12)采用大理石、玻璃或陶瓷制成。