CN113001222A - 一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，包括机架，用于安装各零部件；升降刀库，具有若干垂直安装的备用刀板，若干所述备用刀板沿着裁断物料进给方向与升降刀库滑动连接，所述升降刀库的外侧设置有安装架，所述安装架上设置有驱动升降刀库垂直移动的第一动力机构；自动裁切装置，水平滑动安装于机架上，所述自动裁切装置的水平滑动方向与裁断物料进给方向垂直，所述自动裁切装置包括刀架、裁切刀板、安装板、驱动裁切刀板垂直移动的升降机构以及驱动裁切刀板转动的旋转机构，本发明通过改变刀座与裁切刀板的连接结构，从而简化了换刀动作，无需设计复杂的中间换刀辅助结构，缩短了动力元件的工作行程。

Description

一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统

技术领域

本发明公开一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，属于平面物料加工设备技术领域。

背景技术

裁断机是一些轻工行业例如鞋业和服装业不可缺少的设备，尤其制鞋业，由于面料和衬料选择的都是如皮革、塑料片材等，因为较厚无法如服装行业的面料、衬料一样用电动裁刀裁断，只能采用刀模利用机械或液压较大压力的裁断机进行裁断。裁断机是借助于机器运动的作用力加压于刀模，对非金属材料进行冲型加工的机器。裁断机适合对发泡材、纸板、纺织物、塑胶材料、皮革、橡胶、包装材料、地板材料、地毯、玻璃纤维、软木等非金属物料通过刀模借助机器产生的冲压力实现物料的冲切裁断。传统的裁断机采用手工将刀模在被裁料层上摆放到合适位置后，指令机器下裁，被裁下的材料被挤压在刀模内再由手工将其挤出脱模收集，再进行下一个冲次，裁切效率十分低下。

公告号为CN106926316的发明专利公开了一种片材切割高效裁切机，包括冲切头、换刀模机构、刀库、机架、支架、控制箱，所述冲切头设置在机架上，所述支架设置在冲切头一端，所述刀库设置在支架内，所述换刀模机构设置在刀库与冲切头之间，冲切头下方设有刀模，控制箱设置在机架上，所述换刀模机构包括无杆气缸、气缸二、移动座、拖板、两个底座，其中一个底座设置在支架的连接框内，另一个底座设置在机架上，所述无杆气缸设置在底座上方，所述无杆气缸设置在冲切头下方，所述移动座设置在无杆气缸上方，所述拖板设置在移动座一端，拖板上设有凸块，所述气缸二设置在拖板下方，所述支架上方设有电机二，所述电机二通过齿轮连接丝杠，丝杠外侧设有丝杠座，丝杠座连接刀库。

上述专利通过由无杆气缸、气缸二、移动座、拖板、两个底座组成的换刀模机构，可以实现刀库中刀模的自动换刀，但由于在换刀时，气缸一先要松开刀模勾板上的刀模，并且此时气缸二要处于正对刀模的下方，从而使得凸块可插入刀模的牵引孔中，在通过无杆气缸将其水平推出，随后将其推入刀库中，如此通过数量众多的动力元件进行协调才能完成换刀动作，整体结构相对复杂，而且刀模的安装夹紧也存在一定的难度。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有裁断机为满足换刀动作使得整体结构复杂、刀模的安装夹紧有难度的问题，而提供一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，包括：

机架，用于安装各零部件；

升降刀库，具有若干垂直安装的备用刀板，若干所述备用刀板沿着裁断物料进给方向与升降刀库滑动连接，所述升降刀库的外侧设置有安装架，所述安装架上设置有驱动升降刀库垂直移动的第一动力机构；

自动裁切装置，水平滑动安装于机架上，所述自动裁切装置的水平滑动方向与裁断物料进给方向垂直，所述自动裁切装置包括刀架、裁切刀板、安装板、驱动裁切刀板垂直移动的升降机构以及驱动裁切刀板转动的旋转机构，所述刀架与升降机构固定连接，所述旋转机构包括第一电机、齿轮盘和第一皮带，所述第一电机固定在安装板上，所述齿轮盘与安装板转动连接，所述齿轮盘上固定有刀座，所述裁切刀板与刀座之间设置有用于两者上下卡接的嵌合机构，所述嵌合机构包括安装于刀座上的插件以及安装于裁切刀板上的咬合件；

牵引装置，用于将裁切刀板推入升降刀库或将备用刀板从升降刀库中拉出，所述牵引装置包括滑座和伸缩元件，所述伸缩元件的输出端连接有推拉杆，所述推拉杆和滑座上具有使咬合件张开的定位结构。

通过采用上述技术方案，刀座与裁切刀板通过插件与咬合件上下卡接，改变了原有裁切刀板与刀座的滑动连接方式，在换刀时利用伸缩元件带动推拉杆移动，依靠定位结构使得咬合件张开，从而便于插件与咬合件的分离和卡合，使得裁切刀板与刀座在连接上更加方便，换刀时自动裁切装置将裁切刀板置于至滑座上，待咬合件与插件分离后，依靠伸缩元件带动推杆将其推入升降刀库，随后伸缩元件缩回、升降刀库移动使得其中一个备用刀板位于出刀高度，再依靠伸缩元件带动推拉杆移动至嵌合机构的下方，并再下移升降刀库使得嵌合机构与推拉杆实现联动，从而将备用刀板从升降刀库中拉出至滑座上，最后自动裁切装置下降使得刀座与备用刀板上的插件和咬合件卡合，从而实现换刀动作，整体换刀结构简单。

优选的，所述插件上具有呈箭头形状的插头部，所述咬合件包括两组相对设置的摆动件、位于摆动件外侧的固定座以及位于两组摆动件之间的弹性件，两组所述摆动件的中部通过转轴与裁切刀板转动连接，并且摆动件远离弹性件的一端具有咬合插件的活动空间，所述摆动件内设置有用于定位弹性件的销轴。

通过采用上述技术方案，两个摆动件的一端受力可以压缩弹性件从而呈现张开状态，插件可以顺利的进入至活动空间，并随后被摆动件咬合住，销轴可以保持弹性件受力时不会向外弹出。

优选的，所述嵌合机构和伸缩元件对称设置有两组，所述裁切刀板上设置与刀座配合的定位柱。

通过采用上述技术方案，设置两组嵌合机构和伸缩元件，可以使得刀座和裁切刀板连接更牢固，并且定位柱可以确保两者不会发生错位。

优选的，所述推拉杆上设置有凹陷结构的推拉槽，所述推拉槽的侧壁可与固定座的侧壁抵触，所述定位结构包括抵压槽和定位台，所述抵压槽位于推拉杆上，并与推拉槽呈阶梯槽结构，所述定位台位于滑座上，与抵压槽配合共同夹持裁切刀板或备用刀板。

通过采用上述技术方案，在换刀时，伸缩元件带动推拉杆朝定位台移动，抵压槽抵压其中一个摆动件使的咬合件张开，方便插件插入或脱出咬合件。

优选的，所述升降刀库内设置有用于承托备用刀板的托架，所述托架呈Z形结构，并与升降刀库之间具有供推拉杆活动的滑槽。

通过采用上述技术方案，当需要更换的备用刀库被抬升至预设位置时，伸缩元件带动推拉杆沿着滑槽移动至嵌合机构的下方，随后升降刀库下降使得嵌合机构顺利进入推拉杆的推拉槽内。

优选的，所述第一动力机构包括第二电机、丝杆和导向杆，所述丝杆转动连接在安装座中，并与第二电机的输出轴固定连接，所述升降刀库通过第一滑块与丝杆螺纹连接，并通过第二滑块与导向杆滑动连接。

通过采用上述技术方案，第二电机带丝杆转动，从而使得升降刀库可以沿着导向杆滑动，以将待用的备用刀板抬升到预设位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

其一、设置嵌合机构，使得裁切刀板与刀座按照上下卡合的方式连接，简化了换刀动作以及动力元件的行程，无需设计复杂的中间换刀辅助机构，在使用较少零部件的情况下，也能保证换刀的顺利进行。

其二、裁切刀板与刀座采用上下卡合的方式连接，极大的降低了传统裁切刀座水平滑入刀座需要精准调节两者相对位置的难度，而且裁切刀板在裁切过程中也不会出现两者相对滑动的情况，无需设计额外锁紧结构。

附图说明

图1为本发明一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统的结构示意图；

图2为本发明中升降刀库的结构示意图；

图3为本发明中自动裁切装置的结构示意图；

图4为本发明中牵引装置的结构示意图；

图5为图3中A处的局部放大图；

附图标记：1、机架；2、自动裁切装置；3、升降刀库；4、牵引装置；5、安装架；6、托架；7、滑槽；8、备用刀板；9、第二电机；10、导向杆；11、第一滑块；12、丝杆；13、刀架；14、升降机构；15、安装板；16、刀座；17、裁切刀板；18、齿轮盘；19、第一皮带；20、第一电机；21、滑座；22、定位柱；23、定位台；24、伸缩元件；25、推拉杆；26、抵压槽；27、推拉槽；28、咬合件；29、插件；30、插头部；31、摆动件；32、固定座；33、弹性件；34、销轴；35、活动空间；36、转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图5所示，一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，包括机架1、升降刀库3、自动裁切装置2和牵引装置4，其中自动裁切装置2可沿着机架1水平滑动，并可对同一排裁切物料进行裁切，其主要由刀架13、裁切刀板17、安装板15、升降机构14和旋转机构组成，升降机构14固定于刀架13的下方，其具体是一个气缸，四周可以增加导向结构，并与安装板15连接，从而能带动安装板15垂直升降，而齿轮盘18与安装板15转动连接，裁切刀板17通过刀座16与齿轮盘18固定连接，并且在安装板15上固定有第一电机20，齿轮盘18与第一电机20通过第一皮带19传动，第一电机20、第一皮带19和齿轮盘18共同组成旋转机构，当第一电机20带动齿轮盘18转动时，使得刀座16和裁切刀板17同步转动，其可以带动裁切刀板17转动一定的角度，由此实现一定角度的裁断，使得在加工时具有不同的物料排版，以节省原料，降低生产成本。

升降刀库3内设置有若干备用刀板8，其按照不同高度摆放，并且可以沿着物料的进给方向滑出升降刀库3，而升降刀库3的外侧设置有安装架5，并且安装架5上具有第一动力机构，第一动力机构可带动升降刀库3进行垂直升降动作，从而将空刀位或者备用刀板8对准牵引装置4，第一动力机构的具体结构包括第二电机9、丝杆12和导向杆10，丝杆12转动连接在安装架5中，并与第二电机9的输出轴固定连接，升降刀库3通过第一滑块11与丝杆12螺纹连接，并通过第二滑块与导向杆10滑动连接，第二电机9带动丝杆12转动，从而使得升降刀库3可以沿着导向杆10滑动，以将待用的备用刀板8抬升到预设位置，为了保证升降刀库3的动作顺畅，导向杆10以丝杆12为中心对称设置有两组，并且第一动力机构同样设有两组，如此则可以保证动力输出平稳顺畅。

牵引装置4用于将裁切刀板17推入升降刀库3或将备用刀板8从升降刀库3中拉出，其具体结构是由滑座21和伸缩元件24组成，裁切刀板17与备用刀板8可以沿着滑座21的轨道滑动，两者滑动的动力来源于伸缩元件24，其可以是气缸或者电动伸缩杆，并且输出端连接有推拉杆25，裁切刀板17与刀座16之间具有嵌合机构，推拉杆25在伸缩元件24的带动下作用于嵌合机构实现换刀动作。嵌合机构包括插件29和咬合件28，其中插件29上固定于刀座16上的，并且具有呈箭头形状的插头部30，而咬合件28由弹性件33、两个摆动件31和固定座32构成，两个摆动件31通过转轴36对称固定在裁切刀板17上，两个固定座32固定安装于两个摆动件31的外侧，弹性件33则安装于两个摆动件31之间，并且两个摆动件31远离弹性件33的一端具有咬合插件29的活动空间35，而在推拉杆25和滑座21上设置有定位结构，在换刀时可以依靠定位结构夹持两个摆动件31而使得活动空间35变大，从而使咬合件28呈现张开趋势，以便于插件29顺利插入或脱出咬合件28，如此刀座16在随升降机构14垂直移动时，实现裁切刀板17的脱离或备用刀板8的装配，极大的简化了换刀动作以及零部件结构，减少了动力元件的使用，实用性更强。

推拉杆25上设置有推拉槽27，推拉槽27在伸缩元件24的带动下可以作用于两个固定座32的外壁，从而便于推动裁切刀板17进入升降刀库3以及将备用刀板8拉出升降刀库3，而定位结构包括抵压槽26和定位台23，其中定位台23位于滑座21上，其可以在备用刀板8滑出升降刀库3之后进行定位，以便自动裁切装置2可以与其对准，抵压槽26位于推拉杆25上，并与推拉槽27呈阶梯槽结构，在换刀时，抵压槽26可以在伸缩元件24的带动下朝定位台23移动，从而夹持裁切刀板17，增加升降机构14带动裁切刀板17向上移动的阻力，由于推拉槽27与固定座32之间的间距大于抵压槽26与摆动件31之间的距离，推拉杆25继续移动则使抵压槽26的侧壁对其中一个摆动件31施加更大的力，以压缩弹性件33从而增大活动空间35的范围，在当推拉槽27抵住固定座32时，两个摆动件31呈现最大的张开状态，此时升降机构14带动刀座16和插件29向上移动，尽管插件29会受到另一摆动件31的阻挡，但也能使裁切刀板17与刀座16完全分离，随后再利用伸缩元件24将裁切刀板17推入升降刀库3的空刀位内。

升降刀库3的空刀位主要若干呈Z形结构的托架6分隔而成，其中托架6与升降刀库3之间具有滑槽7，可供推拉杆25滑动，为了使备用刀板8顺利的滑出，具体的动作过程中是升降刀库3先将其中一个备用刀板8抬升至预设位置，随后伸缩元件24带动推拉杆25伸入至滑槽7中并对准嵌合机构的下方，再利用第一动力机构带动升降刀库3下降补偿一段距离，使得嵌合机构位于推拉槽27和抵压槽26内，此时伸缩元件24复位，从而将备用刀板8拉出升降刀库3，并依靠定位台23对准换刀位置，同时保持抵压槽26抵压摆动件31使其呈现张开趋势，当升降机构14带动刀座16向下运动，使得插件29嵌入至活动空间35中，伸缩元件24不在带动推拉杆25保持夹持备用刀板8的状态，随后升降机构14复位即可完成换刀动作。

在本实施例中，为了保证刀座16与裁切刀板17连接稳定，嵌合机构以刀座16的中心对称设置有两组，并且牵引装置4也同样设置有两组，与此同时，在摆动件31的端部还增加了圆角，可以保证插件29能够顺利插入至两个摆动件31之间，并且摆动件31内装配的销轴34可以对弹性件33进行定位，以使其压缩复位保持方向不变，此外为了避免刀座16与裁切刀板17装配错位以及裁切刀板17转动时发生相对移动，在裁切刀板17上设置了定位柱22，其与刀座16配合从而防止装配之后发生滑动。在本发明中，裁切刀板17与备用刀板8结构完全一致，所以在部分描述中采用了简述。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，其特征在于，包括：

机架(1)，用于安装各零部件；

升降刀库(3)，具有若干垂直安装的备用刀板(8)，若干所述备用刀板(8)沿着裁断物料进给方向与升降刀库(3)滑动连接，所述升降刀库(3)的外侧设置有安装架(5)，所述安装架(5)上设置有驱动升降刀库(3)垂直移动的第一动力机构；

自动裁切装置(2)，水平滑动安装于机架(1)上，所述自动裁切装置(2)的水平滑动方向与裁断物料进给方向垂直，所述自动裁切装置(2)包括刀架(13)、裁切刀板(17)、安装板(15)、驱动裁切刀板(17)垂直移动的升降机构(14)以及驱动裁切刀板(17)转动的旋转机构，所述刀架(13)与升降机构(14)固定连接，所述旋转机构包括第一电机(20)、齿轮盘(18)和第一皮带(19)，所述第一电机(20)固定在安装板(15)上，所述齿轮盘(18)与安装板(15)转动连接，所述齿轮盘(18)上固定有刀座(16)，所述裁切刀板(17)与刀座(16)之间设置有用于两者上下卡接的嵌合机构，所述嵌合机构包括安装于刀座(16)上的插件(29)以及安装于裁切刀板(17)上的咬合件(28)；

牵引装置(4)，用于将裁切刀板(17)推入升降刀库(3)或将备用刀板(8)从升降刀库(3)中拉出，所述牵引装置(4)包括滑座(21)和伸缩元件(24)，所述伸缩元件(24)的输出端连接有推拉杆(25)，所述推拉杆(25)和滑座(21)上具有使咬合件(28)张开的定位结构。

2.根据权利要求1所述的一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，其特征在于，所述插件(29)上具有呈箭头形状的插头部(30)，所述咬合件(28)包括两组相对设置的摆动件(31)、位于摆动件(31)外侧的固定座(32)以及位于两组摆动件(31)之间的弹性件(33)，两组所述摆动件(31)的中部通过转轴(36)与裁切刀板(17)转动连接，并且摆动件(31)远离弹性件(33)的一端具有咬合插件(29)的活动空间(35)，所述摆动件(31)内设置有用于定位弹性件(33)的销轴(34)。

3.根据权利要求1所述的一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，其特征在于，所述嵌合机构和伸缩元件(24)对称设置有两组，所述裁切刀板(17)上设置与刀座(16)配合的定位柱(22)。

4.根据权利要求1所述的一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，其特征在于，所述推拉杆(25)上设置有凹陷结构的推拉槽(27)，所述推拉槽(27)的侧壁可与固定座(32)的侧壁抵触，所述定位结构包括抵压槽(26)和定位台(23)，所述抵压槽(26)位于推拉杆(25)上，并与推拉槽(27)呈阶梯槽结构，所述定位台(23)位于滑座(21)上，与抵压槽(26)配合共同夹持裁切刀板(17)或备用刀板(8)。

5.根据权利要求1所述的一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，其特征在于，所述升降刀库(3)内设置有用于承托备用刀板(8)的托架(6)，所述托架(6)呈Z形结构，并与升降刀库(3)之间具有供推拉杆(25)活动的滑槽(7)。

6.根据权利要求1所述的一种升降刀库全自动裁断机的换刀系统，其特征在于，所述第一动力机构包括第二电机(9)、丝杆(12)和导向杆(10)，所述丝杆(12)转动连接在安装座中，并与第二电机(9)的输出轴固定连接，所述升降刀库(3)通过第一滑块(11)与丝杆(12)螺纹连接，并通过第二滑块与导向杆(10)滑动连接。

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