CN113001223A - 一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，包括机架，用于安装各零部件；直排刀库，具有若干与其水平滑动安装的备用刀板，所述备用刀板的水平滑动方向与裁断物料进给方向相同，所述直排刀库上还设置有牵引备用刀板进行水平滑动换刀的第一动力机构；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，本发明通过设置直排刀库，具有水平放置若干备用刀板，以便于对不同尺寸裁切物料进行裁切，并且在换刀时裁切刀板更换方便，对于设备加工及装配的要求不高，同时也能实现裁切刀板换刀后的锁紧。

Description

一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机

技术领域

本发明公开一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，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。

本公司研发了一种具有升降刀库的全自动裁断机，公告号为CN209987064U的实用新型专利，其具体结构包括机架，机架上设有龙门架，龙门架上设有冲头装置，在机架一侧设有升降刀库，所述升降刀库包括刀盘架、固定在刀盘架侧边的滑块连接板、通过滑块连接板固定配合的滑块、与滑块配合的导轨、刀库支撑架和丝杆，所述丝杆上设于刀库支撑架架体内，所述刀库支撑架外侧还架设有与丝杆配合的伺服电机。

上述专利尽管通过升降刀库配合全自动裁断机，能通过换刀模块进行升降换刀，但由于刀库采用立体升降换刀结构，并设置于机架的一侧，如此使得设备整体占地空间大，而且换刀过程中,用于裁切物料的刀模与冲头装置中的刀模槽完全配合对于零件的加工和装配需要具有较高精度，才能保证换刀顺利，对设备的安装提出很高的要求,因此本公司在此基础上进行了新的研发。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有裁断机设备占地面积大、零部件的加工装配要求高的问题，而提供一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，包括：

机架，用于安装各零部件；

直排刀库，具有若干与其水平滑动安装的备用刀板，所述备用刀板的水平滑动方向与裁断物料进给方向相同，所述直排刀库上还设置有牵引备用刀板进行水平滑动换刀的第一动力机构；

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滑动连接。

通过采用上述技术方案，设置可以装配若干备用刀板的直排刀库，在自动裁切装置沿着机架滑动裁切完成之后，升降机构带动裁切刀板移动至与备用刀板相同的高度时，第一动力机构牵引裁切刀板进入直排刀库中，随后自动裁切装置水平移动至另一位置的备用刀板，在第一动力机构推动下实现备用刀板与裁切刀板的换刀动作，以便于裁断不同尺寸的物料，从而满足不同的生产需求，并且在自动裁切装置中还具有旋转机构，其可以带动裁切刀板转动一定的角度，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。

优选的，所述刀座包括固定板、位于固定板两侧的夹块以及驱动夹块夹持裁切刀板的第二动力机构，所述裁切刀板位于固定板与夹块之间，所述第二动力机构包括正反电机、传动轴、主动齿轮、从动齿轮、第二皮带和转动件，所述主动齿轮、从动齿轮、第二皮带和转动件均对称设置有两组，所述主动齿轮安装于传动轴上，所述从动齿轮通过固定轴与转动件连接，所述正反电机安装在固定板上，并且其输出轴与传动轴固定连接，所述转动件具有螺旋槽，所述夹块上设置有拉杆，所述裁切刀板上设置有拨动杆，所述拉杆和拨动杆均可沿着螺旋槽相对滑动，并且拨动杆先于拉杆脱离螺旋槽，所述夹块与固定板之间设置有保持夹块垂直滑动的导向机构，并在转动件转动时，拉杆可带动夹块垂直移动、拨动杆可带动裁切刀板水平滑动，所述备用刀板安装于直排刀库中具有垂直方向上的活动间隙。

通过采用上述技术方案，设置第二动力机构，在换刀时，正反电机驱动转动件转动时，拨动杆和拉杆均在螺旋槽位置变化的作用下，使得夹块先松开裁切刀板，并且裁切刀板向外水平滑出刀座一段距离，直至拨动杆脱离螺旋槽，拉杆还处于螺旋槽中，正反电机停止工作，随后由第一动力机构将裁切刀板牵引至直排刀库中，当备用刀板被推入刀座中，正反电机反向转动，从而完成换刀动作，无需专门设置刀板锁紧和定位结构，并且由于裁切刀板在划入直排刀库时，不受到夹块的夹紧力，同时与备用刀板均具有一定的活动间隙，如此刀板入库以及刀板出库时，对于刀板的位置精度要求不高，从而降低了零件加工和装配精度，实用性强。

优选的，所述导向机构包括导向座和导向块，所述导向块通过紧固螺栓固定在夹块上，所述导向座上具有供导向块相对滑动的滑槽。

通过采用上述技术方案，当转动件转动时迫使夹块具有其他方向的运动趋势时，但由于导向座与导向块配合滑动，使得夹块只能沿着垂直方向运动而夹紧裁切刀板。

优选的，所述固定板的两侧分别对称设置有两组导向机构，所述转动件位于同一侧的两组导向机构的中部。

通过采用上述技术方案，设置两组导向机构，以转动件为中心，可以在夹块夹紧裁切刀板时，使得夹块受力平衡。

优选的，所述第一动力机构包括第一气缸、第二电机、L形拉块和固定架，所述第二电机通过固定架安装在直排刀库上，所述第一气缸安装于第二电机的输出轴上，所述L形拉块固定连接在第一气缸的活塞上，所述备用刀板和裁切刀板上均设置有拉槽，所述直排刀库和固定板上均设置有供L形拉块活动的避空槽。

通过采用上述技术方案，在换刀时，第一气缸带动L形拉块伸缩运动，随后第二电机带动第一气缸和L形拉块转动一定的角度，从而使L形拉块嵌入至拉槽中，以便牵引裁切刀板实现换刀动作。

优选的，所述裁切刀板的滑动方向与刀座的长度方向保持一致，所述第一电机沿着固定板的对角线方向固定在安装板上。

通过采用上述技术方案，设置裁切刀板的滑动方向，可以降低备用刀板在直排刀库的排布宽度，从而增加其数量，扩大加工生产范围，并且第一电机安装时需要尽可能的缩小自动裁切装置的整体，使得结构更加紧凑。

优选的，所述升降机构包括第二气缸和导向柱，所述第二气缸连接于刀架与安装板之间，所述导向柱与安装板连接用于第二气缸伸缩时的导向。

通过采用上述技术方案，利用导向柱可以保证第二气缸带动裁切刀板裁切时始终处于垂直状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

其一、设置直排刀库，其可以装配若干备用刀板，备用刀板水平排列，依靠第一动力机构可实现裁切刀板与备用刀板的换刀动作，以便于裁断不同尺寸的物料，从而满足不同的生产需求，同时无需设置立体刀库，减少了设备的整体占地空间，并且在自动裁切装置中还具有旋转机构，其可以带动裁切刀板转动一定的角度，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。

其二、通过优化刀座结构，利用正反电机使得转动件转动，从而夹持裁切刀板，以增大裁切刀板在换刀时的空间，从而保证换刀动作的顺利进行，并且依靠螺旋槽同时实现裁切刀板的锁紧，避免在转动时使得其与刀座发生相对滑动，从而降低了零件加工和装配精度，实用性强。

附图说明

图1为本发明一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机的第一种实施例结构示意图；

图2为本发明第一种实施例中自动裁切装置的结构示意图；

图3为本发明中第一动力机构与备用刀板的安装结构示意图；

图4为本发明一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机的第二种实施例结构示意图；

图5为本发明第二种实施例中自动裁切装置的结构示意图；

图6为本发明第二种实施例中第二动力机构的结构示意图；

图7为本发明第二种实施例中第二动力机构与固定板的安装结构示意图；

图8为图4中A处的局部放大图。

附图标记：1、机架；2、直排刀库；3、备用刀板；4、自动裁切装置；5、导向柱；6、安装板；7、裁切刀板；8、齿轮盘；9、第一皮带；10、刀座；11、第一电机；12、第二气缸；13、刀架；14、固定架；15、第二电机；16、第一气缸；17、拉槽；18、L形拉块；19、第二动力机构；20、转动件；21、导向机构；22、导向块；23、拉杆；24、拨动杆；25、导向座；26、夹块；27、活动间隙；28、避空槽；29、固定板；30、旋转机构；31、升降机构；32、第二皮带；33、正反电机；34、传动轴；35、主动齿轮；36、从动齿轮；37、固定轴；38、螺旋槽。

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。

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，包括机架1、直排刀库2和自动裁切装置4，其中直排刀库2安装于机架1中物料的进料侧，自动裁切装置4位于直排刀库2送料方向的后侧，并且可沿着机架1水平滑动，从而实现不同位置物料的自动裁切工作。

如图2所示，自动裁切装置4包括刀架13、裁切刀板7、安装板6、升降机构31以及旋转机构30，其中刀架13与升降机构31固定连接，旋转机构30包括第一电机11、齿轮盘8和第一皮带9，第一电机11固定在安装板6上，齿轮盘8与安装板6转动连接，齿轮盘8上固定有刀座10，裁切刀板7与刀座10滑动连接，升降机构31包括第二气缸12和导向柱5，第二气缸12连接于刀架13与安装板6之间，导向柱5与安装板6连接用于第二气缸12伸缩时的导向，具体裁切过程是升降机构31带动裁切刀板7完成其中一个位置的裁断和提升动作，并依靠机架1上的动力装置驱动刀架13沿着物料进给垂直的方向水平移动，从而实现不同位置物料的裁切，而当需要调整同一列物料的裁切排版以节省原料时，利用第一电机11和第一皮带9带动齿轮盘8转动，以将刀座10和裁切刀板7转动一定的角度，从而满足不同物料的排版需求，如此即可降低生产成本。

如图1所示，直排刀库2具有若干同一安装高度的备用刀板3，备用刀板3与裁切刀板7上均有裁切特定形状的刀模，备用刀板3可沿着直排刀库2水平滑动，并且滑动方向与裁切物料的送料方向相同，设置若干备用刀板3可以方便自动裁切装置4针对不同尺寸的物料进行裁切加工，从而扩大适用范围，而换刀动作依靠直排刀库2上的第一动力机构来实现，其具体结构包括第一气缸16、第二电机15、L形拉块18和固定架14，第二电机15通过固定架14安装在直排刀库2上，第一气缸16安装于第二电机15的输出轴上，L形拉块18固定连接在第一气缸16的活塞上，备用刀板3和裁切刀板7上均设置有拉槽17，直排刀库2和固定板29上均设置有供L形拉块18活动的避空槽28，在换刀时，第一气缸16带动L形拉块18伸缩运动，随后第二电机15带动第一气缸16和L形拉块18转动一定的角度，从而使L形拉块18嵌入至拉槽17中，以便牵引裁切刀板7将其收入至直排刀库2中，随后自动裁切装置4移动至另一备用刀板3的位置，同样依靠第一动力机构将备用刀板3推出进入刀座10中，从而实现换刀动作，整体结构以及换刀动作简单，无需在机架1旁边设置专门的升降刀库，而且也不需要增加一个换刀空位来进行中站式转换，本发明充分利用物料输送方向上的空间，减少了整体机架1的占地面积，整体结构也更加紧凑，实用性强。

如图2所示，裁切刀板7的滑动方向与刀座10的长度方向保持一致，所述第一电机11沿着固定板29的对角线方向固定在安装板6上，设置裁切刀板7的滑动方向，可以降低备用刀板3在直排刀库2的排布宽度，从而增加其数量，扩大加工生产范围，并且在第一电机11安装时需要尽可能的缩小自动裁切装置4的整体，使得结构更加紧凑。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于刀座10结构的不同，在实施例1中，刀座10采用整体式结构，裁切刀板7与刀座10采用间隙配合，如此在裁切刀板7与备用刀板3换刀时，两者对于位置精度和装配要求比较高，实际操作过程中极易出现换刀不顺，刀板磨损快的情况，并且由于裁切刀板7与备用刀板3均采用从一侧滑入刀座10的方式，也即需要对裁切刀板7进行锁紧，避免裁切刀板7在转动时由于惯性滑出刀座10，传统锁紧方式可以采用电磁吸附控制，但由于设备零部件大多采用铁合金金属材料制得，因此电磁吸附控制效果不太理想，也影响零部件的正常运行。

针对实施例1存在的瑕疵问题，将刀座10的进行优化，如图4、图5、图6、图7和图8所示，刀座10主要包括固定板29、夹块26和第二动力机构19，其中夹块26设置有两组，分别装配于固定板29的底部两侧，裁切刀板7位于固定板29与夹块26之间，而第二动力机构19包括正反电机33、传动轴34、主动齿轮35、从动齿轮36、第二皮带32和转动件20，主动齿轮35、从动齿轮36、第二皮带32和转动件20均对称设置有两组，主动齿轮35安装于传动轴34上，从动齿轮36通过固定轴37与转动件20连接，正反电机33安装在固定板29上，并且其输出轴与传动轴34固定连接，转动件20上具有螺旋槽38，夹块26上设置有拉杆23，裁切刀板7上设置有拨动杆24，拉杆23和拨动杆24均可沿着螺旋槽38相对滑动，并且拨动杆24先于拉杆23脱离螺旋槽38，夹块26与固定板29之间设置有保持夹块26垂直滑动的导向机构21，并在转动件20转动时，拉杆23可带动夹块26垂直移动、拨动杆24可带动裁切刀板7水平滑动，裁切刀板7装配于刀座10后，拉杆23和拨动杆24均位于螺旋槽38中，换刀时正反电机33带动转动件20朝其中一个方向转动，使得拉杆23依靠导向机构21垂直下降，使得夹块26松开裁切刀板7而不对其施加夹紧力，同时拨动杆24在螺旋槽38的驱动下，使得裁切刀板7的一端沿着水平方向慢慢滑出刀座10，而由于直排刀库2中用于容纳备用刀板3和裁切刀板7的刀槽大于两者的厚度，使得备用刀板3、裁切刀板7与直排刀库2具有活动间隙27，在换刀之前，将裁切刀板7抬升至略高于刀槽最低面的位置，当裁切刀板7在第二动力机构19的作用下滑出刀座10之后可以顺利进入刀槽中，直至拨动杆24完全脱离螺旋槽38，夹块26的顶面略低于刀槽，此时拉杆23依旧处于螺旋槽38内，正反电机33停止工作，随后依靠第一动力机构将裁切刀板7牵引至直排刀库2中，自动裁切装置4水平移动，再由另一位置的第一动力机构将备用刀板3推入至固定板29与夹块26之间，直至备用刀板3上的拨动杆24碰到转动件20的外壁即可，此后正反电机33带动转动件20朝另一个方向转动，即可将备用刀板3夹紧，从而完成整个换刀动作。

由于裁切刀板7上的拨动杆24位于螺旋槽38中时，拨动杆24水平方向上的滑动趋势将会受到螺旋槽38所限制，当旋转机构30带动裁切刀板7转动时，其不会出现裁切刀板7与刀座10发生相对滑动的情况，同时也满足裁切刀板7与备用刀板3之间换刀的要求，降低了零件加工与装配的精度，并且导向机构21在刀座10的同一侧以转动件20为中心设置有两组，其主要结构包括导向座25和导向块22，导向块22通过紧固螺栓固定在夹块26上，导向座25上具有供导向块22相对滑动的滑槽，当转动件20转动时，迫使夹块26具有其他方向的运动趋势时，但由于导向座25与导向块22配合滑动，使得夹块26只能沿着垂直方向运动而夹紧裁切刀板7，同时可以在夹块26夹紧裁切刀板7时，使得夹块26受力平衡。

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 (7)

1.一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，包括：

机架(1)，用于安装各零部件；

直排刀库(2)，具有若干与其水平滑动安装的备用刀板(3)，所述备用刀板(3)的水平滑动方向与裁断物料进给方向相同，所述直排刀库(2)上还设置有牵引备用刀板(3)进行水平滑动换刀的第一动力机构；

自动裁切装置(4)，水平滑动安装于机架(1)上，所述自动裁切装置(4)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(4)包括刀架(13)、裁切刀板(7)、安装板(6)、驱动裁切刀板(7)垂直移动的升降机构(31)以及驱动裁切刀板(7)转动的旋转机构(30)，所述刀架(13)与升降机构(31)固定连接，所述旋转机构(30)包括第一电机(11)、齿轮盘(8)和第一皮带(9)，所述第一电机(11)固定在安装板(6)上，所述齿轮盘(8)与安装板(6)转动连接，所述齿轮盘(8)上固定有刀座(10)，所述裁切刀板(7)与刀座(10)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，所述刀座(10)包括固定板(29)、位于固定板(29)两侧的夹块(26)以及驱动夹块(26)夹持裁切刀板(7)的第二动力机构(19)，所述裁切刀板(7)位于固定板(29)与夹块(26)之间，所述第二动力机构(19)包括正反电机(33)、传动轴(34)、主动齿轮(35)、从动齿轮(36)、第二皮带(32)和转动件(20)，所述主动齿轮(35)、从动齿轮(36)、第二皮带(32)和转动件(20)均对称设置有两组，所述主动齿轮(35)安装于传动轴(34)上，所述从动齿轮(36)通过固定轴(37)与转动件(20)连接，所述正反电机(33)安装在固定板(29)上，并且其输出轴与传动轴(34)固定连接，所述转动件(20)具有螺旋槽(38)，所述夹块(26)上设置有拉杆(23)，所述裁切刀板(7)上设置有拨动杆(24)，所述拉杆(23)和拨动杆(24)均可沿着螺旋槽(38)相对滑动，并且拨动杆(24)先于拉杆(23)脱离螺旋槽(38)，所述夹块(26)与固定板(29)之间设置有保持夹块(26)垂直滑动的导向机构(21)，并在转动件(20)转动时，拉杆(23)可带动夹块(26)垂直移动、拨动杆(24)可带动裁切刀板(7)水平滑动，所述备用刀板(3)安装于直排刀库(2)中具有垂直方向上的活动间隙(27)。

3.根据权利要求2所述的一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，所述导向机构(21)包括导向座(25)和导向块(22)，所述导向块(22)通过紧固螺栓固定在夹块(26)上，所述导向座(25)上具有供导向块(22)相对滑动的滑槽。

4.根据权利要求2所述的一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，所述固定板(29)的两侧分别对称设置有两组导向机构(21)，所述转动件(20)位于同一侧的两组导向机构(21)的中部。

5.根据权利要求2所述的一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，所述第一动力机构包括第一气缸(16)、第二电机(15)、L形拉块(18)和固定架(14)，所述第二电机(15)通过固定架(14)安装在直排刀库(2)上，所述第一气缸(16)安装于第二电机(15)的输出轴上，所述L形拉块(18)固定连接在第一气缸(16)的活塞上，所述备用刀板(3)和裁切刀板(7)上均设置有拉槽(17)，所述直排刀库(2)和固定板(29)上均设置有供L形拉块(18)活动的避空槽(28)。

6.根据权利要求2所述的一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，所述裁切刀板(7)的滑动方向与刀座(10)的长度方向保持一致，所述第一电机(11)沿着固定板(29)的对角线方向固定在安装板(6)上。

7.根据权利要求1所述的一种具有直排刀库换刀结构的全自动裁断机，其特征在于，所述升降机构(31)包括第二气缸(12)和导向柱(5)，所述第二气缸(12)连接于刀架(13)与安装板(6)之间，所述导向柱(5)与安装板(6)连接用于第二气缸(12)伸缩时的导向。

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