CN114750208A - 一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置 - Google Patents

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Abstract

一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于：柔性材料自动分离裁剪一体化装置由所述支撑底座、所述裁剪系统、所述分离部件、所述废料回收箱组成；所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组由所述电机模组、所述裁剪头、所述裁剪盘和所述上料装置组成；所述裁剪系统X轴、Y轴方向模组的一侧都连接有拖链安装架，所述安装架上设置拖链，防止运动过程中产生干涉碰撞；所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组外侧安装限位开关，规定所述裁剪系统模组运动的正负硬限位；所述分离部件集成在所述裁剪系统Z轴方向模组上。

Description

一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置
技术领域
本发明涉及柔性材料生产加工技术领域，具体为一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置。
背景技术
申请(专利)号：CN202110594156.7，公开的一种裁剪效果较好的不干胶生产用裁剪装置，包括工作台，所述工作台的内侧面活动连接有滑板，滑板的外侧面滑动连接有移动板，移动板的外侧面固定连接有齿圈，齿圈的内侧面啮合有齿轮，齿轮的外部固定连接有转轴，移动板的外部活动连接有连接板，连接板的外侧面固定连接有连杆，连杆的底部固定连接有固定板，连接板的内侧面滑动连接有固定杆，固定杆由金属铁材料制成，工作台的内侧面转动连接有转动轴，转动轴的外侧面固定连接有凸轮，凸轮的外侧面啮合有齿条，齿条的外侧面固定连接有铜棒，齿条的外侧面固定连接有弹簧一，齿条的外侧面活动连接有稳定组件，工作台的内侧面固定连接有N极，工作台的内侧面固定连接有S极。优选的，所述工作台的内侧面固定连接有限位架，滑板与限位架的内侧面滑动连接，连杆与限位架的内侧面滑动连接，移动板的外侧面开设有环形槽，转轴与环形槽的内侧面滑动连接，转轴与工作台的内侧面转动连接，齿轮与齿圈的内侧面啮合。优选的，所述连接板的外侧面开设有长槽，长槽的内侧面滑动连接有活动块，活动块与移动板固定连接，固定板的内侧面固定连接有弹簧二，弹簧二的底板固定连接有活动板，活动板与固定板的内侧面滑动连接，固定板的内侧面固定连接有触杆，触杆的位置、规格均与活动板相匹配。优选的，所述连接板的内部固定连接有电磁铁一，电磁铁一的外部固定连接有弹簧三，弹簧三与固定杆固定连接，工作台的内侧面开设有固定孔，固定孔的位置、规格均与固定杆相匹配。优选的，所述稳定组件主要由固定壳、长杆、滑套、斜齿、稳定杆、弹簧四、联动杆、电磁铁二组成，工作台的内侧面固定连接有固定壳，固定壳的内侧面固定连接有长杆，长杆的外侧面滑动连接有滑套，滑套由金属铁材料制成，电磁铁二的位置、规格均与滑套相匹配，滑套的外侧面转动连接有联动杆，联动杆的外侧面转动连接有稳定杆，稳定杆的底部固定连接有弹簧四，弹簧四与固定壳的内侧面固定连接，齿条的底部设置有斜齿，稳定杆的位置、规格均与斜齿相匹配，固定壳的内侧面固定连接有电磁铁二。优选的，所述齿条与工作台的内侧面滑动连接，弹簧一与工作台的内侧面固定连接，铜棒的位置、规格均与N极、S极相匹配，工作台的内侧面转动连接有动力轮，工作台的内侧面设置有裁剪刀轮。优选的，所述转轴、转动轴、动力轮、裁剪刀轮、电磁铁一、电磁铁二、触杆、铜棒、外部电源、驱动电源均与控制中枢电连接，转轴、转动轴、动力轮、裁剪刀轮均与驱动电源电连接，电磁铁一、电磁铁二均与外部电源电连接。
柔性材料是一类类不干胶结构的复合材料，是以纸、塑料薄膜等作为保护层，再将具有黏性的柔性特种材料粘黏在保护层底纸上的一类材料，通常该类材料主要包括粘贴体和基层两部分，两部分结构相互粘贴固定。
目前，很多行业都会用到该类材料，一方面尚且存在大量手工粘黏作业工序，另一方面传统结构针对该类材料的分离和裁剪装置相互独立，流程工序分散，严重地影响生产和服务的效率，同时，还会造成作业人员的疲劳感。
如上，柔性材料的自动分离和裁剪装置就是指针对类不干胶结构的柔性材料，按照给定的样片排列图形进行裁剪，并且对该类材料的基层和粘贴体进行分离，现有技术中还没有一种能够将分离、裁剪两功能集成为一体的装置设备；为了解决以上问题，亟需提出一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置。
发明内容
本发明的目的在于将柔性材料的裁剪和分离一体化，提高设备集成度和生产效率，简化工序流程，提供一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于：柔性材料自动分离裁剪一体化装置由所述支撑底座、所述裁剪系统、所述分离部件、所述废料回收箱组成；
所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组由所述电机模组、所述裁剪头、所述裁剪盘和所述上料装置组成；
所述裁剪系统X轴、Y轴方向模组的一侧都连接有拖链安装架，所述安装架上设置拖链，防止运动过程中产生干涉碰撞；
所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组外侧安装限位开关，规定所述裁剪系统模组运动的正负硬限位；
所述分离部件集成在所述裁剪系统Z轴方向模组上；
所述分离部件主要包括：所述旋转气缸、所述长行程直线气缸、所述分离刀、所述分离楔形压紧件、所述压紧件气缸、所述T形连接块、所述分离动作盘、所述分离导向件、所述分离定位吸盘、所述分离定位吸盘对应的气缸。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)柔性材料的上料、分离和裁剪功能集成在一个机构上，简化结构；另外，在每个裁剪盘上开设有多个独立的裁剪腔，吸附过程各腔单独控制，加大真空度，提升吸附能力，避免了裁剪过程产生裁剪间隙从而导致真空泄露的问题。(2)在不超过裁剪区域内可实现任意形状的裁剪，且裁剪盘同样用于分离过程的分离动作盘，一盘多用，高度集成；首先分离过程一般是从裁剪后形状的某一条直边进行分离，基于此，将分离主体安装在旋转气缸上，调节旋转气缸的正、负极限位置，并且通过所述裁剪系统X轴Y轴Z轴方向模组、分离刀和分离导向件的配合，实现多个定点方向的分离刀切入，完成各方位的分离动作，另外分离定位吸盘可固定分离后柔性材料的姿态位置，便于人工提取。(3)该装置在一次分离裁剪动作结束后，通过所述裁剪系统X轴Y轴Z轴方向模组以及上料装置吸盘的配合，将所剩基层废料抓取丢弃进所述废料回收箱中，实现绿色环保。(4)本装置仅原料就位需要人工设置，其余操作全为自动流程，人工干预少，可极大提高生产效率，保证加工生产精度。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的正视图；
图2是一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的结构示意图；
图3是一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的俯视图；
图4是一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分离部件正视图；
图5是一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分离部件侧视图；
图6是一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分离部件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
1-支撑底座；2-分离部件；3-裁剪系统Z轴方向模组；4-裁剪系统Y模组；5-废料回收箱；6-裁剪系统X1模组；7-限位开关；8-裁剪系统X2模组；9-Y方向拖链；10-L型连接板；11-裁剪盘；12-强磁力座；13-上料盘；14-X方向拖链；201-长行程直线气缸；202-气缸转接板；203-分离部件安装板；204-分离定位吸盘；205-裁剪刀；206-夹持装置；207-裁剪头座；208-裁剪头气缸；209-旋转气缸；210-圆柱形转接板；211-压紧件气缸；212-分离刀连接板；213-分离楔形压紧件；214-分离导向件；215-分离刀、216-分离定位吸盘连接板；217-分离定位吸盘气缸；218-上料装置转接板；219-T形连接块；220-真空小吸盘；221-工字型连接板。
所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组的所述电机模组安装在裁剪区域内侧，减少裁剪工作占地面积；所述裁剪系统X轴方向模组通过高强度螺栓和所述底座连接固定。
结合图1，一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的正视图。
所述支撑底座1下方设置支撑脚，所述支撑底座1整体采用所述板筋空心结构，在所述板筋空心结构内部设置所述废料回收箱5以及裁剪吸盘气路用器件，所述支撑底座1上平面设置裁剪盘安装槽、废料收集孔以及气缸电机穿线孔；所述分离部件2集成在所述裁剪系统Z轴方向模组3上。
结合图2，一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的结构示意图。
裁剪系统Y轴方向模组4、废料回收箱5、裁剪系统X1轴方向模组6、限位开关7、裁剪系统X2轴方向模组8在一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分布位置；所述废料回收箱5采用L型钣金件安装固定在所述支撑底座1的废料收集孔内。
结合图3，一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的俯视图。
柔性材料自动分离裁剪一体化装置的俯视方位分布：Y方向拖链9、L型连接板10、裁剪盘11、强磁力座12、上料盘13、X方向拖链14；所述裁剪系统Y轴、Z轴方向模组间通过L型连接板10进行连接，L型连接板10加装固定加强筋，稳定所述裁剪系统Y轴、Z轴方向模组之间的运动；所述上料盘13通过两个所述强磁力座12固定在所述支撑底座1上表面，并且靠近所述裁剪系统的所述裁剪盘11；所述裁剪盘11首先利用所述螺栓和所述裁剪底盘进行连接后，再安装在所述支撑底座1上平面的规定裁剪区域空腔内，其次所述裁剪盘11划分吸附区域，吸附柔性材料时进行分区域分盘独立控制，所述裁剪盘11上吸孔排列采用四周密，中间疏的方式，加大柔性材料边缘的吸附能力，且每个所述裁剪盘11的吸附区域内吸附空腔采用独立开槽的方式，达到真空不泄露且提高裁剪吸附能力的效果，所述裁剪系统硬件上支持裁剪任意形状的柔性材料。
结合图4，一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分离部件正视图。
所述分离部件正视方位分布长行程直线气缸201、气缸转接板202、分离部件安装板203、分离定位吸盘204、裁剪刀205、夹持装置206、裁剪头座207、裁剪头气缸208；所述长行程直线气缸201通过所述分离部件安装板203同所述裁剪系统的Z轴方向模组进行连接；所述裁剪系统的所述裁剪头205通过所述夹持装置206安装在所述裁剪头气缸208上，再与所述分离部件安装板203的一侧进行连接，所述裁剪刀205通过套筒连接在所述裁剪头座207上，所述裁剪头座207在圆周方位上与所述夹持装置206固定配合。
结合图5，一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分离部件侧视图。
所述分离部件的侧视方位从上到下分别设置旋转气缸209、圆柱形转接板210、压紧件气缸211、分离刀连接板212、分离楔形压紧件213、分离导向件214、分离刀215；所述旋转气缸209通过所述圆柱形转接板210与所述分离刀215主体进行连接，所述旋转气缸209通过所述气缸转接板202安装在所述长行程直线气缸201上，而所述压紧件气缸211末端固定一个所述T形连接块219，所述分离刀215和所述分离楔形压紧件213相配合，所述分离刀215整体固定在所述分离导向件214内部，而所述T形连接块219同所述分离楔形压紧件213的上部进行间隙配合，使得所述分离楔形压紧件213可以在所述分离导向件214中进行Z轴方向的位移，所述分离楔形压紧件213与所述分离刀215配合达到在分离刀刃上实现松开和压紧两个状态的切换；所述分离刀215和所述分离定位吸盘204在Z轴方向不在一个平面上。
所述分离部件同裁剪系统集成在一个运动模组上，所述分离部件主要包括：所述旋转气缸209、所述长行程直线气缸201、所述分离刀215、所述分离楔形压紧件213、所述压紧件气缸211、所述T形连接块219、所述分离动作盘、所述分离导向件214、所述分离定位吸盘对应的气缸。
结合图6，一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置的分离部件结构示意图。
所述裁剪系统的上料装置通过所述上料装置转接板218和所述工字型连接板221集成在所述分离部件安装板203下方；所述裁剪系统的上料装置将四个所述真空小吸盘220固定在所述工字型连接板221四个边角上，固定位置和吸盘间距不唯一，应根据柔性材料尺寸大小而不同。
上料流程：所述上料盘通过两个强磁力座固定在所述底座上，并且靠近所述裁剪系统的裁剪盘，上料过程在所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组以及所述裁剪系统的上料装置配合，实现从所述上料盘13搬运柔性材料至裁剪盘11上。
裁剪流程：
裁剪过程采用半透裁切，即裁刀深度需控制在粘贴体裁透，而基层尚未被裁剪到，以此作为后续能在该裁剪盘上分离已经裁切好的柔性材料形状的依据，切入位置为该裁剪形状的某条直角边内，切入距离为2mm内，不宜超过裁剪刀刃的长度太多。
分离流程：
所述分离动作盘即为所述裁剪系统的所述裁剪盘11，一盘多用；由于柔性材料具有一定粘性，当分离主体动作需要所述裁剪系统的X轴、Y轴、Z轴方向的动作进行配合，使得粘贴体在分离过程中高度不断提高，且不与其它未被分离的柔性材料相干涉；分离刀切入已经裁剪好的柔性材料的基层和粘贴体之间，将分离楔形压紧件压在粘贴体上，然后在所述裁剪系统的X轴、Y轴、Z轴方向模组运动配合下，将该粘贴体从基层上分离下来，此时粘贴体的姿态悬浮在空中，分离定位吸盘气缸推出，粘贴体与分离定位吸盘接触，固定粘贴体的姿态；所述分离定位吸盘上适应柔性材料形状，开T形小圆孔，分离定位吸盘T形小圆孔分布距离和分布方式不唯一。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于：柔性材料自动分离裁剪一体化装置由所述支撑底座、所述裁剪系统、所述分离部件、所述废料回收箱组成；
所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组由所述电机模组、所述裁剪头、所述裁剪盘和所述上料装置组成；
所述裁剪系统X轴、Y轴方向模组的一侧都连接有拖链安装架，所述安装架上设置拖链，防止运动过程中产生干涉碰撞；
所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组外侧安装限位开关，规定所述裁剪系统模组运动的正负硬限位；
所述分离部件集成在所述裁剪系统Z轴方向模组上；
所述分离部件主要包括：所述旋转气缸、所述长行程直线气缸、所述分离刀、所述分离楔形压紧件、所述压紧件气缸、所述T形连接块、所述分离动作盘、所述分离导向件、所述分离定位吸盘、所述分离定位吸盘对应的气缸。
2.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述支撑底座1下方设置支撑脚，所述支撑底座1整体采用所述板筋空心结构，在所述板筋空心结构内部设置所述废料回收箱5以及裁剪吸盘气路用器件，所述支撑底座1上平面设置裁剪盘安装槽、废料收集孔以及气缸电机穿线孔。
3.根据权利要求2所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述废料回收箱5采用L型钣金件安装固定在所述支撑底座1的废料收集孔内。
4.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述裁剪系统X轴、Y轴、Z轴方向模组的所述电机模组安装在裁剪区域内侧，减少裁剪工作占地面积；所述裁剪系统X轴方向模组通过高强度螺栓和所述底座连接固定。
5.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述裁剪系统Y轴、Z轴方向模组间通过L型连接板10进行连接，L型连接板10加装固定加强筋，稳定所述裁剪系统Y轴、Z轴方向模组之间的运动；所述上料盘13通过两个所述强磁力座12固定在所述支撑底座1上表面，并且靠近所述裁剪系统的所述裁剪盘11；所述裁剪盘11首先利用所述螺栓和所述裁剪底盘进行连接后，再安装在所述支撑底座1上平面的规定裁剪区域空腔内，其次所述裁剪盘11划分吸附区域，吸附柔性材料时进行分区域分盘独立控制，所述裁剪盘11上吸孔排列采用四周密，中间疏的方式，加大柔性材料边缘的吸附能力，且每个所述裁剪盘11的吸附区域内吸附空腔采用独立开槽的方式，达到真空不泄露且提高裁剪吸附能力的效果，所述裁剪系统硬件上支持裁剪任意形状的柔性材料。
6.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述长行程直线气缸201通过所述分离部件安装板203同所述裁剪系统的Z轴方向模组进行连接；所述裁剪系统的所述裁剪头205通过所述夹持装置206安装在所述裁剪头气缸208上，再与所述分离部件安装板203的一侧进行连接，所述裁剪刀205通过套筒连接在所述裁剪头座207上，所述裁剪头座207在圆周方位上与所述夹持装置206固定配合。
7.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述旋转气缸209通过所述圆柱形转接板210与所述分离刀215主体进行连接，所述旋转气缸209通过所述气缸转接板202安装在所述长行程直线气缸201上，而所述压紧件气缸211末端固定一个所述T形连接块219，所述分离刀215和所述分离楔形压紧件213相配合，所述分离刀215整体固定在所述分离导向件214内部，而所述T形连接块219同所述分离楔形压紧件213的上部进行间隙配合，使得所述分离楔形压紧件213可以在所述分离导向件214中进行Z轴方向的位移，所述分离楔形压紧件213与所述分离刀215配合达到在分离刀刃上实现松开和压紧两个状态的切换；所述分离刀215和所述分离定位吸盘204在Z轴方向不在一个平面上。
8.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:所述裁剪系统的上料装置通过所述上料装置转接板218和所述工字型连接板221集成在所述分离部件安装板203下方；所述裁剪系统的上料装置将四个所述真空小吸盘220固定在所述工字型连接板221四个边角上，固定位置和吸盘间距不唯一，应根据柔性材料尺寸大小而不同。
9.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于:裁剪流程：裁剪过程采用半透裁切，即裁刀深度需控制在粘贴体裁透，而基层尚未被裁剪到，切入位置为该裁剪形状的某条直角边内，切入距离为2mm内，不宜超过裁剪刀刃的长度太多。
10.根据权利要求1所述一种柔性材料自动分离裁剪一体化装置，其特征在于：分离流程：所述分离动作盘即为所述裁剪系统的所述裁剪盘11，一盘多用；由于柔性材料具有一定粘性，当分离主体动作需要所述裁剪系统的X轴、Y轴、Z轴方向的动作进行配合，使得粘贴体在分离过程中高度不断提高，且不与其它未被分离的柔性材料相干涉；分离刀切入已经裁剪好的柔性材料的基层和粘贴体之间，将分离楔形压紧件压在粘贴体上，然后在所述裁剪系统的X轴、Y轴、Z轴方向模组运动配合下，将该粘贴体从基层上分离下来，此时粘贴体的姿态悬浮在空中，分离定位吸盘气缸推出，粘贴体与分离定位吸盘接触，固定粘贴体的姿态；所述分离定位吸盘上适应柔性材料形状，开T形小圆孔，分离定位吸盘T形小圆孔分布距离和分布方式不唯一。
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