專利名稱：一種用于高速低層裁床的裁割頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于面料自動裁剪設備領(lǐng)域，特別是涉及一種用于高速低層裁床的 多功能裁割頭。
背景技術(shù)：
高速低層裁床是面料自動裁剪機的一種，屬于計算機CAD輸出設備，可廣 泛用于服裝、制鞋、箱包、汽車內(nèi)飾、飛機內(nèi)飾、大型玩具氣模、賽艇造船等 面料的裁割，是服裝、制鞋等行業(yè)實現(xiàn)CAD、 CAM—體化的必需設備，可自動裁 剪各種布料、皮革、人造革、橡膠、塑料膜、塑料板、紙板等。
高速低層裁床主要由切割臺、裁割頭、面料吸附系統(tǒng)、X方向傳動滑動系統(tǒng)、 Y方向傳動滑動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。國內(nèi)生產(chǎn)的現(xiàn)有的所謂低層裁床，是簡單 地在紙樣切割機上加裝一把裁割刀，通過伺服電機完成固定高度落刀，刀不能 進行較大范圍的上下浮動，這樣在臺面不平處面料就無法裁斷，尤其是不能進 行大幅面的面料切割(大幅面臺面的平面度較難保證)，使用范圍有限，不能應 用于大型玩具氣模和賽艇造船等行業(yè)對低層裁床迫切需求的行業(yè)，僅能進行小 幅面切割，實用意義不大，都不是真正意義上的低層裁床。國外低層裁床，裁 割頭大多功能單一，刀具種類較少，并且沒有紅光預覽功能。切割不同的面料 需要繁瑣的換刀和調(diào)整對刀工作，容易切廢面料和浪費面料。使用的筆也非常 專用，不能更換普通的筆，墨水用完后，只能用國外原廠生產(chǎn)的筆更換，使用 成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于高速低層裁床的 裁割頭，具有多把裁割刀可以自動選擇切換適用裁割各種面料，裁割刀可以在 伺服電機的控制下完成準確轉(zhuǎn)刀動作，沖孔鉆可以實現(xiàn)沖孔，筆可以用于描圖， 各裁割刀、筆及沖孔鉆通過氣缸浮動抬落，實現(xiàn)多功能、大幅面、各種面料的裁割。
為了達到上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案
一種用于高速低層裁床的裁割頭，包括裁割頭架，所述裁割頭架上設有筆、 平刀、尖刀、圓刀和沖孔鉆，所述筆設在筆座上，筆座連接在落筆氣缸的豎直 移動端，落筆氣缸的固定端連接在裁割頭架上；所述平刀設在平刀氣缸的活塞 桿下端，所述平刀氣缸豎直固定在裁割頭架上，所述平刀氣缸的活塞桿上端與 轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架上的平刀帶輪花鍵連接；所述尖刀設在尖刀氣缸的活塞桿 下端，所述尖刀氣缸豎直固定在裁割頭架上，所述尖刀氣缸的活塞桿上端與轉(zhuǎn) 動設置在裁割頭架上的尖刀帶輪花鍵連接；所述圓刀設在圓刀氣缸的活塞桿下 端，所述圓刀氣缸豎直固定在裁割頭架上，所述圓刀氣缸的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動 設置在裁割頭架上的圓刀帶輪花鍵連接；所述沖孔鉆設在沖孔氣馬達的輸出軸 上，沖孔氣馬達豎直設在沖孔鉆座上，沖孔鉆座固接在沖孔氣缸的豎直移動端 上，所述沖孔氣缸的固定端連接在裁割頭架上；其中，所述落筆氣缸、平刀氣 缸、尖刀氣缸、圓刀氣缸、沖孔氣馬達和沖孔氣缸都與電磁閥連接，所述平刀 帶輪、尖刀帶輪和圓刀帶輪都與轉(zhuǎn)刀伺服電機傳動連接，所述電磁閥和轉(zhuǎn)刀伺 服電機設在裁割頭架上并與控制電路連接。
設置筆可以用于描圖，以方便進一步修改確認；設置平刀、尖刀和圓刀三 把裁割刀基本可以完成紙板、布料、皮革、橡膠、塑料膜、塑料板等面料的切 割，三把刀通過轉(zhuǎn)刀伺服電機控制可以完成轉(zhuǎn)刀動作，保證了切割時的圓滑光
潔過渡；設置沖孔鉆可以完成沖孔裁割；由控制電路自動控制裁割刀的換刀、 落刀和轉(zhuǎn)刀；由于使用氣缸浮動落刀、落筆，能有效避免切割臺面不平帶來的 質(zhì)量問題，可以進行大幅面的面料裁割。
作為優(yōu)選，上述裁割頭架上設有與控制電路連接的紅光定位器。設置紅光 定位器可以在裁割面料之前，先進行預覽，通過觀察光線的落點位置可以確認 面料的大小是否合適，紅光定位器能有效地保證不切到面料以外，并且不浪費 面料，尤其適合不規(guī)則的面料或使用余料制樣。
作為優(yōu)選，上述平刀氣缸、尖刀氣缸和圓刀氣缸均為具有含油合金滑套的 雙出頭氣缸。含油合金滑套的雙出頭氣缸可以確保刀座直接安裝在氣缸桿上使 用，使落刀準確，能承受較大的徑向力。刀座直接安裝在缸桿上，可有效地簡 化機構(gòu)，減少故障。
作為優(yōu)選，上述筆座包括連接在落筆氣缸豎直移動端的連接桿，連接桿下 面固接有雙導桿，雙導桿與固定在裁割頭架上的直線軸承豎直滑動連接，所述 雙導桿下端固接有筆座底板，所述雙導桿卜.套設有壓簧和滑動板，壓簧兩端分 別與滑動板和連接桿相抵，所述滑動板和筆座底板之間設置筆，其中，所述筆 座底板上設有供筆的筆頭部分穿過的通孔，所述滑動板上設有壓緊筆末端的內(nèi) 錐面孔。筆座采用國內(nèi)外廠家都沒有用過的內(nèi)錐面孔和彈簧浮動夾緊結(jié)構(gòu)，可 以隨意安裝和更換成各種型號、規(guī)格的手寫用圓珠筆和記號筆。使用低層裁床 的用戶不必購買國外生產(chǎn)的昂貴的專用筆，大大降低了使用成本。由于更換筆 的種類非常方便，用戶可根據(jù)要求隨意換筆繪出不同粗細的線條，這是國外其 它低層裁床所不具備的。
作為優(yōu)選，上述裁割頭架上設有與直線導軌連接的滑動驅(qū)動機構(gòu)，該滑動 驅(qū)動機構(gòu)包括套設于直線導軌上的滑動框架，滑動框架上設有伺服電機，伺服
電機的輸出齒輪與設在直線導軌上的齒條嚙合，所述伺服電機輸出齒輪卜.方的 滑動框架上設有與齒條滾動接觸的導輪，所述伺服電機連接控制電路。采用該 伺服驅(qū)動系統(tǒng)，具有精度高、速度快、噪音低等優(yōu)點。
作為優(yōu)選，上述各氣缸上都連接有用于復位檢測的近接開關(guān)，各近接開關(guān) 與所述控制電路連接。作為優(yōu)選，上述近接開關(guān)為磁感應近接開關(guān)，近接開關(guān) 上設有復位指示燈。沒有刀位正常狀態(tài)檢測，容易出現(xiàn)斷刀、亂割、破壞切割 面、撞擊等故障，造成材料損失和設備使用壽命減小。設計氣缸磁近保護功能， 徹底避免了氣壓、氣路、機械、電氣等人為或設備問題造成的刀位非正常狀態(tài) 下的切割動作，提高了使用安全性，避免了用戶損失，提高設備使用壽命。
作為優(yōu)選，上述各氣缸上均設有用于調(diào)節(jié)氣流速度的節(jié)流控制器，各節(jié)流 控制器與所述控制電路連接。沒有抬落刀速度預設裝置，當切割不同硬度的材 料時，容易出現(xiàn)因落刀速度慢降低工作效率或者因落刀速度過快沖壞切割臺面 等現(xiàn)象。設計節(jié)流控制功能，擴展了切割的材料范圍，保護了設備本身，特別 是切割臺面的保護，整機工作效率得以提高。
作為優(yōu)選，上述各氣缸上均設有用于調(diào)整氣缸內(nèi)氣壓的調(diào)壓控制器，各調(diào) 壓控制器與所述控制電路連接。沒有刀具壓力預設裝置，刀壓力固定不易控制， 當切割不同硬度的材料時，容易出現(xiàn)刀壓力過低或過高，切割不透或切破臺面 的情況。設計壓力預設功能，擴展了切割的材料范圍，保護了設備本身，特別 是切割臺面的保護。
本發(fā)明由于采用了以上的技術(shù)方案，可以實現(xiàn)平刀裁割、尖刀裁割和圓刀 裁割，自動完成換刀、落刀和轉(zhuǎn)刀動作；具有切割、沖孔、描圖、紅光定位和 預覽功能；使用氣缸浮動落刀、落筆；這樣，實現(xiàn)了各種幅面大小、各種面料 的自動裁割，并且，保證了裁割精度及光潔度，提高了裁割效率，避免了面料
浪費，降低了用戶的使用成本。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的右視圖(局部剖視)。 圖3是圖1的左視圖(局部剖視)。 圖4是圖1的附視圖(局部剖視)。
圖5是筆座部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做一個詳細的說明。
實施例1:
如圖1-圖4所示的一種用于高速低層裁床的裁割頭，包括裁割頭架ll，所
述裁割頭架11上設有筆6、平刀19、尖刀20、圓刀24和沖孔鉆7，所述筆6 設在筆座5上，筆座5連接在落筆氣缸4的豎直移動端，落筆氣缸4的同定端 連接在裁割頭架ll上；所述平刀19設在平刀氣缸18的活塞桿下端，所述平刀 氣缸18豎直固定在裁割頭架11上，所述平刀氣缸18的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置 在裁割頭架11上的平刀帶輪12花鍵連接；所述尖刀20設在尖刀氣缸23的活 塞桿下端，所述尖刀氣缸23豎直固定在裁割頭架11上，所述尖刀氣缸23的活 塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架11上的尖刀帶輪22花鍵連接；所述圓刀24設 在圓刀氣缸25的活塞桿下端，所述圓刀氣缸25豎直固定在裁割頭架11上，所 述圓刀氣缸25的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架11上的圓刀帶輪21花鍵連 接；所述沖孔鉆7設在沖孔氣馬達10的輸出軸上，沖孔氣馬達10豎直設在沖 孔鉆座8上，沖孔鉆座8固接在沖孔氣缸9的豎直移動端上，所述沖孔氣缸9
的固定端連接在裁割頭架ll上其中，所述落筆氣缸4、平刀氣缸18、尖刀氣 缸23、圓刀氣缸25、沖孔氣馬達10和沖孔氣缸9都與電磁閥13連接，所述平 刀帶輪12、尖刀帶輪22和圓刀帶輪21都與轉(zhuǎn)刀伺服電機26傳動連接，所述電 磁閥13和轉(zhuǎn)刀伺服電機26設在裁割頭架11上并與控制電路連接。
此外，所述裁割頭架11上還設有與控制電路連接的紅光定位器27;所述裁 割頭架ll外面罩設有外罩l。本實施例中，所述沖孔氣缸9為雙導桿氣缸；所 述平刀氣缸18、尖刀氣缸23和圓刀氣缸25均為具有含油合金滑套的雙出頭氣 缸，即其活塞桿伸出缸體的兩端可以移動及轉(zhuǎn)動；如圖5所示，所述筆座5包 括連接在落筆氣缸4豎直移動端的連接桿51，連接桿51下面固接有雙導桿55， 雙導桿55與固定在裁割頭架11上的直線軸承54豎直滑動連接，所述雙導桿55 下端固接有筆座底板56，所述雙導桿55上套設有壓簧52和滑動板53，壓簧52 兩端分別與滑動板53和連接桿51相抵，所述滑動板53和筆座底板56之間設 置筆6，其中，所述筆座底板56上設有供筆6的筆頭部分穿過的通孔，所述滑 動板53上設有壓緊筆6末端的內(nèi)錐面孔；所述落筆氣缸4固定在裁割頭架11 上，落筆氣缸4的活塞桿向上，活塞桿上螺紋連接有螺母27和導柱28，導柱 28上套設連接桿51和壓簧29，壓簧29上端與導柱28相抵，下端與連接桿51 相抵，這樣可以根據(jù)不同類型的筆相應的調(diào)整落筆高度和落筆硬度。上述裁割 頭架11上設有與直線導軌3連接的滑動驅(qū)動機構(gòu)，該滑動驅(qū)動機構(gòu)包括套設于 直線導軌3上的滑動框架17，滑動框架17上設有伺服電機16，伺服電機16的 輸出齒輪與設在直線導軌3上的齒條15嚙合，所述伺服電機16輸出齒輪上方 的滑動框架17上設有與齒條15滾動接觸的導輪14,所述伺服電機16連接控制 電路；所述滑動框架17與直線導軌3的頂部之間設有放置電線的拖鏈2。上述 各氣缸上都連接有用于復位檢測的近接開關(guān)，各近接開關(guān)與所述控制電路連接;
所述近接開關(guān)為磁感應近接開關(guān)，近接開關(guān)上設有復位指示燈。在氣缸位置安 裝磁感應近接開關(guān)，當氣缸位置處于復位回零位置時，點亮復位指示燈，反映 刀具處于完全抬起狀態(tài)，并發(fā)送回零信號給控制電路；當氣缸位置不處于復位 回零位置時，復位指不燈熄滅，反映刀具落下狀態(tài)，并發(fā)送非回零信號給控制 電路；控制電路在接受信號后，執(zhí)行正常運行或者異常停止并發(fā)出報警信息到
顯示屏，徹底避免了刀具在下落狀態(tài)下完成抬起狀態(tài)命令而造成的意外情況發(fā) 生。上述各氣缸上均設有用于調(diào)節(jié)氣流速度的節(jié)流控制器，各節(jié)流控制器與所 述控制電路連接。在氣缸進氣位置安裝節(jié)流控制器，當氣缸執(zhí)行動作命令時， 其動作速度取決于氣流速度，通過調(diào)節(jié)節(jié)流控制器開啟量，達到調(diào)節(jié)氣流速度 的目的，從而使刀具抬落速度可以連續(xù)可預置，避免/過快抬落速度沖擊臺面 或設備本身、過慢抬落速度降低工作效率，以適應實際需求。上述各氣缸上均 設有用于調(diào)整氣缸內(nèi)氣壓的調(diào)壓控制器，各調(diào)壓控制器所述控制電路連接。在 氣缸進氣位置安裝調(diào)壓控制器，針對不同的刀具對應不同的進氣壓力，通過多 路獨立安裝調(diào)壓控器，形成任意刀具任意壓力預置，以滿足使用需求和安全需 求。
落筆時，控制電路給信號至電磁閥13，電磁閥13控制落筆氣缸4的活塞桿、 筆座5和筆6下移，完成落筆；收筆時，落筆氣缸4反向工作。
以平刀為例，落刀時，控制電路給信號至電磁闊13，電磁閥13控制平刀氣 缸18的活塞桿和平刀19下移，完成落刀；收刀時，平刀氣缸18反向工作。轉(zhuǎn) 刀時，控制電路給信號至轉(zhuǎn)刀伺服電機26，轉(zhuǎn)刀伺服電機26轉(zhuǎn)動帶動平刀帶輪 12轉(zhuǎn)動，平刀帶輪12通過花鍵帶動平刀氣缸18的活塞桿及平刀19轉(zhuǎn)動，完成 轉(zhuǎn)刀。圓刀和尖刀相同。
沖孔時，控制電路給信號至電磁閥13，電磁閥13控制沖孔氣馬達10轉(zhuǎn)動
和沖孔氣缸9的移動端和沖孔鉆座8下移，這樣實現(xiàn)了沖孔鉆7的轉(zhuǎn)動沖孔。
權(quán)利要求
1.一種用于高速低層裁床的裁割頭，包括裁割頭架(11)，其特征在于，所述裁割頭架(11)上設有筆(6)、平刀(19)、尖刀(20)、圓刀(24)和沖孔鉆(7)，所述筆(6)設在筆座(5)上，筆座(5)連接在落筆氣缸(4)的豎直移動端，落筆氣缸(4)的固定端連接在裁割頭架(11)上；所述平刀(19)設在平刀氣缸(18)的活塞桿下端，所述平刀氣缸(18)豎直固定在裁割頭架(11)上，所述平刀氣缸(18)的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架(11)上的平刀帶輪(12)花鍵連接；所述尖刀(20)設在尖刀氣缸(23)的活塞桿下端，所述尖刀氣缸(23)豎直固定在裁割頭架(11)上，所述尖刀氣缸(23)的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架(11)上的尖刀帶輪(22)花鍵連接；所述圓刀(24)設在圓刀氣缸(25)的活塞桿下端，所述圓刀氣缸(25)豎直固定在裁割頭架(11)上，所述圓刀氣缸(25)的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架(11)上的圓刀帶輪(21)花鍵連接；所述沖孔鉆(7)設在沖孔氣馬達(10)的輸出軸上，沖孔氣馬達(10)豎直設在沖孔鉆座(8)上，沖孔鉆座(8)固接在沖孔氣缸(9)的豎直移動端上，所述沖孔氣缸(9)的固定端連接在裁割頭架(11)上；其中，所述落筆氣缸(4)、平刀氣缸(18)、尖刀氣缸(23)、圓刀氣缸(25)、沖孔氣馬達(10)和沖孔氣缸(9)都與電磁閥(13)連接，所述平刀帶輪(12)、尖刀帶輪(22)和圓刀帶輪(21)都與轉(zhuǎn)刀伺服電機(26)傳動連接，所述電磁閥(13)和轉(zhuǎn)刀伺服電機(26)設在裁割頭架(11)上并與控制電路連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其特征在于，所述裁割頭架(11)上設有與控制電路連接的紅光定位器(27)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其特征在于，所 述平刀氣缸(18)、尖刀氣缸(23)和圓刀氣缸(25)均為具有含油合金 滑套的雙出頭氣缸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其特征在于，所 述筆座(5)包括連接在落筆氣缸(4)豎直移動端的連接桿(51)，連接 桿(51)下面固接有雙導桿(55)，雙導桿(55)與固定在裁割頭架(11) 上的直線軸承(54)豎直滑動連接，所述雙導桿(55)下端固接有筆座底 板(56)，所述雙導桿(55)上套設有壓簧(52)和滑動板(53)，壓簧(52) 兩端分別與滑動板(53)和連接桿(51)相抵，所述滑動板(53)和筆座 底板(56)之間設置筆(6)，其中，所述筆座底板(56)上設有供筆(6) 的筆頭部分穿過的通孔，所述滑動板(53)上設有壓緊筆(6)末端的內(nèi) 錐面孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其 特征在于，所述裁割頭架(11)上設有與直線導軌(3)連接的滑動驅(qū)動 機構(gòu)，該滑動驅(qū)動機構(gòu)包括套設于直線導軌(3)上的滑動框架(17)，滑 動框架(17)上設有伺服電機(16)，伺服電機(16)的輸出齒輪與設在 直線導軌(3)上的齒條(15)嚙合，所述伺服電機(16)輸出齒輪上方 的滑動框架(17)上設有與齒條(15)滾動接觸的導輪(14)，所述伺服 電機(16)連接控制電路。、
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其 特征在于，所述各氣缸上都連接有用于復位檢測的近接開關(guān)，各近接開關(guān)與所述控制電路連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其特征在于，所 述近接開關(guān)為磁感應近接開關(guān)，近接開關(guān)上設有復位指示燈。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其特征在于，所述各氣缸上均設有用于調(diào)節(jié)氣流速度的節(jié)流控制器，各節(jié)流 控制器與所述控制電路連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的一種用于高速低層裁床的裁割頭，其 特征在于，所述各氣缸上均設有用于調(diào)整氣缸內(nèi)氣壓的調(diào)壓控制器，各調(diào) 壓控制器所述控制電路連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于高速低層裁床的裁割頭，包括裁割頭架、筆、平刀、尖刀、圓刀和沖孔鉆，筆設在筆座上，筆座連接在落筆氣缸的豎直移動端，落筆氣缸的固定端連接在裁割頭架上；平刀設在平刀氣缸的活塞桿下端，平刀氣缸固定在裁割頭架上，平刀氣缸的活塞桿上端與轉(zhuǎn)動設置在裁割頭架上的平刀帶輪花鍵連接；尖刀、圓刀與平刀同理設置；沖孔鉆設在沖孔氣馬達的輸出軸上，沖孔氣馬達設在沖孔鉆座上，沖孔鉆座固接在沖孔氣缸的豎直移動端上，沖孔氣缸的固定端連接裁割頭架；其中，各氣缸都與電磁閥連接，各帶輪都與轉(zhuǎn)刀伺服電機傳動連接，電磁閥和轉(zhuǎn)刀伺服電機設在裁割頭架上并與控制電路連接。本技術(shù)方案可以實現(xiàn)多功能、大幅面、各種面料的裁割。
文檔編號B26D9/00GK101367215SQ20081012139
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者伍郁杰, 汪戰(zhàn)平, 鵬 王, 燕 白, 冬 蘇, 范宏煒, 兵 魏 申請人:杭州柯瑞自動化技術(shù)有限公司