一种单基座双刀模自动裁断机的制作方法

本实用新型涉及裁断机械技术领域，特别涉及一种制鞋、皮具加工等行业进行面料裁切加工的裁断机。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们对鞋子、皮具等产品的造型及式样的要求越来越多样化，这就意味着需要裁断的相关面料外形越来越复杂，进而需要不断提升裁断机的自动化水平，以节约人工及材料成本，提高加工效率。

制鞋、制包一般是通过不同形状的裁片拼缝而成，不同形状的裁片是依靠成型刀模在裁断机裁切面料得到的，可以裁断的面料可以是皮革、布、塑料等材质。裁断机是一种常见的用于面料裁断加工的设备，工作时，依靠动力驱动安装在裁断机上的移动刀模基座在导轨上运动，运动到设定位置后，安装在刀模基座上的刀模下压裁断面料，从面料上裁断出与刀模形状一致的裁片，从而完成下料工作。现有的裁断机上，只设计安装一个刀模基座，并且只能安装一个刀模，这样就存在两个需要解决的问题。一是效率问题：加工时只能裁断一种对应刀模形状的裁片，而需要加工其它形状的裁片时，要先卸下之前的刀模，再装上要用的刀模，这样反复拆装，极大影响裁断机工作的连续性，效率低，目前的解决办法是多购置几台裁断机，但造成成本上升；二是节约面料问题：一个刀模基座的裁断机，虽然可以通过自动旋转刀模盘角度的方式尽量拼排以节约面料，但是对于一些特别形状的刀模，即使进行了旋转拼排，仍然会有较大的浪费面料面积，一次性裁断后，面料已经满布孔洞，剩余面积无法再次上机裁断，从而造成不小的材料浪费。

现有裁断机存在问题的解决对于规模化生产中提高效率、降低成本、节约材料非常重要，为了充分说明问题的重要性，下面予以详细说明。目前普遍采用的单刀模基座裁断机的工作原理如下：首先在刀模基座的刀模盘上安装成型刀模，然后在驱动控制器上设计好刀模基座横向运动的间距和刀模盘的旋转角度，在下料台面上布置好面料，启动裁断机后，在驱动控制器的控制下，刀模基座在伺服电机的驱动下横向运动到设定位置，油压系统驱动刀模基座上的裁断执行机构向下运动，刀模刀口将位于下料台面上的面料冲切成型，刀模基座抬起，横向运动到下一位置，旋转电机驱动刀模盘旋转一定角度，再次完成冲压成型动作，如此反复到达另一端时，自动送料系统自动向前推进设定间距送料，刀模基座再次反向运动，重复裁断动作。

规则形状的刀模，可以依次排列裁断，对于一些不规则形状的刀模，刀模盘旋转一定角度后拼排，可以更大效率地利用材料，减少浪费。虽然可以通过旋转刀模盘拼排的方式充分利用材料，但是对于一些特别形状的刀模，无论怎么拼排都会造成材料的较大浪费。

目前新颖款式鞋子、皮具的设计越来越多，刀模形状也越来越复杂，一次冲切过的面料，已经满布孔洞，变得不再平整，无法再次上机，造成面料不小的浪费，在目前裁断机上，这一材料浪费问题无法解决。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种单基座双刀模自动裁断机，即在现有的裁断机的主体框架系统的基础上，全新设计刀模基座的结构和功能，使其可以安装两个刀模，并能实时选择刀模实施裁断，以达到提高效率以及提高面料利用率的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种单基座双刀模自动裁断机，包括裁断机框架、伺服电机、动力机构、丝杠、驱动控制器、下料台面、刀模基座、导轨；导轨和丝杠平行设置在裁断机框架内，刀模基座安装在导轨和丝杠上；刀模基座在驱动控制器的控制下，通过伺服电机转动丝杠带动刀模基座在导轨上横向运动，通过旋转控制机构驱动刀模基座按设定角度旋转，动力机构控制刀模基座垂直运动，对下料台面上的面料进行裁断，其特征在于：在刀模基座的下端设置有刀模固定座，刀模固定座设置在刀模固定座框架内，刀模固定座框架的侧板上设置有电机，电机通过传动组件使刀模固定座实现上下180度翻转，在刀模固定座的上下面分别安装一个刀模。

进一步地,所述刀模固定座框架与旋转齿轮刚性固定，旋转电机通过传动带带动旋转齿轮，实现刀模固定座框架按设定角度旋转。

进一步地,所述刀模固定座为矩形体，其上下两面分别设置有刀模插槽和固定螺丝孔。

进一步地,刀模固定座框架侧板上的电机和刀模固定座之间设置有齿轮组，电机通过齿轮组带动刀模固定座绕其中心轴线翻转。

进一步地,刀模固定座框架的两侧侧板上设置有刀模固定座锁定销；刀模固定座执行翻转动作前，锁定销松开对刀模固定座的锁定，刀模固定座翻转动作完成后，锁定销将刀模固定座锁定。

进一步地,在刀模固定座框架设置电机的一侧侧板上设置有过线孔；电机以及锁定销的线路穿过过线孔进入刀模基座内部线路通道，与裁断机控制系统相连。

进一步地,所述锁定销为四个，分别设置在刀模固定座框架的两侧板处，每侧对称设置两个。

进一步地,锁定销为电动液压销，可在控制系统的电信号控制下执行锁定和解锁动作。

进一步地,锁定销由两部分组成，锁定槽部分和锁定栓部分，锁定槽刚性固定在刀模固定座的与裁断机框架侧板对应侧，与刀模固定座一起运动，锁定栓部分固定在裁断机框架两侧板上，与锁定槽位置相对应。

本实用新型的发明点在于：对刀模基座进行了全新设计，使一个刀模基座可以同时控制两个刀模进行裁断，该刀模基座可以沿导轨左右横向运动、刀模基座上的刀模固定座可以沿垂直轴旋转运动，刀模基座上的刀模固定座可以沿垂直方向上下运动，刀模固定座可以沿其中心轴线翻转运动，设计的技术难点在于要解决刀模固定座的控制翻转、锁定，同时因为刀模固定座是旋转运动部件，而且其上设置有电机和电动锁定销，这就需要解决因为旋转运动带来的线路缠绕问题。采用该全新设计刀模基座的裁断机，在裁断两种不同的裁片时无需更换刀模，刀模固定座的两面分别安装一个刀模，既可单独工作，也可协调配合工作，配合工作时可以有效提高材料利用率，即当一个刀模拼排裁断仍有较大浪费材料面积时，可以根据浪费材料的形状、面积，加装另外一个合适的刀模，刀模1裁断完成后，刀模2再次在浪费面积处进行一次裁断，即可达到充分利用材料的目的。同时，全新设计的能够按照两个刀模的刀模基座是在共用裁断机框架、油压系统、驱动控制器、下料台面等大部分裁断机部件的情况下实现的，相对于购置两套单刀模基座的裁断机，成本节约是明显的，同时还能大幅度提高材料利用率和加工效率。

综上所述，本实用新型的有益效果在于：采用全新设计刀模基座而实现的单基座双刀模裁断机，使裁断机具备一个刀模基座同时安装两个刀模，既能单独工作，也能够协调工作，使裁断效率和材料利用率大为提高，相对于单刀模基座裁断机，本发明可以提高材料利用率20％以上，提高裁断效率35％以上，同时，相对于多台独立的裁断机，其节约设备购置成本是明显的。

附图说明

图1为单刀模基座裁断机简单形状裁断示意图；

图2为单刀模基座裁断机特别形状刀裁断示意图；

图3为单基座双刀模自动裁断机结构示意图；

图4为刀模基座整体结构示意图；

图5为刀模基座分解结构示意图；

图6为单基座双刀模自动裁断机裁断方式一示意图；

图7为单基座双刀模自动裁断机裁断方式二示意图。

其中：A-刀模A；B-面料；C-刀模C；D-浪费材料面积；E-刀模E；

F-刀模F；G-刀模G；

1-裁断机框架；2-驱动控制器；3-下料台面；4-丝杠；5-刀模基座；

50-框架顶板；51-旋转齿轮；52-框架侧板；53-翻转电机；

54-旋转电机；55-过线孔；56-刀模插槽；57-固定螺丝孔；

58-刀模固定座；59-锁定销；60-齿轮组。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

关于背景技术提到的规则形状刀模的裁断问题，如图1所示，单刀模基座裁断机简单形状裁断示意图，单刀模基座裁断机上可以通过旋转刀模180°后，对刀模A的裁断位置进行拼排，对面料B进行裁断，从而实现节约材料的目的。

关于背景技术提到的特别形状刀模的裁断浪费问题，如图2所示，单刀模基座裁断机特别形状刀模裁断示意图，在单刀模基座裁断机上，对面料B进行裁断，对于刀模C所示的形状刀模，即使进行旋转角度拼排，仍然会造成材料上的浪费面积D。

为了在实施例中能够更清楚明白的描述，对单基座双刀模裁断机的结构及工作原理进行简单说明，如图3所示，单基座双刀模自动裁断机结构示意图，包括裁断机框架1、伺服电机、动力机构、丝杠4、驱动控制器2、下料台面3、刀模基座5、导轨；导轨和丝杠平行设置在裁断机框架内，刀模基座安装在导轨和丝杠上；刀模基座在驱动控制器2的控制下，通过伺服电机转动丝杠4带动刀模基座5在导轨上横向运动，通过旋转控制机构驱动刀模固定座按设定角度旋转，动力机构控制刀模基座垂直运动，通过驱动控制器2驱动翻转电机控制刀模固定座实现180°翻转，对下料台面3上的面料进行裁断。

为了能够更清楚明白的描述，对刀模基座的结构进行说明，如图4所示：刀模基座整体结构示意图，如图5所示：刀模基座分解结构示意图，为了能够清晰显示结构，图5中刀模固定座框架的固定电机的一侧侧板没有示出。其中：驱动控制器2驱动旋转电机54通过传动带带动旋转齿轮51实现刀模固定座框架整体按设定角度旋转，刀模固定座框架由框架顶板50和两块框架侧板52固定组成，刀模固定座框架顶板与旋转齿轮51固定，一侧侧板52上安装有翻转电机53，框架侧板52上还设置有过线孔55，过线孔用于将电机53、电动锁定销59的控制线路经由该孔沿刀模基座内部通道与裁断机的驱动控制器2相连接，实现消除旋转动作造成的线路缠绕的影响。刀模固定座框架的两侧侧板上每侧布置两个锁定销59，刀模固定座58进行翻转动作时，该锁定销59锁定或者解锁，锁定时使刀模固定座58处于固定状态，以防止裁断的冲击力使刀模固定座偏移扭动。锁定销由两部分组成，锁定槽部分和锁定栓部分，锁定槽刚性固定在刀模固定座的与框架侧板对应侧，与刀模固定座一起运动，锁定栓部分固定在框架两侧板与锁定槽对应处，锁定销是电动液压锁定销，在控制信号的控制下，锁定栓伸出至锁定槽或者从锁定槽缩回以完成对刀模固定座的锁定和解锁。锁定槽是一个长方体部件，其上有带锥度的凹槽，设置锥度凹槽的目的是使锁定栓易于准确插入锁定槽。翻转电机53和刀模固定座主轴间设置有齿轮组60，翻转电机53在驱动控制器2的控制下，通过齿轮组带动刀模固定座实现180°翻转动作。刀模固定座58是一个矩形体，其上下两面分别设置有刀模固定槽56和刀模固定螺丝孔57，其中心主轴固定于刀模固定座框架的两侧侧板52上，可以绕轴线转动。

结合图6单基座双刀模自动裁断机裁断方式一示意图所示，陈述一种单基座双刀模的裁断方法。图6示意了结合刀模旋转的方式合理设置两种不同刀模以达到节省材料的一种裁断方法，将图6中刀模C安装到刀模固定座58的上表面上，将图6中刀模E安装到刀模固定座58的下表面上，将刀模C、刀模E输入裁断机控制系统；选定双刀模协调工作模式；设定刀模C、刀模E的工作参数，即横向位移距离、刀模旋转角度及裁断刀数，具体裁断设置为刀模C在起点位置裁断第一刀后，驱动控制器2驱动旋转电机54带动旋转齿轮51使刀模固定座旋转设定角度，与第一刀拼排，完成刀模C的第二刀裁断，驱动控制器2驱动翻转电机53带动刀模固定座58翻转180°，驱动控制器2驱动旋转电机54带动旋转齿轮51使刀模固定座旋转设定角度，横向移动设定距离与第一刀、第二刀拼排，完成刀模E的裁断动作。驱动控制器2驱动刀模基座移动到下一裁断位置，并重复上述拼排步骤，自动连续裁断。横向裁断完成设定刀数后，驱动控制器2驱动下料台面3移动设定送料距离，驱动控制2控制刀模基座5反向按上述拼排裁断步骤反向裁断。设置完成后启动系统，单基座双刀模自动裁断机在驱动控制器2实时控制下可自动不断重复按设置进行裁断工作，直至停机。

结合图7单基座双刀模自动裁断机裁断方式二示意图所示，陈述一种单基座双刀模的裁断方法。图7示意了结合刀模旋转的方式合理设置两种不同刀模以达到节省材料的一种裁断方法，将图7中刀模F安装到刀模固定座58的上表面上，将图6中刀模G安装到刀模固定座58的下表面上，将刀模F、刀模G输入裁断机控制系统；选定双刀模协调工作模式；设定刀模F、刀模G的工作参数，即横向位移距离、刀模旋转角度及裁断刀数，具体裁断设置为刀模F在起点位置裁断第一刀后，驱动控制器2驱动翻转电机53带动刀模固定座翻转180°，驱动控制器2驱动旋转电机54带动旋转齿轮51使刀模固定座旋转设定角度，横向移动设定距离与第一刀拼排，完成刀模G的裁断动作。驱动控制器2驱动刀模基座移动到下一裁断位置，并重复上述拼排步骤，自动连续裁断。横向裁断完成设定刀数后，驱动控制器2驱动下料台面3移动设定送料距离，驱动控制2控制刀模基座反向按上述拼排裁断步骤反向裁断。设置完成后启动系统，单基座双刀模自动裁断机在驱动控制器2实时控制下可自动不断重复按设置进行裁断工作，直至停机。

需要说明的是，本发明单基座双刀模自动裁断机的控制非常灵活多样，除了图6、图7所示的两种典型的裁断方法外，还可以有多种裁断方式，如单刀模裁断，双刀模双旋转拼排裁断等，都基于单基座双刀模的合理控制，都能够实现提高裁断效率和材料利用率的目的，在此不一一赘述。

应该指出的是，本发明具体实施中还可以做以下改变：

一、刀模固定座也可以设计成多面体，以携带更多的刀模，比如：三面体可安装三个刀模，四面体可安装四个刀模，六面体可安装六个刀模。

二、刀模固定座框架也可以设计成一体成型的框架，而不同于实施例中陈述的方式，有框架顶板和框架侧板组合固定而成，这样可以减少安装固定工序。

本实施例目的在于使本领域专业技术人员可以据其了解本实用新型的技术方案并加以实施，并不能以其限制本实用新型的保护范围，凡依据本实用新型披露技术所作的任何变形和润饰，均落入本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围以权利要求书披露的内容为准。