一种实现多种切割功能海绵切割机的制作方法

本发明属于海绵加工设备领域，尤其是涉及一种实现多种切割功能海绵切割机。

背景技术：

海绵切割机是对较大块的海绵进行切割，由于这类大块坏不得切割如果纯由手工完成切割，需要耗费大量的人力物力，且效率较低，无法适应大批量生产，因此，海绵切割机应运而生，现有的海绵机又分为手动海绵切割机和数控海绵切割机，手动切割机虽然造价便宜但在加工过程中还需人手工操作，增加工作人员的工作量且相对工作效率较低，在大的竞争环境中企业所获得的利润较低，不适合大量海绵的切割加工，市场上普遍使用的数控切割机一般采用激光切割，虽然切割效率较高，且切口相对平整，但此种设备造价昂贵，且只能对大块海绵进行一种类型的平整的切割，企业如果投入资金购买一台设备用于生产后，在很长的一段时间内都不能收回成本，所以企业更倾向于普通切割方式的自动切割机，因此设计了一种符合自家企业实际生产需求的自动切割机，经检索相关专利文献，目前尚未检索到与本发明结构相同的海绵切割机，现有的普通切割方式的自动切割机普遍采用刀片对海绵进行切割，由于其结构的原因只能对大块海绵进行横向切割然后翻转后再进行纵向切割，而要进行圆弧切割时又要到另一台设备上专门进行圆弧切割，虽然数控机床能实现多种方式的切割，但却只适用于相对小块海绵的精切割，对于大块海绵的大范围切割，明显的不适用于数控编程的切割方式，走刀量太大，容易造成较大的偏移，无法切割长直线，因此，针对大块海绵的切割，本发明提出了一种实现多种切割功能海绵切割机，以适应大块海绵的不同加工方式的需求，根据本公司实际的生产需求，在进行横向、纵向、圆弧和剖面进行切割时，无需更换多种设备，在一台设备上就能实现多种加工需求，且此设备结构简单，造价较低，能够高效率的完成大块海绵的切割，能够获得较高的收益，实用性较强。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种实现多种切割功能海绵切割机，以简单的结构实现大块海绵的多种切割方式的需求，明显的在节约了成本的同时提高了切割效率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现多种切割功能海绵切割机，包括底座，所述底座上设有两条相互平行的导轨和置于其上与其配合的滑块，所述滑块上固定有第一工作台，且所述第一工作台和所述底座之间设有直线运动机构，通过所述直线运动机构驱动所述第一工作台在所述底座上沿所述滑块运动方向移动，所述底座上设有第二工作台，所述第二工作台置于两条导轨之间，且其边缘不与所述导轨和所述滑块接触，所述第二工作台与所述底座之间设有转动机构，通过所述转动机构驱动所述第二工作台在所述底座上绕所述工作台的轴心转动，且所述第二工作台的台面与所述滑块的顶面平行；

所述底座上还设有支架，所述支架的横梁与所述导轨垂直，所述支架两个面开有竖直的方槽，所述方槽内均设有与其配合的导向块，所述底座上靠近所述支架两侧均设有第一升降机构，所述第一升降机构与所述导向块固定连接，控制所述第一升降机构使导向块在所述方槽内沿所述方槽的开口方向做竖直运动，穿过两个所述导向块通过第一驱动机构转动连接有方形刀具架，所述方形刀具架上分别设有第一切割装置、第二切割装置和第三切割装置，其中所述第一切割装置置于所述第二切割装置对面，所述第三切割装置置于所述第一切割装置置于所述第二切割装置邻面，且夹角为90度；

所述底座另设有控制单元，所述直线运动机构、所述转动机构、所述第一升降机构和所述第一驱动机构均与所述控制单元电连接。

进一步的，所述底座上还设有对称置于两个所述导轨外侧的调平机构，所述调平机构包括第一电动缸组件和置于其上调节高度用的第一顶杆，两个第一顶杆的顶端通过第一定位轴连接，所述定位轴上同轴心转动连接有第一转动轴，所述定位轴的轴线垂直于所述滑块的滑动方向，所述第一电动缸组件同样与所述控制单元电连接，通过控制单元控制两个所述第一电动缸组件驱动其上的第一顶杆同步上升或下降，进而带动第一转动轴的升降。

进一步的，所述底座上靠近两条所述导轨内侧分布着两个相互平行的所述直线运动机构，且通过第一固定座固定在所述底座上，所述直线运动机构包括第一电动机、第一减速器、丝杠螺母副，所述丝杠螺母副的轴线与所述滑块的运动方向平行，驱动所述第一电动机将动力通过所述第一减速器驱动所述丝杠螺母副上的螺母沿其轴向滑动，所述第一工作台的底部与所述丝杠螺母副上的螺母的顶部固定，进而带动所述第一工作台水平移动，所述丝杠螺母副和所述第一减速器分别通过第二固定座和第三固定座固定在所述第一固定座上，所述第一电动机与所述控制单元电连接。

进一步的，所述转动机构包括第二电动机、第二减速器和蜗轮蜗杆副，所述第二电动机与所述控制单元电连接，控制单元控制所述第二电动机将动力通过第二减速器传到所述蜗轮蜗杆副，所述蜗轮蜗杆副的蜗轮上同轴心设有固定块，所述固定块的另一端同轴心固定第二工作台，进而带动所述第二工作台沿其轴心线转动，所述蜗轮蜗杆副中的蜗杆通过第四固定座固定在所述底座上，且所述蜗杆的轴线与所述导轨平行。

进一步的，所述第一升降机构包括固定座和置于其上的第二电动缸组件，所述第二电动缸组件的第二顶杆与所述导向块伸出部分固定连接，所述第二电动缸组件与所述控制单元电连接，驱动所述第二电动缸组件带动其上的第二顶杆推动所述导向块竖直运动，进而带动所述刀具架水平上升或下降。

进一步的，所述第一驱动机构包括第三电动机和与其转动连接置于两个所述导向块之间的第二转动轴，所述第二转动轴的轴线与所述滑块运动方向垂直，所述第二转动轴上固定有方形刀具架，所述方形刀具架的中心线与所述第二转动轴的轴线重合，通过所述方形刀具架将刀具固定在所述第二转动轴上，所述第三电动机与所述控制单元电连接，驱动所述第三电动机使所述第二转动轴在所述导向块上沿自身轴线转动。

进一步的，所述第一切割装置包括第四电动机和与其转动连接的第三转动轴，所述第三转动轴通过两个对称的第五固定座固定在所述刀具架上，且两个所述第五固定座之间设有两个平行于所述第三转动轴的固定杆，穿过所述第三转动轴和所述固定杆设有两个调节块，所述第三转动轴以中间为界限两边设有旋向相反的螺纹，所述调节块与所述第三转动轴螺纹连接，且两个所述调节块分别与不同旋向的螺纹连接，所述调节块远离所述刀具架的一端可更换连接有第一刀片，所述第三转动轴的轴线垂直于所述导轨，通过所述第四电动机驱动所述第三转动轴转动，进而控制所述调节块相互靠近或远离，所述第四电动机与所述控制单元电连接。

进一步的，所述第二切割装置包括置于所述方形刀具架上的对称的支板，所述支板侧面设有垂直的固定板，所述第二刀片通过螺栓与所述固定板连接，且所述第二刀片垂直于所述导轨，所述第二刀片底部靠近所述底座的一端为锯齿状结构。

进一步的，所述第三切割装置包括固定于所述方形刀具架上对称的支杆，所述支杆的另一端固定有与连接有支杆的刀具架的端面平行的垫板，所述垫板靠近所述方形刀具架的一端上设有第五电动机，所述第五电动机上设有第四转动轴，所述第四转动轴穿过所述垫板，所述第四转动轴的另一端可更换连接有圆形切割头，通过所述第五电动机驱动所述第四转动轴，进而带动所述圆形切割头转动，所述第五电动机与所述控制单元电连接。

进一步的，所述底座上还设有操作系统，所述操作系统与所述控制单元电连接。

相对于现有技术，本发明所述的一种实现多种切割功能海绵切割机具有以下优势：

(1)本发明所述的一种实现多种切割功能海绵切割机，根据本公司实际的生产需求，在进行横向、纵向、圆弧和剖面进行切割时，无需更换多种设备，在一台设备上就能实现多种加工需求，且此设备结构简单，造价较低，能够高效率的完成大块海绵的切割，能够获得较高的收益，实用性较强。

(2)本发明所述的底座上还设有对称置于两个所述导轨外侧的调平机构，所述调平机构包括第一电动缸组件和置于其上调节高度用的第一顶杆，两个第一顶杆的顶端通过第一定位轴连接，所述定位轴上同轴心转动连接有第一转动轴，所述定位轴的轴线垂直于所述滑块的滑动方向，所述第一电动缸组件同样与所述控制单元电连接，通过控制单元控制两个所述第一电动缸组件驱动其上的第一顶杆同步上升或下降，进而带动第一转动轴的升降。通过调平机构使大块海绵在进行切割前先做调平，放置海绵弯曲，造成切割歪斜。

(3)本发明所述的第一升降机构包括固定座和置于其上的第二电动缸组件，所述第二电动缸组件的第二顶杆与所述导向块伸出部分固定连接，所述第二电动缸组件与所述控制单元电连接，驱动所述第二电动缸组件带动其上的第二顶杆推动所述导向块竖直运动，进而带动所述刀具架水平上升或下降。将其设为可调节机构，在换刀时防止切刀触碰到设备，使切刀折断。

(4)本发明所述的第一驱动机构包括第三电动机和与其转动连接置于两个所述导向块之间的第二转动轴，所述第二转动轴的轴线与所述滑块运动方向垂直，所述第二转动轴上固定有方形刀具架，所述方形刀具架的中心线与所述第二转动轴的轴线重合，通过所述方形刀具架将刀具固定在所述第二转动轴上，所述第三电动机与所述控制单元电连接，驱动所述第三电动机使所述第二转动轴在所述导向块上沿自身轴线转动。将带有切割装置的方形刀具架设为可调节结构，以针对不同的大块海绵不同的切割方式更换不同的切刀，满足加工需求。

(5)本发明所述的第一切割装置包括第四电动机和与其转动连接的第三转动轴，所述第三转动轴通过两个对称的第五固定座固定在所述刀具架上，且两个所述第五固定座之间设有两个平行于所述第三转动轴的固定杆，穿过所述第三转动轴和所述固定杆设有两个调节块，所述第三转动轴以中间为界限两边设有旋向相反的螺纹，所述调节块与所述第三转动轴螺纹连接，且两个所述调节块分别与不同旋向的螺纹连接，所述调节块远离所述刀具架的一端可更换连接有第一刀片，所述第三转动轴的轴线垂直于所述导轨，通过所述第四电动机驱动所述第三转动轴转动，进而控制所述调节块相互靠近或远离，所述第四电动机与所述控制单元电连接。通过调节块在其上靠近或远离，以适应海绵块不同的切割宽度，无需手动调节。

(6)本发明所述的第二切割装置包括置于所述方形刀具架上的对称的支板，所述支板侧面设有垂直的固定板，所述第二刀片通过螺栓与所述固定板连接，且所述第二刀片垂直于所述导轨，所述第二刀片底部靠近所述底座的一端为锯齿状结构。通过对第二刀片的可拆卸连接可将刀片竖直放置或水平放置，分别能够对海绵进行横向切割和剖面切割，其锯齿状结构能够更好的实现对海绵的切割，提高切割效率。

(7)本发明所述的第三切割装置包括固定于所述方形刀具架上对称的支杆，所述支杆的另一端固定有与连接有支杆的刀具架的端面平行的垫板，所述垫板靠近所述方形刀具架的一端上设有第五电动机，所述第五电动机上设有第四转动轴，所述第四转动轴穿过所述垫板，所述第四转动轴的另一端可更换连接有圆形切割头，通过所述第五电动机驱动所述第四转动轴，进而带动所述圆形切割头转动，所述第五电动机与所述控制单元电连接。通过第三切割装置将海绵切割成圆弧状，与第二工作台配合，结构简单，便于操作，且完成度较高。

(8)本发明所述的底座上还设有操作系统，所述操作系统与所述控制单元电连接。实现控制的自动化，提高了加工效率，降低了工作人员的工作量，符合现代生产的需求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种实现多种切割功能海绵切割机整体结构示意图；

图2为本发明实施例所述的直线运动机构和转动机构结构示意图；

图3为本发明实施例所述的调平机构结构示意图；

图4为本发明实施例所述的第一驱动机构和第一升降机构结构示意图；

图5为本发明实施例所述的第一切割装置结构示意图；

图6为本发明实施例所述的第二切割装置结构示意图；

图7为本发明实施例所述的第三切割装置结构示意图.

附图标记说明：

1-滑块；2-导轨；3-第一固定座；4-直线运动机构；5-底座；6-转动机构；7-第一升降机构；8-控制系统；9-第一工作台；10-第一驱动机构；11-第三切割装置；12-第一切割装置；13-支架；14-方槽；15-导向块；16-第二切割装置；17-调平机构；18-第二工作台；401-第一电动机；402-第一减速器；403-第二固定座；404-丝杠螺母副；405-第三固定座；601-第二电动机；602-第二减速器；603-蜗轮蜗杆副；604-第四固定座；701-第二顶杆；702-固定座；703-第二电动缸组件；1001-凸出板；1002-第三电动机；1003-第二转动轴；1004-方形刀具架；1101-支杆；1102-圆形切割头；1103-第四转动轴；1104-第五电动机；1105-垫板；1201-第四电动机；1202-第五固定座；1203-第三转动轴；1204-固定杆；1205-调节块；1206-第一刀片；1601-支板；1602-固定板；1603-第二刀片；1604-螺栓；1701-第一电动缸组件；1702-第一顶杆；1703-第一转动轴；1704-定位轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示一种实现多种切割功能海绵切割机，包括底座5，底座5上设有两条相互平行的导轨2和置于其上与其配合的滑块1，滑块1上固定有第一工作台9，且第一工作台9和底座5之间设有直线运动机构4，通过直线运动机构4驱动第一工作台9在底座5上沿滑块1运动方向移动，底座5上设有第二工作台18，第二工作台18置于两条导轨2之间，且其边缘不与导轨2和滑块1接触，第二工作台18与底座5之间设有转动机构6，通过转动机构6驱动第二工作台18在底座5上绕工作台的轴心转动，且第二工作台18的台面与滑块1的顶面平行，底座5上还设有支架13，支架13的横梁与导轨2垂直，支架13两个面开有竖直的方槽14，方槽14内均设有与其配合的导向块15，底座5上靠近支架13两侧均设有第一升降机构7，第一升降机构7与导向块15固定连接，控制第一升降机构7使导向块15在方槽14内沿方槽14的开口方向做竖直运动，穿过两个导向块15通过第一驱动机构10转动连接有方形刀具架1004，方形刀具架1004上分别设有第一切割装置12、第二切割装置16和第三切割装置11，其中第一切割装置12置于第二切割装置16对面，第三切割装置11置于第一切割装置12置于所述第二切割装置16邻面，且夹角为90度，底座5另设有控制单元，直线运动机构4、转动机构6、第一升降机构7和第一驱动机构10均与控制单元电连接，根据本公司实际的生产需求，在进行横向、纵向、圆弧和剖面进行切割时，无需更换多种设备，在一台设备上就能实现多种加工需求，且此设备结构简单，造价较低，能够高效率的完成大块海绵的切割，能够获得较高的收益，实用性较强。

其中，底座5上还设有对称置于两个导轨2外侧的调平机构17，调平机构17包括第一电动缸组件1701和置于其上调节高度用的第一顶杆1702，两个第一顶杆1702的顶端通过定位轴1704连接，定位轴1704上同轴心转动连接有第一转动轴1703，定位轴1704的轴线垂直于滑块1的滑动方向，第一电动缸组件1701同样与控制单元电连接，通过控制单元控制两个第一电动缸组件1701驱动其上的第一顶杆1702同步上升或下降，进而带动第一转动轴1703的升降，通过调平机构17使大块海绵在进行切割前先做调平，放置海绵弯曲，造成切割歪斜。

其中，底座5上靠近两条导轨2内侧分布着两个相互平行的所述直线运动机构4，且通过第一固定座3固定在底座5上，直线运动机构4包括第一电动机401、第一减速器402、丝杠螺母副404，丝杠螺母副404的轴线与滑块1的运动方向平行，驱动第一电动机401将动力通过第一减速器402驱动丝杠螺母副404上的螺母沿其轴向滑动，第一工作台9的底部与丝杠螺母副404上的螺母的顶部固定，进而带动第一工作台9水平移动，丝杠螺母副404和第一减速器402分别通过第二固定座403和第三固定座405固定在第一固定座上3，第一电动机401与控制单元电连接。

其中，转动机构6包括第二电动机601、第二减速器602和蜗轮蜗杆副603，第二电动机601与控制单元电连接，控制单元控制第二电动机601将动力通过第二减速器602传到所述蜗轮蜗杆副603，蜗轮蜗杆副603的蜗轮上同轴心设有固定块，固定块的另一端同轴心固定第二工作台18，进而带动第二工作台18沿其轴心线转动，蜗轮蜗杆副603中的蜗杆通过第四固定座604固定在底座5上，且蜗杆的轴线与导轨2平行。

其中，第一升降机构7包括固定座702和置于其上的第二电动缸组件703，第二电动缸组件703的第二顶杆701与导向块15伸出部分固定连接，第二电动缸组件703与控制单元电连接，驱动第二电动缸组件703带动其上的第二顶杆701推动导向块15竖直运动，进而带动方形刀具架1004水平上升或下降，将其设为可调节机构，在换刀时防止切刀触碰到设备，使切刀折断。

其中，第一驱动机构10包括第三电动机1002和与其转动连接置于两个导向块15之间的第二转动轴1003，第二转动轴1003的轴线与滑块1运动方向垂直，第二转动轴1003上固定有方形刀具架1004，方形刀具架1004的中心线与第二转动轴1003的轴线重合，通过方形刀具架1004将刀具固定在第二转动轴1003上，第三电动机1002与控制单元电连接，驱动第三电动机1002使第二转动轴1003在所述导向块15上沿自身轴线转动，将带有切割装置的方形刀具架1004设为可调节结构，以针对不同的大块海绵不同的切割方式更换不同的切刀，满足加工需求。

其中，第一切割装置12包括第四电动机1201和与其转动连接的第三转动轴1203，第三转动轴1203通过两个对称的第五固定座1202固定在刀具架上，且两个第五固定座1202之间设有两个平行于第三转动轴1203的固定杆1204，穿过第三转动轴1203和固定杆1204设有两个调节块1205，第三转动轴1203以中间为界限两边设有旋向相反的螺纹，调节块1205与第三转动轴1203螺纹连接，且两个调节块1205分别与不同旋向的螺纹连接，调节块1205远离刀具架的一端可更换连接有第一刀片1206，第三转动轴1203的轴线垂直于导轨2，通过第四电动机1201驱动第三转动轴1203转动，进而控制调节块1205相互靠近或远离，第四电动机1201与控制单元电连接，通过调节块1205在其上靠近或远离，以适应海绵块不同的切割宽度，无需手动调节。

其中，第二切割装置16包括置于方形刀具架1004上的对称的支板1601，支板侧面设有垂直的固定板1602，第二刀片1603通过螺栓1604与固定板1602连接，且第二刀片1603垂直于所述导轨2，第二刀片1603底部靠近底座的一端为锯齿状结构，通过对第二刀片1603的可拆卸连接可将刀片竖直放置或水平放置，分别能够对海绵进行横向切割和剖面切割，其锯齿状结构能够更好的实现对海绵的切割，提高切割效率。

其中，第三切割装置11包括固定于方形刀具架1004上对称的支杆1101，支杆1101的另一端固定有与连接有支杆1101的刀具架的端面平行的垫板1105，垫板1105靠近方形刀具架1004的一端上设有第五电动机1104，第五电动机1104上设有第四转动轴1103，第四转动轴1103穿过垫板1105，第四转动轴1103的另一端可更换连接有圆形切割头1102，通过第五电动机1104驱动第四转动轴1103，进而带动圆形切割头1102转动，第五电动机1104与控制单元电连接，通过第三切割装置11将海绵切割成圆弧状，与第二工作台18配合，结构简单，便于操作，且完成度较高。

其中，底座5上还设有操作系统8，操作系统8与控制单元电连接，实现控制的自动化，提高了加工效率，降低了工作人员的工作量，符合现代生产的需求。

本发明的工作原理：如图1所示一种实现多种切割功能海绵切割机，第一种实施方案，当对大块海绵进行线性切割时，通过控制系统控制控制单元通过直线运动机构4驱动第一工作台9运动，当需要对大块海绵切割时，使工作台运动到最边上的放置边，将海绵放到第一工作台9上，了解大块海绵的厚度规格，通过第一电动缸组件1701调节第一顶杆1702的高度，使第一转动轴1703的外径边缘与海绵的上端面平行，调节好后，驱动工作台沿导轨2运动，经过调平机构17将海绵进行调平，使海绵逐渐开始进入到切割部分，根据直线切割的种类选择合适的切刀，通过第一驱动机构10进行换刀，实现宽度切割、横向切割、或将第二刀片1603调节方位后进行剖面切割，选择好刀具后，利用第一升降机构7将刀具调节到适合切割的位置，以此对大块海绵进行线性切割，在宽度切割或剖面切割时会控制第一工作台9配合切割一起移动，以达到切割效果；第二种实施方案，当对大块海绵进行圆弧切割时，将第一工作台9调到最边上，海绵置于第二工作台18上，控制调平机构17使第一转动轴1703与海绵面接触，控制第一驱动机构10将方形刀具架1004换到第三切割装置11，调节第一升降机构7将其置于切割的初始位置，通过第五电动机1104控制圆形切割头1102转动进行切割，在切割的同时第二工作台18转动，使其进行弧线切割，直至加工完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。