一种高速自动裁断机及其控制方法与流程

发明涉及裁断机械技术领域，尤其涉及一种高速自动裁断机及其控制方法。

背景技术：

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上裁切面料得到的，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。裁断机上普遍采用控制器控制裁断执行机构的动作，包括控制刀模基座的横向运动、垂直裁断动作、刀模旋转动作、裁断台面运动等，控制器可以是可编程的pld控制器，也可以是可编程的电脑，是裁断机领域技术人员普遍掌握和熟悉的，属于现有技术，通过控制器按照特定的控制方法实现对专门设计的裁断机的控制不属于现有技术。

液压裁断机是现代比较通用的裁断机，其特点是:当冲切头通过刀模作用于被加工物的瞬时，液压油缸内的压力并未达到额定压力，压力将随着接触(切入工作物)的时间增加而增加，直到电磁换向阀接收到信号，换向阀换向，冲切头开始复位，冲切完成。液压裁断机在其裁断过程带有一定柔性，即液压输出、传导及释放需要一定的时间，其单次裁断动作的时间受制于液压输出、传导及释放时间，也就说其裁断频率不可能太快。与之相比机械传动裁断机的裁断动作是刚性的，其单次裁断动作的时间要比液压裁断机短很多，也就是说机械传动裁断机的裁断频率可以更快。目前裁断机领域的技术人员普遍认为，虽然机械传动的裁断机速度较快，运转稳定，冲切力较大，但是其最大的缺点是噪音较大，所以自60年代以来逐步为液压传动的裁断机所代替。

目前批量生产对裁断机的裁断效率要求越来越高，需要裁断机具备更高的裁断频率，以缩短裁断物料工序时间，液压裁断机裁断频率提升受制于其液压时滞特性，机械传动裁断机具有成本低、速度快的特点。

技术实现要素：

发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高速自动裁断机及其控制方法。

为了实现上述目的，发明采用了如下技术方案：

一种高速自动裁断机，包括框架、滑动机构、动力机构、控制器、固定座、滑动柱、减震复位弹簧、输送装置、刀模基座；

所述框架通过所述滑动柱安装在所述固定座上；

所述减震复位弹簧穿套在所述滑动柱上，且所述减震复位弹簧压缩在所述框架与所述固定座之间；

刀模安装在所述刀模基座上，且所述刀模基座连接在所述滑动机构上；

所述框架设置有导轨，所述滑动机构在所述控制器的控制下，所述刀模基座能够在所述导轨上横向运动；

所述控制器控制所述动力机构运动，以带动所述刀模基座上下运动；

所述输送装置安装在所述固定座上，且位于所述刀模基座下方。

进一步，所述动力机构包括输入电机、动力输入轴、偏心轴、连杆和连杆轴；所述动力输入轴、所述偏心轴、所述连杆和所述连杆轴依次连接；所述输入电机通过所述动力输入轴带动所述偏心轴运转，以使所述偏心轴通过连杆带动所述框架上下运动；所述偏心轴可旋转的安装在所述固定座上。

进一步，所述偏心轴设置有连杆连接部和轴固定部，所述连杆连接部与所述连杆通过轴套组件连接在一起；所述轴固定部通过轴承安装在所述固定座上。

进一步，所述轴套组件包括分体式轴套和轴承，所述轴承安装在所述轴套内，且与所述连杆连接部连接。

进一步，所述滑动机构为丝杆滑动机构或者传送带滑动机构。

进一步，所述丝杆滑动机构包括横移电机、丝套组件和丝杆；所述丝杆安装在所述框架上，且所述丝杆的一端与所述横移电机连接；所述刀模基座安装在所述丝套组件上，驱动所述横移电机运转，所述丝杠带动刀模基座在导轨上横向运动。

进一步，所述传送带滑动机构包括横移电机、主动带轮、从动带轮和皮带轮；所述主动带轮安装在所述横移电机一端，所述从动带轮通过所述皮带与所述主动带轮连接，驱动所述横移电机运转，所述皮带带动刀模基座在导轨上横向运动。

进一步，所述输送装置包括输送带、输送电机、滚筒和输送带支架；所述滚筒可拆卸安装在所述输送带支架上，所述输送带安装在所述滚筒上。

一种高速自动裁断机的控制方法，所述刀模基座在所述控制器的控制下，通过所述横移电机转动，带动所述刀模基座横向运动；通过输入电机带动偏心轮运转，控制刀模基座垂直运动进行裁断；利用刀模控制系统将刀模基座的工作参数实时传输到控制器，控制器控制刀模基座横向运动、控制控制裁断执行机构裁断、控制输送机构送料；所述的工作参数是指：定位坐标数据、旋转角度数据、下料台面位移数据、裁断指令数据；刀模控制系统接收控制器传输来的系统状态反馈、执行状态反馈、刀模基座坐标反馈，并根据上述反馈数据确定向控制器传输后续工作参数,完成对裁断机的实时控制。

进一步，所述的高速自动裁断机的控制方法征在于：所述控制方法步奏如下：

第一步：为刀模基座选择刀模，输入刀模控制系统；

第二步：设定刀模基座的工作参数，包括横向步进距离、裁断刀数；

第三步：设定下料台面送料位移参数；

第四步：启动裁断机，完成对裁断机的实时控制。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

(1)采用机械传动裁断动力，没有了液压系统，减少了漏油等污染，工作环境整洁；

(2)采用机械传动裁断动力，没有了液压系统的复杂管路，工作可靠性大为提高；

(3)裁断速度和频率比液压裁断机高2-3倍，一秒钟可以裁断3刀；

(4)液压裁断机在液压裁断时，对裁断的承载台面有损伤，工作一段时间后必须要更换裁断的承载台面，本机械传动裁断机裁切力度大而快，刀模刀刃到达裁断的承载台面时即可反向运动，同时物料被裁断，不伤台面。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

图2为图1的截面示意图；

图3为发明连杆和偏心轴连接的部分结构示意图；

图4为发明偏心轴的结构示意图。

附图标记说明如下：

1、固定座；2、轴套组件；3、偏心轴；301、连杆连接部；302、轴固定部；303、动力输入轴；4、连杆；5、连杆轴；6、紧固件；7、丝杆；8、刀模基座；9、丝套组件；10、滑动柱；11、框架；12、横移电机；13、减震复位弹簧；14、输送带支架；15、拉紧机构；16、输送带；17、滚筒；18、导轨；19、轴承。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1-图4所示，发明提供一种高速自动裁断机及其控制方法机，包括框架11、滑动机构、动力机构、控制器、固定座1、滑动柱10、减震复位弹簧13、输送装置、刀模基座8；

所述框架11通过所述滑动柱10安装在所述固定座1上；

所述减震复位弹簧13穿套在所述滑动柱10上，且所述减震复位弹簧13压缩在所述框架11与所述固定座1之间；

刀模安装在所述刀模基座8上，且所述刀模基座8连接在所述滑动机构上；

所述框架11设置有导轨18，所述滑动机构在所述控制器的控制下，所述刀模基座8能够在所述导轨18上横向运动；

所述控制器控制所述动力机构运动，以带动所述刀模基座8上下运动；

所述输送装置安装在所述固定座1上，且位于所述刀模基座8下方。

应用上述的结构如下：

裁断动力输入轴303输入转动动力，偏心轴3转动时带动轴套组件2产生偏心位移，这个位移量就是刀模基座8的垂直行程，也就是刀模上下运动的距离范围，该值是固定的，轴套组件2与连杆4相连，通过连杆轴5与裁断框架11动作部相活动连接，当偏心轴3转动时，会带动裁断机动作部上下运动，执行裁断动作。滑动柱10保证了裁断机动作部准确严密沿4个滑动柱10上下运动，减震复位弹簧的作用是减小使上下运动平缓，减小噪声，以及裁断动作完成后使裁断机框架11动作部能够高速复位。横移电机12驱动刀模基座8沿导轨18横向往复运动。

所述动力机构包括输入电机、动力输入轴303、偏心轴3、连杆4和连杆轴5；所述动力输入轴303、所述偏心轴3、所述连杆4和所述连杆轴5依次连接；所述输入电机通过所述动力输入轴303带动所述偏心轴3运转，以使所述偏心轴3通过连杆4带动所述框架11上下运动；所述偏心轴3可旋转的安装在所述固定座1上。

上述的动力输入轴303与偏心轴3为一体成型，且输入轴部与整个轴同中心线，保证当轴转动时带动连杆4上下运动一个裁断冲程距离，实现裁断。

所述偏心轴3设置有连杆连接部301和轴固定部302，所述连杆连接部301与所述连杆4通过轴套组件2连接在一起；所述轴固定部302通过轴承19安装在所述固定座1上。

所述轴套组件2包括分体式轴套和轴承19，所述轴承19安装在所述轴套内，且与所述连杆连接部301连接。

所述滑动机构为丝杆滑动机构或者传送带滑动机构。

实施例一：

所述丝杆滑动机构包括横移电机12、丝套组件9和丝杆7；所述丝杆7安装在所述框架11上，且所述丝杆7的一端与所述横移电机12连接；所述刀模基座8安装在所述丝套组件9上，驱动所述横移电机12运转，所述丝杠带动刀模基座8在导轨18上横向运动。

所述输送装置包括输送带16、输送电机、滚筒17和输送带支架14；所述滚筒17可拆卸安装在所述输送带支架14上，所述输送带16安装在所述滚筒17上。

该裁断机还包括设置在导轨18上的限位开关，且与所述控制器电连接，用于控制刀模基座8的横移位置；

该裁断机还包括夹料机构，所述夹料机构可拆卸安装在所述输送带支架14上，用于夹紧面料。

该裁断机还包括拉紧机构15，所述拉紧机构15设置在所述输送带支架14的一端，用于调节两个滚筒17之间的距离，以保证输送带的张进度。

实施例二：

所述传送带滑动机构包括横移电机12、主动带轮、从动带轮和皮带轮；所述主动带轮安装在所述横移电机12一端，所述从动带轮通过所述皮带与所述主动带轮连接，驱动所述横移电机12运转，所述皮带带动刀模基座8在导轨18上横向运动。

所述输送装置包括输送带16、输送电机、滚筒17和输送带支架14；所述滚筒17可拆卸安装在所述输送带支架14上，所述输送带16安装在所述滚筒17上。

该裁断机还包括设置在导轨18上的限位开关，且与所述控制器电连接，用于控制刀模基座8的横移位置；

该裁断机还包括夹料机构，所述夹料机构可拆卸安装在所述输送带支架14上，用于夹紧面料。

该裁断机还包括拉紧机构15，所述拉紧机构15设置在所述输送带支架14的一端，用于调节两个滚筒17之间的距离，以保证输送带的张进度。

一种高速自动裁断机的控制方法，所述刀模基座8在所述控制器的控制下，通过所述横移电机12转动，带动所述刀模基座8横向运动；通过输入电机带动偏心轮运转，控制刀模基座8垂直运动进行裁断；利用刀模控制系统将刀模基座8的工作参数实时传输到控制器，控制器控制刀模基座8横向运动、控制控制裁断执行机构裁断、控制输送机构送料；所述的工作参数是指：定位坐标数据、旋转角度数据、下料台面位移数据、裁断指令数据；刀模控制系统接收控制器传输来的系统状态反馈、执行状态反馈、刀模基座8坐标反馈，并根据上述反馈数据确定向控制器传输后续工作参数,完成对裁断机的实时控制。

所述的高速自动裁断机的控制方法征在于：所述控制方法步奏如下：

第一步：为刀模基座8选择刀模，输入刀模控制系统；

第二步：设定刀模基座8的工作参数，包括横向步进距离、裁断刀数；

第三步：设定下料台面送料位移参数；

第四步：启动裁断机，完成对裁断机的实时控制。

其优点在于：

(1)采用机械传动裁断动力，没有了液压系统，减少了漏油等污染，工作环境整洁；

(2)采用机械传动裁断动力，没有了液压系统的复杂管路，工作可靠性大为提高；

(3)裁断速度和频率比液压裁断机高2-3倍，一秒钟可以裁断3刀；

(4)液压裁断机在液压裁断时，对裁断的承载台面有损伤，工作一段时间后必须要更换裁断的承载台面，本机械传动裁断机裁切力度大而快，刀模刀刃到达裁断的承载台面时即可反向运动，同时物料被裁断，不伤台面。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在发明的保护范围之内。