一种数控智能负荷裁断机的制作方法

本发明涉及裁断机领域，尤其涉及一种数控智能负荷裁断机。

背景技术：

裁断机是一些轻工行业不可缺少的设备。传统观念，裁断机是借助于机器运动的作用力加压于刀模，对非金属材料进行冲型加工的机器。近代的裁断机发生了一些变化，开始将高压水束、超声波等先进技术用于皮革冲切技术中，但人们仍然将这些设备归纳在裁断机类的设备中。

现有技术申请号为cn201720847360.4的实用新型专利，公开了一种数控全自动裁断机，其结构包括数控自动控制装置、支撑脚、连接线、裁断机体、散热口、电控箱、移动轨、固定块、侧板、传动杆、控制器、裁断机头、工作台，数控自动控制装置侧面与裁断机体侧面平行连接，裁断机体上设有连接线，工作台底部与移动轨顶部垂直连接；数控自动控制装置由数控自动控制柜、柜门、显示屏、控制按钮、程序输入键盘组成，数控自动控制柜上装有柜门，控制按钮底部与数控自动控制柜前侧垂直连接，程序输入键盘安装在数控自动控制柜上，显示屏镶嵌在数控自动控制柜上，该实用新型增加了数控自动控制装置，该设备能够实现数控全自动控制，降低工作人员的工作量，使用价值增加。

申请号为cn201720541378.1的实用新型专利，公开了一种多功能自动化裁断机，包括裁断机主体，所述裁断机主体的侧面安装有调节器，且所述调节器与裁断机主体活动连接，所述裁断机主体的底端安装有传动轴承，所述裁断机主体的底端安装有工作台，所述裁断机主体的底端安装有固定底座，所述固定底座与裁断机主体固定连接，所述固定底座的顶端安装有清洁器，该种多功能自动化裁断机，安装了清洁器，清洁器能在多功能自动化裁断机裁断完成后，对多功能自动化裁断机进行清洗处理，有利于降低工作人员后期的工作负担，安装了sc自动化处理器，sc自动化处理器能自动控制多功能自动化裁断机进行裁断处理，有利于提高多功能自动化裁断机的自动化处理性能。

申请号为cn201820220345.1的实用新型专利，公开了一种立式裁断机，包括工作台、上固定板，所述工作台与上固定板间装有导向立柱，所述导向立柱穿过上固定板并通过立柱上螺母固定；所述工作台与上固定板间从上至下依次装有可在导向立柱上垂直移动的上压板、下压板；所述上压板与上固定板间通过油缸驱动连接，所述下压板与工作台间通过曲柄连杆驱动机构驱动连接；通过上固定板上的立式大缸径快速子母缸，在裁断机进行裁断时，能快速平稳的提供压力，使物料裁断更为彻底，避提高良品率。

申请号为cn97213777.7的实用新型专利，公开了一种门式四柱裁断机，在两根床腿之间安装电机、飞轮、齿轮、离合器和电磁铁，在其中的飞轮上装有安全销，两床腿上安装工作台，其上安装4根立柱，立柱上安装上横臂。另外轴穿出床腿安装偏心套、连杆、支架、支架与工作台之间安有拉簧。该实用新型适用小吨位、大面积部件加工，具有优点是增大工作面，减小轴向尺寸，受力均匀。当工作超负荷时，利用安全销可起到安全保护作用。再者，该实用新型采用拉簧代替制动装置以防止上横臂在工作中自然下滑，也达到降低成本的目的。

鉴于上述所述，目前现有的技术相对来说还不够完善，因此，我们有必要研究一种能够实现数控全自动控制，以减少工作人员的工作量，提升裁断机的使用价值，使现有裁断机裁切时更加完善。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种数控智能负荷裁断机，本发明设计新颖，结构合理，能够通过设置的中控装置自动控制传动机构将冲切头驱动到待冲切材料的上方，然后利用冲切头上的冲压座压紧待冲切材料，再进行冲切，使冲切后的材料均匀，不易产生毛边。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种数控智能负荷裁断机，包括机体以及设置在机体上的支撑立柱、上固定板和控制面板，所述上固定板的下方设置有冲切材料的冲切头以及驱动冲切头进行冲切的缓冲切机构，所述缓冲切机构与中控装置连接；所述冲切头的底部设置有负载识别装置，所述负载识别装置与中控装置连接；所述机体的内部设置有连接中控装置的传动机构，所述传动机构与支撑立柱连接，所述支撑立柱与冲切头和上固定板连接。采用此技术方案，控制面板用于设定裁断机的裁切程序；负载识别装置用于识别机体工作台上的待切材料的厚度，并将待切材料的厚度信号发送给中控装置，由中控装置根据内部设定的裁切程序发送控制信号给缓冲切机构和传动机构；传动机构接收信号时驱动连接的支撑立柱，带动上固定板以及上固定板上的缓冲切机构和冲切头下降到待切材料上；缓冲切机构接收到信号时，驱动冲切头，使冲切头按压在待切材料上，然后再进行慢、快、慢的三步缓冲切。其中，传动机构采用双平衡连杆机构，有助于提高冲切头在运行时的平衡、稳定和精度。

作为优选，所述中控装置包括主控电路板以及设置在主控电路板上的处理器；所述处理器用于接收负载识别装置的信号和/或控制面板的操作信号控制缓冲切机构和/或传动机构的运行。其中，中控装置通过plc程序控制裁断机内的缓冲切机构和/或传动机构的运行。

作为优选，所述缓冲切机构包括驱动装置、缓冲控制箱以及设置在缓冲控制箱内驱动冲切头的冲切杆，所述冲切杆与驱动装置连接。采用此技术方案，由驱动装置驱动连接的冲切杆带动冲切头。

作为优选，所述驱动装置包括设置在缓冲控制箱与冲切杆连接的驱动块以及设置在缓冲控制箱一侧与驱动控制器连接的步进电机，所述步进电机的主轴通过联轴器与丝杆连接，所述丝杆与驱动块中的丝杆螺母连接；所述驱动块通过导向槽与缓冲控制箱内的导向块连接；所述驱动控制器与中控装置连接。采用此技术方案，由中控装置发送信号指令给驱动控制器，由驱动控制器控制连接的步进电机启动或停止，步进电机启动时通过主轴带动连接的丝杆旋转，使丝杆连接的驱动块在缓冲控制箱中的导向块上左右移动，以驱动连接的冲切杆上升或下降。

作为优选，所述驱动块上设置有变速冲切导轨，所述变速冲切导轨与冲切杆上设置的冲切导向块连接；其中，所述变速冲切导轨包括初始冲切的慢速导轨以及中期冲切的快速导轨和后期冲切的慢速导轨。采用此技术方案，驱动块在左右移动时，由设置的慢速导轨驱动冲切杆缓速下降，再由设置的快速导轨驱动冲切杆快速下降，最后再由慢速导轨驱动冲切杆缓慢下降，以使冲切杆连接的冲切头在冲切时先缓慢切入到待切材料中，然后再快速切入材料中，最后再缓慢的切入到材料的底部，使其在裁断多层材料时，上层与下层没有尺寸误差。

作为优选，所述冲切头包括冲压座以及设置在冲压座与冲切杆连接的刀模安装座，所述刀模安装座和冲压座之间设置有开闭器；所述冲压座的两侧设置有连接支撑立柱的导套；所述支撑立柱套设有弹簧，所述弹簧预压在冲压座和上固定板之间。采用此技术方案，冲切杆在驱动冲切头下降时，带动连接的冲压座和刀模安装座一起下降，当冲压座按压在待切材料上时，其刀模安装座在冲切杆的驱动下切入到待切材料中。其中，设置的弹簧和开闭器有助于冲压座随冲切杆一起下降，用于按压在待切材料上，使待切材料压力平稳，不会有裁不断及毛边现象，因裁断平衡精确，可以确保裁断板的使用寿命。

作为优选，所述传动机构包括设置在机体两侧的横梁和油缸，所述油缸连接横梁，所述横梁的一侧与支撑立柱连接，另一侧与连接块连接，两侧所述连接块上均设置有连接臂，所述连接臂之间通过传动连杆连接；所述油缸与连接中控装置的液压控制系统连接。采用此技术方案，由中控装置通过驱动控制器控制液压控制系统上的液压泵，由液压泵驱动油箱中的液压油进入到油缸，以驱动油缸所连接的横梁上升或下降，横梁下降时带动连接的支撑立柱，使支撑立柱上的上固定板以及缓冲切机构和冲切头一起上升或下降。其中，冲切头下降到待冲切材料上时，由压力传感器接收到信号时发送给中控装置，由中控装置控制液压泵停止往油缸中注入液压油，或中控装置根据声波探测器所探测到的待冲切材料的厚度信号时，控制液压泵往油缸中注入定量的液压油，使冲切头下降到待冲切材料上。

作为优选，所述负载识别装置包括设置在冲压座上的声波探测器和/或压力传感器和/或距离传感器，所述声波探测器、压力传感器和距离传感器与中控装置连接。采用此技术方案，由声波探测器探测机体工作台上的待冲切材料的厚度，并将探测到的厚度信号发送给中控装置；其中，压力传感器用于检测冲切头与待冲切材料之间的压力信号，并将压力信号发送给中控装置；距离传感器用于实时检测冲切头与机体工作台或工作台上的待切材料之间的距离。

作为优选，所述控制面板包括控制按钮、程序输入键盘和显示屏，所述控制按钮设置于显示屏的一侧，所述程序输入键盘设置于显示屏的底部一侧，所述显示屏设置于控制柜，所述控制柜通过支架与机体连接。其中，显示屏可设置为触摸显示屏，其触摸显示屏中设置有虚拟键盘。采用此技术方案，由控制按钮控制裁断机的启动或关闭，显示屏的一侧设置有usb插口，用于外部导入程序；中控装置设置于控制柜中。

作为优选，所述机体的两侧设置有导套，所述导套与支撑立柱连接。采用此技术方案，有助于支撑立柱在机体上进行上下移动。

本发明的有益效果是：

1.本发明设计新颖，结构合理，通过利用传动机构将冲切头驱动到待冲切材料的上方，然后利用冲切头上的冲压座压紧待冲切材料，再进行冲切，使冲切后的材料均匀，不易产生毛边；

2.本发明的冲切头采用三段式冲切，不仅裁切平稳、平衡，而且裁切精确，有助于提升裁切材料的表面质量，使裁断多层材料时，上层与下层没有尺寸误差；既先缓慢的切入到材料，然后再快速的切入到材料的下方，最后在缓慢的切入到材料的底部；

3.本发明的冲切头在冲切杆的驱动下，由设置的弹簧和开闭器驱动冲压座按压在待冲切的材料上，使其材料在裁切时能够平稳，增加刀具的使用寿命，以及裁切的表面质量；

4.本发明的负载识别装置能够在冲切头冲切前，将机体工作台上的待切材料的厚度反馈给中控装置，由中控装置通过液压控制系统控制传动机构带动冲切头下降到待切材料的上方，防止冲切头直接压紧在待切材料的上方，而导致材料变形以及刀模负载冲切引起刀模损坏。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明涉及的主视图；

图2为本发明涉及的结构示意图；

图3为本发明涉及的驱动块与导向块和丝杆的连接示意图；

图4为本发明涉及的驱动块与冲切杆连接的示意图；

图5为本发明涉及的裁断机裁切示意图。

图中标号说明：机体1，支撑立柱2，上固定板3，控制面板4，冲切头5，缓冲切机构6，负载识别装置7，传动机构8，驱动装置9，缓冲控制箱10，冲切杆11，驱动块12，步进电机13，联轴器14，丝杆15，丝杆螺母16，导向块17，冲压座18，刀模安装座19，开闭器20，导套21，弹簧22，支架23，横梁801，油缸802，连接块803，连接臂804，传动连杆805，冲切导向块111，导向槽121，变速冲切导轨122，慢速导轨123，快速导轨124。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图5所示，一种数控智能负荷裁断机，包括机体1以及设置在机体1上的支撑立柱2、上固定板3和控制面板4，所述上固定板3的下方设置有冲切材料的冲切头5以及驱动冲切头5进行冲切的缓冲切机构6，所述缓冲切机构6与中控装置连接；所述冲切头5的底部设置有负载识别装置7，所述负载识别装置7与中控装置连接；所述机体1的内部设置有连接中控装置的传动机构8，所述传动机构8与支撑立柱2连接，所述支撑立柱2与冲切头5和上固定板3连接。采用此技术方案，控制面板4用于设定裁断机的裁切程序；负载识别装置7用于识别机体1工作台上的待切材料的厚度，并将待切材料的厚度信号发送给中控装置，由中控装置根据内部设定的裁切程序发送控制信号给缓冲切机构6和传动机构8；传动机构8接收信号时驱动连接的支撑立柱2，带动上固定板3以及上固定板3上的缓冲切机构6和冲切头5下降到待切材料上；缓冲切机构6接收到信号时，驱动冲切头5，使冲切头5按压在待切材料上，然后再进行慢、快、慢的三步缓冲切。其中，传动机构8采用双平衡连杆机构，有助于提高冲切头5在运行时的平衡、稳定和精度。

作为优选，所述中控装置包括主控电路板以及设置在主控电路板上的处理器；所述处理器用于接收负载识别装置7的信号和/或控制面板4的操作信号控制缓冲切机构6和/或传动机构8的运行。其中，中控装置通过plc程序控制裁断机内的缓冲切机构6和/或传动机构8的运行。

作为优选，所述缓冲切机构6包括驱动装置9、缓冲控制箱10以及设置在缓冲控制箱10内驱动冲切头5的冲切杆11，所述冲切杆11与驱动装置9连接。采用此技术方案，由驱动装置9驱动连接的冲切杆11带动冲切头5。

作为优选，所述驱动装置9包括设置在缓冲控制箱10与冲切杆11连接的驱动块12以及设置在缓冲控制箱10一侧与驱动控制器连接的步进电机13，所述步进电机13的主轴通过联轴器14与丝杆15连接，所述丝杆15与驱动块12中的丝杆螺母16连接；所述驱动块12通过导向槽121与缓冲控制箱10内的导向块17连接；所述驱动控制器与中控装置连接。采用此技术方案，由中控装置发送信号指令给驱动控制器，由驱动控制器控制连接的步进电机13启动或停止，步进电机13启动时通过主轴带动连接的丝杆15旋转，使丝杆15连接的驱动块12在缓冲控制箱10中的导向块17上左右移动，以驱动连接的冲切杆11上升或下降。

作为优选，所述驱动块12上设置有变速冲切导轨122，所述变速冲切导轨122与冲切杆11上设置的冲切导向块111连接；其中，所述变速冲切导轨122包括初始冲切的慢速导轨123以及中期冲切的快速导轨124和后期冲切的慢速导轨123。采用此技术方案，驱动块12在左右移动时，由设置的慢速导轨123驱动冲切杆11缓速下降，再由设置的快速导轨124驱动冲切杆11快速下降，最后再由慢速导轨123驱动冲切杆11缓慢下降，以使冲切杆11连接的冲切头5在冲切时先缓慢切入到待切材料中，然后再快速切入材料中，最后再缓慢的切入到材料的底部，使其在裁断多层材料时，上层与下层没有尺寸误差。

作为优选，所述冲切头5包括冲压座18以及设置在冲压座18与冲切杆11连接的刀模安装座19，所述刀模安装座19和冲压座18之间设置有开闭器20；所述冲压座18的两侧设置有连接支撑立柱2的导套21；所述支撑立柱2套设有弹簧22，所述弹簧22预压在冲压座18和上固定板3之间。采用此技术方案，冲切杆11在驱动冲切头5下降时，带动连接的冲压座18和刀模安装座19一起下降，当冲压座18按压在待切材料上时，其刀模安装座19在冲切杆11的驱动下切入到待切材料中。其中，设置的弹簧22和开闭器20有助于冲压座18随冲切杆11一起下降，用于按压在待切材料上，使待切材料压力平稳，不会有裁不断及毛边现象，因裁断平衡精确，可以确保裁断板的使用寿命。

作为优选，所述传动机构8包括设置在机体1两侧的横梁801和油缸802，所述油缸802连接横梁801，所述横梁801的一侧与支撑立柱2连接，另一侧与连接块803连接，两侧所述连接块803上均设置有连接臂804，所述连接臂804之间通过传动连杆805连接；所述油缸802与连接中控装置的液压控制系统连接。采用此技术方案，由中控装置通过驱动控制器控制液压控制系统上的液压泵，由液压泵驱动油箱中的液压油进入到油缸802，以驱动油缸802所连接的横梁801上升或下降，横梁801下降时带动连接的支撑立柱2，使支撑立柱2上的上固定板3以及缓冲切机构6和冲切头5一起上升或下降。其中，冲切头5下降到待冲切材料上时，由压力传感器接收到信号时发送给中控装置，由中控装置控制液压泵停止往油缸802中注入液压油，或中控装置根据声波探测器所探测到的待冲切材料的厚度信号时，控制液压泵往油缸802中注入定量的液压油，使冲切头5下降到待冲切材料上。

作为优选，所述负载识别装置7包括设置在冲压座18上的声波探测器和/或压力传感器和/或距离传感器，所述声波探测器、压力传感器和距离传感器与中控装置连接。采用此技术方案，由声波探测器探测机体1工作台上的待冲切材料的厚度，并将探测到的厚度信号发送给中控装置；其中，压力传感器用于检测冲切头5与待冲切材料之间的压力信号，并将压力信号发送给中控装置；距离传感器用于实时检测冲切头5与机体1工作台或工作台上的待切材料之间的距离。

作为优选，所述控制面板4包括控制按钮、程序输入键盘和显示屏，所述控制按钮设置于显示屏的一侧，所述程序输入键盘设置于显示屏的底部一侧，所述显示屏设置于控制柜，所述控制柜通过支架23与机体1连接。其中，显示屏可设置为触摸显示屏，其触摸显示屏中设置有虚拟键盘。采用此技术方案，由控制按钮控制裁断机的启动或关闭，显示屏的一侧设置有usb插口，用于外部导入程序；中控装置设置于控制柜中。

作为优选，所述机体1的两侧设置有导套21，所述导套21与支撑立柱2连接。采用此技术方案，有助于支撑立柱2在机体1上进行上下移动。

具体实施例

在实际使用时，由冲切头上的声波探测器将机体工作台上的待切材料的厚度信号发给中控装置，并通过显示屏进行显示，然后，由用户根据材料的厚度以及材料的材质通过键盘输入相应的裁切程序(在单一材料的加工中，由中控装置根据材料的厚度自动设定相应的裁切程序)，并将裁切程序的控制信号发送给液压控制系统和缓冲切机构；液压控制系统接收到控制信号时，驱动传动机构上的油缸，由油缸驱动冲切头下降到待切材料的上方0-50mm(或按压在待切材料上)；缓冲切机构接收到控制信号时，由驱动控制器发送信号给步进电机，使步进电机的主轴旋转带动连接的丝杆旋转，使丝杆螺母连接的驱动块在缓冲控制箱中移动，驱动块在缓冲控制箱中移动时通过设置的变速冲切导轨缓慢的驱动连接的冲切杆下降以及带动冲切杆连接的刀模安装座下降，刀模安装座在下降时，冲压座在弹簧和开闭器的作用下向下压紧在待切材料上，待冲切杆继续缓慢下降时，缓慢的切入到待切材料中的1/5，此时冲切杆进入到快速导轨中，快速的切入到材料的4/5，然后，在慢速导轨的作用在再缓慢的切入到材料的底部，从而将材料裁断；在回退时，刀模安装座先随冲切杆回退，然后由刀模安装座带动冲压座进行回退。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本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本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。