一种隐式阵列阀承台切割机的制作方法

本发明涉及工业设备领域，具体涉及一种隐式阵列阀承台切割机。

背景技术：

在服装、制鞋、家纺等行业，台式切割机广泛被用于切割布料、皮革、皮草等片状柔性材料。为保证柔性片材的切割质量，切割机一般利用抽风机在其承台下方产生的负压吸附效应将片材吸附在承台上，目前软性面材切割设备普遍采用开敞的格栅式承台并在承台下方设有半封闭的腔室，同时在格栅上覆盖透气性软性材料如无纺布，而该腔室的底部通过管道与大功率抽风机连接，切割机的切割刀头可以采用激光、线锯、振动刀等工具，这种设计利用负压吸附力将软性面材吸附在承台上以保证切割加工质量，但形状各异的面材通常不能将格栅承台覆盖严实而造成吸附过程中的漏气。即便面材能够将格栅承台覆盖严实，但面材切割后产生的切缝也将造成漏气而导致负压吸附效果降低。目前的切割机一般将格栅式承台下部的抽气腔室分隔成多个独立的隔仓并分别通过电磁阀与抽风机相连，在切割过程中控制系统根据切割刀头的当前位置动态开启承台下方与刀头邻近的隔仓连通的电磁阀，这种方式可以降低承台在负压吸附中的漏气从而降低抽风机的功率，但因此需要采用的数以百计的电磁阀必然带来控制系统复杂、设备制造和维护成本高、运行噪音大等缺点。

还有一类切割机设计方案采用随切割刀头运动而动态开合的遮罩帘，这种设计在一定程度上减小了切割过程中承台的漏气，有助于减少承台下部的独立隔舱数量，减少了电磁阀和抽风机功率因而降低了设备成本、控制系统复杂度、生产运行噪音和能耗，但是动态开合的遮罩帘设计仍然存在设备结构复杂的缺点。

为解决目前的柔性片材切割设备存在的上述不足，需要一种结构更简单、制造成本更低、负压吸附效果好、噪音低、生产运行耗能少的切割机。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种隐式阵列阀承台切割机，解决制造行业广泛应用的台式切割机中对于软性片材的局部负压吸附固定以及节能技术问题。

本发明实施例提供了一种隐式阵列阀承台切割机，包括机架、承台、x轴驱动模组、过渡柱、y轴驱动模组、刀头、阀驱模组和抽风机。

x轴驱动模组包括x轴导轨、x轴电机、x轴联轴器、x轴主端座、x轴副端座、x轴螺杆和x轴螺纹滑块，x轴主端座和x轴副端座分设于x轴导轨的两端，x轴螺杆的两端分别通过轴承支撑于x轴主端座和x轴副端座上，套设于x轴螺杆上的x轴螺纹滑块可滑动地支撑于x轴导轨上，x轴电机固定于x轴主端座外侧并且电机轴通过x轴联轴器与x轴螺杆的驱动端连接；

y轴驱动模组包括y轴底座、y轴导轨、y轴电机、y轴主同步轮、y轴副同步轮、y轴同步带、y轴滑块和刀头法兰板，y轴导轨固定于y轴底座上，y轴同步带环绕分别通过轴承设于y轴底座两端的y轴主同步轮和y轴副同步轮，串接于y轴同步带的y轴滑块可滑动地设于y轴导轨上，y轴电机设于y轴底座的一端且与y轴主同步轮以共轴连接；

承台设于机架上方，x轴驱动模组分两套设于承台下方前后侧，y轴驱动模组的前后两端分别借助过渡柱支撑于前后两侧的x轴驱动模组各自的x轴螺纹滑块上，刀头通过刀头法兰板设于y轴滑块上。

进一步地，承台包括承台围板、阀块阵列层、格栅和无纺布，阀块阵列层、格栅和无纺布从下到上依次叠层组成并通过承台底板支撑后由承台围板包绕，阀块阵列层由阀块按二维阵列嵌入在承台底板上组成，阀块阵列层和承台底板之间形成的集气通道通过集气管与抽风机连接；阀块的平面形状为矩形或正六边形且内部设有单层横向隔板，阀块之间上部横向隔离而下部设有全向贯通的通道，阀块的横隔板中部设有喇叭口形的气门，承台底板上设有与上部阀块阵列的气门一一对应的阀杆导孔；设有顶帽的阀杆从上至下贯穿气门和阀杆导孔，气门密封圈套设于阀杆的顶帽下部；气门弹簧套设于阀杆且位于阀块的横向隔板与承台底板之间，气门弹簧的下端支撑于阀杆中部的凸缘上，缓冲圈套设于阀杆的凸缘下部并位于阀杆导孔上方。

作为本发明的一种改进，阀驱模组设于承台下方，包括阀驱座和阀驱顶板。阀驱顶板的两端分别通过阀驱座设于前后两侧的x轴驱动模组的x轴螺纹滑块上，阀驱顶板的横截面两侧设有5-10度的坡角。

作为本发明的一种改进，阀驱模组设于承台下方，包括z轴底座、z轴导轨、z轴驱动杆、z轴主同步轮、z轴副同步轮、z轴同步带、z轴滑块、阀驱法兰板、阀驱座和阀驱顶板。z轴导轨固定于z轴底座上，z轴同步带环绕分别通过轴承设于z轴底座两端的z轴主同步轮和z轴副同步轮，串接于z轴同步带的z轴滑块可滑动地设于z轴导轨上，z轴驱动杆与y轴驱动模组的y轴电机的主轴通过联轴器连接。阀驱顶板通过阀驱座和阀驱法兰板设于z轴滑块上，阀驱顶板的四周设有5-10度的坡角。

进一步地，阀块中阀杆、阀块的横隔板与承台底板的间距、气门弹簧的设计须保证如下条件：当阀驱模组上的阀驱顶板未滑动到某个阀块下方时，其中的阀杆在气门弹簧的作用下关闭气门，此时阀杆伸出承台底板下方的长度应保证当阀驱顶板滑动到该阀块下方时可靠地顶起阀杆并使得气门被打开。

进一步地，x轴电机、y轴电机、刀头、抽风机与控制器相连。

与现有技术相比，本发明实施例能够获得的有益效果如下：本发明中切割机的承台采用由底板、阀块阵列层、格栅、无纺布组成的复合构造将承台分隔成彼此相对独立开关的吸风格，阀驱模组随刀头运动对承台中阀块的气门的开关控制可以实现承台中局部区域与抽风机的动态选通，从而将承台的有效吸风截面限制在刀头当前位置附近的有限区域内以减少吸风过程中的漏气，从而以较低的功率实现承台局部区域的负压吸附效果。本发明具有结构简单、制造成本低、负压吸附效果好、噪音小、生产运行耗能低等优点。

附图说明

图1a本发明实施例1的整体构造示意图。

图2a本发明实施例1的x轴方向剖视图。

图3a本发明实施例1的y轴方向剖视图。

图4a图1a中a1处的局部详图。

图5a图2a中a2处的局部详图。

图6a图2a中a3处的局部详图。

图7a本是实施例1中承台的构造剖面详图。

图1b本发明实施例2的整体构造示意图。

图2b本发明实施例2的x轴方向剖视图。

图3b本发明实施例2的y轴方向剖视图。

图4b图1b中a1处的局部详图。

图5b图2b中a2处的局部详图。

图6b图2b中a3处的局部详图。

图7b本实施例2中承台的构造剖面详图。

图中：机架1，承台2，x轴驱动模组3，过渡柱4，y轴驱动模组5，刀头6，阀驱模组7，抽风机8，控制器9。

承台围板20，阀块阵列层21，格栅22，无纺布23，集气管24，集气通道25，承台底板210，阀杆导孔2101，阀块211，阀杆2111，凸缘21110，气门弹簧2112，气门2113，气门密封圈2114，缓冲圈2115。

x轴导轨31，x轴电机32，x轴联轴器33，x轴主端座34，x轴副端座35，x轴螺杆36，x轴螺纹滑块37。

y轴底座50,y轴导轨51,y轴电机52,y轴主同步轮53,y轴副同步轮54,y轴同步带55,y轴滑块56,刀头法兰板57。

z轴底座70,z轴导轨71,z轴驱动杆72,z轴主同步轮73,z轴副同步轮74,z轴同步带75,z轴滑块76,阀驱法兰板77，阀驱座78，阀驱顶板79。

柔性面材100。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

本发明实施例参阅图1a-7a，本实施例包括机架1、承台2、x轴驱动模组3、过渡柱4、y轴驱动模组5、刀头6、阀驱模组7、抽风机8和控制器9。

x轴驱动模组3包括x轴导轨31、x轴电机32、x轴联轴器33、x轴主端座34、x轴副端座35、x轴螺杆36和x轴螺纹滑块37，x轴主端座34和x轴副端座35分设于x轴导轨31的两端，x轴螺杆36的两端分别通过轴承支撑于x轴主端座34和x轴副端座35上，套设于x轴螺杆36上的x轴螺纹滑块37可滑动地支撑于x轴导轨31上，x轴电机32固定于x轴主端座34外侧并且电机轴通过x轴联轴器33与x轴螺杆36的驱动端连接；

y轴驱动模组5包括y轴底座50、y轴导轨51、y轴电机52、y轴主同步轮53、y轴副同步轮54、y轴同步带55、y轴滑块56和刀头法兰板57，y轴导轨51固定于y轴底座50上，y轴同步带55环绕分别通过轴承设于y轴底座50两端的y轴主同步轮53和y轴副同步轮54，串接于y轴同步带55的y轴滑块56可滑动地设于y轴导轨51上，y轴电机52设于y轴底座50的一端且与y轴主同步轮53以共轴连接；

承台2设于机架1上方，x轴驱动模组3分两套设于承台2下方前后侧，y轴驱动模组5的前后两端分别借助过渡柱4支撑于前后两侧的x轴驱动模组3各自的x轴螺纹滑块37上，刀头6通过刀头法兰板57设于y轴滑块56上。

承台2包括承台围板20、阀块阵列层21、格栅22和无纺布23，阀块阵列层21、格栅22和无纺布23从下到上依次叠层组成并通过承台底板210支撑后由承台围板20包绕，阀块阵列层21由阀块211按二维阵列嵌入在承台底板210上组成，阀块阵列层21和承台底板210之间形成的集气通道25通过集气管24与抽风机8连接；阀块211的平面形状为矩形或正六边形且内部设有单层横向隔板，阀块之间上部横向隔离而下部设有全向贯通的通道，阀块的横隔板中部设有喇叭口形的气门2113，承台底板210上设有与上部阀块211阵列的气门2113一一对应的阀杆导孔2101；设有顶帽的阀杆2111从上至下贯穿气门2113和阀杆导孔2101，气门密封圈2114套设于阀杆2111的顶帽下部；气门弹簧2112套设于阀杆2111且位于阀块211的横向隔板与承台底板210之间，气门弹簧2112的下端支撑于阀杆2111中部的凸缘21110上，缓冲圈2115套设于阀杆2111的凸缘21110下部并位于阀杆导孔2101上方。

阀驱模组7设于承台2下方，包括阀驱座78和阀驱顶板79。阀驱顶板79的两端分别通过阀驱座78设于前后两侧的x轴驱动模组3的x轴螺纹滑块37上，阀驱顶板79的横截面两侧设有5-10度的坡角。

阀块211中阀杆2111、阀块的横隔板与承台底板210的间距、气门弹簧2112的设计须保证如下条件：当阀驱模组7上的阀驱顶板79未滑动到某个阀块211下方时，其中的阀杆2111在气门弹簧2112的作用下关闭气门2113，此时阀杆2111伸出承台底板210下方的长度应保证当阀驱顶板79滑动到该阀块下方时可靠地顶起阀杆2111并使得气门2113被打开。

x轴电机32、y轴电机52、刀头6、抽风机8与控制器9相连。

在上述实施例的构造中，x轴驱动模组3和y轴驱动模组5可以采用标准件或定制件，刀头6根据需要可以采用激光切割头、线锯或振动刀头等标准件或定制件，控制器9可选用通用或专用的控制器平台开发制作，格栅22和阀驱座78采用金属材料制作，承台底板210采用钢材制作，阀杆2111和阀驱顶板79采用轴承钢制作，气门弹簧2112可采用标准件或定制件，气门密封圈2114和缓冲圈2115采用橡胶材料制作，阀块211的本体可以采用工程塑料或金属材料铸造，其他部件采用金属材料制作。

设备的工作过程如下：

参阅图1a-7a，在生产操作时，将柔性面材100展平铺在承台2上即可开始切割加工。此时抽风机8也开始抽风，承台2上方的空气通过面材100、无纺布23、格栅22、阀块阵列层21被吸入承台2底部的集气通道25并汇集到集气管24而被抽风机8抽走，从而在面材100与承台2之间产生负压而将面材吸附贴合在承台2上以避免面材在切割过程中发生移动。随着刀头6在承台2上按设计的加工轨迹运动，当阀驱模组7随刀头运动到某个位置时，承台2中在刀头附近的阀块211中的阀杆2111被阀驱模组7的阀驱顶板79顶起而开启气门2113，此处阀块的上部通过气门2113与集气通道25相通，此处穿越承台向下的空气流速最大，所以承台2上在刀头附近的带状局部区域的负压吸附力也最大；而承台2中远离刀头6的阀块211中的阀杆2111在气门弹簧2112的作用下关闭气门2113而堵塞气流通道，如此一来，承台2上的负压吸附主要局限于刀头附近正在被切割的带状区域，因此可以大幅降低抽风机的抽风功率能耗。

实施例2

本发明实施例参阅图1b-7b，本实施例包括机架1、承台2、x轴驱动模组3、过渡柱4、y轴驱动模组5、刀头6、阀驱模组7、抽风机8和控制器9。

x轴驱动模组3包括x轴导轨31、x轴电机32、x轴联轴器33、x轴主端座34、x轴副端座35、x轴螺杆36和x轴螺纹滑块37，x轴主端座34和x轴副端座35分设于x轴导轨31的两端，x轴螺杆36的两端分别通过轴承支撑于x轴主端座34和x轴副端座35上，套设于x轴螺杆36上的x轴螺纹滑块37可滑动地支撑于x轴导轨31上，x轴电机32固定于x轴主端座34外侧并且电机轴通过x轴联轴器33与x轴螺杆36的驱动端连接；

y轴驱动模组5包括y轴底座50、y轴导轨51、y轴电机52、y轴主同步轮53、y轴副同步轮54、y轴同步带55、y轴滑块56和刀头法兰板57，y轴导轨51固定于y轴底座50上，y轴同步带55环绕分别通过轴承设于y轴底座50两端的y轴主同步轮53和y轴副同步轮54，串接于y轴同步带55的y轴滑块56可滑动地设于y轴导轨51上，y轴电机52设于y轴底座50的一端且与y轴主同步轮53以共轴连接；

承台2设于机架1上方，x轴驱动模组3分两套设于承台2下方前后侧，y轴驱动模组5的前后两端分别借助过渡柱4支撑于前后两侧的x轴驱动模组3各自的x轴螺纹滑块37上，刀头6通过刀头法兰板57设于y轴滑块56上。

承台2包括承台围板20、阀块阵列层21、格栅22和无纺布23，阀块阵列层21、格栅22和无纺布23从下到上依次叠层组成并通过承台底板210支撑后由承台围板20包绕，阀块阵列层21由阀块211按二维阵列嵌入在承台底板210上组成，阀块阵列层21和承台底板210之间形成的集气通道25通过集气管24与抽风机8连接；阀块211的平面形状为矩形或正六边形且内部设有单层横向隔板，阀块之间上部横向隔离而下部设有全向贯通的通道，阀块的横隔板中部设有喇叭口形的气门2113，承台底板210上设有与上部阀块211阵列的气门2113一一对应的阀杆导孔2101；设有顶帽的阀杆2111从上至下贯穿气门2113和阀杆导孔2101，气门密封圈2114套设于阀杆2111的顶帽下部；气门弹簧2112套设于阀杆2111且位于阀块211的横向隔板与承台底板210之间，气门弹簧2112的下端支撑于阀杆2111中部的凸缘21110上，缓冲圈2115套设于阀杆2111的凸缘21110下部并位于阀杆导孔2101上方。

阀驱模组7设于承台2下方，包括z轴底座70、z轴导轨71、z轴驱动杆72、z轴主同步轮73、z轴副同步轮74、z轴同步带75、z轴滑块76、阀驱法兰板77、阀驱座78和阀驱顶板79。z轴导轨71固定于z轴底座70上，z轴同步带75环绕分别通过轴承设于z轴底座70两端的z轴主同步轮73和z轴副同步轮74，串接于z轴同步带75的z轴滑块76可滑动地设于z轴导轨71上，z轴驱动杆72与y轴驱动模组5的y轴电机52的主轴通过联轴器连接。

阀驱顶板79通过阀驱座78和阀驱法兰板77设于z轴滑块76上，阀驱顶板79的四周设有5-10度的坡角。

阀块211中阀杆2111、阀块的横向隔板与承台底板210的间距、气门弹簧2112的设计须保证如下条件：当阀驱模组7上的阀驱顶板79未滑动到某个阀块211下方时，其中的阀杆2111在气门弹簧2112的作用下关闭气门2113，此时阀杆2111伸出承台底板210下方的长度应保证当阀驱顶板79滑动到该阀块下方时可靠地顶起阀杆2111并使得气门2113被打开。

x轴电机32、y轴电机52、刀头6、抽风机8与控制器9相连。

在上述实施例的构造中，x轴驱动模组3、y轴驱动模组5可以采用标准件或定制件，阀驱模组7中除阀驱法兰板77、阀驱座78和阀驱顶板79以外的部分可以采用标准件或定制件，刀头6根据需要可以采用激光切割头、线锯或振动刀头等标准件或定制件，控制器9可选用通用或专用的控制器平台开发制作，格栅22和阀驱法兰板77、阀驱座78采用金属材料制作，承台底板210采用钢材制作，阀杆2111和阀驱顶板79采用轴承钢制作，气门弹簧2112可采用标准件或定制件，气门密封圈2114和缓冲圈2115采用橡胶材料制作，阀块211的本体可以采用工程塑料或金属材料铸造，其他部件采用金属材料制作。

设备的工作过程如下：

参阅图1b-7b，在生产操作时，将柔性面材100展平铺在承台2上即可开始切割加工。此时抽风机8也开始抽风，承台2上方的空气通过面材100、无纺布23、格栅22、阀块阵列层21被吸入承台2底部的集气通道25并汇集到集气管24而被抽风机8抽走，从而在面材100与承台2之间产生负压而将面材吸附贴合在承台2上以避免面材在切割过程中发生移动。随着刀头6在承台2上按设计的加工轨迹运动，x轴驱动模组和y轴驱动模组5分别通过x轴螺纹滑块37和z轴驱动杆72驱动阀驱模组7的阀驱顶板79实时跟随刀头6的当前位置。当阀驱模组7的阀驱顶板79随刀头运动到某个位置时，承台2中在刀头附近的阀块211中的阀杆2111被阀驱模组7的阀驱顶板79顶起而开启气门2113，此处阀块的上部通过气门2113与集气通道25相通，此处穿越承台向下的空气流速最大，所以承台2上在刀头附近的块状局部区域的负压吸附力也最大；而承台2中远离刀头6的阀块211中的阀杆2111在气门弹簧2112的作用下关闭气门2113而堵塞气流通道，如此一来，承台2上的负压吸附主要局限于刀头当前位置附近正在被切割的块状区域，因此可以大幅降低抽风机的抽风功率能耗。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。