一种板型件电热切割机的制作方法

1.本实用新型涉及自动化切割设备技术领域，特别涉及一种板型件电热切割机。


背景技术：

2.针刺羊毛工艺品，是一种内含泡沫胚体的艺术品（或工艺品），目前，针刺羊毛工艺品在国内外非常的流行，这类产品在制作时，一般会先制作内部的形状胚体（其材质可以是泡沫），然而，现有的形状胚体是通过手动泡沫切割机来切割胚体，虽然在生产效率方面，手动泡沫切割机相较手工切割具有一定的优势，但是其仍然存在如下的未臻之处：
3.第一，目前的手动泡沫切割机无法适应各种厚度的板型件，导致在实际的生产过程中产生了可应用于设备的泡沫板的厚度受限；同时，由于电机轴上电热丝供电线会旋转缠绕而无法进行连续性自动化整板切割；
4.第二，手动泡沫切割机的切割形体功能比较单一，只能生产形状规则（例如：轴对称的形状）的胚体，因此，导致工艺品的样式受到一定的局限性；
5.第三，现有的手动泡沫切割机一般采用220v市电加热电丝，因此，存在一定的安全隐患。
6.综上所述，亟需提供一种新的电热切割机，来克服上述缺陷。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种板型件电热切割机，其不仅可以适用于任意厚度的泡沫板切割以及切割任意形状的胚体，还可以进行自动的连续切割，同时，降低了安全隐患的产生。
8.本实用新型的技术方案是这样实现的：一种板型件电热切割机，其特征在于，包括：
9.机架，机架包括可切割工作区域，用于在xy平面内固定待切割的板型件；
10.y运动轴组，其安装在机架上，y运动轴组包括y轴滑台及y轴驱动结构，y轴滑台能够被y轴驱动结构在y轴方向往复驱动；
11.z运动轴组，其被固定在y轴滑台上，z运动轴组包括z轴滑台及z轴驱动结构，z轴滑台能够被z轴驱动结构在z轴方向往复驱动；
12.x运动轴组，其包括x1运动轴组和x2运动轴组，x1运动轴组被固定在z轴滑台上，x1运动轴组包括x1轴滑台及x1轴驱动结构，x1轴滑台能够被x1轴驱动结构在x轴方向往复驱动； x2运动轴组固定在y轴滑台上，x2运动轴组包括x2轴滑台及x2轴驱动结构，x2轴滑台能够被x2轴驱动结构在x轴方向往复驱动，x1轴滑台与x2轴滑台被同步驱动；
13.c运动轴组，其包括以c轴为旋转轴线的、能够被旋转驱动的电热切割丝，电热切割丝被设置在x1轴滑台和x2轴滑台之间，电热切割丝的弧度能够被z运动轴组在z轴方向的运动而被调整并执行对板型件的旋转式热切割；
14.控制驱动系统，对y运动轴组、z运动轴组、x运动轴组、c运动轴组的运动进行控制。
15.优选为：所述电热切割丝能够在执行旋转切割的同时被z运动轴组调整弧度。
16.优选为：x运动轴组包括x1运动轴组及x2运动轴组，x1运动轴组及x2运动轴组分别设置在可切割工作区域的两侧；c运动轴组包括c1轴驱动电机和c2轴驱动电机；
17.x1运动轴组固定在z轴滑台上，c1轴驱动电机固定在x1运动轴组的x1轴滑台上，c1轴驱动电机设有沿z轴向下延伸布置的c1输出轴；
18.x2运动轴组固定在y轴滑台上，c2轴驱动电机固定在x2运动轴组的x2轴滑台上，c2轴驱动电机设有沿z轴向上延伸布置的c2输出轴；
19.电热切割丝两端分别与c1输出轴和c2输出轴固定，并能够以c轴为旋转轴线被旋转驱动。
20.优选为：c1输出轴与c2输出轴同轴，并以相同的角速度同步转动， z运动轴组能够调节x1轴滑台的z轴方向上的位置，从而在c1输出轴与c2输出轴转动的同时调节c1输出轴与c2输出轴之间的间距。
21.优选为：包括电热切割系统，其包含调压电源、变压器、电热切割丝、电热切割丝夹具、接电桩及导线组件，市电经调压电源调压后传输给变压器，变压器的输出口两极产生低电压的较大电流通过导线传导至接电桩，接电桩设置在与c1输出轴及c2输出轴导电连通的非旋转组件上，电流两极通过相互绝缘的两个非旋转组件接电桩传输至c1输出轴及c2输出轴的旋转轴头，旋转轴头设置有电热切割丝夹具，电热切割丝的两端分别连接于两个电热切割丝夹具上。
22.优选为：c1输出轴上的电热切割丝夹具与c2输出轴上的电热切割丝夹具为互相绝缘，并通过电热切割丝相连。
23.优选为：电热切割丝在电热切割丝夹具上的安装方向与c1输出轴及c2输出轴的轴心线之间具有夹角。
24.优选为：x运动轴组、y运动轴组、z运动轴组的两个轴运动轨迹均设置为同一平面的平行线，c运动轴组的c1轴驱动电机轴心线与c2轴驱动电机轴心线设置在重合位置且与y运动轴组的运动轨迹平面呈垂直角度，与x运动轴组的运动轨迹呈垂直角度，与z运动轴组运动轨迹呈平行线。
25.优选为：电热切割丝在c运动轴组的机械零点位置时，完全位于零点位置平面内，零点位置平面与yz平面平行。
26.优选为：机架可切割工作区域设有托架平台，托架平台用于固定待切割的板型件，并在待切割的板型件的一侧设置合适厚度的夹紧垫条，使板型件固定于托架平台内。
27.本实用新型的有益效果：
28.1）本实用新型为了可以对不同厚度的板型件进行切割，设置了至少三个维度的切割方向，即：由水平且横向的x运动轴、水平且纵向的y运动轴以及竖直的z运动轴，构成了三个维度的切割方向，且利用z运动组可以调节x运动轴的水平高度（可以通过控制驱动系统），从而可以用于切割不同厚度的板型件；
29.2）本实用新型为了实现对板型件的连续切割，本实用新型在1）的基础上设置了控制驱动系统，其主要队x运动轴组、y运动轴组以及z运动轴组进行控制，从而确保本实用新型的自动化运行；不仅如此，在切割过程中，为了杜绝供电线会旋转缠绕而影响切割进度现象，本实用新型将接电桩设置在c1输出轴（和/或c2输出轴）的非旋转组件上，其可以避免供
电线旋转，进而不会出现缠绕的现象，从而确保切割的顺畅进行，同时，为了避免出现安全隐患，本实用新型设置了调压电源，调压电源可以调节市电的电压，即：利用调压电源将市电的电压调节至人体安全电压后在传输给变压器，进而可以避免安全隐患的发生；
30.3）除此之外，本实用新型还可以在切割的过程中，利用z运动轴来调节x运动轴的高度，进而调节c1输出轴和c2输出轴之间的间距，c1输出轴和c2输出轴之间安装的电热切割丝的弧度因两者之间间距的调节而产生变化，进而可以切割出不规则的工件。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本实用新型具体实施例的结构示意图；
33.图2为图1的俯视图；
34.图3为图1中的a部放大图；
35.图4为本实用新型具体实施例中电热切割丝夹具对电热切割丝固定的其中一种方式示意图。
具体实施方式
36.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
37.实施例1
38.如图1
‑
图2所示，本实用新型公开了一种板型件电热切割机，其特征在于，包括：
39.机架10，机架10包括可切割工作区域，用于在xy平面内固定待切割的板型件11；
40.y运动轴组20，其安装在机架10上，y运动轴组包括y轴滑台200及y轴驱动结构201，y轴滑台200能够被y轴驱动结构201在y轴方向往复驱动；
41.z运动轴组30，其被固定在y轴滑台200上，z运动轴组包括z轴滑台300及z轴驱动结构301，z轴滑台300能够被z轴驱动结构301在z轴方向往复驱动；
42.x运动轴组，其包括x1运动轴组41和x2运动轴组42，x1运动轴组41被固定在z轴滑台300上，x1运动轴组41包括x1轴滑台410及x1轴驱动结构411，x1轴滑台410能够被x1轴驱动结构411在x轴方向往复驱动； x2运动轴组42固定在y轴滑台200上，x2运动轴组42包括x2轴滑台420及x2轴驱动结构421，x2轴滑台420能够被x2轴驱动结构421在x轴方向往复驱动，x1轴滑台410与x2轴滑台410被同步驱动；
43.c运动轴组，其包括以c轴为旋转轴线的、能够被旋转驱动的电热切割丝50，电热切割丝50被设置在x1轴滑台410和x2轴滑台420之间，电热切割丝50的弧度能够被z运动轴组在z轴方向的运动而被调整并执行对板型件11的旋转式热切割；
44.控制驱动系统，对y运动轴组20、z运动轴组30、x运动轴组、c运动轴组的运动进行
控制。
45.在本实用新型具体实施例中，所述y轴驱动结构201、x轴驱动结构以及z轴驱动结构可以是丝杆，且通过plc电机驱动，控制驱动系统用于控制plc电机，从而达到控制y运动轴组20、z运动轴组30以及x运动轴组。
46.在本实用新型具体实施例中，所述c运动组可以是安装在x1轴滑台以及x2轴滑台上的电机，所述电热切割丝50的两端可以分别安装在电机的电机轴上，且能够被现有的供电系统所供电进而发热。
47.参考图1
‑
图2，本实施例的原理是：
48.参考图2，本实施例在水平的平面上设置了，横向的x运动轴组以及纵向的y运动轴组，所述y运动轴组可以驱动x运动轴组（和z运动轴组）在y方向上移动；
49.参考图1，所述z运动轴组可以驱动任意的x运动轴组在z方向上升降；
50.参考图1
‑
2，所述x运动轴组可以驱动c运动轴组在x方向上活动，c运动轴组可以驱动电热切割丝旋转，因此，通过x运动轴组、y运动轴组以及z运动轴组的配合可以驱动电热切割丝在三维的空间内任意活动，从而对板型件进行切割；
51.在本实施例中，由于x1运动轴组和/或x2运动轴组可以通过z运动轴组控制升降，因此，其可以调整两者之间的间距，进而可以达到切割不同厚度的板型材的目的；
52.需要说明的是：本实施例的电热切割丝可以进行更换，用以符合不同厚度的板型材，确保正常的切割。
53.值得提及的是：
54.在本实施例中，x运动轴组、y运动轴组以及z运动轴组的目的是为了控制c运动轴组在三维空间内的活动，其并不意味着c运动轴组仅能安装在x运动轴组上，任意的安装形式，只要能达到控制 c运动轴组在三维空间内活动，都应当视为本实用新型的发明构思，例如：
55.除了本实施例1的形式意外，x运动轴组可以通过z运动轴组控制在z向上升降，x运动轴组可以控制y运动轴组在x方向上移动，y运动轴组可以控制c运动轴组在y方向上移动。
56.实施例2，同实施例1的不同之处在于：
57.参考图1
‑
图2，在本实用新型具体实施例中，所述电热切割丝50能够在执行旋转切割的同时被z运动轴组30调整弧度。
58.在本实施例中，电热切割丝可以选用具有一定弹性的材质电热丝，其目的是，当z运动轴组控制x1运动轴组和/或x2运动轴组升降时，由于两者之间的间距缩短或者扩长，其会导致电热切割丝产生形变，进而使得电热切割丝的延伸弧度发生变化，当电热切割丝的延伸弧度发生变化时，被电热切割丝切割的区域形状也会发生变化，进而可以切割并形成任意形状的工件。
59.实施例3，同实施例1的不同之处在于提供一种适用于实施例1或实施例2的具体实施方式，如下：
60.参考图1
‑
4，在本实施例中，x运动轴组包括x1运动轴组41及x2运动轴组42，x1运动轴组41及x2运动轴组42分别设置在可切割工作区域的两侧；c运动轴组包括c1轴驱动电机51和c2轴驱动电机52；
61.x1运动轴组固定在z轴滑台300上，c1轴驱动电机51固定在x1运动轴组41的x1轴滑
台410上，c1轴驱动电机51设有沿z轴向下延伸布置的c1输出轴510；
62.x2运动轴组42固定在y轴滑台200上，c2轴驱动电机52固定在x2运动轴组42的x2轴滑台420上，c2轴驱动电机52设有沿z轴向上延伸布置的c2输出轴520；
63.电热切割丝50两端分别与c1输出轴510和c2输出轴520固定，并能够以c轴为旋转轴线被旋转驱动。
64.在本实施例中，c1输出轴510与c2输出轴520同轴，并以相同的角速度同步转动， z运动轴组30能够调节x1轴滑台410的z轴方向上的位置，从而在c1输出轴510与c2输出轴520转动的同时调节c1输出轴510与c2输出轴520之间的间距。
65.在本实施例中，包括电热切割系统，其包含调压电源、变压器、电热切割丝50、电热切割丝夹具60、接电桩61及导线组件，市电经调压电源调压后传输给变压器，变压器的输出口两极产生低电压的较大电流通过导线传导至接电桩61，接电桩61设置在与c1输出轴510及c2输出轴520导电连通的非旋转组件上，电流两极通过相互绝缘的两个非旋转组件接电桩61传输至c1输出轴510及c2输出轴520的旋转轴头，旋转轴头设置有电热切割丝夹具60，电热切割丝50的两端分别连接于两个电热切割丝夹具60上。
66.在本实施例中，c1输出轴510上的电热切割丝夹具与c2输出轴520上的电热丝电热切割丝夹具为互相绝缘，并通过电热切割丝50相连。
67.在本实施例中，电热切割丝50在电热切割丝夹具60上的安装方向与c1输出轴510及c2输出轴520的轴心线之间具有夹角。
68.在本实施例中，x运动轴组的两个轴、y运动轴组20的两个轴、以及z运动轴组30的两个轴运动轨迹均设置为同一平面的平行线，c运动轴组的c1轴驱动电机51轴心线与c2轴驱动电机52轴心线设置在重合位置且与y运动轴组20的运动轨迹平面呈垂直角度，与x运动轴组的运动轨迹呈垂直角度，与z运动轴组30运动轨迹呈平行线。
69.在本实施例中，电热切割丝50在c运动轴组的机械零点位置时，完全位于零点位置平面内，零点位置平面与yz平面平行。
70.在本实施例中，机架10可切割工作区域设有托架平台100，托架平台100用于固定待切割的板型件11，并在待切割的板型件11的一侧设置合适厚度的夹紧垫条101，使板型件11固定于托架平台100内。
71.参考图4，在本实施例中，所述电热切割丝夹具60对电热切割丝的固定方式可以是利用螺栓60a抵接。
72.参照图1
‑
图3，本实施例的原理是：
73.以切割形状规则的工件为例（在切割非形状规则的工件时，在驱动电热切割丝旋转切割的过程中，利用控制驱动系统对z轴施加相应的升降指令，使得电热切割丝产生一定比例的曲张变形，即可切割出任意形状的工件体），调整z轴升降至适用于坯板工件厚度的高度，x、y、c轴回机械零点；在两个电热切割丝夹具之间加装已预弯曲至待加工工件半边曲线形状的电热丝；电热切割系统加电；执行数控切割程序：
74.n01. y轴前进2a，a=待加工工件的半径+预计相邻工件在坯板上的间距值；
75.n02. x轴前进a；
76.n03. 延时b秒，b=电热丝预热至切割温度的时间
77.n04. c轴转动一周；
78.n05. 循环n02. h
‑
1次，h=坯板工件宽度/2a，取整数值；
79.n06. y轴前进2a，a=待加工工件的半径+相邻工件在坯板上的间距值；
80.n07. x轴后退a；
81.n08. 延时b秒，b=电热丝预热至切割温度的时间；
82.n09. c轴转动一周；
83.n10.循环n07. h
‑
1次，h=坯板件宽度/2a，取整数值；
84.n11.循环n01. k
‑
1次，k=坯板件长度/2a，取整数值；
[0085] n12.结束。
[0086]
需要说明的是：
[0087]
本实施例利用调压电源可以对市压进行调节，使得其符合人体的安全电压，避免出现安全事故，杜绝了安全隐患；
[0088]
同时，为了避免供电线伴随着电热切割丝旋转，本实施例将接地桩设置在非旋转组件上（在本实施例中，其设置在c1驱动电机和c2驱动电机上），其有效的避免因供电线旋转缠绕而影响正常的切割工作；
[0089]
在本实施例中，本实施例的x运动轴组、y运动轴组以及z运动轴组均设有两个，且平行设置，其目的是，可以更加稳定的控制c驱动轴组工作，确保切割的稳定性；
[0090]
在本实施例中，c1驱动电机和c2驱动电机可以借用现有的控制系统进行同步控制，确保两者旋转的角速度相同，从而确保切割的质量；
[0091]
除此之外，本实施例还在机架上设置了用于夹持板型件的夹紧垫条，其可以避免板型件在切割时晃动，确保切割工作的稳定进行。
[0092]
综上所述，本实用新型通过控制驱动系统和四维度八轴运动组件的配合使用，使本实用新型的热切割丝实现了横向、竖向、纵向、旋转四个维度的灵活转换，可切割任意厚度的各种圆形、方形、异形、轴对称形及非轴对称形的泡沫坯体（即：工件），大大提高本实用新型在实际生产应用中的适用性和方便性；通过降压式供电热切系统使本实用新型的安全性和持续性得以大幅提高；通过电热切割丝夹具与c1驱动电机或c2驱动电机的非旋转位置接电处导通的设置方案，避免了在旋转切割过程中电热丝供电电源线在旋转轴上的缠绕，实现了本实用新型的可连续全自动整板热切割，大幅节省了人工操作机器的成本；通过夹紧垫片的应用对泡沫坯板工件夹紧机构进行优化应用，使设备操作起来更方便且泡沫坯板工件的上料和下料更加快速便捷。
[0093]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。