一种超声波切布装置及缝纫机的制作方法

本实用新型涉及一种缝纫机，特别是涉及一种用于缝纫机的超声波切布装置。

背景技术：

在缝纫机领域中，现有模板机中切布用的切布装置主要分为两大类，一类是机械切刀类的切布装置，另一类是激光类的切布装置。其中，机械切刀类的切布装置依赖动刀和定刀的配合进行切布，如果要实现旋转切布，则需要保证动刀和定刀的同步旋转，从而使得机械切刀类的切布装置的整体结构非常复杂，且动刀和定刀的耐磨性也比较差、使用寿命短。而激光类的切布装置在激光切布时存在下述诸多缺点：激光发生装置的体积庞大，激光的调试和镜片的维护也十分繁琐，且在激光切割过程中产生的高温容易存在发生火灾的隐患，在激光切割过程中产生的废气会污染环境。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种超声波切布装置，其结构简单且不存在安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型提供一种超声波切布装置，包括用于放置布料的台板、安装板、安装于安装板的升降组件、由升降组件驱动升降的切刀、以及与台板相对固定的超声波发生器组件，所述超声波发生器组件具有超声波发生器，所述台板上开设有容超声波发生器的头部露出的容置孔，所述切刀与超声波发生器的头部上下正对设置；当所述升降组件使切刀下降后，所述切刀将放置在台板上的布料压贴在超声波发生器的头部上。

进一步地，所述超声波发生器的头部的上端面为水平端面。

进一步地，所述超声波切布装置还包括旋转组件，所述旋转组件可上下移动地安装于安装板，所述升降组件的升降输出端与旋转组件相连、驱动旋转组件升降，所述旋转组件的旋转输出端与切刀相连、驱动切刀旋转。

进一步地，所述升降组件包括固定于安装板的升降气缸、以及升降推板，所述升降气缸具有可上下伸缩的第一气缸活塞杆，所述第一气缸活塞杆与升降推板相连，所述升降推板构成升降组件的升降输出端、与旋转组件中的第一安装支架相连，所述第一安装支架可上下移动地安装于安装板。

进一步地，所述升降组件还包括浮动接头，所述升降气缸的第一气缸活塞杆通过浮动接头与升降推板相连。

进一步地，所述旋转组件包括与升降输出端相连的第一安装支架、旋转电机、固定于第一安装支架的减速器、以及上下延伸的转轴，所述第一安装支架可上下移动地安装于安装板，所述旋转电机与减速器相连，所述减速器的输出端与转轴的上端通过联轴器相固定，所述转轴的下端构成旋转组件的旋转输出端。

进一步地，所述安装板上固定有上下延伸的导轨，所述第一安装支架上固定有滑块，所述滑块与导轨滑动配合。

进一步地，所述超声波切布装置还包括固定于旋转输出端的刀座、以及可转动地支承在刀座中的滚刀轴，所述滚刀轴垂直于旋转输出端，所述切刀为套装在滚刀轴上的滚刀，所述滚刀的外周设有一圈滚刀刀刃。

进一步地，所述切刀为固定于旋转输出端的划刀，所述划刀的下端具有呈u字形的划刀刀头，所述划刀刀头的底部为划刀刀刃。

进一步地，所述超声波发生器组件还包括固定于缝纫机机架的座板、以及压板，所述座板具有水平延伸的座板水平部，该座板水平部的上端开设有安装槽，所述压板固定于座板水平部、并覆盖安装槽，所述超声波发生器的外周具有一圈安装法兰，所述安装法兰位于座板水平部的安装槽中、并由压板压紧固定。

进一步地，所述安装法兰的上下两侧都垫设有减震片，所述减震片为尼龙垫片。

进一步地，所述超声波切布装置还包括压脚组件，所述压脚组件包括固定于安装板的第二安装支架、固定于第二安装支架的压脚气缸、以及压脚，所述压脚气缸具有可上下伸缩的第二气缸活塞杆，所述第二气缸活塞杆与压脚相固定；所述压脚中开设有上下贯通的通槽，所述切刀可升降地穿设在通槽中；当所述压脚气缸驱动压脚下降后，所述压脚将布料压贴在台板上。

本实用新型还提供一种缝纫机，所述缝纫机中安装有如上所述的超声波切布装置。

如上所述，本实用新型涉及的超声波切布装置及缝纫机，具有以下有益效果：

本申请中，通过切刀与超声波发生器的头部之间产生的高频的微碰撞瞬间击碎两者之间的布料分子，进而实现超声波切布，该过程不会产生高温和烟气，有效避免了安全隐患和污染环境；特别地，本申请将切刀和超声波发生器分开设置后，便于后续只更换磨损的切刀，降低成本，还能便于前期采用仿真测试的方式确定切刀的尺寸、外形等结构，使得切刀的结构设计更加容易实现。

附图说明

图1和图2为本申请中超声波切布装置实施例一在不同视角下的结构示意图。

图3和图4为本申请中超声波切布装置实施例二在不同视角下的结构示意图。

图5为本申请中升降组件的结构示意图。

图6为本申请中旋转组件的结构示意图。

图7为本申请中切刀组件实施例一的结构示意图。

图8和图9为本申请中超声波发生器组件的结构示意图。

图10为本申请中压脚组件的结构示意图。

图11为本申请中划刀的结构示意图。

图12为本申请中切刀与超声波发生器之间的配合示意图。

元件标号说明

100安装板

200台板盖板

21容置孔

300升降组件

31升降气缸

311第一气缸活塞杆

32升降推板

33浮动接头

34固定板

35紧固螺母

400切刀组件

41切刀

42刀座

43滚刀轴

44滚刀

441滚刀刀刃

45挡圈

46划刀

461划刀刀头

462划刀刀刃

500超声波发生器组件

51超声波发生器

511水平端面

512安装法兰

52座板

521座板水平部

522安装槽

523座板竖直部

53压板

54减震片

55固定支架

600旋转组件

61第一安装支架

62旋转电机

63减速器

64转轴

65导轨

66滑块

67遮光片

68零位传感器

69联轴器

700压脚组件

71第二安装支架

72压脚气缸

721第二气缸活塞杆

73压脚

731通槽

800轴承

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本申请提供一种缝纫机、特别是一种模板机，该模板机具有机架、固定于机架的台板、超声波切布装置、以及送布机构，台板用于放置布料，送布机构用于按照花样图形移送布料，超声波切布装置用于切割由送布机构移送的布料。以下对超声波切布装置的优选实施例展开叙事。

如图1和图2、或图3和图4所示，本申请涉及的超声波切布装置至少包括固定于机架的安装板100、安装于安装板100的升降组件300、切刀组件400、以及超声波发生器组件500，切刀组件400中具有由升降组件300驱动升降的切刀41，超声波发生器组件500安装于机架，而台板固定于机架，故超声波发生器组件500与台板相对固定；如图12所示，超声波发生器组件500具有超声波发生器51，台板上开设有容超声波发生器51上端的头部露出的容置孔21，该容置孔21上下贯通台板，切刀41与超声波发生器51的头部上下正对设置。超声波切布装置工作时，升降组件300使切刀41下降，则切刀41将放置在台板上的布料压贴在超声波发生器51的头部上；超声波发生装置输入高频交变电流后，超声波发生器51的头部产生一个高频的微振幅，当切刀41在升降组件300的作用下受压接触超声波发生器51的头部时，切刀41的刀头与超声波发生器51的头部之间产生的高频的微碰撞，这种高频的微碰撞会瞬间击碎两者之间的布料分子。在超声波切布装置切布过程中，模板机中的送布机构按照花样图形移送布料，布料按照花样图形相对于切刀41和超声波发生器51的头部移动，通过切刀41的刀头与超声波发生器51的头部持续接触产生的持续高频微碰撞，对布料形成一个连续的、且与花样图形相同的切痕，实现超声波切布。本申请在切布时，由于是利用切刀41和超声波发生器51产生的超高频振动振碎布料分子这一原理，因此不会产生高温、烟气和异味，有效避免了安全隐患和污染环境，环保性好，且还使得模板机不需要配置额外的烟雾处理系统，可降低模板机的成本。另外，本申请中超声波切布是由切刀41和超声波发生器51共同完成的，而切刀41和超声波发生器51是两个相对独立的零部件，也即将切刀41和超声波发生器51分开设置，其便于后续只更换磨损的切刀41，降低成本，还能便于前期采用仿真测试的方式确定切刀41的尺寸、外形等结构，使得切刀41的结构设计更加容易实现。

较优地，如图1和图2、或图3和图4所示，模板机中的台板在超声波发生器51的头部处设置有台板盖板200，所述容置孔21开设在台板盖板200上，台板盖板200通过螺钉固定于台板，进而便于更换台板盖板200。本申请涉及的超声波切布装置还可以设置旋转组件600和压脚组件700；旋转组件600用于驱动切刀41旋转，改变切刀41的角度，使切刀41上刀刃的方向与送布机构移送布料时的送布轨迹的切线方向相同，实现曲线切布，使得超声波切布装置的适用范围广；压脚组件700具有可上下移动的压脚73，压脚73用于将布料压贴在台板上，实现对模板和布料的压紧，防止布料跑位，以提高切布质量。

下述对超声波切布装置中各组件的优选实施例展开叙述。

升降组件300

如图5所示，升降组件300包括呈l形的固定板34、升降气缸31、呈l形的升降推板32、浮动接头33、以及紧固螺母35。升降气缸31固定于固定板34的水平板部，固定板34的竖直板部固定于安装板100，故升降气缸31通过固定板34固定安装于安装板100。升降气缸31具有可上下伸缩的第一气缸活塞杆311，第一气缸活塞杆311与浮动接头33的上端相连，浮动接头33的下端通过紧固螺母35与升降推板32的水平板部相连，紧固螺母35与升降推板32的水平板部的下端面抵接，升降推板32的竖直板部用于和旋转组件600相连。升降气缸31的第一气缸活塞杆311向上缩进或向下伸出时，第一气缸活塞杆311带动升降推板32一起上升或下降，进而带动旋转组件600和安装于旋转组件600的切刀41一起上升或下降，以驱动切刀41的升降。

该升降组件300中，可上下移动的升降推板32构成升降组件300的升降输出端，升降组件300的升降输出端与旋转组件600相连、驱动旋转组件600升降。升降气缸31构成升降组件300的升降驱动源，提供切刀41下端的刀头切布时必要的压力；当然，在其他实施例中，升降驱动源还可选用滑台气缸、电磁铁、直线电机、电机丝杆等部件。

旋转组件600

如图6和图7所示，旋转组件600包括第一安装支架61、旋转电机62、减速器63、以及上下延伸的转轴64。第一安装支架61呈コ形，具有竖直板部、连接在竖直板部上端的上水平板部、以及连接在竖直板部下端的下水平板部；第一安装支架61的竖直板部可上下移动地安装于安装板100，使得旋转组件600整体可上下移动地安装于安装板100；第一安装支架61的竖直板部与升降组件300中的升降推板32的竖直板部相固定，升降组件300驱动第一安装支架61上升或下降，进而驱动旋转组件600整体、以及安装于旋转组件600的切刀41一起上升或下降。旋转电机62与减速器63相连，减速器63固定于第一安装支架61的上水平板部，减速器63的输出端与转轴64的上端通过联轴器69相固定，转轴64通过轴承800可转动地支承在第一安装支架61的下水平板部中，转轴64的下端用于和切刀组件400相连接。旋转电机62转动时，通过减速器63和联轴器69驱动转轴64转动，转轴64带动切刀组件400一起转动，进而带动切刀组件400中的切刀41一起转动，改变切刀41下端刀头的角度，实现曲线切布。

该旋转组件600中，转轴64的下端构成旋转组件600的旋转输出端，旋转组件600的旋转输出端与切刀组件400相连、驱动切刀组件400中的切刀41旋转。旋转电机62构成旋转组件600的旋转驱动源。

优选地，如图5所示，安装板100上固定有上下延伸的导轨65，第一安装支架61的竖直板部上固定有滑块66，滑块66与导轨65滑动配合，从而提高升降组件300驱动第一安装支架61上升或下降时的稳定性和准确性，使切刀41准确且稳定地将布料压贴于超声波发生器51的头部。

进一步地，如图6所示，旋转组件600还包括固定于转轴64的遮光片67、以及固定于第一安装支架61的下水平板部的零位传感器68，在转轴64的转动过程中，零位传感器68能够感应到遮光片67，零位传感器68和旋转电机62都和模板机中的电控模块相连，电控模块根据零位传感器68反馈信号可控制旋转电机62的转动角度，进而使转轴64准确地停在预设的初始位置，以此来控制切刀41的初始角度。

超声波发生器组件500

如图8和图9、以及图12所示，超声波发生器组件500安装在台板的下方，超声波发生器组件500包括超声波发生器51、固定于缝纫机机架的固定支架55、座板52、以及压板53。座板52呈l形、具有竖直延伸的座板竖直部523和水平延伸的座板水平部521，座板竖直部523与固定支架55相固定，进而将超声波发生器组件500整体安装于缝纫机机架；座板水平部521的上端开设有安装槽522，超声波发生器51的外周具有一圈安装法兰512，该安装法兰512位于座板水平部521的安装槽522中，压板53固定于座板水平部521且覆盖安装槽522，进而将安装法兰512压紧固定在座板水平部521的安装槽522中，从而将超声波发生器51固定安装于座板水平部521。

优选地，如图12所示，超声波发生器51的头部的上端面为水平端面511。安装法兰512的上侧具有位于安装法兰512和压板53之间的减震片54，安装法兰512的下侧具有位于安装法兰512和座板水平部521之间的减震片54，减震片54为尼龙垫片，有效缓解超声波发生器51产生的高频微振幅传递给缝纫机机架，在切布过程中起到较好的减震作用。

切刀组件400

切刀组件400中的切刀41可以选用滚刀44或划刀46，两个类型的切刀41使得切刀组件400具有两个实施例。

切刀组件400实施例一、如图6和图7所示，切刀41为滚刀44；基于此，切刀组件400实施例一还包括刀座42和滚刀轴43，刀座42通过螺钉可拆卸地安装在转轴64的下端，滚刀轴43垂直于转轴64，滚刀轴43通过轴承800可转动地支承在刀座42中，滚刀44可转动地套装在滚刀轴43上，滚刀44的两端由固定于滚刀轴43的挡圈45实现限位，滚刀44的外周设有一圈滚刀刀刃441。旋转组件600中的转轴64旋转时，带动刀座42、滚刀轴43和滚刀44一起旋转，进而改变滚刀44外周滚刀刀刃441的角度，实现曲线切布。在切布过程中，滚刀44相对于滚刀轴43可转动，故滚刀44与布料之间为滚动配合，两者之间的摩擦力较小，故滚刀44对布料的拉扯力较小，从而可避免滚刀44将布料带起来的现象，保证切布质量，适用于切普通面料、针织面料类的切布场合。

切刀组件400实施例二、如图11所示，切刀组件400实施例二只包括一把划刀46，划刀46的上端通过螺钉可拆卸地安装在转轴64的下端，划刀46的下端具有呈u字形的划刀刀头461，划刀刀头461的底部为划刀刀刃462。划刀46下端的划刀刀头461尺寸较小，适用于较小圆弧、尖角拐弯等切布场合。

较优地，具有刀座42、滚刀轴43、滚刀44和挡圈45的切刀组件400实施例一为一个整体模块，该整体模块中的刀座42通过螺钉直接可拆卸地安装在转轴64的下端，而由划刀46构成的切刀组件400实施例二也为一个整体模块，该整体模块中的划刀46通过螺钉直接可拆卸地安装在转轴64的下端，从而便于滚刀44和划刀46之间不同类型切刀41的切换，使得超声波切布装置能够用于更多的切布场合。当需要把滚刀44换成划刀46时，只需要松掉固定刀座42的螺钉，把切刀组件400实施例一整体取下，再使用螺钉将划刀46安装在转轴64下端即可。同理，当需要把划刀46换成滚刀44时，只需松掉固定划刀46的螺钉，把划刀46取下，再使用螺钉将刀座42安装在转轴64下端，即可将切刀组件400实施例一整体安装在转轴64下端。

压脚组件700

如图10所示，压脚组件700包括呈l形的第二安装支架71、压脚气缸72、以及压脚73。第二安装支架71的竖直板部固定于安装板100，进而将压脚组件700整体固定于安装板100；压脚气缸72固定于第二安装支架71的水平板部，压脚气缸72具有可上下伸缩的第二气缸活塞杆721，第二气缸活塞杆721与压脚73相固定；压脚73中开设有上下贯通的通槽731；升降组件300驱动切刀41升降时，切刀41可升降地穿设在压脚73的通槽731中；当压脚气缸72驱动压脚73下降后，压脚73将模板和布料压紧、压贴在台板上，防止布料跑偏。

上述各功能组件组合在一起，使得超声波切布装置具有多种实施例，比如：

超声波切布装置实施例一、如图1和图2所示，其配置有上述结构的安装板100、升降组件300、旋转组件600、切刀组件400实施例一、以及超声波发生器组件500。

超声波切布装置实施例二、如图3和图4所示，其配置有上述结构的安装板100、升降组件300、旋转组件600、切刀组件400实施例二、压脚组件700、以及超声波发生器组件500。

超声波切布装置实施例三、其配置有上述结构的安装板100、升降组件300、旋转组件600、切刀组件400实施例一、压脚组件700、以及超声波发生器组件500。

综上所述，模板机的切布程序启动后，超声波切布装置中的升降气缸31的第一气缸活塞杆311下降，使切刀41的下端压着台板上的布料，将布料紧贴着超声波发生器51的头部上端的水平端面511；通过超声波发生器51的超高频振动、以及升降气缸31对切刀41的压力作用，使得布料在切刀41和超声波发生器51的头部之间的受力点被切碎，再结合模板机中送布机构沿花样图形轨迹的移动、以及旋转组件600随着花样图形轨迹变化适配地改变切刀41下端刀头的角度，切出所需要的切边，完成超声波切布。该超声波切布装置整体结构简单、易实现，占用的空间也较小，还具有较好的环保性和作业安全性。

所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。