专利名称：用于超声波切割装置的砧座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种织物切割装置，尤其是用于织物带子的切割和密封，更特别地涉及一种用于超声波切割装置的砧座结构。
使用超声波能量切割和撕裂织物材料是公知技术，利用超声波能量的织物切割机在切割时能够使织物产生一个封闭边(焊接/熔化)，因此能够防止丝线的松开或者磨损边的出现，因此这种切割机比现有的多数场合使用的切割机要好一些。
一般地，超声波发生器包含一个砧角，通过靠在砧座的突出的切割刃上的发生器来使其振动，因此，切割置于它们之间的带状材料。这样织物材料既可以是热塑性塑料物质也可以是包含热塑性纤维的物质。例如，在一份这样的申请中，在把切好的标签缝制到衣物上之前，利用超声波能量把一卷连续印制的标签分割成单独的标签。任一标签在缝制到衣物之前都可以被折叠为两部分，或者，可选择地是，标签带子就在切割之前被折叠，这样当每个标签被切割的时候，切割边的上边和下边能熔合在一起。
当砧角抵靠在砧座上振动，例如以大约30至40千赫的频率时，砧角在它的输出端表面承受一个在波峰到波峰振幅之间的小的转换。在此条件下，引起了大的加速的力(通常具有几千g的数量级)，并且相应的力作用于砧角上，促使其抵靠在砧座上，反复地压紧和离开砧座，因而置于砧座和砧角之间的带状材料能够被切割。砧座承受了多次振动和压紧力的作用，特别在其刀刃处，因此，其在使用时损坏得相当快。
在现有技术中的装置中，砧座的快速损坏要求砧座定期被更换，对切割装置进行拆卸并且重新装配一个新砧座所做的复杂和高成本的操作，引起生产时间的损失和包括新砧座在内的相关成本的增加。
因此本发明的一个目的是提供一种切割织物的装置，用以克服或者显著的降低现有超声波切割装置的局限性。
本发明的另一目的是提供一种包括一个支架和一可替换的砧座的砧座结构，该砧座能相对地锁定在要安装到超声波切割装置上的支架上，同时允许任何需要的时候，对砧座进行简单的更换。
本发明提供了一种砧座结构，包括可锁定安装到一个支架上的至少两个可替换的安装位置中的一个位置上的砧座。对应于每一个安装位置，砧座具有至少一个纵向的切割刃和一个用于与形成在支架上的互补啮合装置啮合的对应啮合区。
根据本发明，提供一种砧座部件，用于有选择地与可被操作地连在超声波发生器上的砧角相配合，这样以使置于该砧角和该砧座部件之间的织物工件被切割且同时能被封闭，所述的砧座部件包括一个砧座和支架，该砧座适合于有选择地在至少两个安装位置之一被安在支架上，其中对应于每个安装位置，该砧座包括一个突起的纵向切割刃和大体上与砧座的纵轴线平行的相应的啮合区；该相应的定位和啮合区适于与一个互补的啮合装置有选择地进行啮合，使砧座部件能可移开地定位和锁定在支架的至少两个安装位置的对应一个上，这样使突起刃能对应于所述至少两个安装位置之一从支架突出出来。
通常，啮合装置包括至少一个支撑部件，使砧座紧靠在支架的互补啮合表面上。啮合表面可以设置成由一个或者更多的壁部分构成的凹进或凸起形式，和支撑部件一起来提供定位和固定装置。这样，砧座可以很容易地安装到支架上，而不需要从超声波切割装置上拆下支架，使切割装置的砧座部件的更换成为一简单的操作。砧座本身也可以作为一简单的部件而实现低成本的生产。
在优选的实施例中，砧座是以一个延伸的棱柱体部件形式存在的，其具有沿着其纵向轴线、名义上不变的横截面外形，并包含多个纵向切割刃，它们相对于砧座的纵轴线彼此有角度的分布。棱柱体部件通过啮合装置在几个角度位置中的任何一个上锁定在支架上，而该角度位置的数目与棱柱平行刃边的数目是相应的，这样，在每一个位置上，一个切割刃轮流与超声波发生器的砧角相配合。因此，当有一刃损坏并且不能使用时，从支架上取下棱柱体，绕着它的轴线旋转并重新放入到支架中，这样一个新的刃会与砧角对齐。
根据本发明的砧座也能被设计成放入到一个支架中，该支架相对于现有的超声波切割机械是可更新的。
进而，通过使砧角与砧座纵向的一半，而不是其中心对准，也能够使砧座的使用寿命倍增。这样，按照前述的步骤，仅仅是每刃的一半轮流变得磨损了。通过将砧座从支架上移走，并且相对包含砧座的轴线的垂直或水平平面将其旋转180°，每刃的没有使用过的一半依次能和砧角相配合。
为了理解本发明并且弄清其实际操作情况，现参照相应的附图，结合一个最佳实施例进行描述，但并不局限于该例子，其中
图1是装在超声波切割装置中的本发明一个优选实施例的正面局部截面图；图2示出图1中装置沿X-X线的侧向截面图；图3示出本发明实施例的透视分解图；图4是图3所示的实施例安装好的透视图；图5是图3所示的实施例沿图1中Y-Y线的侧向截面图图5(a)是拆开的；图5(b)是安装好的；图6是第二个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图6(a)是拆开的；图6(b)是安装好的；图7是第三个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图7(a)是拆开的；图7(b)是安装好的；图8是第四个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图8(a)是拆开的；图8(b)是安装好的；图9是第五个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图9(a)是拆开的；图9(b)是安装好的；图10是第六个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图10(a)是拆开的；图10(b)是安装好的；图11是第七个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图11(a)是拆开的；图11(b)是安装好的；图12是第八个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图12(a)是拆开的；图12(b)是安装好的；图13是第九个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图13(a)是拆开的；图13(b)是安装好的；图14是第十个实施例沿图1中Y-Y线的侧视截面图图14(a)是拆开的；图14(b)是安装好的；
参照图1和图2，示出了包含本发明砧座部件的一个典型的超声波切割装置。超声波式的切割装置，一般标记为100，包括一个标记为10的砧座部件，它和超声波发生器50的砧角52垂直对齐。该发生器50安装在轴60上，该轴可通过例如一个气动的致动器或类似的其它适当装置沿着其轴线200来回移动。致动器70和砧座部件10安装在支架80的相对的两端，这样当致动器70致动时，砧角52如所希望的、与砧座部件10尤其是与其突起的切割刃32有选择地进行接触和分离，随后将详述。
滚子90(如图2)缠绕着包括例如用于衣服上的预先印制好的标签的连续的织物带99，其通过上游平行的进给辊94和96送至装置100中。当带子99通过保持带子99平整并压靠在台93上的压紧板97的下游刃95时，一个光学的扫描器98扫描该带子99。该扫描器可操作地连接在一个控制器上(没有画出)，通常是微型信息处理机，并且使该带子99以同步的方式被送进到装置100的切割区150，这样该带子99在每个标签的上下边处被切成独立的标签。
该切割装置100可以有选择地包括用于在切割之前将带子99对应于每个标签的部分折叠成两部分的折叠装置，使得当从带子99上切割下来时，每个标签的上下两个边能熔结在一起。在现有技术中这样的折叠装置是周知的。可替换地是，每一个标签可在切割操作之后被折成两部分，这可以是在缝合到衣服上之前的一个单独折叠操作，也可以是在缝合到衣服上时进行折叠。
现在再参照图3到图5进行说明，砧座部件10的一个优选实施例包括一个纵向支座20，在其相应的操作位置可更换地支撑砧座，这一点随后将说明清楚。支架20被做成一种啮合装置，在本实施例中是一种储槽或者纵向狭槽22形式，该槽至少是沿着支架20的上表面上轴向或纵向长度的一部分延伸。该狭槽22适合随后容纳并啮合一个砧座30。在优选的实施例中该砧座30具有，一个正方形的横截面外形，有四个纵向平行的突起的切割刃32，每个刃32与相邻的刃32成90°角度分布。在这种情况下，如图3至图5所示，狭槽22具有一个矩形的截面外形，其侧边与支架20的上表面21成45°。
这样，还是如图5a所示，砧座30随后可以以砧座30的四个安装位置中的任一个来放到该狭槽22中去。该安装位置是沿着与砧座30的纵轴线垂直的平面彼此成角度地分布的。在砧座30的每一个安装位置中，该四个刃32的每一个，如刃32A(如图5a)，从支架20的上表面21上突出出来。砧座30的表面141和142，从与该刃32A成180°分布的另一个刃32C，在相对的方向上延伸。面141和142，各自靠在对应的支撑壁143和144上，它们是从与狭槽22的一条纵向凸起刃33C，在相对的方向上延伸的，用以使砧座30与狭槽22进行定位并啮合。该表面143和144相对于支架20的上表面21是成大约45°分布的。表面145和146是从突起刃32A在相对的方向上延伸。在本实施例中，储槽22还包括一个纵向的表面147用于支撑该砧座30的对应表面145。
支架20还包括一个与支架20的上表面21成一定角度的表面26，当砧座放在狭槽22里时，该表面26与纵向的砧座的平面146共处一个平面。
砧座30通过通常总是棱柱形的、具有大体为三角形截面形状的锁定角撑架40来定位和锁定在狭槽22中，在装配好时该锁定角撑架至少有一个大体上为平面的壁42，与该狭槽22的安装位置轴向平行的延伸。该角撑架40的壁42包括一个纵向部分48，用于紧靠在砧座30的壁146的纵向部分上。这样，在本实施例中，表面48与上表面21成大约45°分布，并且角撑架40通过例如螺栓44(图3)等任何的适当的装置固定到支架20上，因此至少表面26的一部分与壁42相接触的，该壁的表面48将砧座30固定并锁定在狭槽内。然而，显然角撑架40也能通过适当的夹紧装置被固定在其支撑位置上。
当突出的切割刃32A磨损时，砧座30能从狭槽中移走，相对其纵轴线旋转90°或更多，再重新放入到狭槽22中使不同的刃32现在成为了突起的工作刃。
在本发明的第二个实施例中，如图6a和6b所示，支架220包括一个V型的狭槽222，它是由表面143和144形成的、最好是沿侧向的方向延伸到与砧座30的表面141和142类似的程度。然而，表面143和144分别能沿侧向比表面141和142延伸多或少一些的程度，在各自情况下，支架220的上表面将会分别比砧座30的标记为32B和32D的侧刃矮些或高些。砧座30通过平行布置于砧座30的每一侧的两个角撑架240被放置和锁定在支架220上。每一个角撑架240包括一个表面241，用于紧靠相应的砧座表面145和146。角撑架通过适当的螺栓(未示出)固定到砧座上。
这样，当砧座的四个平行刃32中的一个磨损时，两个锁紧角撑架240被从支架20上移走，然后将砧座30从狭槽222中抽出，绕轴旋转90°、180°或270°，再插回到狭槽222中，露出突出于上表面224的不同的刃32。
如此处所述，第一和第二个实施例的砧座30包括了一个大体为方形的横截面、具有四个相对砧座30的轴线对称平行的平面。但是，也可能有大体为矩形的截面外形，具有两个对称的平面，在这种情况下相对于该第二啮合装置，该砧座只有两个安装位置。
类似地，该砧座可以包含有非对称平面的截面形状，例如一个平行六面体，一对相对的边比另一对相对的边短，一对相对的角为锐角，而另一对相对的角为钝角。
在本发明的第三个实施例中，如图7a和图7b所示，该砧座300具有非对称的平行四边形横截面形状，而不是前述实施例中的正方形。在本实施例中，砧座300能够在仅有的两个安装位置中的一个、有选择地安装到支架304中，使锐角边332A或332C从支架20的上表面324中突出出来。仍然，通过绕着垂直于纵轴的一轴线将砧座旋转180°，钝角边332B或332D中的一个可能从上表面338中突出出来。在这个实施例中，一个单独的角撑架340可松开地将砧座300锁定在支架304上，以使一个刃332A从角撑架340的上表面338突出出来。
在图8a和图8b所示的实施例中，仍用与图7实施例相同的砧座300。本实施例的支架342的啮合装置包括一个V型的狭槽422，分别具有表面143和144，在本实施例中它具有不同的截面长度但是向侧面延伸情况分别与砧座300的表面346和348相类似。通过平行放置在砧座300两侧的两个角撑架424和425，砧座300可被锁定在储槽422中。每个角撑架包含表面441和442，各自紧靠在砧座300的表面145和146上，用于当砧座300啮合在支架里342时将其锁定在该位置上。在安装好的位置中，刃32A从角撑架424和425的同高度的两个上表面350、352突出出来。
作为一种变型，砧座可以具有一种规则的外凸多边形或星形截面外形，包含多个，譬如“n”个大体一样的顶点，并有相应的储槽用于在“n”位置的任何一个上容纳砧座，其中每个位置与相邻的位置成360°/n的角度。在其它的实施例中砧座包含“n”个顶点，按照前述实施例描述类似的方法，作必要的修改后，切割刃能被更换n次。
这样，例如图9a和9b所示的本发明第五个实施例，包含前述实施例中一样的结构部件，不同的是砧座358具有一个等边三角形的截面形状而不是方形，而且还包含了三条纵向的切割刃532。在本实施例中，啮合装置是V型狭槽522，对应于砧座358的表面541和542。一个角撑架524可松开地将砧座358锁定在支架356上并从支架356的上表面360上突出的刃532A，在本例子中，表面360与角撑架524的相对应的上表面362是等高的。
图10a和10b所示的实施例中砧座380具有规则的五角形的横截面形状，并包含五条纵向切割刃632，这些切割刃632中的一个，比如632A，从支架366的上表面368突出出来。在此实施例中，角撑架624包括两个啮合/支撑表面648和649，能紧紧地靠在砧座的对应表面646和699上而将砧座进行锁定，角撑架624和支架366的对应表面372，374和376一起形成啮合装置。
在如图11a和11b所示的另一个实施例中砧座380具有规则的五角星的横截面形状，并包含五条纵向切割刃732A到732E，这些切割刃732中的一个，例如732A，从支架382突出出来。啮合装置包含一个V型的狭槽384，其具有一个倾斜的表面386，分别与表面741和742相对应，如图11a所示，从突起的刃732A顺时针算起的第四个刃被容纳在其中。在此实施例中，角撑架724包括支撑表面748和749，它们对应于表面174B和174A从而将砧座380锁定在该支架20上，而刃732A从支架382的上表面388上突出出来了。
另外，如图12,13和14所示，分别对应于图9,10和11所示的砧座的每个实施例可以配置两个锁定的角撑架，而不是单独的一个锁定的角撑架，参照第一和第二个实施例，作必要的修改后，此处与其为相类似的描述。即在图12a和12b的实施例中，砧座358通过两个支撑的角撑架824和825被固定到支架390上；在图13a和13b的实施例中，砧座364通过两个支撑的角撑架924和925被固定到支架392上；在图14a和14b的实施例中砧座380通过两个支撑的角撑架1024和1025被固定到支架394上。
在本发明的所有实施例中，砧角52能够被设计成与砧座的纵向在其一端和纵向长度中点之间延伸的纵向部分相配合。这样，在使用中，只有突出的切割刃32A纵向长度的一半被实际磨损，留下该刃的另一半完整无损。这同样能应用砧座的所有的刃32A，每一个依次将其变成突出刃32A。然而，这样的结构也可能使砧座的使用寿命倍增，这是通过将砧座从支架上移走，绕着水平或垂直贯穿砧座轴线的平面旋转180°。在这种方式中，每个切割刃的“未用过”的一半，依次与砧角52相配合。在这种方式中，它也可能使砧座具有一个对称平面，例如包含一个等腰三角形或梯形的横截面外形，它可以使用在两个安装位置中。
这样，参照本发明的第一个实施例，该砧座部件10通过将砧座30侧面插入到支架20的狭槽22中进行装配，并利用角撑架40固定和锁定在其中，让一个刃32从上表面21上突出出来。然后通过适当的装置，例如螺丝钉88，将砧座部件10安装在机架80上，使得刃32，最好是其纵向长度的一半，与砧角52的冲击表面53垂直对齐。狭槽86可能适当形成，使得允许支架20相对于机架80做一定的对齐调整，尤其当露出的刃32变得磨损和偏离了与冲击表面53的对准时。致动器70从刃32上收回砧角52并在切割区150处留出适当的间隔，从而辊子92、94使带子99通过切割区150前进适当的长度，即一个标签长度。该致动器70随后朝向刃32方向驱动砧角52，使带子99的一部分夹在它们之间，然后超声波发生器50使靠在刃32上的该砧角52振动，以便在那里切断该带子99，从而切下一个独立的标签，最终使砧角52和砧座部件10相接触。通常，在砧角和砧座之间实现接触就完成了一次电气循环，随后使致动器70从接触点的刃32上收回砧角52，从而断开循环，在这种情况下，砧座部件10从其安装点电动地与机架80分开。循环的断开能够使带子99的另一段向前送进到切割区150，而且砧角52再次开始与新的一段带子接触。该过程重复，通过切割装置100来切割每个单独标签。显然，作必要的改动以后，同样的结构能用于其它的实施例。
尽管此处只详细描述了本发明的几个优选实施例，但是对于本领域普通技术人员来说，本发明并不限于所示的实施例，对本发明所作的任何形式和细节的改变都不偏离本发明的实质和范围。
权利要求
1．一种砧座部件，用于有选择地与可被操作地连接在超声波发生器上的砧角相配合，这样以使置于该砧角和该砧座部件之间的织物工件被切割且其切割边能被封闭，所述的砧座部件的特征在于，其包括一个砧座和支架，该砧座适合于有选择地在至少两个安装位置的一个里被安在支架上，其中对应于每个安装位置，该砧座包括一个突起的纵向切割刃和大体上与砧座的纵轴线平行的相应的啮合区；该相应的啮合区与在支架中形成的互补的啮合装置有选择地进行啮合，用于使砧座能移开地在该至少两个安装位置的对应的一个处锁定在支架上，这样对应于所述至少两个安装位置的一个的突起刃能从支架突出出来。
2．按照权利要求1所述的砧座部件，其中该砧座的切割刃沿着垂直于砧座纵轴线的平面彼此呈角度地分布。
3．按照权利要求1所述的砧座部件，该支架还包括用于可移动地将该支架安装到一个适当的支撑机架上的装置，这样能使每个突出的切割刃与恰当地装在该机架上的一个超声波切割装置的砧角对齐。
4．按照权利要求1所述的砧座部件，还包括一个锁定装置，当砧座被安装在至少两个安装位置的一个上时，该装置对砧座进行定位和可松开地锁定到相应的支架上。
5．按照权利要求1所述的砧座部件，其中对应于该砧座的每个位置的啮合区包括至少一个第一支撑表面和一个第二支撑表面，它们关于砧座的纵轴线彼此呈角度地分布。
6．按照权利要求5所述的砧座部件，其中该支架的互补的啮合装置包括至少两个与砧座啮合区表面相对应并绕着砧座的纵轴线、彼此呈角度地分布的表面。
7．按照权利要求6所述的砧座部件，其中用于每一个所述的第一啮合装置，该第一支撑装置和该第二支撑装置包含各自的大体上在一个平面上的表面，它们绕着该砧座的纵轴线以第一个角度彼此呈角度地分布。
8．按照权利要求1所述的砧座部件，其中所述的啮合表面和啮合区包括各自的大体上在一个平面上的表面，它们绕着该砧座的纵轴线以第一个角度彼此呈角度地分布。
9．按照权利要求1所述的砧座部件，其中与至少一个所述安装位置对应的啮合表面和啮合区呈凸形分布。
10．按照权利要求1所述的砧座部件，其中与至少一个所述安装位置对应的啮合表面和啮合区呈凹形分布。
11．按照权利要求1所述的砧座部件，其中该砧座具有一个矩形的横截面。
12．按照权利要求1所述的砧座部件，其中该砧座包含各自对应于四个安装位置的四个切割刃；每个切割刃绕着纵轴相对于每个邻近的切割刃成90°的角度分布，其中所述的啮合装置包含两个或三个相应于并且从相对切割刃延伸的表面。
13．按照权利要求11所述的砧座部件，其中该砧座具有一个大体为方形的横截面，其中所述的切割刃限定了其间的夹角。
14．按照权利要求1所述的砧座部件，其中该啮合装置包含一个位于支架上表面的狭槽，该上表面大体上与支架的纵轴线平行并且大体上垂直于该砧角的轴线，该狭槽是由大体上平面型的纵向表面形成。
15．按照权利要求14所述的砧座部件，其中该啮合表面相对于支架的上表面或者可固定在此处的支撑部件成45°角度的分布。
16．按照权利要求4所述的砧座部件，其中该锁定装置包含至少一个支撑部件，其是由与砧座和支架的各自的一个或多个表面互补的表面形成的。
17．按照权利要求16所述的砧座部件，其中至少一个支撑部件的表面提供了与砧座的至少一个表面和支架的至少一个表面的紧密接触，该表面沿着纵轴线平行地延伸。
18．按照权利要求16所述的砧座部件，其中一个或多个支撑部件包含至少一个螺钉，该螺钉延伸地穿过一个或多个对应的孔和穿过支架的的基本同轴的螺纹孔。
19．一种用于砧座部件上的砧座，砧座部件上适用于有选择地与可被操作地连在超声波发生器上的砧角相配合，这样使置于该砧角和该砧座部件之间的织物工件被切割且其切割边能被封闭，所述的砧座部件的特征在于，其包括该砧座适合于有选择地在至少两个安装位置中的一个里被安在支架上，其中对应于每个安装位置，该砧座包括一个突起的纵向切割刃和一个大体上与砧座的纵轴线平行的相应的啮合区；该相应的啮合区与在支架中形成的互补的啮合装置有选择地进行啮合，用于使砧座能可移开地在该至少两个安装位置的对应的一个处锁定在支架上，这样对应于所述至少两个安装位置的一个的突起刃能从支架突出出来。
20．按照权利要求19所述的砧座，其中该啮合区是由一个或多个平行于纵轴线延伸的表面形成的，并且通过一个或多个可固定到支架的角撑架支撑进行连接。
21．一种用于砧座部件上的支架，该砧座部件用于有选择地与可被操作地连在超声波发生器上的砧角相配合，这样使置于该砧角和该砧座部件之间的织物工件被切割且其切割边能被封闭，所述的砧座部件特征在于其包括该砧座适合于有选择地在至少两个安装位置的一个里被安在支架上，其中对应于每个安装位置，该砧座包括一个突起的纵向切割刃和大体上与砧座的纵轴线平行的相应的啮合区；该相应的啮合区与在支架中形成的互补的啮合装置有选择地进行啮合，用于使砧座能可移开地在该至少两个安装位置的对应的一个处锁定在支架上，这样对应于所述至少两个安装位置的一个的突起刃能从支架突出出来。
全文摘要
本发明涉及一种砧座部件,其用于有选择地与可被操作地连在超声波发生器上的砧角相配合,这样以使置于该砧角和该砧座部件之间的织物工件被切割且切割边同时能被封闭。所述的砧座部件包括一个砧座和一个支架,该砧座适合于有选择地在至少两个安装位置的一个里被安装在支架上,其中对应于每个安装位置,该砧座包括一个突起的纵向切割刃和与砧座的纵轴线平行的相应的啮合区。该相应的定位和啮合区适合于有选择地啮合,以用于使砧座能可移开地定位并锁定在支架上。
文档编号B26F3/00GK1297082SQ0013703
公开日2001年5月30日 申请日期2000年11月13日 优先权日1999年11月11日
发明者梅厄·阿苏礼 申请人:R.M.D.机器人技术有限公司