一种裁切装置的制作方法

本实用新型涉及超声波切割技术领域，尤其涉及一种裁切装置。

背景技术：

随着制造工业技术水平的提高，裁切系统逐渐向自动化和高效化发展，通过使用控制系统来自动控制裁切进程，极大提高了生产效率，降低人工成本。现有的裁切系统在进行裁切的过程中，为了适应待裁切材料来保证裁切效果，其裁切速度大多设置为一个定值。然而，裁刀的初始位置距离待裁切件仍具有一定距离，在裁刀下落的过程中若始终保持该固定速度进行裁切，将浪费大量时间，不但生产效率降低，同时还无形中增加了生产成本。

因此，如何对现有的裁切装置进行改进，使其克服上述问题是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种裁切装置，能够通过裁切组件相对待裁切件的距离信息实时调整裁切速度，提高了裁切效率，优化了裁切效果。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种裁切装置，包括：

裁切组件；

位置检测机构，所述位置检测机构被配置为检测所述裁切组件相对待裁切件底部的距离信息；

移动组件，与所述位置检测机构通讯连接，所述裁切组件设置于所述移动组件的输出端，所述移动组件能够带动所述裁切组件自上向下切割待裁切件，并能根据所述位置检测机构检测到的所述距离信息调整所述裁切组件的运动速度，以使所述裁切组件以第一速度移动至所述待裁切件表面，并以第二速度裁切所述待裁切件至一定深度后，以第三速度裁切所述待裁切件至将所述待裁切件切断；

其中，所述第一速度大于所述第三速度，且所述第三速度大于所述第二速度。

可选地，所述裁切装置还包括驱动部件以及压板，所述驱动部件能够驱动所述压板抵压所述待裁切件表面，所述位置检测机构在所述压板到位后检测所述距离信息。

可选地，所述移动组件包括驱动件、导轨以及滑动连接于所述导轨上的滑块，所述导轨竖直设置，所述裁切组件固定连接于所述滑块上，所述驱动件驱动所述滑块沿所述导轨滑动以带动所述裁切组件自上向下切割待裁切件。

可选地，所述裁切装置还包括：

机架；

刀架，所述刀架与所述机架转动连接，所述移动组件沿水平方向滑动设置于所述刀架上；

角度调节组件，设置于所述机架上，所述角度调节组件的输出端与所述移动组件连接，所述角度调节组件能够调节所述移动组件相对所述机架的转动角度，以控制所述裁切组件沿所述角度裁切所述待裁切件。

可选地，所述刀架上沿水平方向设置有直线传动机构，所述直线传动机构的输出端与所述移动组件连接，所述直线传动机构能够带动所述移动组件沿水平方向滑动。

可选地，所述角度调节组件一端与所述移动组件固连，另一端沿所述水平方向滑动连接于所述机架上，所述角度调节组件两端之间的距离可调，以调节所述移动组件相对所述机架的转动角度。

可选地，所述裁切装置还包括限位组件，所述机架和/或所述刀架的两端分别设置有所述限位组件，所述限位组件能够控制所述移动组件沿水平方向滑动至两端的极限位置。

可选地，所述限位组件包括：

接近开关，所述接近开关设置于所述机架和/或所述刀架两端；

感应板，所述感应板与所述接近开关配合，设置于所述移动组件和/或所述角度调节组件上。

可选地，所述角度调节组件包括：

丝杆座，所述丝杆座沿水平方向滑动连接于所述机架；

鱼眼接头座，所述鱼眼接头座固定连接于所述移动组件；

丝杆，所述丝杆两端分别与所述丝杆座和所述鱼眼接头座活动连接；

调节螺母，所述调节螺母与所述丝杆螺纹连接，所述调节螺母能够带动所述丝杆调节所述移动组件相对所述机架的距离，以调整所述裁切组件的裁切角度。

可选地，所述机架和所述刀架中的一个上设置有刻度，另一个上对应所述刻度设置有指针，所述角度调节组件能够根据所述刻度量化调整所述裁切组件的裁切角度。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种裁切装置，该裁切装置包括裁切组件以及能够检测裁切组件相对待裁切件底部的距离信息的位置检测机构，还包括与位置检测机构通讯连接的移动组件，裁切组件设置于移动组件的输出端，移动组件能够带动裁切组件自上向下切割待裁切件，并能根据位置检测机构检测到的距离信息调整裁切组件的运动速度。因此，裁切装置能够通过裁切组件相对待裁切件的距离信息实时调整裁切速度，通过分段合理调整裁切速度来减少时间浪费，灵活有效地控制整个裁切进程，从整体上提高了裁切效率，优化了裁切效果。

具体表现为根据距离信息调整裁切组件以第一速度移动至待裁切件表面，并以第二速度裁切待裁切件至一定深度后，以第三速度裁切待裁切件至将待裁切件切断。其中，第一速度大于第三速度，且第三速度大于第二速度。即首先裁刀快速地以第一速度落至待裁切件表面，以节省裁切时间；将靠近待裁切件时，以速度较慢的第二速度进行裁切，以保证裁刀稳定性；等裁刀适应待裁切件的属性和裁料过程时，提升速度并以进行第三速度裁切至将待裁切件切断，以提高裁切效率。通过根据裁切距离实现多段速度控制，在保证裁切效果的前提下，合理分配裁切速度，进而实现更优的裁切效率，减少裁切时间。

附图说明

图1是本实用新型实施例的裁切控制方法的流程图；

图2是本实用新型实施例中裁切装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中裁切装置另一角度的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中裁切装置的操作流程图。

图中：

1、裁切组件；2、位置检测机构；3、移动组件；4、抵压组件；5、机架；6、刀架；7、角度调节组件；8、限位组件；

11、超声波发生器；41、驱动部件；42、压板；51、指针；52、转轴；61、刻度；71、丝杆；72、调节螺母；73、丝杆座；74、鱼眼接头座。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实用新型实施例提出了一种裁切控制方法，如图1所示，该裁切控制方法包括以下步骤：首先裁切组件1以第一速度移动至待裁切件表面；然后裁切组件1以第二速度裁切待裁切件至一定深度；进而裁切组件1以第三速度裁切待裁切件至将待裁切件切断；最后裁切组件1以第四速度撤回至初始位置。通过将裁切进程划分为多个区间，而同时设定每个区间内的裁切速度，保证了在整个自动化循环的生产过程中，能够通过不同裁切过程进行不同的速度控制。

具体地，第一速度不小于所述第四速度，第四速度大于第三速度，且第三速度大于第二速度，即首先裁切组件1快速地以第一速度落至待裁切件表面，以节省裁切时间；将靠近待裁切件时，裁切组件1以速度较慢的第二速度进行裁切，以保证裁切组件1的稳定性；等裁切组件1适应待裁切件的属性和裁料过程时，提升速度并以进行第三速度裁切，以提高裁切效率；最后在完成裁切后，裁切组件1快速返回初始位置，以减少裁切时间。通过根据裁切距离实现多段速度控制，在保证裁切效果的前提下，合理分配裁切速度，进而实现更优的裁切效率，缩短一次裁切循环使用的时间，降低成本，提升效益。其中，第一速度、第二速度、第三速度和第四速度的具体数值与使用的电机有关，其第一速度和第四速度可设置为电机允许的最大值。可选地，当利用本实施例中裁切控制方法裁切胶料时，其裁切速度一般可以在5mm/s～30mm/s之间选择，以保证良好的裁切效果。

进一步地，裁刀组件1以第一速度快速位移至距离待裁切件表面第一距离处，以便于预留将第一速度转换为第二速度的时间，同时避免当裁切组件1的位置检测出现延迟时，仍以第一速度裁切造成的裁刀组件1损伤或裁切不稳定的问题，使得裁刀组件1以第二速度从距离待裁切件表面第一距离处裁切至一定深度。可选地，考虑到胶料的厚度和材质，第一距离可以设置为5mm，同时裁切深度可以设置为10mm，以保证裁刀组件1的稳定裁切。

更进一步地，裁切组件1以第三速度将待裁切件切断后，裁切组件1停留一定预设时间后以第四速度撤回初始位置，以便于电机进行调整，同时由于胶料具有一定弹性，通过将裁刀组件1在其底部停留一段时间，能够保证完全裁断胶料，提高胶料的裁切效果。

本实用新型实施例还提出了一种使用裁切控制方法裁切的裁切装置，如图2-4所示，该裁切装置包括裁切组件1，还包括位置检测机构2以及与位置检测机构2通讯连接的移动组件3，位置检测机构2被配置为检测裁切组件1相对待裁切件底部的距离信息，裁切组件1设置于移动组件3的输出端，移动组件3能够带动裁切组件1自上向下切割待裁切件，并能根据位置检测机构2检测到的距离信息调整裁切组件1的运动速度。因此，裁切装置能够根据采取裁切组件1相对待裁切件的距离信息，通过代入裁切控制方法来分段调整裁切速度，以灵活有效地控制整个裁切进程，从整体上提高了裁切效率，减少时间浪费且优化裁切效果。

可选地，位置检测机构2可以设置为光栅位置检测装置或感应同步器，其结构较为简单，同时可以直接将位置检测机构2安装在裁切组件1上，来直接测量裁切组件1的直线位移，进而判断裁切组件1相对待裁切件底部的距离信息。该种直接测量的结构能够直接反映裁切组件1的直线位移量，实时性较好，同时其具有较好的测量精度，因此适用于本实施例中裁切组件1相对待裁切件底部的距离信息捕获。

值得注意的是，本实施例中位置检测机构2与其他零部件之间的连接关系、具体结构以及具体控制方式均为本领域较常规的手段，本实施例可以采用现有技术中任一种位置检测机构与其他零部件的连接关系、具体结构以及具体控制方式即可，本申请不再对位置检测机构2与其他零部件的连接关系、具体结构以及具体控制方式进行详细说明。

进一步地，裁切装置还包括存储单元，存储单元与位置检测机构2电连接，存储单元内存储有多个距离区间以及每个距离区间对应的裁切组件1的运动速度，移动组件3根据距离信息所在的距离区间对应的运动速度，调整裁切组件1的速度。与裁切控制方法相对应地，存储单元可将距离区间划分为：裁切组件1未接触待裁切件、裁切组件1裁切待裁切件至一定深度、裁切组件1切断待裁切件以及裁切组件1返回初始位置等区段，并相应设置第一速度、第二速度、第三速度及第四速度，其中，以上速度的具体数值可根据驱动电机的允许值及待裁切件的材质和厚度等设置。使得当位置检测机构2检测到距离信息时，移动组件3能够自动根据存储单元内设置的运动速度来调整裁切组件1的实时速度。

为实现裁切装置的自动化控制，裁切装置还包括控制系统，控制系统与存储单元和移动组件3电连接，控制系统被配置为根据存储单元内相应距离区间内对应的运动速度来调节移动组件3的输出功率，以控制裁切组件1的位置及运动速度，进而实现整个裁切过程的自动化控制。可选地，控制系统可以是集中式或分布式的控制器，比如，控制器可以是一个单独的单片机，也可以是分布的多块单片机构成，单片机中可以运行控制程序，进而实现裁切装置的自动化控制。

本实施例中，如图2-3所示，裁切装置还包括抵压组件4，抵压组件4包括驱动部件41以及压板42，驱动部件41能够驱动压板42抵压待裁切件表面，位置检测机构2在压板42抵压待裁切件表面后检测距离信息。通过压板42抵压待裁切件表面，保证了在裁切过程中待裁切件保持平整且不发生位移，保证了裁切的准确性。其中，驱动部件41可以设置为气缸，压板42固定设置在气缸输出端的推杆上，通过气缸控制压板42沿竖直方向压紧于待裁切件表面，保证待裁切件在裁切过程中的稳定性。

具体地，移动组件3包括驱动件、导轨以及滑动连接于导轨上的滑块，导轨竖直设置，裁切组件1固定连接于滑块上，使得在压板42压紧待裁切件表面后，驱动件能够驱动滑块沿导轨滑动以带动裁切组件1自上向下切割待裁切件。其中，驱动件与控制系统电连接，控制系统能够根据存储单元对应的运动速度来实现驱动件的输出功率调节，进而控制滑块及与滑块固定连接的裁切组件1的运动速度。可选地，驱动件可以设置为伺服电机以及与伺服电机输出端相连接的丝杠移动副，丝杠移动副与滑块固定连接，使得在伺服电机的驱动下，滑块带动固定连接于其上的裁切组件1沿竖直设置的导轨作直线的切割动作，完成待裁切件的裁切。

可选地，裁切组件1可以设置为现有的超声裁切系统，该超声裁切系统包括超声波发生器11、换能器、调幅器和裁刀，超声波发生器11与控制系统电连接，在控制系统控制超声波的发出来传递给裁刀并实现裁切，其裁切原理为超声波发生器11将电流转换成高频电能，被转换的高频电能通过换能器转换为同等频率的机械运动，随后机械运动通过调幅器来改变振幅并传递给裁刀，裁刀接收到超声振动能量实现裁切。通过超声波裁切的方法裁切后的切口光滑、不会变形或皱折，具有更好的裁切效果。

为进一步提高裁切效果，如图2-3所示，裁切装置包括机架5以及与机架5转动连接的刀架6，移动组件3设置于刀架6上，裁切装置还包括设置于机架5上的角度调节组件7，角度调节组件7的输出端与移动组件3连接，角度调节组件7能够调节移动组件3相对机架5的转动角度，以控制裁切组件1裁切待裁切件的角度。可选地，机架5通过其上设置的转轴52与刀架6转动连接，使得刀架6能够相对机架5转动，来便于刀架6上的移动组件3调整其相对机架5的角度，以控制裁切组件1以该角度裁切待裁切件。其中，移动组件3的角度是通过角度调节组件7来实现调节，具体表现为角度调节组件7设置于机架5上，且输出端与移动组件3连接，通过调整其输出端的位置即可实现移动组件3相对机架5的角度调节，进而可以控制裁切组件1以最优角度裁切待裁切件，提高了裁切装置的裁切效果。

具体地，如图2所示，移动组件3沿水平方向滑动设置于刀架6上，角度调节机构7一端与移动组件3固连，另一端沿水平方向滑动连接于机架5上，角度调节组件7两端之间的距离可调，以调节刀架6相对机架5的转动角度。通过改变角度调节机构2两端的移动组件3和机架5之间的距离，即可实现裁切角度调节。可选地，角度调节组件7包括丝杆71、与丝杆71螺纹连接的调节螺母72、以及分别设置在丝杆71两端且与丝杆71活动连接的丝杆座73和鱼眼接头座74，其中丝杆座73沿水平方向滑动连接于机架5上，鱼眼接头座74固定连接于移动组件3上，通过调节螺母72转动可使丝杆71带动移动组件3以转轴52为轴转动，进而实现裁切组件1的裁切角度调节。

优选地，机架5和刀架6中的一个设置有刻度61，另一个上对应刻度61设置有指针51，角度调节组件7能够根据刻度61量化调整裁切组件1的裁切角度，使得刀架6的角度可通过刻度61和指针51显示的转角度数进行调节，以便捷准确地控制裁切组件1的裁切角度。本实施例中，刻度61设置于刀架6上且设置为以转轴52为中心的弧形，指针51设置于机架5上，该种设置方式更便于读取刀架6相对机架5的转动角度，进而确定当前的裁切角度。

此外，由于在实际裁切过程中，可能会存在同时输送两条胶料的情况，因而可通过控制移动组件3的位置，来实现左右两条胶料的裁切，通过将两条胶料的裁切作为一个循环，提高裁切效率。本实施例中，如图2-3所示，将水平方向表示为x方向，即所需裁切的两条胶料沿x方向排列设置，由于移动组件3沿x方向滑动设置于刀架6上，且与移动组件3固连的角度调节组件7沿x方向滑动连接于机架5上，因此移动组件3和角度调节组件7可同步沿x方向滑动，以实现裁切位置的调整。

可选地，刀架6上沿x方向设置有直线传动机构，直线传动机构的输出端与移动组件3连接，直线传动机构能够带动移动组件3沿x方向滑动。其直线传动机构也可以设置为伺服电机以及与伺服电机输出端相连接的丝杠移动副，移动组件3与丝杠移动副连接，在伺服电机的带动下移动组件3和角度调节组件7沿x方向滑动来调整裁切位置。

为避免出现故障时移动组件3沿x方向脱出刀架6，如图2所示，裁切装置还包括限位组件8，机架5和/或刀架6的两端分别设置有限位组件8，限位组件8能够控制移动组件3沿水平方向滑动至两端的极限位置。由于控制系统与移动组件3电连接，因此控制系统能够控制移动组件3沿x方向的移动位置，但当控制系统出现故障或其他状况出现时，移动组件3和/或角度调节组件7可以抵接于两端的限位组件8而停下，避免脱出刀架6而造成意外发生，提高裁切装置的安全性能。

可选地，限位组件8包括接近开关以及与接近开关配合的感应板，接近开关设置于机架5和/或刀架6两端，感应板与接近开关配合，设置于移动组件3和/或角度调节组件7上。使得当移动组件3和角度调节组件7滑动至两端的极限位置时，其上的感应板能够触发接近开关而使其停下，接近开关具有良好的定位精度，足以保证裁切装置的安全性。

因此，如图2-4所示，针对输送两条胶料时，裁切装置的工作步骤为：

第一步，根据电机参数及胶料厚度、材料等，将距离区间和对应的运动速度输入存储单元内，确定裁切角度后通过角度调节组件7调节移动组件3相对机架5的角度，启动胶料生产线上的输送带；

第二步，当胶料的切割位置到达刀板42下方时，输送带停止向前运行，胶料的切割位置在刀板42上定位后，驱动部件41驱动压板42下压在胶料上，使胶料在裁切时保持平整稳定；

第三步，移动组件3初始位置位于左侧限位组件8处，当其接收到控制系统传输的信号后启动，带动裁切组件1自上向下以给定角度裁切胶料，在其过程中位置检测机构2实时检测裁切组件1相对待裁切件底部的距离信息，并传输给存储单元确定该距离区间所对应的运动速度，控制系统根据该运动速度控制移动组件3以相应速度驱动裁切组件1完成左侧的胶料裁切；

第四步，裁切完成后移动组件3控制裁切组件1返回其初始位置，进而移动组件3在直线传动机构的作用下右移至右侧限位组件8处，重复第三步过程，完成右侧的胶料裁切；

第五步，直线传动机构驱动移动组件3左移至左侧限位组件8处，完成一个裁切循环。

值得注意的是，本实施例提出的裁切装置也可用于一条胶料的裁切，由于裁切组件1裁切长度大于单条胶料沿宽度方向的长度，因此可以保证裁切组件1能够完全裁断胶料，保证了裁切装置的裁切效果。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。