一种刀具结构、跑车结构及切割机的制作方法

1.本技术涉及切割机领域，特别涉及为一种刀具结构、跑车结构及切割机。


背景技术：

2.切割机在切割材料时，由切割机的跑车带动刀具移动来切割材料。
3.通常切割机的刀具只能沿x轴或y轴移动，即沿直线运动，将被切割材料切割成矩形。现有技术存在旋转型切割机，可以主动改变刀具的方向，以切割出不同图案的材料，例如圆形。
4.现有的旋转型切割机的刀具与跑车内的电机通过传动结构连接，通过跑车内的电机转动带动刀具旋转。但现有的旋转型切割机在电机出现故障需要更换时，由于刀具通过传动结构与电机连接在一起，因此需要先拆除传动结构和刀具，再打开切割机，对电机进行拆除更换，操作繁琐。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种刀具结构、跑车结构及切割机，解决现有的旋转型切割机更换电机时操作繁琐的问题。
6.为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.第一方面，提供一种刀具结构，应用于跑车组件上，包括：
8.第一驱动组件以及刀具，所述第一驱动组件能够驱动所述刀具相对所述第一驱动组件转动。
9.在第一方面的一种实现方式中，所述第一驱动组件为伺服电机。
10.在第一方面的一种实现方式中，所述刀具结构还包括：电机壳体，所述电机壳体由两块对称的半电机壳体组装而成，所述电机壳体内形成的容置空间与所述伺服电机的形状对应。
11.在第一方面的一种实现方式中，所述刀具结构还包括：联轴器，所述联轴器朝向所述伺服电机的一端套设在所述伺服电机的转轴外，所述联轴器朝向所述刀具的一端与所述刀具固定连接。
12.在第一方面的一种实现方式中，所述刀具包括：刀柄，所述刀柄朝向所述联轴器的一端与所述联轴器朝向所述刀具的一端固定连接；刀头，所述刀头朝向所述刀柄的一端开设有连接孔，用于固定所述刀柄。
13.在第一方面的一种实现方式中，所述刀柄朝向刀头的一端上开设有容置孔，用于容置弹性件，当所述刀柄插入所述连接孔时，所述弹性件露出所述容置孔的部分向所述连接孔内壁施加压力。
14.在第一方面的一种实现方式中，所述刀具结构还包括：刀具壳体，所述刀具壳体套设在所述联轴器外，一端与所述电机壳体固定连接，另一端与所述刀头朝向所述刀柄的一端抵接；若干轴承，所述轴承设置在所述刀具壳体内，且套设在所述刀柄外。
15.第二方面，提供一种跑车结构，包括上述第一方面的实现方式中的任一种刀具结构，所述刀具结构设置在所述跑车组件上，且所述跑车组件能够驱动所述刀具结构移动。
16.在第二方面的一种实现方式中，所述跑车组件包括：第二驱动组件、传动组件、座体及滑柱，所述刀具结构固定在所述座体上，所述座体套设在所述滑柱上，所述第二驱动组件的转轴朝向所述座体的一侧设置有第一齿轮，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮与第三齿轮啮合，所述第三齿轮与所述座体上沿竖直方向分布的齿条啮合，当所述第二驱动组件确定转轴转动时，通过所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、齿条带动所述座体沿所述滑柱移动。
17.在第二方面的一种实现方式中，所述刀具结构上设置有一反光平面，所述跑车组件还包括：检测元件，与所述反光平面对应设置，使得所述刀具结构转动带动所述反光平面到预设位置时，所述检测元件能检测到所述反光平面反射的光。
18.第三方面，提供一种切割机，包括上述第二方面的实现方式中的任一种跑车结构，所述电机为伺服电机，所述切割机还包括：
19.控制器，用于控制所述第一驱动组件转动以改变所述刀具的角度。
20.上述刀具结构、跑车结构及切割机，首先，将第一驱动组件与刀具连接，使得第一驱动组件能带动刀具转动，实现改变切割方向的功能。当电机故障时，相较于现有切割机需要先拆除传动结构和刀具，再打开切割机，对故障电机进行拆除更换，再安装传动结构和刀具，本技术将第一驱动组件与刀具一体化，只需要将一体的刀具拆下来，换上新的刀具，就能解决电机故障问题。本技术结构简单紧凑，更换操作十分简单。
21.同时当切割机需要更改刀具的转速以满足不同场景的需求时，现有的切割机需要先拆除传动结构和刀具，再打开切割机，更换不同转速的电机，再安装传动结构和刀具，由于本技术将第一驱动组件与刀具一体化，只需要将某当前转速的刀具拆下来，换上其他转速的刀具。即本技术可以配置不同转速的第一驱动组件，组装出具有不同转速档位的刀具，满足不同切割场景的需求，安装简单便捷。
22.此外，由于本技术将原本处在切割机内部的电机设置在切割机外的刀具内，减少了切割机内部所需的空间，为切割机的小型化提供了条件。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.其中：
25.图1为一个实施例中一种刀具结构的结构示意图；
26.图2为一个实施例中一种刀具结构的爆炸图；
27.图3为一个实施例中一种刀具结构的剖面图；
28.图4为一个实施例中一种刀具结构的部分结构示意图；
29.图5为一个实施例中一种跑车结构的部分结构示意图；
30.图6为一个实施例中一种跑车结构的部分结构示意图；
31.图7为一个实施例中一种跑车结构的部分结构示意图；
32.图8为一个实施例中一种跑车结构的局部放大图。
33.其中，1、刀具结构；11、第一驱动组件；12、刀具；13、电机壳体；14、联轴器；15、刀柄；16、刀头；17、弹性件；18、刀具壳体；19、轴承；110、反光平面；2、跑车组件；21、第二驱动组件；22、传动组件；221、第一齿轮；222、第二齿轮；223、第三齿轮；224、齿条；23、座体；24、滑柱；3、检测元件。
具体实施方式
34.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以容许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.在本技术的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实时的关系或者顺序。
38.如图1所示，第一方面，提供了一种刀具结构1，应用于跑车组件2上，包括：
39.第一驱动组件11以及刀具12，所述第一驱动组件11能够驱动所述刀具12相对所述第一驱动组件11转动。
40.值得注意的是，上述刀具结构1中的第一驱动组件11与刀具12是一体的，应用于跑车组件2上。跑车组件2是切割机中用于控制刀具结构1进刀或退刀的组件。在本技术中，一个跑车结构包括用于切割的刀具结构1和用于进/退刀的跑车组件2。另外，本技术的第一驱动组件11优选为伺服电机。
41.在现有的切割机跑车组件2中，其内部包括两个电机，一个用于驱动刀具12进/退刀，一个用于驱动刀具12转动，改变切割角度。值得注意的是，在现有技术中，上述的两个电机都设置在跑车内部，当用于驱动刀具12转动的电机出现故障时，需要先拆开与该电机连接的传动结构以及设置在跑车组件2外部的刀具12，再拆开切割机和跑车组件2，更换电机，再将跑车组件2和切割机组装，最后将传动结构和刀具12与电机连接。更换过程十分繁琐。
42.而在本技术中，将刀具12和伺服电机一体组装，形成一体式刀具结构1，该刀具结构1固定在跑车组件2外部。跑车组件2内部的电机能驱动刀具12进/退刀，跑车组件2外部的刀具结构1中的电机能驱动刀具12旋转。因此，该刀具结构1能实现与现有的旋转型切割机同样的功能。最重要的是，当需要更换用于驱动刀具12转动的电机时，安装有本技术的刀具结构1的切割机只需要更换刀具结构1即可。相较于现有技术，本技术将第一驱动组件11与
刀具12一体化，只需要将一体的刀具12拆下来，换上新的刀具12，就能解决电机故障问题。本技术结构简单紧凑，更换操作十分简单。
43.另一个值得注意的点是，在不同的场景中，需要切割角度转动速度不同的刀具12，而通常电机的转速是固定的，因此电机带动刀具12转动的速度也是固定的。因此本技术可以将某一转速的电机与刀具12组装成一个刀具结构1，还可以将不同的转速的电机分别与刀具12组装成多个具有不同转速的刀具结构1，例如根据电机转速的不同可以将刀具结构1分为低速刀具结构1、中速刀具结构1、高速刀具结构1等。当需要使用不同转速的刀具12时(该转速是指刀具12整体相对被切割材料改变切割角度的速度，不是指刀片转动的速度)，现有的切割机同样需要先拆开与电机连接的传动结构以及设置在跑车组件2外部的刀具12，再拆开切割机和跑车组件2，更换不同转速的电机，再将跑车组件2和切割机组装，最后将传动结构和刀具12与电机连接，操作过程同样十分繁琐。而本技术将第一驱动组件11与刀具12一体化，只需要将某当前转速的刀具12拆下来，换上其他转速的刀具12。即可满足不同切割场景的需求，安装简单便捷。
44.同时，由于本技术将原本处在切割机内部的电机设置在切割机外的刀具12内，相较于现有技术，减少了切割机内部电机和与之连接的传动结构所需的空间，为切割机的小型化提供了条件。
45.在一个优选的实施方式中，所述第一驱动组件11为伺服电机。
46.值得注意的是，由于伺服电机可以根据控制信号控制电机转动的角度，因此本技术通过控制伺服电机的转动进而控制刀具12的旋转角度。在电机壳体13外设置有一通孔，该通孔的位置与伺服电机的通电接口对应，跑车内的供电线能通过该通孔与伺服电机的通电接口连接，为伺服电机供电。
47.在一个优选的实施方式中，所述刀具结构1还包括：电机壳体13，所述电机壳体13由两块对称的半电机壳体组装而成，所述电机壳体13内形成的容置空间与所述伺服电机的形状对应。
48.值得注意的是，如图2和图3所示，伺服电机设置在电机壳体13内，电机壳体13由两个半电机壳体组成，内部形成一个容置空间，用于容置电机，容置空间的形状与伺服电机的形状对应，例如伺服电机为圆柱形，则容置空间也为圆柱形，且容置空间要大于伺服电机的体积。由两个半壳体组装成一个壳体，适用于各种形状的电机，在安装时只需要将电机安装到一个半电机壳体内，再将另一个半电机壳体安装上即可。两个半电机壳体之间可以通过限位块与限位孔固定连接。
49.在一个优选的实施方式中，所述刀具结构1还包括：联轴器14，所述联轴器14朝向所述伺服电机的一端套设在所述伺服电机的转轴外，所述联轴器14朝向所述刀具12的一端与所述刀具12固定连接。
50.值得注意的是，如图2和图3所示，联轴器14为传动结构，一端与电机转轴连接，另一端与刀具结构1中的刀柄15连接，将电机的动能传递到刀具结构1上，带动刀具结构1转动。联轴器14的一端开设有与电机转轴对应的通孔，电机转轴插入该通孔内，实现电机转轴与联轴器14的固定连接。联轴器14的另一端开设有与刀柄15对应的通孔，刀具12中的刀柄15插入该通孔内，实现刀具12与联轴器14固定连接。
51.在一个优选的实施方式中，所述刀具12包括：刀柄15，所述刀柄15朝向所述联轴器
14的一端与所述联轴器14朝向所述刀具12的一端固定连接；刀头16，所述刀头16朝向所述刀柄15的一端开设有连接孔，用于固定所述刀柄15。
52.值得注意的是，如图2和图3所示，刀具12由刀柄15部分和刀头16部分组成，刀柄15的一端插入联轴器14中，另一端插入刀头16中。当电机转动时，通过联轴器14和刀柄15，将动能传递到刀头16上，带动刀头16转动，改变切割角度。刀头16朝向刀柄15的端面开设连接孔，刀柄15插入连接孔，实现刀柄15与刀头16的固定连接。刀头16的下端固定有刀片，刀片有不同的形状，适用于不同的切割场景，例如锥形刀片适用于v槽切割，圆形刀片适用于普通切割。
53.在一个优选的实施方式中，所述刀柄15朝向刀头16的一端上开设有容置孔，用于容置弹性件17，当所述刀柄15插入所述连接孔时，所述弹性件17露出所述容置孔的部分向所述连接孔内壁施加压力。
54.值得注意的是，如图3和图4所示，在刀柄15刀柄15朝向刀头16的一端上开设有容置孔，用于容置弹性件17。弹性件17为弹性材质，例如橡胶、硅胶等。当刀柄15插入刀头16的连接孔后，二者之间存在一定的间隙。弹性件17露出容置孔的部分的深度要大于间隙，因此弹性件17露出部分会受到连接孔内壁的挤压，向连接孔内壁施加压力，以便更好地将刀柄15和刀头16固定住。
55.在一个优选的实施方式中，所述刀具结构1还包括：刀具壳体18，所述刀具壳体18套设在所述联轴器14外，一端与所述电机壳体13固定连接，另一端与所述刀头16朝向所述刀柄15的一端抵接；若干轴承19，所述轴承19设置在所述刀具壳体18内，且套设在所述刀柄15外。
56.值得注意的是，如图2和图3所示，刀具壳体18内形成一容置空间，能将刀柄15、联轴器14和部分电机隐藏起来，刀具壳体18的一端与电机壳体13固定连接，可以通过设置螺纹的方式将二者固定连接。刀具壳体18的另一端与刀头16朝向刀柄15的端面抵接。通过电机壳体13、刀具壳体18及刀头16将刀具结构1内部的结构全部隐藏起来。
57.另一点值得注意的是，如图2和图3所示，在刀柄15外套设有多个轴承19，当电机转动带动联轴器14、刀柄15和刀头16转动时，会受到摩擦力的影响，而在刀柄15外套设多个轴承19，能减少刀柄15转动时的摩擦及因此产生的损耗。
58.如图5所示，第二方面，提供了一种跑车结构，包括上述第一方面的实现方式中的任一种刀具结构1，所述刀具结构1设置在所述跑车组件2上，且所述跑车组件2能够驱动所述刀具结构1移动。
59.值得注意的是，跑车结构包括跑车组件2和设置在跑车组件2上的刀具结构1。跑车组件2内的电机能驱动刀具结构1上下移动以实现进/退刀。
60.在一个优选的实施方式中，所述跑车组件2包括：第二驱动组件21、传动组件22、座体23及滑柱24，所述刀具结构1固定在所述座体23上(可以通过固定结构将刀具12固定在座体23上)，所述座体23套设在所述滑柱24上，所述第二驱动组件21的转轴朝向所述座体23的一侧设置有第一齿轮221，所述第一齿轮221与第二齿轮222啮合，所述第二齿轮222与第三齿轮223啮合，所述第三齿轮223与所述座体23上沿竖直方向分布的齿条224啮合，当所述第二驱动组件21确定转轴转动时，通过所述第一齿轮221、第二齿轮222、第三齿轮223、齿条224带动所述座体23沿所述滑柱24移动。
61.值得注意的是，如图5和图6所示，第二驱动组件21优选为电机，传动组件22包括第一齿轮221、第二齿轮222、第三齿轮223和齿条224，其中，第二齿轮222和第三齿轮223为双联齿轮。电机的转轴指向座体23，转轴上固定有第一齿轮221。第一齿轮221与第二齿轮222的大齿轮啮合，第二齿轮222的小齿轮与第三齿轮223的大齿轮啮合，第三齿轮223的小齿轮与齿条224啮合，当电机转动时，齿轮能将动能传递到与齿条224一体的座体23，进而带动刀具结构1上下移动，实现进刀或退刀。座体23可以是一个，也可以是两个，当座体23有两个时，电机转动，使一个刀具结构1向上移动，另一个向下移动。
62.在一个优选的实施方式中，所述刀具结构1上设置有一反光平面110，所述跑车组件2还包括：检测元件3，与所述反光平面110对应设置，使得所述刀具结构1转动带动所述反光平面110到预设位置时，所述检测元件3能检测到所述反光平面110反射的光。
63.值得注意的是，如图7和图8所示，刀具12上设置有一反光平面110，跑车元件上设置有检测元件3，检测元件3与反光平面110对应设置。检测元件3能发出光线，当反光平面110随刀具12转动到某一位置时，反光平面110反射检测元件3发射的光线，检测元件3检测到反射回来的光后，会输出信号给控制器，控制器此时对伺服电机参数清零，定位此位置为旋转原点。通过设置反光平面110以及检测元件3，将反光平面110作为旋转原点，能准确知道刀具12的旋转角度，进而精准控制刀具12转动。
64.第三方面，提供了一种切割机，包括上述第二方面的实现方式中的任一种跑车结构，所述电机为伺服电机，所述切割机还包括：
65.控制器，用于控制所述第一驱动组件11转动以改变所述刀具12的角度。
66.值得注意的是，切割机包括刀具结构1、跑车组件2及驱动跑车组件2沿x、y轴移动的电机及对应的连接结构，此外还包括控制器，控制器通常为plc或其他具有控制功能的元件，可以控制各个电机的转动，以控制刀具结构1的转动、进/退刀和刀具12沿x、y轴移动。
67.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。