专利名称：气动换刀多功能裁剪刀架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气动多功能裁剪刀架，尤其是能实现多把不同功能的刀具气动换刀及实现刀具绕其刀轴线回转的刀架。
背景技术：
在皮革、服装等自动化裁剪中，一般采用龙门式结构的自动化裁床。在裁床的两侧设置导轨，横过床身的横梁可沿着导轨做纵向运动，装在横梁上的刀架，由驱动机构驱动可沿着横梁运动，横梁沿着床身的纵向运动及刀架在横梁上的运动构成裁剪的二维运动，实现皮革或服装的自动化裁剪。一般可以在刀架上安装激光头，使用激光束裁剪皮革、服装材料[周洪宇.激光服装自动裁剪系统的设计.长春理工大学硕士学位论文，2002年]。另外也可以在刀架上安装高压水刺头，用高压水刺裁剪皮革、服装材料等。因为激光裁剪投资大、裁剪过程中有轻微环境污染、裁口质量不高，高压水刺裁剪需要配备产生高压力水刺的设备，因此在皮革、服装的自动化裁剪中，这两种技术应用有限。目前服装自动化裁剪较为普遍使用的工具依然是裁刀[李亚静.数控裁剪机设计及协同设计技术应用.上海大学硕士学位论文，2002年；张建宏.数控裁剪机的系统设计与研究.上海大学硕士学位论文，2002年.]就是采用裁刀实现服装裁剪，在他们的裁床刀架上安装机械式裁刀。而在皮革裁剪中，出于工艺的需要，常常需要在刀架上同时装上几把不同功能的刀具，实际裁剪加工过程中，常常需要根据不同的需要换上不同的刀具，此外裁剪时，裁刀需要沿着待裁剪样片轮廓运动，相应地要求裁刀具有绕其中心轴线回转的功能。[雒亚光.塔型电动回转刀架.中国专利92231047.5]设计了一种可以回转的刀架，但是由于刀架采用纯机械式结构，安装多把刀具时，则其会显得结构复杂、笨重。我们也曾经研制了一种完全机械式的多功能裁剪刀架，结果刀架整体结构笨重，笨重的刀架作用在横梁上使得横梁运动很不轻便，实际裁剪的速度很难提高。
发明内容
为了克服机械式的多功能裁剪刀架笨重，横梁运动不轻便的缺点。本发明提供一种气动换刀多功能裁剪刀架，该裁剪刀架可装配三把不同功能的裁剪刀。采用气动方式实现裁刀更换，由伺服电机及齿轮副实现裁刀绕各自的轴线回转。刀架整体结构轻便，横梁运动灵活，可提高裁剪速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是由三套结构完全相同的换刀机构和换向机构组成，三套换刀机构上的轴齿轮与换向机构上的伺服电机的电机齿轮相互啮合，三套结构完全相同的换刀机构装在同一半径的圆弧上，伸出下壳体外的三套换刀机构中的滚动花键副的轴端上，分别安装不同功能的裁剪刀。
所述的换刀机构从上至下依次装有气缸、气缸安装块、导向体和轴承座、气缸安装块上端装有气缸，气缸安装块下端装有导向体，导向体装在上壳体中，气缸的活塞杆与连接头连接，连接头与装在导向体内的滑块连接，滑块能在导向体中滑动，导向体装在上壳体中，滚动花键副的上端能在滑块中转动，轴承座装在下壳体中，滚动花键副的下端能在轴承座中转动。
所述的换向机构中的滚动花键副中部装有轴齿轮，伺服电机装在上壳体上，伺服电机电机轴上装有电机齿轮，电机齿轮与轴齿轮相啮合。
本发明具有的有益效果是可以实现多把刀具的更换以及实现每把刀具的回转换向，与机械式多功能刀架相比，刀架整体结构轻便，本发明可以减小整体横梁部件的惯性，提高横梁部件对运动指令的响应速度，这种装置可用于自动化皮革、服装裁剪机中。
图1是本发明刀架俯视图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是图1B向视图。
图4是滚动花键副的结构示意图。
图中1.下壳体，2.轴齿轮，3.电机齿轮，4.连接板，5.导向体，6.滑块，7.气缸安装块，8.伺服电机，9.连接头，10.轴承座，11.滚动花键副，12.轴承盖，13.上壳体，14.气缸。
具体实施例方式
如图1、图2、图3、图4所示，本发明由三套结构完全相同的换刀机构和换向机构组成，三套换刀机构上的轴齿轮2与换向机构上的伺服电机的电机齿轮3相互啮合，三套结构完全相同的换刀机构装在同一半径的圆弧上，伸出下壳体外的三套换刀机构中的滚动花键副11的轴端上，分别安装不同功能的裁剪刀。
所述的换刀机构从上至下依次装有气缸14、气缸安装块7、导向体5和轴承座10，气缸安装块7上端装有气缸14，气缸安装块7下端装有导向体5，导向体5装在上壳体13中，气缸14的活塞杆与连接头9连接，连接头9与装在导向体5内的滑块6连接，滑块6能在导向体5中滑动，导向体5装在上壳体13中，滚动花键副11的上端能在滑块6中转动，轴承座10装在下壳体1中，滚动花键副11的下端能在轴承座10中转动，12为轴承盖。
气缸14接受到外部换刀指令后，通过连接头9及连接机构使滑块6动作，滑块6在导向体5内沿着导向体5的轴线方向滑动，滑块6的滑动带动滚动花键副11的花键轴上下滑动，花键轴上移一定距离后，刀具离开被裁剪皮革，花键轴下移一定距离后，刀具进行相应的裁剪动作。
所述的换向机构中的滚动花键副中部装有轴齿轮2，伺服电机8装在上壳体13上，伺服电机8电机轴上装有电机齿轮3，电机齿轮3与轴齿轮2相啮合。
刀具正常裁剪时，轴齿轮2与电机齿轮3相啮合，伺服电机8接受到外部换向指令后，电机轴回转，通过轴齿轮2与电机齿轮3组成的齿轮副使花键轴回转，从而带动刀具绕其轴线方向回转。在整个刀架部件上安装防护罩壳。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.气动换刀多功能裁剪刀架，其特征在于由三套结构完全相同的换刀机构和换向机构组成，三套换刀机构上的轴齿轮与换向机构上的伺服电机的电机齿轮相互啮合，三套结构完全相同的换刀机构装在同一半径的圆弧上，伸出下壳体外的三套换刀机构中的滚动花键副的轴端上，分别安装不同功能的裁剪刀。
2.根据权利1所述的气动换刀多功能裁剪刀架，其特征在于所述的换刀机构从上至下依次装有气缸(14)、气缸安装块(7)、导向体(5)和轴承座(10)，气缸安装块(7)上端装有气缸(14)，气缸安装块(7)下端装有导向体(5)，导向体(5)装在上壳体(13)中，气缸(14)的活塞杆与连接头(9)连接，连接头(9)与装在导向体(5)内的滑块(6)连接，滑块(6)能在导向体(5)中滑动，导向体(5)装在上壳体(13)中，滚动花键副(11)的上端能在滑块(6)中转动，轴承座(10)装在下壳体(1)中，滚动花键副(11)的下端能在轴承座(10)中转动。
3.根据权利1所述的气动换刀多功能裁剪刀架，其特征在于所述的换向机构中的滚动花键副中部装有轴齿轮(2)，伺服电机(8)装在上壳体(13)上，伺服电机(8)电机轴上装有电机齿轮(3)，电机齿轮(3)与轴齿轮(2)相啮合。
全文摘要
本发明公开了一种气动换刀多功能裁剪刀架，由下壳体、上壳体构成刀架座，换刀机构安装在刀架座中，刀架座中可以安装3～4套换刀机构，同时刀架座中装有刀具换向机构。换刀机构是由驱动刀具轴滑动的气缸、滚动花键副、传动机构构成，刀具装在滚动花键副花键轴的端部，气缸通过传动机构使滚动花键副花键轴上下滑动而带动刀具沿其轴线运动，使刀具进入、退出工作状态。装在刀架座上的伺服电机、伺服电机轴上的齿轮及滚动花键副上的齿轮构成刀具换向机构。外部控制器向气缸及伺服电机发出气缸动作信号、伺服电机动作信号控制换刀及刀具换向。与机械式多功能刀架相比，刀架整体结构轻便，可以减小整体横梁部件的惯性，提高横梁部件对运动指令的响应速度。
文档编号B23Q3/155GK1994695SQ20061015534
公开日2007年7月11日 申请日期2006年12月20日 优先权日2006年12月20日
发明者王文, 季国顺, 陈子辰, 贾叔仕, 贺福强, 沈俊佳 申请人:浙江大学