專利名稱：一種不規(guī)則曲線裁片倒邊機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種裁割橡膠類軟片狀材料的專用設(shè)備。
目前，橡膠類軟片狀材料加工一直處于手工作業(yè)狀態(tài)。手工作業(yè)不僅工人勞動強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率低，而且無法保證工件的加工精度。
本實(shí)用新型目的是為了解決上述材料加工中所存在的不足而提出的。即可提高加工質(zhì)量、減輕工人的勞動強(qiáng)度，又可提高生產(chǎn)效率。
本實(shí)用新型可以裁割任意形狀的平面曲線，并在裁割的同時切出15°～90°的坡口角。本實(shí)用新型的特性原理如


圖1所示，下面結(jié)合
圖1介紹一下本實(shí)用新型的原理。X軸與Y軸的合成運(yùn)動形成平面曲線f(x、y)。N(x、y)為曲線f(x、y)上任意一點(diǎn)，其法線為n，過該點(diǎn)與水平面垂直的法平面為N。刀具軸K與Z軸相交于水平面的N(x、y)點(diǎn)，形成平面W。刀具軸K與水平面的交角為α。如果在平面曲線f(x、y)的形成過程中，始終使W平面與N平面重合，那么，在形成平面曲線的同時，刀具沿著K軸往復(fù)運(yùn)動，就可以在形成平面曲線的同時，切出與水平面成α角的坡口。為此，Z軸在沿著曲線f(x、y)運(yùn)動的同時，Z軸帶著W平面做相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，即三軸聯(lián)動，使W平面始終與N平面重合，就可以裁割出具有一定坡口角α的平面曲線形工件。
本實(shí)用新型主要由切割頭部件、X軸、Y軸、Z軸傳動部件和拼裝式多腔真空吸附工作臺組成。下面結(jié)合
圖1、圖3詳細(xì)說明本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)及切割頭部件的結(jié)構(gòu)。
切割頭部件是由刀具1、刀具軸2、扇形導(dǎo)軌3和24、扇形板4、扇形齒輪5、步進(jìn)電機(jī)17和18、交流電機(jī)19、溜板22及曲柄連桿機(jī)構(gòu)25組成。整個切割頭部件安裝在與Z軸一起轉(zhuǎn)動的吊架6上，Z軸由直流伺服電動機(jī)16經(jīng)諧波減速器減速后驅(qū)動Z軸旋轉(zhuǎn)。Z軸通過殼體由滾動軸承支承在Y軸的兩條導(dǎo)軌12、29上。Y軸通過直流伺服電動機(jī)15與諧波減速器、齒輪14及鑲在Y軸導(dǎo)軌上的齒條13帶動Z軸在Y軸導(dǎo)軌上移動。Y軸導(dǎo)軌由滾動軸承10和20支承在X軸導(dǎo)軌8和21上。X軸通過直流伺服電動機(jī)11與諧波減速器，齒輪9及鑲在X軸導(dǎo)軌8中的齒條帶動Y軸導(dǎo)軌在X軸導(dǎo)軌上移動。X軸的兩條導(dǎo)軌8和21用四個立柱7、26、27、28支承在拼裝式多腔真空吸附工作臺23上。扇形板4固定在隨Z軸一起轉(zhuǎn)動的吊架6上，扇形板4上安裝有兩條扇形導(dǎo)軸3和24，以及扇形齒輪5，兩條扇形導(dǎo)軌及扇形齒輪的中心與工作臺23上表面重合。刀具軸2、曲柄連桿機(jī)構(gòu)25、溜板22、交流電動機(jī)19及步進(jìn)電動機(jī)17構(gòu)成了刀具往復(fù)運(yùn)動及進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)通過扇形導(dǎo)軌3和24與扇形板4相連接，刀具軸擺動電動機(jī)及機(jī)構(gòu)18與刀具軸進(jìn)退機(jī)構(gòu)固定一起，并通過小齒輪與扇形齒輪5相嚙合。當(dāng)?shù)毒咻S擺動電動機(jī)18驅(qū)動與其同軸的小齒輪轉(zhuǎn)動時，小齒輪便在扇形齒輪5上做行星運(yùn)動，并同時帶著刀具往復(fù)運(yùn)動及進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)，在扇形導(dǎo)軌3與24上擺動。在擺過程中，在結(jié)構(gòu)上保證了刀具軸中心線與Z軸共面，其擺動中心和Z軸與工作臺面的交點(diǎn)相重合，刀具軸的擺動角度等于坡口角α。這樣，當(dāng)X、Y與Z三軸聯(lián)動；保證刀具軸K與Z軸所在平面W始終與裁割曲線的切割點(diǎn)處的法平面N相重合，便可裁出具有一定坡口角α的平面曲線(實(shí)際為空間曲面)形工件。刀具往復(fù)運(yùn)動及進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)傳動原理圖如圖4所示。交流電動機(jī)19通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)25使刀具軸2做往復(fù)運(yùn)動。專用刀片安裝在刀具軸2上，刀具軸2由兩個含油軸承雙點(diǎn)支承，這可以大大提高刀具軸的支承剛度。刀具往復(fù)運(yùn)動機(jī)構(gòu)安裝在溜板22上。當(dāng)步進(jìn)電動機(jī)17，經(jīng)過錐齒輪付26和27減速后，絲杠螺母付28帶動溜板22運(yùn)動，步進(jìn)電動機(jī)17正反轉(zhuǎn)，便實(shí)現(xiàn)了刀具軸的進(jìn)退運(yùn)動。本實(shí)用新型料片的裝夾采用了拼裝式多腔真空吸附工作臺的特殊裝夾機(jī)構(gòu)。本真空吸附工作臺的臺面是由多個真空腔組成，每個真空腔又是由若干個吸附單元拼裝而成。每個真空腔由一個電磁閥控制，可以根據(jù)料片的尺寸大小，裝夾的位置，來決定使用幾個真空腔。臺面上未被料片復(fù)蓋的部份用塑料薄膜來復(fù)蓋，就可以形成完成的真空腔。
本實(shí)用新型不僅能加工平面曲線形工件，而且能在切割平面曲線的同時倒出15°～90°的任意角度的坡口角。同時加工精度高、生產(chǎn)效率高，具有手工作業(yè)無法比擬的長處。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖圖2為本實(shí)用新型特性原理圖圖3為本實(shí)用新型主視圖圖4為本實(shí)用新型切割頭部件主視圖圖5為本實(shí)用新型刀具往返運(yùn)動及進(jìn)退刀機(jī)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)圖實(shí)施例本實(shí)用新型已研制出實(shí)用樣機(jī)。在該樣機(jī)上，X軸、Y軸與Z軸均采用直流伺服電動機(jī)、測速發(fā)電機(jī)、光電編碼器所組成的半閉環(huán)直流伺服機(jī)構(gòu)，采用半閉環(huán)伺服控制單元控制X軸、Y軸與Z軸的運(yùn)動。刀具軸進(jìn)退機(jī)構(gòu)與刀具軸的擺動機(jī)構(gòu)均采用步進(jìn)電動機(jī)開環(huán)控制。刀具的往復(fù)運(yùn)動采用交流電動機(jī)驅(qū)動。X軸與Y軸的導(dǎo)軌均采用氮化鋼，表面經(jīng)氮化處理，以提高導(dǎo)軌的耐用度。工作臺采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)，真空吸附單元及圍成真空腔的密封膠條均用橡膠使用模具壓制而成。本實(shí)用新型主要技術(shù)參數(shù)為，工作臺有效尺寸為1270×850mm2，真空系統(tǒng)壓力0.05MPa，單位面積吸附力2N／cm2，切割頻率1200次／min，裁片速度1m／min，坡口角范圍15°～90°，加工料片最大厚度5mm；90°坡口角時20mm。加工尺寸精度為±0.2mm。
權(quán)利要求1.一種不規(guī)則曲線裁片倒邊機(jī)，包括切割頭、X軸傳動部件、Y軸傳動部件、Z軸傳動部件和拼裝式多腔真空吸附工作臺，其特征在于切割頭部件安裝在與Z軸一起轉(zhuǎn)動的吊架[6]上，Z軸由直流伺服電動機(jī)[16]經(jīng)諧波減速器減速后驅(qū)動Z軸旋轉(zhuǎn)，Z軸通過殼體由滾動軸承支承在Y軸的兩條導(dǎo)軌12、29上；Y軸通過直流伺服電動機(jī)15與諧波減速器、齒輪14及鑲在Y軸導(dǎo)軌上的齒條13帶動Z軸在Y軸導(dǎo)軌上移動，Y軸導(dǎo)軌由滾動軸承[10]和[20]支承在X軸導(dǎo)軌[8]和[21]上；X軸通過直流伺服電動機(jī)[11]與諧波減速器，齒輪[9]及鑲在X軸導(dǎo)軌[8]中的齒條帶動Y軸導(dǎo)軌在X軸導(dǎo)軌上移動，X軸的兩條導(dǎo)軌[8]和[21]用四個立柱7、26、27、28支承在拼裝式多腔真空吸附工作臺[23]上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒邊機(jī)，其特征在于切割頭上的扇形板［4］固定在隨Z軸一起轉(zhuǎn)動的吊架［6］上，扇形板［4］上安裝有兩條扇形導(dǎo)軌［3］和［24］以及扇形齒輪［5］，兩條扇形導(dǎo)軌［3］和［24］及扇形齒輪［5］的中心與工作臺［23］的上表面重合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種不規(guī)則曲線裁片倒邊機(jī)，主要包括切割頭、X軸傳動部件、Y軸傳動部件、Z軸傳動部件和拼裝式多腔真空吸附工作臺。本實(shí)用新型采用專用刀片往復(fù)運(yùn)動式切割，刀片的運(yùn)動軌跡便是要切割的曲線。本實(shí)用新型不僅能加工平面曲線形工件，而且能在切割平面曲線的同時倒出15°～90°的任意角度的坡口角。本實(shí)用新型是橡膠類軟片狀材料加工的設(shè)備，具有手工作業(yè)無法比擬的長處，即加工精度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
文檔編號B26D1/06GK2215973SQ9422183
公開日1995年12月27日 申請日期1994年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月30日
發(fā)明者閻國榮, 富歷新, 趙言正 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)