[发明专利]一种用于柔性材料切割的冲切机头及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料切割工具的技术领域，具体涉及一种用于柔性材料切割的冲切机头及其控制方法。

背景技术

目前对纤维材料、纺织品等柔性材料的切割方式一般采用振动刀头切割，振动刀头切割是利用高振动频率(电机转速为17200r/min，振动幅度为1mm)，刀片刀刃相对于材料厚度方向高速来回振动，并同时按轨迹移动而切割材料，如图5所示。

上述切割方式在切割上述产品时，沿着切割轨迹方向会有一定的阻力，从而导致材料表面移位，由此振动刀头切割对吸附平台的真空吸附力要求较高；当材料层数增多和厚度变大时，在切割多层材料过程中，材料的上层往往吸附得不牢固，导致切割时材料会移动，切割精度下降，切割变形，产品出现拉丝、切割速度慢等难以解决的问题，严重影响切割效率和切割品质。因此，需要设计一种可以快速安全把多层的柔性材料切断，并且切割效果较好的切割刀头，是材料切割工具的技术领域的关注热点。

发明内容

本发明的目的在于针对上述的不足之处，进而提供一种用于柔性材料切割的冲切机头及其控制方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于柔性材料切割的冲切机头，包括连接杆、刀片固定架、旋转驱动机构、竖直驱动机构、定向导向套和导向件，所述连接杆的下端设置有所述刀片固定架；

所述定向导向套内为中空的管体，所述连接杆的一端穿过所述定向导向套与所述刀片固定架相固定，所述连接杆的另一端与所述竖直驱动机构可转动连接；

所述定向导向套的侧壁上设置有定向槽，所述定向槽为纵向设置；所述导向件固定于所述连接杆上，且其两端分别插入所述定向槽内进行上下滑动；所述旋转驱动机构驱动所述定向导向套作旋转运动。

更具体地，所述竖直驱动机构包括刀头电机、偏心轮、竖直连接杆、连接套管和竖直连接轴承，所述刀头电机设置于所述偏心轮的一侧，竖直连接杆的两端分别安装于所述偏心轮一侧和所述连接套管的上端，所述连接杆的上端通过所述竖直连接轴承固定于所述连接套管的下端，来带动所述连接杆上下运动。

更具体地，所述旋转驱动机构包括旋转驱动电机、带轮、皮带、直线轴承、旋转套筒和连接杆外壳；所述直线轴承套接于所述连接杆的外壁，所述定向导向套套接于所述直线轴承的外壁，所述旋转套筒套接于所述定向导向套的外壁，所述连接杆外壳套接于所述旋转套筒的外壁，所述旋转驱动电机通过所述皮带连接所述带轮。

更具体地，还设置有机头升降机构，所述机头升降机构包括丝杆电机、丝杆电机座、联轴器、丝杆螺母、丝杆、丝杆底座和丝杆外壳，所述丝杆的一端通过所述联轴器与所述丝杆电机相连接；所述丝杆电机座设置于所述丝杆电机的下端，所述丝杆底座设置于所述丝杆的下端，所述丝杆螺母设置于所述丝杆底座的上方，所述丝杆外壳设置于所述丝杆电机座下端并包裹所述丝杆。

更具体地，还设置有连接座，所述连接座的顶端分别设置有丝杆通孔和机头通孔，所述丝杆和连接杆外壳分别穿过所述丝杆通孔和机头通孔，所述丝杆和连接杆外壳通过所述连接座相连接。

更具体地，还设置有冲切刀片，所述冲切刀片安装于所述刀片固定架上，所述冲切刀片的刀宽为5mm,刀峰角度的范围值为0-8°。

更具体地，还设置有竖直驱动外盖和滑动集成，所述机头升降机构可使所述连接座在所述滑动集成上滑动；所述竖直驱动外盖设置于所述连接座的上端。

一种使用上述的用于柔性材料切割的冲切机头的控制方法，采用计算机程序进行控制冲切，把裁断工具安装于刀片固定架上，包括步骤如下：

步骤1：启动开关，可通过伺服启动灯来判断伺服是否启动，若伺服启动灯亮起，执行回零操作，若伺服启动灯不亮，回位停止开关；

步骤2：执行回零操作，判断丝杆和连接杆回零是否正常，若正常，调整刀头的下刀量，若不正常，根据各轴回零传感器的状态，执行回零操作；

步骤3：操作员通过控制机在人机界面上设定刀宽和相关需切割形状的图形数据，根据刀宽生成最高限速速度Vh，根据接收的上位机(即是控制机)的图形数据执行工作操作；

步骤4：判断当前设定的速度是否大于最高限速速度Vh，若是大于最高限速速度，继续判断当前处理线条是否是长线条，若是，按最高限速速度处理当前线条；若不是大于最高限速速度，处理当前线条；

步骤5：判断内存里是否还有线条待处理，若有，继续执行步骤4，若没有，执行结束工作。

更进一步地，所述长线条为长度大于(Vh*Vh-V0*V0)/a的线条，Vh为最高限速速度，V0为初速度，a为加速度。