一种自动裁样机的制作方法

1.本实用新型涉及自动化技术领域，尤其涉及一种自动裁样机。


背景技术：

2.现有技术中的卷材裁样装置，通常需要人工自行换刀，由于刀具种类复杂并且均较为锋利，刀具的更换过程既容易对用户造成安全风险，也将降低卷材的裁样效率。
3.因此，亟需一种自动裁样机，能够实现刀具的自动更换，提高刀具更换安全性和卷材的裁样效率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种自动裁样机，能够实现刀具的自动更换，提高刀具更换安全性和卷材的裁样效率。
5.为实现上述技术效果，本实用新型的自动裁样机的技术方案如下：
6.一种自动裁样机，包括：机架；安装组件，所述安装组件可活动地设在所述机架上；锁紧组件，所述锁紧组件设在所述安装组件上，所述锁紧组件用于锁紧卷材；驱动组件，所述驱动组件设在所述机架上；冲头组件，所述冲头组件位于所述安装组件的上方，所述冲头组件与所述驱动组件的输出端连接，所述驱动组件能够驱动所述冲头组件沿z轴方向运动，所述冲头组件的底壁用于安装刀具；刀库组件，所述刀库组件设在所述机架上且与所述冲头组件间隔设置，所述刀库组件内设有多个所述刀具；换刀组件，所述换刀组件可活动地设在所述机架上，所述换刀组件用于取放所述刀具。
7.进一步地，所述驱动组件包括：第一驱动件，所述第一驱动件设在所述机架上；传动组件，所述传动组件的一端与所述第一驱动件的输出端连接，另一端与所述冲头组件连接。
8.进一步地，所述传动组件包括：转动件，所述转动件的一端与所述第一驱动件的输出端连接；曲柄滑块组件，所述曲柄滑块组件的一端与所述转动件连接；连接件，所述连接件的一端与所述曲柄滑块组件转动连接，另一端与所述冲头组件转动连接，所述连接件能够在所述曲柄滑块组件的带动下带动所述冲头组件沿z轴方向运动。
9.进一步地，所述连接件包括：第一连接杆，所述第一连接杆的一端与所述曲柄滑块组件转动连接；第二连接杆，所述第二连接杆的一端与所述第一连接杆的另一端转动连接，所述第二连接杆的另一端与所述冲头组件转动连接。
10.进一步地，所述换刀组件包括：滑动组件，所述滑动组件设在所述机架上；换刀件，所述换刀件可转动地设在所述滑动组件上，所述滑动组件能够带动所述换刀件在所述刀库组件和所述冲头组件之间往复运动，所述换刀件上设有多个抓取部，所述抓取部用于抓取所述刀具。
11.进一步地，所述安装组件包括：第一导轨组件，所述第一导轨组件设在所述机架上；第二导轨组件，所述第二导轨组件设在所述第一导轨组件上，所述第一导轨组件能够驱
动所述第二导轨组件沿y轴方向运动；安装台，所述安装台设在所述第二导轨组件上，所述第二导轨组件能够驱动所述安装台沿x轴方向运动。
12.进一步地，所述第一导轨组件和所述第二导轨组件均包括自动驱动结构和手动驱动结构。
13.进一步地，所述锁紧组件包括多个锁紧件，至少所述安装组件的相对设置的两侧上均设有多个所述锁紧件，所述锁紧件的一端沿z轴方向位置可调地设在所述安装组件的上方，且朝向所述安装组件的内侧延伸设置。
14.进一步地，所述锁紧件包括：第二驱动件，所述第二驱动件设在所述安装组件的侧壁上；压紧件，所述压紧件与所述第二驱动件的输出端连接。
15.进一步地，所述冲头组件包括：固定件，所述固定件的顶部与所述驱动组件的输出端连接；夹紧件，所述夹紧件与所述固定件的底部连接，所述夹紧件用于夹紧所述刀具。
16.本实用新型的有益效果为：根据本实用新型的自动裁样机，换刀组件能够实现在刀库组件和冲头组件之间自动更换刀具，锁紧组件能够将卷材稳定地锁紧在安装组件上，安装组件、驱动组件和冲头组件能够完成卷材的全自动冲切工序，从而降低了人工换刀难度以及人工裁样劳动强度，提高了换刀安全性，并且大幅降低了卷材采样强度和裁样时间，提高了卷材的裁样效率。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.图1是本实用新型具体实施方式提供的自动裁样机的结构示意图；
19.图2是图1中a处的局部结构放大图；
20.图3是本实用新型具体实施方式提供的机架、驱动组件和部分冲头组件的结构示意图；
21.图4是本实用新型具体实施方式提供的曲柄滑块组件、连接件和部分冲头组件的结构示意图；
22.图5是本实用新型具体实施方式提供的换刀组件的结构示意图。
23.附图标记
24.1、机架；
25.2、安装组件；21、第一导轨组件；22、第二导轨组件；23、安装台；24、自动驱动结构；25、手动驱动结构；
26.3、锁紧件；31、第二驱动件；32、压紧件；
27.4、驱动组件；41、第一驱动件；42、传动组件；421、转动件；4211、同步结构；4212、减速结构；422、曲柄滑块组件；423、连接件；4231、第一连接杆；4232、第二连接杆；
28.5、冲头组件；51、固定件；52、夹紧件；53、固定座；54、连接轴；
29.6、换刀组件；61、滑动组件；62、换刀件；621、抓取部；
30.7、屏幕；8、按钮。
具体实施方式
31.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。
32.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。
33.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。
34.需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。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。
35.下面参考图1
‑
图5描述本实用新型实施例的自动裁样机的具体结构。
36.如图1
‑
图5所示，图1公开了一种自动裁样机，其包括机架1、安装组件2、锁紧组件、驱动组件4、冲头组件5、刀库组件(未图示)和换刀组件6。安装组件2可活动地设在机架1上。锁紧组件设在安装组件2上，锁紧组件用于锁紧卷材。驱动组件4设在机架1上。冲头组件5位于安装组件2的上方，冲头组件5与驱动组件4的输出端连接，驱动组件4能够驱动冲头组件5沿z轴方向运动，冲头组件5的底壁用于安装刀具。刀库组件设在机架1上且与冲头组件5间隔设置，刀库组件内设有多个刀具。换刀组件6可活动地设在机架1上，换刀组件6用于取放刀具。
37.可以理解的是，由于换刀组件6可活动地设在机架1上，使换刀组件6能够在冲头组件5和刀库组件之间运动，进而使换刀组件6能够在刀库组件处安放由冲头组件5所取下的刀具，并从刀库组件取下其他类型的刀具，再在冲头组件5处取下冲头组件5上的刀具，并安放由刀库组件处所取下的刀具，从而实现了多种不同类型的刀具在刀库组件和冲头组件5之间的自动更换，有效降低了人工换刀的困难和危险程度，提高了卷材裁样的安全性，同时也提高了自动裁样机的适用范围。锁紧组件能够将卷材可靠地锁定在安装组件2上，从而防止卷材受到冲头组件5上的刀具裁样时出现偏移现象，以提高卷材的自动裁样精度，确保了卷材的裁样可靠性。同时，由于安装组件2可活动地设在机架1上，使安装组件2能够相对设在机架1上的冲头组件5运动，驱动组件4能够驱动冲头组件5沿z轴方向运动，冲头组件5在z轴方向运动并对卷材进行裁样时，安装组件2能够根据卷材的预设裁样参数相对冲头组件5
移动，从而实现刀具沿z轴方向在卷材的不同位置进行裁样切割工序，进而无需人工调整卷材相对冲头组件5的位置，使卷材能够实现自动化裁样，进一步降低人工操作成本和人工操作安全风险。此外，在冲头组件5沿远离卷材的方向上在z轴方向上运动时，安装组件2即可在机架1上运动至下一位置，从而确保了冲头组件5的运动和安装组件2的运动之间互不干涉，确保裁样的可靠性，并提高了卷材的裁样效率。
38.根据本实施例的自动裁样机，换刀组件6能够实现在刀库组件和冲头组件5之间自动更换刀具，锁紧组件能够将卷材稳定地锁紧在安装组件2上，安装组件2、驱动组件4和冲头组件5能够完成卷材的全自动冲切工序，从而降低了人工换刀难度以及人工裁样劳动强度，提高了换刀安全性，并且大幅降低了卷材采样强度和裁样时间，提高了卷材的裁样效率。
39.在一些具体的实施例中，冲头组件5上还设有屏幕7和多个按钮8，屏幕7能够便于用户调整和调取程序，以输入用于控制换刀组件6、驱动组件4、冲头组件5、安装组件2和锁紧组件的相关控制指令，从而使用户在第一次调整完程序后，后续只用调取程序即可，以提高用户的操作体验。多个按钮8分别对应有电源开启关闭功能，卷材裁样启动功能、卷材裁样暂停功能、卷材裁样停止功能以及急停功能，能够进一步提高用户操作便捷性。
40.在一些实施例中，如图3所示，驱动组件4包括第一驱动件41和传动组件42。第一驱动件41设在机架1上。传动组件42的一端与第一驱动件41的输出端连接，另一端与冲头组件5连接。
41.可以理解的是，传动组件42能够有利于提高驱动组件4的柔性，使冲头组件5的运动曲线能够根据实际裁样需求进行快速调整，进而提高了自动裁样机的适用范围，能够实现高难度和高精度的裁样，同时由于传动组件42有利于调整冲头组件5的行程，使得驱动组件4能够根据实际需求设定冲头组件5的行程次数，从而提高卷材的裁样效率，进而提高生产效率。
42.示例性地，第一驱动件41能够设置为伺服电机。
43.在一些实施例中，如图3和图4所示，传动组件42包括转动件421、曲柄滑块组件422和连接件423。转动件421的一端与第一驱动件41的输出端连接。曲柄滑块组件422的一端与转动件421连接。连接件423的一端与曲柄滑块组件422转动连接，另一端与冲头组件5转动连接，连接件423能够在曲柄滑块组件422的带动下带动冲头组件5沿z轴方向运动。
44.可以理解的是，转动件421、曲柄滑块组件422和连接件423的设置，由于无需使用离合器等结构，能够显著简化机械传动，从而大大降低冲头组件5在运动过程中产生的噪音。此外，由于曲柄滑块组件422的滑块运动曲线能够设置为低噪音运动曲线，从而也有利于降低冲裁噪音。此外，由于机械传动结构得到简化，能够降低其润滑量，进而降低驱动组件4的能耗，并便于驱动组件4的使用维护。
45.具体地，转动件421与曲柄滑块组件422的曲柄转动连接，连接件423与曲柄滑块组件422的滑块转动连接。
46.在一些具体的实施例中，转动件421包括同步结构4211和减速结构4212，同步结构4211的一端与第一驱动件41的输出端转动连接，另一端与减速结构4212的一端转动连接，减速结构4212的另一端与曲柄滑块组件422连接，从而能够带动曲柄滑块组件422的曲柄转动，以实现滑块在水平方向上的移动。
47.在一些实施例中，如图4所示，连接件423包括第一连接杆4231和第二连接杆4232。第一连接杆4231的一端与曲柄滑块组件422转动连接。第二连接杆4232的一端与第一连接杆4231的另一端转动连接，第二连接杆4232的另一端与冲头组件5转动连接。
48.可以理解的是，第一连接杆4231和第二连接杆4232能够便于在较低的高度范围内实现连接件423在曲柄滑块组件422的带动下带动冲头组件5沿z轴方向运动。更具体地，第二连接杆4232包括弧形连接杆和直形连接杆，第一连接杆4231的一端与弧形连接杆的中部转动连接，弧形连接杆的一端与直形连接杆的一端转动连接，直形连接杆的另一端与冲头组件5转动连接，能够便于实现连接件423带动冲头组件5在z轴方向上运动。
49.在一些实施例中，如图5所示，换刀组件6包括滑动组件61和换刀件62，滑动组件61设在机架1上。换刀件62可转动地设在滑动组件61上，滑动组件61能够带动换刀件62在刀库组件和冲头组件5之间往复运动，换刀件62上设有多个抓取部621，抓取部621用于抓取刀具。
50.可以理解的是，由于换刀件62可转动地设在滑动组件61上，且换刀件62上设有多个抓取部621，当换刀件62从刀库组件处抓取新的刀具后进入冲头组件5处时，换刀件62能够先通过其他抓取部621抓取位于冲头组件5底壁上的旧的刀具，再相对滑动组件61转动，以使抓取有新的刀具的抓取部621与冲头组件5配合，从而使冲头组件5安装新的刀具，同理，当换刀件62从冲头组件5运动至刀库组件时也能够进行类似的运动达到刀具取放的目的。
51.示例性地，抓取部621可以设置为夹爪等抓取结构。
52.可选地，滑动组件61为滑动轨道和设在滑动轨道上的滑动块，换刀件62转动连接与滑动块。此外，滑动组件61可以直接形成为六轴机械臂，该六轴机械臂的端部设有多个抓取部621，从而能够在刀库组件和冲头组件5之间取放刀具。也就是说，在本实施例中，滑动组件61可以根据现有的运输机械结构选择。
53.在一些实施例中，如图1所示，安装组件2包括第一导轨组件21、第二导轨组件22和安装台23。第一导轨组件21设在机架1上。第二导轨组件22设在第一导轨组件21上，第一导轨组件21能够驱动第二导轨组件22沿y轴方向运动。安装台23设在第二导轨组件22上，第二导轨组件22能够驱动安装台23沿x轴方向运动。
54.可以理解的是，通过上述结构设置，即可实现安装台23相对冲头组件5在x轴方向和y轴方向上运动，从而无需人工调整位于安装台23上的卷材相对冲头组件5的位置，不仅能够降低安装台23的安放面积，也有利于降低人工劳动强度，从而提高卷材的裁样效率。
55.示例性地，在本实施例中，第一导轨组件21和第二导轨组件22均可以设置为直线滑轨结构或丝杠、气缸、电机等多种驱动结构。当然，在本实用新型的其他实施例中，第一导轨组件21和第二导轨组件22也可以直接形成为六轴机械臂，该六轴机械臂能够在三维空间内驱动安装台23运动以使其运动至预设裁样位置。也就是说，在本实施例中，第一导轨组件21和第二导轨组件22可以根据现有的运输机械结构选择。
56.在一些实施例中，如图1所示，第一导轨组件21和第二导轨组件22均包括自动驱动结构24和手动驱动结构25。
57.可以理解的是，手动驱动结构25能够便于实现手动调整第二导轨组件22在第一导轨组件21上的运动以及安装台23在第二导轨组件22上的运动，从而便于用户在机械故障时
进行调整。具体地，在本实施例中，为了便于实现手动驱动结构25的调整，自动驱动结构24包括电机和丝杠，从而有利于通过手动驱动结构25带动丝杠转动，而实现第二导轨组件22和安装台23的运动。
58.在一些实施例中，如图1和图2所示，锁紧组件包括多个锁紧件3，至少安装组件2的相对设置的两侧上均设有多个锁紧件3，锁紧件3的一端沿z轴方向位置可调地设在安装组件2的上方，且朝向安装组件2的内侧延伸设置。
59.可以理解的是，多个锁紧件3在z轴方向上沿远离安装组件2的方向运动时，即可释放位于安装组件2上的卷材，多个锁紧件3在z轴方向上沿接近安装组件2的方向运动时，即可压紧位于安装组件2上的卷材以将其锁紧在安装台23上。由于至少在安装组件2的相对设置的两侧上均设有多个锁紧件3，能够确保卷材在多个锁紧件3的锁紧作用下可靠地紧固在安装组件2上，降低裁样过程中卷材与安装组件2出现相对位移的现象，提高卷材的裁样精度和可靠性。
60.在一些实施例中，锁紧件3包括第二驱动件31和压紧件32。第二驱动件31设在安装组件2的侧壁上。压紧件32与第二驱动件31的输出端连接。
61.可以理解的是，通过第二驱动件31的设置，能够较为便捷地实现压紧件32在z轴方向上的自动运动，也就实现了锁紧件3的自动锁紧和释放功能，从而进一步降低了人工操作步骤，减轻了人工劳动强度。
62.示例性地，第二驱动件31能够设置为电机、电动推杆或气缸。
63.在一些实施例中，冲头组件5包括固定件51和夹紧件52。固定件51的顶部与驱动组件4的输出端连接。夹紧件52与固定件51的底部连接，夹紧件52用于夹紧刀具。
64.可以理解的是，固定件51能够便于安装夹紧件52，从而使驱动组件4在驱动固定件51沿z轴方向运动时，通过夹紧件52夹持的刀具也能够可靠地沿z轴方向上运动。夹紧件52能够夹紧或放松刀具，从而有利于换刀组件6从冲头组件5上取放刀具，并能使刀具裁样过程中不会与冲头组件5之间出现相对位移，确保了卷材的裁样可靠性。
65.示例性地，夹紧件52能够设置为夹爪等结构。
66.在一些具体的实施例中，冲头组件5还包括固定座53和连接轴54。固定座53设在固定件51上，连接轴54与固定座53转动连接，同时连接轴54与连接件423转动连接，当连接件423带动连接轴54运动时，连接轴54能够带动固定座53沿z轴方向运动，从而带动固定件51和夹紧件52沿z轴方向运动，进而实现刀具对卷材完成裁样工序。
67.实施例：
68.下面参考图1
‑
图5描述本实用新型一个具体实施例的自动裁样机。
69.本实施例的自动裁样机包括机架1、安装组件2、锁紧组件、驱动组件4、冲头组件5、刀库组件(未图示)、换刀组件6、屏幕7和多个按钮8。
70.安装组件2可活动地设在机架1上。安装组件2包括第一导轨组件21、第二导轨组件22和安装台23。第一导轨组件21设在机架1上。第二导轨组件22设在第一导轨组件21上，第一导轨组件21能够驱动第二导轨组件22沿y轴方向运动。安装台23设在第二导轨组件22上，第二导轨组件22能够驱动安装台23沿x轴方向运动。第一导轨组件21和第二导轨组件22均包括自动驱动结构24和手动驱动结构25。
71.锁紧组件设在安装组件2上，锁紧组件用于锁紧卷材。锁紧组件包括多个锁紧件3，
至少安装组件2的相对设置的两侧上均设有多个锁紧件3，锁紧件3的一端沿z轴方向位置可调地设在安装组件2的上方，且朝向安装组件2的内侧延伸设置。锁紧件3包括第二驱动件31和压紧件32。第二驱动件31设在安装组件2的侧壁上。压紧件32与第二驱动件31的输出端连接。
72.驱动组件4设在机架1上。驱动组件4包括第一驱动件41和传动组件42。第一驱动件41设在机架1上。传动组件42的一端与第一驱动件41的输出端连接，另一端与冲头组件5连接。传动组件42包括转动件421、曲柄滑块组件422和连接件423。转动件421的一端与第一驱动件41的输出端连接。曲柄滑块组件422的一端与转动件421连接。连接件423的一端与曲柄滑块组件422转动连接，另一端与冲头组件5转动连接，连接件423能够在曲柄滑块组件422的带动下带动冲头组件5沿z轴方向运动。连接件423包括第一连接杆4231和第二连接杆4232。第一连接杆4231的一端与曲柄滑块组件422转动连接。第二连接杆4232的一端与第一连接杆4231的另一端转动连接，第二连接杆4232的另一端与冲头组件5转动连接。
73.冲头组件5位于安装组件2的上方，冲头组件5与驱动组件4的输出端连接，驱动组件4能够驱动冲头组件5沿z轴方向运动，冲头组件5的底壁用于安装刀具。冲头组件5包括固定件51和夹紧件52。固定件51的顶部与驱动组件4的输出端连接。夹紧件52与固定件51的底部连接，夹紧件52用于夹紧刀具。
74.刀库组件设在机架1上且与冲头组件5间隔设置，刀库组件内设有多个刀具。
75.换刀组件6可活动地设在机架1上，换刀组件6用于取放刀具。换刀组件6包括滑动组件61和换刀件62，滑动组件61设在机架1上。换刀件62可转动地设在滑动组件61上，滑动组件61能够带动换刀件62在刀库组件和冲头组件5之间往复运动，换刀件62上设有多个抓取部621，抓取部621用于抓取刀具。
76.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
77.以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。