一种裁剪刀具的整形方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种裁剪刀具的整形方法及装置，属于裁剪刀具智能数控加工的技术领域，本发明专利技术首先建立刀具的三维模型，根据刀具材料、利用仿真技术分析刀具不同位置塑性变形量与受力的关系，然后设计刀具自动整形装置，自动完成刀具的变形量检测及整形任务，实现了裁剪刀具整形过程的智能自动控制，有效提高了裁剪刀具整形的生产效率及生产精度，节约人力。节约人力。节约人力。

【技术实现步骤摘要】
一种裁剪刀具的整形方法及装置


[0001]本专利技术属于裁剪刀具智能数控加工的
，具体公开了一种裁剪刀具的整形方法及装置。

技术介绍

[0002]裁剪刀具属于服装加工领域的消耗品，主要用于布料的裁剪加工。某缝纫机厂一特定裁剪刀具在完成加工后，在出厂前还有最后一步工艺：刀具整形。如图1，刀具整形即保证刀具两个宽面和一个窄面的平面度。而由于刀具在加工制造过程中由于经历热处理、磨削等流程，导致了大部分刀具不满足平整度要求，因此裁剪刀具出厂前都需进行平整度检测以及整形。传统的工艺依靠肉眼观测不平的地方然后加以修正，这样的方法不但耗费人力成本，耗费时间，而且也难以保证足够的精度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种裁剪刀具的整形方法及装置，提高裁剪刀具整形的自动化程度、生产效率及生产精度，节约人力。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种裁剪刀具的整形方法，在有限元软件中将标准刀具分成n个矩形块，从刀柄到刀尖或刀尖到刀柄依次设置为1、2、3
……
n，分别对n个矩形块的宽面和窄面进行仿真，由1到n依次进行，第1个矩形块的宽面上施加从小到大的若干组力，观察每组力所对应矩形块宽面产生塑性变形的大小，绘制出一条力与塑性变形关系的曲线，重复n次，得到标准刀具宽面上力与塑性变形关系的曲线组；第1个矩形块的窄面上施加从小到大的若干组力，观察每组力所对应矩形块窄面产生塑性变形的大小，绘制出一条力与塑性变形关系的曲线，重复n次，得到标准刀具窄面上力与塑性变形关系的曲线组；对两组曲线组中的每条曲线进行拟合，得到曲线公式，根据凸起在待处理刀具上的位置，确定凸起对应的矩形块，得到对应的曲线公式，根据待处理刀具上凸起的塑性变形的大小，通过曲线公式得到整平应施加的力，对凸起施力整平。
[0005]进一步地，有限元软件为abaqus。
[0006]本专利技术还提供一种裁剪刀具的整形装置，包括控制系统、用于固定待处理刀具的刀尖和刀柄的两组机械手、与机械手连接的旋转机构、安装机械手和旋转机构的可移动工作台以及垂直于待处理刀具的激光位移传感器和施力整平机构；控制系统中预先设置有上述裁剪刀具的整形方法中的曲线公式，控制系统控制载有待处理刀具的可移动工作台沿着待处理刀具所在方向作往复直线平移，通过激光位移传感器检测待处理刀具上凸起的塑性变形的大小，通过激光位移传感器检测到凸起时可移动工作台的位移确定凸起在待处理刀具上的位置，控制施力整平机构对凸起施力直至凸起整平。
[0007]进一步地，机械手包括夹持手指和夹持气缸；旋转机构包括旋转气缸；可移动工作台包括直线滑台和安装板；施力整平机构包括伺服电机以及与伺服电机连接的伺服电缸；
安装板包括相对设置的两块侧板以及连接两块侧板的底板，底板与直线滑台的滑动部连接；旋转气缸安装在侧板上；夹持气缸安装在旋转气缸的旋转接口上；夹持手指安装在夹持气缸的夹持接口上。
[0008]进一步地，伺服电缸的活塞杆上设置有力传感器，力传感器与控制系统连接。
[0009]进一步地，上述裁剪刀具的整形装置，还包括气源和气源过滤器，气源过滤器设置在气源与气缸的管路上。
[0010]进一步地，控制系统通过电磁阀控制夹持气缸、旋转气缸、伺服电机和伺服电缸。
[0011]进一步地，上述裁剪刀具的整形装置，还包括工作桌；直线滑台安装在工作桌上；激光位移传感器通过传感器安装架安装在工作桌上；伺服电机和伺服电缸通过电机电缸安装架安装在工作桌上。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首先建立刀具的三维模型，根据刀具材料、利用仿真技术分析刀具不同位置塑性变形量与受力的关系，然后设计刀具自动整形装置，自动完成刀具的变形量检测及整形任务，实现了裁剪刀具整形过程的智能自动控制，有效提高了裁剪刀具整形的生产效率及生产精度，节约人力。
附图说明
[0013]图1为裁剪刀具的示意图；图2为裁剪刀具的整形装置的示意图；图3为图2另一方向的示意图；图4为实施例2中裁剪刀具宽面1的力与塑性变形关系曲线；图5为实施例2中裁剪刀具窄面1的力与塑性变形关系曲线；图6为实施例2中裁剪刀具宽面3的力与塑性变形关系曲线；图7为实施例2中裁剪刀具窄面3的力与塑性变形关系曲线；图8为实施例2中裁剪刀具窄面位置—力—塑性变形的三维曲面关系图。
[0014]图中：宽面101；窄面102；激光位移传感器1；夹持手指2；夹持气缸3；旋转气缸4；直线滑台5；安装板6；伺服电机7；伺服电缸8；力传感器9；气源过滤器10；电磁阀11；工作桌12。
具体实施方式
[0015]实施例1本实施例提供一种裁剪刀具的整形方法，在有限元软件中将标准刀具分成n个矩形块，从刀柄到刀尖或刀尖到刀柄依次设置为1、2、3
……
n，分别对n个矩形块的宽面和窄面进行仿真，由1到n依次进行，第1个矩形块的宽面上施加从小到大的若干组力，观察每组力所对应矩形块宽面产生塑性变形的大小，绘制出一条力与塑性变形关系的曲线，重复n次，得到标准刀具宽面上力与塑性变形关系的曲线组；第1个矩形块的窄面上施加从小到大的若干组力，观察每组力所对应矩形块窄面产生塑性变形的大小，绘制出一条力与塑性变形关系的曲线，重复n次，得到标准刀具窄面上力与塑性变形关系的曲线组；
对两组曲线组中的每条曲线进行拟合，得到曲线公式，根据凸起在待处理刀具上的位置，确定凸起对应的矩形块，得到对应的曲线公式，根据待处理刀具上凸起的塑性变形的大小，通过曲线公式得到整平应施加的力，对凸起施力整平。
[0016]进一步地，有限元软件为abaqus。
[0017]本实施例中，标准刀具为符合平面度要求的裁剪刀具，待处理刀具为未经平面度检测和整平的裁剪刀具，二者的规格和材料相同。
[0018]实施例2裁剪刀具长为193mm，宽为8mm，厚为2.5mm，采用M2高速钢材料制成。在有限元软件abaqus中将标准刀具宽面及窄面都分为21块矩形块，从刀柄到刀尖的矩形依次简称为1，2，3
……
21。先将受力区域设定为1，然后改变力的大小，得到名为1的曲线，在宽面就命名为宽面1，在窄面就命名为窄面1；然后将受力区域设为3，得到名为3的曲线；重复同样的操作，即可得到在刀具需要整形的两个面上具体某一处的力与塑性变形关系的曲线。
[0019]本实施例中使用Abaqus仿真的具体方法为：1将工件导入；2导入材料属性；3装配；4确定分析步（第一步：固定力下压；第二步：撤去压力）；5选择约束（刀具两头固定）；6生成网格；7施加载荷；8提交计算机运算；9后处理查看结果。
[0020]在步骤7中，载荷力施加部位确定，改变载荷力的大小，通过n组仿真，可以得到n组在该处力的大小与刀具该处产生塑性变形的数据，将这些数据通过Origin整理，可以拟合出一条在该处施加力与刀具塑性变形的曲线。然后，只需改变施加载荷的部位，进行同样的操作，便可得到在改变部位力与塑性变形关系的曲线。理论上来讲，选取施加载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种裁剪刀具的整形方法，其特征在于，在有限元软件中将标准刀具分成n个矩形块，从刀柄到刀尖或刀尖到刀柄依次设置为1、2、3
……
n，分别对n个矩形块的宽面和窄面进行仿真，由1到n依次进行，第1个矩形块的宽面上施加从小到大的若干组力，观察每组力所对应矩形块宽面产生塑性变形的大小，绘制出一条力与塑性变形关系的曲线，重复n次，得到标准刀具宽面上力与塑性变形关系的曲线组；第1个矩形块的窄面上施加从小到大的若干组力，观察每组力所对应矩形块窄面产生塑性变形的大小，绘制出一条力与塑性变形关系的曲线，重复n次，得到标准刀具窄面上力与塑性变形关系的曲线组；对两组曲线组中的每条曲线进行拟合，得到曲线公式，根据凸起在待处理刀具上的位置，确定凸起对应的矩形块，得到对应的曲线公式，根据待处理刀具上凸起的塑性变形的大小，通过曲线公式得到整平应施加的力，对凸起施力整平。2.根据权利要求1所述的裁剪刀具的整形方法，其特征在于，有限元软件为abaqus。3.一种裁剪刀具的整形装置，其特征在于，包括控制系统、用于固定待处理刀具的刀尖和刀柄的两组机械手、与机械手连接的旋转机构、安装机械手和旋转机构的可移动工作台以及垂直于待处理刀具的激光位移传感器和施力整平机构；控制系统中预先设置有权利要求1所述裁剪刀具的整形方法中的曲线公式，控制系统控制载有待处理刀具的...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪成文，刘薏翻，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：