一种自适应反馈异形柔性材料切割设备制造技术

本发明专利技术涉及一种自适应反馈异形柔性材料切割设备。包括机架、步进移动机构、固定板、刀具安装轴、应变片、刀片、电动推杆、刀具电机、气缸和控制器。沿Y向分布的两个上部的应变片和两个下部的应变片，来检测刀具安装轴绕X轴的转动力矩，同理，依靠沿X向分布的两个上部的应变片和两个下部的应变片，来检测刀具安装轴绕Y轴的转动力矩，通过检测气缸的驱动气压力来获得Z向的作用力；然后经过控制器处理后分别控制两个气缸动作，调节其伸缩杆的长度以补偿绕X轴的转动力矩，分别控制两个电动推杆动作，调节其伸缩推杆的长度以补偿绕Y轴的转动力矩，控制两气缸的伸缩杆同步动作以补偿沿Z向的作用力。可提高切割设备加工精度、提高切割质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
一种自适应反馈异形柔性材料切割设备


[0001]本专利技术涉及一种自适应反馈异形柔性材料切割设备。

技术介绍

[0002]异形柔性材料是指材料各处的厚度、韧性、硬度等不均匀的一种柔性材料，这些材料表面起伏不平或表面具有一些特殊结构，例如表面凹凸不平的鳄鱼皮、具有浮雕的墙纸以及厚度不均匀的板材等，在进行高效裁剪作业的时候，这类材料对于裁剪作业中刀具的作用力形式不同，刀具容易出现跳动、抖动、扭转等各向位移，导致所切割的材料切口处出现毛刺或缺陷问题。
[0003]因此，如何消除因材料不均匀而导致的刀具各向抖动、偏转等问题，成为提高切割设备精度、提高切割效率和切割质量的关键。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可实时检测刀具绕X、Y轴的力矩和沿Z向的作用力并及时自动逆向补偿以防刀具抖动、偏转的自适应反馈异形柔性材料切割设备。
[0005]本专利技术的技术方案如下：
[0006]自适应反馈异形柔性材料切割设备包括：
[0007]机架；
[0008]步进移动机构，安装在机架上，包括可沿相互垂直的X、Y、Z三个方向移动的输出端；
[0009]固定板，一侧侧面固定在所述输出端上，另一侧侧面分上下分别设置有安装套，安装套具有沿Z向同轴贯通的方孔；
[0010]刀具安装轴，同时穿装在两个安装套的方孔中，刀具安装轴与两个方孔的各个内壁面之间分别设置有应变片，刀具安装轴的下端设有U形叉头，U形叉头的开口内通过转轴安装有刀片，转轴的轴线沿Y向延伸；r/>[0011]电动推杆，有两个，在Z向上分别对称设置在两个安装套的相互背离的一侧，电动推杆包括机体和相对于机体可沿X向伸缩运动的伸缩推杆，机体固定在固定板上，两个伸缩推杆的前端分别相对于刀具安装轴的两端固定；
[0012]刀具电机，用于驱动转轴旋转，刀具电机的输出轴与所述转轴传动连接；
[0013]气缸，有两个，在Y向上分别对称设置在刀具安装轴的两侧，每个气缸包括缸体和相对于缸体可沿Z向伸缩的伸缩杆，缸体固定在固定板上，伸缩杆的前端具有沿Y向延伸的连接杆，两个连接杆的前端分别沿Y向对称固定在刀具安装轴的两侧；
[0014]控制器，用于接收各个应变片和气缸的压力，并经处理后控制电动推杆和气缸执行相应动作以对刀具绕X、Y向的力矩和沿Z向的作用力进行补偿。
[0015]进一步地，固定板通过背部支架固定在输出端上，背部支架为L形。
[0016]进一步地，刀具安装轴为方轴。
[0017]进一步地，步进移动机构包括可沿X向移动的同步带传动机构和分别可沿Y、Z方向移动的丝杆传动机构。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术的一种自适应反馈异形柔性材料切割设备在使用时，启动后，刀具电机通过转轴带动刀片旋转以对鳄鱼皮、带浮雕的墙纸等异形柔性材料进行切割，由于这些材料表面不均匀，或导致刀具受到扭转力或阻力等，导致刀片容易出现抖动、扭转等运动趋势，此时，依靠在两个安装套中安装的，沿Y向分布的两个上部的应变片和两个下部的应变片，来感知和检测刀具安装轴绕X轴的转动力矩，同理，依靠沿X向分布的两个上部的应变片和两个下部的应变片，来感知和检测刀具安装轴绕Y轴的转动力矩，通过检测气缸的驱动气压力来获得Z向的作用力；然后经过控制器处理后分别控制两个气缸动作，调节其伸缩杆的长度以补偿绕X轴的转动力矩，分别控制两个电动推杆动作，调节其伸缩推杆的长度以补偿绕Y轴的转动力矩，控制两气缸的伸缩杆同步动作以补偿沿Z向的作用力。由此可见，该设备可以实时检测刀具刀具绕X、Y轴的力矩和沿Z向的作用力并及时自动逆向补偿以防刀具抖动、偏转，从而提高切割设备加工精度、提高切割质量、提高切割效率、延长刀具使用寿命。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的一种自适应反馈异形柔性材料切割设备的具体实施方式的总体结构示意图；
[0020]图2为自适应反馈切割模块的主视图；
[0021]图3为图2的右视图；
[0022]图4为图3中A
‑
A处的剖视图；
[0023]图中：1
‑
机架，2
‑
步进移动机构，21
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X向同步带传动机构，22
‑
Y向丝杆传动机构，23
‑
Z向丝杆传动机构，231
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输出滑块(即输出端)；3
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固定板，31
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安装套，32
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方孔；4
‑
刀具安装轴，41
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U形叉头，5
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应变片，6
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转轴，7
‑
刀片，8
‑
刀具电机，9
‑
电动推杆，91
‑
缸体，92
‑
伸缩推杆，10
‑
气缸，101
‑
缸体，102
‑
伸缩杆，103
‑
连接杆，20
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背部支架。
具体实施方式
[0024]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，即所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0025]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的
要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0027]以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。
[0028]本专利技术的一种自适应反馈异形柔性材料切割设备的一种实施方式：如图1
‑
4所示，自适应反馈异形柔性材料切割设备包括机架1、步进移动机构2、固定板3、刀具安装轴4、应变片5、刀片7、电动推杆9、刀具电机8、气缸10和控制器等。
[0029]机架1为矩形框架结构，材质为钢材。
[0030]步进移动机构2安装在机架1上，包括X向同步带传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.自适应反馈异形柔性材料切割设备，其特征在于，包括：机架；步进移动机构，安装在机架上，包括可沿相互垂直的X、Y、Z三个方向移动的输出端；固定板，一侧侧面固定在所述输出端上，另一侧侧面分上下分别设置有安装套，安装套具有沿Z向同轴贯通的方孔；刀具安装轴，同时穿装在两个安装套的方孔中，刀具安装轴与两个方孔的各个内壁面之间分别设置有应变片，刀具安装轴的下端设有U形叉头，U形叉头的开口内通过转轴安装有刀片，转轴的轴线沿Y向延伸；电动推杆，有两个，在Z向上分别对称设置在两个安装套的相互背离的一侧，电动推杆包括机体和相对于机体可沿X向伸缩运动的伸缩推杆，机体固定在固定板上，两个伸缩推杆的前端分别相对于刀具安装轴的两端固定；刀具电机，用于驱动转轴旋转，刀具电机的输出轴与所述转轴传动连接；气缸，有两个，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯坚栋，袁小燕，
申请(专利权)人：上海百琪迈科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：