[发明专利]海绵切割机

说明书

技术领域

本发明涉及切割装置，更具体地说，涉及一种海绵切割机。 

背景技术

海绵(又名聚氨酯软质泡沫塑料)切割机主要用于将较高密度的再生泡绵以及三聚氰胺树脂泡绵(Basotect)等类似材料的泡材有效、经济地剖切成二维形状(直线、圆弧或曲线等)，即将泡材放置在工作台上，通过控制工作台在水平面、垂直面的运动和线刀的往复运动，实现对海绵的切割。 

现有的海绵切割机主要有两种：手动防形切割机和采用普通PC+运动控制卡的数控切割机。手动防形切割机不仅加工效率低下、产品精度不高、产品种类单一化和能耗高，而且加工环境中的噪音和粉尘给环境带来极大的污染，给操作者的身体健康带来极大的威胁，这种加工机械已经不适应现代化生产的需求。采用普通PC+运动控制卡的数控切割机在一定程度上弥补了手动防形切割机带来的不足，通过加工代码编程控制运动轴做二维运动，其切割刀具主要使用线刀。 

然而，现有的基于PC+运动控制卡的数控切割机由于其本身的设计原因，不可避免的存在以下缺陷： 

1)这种切割机一般只能在一个平面内进行二维切割，功能单一，不能满足产品多样化的需求，而且加工一些复杂工件时需要重复装夹，极大的影响了工作效率和定位精度； 

2)控制系统采用普通PC+运动控制卡的方式，集成度不高，可靠性也无法得到保障； 

3)由于采用线刀，一方面：无法避免切割时产生大量的粉尘，对环境污染大；另一方面：由于线刀无法拉紧，切割时会破坏海绵的外端面。 

因此，需要一种集成化程度高、可靠性强、可在多个平面内进行二维切割并且在切割时产生的粉尘小的海绵切割机。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的只能在一个平面内进行二维切割、集成度不高、可靠性差的缺陷，提供一种集成化程度高、可靠性强、可在多个平面内进行二维切割的海绵切割机。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种海绵切割机，包括用于安装海绵泡材的工作台、切割刀具、刀轴控制模块，还包括用于控制所述工作台和切割刀具运动以实现在多个平面内切割海绵泡材的运动控制模块，用于接收控制指令的人机交互界面，用于电气逻辑控制的电气管理模块和用于管理海绵切割工艺参数的工艺管理模块；其中所述运动控制模块包括用于驱动所述工作台旋转的工作台伺服电机，用于控制切割刀具往复高频运动以完成对海绵泡材的切割的刀具控制单元和用于合成和分解刀具切割轨迹的刀具轨迹管理单元。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述刀具控制单元包括分别设置在切割刀具两端以驱动所述切割刀具高频振动的两个刀具振动电机和用于控制所述刀具振动电机的振动控制单元，用于驱动所述切割刀具旋转的刀具旋转电机和用于控制所述刀具旋转电机的旋转控制单元，分别设置在所述切割刀具两端以驱动所述切割刀具在工作台上移动的两个运动电机和用于控制所述运动电机的运动控制单元，以及用于分别控制所述两个刀具振动电机、所述两个运动电机同步的同步单元。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述刀具轨迹管理单元与所述旋转控制单元和所述运动控制单元通信，以控制所述切割刀具的运动轨迹。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述刀具轨迹管理单元还包括用于补偿切割刀具半径和切割图形尖角让刀的补偿单元和用于与所述旋转控制单元和所述运动控制单元通信的通信单元。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述切割刀具是高频锯齿线刀。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述高频锯齿线刀长度为2.5-4米，厚度为0.5-0.8毫米。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述海绵切割机还包括用于提供实施开发环境的实时多任务调度模块。 

在本发明所述的海绵切割机中，所述海绵切割机还包括用于控制所述刀轴控制模块和所述运动控制模块的同步、通信和信息交互的系统通信模块。 

实施本发明的海绵切割机，具有以下有益效果： 

1)能够实现立、卧转换加工功能，实现工件加工的一次装甲，提高了产品加工的生产效率和制造精度； 

2)全面提升海绵切割机的集成度、专业性及二次开发性； 

3)采用刀具控制单元实现锯齿线刀的往复高频运动，完全替代原有的线刀，解决了线刀带来各项缺陷。 

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 

图1是本发明的海绵切割机的系统框图；