CN101402208A - 车床式泡沫塑料电热丝切割台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，包括台架、坯体夹紧装置、三维行走机构、固定于三维行走机构的刀架上的刀具夹、由刀具夹夹持的刀具及电源装置，刀具夹包括刀架轴、用于夹持刀具的第一夹板和第二夹板，第一夹板、第二夹板的夹持面均设有导电板，第一夹板的导电板与刀架轴之间电绝缘但与电源一极相连，第二夹板的导电板通过导电材质的第二夹板与刀架轴电连通，刀架轴再通过三维行走机构、台架与电源另一极相连；刀具包括刀柄及借助支撑结构装设于刀柄前端的电热丝，刀柄供夹持的两表面上分别设有导电板，刀柄的两导电板分别通过导电结构连接电热丝两端。本发明在装刀具时通过导电板的对接导通而为电热丝供电，简化了电路设计及布线。

Description

车床式泡沫塑料电热丝切割台

技术领域

本发明涉及泡沫塑料加工设备，特别涉及一种车床式泡沫塑料电热丝切割台。

背景技术

泡沫塑料被广泛用于包装或广告等行业，而目前的泡沫塑料产品多数采用模塑成形工艺来制造，通过设计特定形状的模具铸出相应形状的泡沫塑料产品。这种泡沫塑料产品不仅模具设计麻烦且费用昂贵，而且产品形状由模具控制，产品形状稍有变化即需要重新设计模具，适应性不强。

为此，业界推出了利用电热切割加工泡沫塑料产品的成型机，其主要利用电热刀具切割泡沫塑料坯体，从而加工出所需形状的产品。但这种加工设备只能先利用片状的泡沫塑料切割出一层模型轮廓，再将多层轮廓叠加来构成一个完整的模型，其不能直接加工出形状复杂的模型，适用性存在一定缺陷。而且现有的泡沫塑料成型机固定坯体的结构极为简单，例如：利用固定针刺入坯体或利用弹性夹夹持住，这种方式虽在操作较简易，但存在定位不准的问题，无法用于准确加工产品的要求。

另外，现有的泡沫塑料切割机的刀具也较简单，主要就是将一根电热丝绷直即使用于加工。这样的刀具结构只能进行一次一个方向的切割，改变加工位置就要变动毛坯***置。目前还没有能不变动毛坯***置就能对相贯孔形状进行切割加工的特制电热丝刀具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，其刀具的引电装置体积小、隐蔽性强、不影响切割操作。

本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，其刀具结构按基本几何结构分类制作，适用性要强，便于操作和维修。

本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，能准确固定泡沫塑料坯体，并能按加工要求锁定坯体的旋转角度。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，包括台架、固定于台架一端的坯体夹紧装置、固定于台架上的三维行走机构、固定于三维行走机构上的刀架上的刀具夹、由刀具夹夹持的刀具及电源装置，所述刀具夹包括穿设于刀架上的刀架轴、设于刀架轴一端并用于夹持刀具的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板、第二夹板的夹持面均设有导电板，其中第一夹板上的导电板与刀架轴之间电绝缘但与电源的一极相连，而第二夹板的导电板通过导电材质的第二夹板与刀架轴电连通，所述刀架轴再通过三维行走机构、台架与电源另一极相连；所述刀具包括刀柄及借助相应的支撑结构装设于刀柄前端的电热丝，刀柄供夹持的两表面上分别设有导电板，刀柄上的所述两导电板分别通过相应的导电结构连接电热丝的两端。

进一步地，所述支撑结构包括一根后端嵌于刀柄内而前端伸在刀柄外部的铜棒，设于铜棒前端一侧的弓架，所述电热丝一端固定于铜棒的前端，另一端固定于刀柄内，电热丝中部由弓架绷紧；所述刀柄内部还设有顶针及拉紧弹簧，所述顶针及拉紧弹簧均为导电材质，且拉紧弹簧两端分别连接顶针和伸入刀柄内的电热丝的末端。

进一步地，所述刀具为平面切割刀，所述平面切割刀的支撑结构包括自刀柄前端面伸出的两根铜棒，电热丝的两端分别固定于铜棒的自由端，铜棒的自由端还设有用于调整电热丝倾斜角度并张紧电热丝的调节旋钮，刀柄上的两导电板分别借助于导电材质的导电螺钉与相应的铜棒导电相连。

进一步地，所述坯体夹紧装置包括设于台架一端的卡盘支柱、设于卡盘支柱内的卡盘轴、固定于卡盘轴末端的卡盘、设于卡盘上的两个卡爪、卡爪调节机构、设于卡盘支柱上用来锁定卡盘的卡盘锁紧机构；卡爪调节机构包括放置于卡盘的一中心槽内的两根平行于卡盘端面的丝杆，每根丝杆上螺纹连接一卡爪，每根丝杆的一端设有一齿轮，两齿轮相互啮合，每根丝杆另一端由固定在卡盘上的托块托起，其中一丝杆靠卡盘外部的一端还设有手动旋钮。

本发明的有益效果是：本发明通过刀具夹及刀柄上对应设置导电板，而刀柄上的导电板又与电热丝相连，从而在装夹刀具时即可通过导电板的对接导通而为电热丝供电，其方式新颖，有效简化了电路设计及布线。而且刀具可以根据产品形状的需求进行更换，以适应不同形状产品的加工需求；此外，其卡盘结构不仅可以稳固地夹紧坯体，而且调节卡爪时还能准确定位。

附图说明

图1是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的整体结构示意图。

图2是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的坯体固定装置结构示意图。

图3是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的刀架分解示意图。

图4是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的卡爪调节机构的结构简图。

图5是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的卡盘锁紧机构的结构简图。

图6是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的刀架轴的结构示意图。

图7是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的刀架示意图。

图8是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的刀架轴锁紧结构示意图。

图9是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的刀具结构示意图。

图10是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的另一种刀具结构示意图。

图11是本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台的又一种刀具结构示意图。

下面结合附图对本发明做进一步描述：

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明提供一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，包括台架1、固定于台架1一端的坯体固定装置2、固定于台架1上的三维行走机构3、设于三维行走机构3的刀架34上的刀具夹4、由刀具夹4夹持住的刀具5以及电源(图未示出)。

其中，台架1是供其余组件安装的框架平台，可采用金属型材制造。

结合图4、图5所示，所述坯体固定装置2包括设于台架1一端的卡盘支柱20、穿通于卡盘支柱20上的卡盘轴21、固定于卡盘轴21末端的卡盘22、两个设于卡盘22上的卡爪23、设于卡盘支柱20上用于在加工时锁定卡盘22的锁紧机构(用什么数字表示锁紧机构？并非所有的元件都必须加标号，由于锁紧机构为多个组件构成的整体，从图中不容易标示，可以不对整体进行标注，而只标注各组件)。其中所述卡爪调节机构包括放置于卡盘中心槽内的两根平行于卡盘22端面的丝杆241，两丝杆的一端分别设有一齿轮242，并相互啮合，两丝杆另一端由固定在卡盘上的托块240托起，，每根丝杆241上螺纹连接一卡爪23；其中一丝杆靠卡盘外部的一端还设有手动旋钮243，优选地，是该丝杆的一端伸至卡盘外部后再设手动旋钮243。旋动手动旋钮243，使其对应的丝杆241旋转，而通过一对齿轮242的啮合传动使另一丝杆241也同步旋转，且两丝杆241的旋转方向相反，从而使分别设于相应丝杆241上的两卡爪23同步相向移动或反向移动，以夹紧或松开泡沫塑料坯体。所述卡盘22上设有中心槽220，卡爪23位于中心槽220内，在丝杆241传动作用下沿中心槽220移动。

所述锁紧机构包括平行于卡盘轴21并穿通于卡盘支柱20上的套管250、穿设于所述套管内的拉紧轴杆251、铰接于拉紧轴杆一端的带有扳动手柄结构的锁盘偏心轮252、固定于拉紧轴杆251另一端的锁紧顶块253、设于套管一端并与锁紧顶块相距狭小缝隙的锁紧夹块254、与卡盘固定相连且伸入所述活动锁紧顶块与锁紧夹块之间的锁紧片255。为便于操作，所述锁盘偏心轮252还可向一侧延伸形成一扳动手柄256。所述卡盘22设计成圆盘状，其圆周面上设有刻度221。当需要固定住卡盘时，只需扳动手柄256，使锁盘偏心轮252的最高点抵顶于套管250端面上，从而拉动拉紧轴杆251，使锁紧夹块254向锁紧片255方向移动，最终与锁紧顶块253配合夹紧所述锁紧片255，由于锁紧片255与卡盘是固定相连的，相应地，也就固定住了卡盘22。采用这种固定方式可以方便地在任意角度固定住卡盘22，而卡盘22圆周面上设有的刻度221可让操作者准确调整卡盘22的任意旋转位置。

所述三维行走机构3由横向滑轨30(X轴向)、可滑动地设于横向滑轨30上的纵向滑轨31(Y轴向)、可滑动地设于纵向滑轨31上的底座32、可自转地设于底座32上的刀架立柱33(Z轴向)以及可升降地设置于刀架立柱上的刀架34构成，从而可以通过手动或电动使刀架34在X轴、Y轴、Z轴三个轴向上位移，这种三维行走机构3在机械产品领域应用颇多，在此对其具体结构不做详述。

结合图6及图7所示，所述刀具夹4包括穿设于刀架34上的刀架轴40、设于刀架轴40一端并可彼此相对活动以夹紧刀具5的第一夹板41和第二夹板42、设于刀架34上的用于夹紧刀架轴40的夹紧组件43。所述刀架轴40成T字型，由轴杆401和轴盘402组成，轴杆401穿设于刀架34上，轴盘402供安装第一夹板41和第二夹板42。第一夹板41、下板42的夹持面分别设有导电板411、421，其中第一夹板41上的导电板411与刀架轴40之间绝缘，而第二夹板42上的导电板421通过导电材质的第二夹板42与刀架轴40导电连接。而在刀架34上设有引线块35，所述引线块35通过电线36与电源的一极相连，而引线块35还通过穿设于轴盘402及第一夹板41中的导线412而与第一夹板41上的导电板411相连。如图7所示，所述夹紧组件43包括固定于刀架34上且具有通孔4300的刀架轴夹紧块430、一夹紧轴杆431及锁轴偏心轮432，刀架轴40的末端穿设于其通孔4300中，所述夹紧块430上半部份有一与通孔4300相连通的开口槽4301，在夹紧块430上设有垂直穿通所述开口槽4301的锁紧孔4302。所述夹紧轴杆431穿设于所述锁紧孔4302内，其一端用螺纹连接固定于夹紧块430上，另一端与位于锁紧孔4302外部的锁轴偏心轮432铰接，锁轴偏心轮432同样也可延伸形成扳手柄4320以便操作。通过扳动所述锁轴偏心轮432，使其最高点抵顶于夹紧块430上，即可使开口槽4301宽度变窄，从而由通孔4300夹紧刀架轴34，使刀架轴34无法转动。

如图9所示，所述刀具5包括刀柄50、自刀柄50前端面伸出的铜棒51、设于铜棒51前端的弓架52以及一根电热丝53，其中的铜棒51、弓架52即共同构成一支撑结构用于支撑绷紧电热丝53，所述电热丝53一端固定于铜棒51的前端，另一端固定于刀柄50内部，而电热丝53中段架设于所述弓架52上并由弓架52将电热丝53绷紧。所述刀柄50的夹紧面上分别借助于导电螺钉540固定有一块导电板54，导电螺钉540螺旋入刀柄50内，与铜棒51一端相连，另一导电螺钉540旋入刀柄50内的另一端并与一顶针55相连，所述顶针55一端连接于一拉紧弹簧56上，拉紧弹簧56的另一端与伸入刀柄50内部的电热丝53末端相连，通过调节顶针55可调节拉紧弹簧56的拉紧力，所述导电螺钉540、顶针55、拉紧弹簧还构成导电结构，将电力相应传递至电热丝53上。在如图7所示的实施方式中，电热丝53是穿过设于刀柄50端面上的一铜套57后而伸入刀柄50内部的。

如图10所示，是本发明采用的另一种刀具，所述刀具为平面切割刀，这种刀具的支撑结构改为自50前端面伸出的两根铜棒51，而电热丝53的两端分别固定于两铜棒51的自由端，两铜棒51的自由端还设有用于调整电热丝53倾斜角度并张紧电热丝53的调节旋钮58，这种刀柄50的两个被夹表面同样设有导电板54，而两铜棒51分别与对应的一块导电板54导电相连，其可以通过导电螺钉540实现铜棒51与导电板54的导电相连。

如图11所示，是本发明的又一种刀具结构示意图，所示刀具为阶梯孔切割刀，其外形类似“7”字形，其刀柄包括刀柄50，刀柄50上设有向前伸出的铜管60，铜管60前端还固定电热丝53通过铜管60内引出后由一V形支撑架61绷紧，电热丝53在铜管60内的部分再通过导电金属丝63与用于锁固刀柄50上表面的导电板54的导电螺钉540相连接，而且所述导电金属丝63与铜管60管壁之间借助于空心绝缘体64隔离开来。

本发明车床式泡沫塑料电热丝切割台采用低压安全交流或直流电源，可将220V电源通过变压装置后转变为安全低压电源使用。电源的一极通过电线36、引线块35、导线412连接到第一夹板41上的导电板411，所述导电板411再将电力传递到刀柄50上对应的导电板54，由导电板54再传递至电热丝53，使电热丝工作发热，电热丝53另一端则再通过刀柄50上的另一块导电板54、第二夹板42及其上的导电板421将电流传至刀架轴40，而刀架轴40再通过三维行走机构连接至台架1，由台架连接至电源另一极，实现电流回路。本发明利用了切割平台本身的一些可导电的零部件作为导电线路，从而可简化电路设计或布线。

Claims (10)

1、一种车床式泡沫塑料电热丝切割台，包括台架、固定于台架一端的坯体夹紧装置、固定于台架上的三维行走机构、固定于三维行走机构的刀架上的刀具夹、由刀具夹夹持的刀具及电源装置，其特征在于：所述刀具夹包括穿设于刀架上的刀架轴、设于刀架轴一端并用于夹持刀具的第一夹板和第二夹板，所述第一夹板、第二夹板的夹持面均设有导电板，其中第一夹板上的导电板与刀架轴之间电绝缘但与电源的一极相连，而第二夹板的导电板通过导电材质的第二夹板与刀架轴电连通，所述刀架轴再通过三维行走机构、台架与电源另一极相连；所述刀具包括刀柄及借助相应的支撑结构装设于刀柄前端的电热丝，刀柄供夹持的两表面上分别设有导电板，刀柄上的所述两导电板分别通过相应的导电结构连接电热丝的两端。

2、如权利要求1所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述电热丝的支撑结构包括一根后端嵌于刀柄内而前端伸在刀柄外部的铜棒，设于铜棒前端一侧的弓架，所述电热丝一端固定于铜棒的前端，另一端固定于刀柄内，电热丝中部由弓架绷紧；所述刀柄内部还设有顶针及拉紧弹簧，所述顶针及拉紧弹簧均为导电材质，且拉紧弹簧两端分别连接顶针和伸入刀柄内的电热丝的末端。

3、如权利要求2所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述刀柄上的两导电板分别借助于螺钉固定于刀柄上，且每一导电板的固定用的螺钉中均对应设有一颗导电材质的导电螺钉，该导电螺钉旋入刀柄内部后进一步连接于刀柄内的铜棒或顶针连接。

4、如权利要求1所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述刀具为平面切割刀，所述平面切割刀的支撑结构包括自刀柄前端面伸出的两根铜棒，电热丝的两端分别固定于铜棒的自由端，铜棒的自由端还设有用于调整电热丝倾斜角度并张紧电热丝的调节旋钮，刀柄上的两导电板分别借助于导电材质的导电螺钉与相应的铜棒导电相连。

5、如权利要求1所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述刀架上设有一引线块，所述引线块通过电线与电源一极相连，且引线块还通过穿过刀架轴及第一夹板的导线与第一夹板上的导电板相连。

6、如权利要求1所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述坯体夹紧装置包括设于台架一端的卡盘支柱、设于卡盘支柱内的卡盘轴、固定于卡盘轴末端的卡盘、设于卡盘上的两个卡爪、卡爪调节机构、设于卡盘支柱上用来锁定卡盘的卡盘锁紧机构；卡爪调节机构包括放置于卡盘的一中心槽内的两根平行于卡盘端面的丝杆，每根丝杆上螺纹连接一卡爪，每根丝杆的一端设有一齿轮，两齿轮相互啮合，每根丝杆另一端由固定在卡盘上的托块托起，其中一丝杆靠卡盘外部的一端还设有手动旋钮。

7、如权利要求6所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述卡盘锁紧机构包括平行于卡盘轴并固定在卡盘支柱上的套管、穿设于所述套管内的拉紧轴杆、铰接于拉紧轴杆一端的带有扳动手柄结构的偏心轮、固定于拉紧轴杆另一端的锁紧顶块、设于套管一端并与锁紧顶块相距狭小缝隙的锁紧夹块、与卡盘固定相连且伸入所述活动锁紧顶块与锁紧夹块之间的锁紧片。

8、如权利要求6所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述卡爪的行走部分连接于丝杆并放置于中心槽内，螺纹传动作用下两卡爪同步反向沿中心槽移动，所述卡爪的夹紧部分呈V字形。

9、如权利要求1所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述刀架上固定有一开口通孔的刀架轴夹紧块，刀架轴的末端穿设于其开口通孔中，与开口通孔垂直方向的上方的夹紧块上还开有通过开口部分的锁紧孔，锁紧孔的端部带有内螺纹，一轴杆穿设于所述锁紧孔内，其一端通过螺纹连接于夹紧块上，另一端与位于锁紧孔外部的锁轴偏心轮铰接。

10、如权利要求1所述的车床式泡沫塑料电热丝切割台，其特征在于：所述刀具为阶梯孔切割刀，所述阶梯孔切割刀外形呈“7”字形，其支撑结构包括自刀柄向前伸出的铜管，铜管前端一侧设有V形支撑架，电热丝自铜管内引出后由V形支撑架绷紧，电热丝在铜管内的部分再通过导电金属丝与用于锁固刀柄上表面的导电板的一导电螺钉相连接，而且所述导电金属丝与铜管管壁之间设有空心绝缘体。

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