專利名稱：車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及泡沫塑料加工設備，特別涉及一種車床式泡沫塑料電熱絲切割臺o背景技術泡沫塑料被廣泛用于包裝或廣告等行業，而目前的泡沫塑料產品多數采用 模塑成形工藝來制造，通過設計特定形狀的模具鑄出相應形狀的泡沫塑料產品。 這種泡沫塑料產品不僅模具設計麻煩且費用昂貴，而且產品形狀由模具控制， 產品形狀稍有變化即需要重新設計模具，適應性不強。為此，業界推出了利用電熱切割加工泡沫塑料產品的成型機，其主要利用 電熱刀具切割泡沫塑料坯體，從而加工出所需形狀的產品。但這種加工設備只 能先利用片狀的泡沬塑料切割出一層模型輪廓，再將多層輪廓疊加來構成一個 完整的模型，其不能直接加工出形狀復雜的模型，適用性存在一定缺陷。而且現有的泡沫塑料成型機固定坯體的結構極為簡單，例如利用固定針剌入坯體 或利用彈性夾夾持住，這種方式雖在操作較簡易，但存在定位不準的問題，無 法用于準確加工產品的要求。另外，現有的泡沫塑料切割機的刀具也較簡單，主要就是將一根電熱絲繃 直即使用于加工。這樣的刀具結構只能進行一次一個方向的切割，改變加工位 置就要變動毛坯體位置。目前還沒有能不變動毛坯體位置就能對相貫孔形狀進 行切割加工的特制電熱絲刀具。發明內容本發明所要解決的技術問題是提供一種車床式泡沫塑料電熱絲切割臺， 其刀具的引電裝置體積小、隱蔽性強、不影響切割操作。本發明進一步所要解決的技術問題是提供一種車床式泡沫塑料電熱絲切 割臺，其刀具結構按基本幾何結構分類制作，適用性要強，便于操作和維修。本發明進一步所要解決的技術問題是提供一種車床式泡沫塑料電熱絲切 割臺，能準確固定泡沫塑料坯體，并能按加工要求鎖定坯體的旋轉角度。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案 一種車床式泡沬塑料電熱絲切割臺，包括臺架、固定于臺架一端的坯體夾緊裝置、固定于臺架上的三 維行走機構、固定于三維行走機構上的刀架上的刀具夾、由刀具夾夾持的刀具 及電源裝置，所述刀具夾包括穿設于刀架上的刀架軸、設于刀架軸一端并用于 夾持刀具的第一夾板和第二夾板，所述第一夾板、第二夾板的夾持面均設有導 電板，其中第一夾板上的導電板與刀架軸之間電絕緣但與電源的一極相連，而 第二夾板的導電板通過導電材質的第二夾板與刀架軸電連通，所述刀架軸再通過三維行走機構、臺架與電源另一極相連；所述刀具包括刀柄及借助相應的支 撐結構裝設于刀柄前端的電熱絲，刀柄供夾持的兩表面上分別設有導電板，刀 柄上的所述兩導電板分別通過相應的導電結構連接電熱絲的兩端。進一步地，所述支撐結構包括一根后端嵌于刀柄內而前端伸在刀柄外部的 銅棒，設于銅棒前端一側的弓架，所述電熱絲一端固定于銅棒的前端，另一端 固定于刀柄內，電熱絲中部由弓架繃緊；所述刀柄內部還設有頂針及拉緊彈簧， 所述頂針及拉緊彈簧均為導電材質，且拉緊彈簧兩端分別連接頂針和伸入刀柄 內的電熱絲的末端。進一步地，所述刀具為平面切割刀，所述平面切割刀的支撐結構包括自刀 柄前端面伸出的兩根銅棒，電熱絲的兩端分別固定于銅棒的自由端，銅棒的自 由端還設有用于調整電熱絲傾斜角度并張緊電熱絲的調節旋鈕，刀柄上的兩導 電板分別借助于導電材質的導電螺釘與相應的銅棒導電相連。進一步地，所述坯體夾緊裝置包括設于臺架一端的卡盤支柱、設于卡盤支 柱內的卡盤軸、固定于卡盤軸末端的卡盤、設于卡盤上的兩個卡爪、卡爪調節 機構、設于卡盤支柱上用來鎖定卡盤的卡盤鎖緊機構；卡爪調節機構包括放置 于卡盤的一中心槽內的兩根平行于卡盤端面的絲桿，每根絲桿上螺紋連接一卡 爪，每根絲桿的一端設有一齒輪，兩齒輪相互嚙合，每根絲桿另一端由固定在 卡盤上的托塊托起，其中一絲桿靠卡盤外部的一端還設有手動旋鈕。本發明的有益效果是本發明通過刀具夾及刀柄上對應設置導電板，而刀 柄上的導電板又與電熱絲相連，從而在裝夾刀具時即可通過導電板的對接導通 而為電熱絲供電，其方式新穎，有效簡化了電路設計及布線。而且刀具可以根 據產品形狀的需求進行更換，以適應不同形狀產品的加工需求；此外，其卡盤 結構不僅可以穩固地夾緊坯體，而且調節卡爪時還能準確定位。
圖1是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的整體結構示意圖。圖2是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的坯體固定裝置結構示意圖。圖3是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的刀架分解示意圖。圖4是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的卡爪調節機構的結構簡圖。圖5是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的卡盤鎖緊機構的結構簡圖。圖6是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的刀架軸的結構示意圖。圖7是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的刀架示意圖。圖8是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的刀架軸鎖緊結構示意圖。圖9是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的刀具結構示意圖。圖10是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的另一種刀具結構示意圖。圖11是本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺的又一種刀具結構示意圖。下面結合附圖對本發明做進一步描述具體實施方式
如圖1至圖3所示，本發明提供一種車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，包括 臺架1、固定于臺架1 一端的坯體固定裝置2、固定于臺架1上的三維行走機構 3、設于三維行走機構3的刀架34上的刀具夾4、由刀具夾4夾持住的刀具5 以及電源(圖未示出)。其中，臺架1是供其余組件安裝的框架平臺，可采用金屬型材制造。 結合圖4、圖5所示，所述坯體固定裝置2包括設于臺架1 一端的卡盤支柱 20、穿通于卡盤支柱20上的卡盤軸21、固定于卡盤軸21末端的卡盤22、兩 個設于卡盤22上的卡爪23、設于卡盤支柱20上用于在加工時鎖定卡盤22的 鎖緊機構(用什么數字表示鎖緊機構？并非所有的元件都必須加標號，由于鎖 緊機構為多個組件構成的整體，從圖中不容易標示，可以不對整體進行標注， 而只標注各組件)。其中所述卡爪調節機構包括放置于卡盤中心槽內的兩根平行 于卡盤22端面的絲桿241，兩絲桿的一端分別設有一齒輪242，并相互嚙合， 兩絲桿另一端由固定在卡盤上的托塊240托起，，每根絲桿241上螺紋連接一卡 爪23;其中一絲桿靠卡盤外部的一端還設有手動旋鈕243，優選地，是該絲桿 的一端伸至卡盤外部后再設手動旋鈕243。旋動手動旋鈕243，使其對應的絲桿 241旋轉，而通過一對齒輪242的嚙合傳動使另一絲桿241也同步旋轉，且兩 絲桿241的旋轉方向相反，從而使分別設于相應絲桿241上的兩卡爪23同步相向移動或反向移動，以夾緊或松開泡沫塑料坯體。所述卡盤22上設有中心槽 220，卡爪23位于中心槽220內，在絲桿241傳動作用下沿中心槽220移動。所述鎖緊機構包括平行于卡盤軸21并穿通于卡盤支柱20上的套管250、 穿設于所述套管內的拉緊軸桿251、鉸接于拉緊軸桿一端的帶有扳動手柄結構 的鎖盤偏心輪252、固定于拉緊軸桿251另一端的鎖緊頂塊253、設于套管一 端并與鎖緊頂塊相距狹小縫隙的鎖緊夾塊254、與卡盤固定相連且伸入所述活 動鎖緊頂塊與鎖緊夾塊之間的鎖緊片255。為便于操作，所述鎖盤偏心輪252 還可向一側延伸形成一扳動手柄256。所述卡盤22設計成圓盤狀，其圓周面上 設有刻度221。當需要固定住卡盤時，只需扳動手柄256，使鎖盤偏心輪252 的最高點抵頂于套管250端面上，從而拉動拉緊軸桿251，使鎖緊夾塊254向 鎖緊片255方向移動，最終與鎖緊頂塊253配合夾緊所述鎖緊片255，由于鎖 緊片255與卡盤是固定相連的，相應地，也就固定住了卡盤22。采用這種固定 方式可以方便地在任意角度固定住卡盤22，而卡盤22圓周面上設有的刻度221 可讓操作者準確調整卡盤22的任意旋轉位置。所述三維行走機構3由橫向滑軌30 (X軸向)、可滑動地設于橫向滑軌30 上的縱向滑軌31 (丫軸向)、可滑動地設于縱向滑軌31上的底座32、可自轉地 設于底座32上的刀架立柱33 (Z軸向)以及可升降地設置于刀架立柱上的刀架 34構成，從而可以通過手動或電動使刀架34在X軸、Y軸、Z軸三個軸向上位 移，這種三維行走機構3在機械產品領域應用頗多，在此對其具體結構不做詳 述。結合圖6及圖7所示，所述刀具夾4包括穿設于刀架34上的刀架軸40、 設于刀架軸40 —端并可彼此相對活動以夾緊刀具5的第一夾板41和第二夾板 42、設于刀架34上的用于夾緊刀架軸40的夾緊組件43。所述刀架軸40成T 字型，由軸桿401和軸盤402組成，軸桿401穿設于刀架34上，軸盤402供 安裝第一夾板41和第二夾板42。第一夾板41、下板42的夾持面分別設有導電 板411、421，其中第一夾板41上的導電板411與刀架軸40之間絕緣，而第二 夾板42上的導電板421通過導電材質的第二夾板42與刀架軸40導電連接。而 在刀架34上設有引線塊35，所述引線塊35通過電線36與電源的一極相連， 而引線塊35還通過穿設于軸盤402及第一夾板41中的導線412而與第一夾板 41上的導電板411相連。如圖7所示，所述夾緊組件43包括固定于刀架34上且具有通孔4300的刀架軸夾緊塊430、 一夾緊軸桿431及鎖軸偏心輪432，刀 架軸40的末端穿設于其通孔4300中，所述夾緊塊430上半部份有一與通孔 4300相連通的開口槽4301 ，在夾緊塊430上設有垂直穿通所述開口槽4301的 鎖緊孔4302。所述夾緊軸桿431穿設于所述鎖緊孔4302內，其一端用螺紋連 接固定于夾緊塊430上，另一端與位于鎖緊孔4302外部的鎖軸偏心輪432鉸 接，鎖軸偏心輪432同樣也可延伸形成扳手柄4320以便操作。通過扳動所述鎖 軸偏心輪432，使其最高點抵頂于夾緊塊430上，即可使開口槽4301寬度變窄， 從而由通孔4300夾緊刀架軸34，使刀架軸34無法轉動。如圖9所示，所述刀具5包括刀柄50、自刀柄50前端面伸出的銅棒51、 設于銅棒51前端的弓架52以及一根電熱絲53，其中的銅棒51、弓架52即共 同構成一支撐結構用于支撐繃緊電熱絲53，所述電熱絲53 —端固定于銅棒51 的前端，另一端固定于刀柄50內部，而電熱絲53中段架設于所述弓架52上并 由弓架52將電熱絲53繃緊。所述刀柄50的夾緊面上分別借助于導電螺釘540 固定有一塊導電板54，導電螺釘540螺旋入刀柄50內，與銅棒51—端相連， 另一導電螺釘540旋入刀柄50內的另一端并與一頂針55相連，所述頂針55 一端連接于一拉緊彈簧56上，拉緊彈簧56的另一端與伸入刀柄50內部的電熱 絲53末端相連，通過調節頂針55可調節拉緊彈簧56的拉緊力，所述導電螺釘 540、頂針55、拉緊彈簧還構成導電結構，將電力相應傳遞至電熱絲53上。在 如圖7所示的實施方式中，電熱絲53是穿過設于刀柄50端面上的一銅套57后 而伸入刀柄50內部的。如圖10所示，是本發明采用的另一種刀具，所述刀具為平面切割刀，這種 刀具的支撐結構改為自50前端面伸出的兩根銅棒51 ，而電熱絲53的兩端分別 固定于兩銅棒51的自由端，兩銅棒51的自由端還設有用于調整電熱絲53傾斜 角度并張緊電熱絲53的調節旋鈕58，這種刀柄50的兩個被夾表面同樣設有導 電板54，而兩銅棒51分別與對應的一塊導電板54導電相連，其可以通過導電 螺釘540實現銅棒51與導電板54的導電相連。如圖11所示，是本發明的又一種刀具結構示意圖，所示刀具為階梯孔切割 刀，其外形類似"7"字形，其刀柄包括刀柄50，刀柄50上設有向前伸出的銅 管60，銅管60前端還固定電熱絲53通過銅管60內引出后由一 V形支撐架61 繃緊，電熱絲53在銅管60內的部分再通過導電金屬絲63與用于鎖固刀柄50上表面的導電板54的導電螺釘540相連接，而且所述導電金屬絲63與銅管60 管壁之間借助于空心絕緣體64隔離開來。本發明車床式泡沫塑料電熱絲切割臺采用低壓安全交流或直流電源，可將 220V電源通過變壓裝置后轉變為安全低壓電源使用。電源的一極通過電線36、 引線塊35、導線412連接到第一夾板41上的導電板411，所述導電板411再 將電力傳遞到刀柄50上對應的導電板54，由導電板54再傳遞至電熱絲53，使 電熱絲工作發熱，電熱絲53另一端則再通過刀柄50上的另一塊導電板54、第 二夾板42及其上的導電板421將電流傳至刀架軸40，而刀架軸40再通過三維 行走機構連接至臺架1，由臺架連接至電源另一極，實現電流回路。本發明利用 了切割平臺本身的一些可導電的零部件作為導電線路，從而可簡化電路設計或 布線。9
權利要求
1、一種車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，包括臺架、固定于臺架一端的坯體夾緊裝置、固定于臺架上的三維行走機構、固定于三維行走機構的刀架上的刀具夾、由刀具夾夾持的刀具及電源裝置，其特征在于所述刀具夾包括穿設于刀架上的刀架軸、設于刀架軸一端并用于夾持刀具的第一夾板和第二夾板，所述第一夾板、第二夾板的夾持面均設有導電板，其中第一夾板上的導電板與刀架軸之間電絕緣但與電源的一極相連，而第二夾板的導電板通過導電材質的第二夾板與刀架軸電連通，所述刀架軸再通過三維行走機構、臺架與電源另一極相連；所述刀具包括刀柄及借助相應的支撐結構裝設于刀柄前端的電熱絲，刀柄供夾持的兩表面上分別設有導電板，刀柄上的所述兩導電板分別通過相應的導電結構連接電熱絲的兩端。
2、 如權利要求1所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 電熱絲的支撐結構包括一根后端嵌于刀柄內而前端伸在刀柄外部的銅棒，設于 銅棒前端一側的弓架，所述電熱絲一端固定于銅棒的前端，另一端固定于刀柄 內，電熱絲中部由弓架繃緊；所述刀柄內部還設有頂針及拉緊彈簧，所述頂針 及拉緊彈簧均為導電材質，且拉緊彈簧兩端分別連接頂針和伸入刀柄內的電熱 絲的末端。
3、 如權利要求2所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 刀柄上的兩導電板分別借助于螺釘固定于刀柄上，且每一導電板的固定用的螺 釘中均對應設有一顆導電材質的導電螺釘，該導電螺釘旋入刀柄內部后進一步 連接于刀柄內的銅棒或頂針連接。
4、 如權利要求1所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 刀具為平面切割刀，所述平面切割刀的支撐結構包括自刀柄前端面伸出的兩根 銅棒，電熱絲的兩端分別固定于銅棒的自由端，銅棒的自由端還設有用于調整 電熱絲傾斜角度并張緊電熱絲的調節旋鈕，刀柄上的兩導電板分別借助于導電 材質的導電螺釘與相應的銅棒導電相連。
5、 如權利要求1所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 刀架上設有一引線塊，所述引線塊通過電線與電源一極相連，且引線塊還通過 穿過刀架軸及第一夾板的導線與第一夾板上的導電板相連。
6、 如權利要求1所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述坯體夾緊裝置包括設于臺架一端的卡盤支柱、設于卡盤支柱內的卡盤軸、固定于卡盤軸末端的卡盤、設于卡盤上的兩個卡爪、卡爪調節機構、設于卡盤支柱上用來鎖定卡盤的卡盤鎖緊機構；卡爪調節機構包括放置于卡盤的一中心槽內的兩根平行于卡盤端面的絲桿，每根絲桿上螺紋連接一卡爪，每根絲桿的一端設有一齒輪，兩齒輪相互嚙合，每根絲桿另一端由固定在卡盤上的托塊托起， 其中一絲桿靠卡盤外部的一端還設有手動旋鈕。
7、 如權利要求6所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 卡盤鎖緊機構包括平行于卡盤軸并固定在卡盤支柱上的套管、穿設于所述套管 內的拉緊軸桿、鉸接于拉緊軸桿一端的帶有扳動手柄結構的偏心輪、固定于拉 緊軸桿另一端的鎖緊頂塊、設于套管一端并與鎖緊頂塊相距狹小縫隙的鎖緊夾 塊、與卡盤固定相連且伸入所述活動鎖緊頂塊與鎖緊夾塊之間的鎖緊片。
8、 如權利要求6所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 卡爪的行走部分連接于絲桿并放置于中心槽內，螺紋傳動作用下兩卡爪同步反 向沿中心槽移動，所述卡爪的夾緊部分呈V字形。
9、 如權利要求1所述的車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，其特征在于所述 刀架上固定有一開口通孔的刀架軸夾緊塊，刀架軸的末端穿設于其開口通孔中， 與開口通孔垂直方向的上方的夾緊塊上還開有通過開口部分的鎖緊孔，鎖緊孔 的端部帶有內螺紋， 一軸桿穿設于所述鎖緊孔內，其一端通過螺紋連接于夾緊 塊上，另一端與位于鎖緊孔外部的鎖軸偏心輪鉸接。
10、 如權利要求1所述的車床式泡沬塑料電熱絲切割臺，其特征在于所 述刀具為階梯孔切割刀，所述階梯孔切割刀外形呈"7"字形，其支撐結構包 括自刀柄向前伸出的銅管，銅管前端一側設有V形支撐架，電熱絲自銅管內引 出后由V形支撐架繃緊，電熱絲在銅管內的部分再通過導電金屬絲與用于鎖固 刀柄上表面的導電板的一導電螺釘相連接，而且所述導電金屬絲與銅管管壁之 間設有空心絕緣體。
全文摘要
本發明涉及一種車床式泡沫塑料電熱絲切割臺，包括臺架、坯體夾緊裝置、三維行走機構、固定于三維行走機構的刀架上的刀具夾、由刀具夾夾持的刀具及電源裝置，刀具夾包括刀架軸、用于夾持刀具的第一夾板和第二夾板，第一夾板、第二夾板的夾持面均設有導電板，第一夾板的導電板與刀架軸之間電絕緣但與電源一極相連，第二夾板的導電板通過導電材質的第二夾板與刀架軸電連通，刀架軸再通過三維行走機構、臺架與電源另一極相連；刀具包括刀柄及借助支撐結構裝設于刀柄前端的電熱絲，刀柄供夾持的兩表面上分別設有導電板，刀柄的兩導電板分別通過導電結構連接電熱絲兩端。本發明在裝刀具時通過導電板的對接導通而為電熱絲供電，簡化了電路設計及布線。
文檔編號B26F3/06GK101402208SQ20081021714
公開日2009年4月8日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者周紅海, 朱文和, 管巧娟 申請人:深圳職業技術學院