技术领域
[0001] 本
发明涉及纸制品加工领域，具体涉及纸制品整型切割装置。
背景技术
[0002] 在制作各种
包装纸时，需要对纸张进行切割，有些包装纸需要整型切割。目前的切割方式均是采用人工的方式进行切割，因为需要应付不同的图形图案，采用机器自动化很难实现按需切割。而且，现在有的部分自动化的切割装置也无法应对不同形状的包装纸、标签等的切割需求。如
专利(ZL201711103350.0)1.一种纸制品切割装置，包括
箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)内腔顶部的中端固定连接有滑座(19)，所述滑座(19)底部的中端滑动连接有滑动器(18)，所述滑动器(18)的底部固定连接有电动伸缩杆(17)，所述电动伸缩杆(17)的底部固定连接有
连接杆(16)，所述连接杆(16)的底部固定连接有
电机支座(5)，所述电机支座(5)的内表面固定连接有第一电机(15)，所述第一电机(15)的
输出轴固定连接有切割盘(3)，所述箱体(1)内腔左侧的上端固定连接有
温度传感器(2)，所述箱体(1)内腔左右两侧的上端均固定连接有
风扇(14)，所述箱体(1)内腔右侧的上端固定连接有照明灯(23)，所述箱体(1)内腔背部的左右两端分别固定连接有从动辊(6)和主动辊(13)，且主动辊(13)和从动辊(6)之间通过传送带(7)传动连接，所述箱体(1)内腔的下端固定连接有导料板(12)，所述箱体(1)内腔底部的中端开设有
抽屉座(11)，所述抽屉座(11)的内腔滑动连接有抽屉(10)，所述抽屉(10)内腔底部的中端嵌设有
压力传感器(9)，所述箱体(1)外表面左侧的上端固定连接有扬声器(22)，所述箱体(1)背部的右下端固定连接有第二电机(20)，且第二电机(20)的输出轴与主动辊(13)固定连接。
[0003] 而且，目前的这些切割装置无法大批量切割，即使大批量切割也会导致效率过低。
[0004] 而采用其他的大型切割装置进行切割，而这种大型设备的成本却极为昂贵，一般企业无法购买。
发明内容
[0005] 鉴于
现有技术中的上述
缺陷或不足，期望提供一种纸制品整型切割装置。
[0006] 根据本
申请实施例提供的技术方案，纸制品整型切割装置，包括底座，所述底座的上方通过螺丝固定有
工作台，所述工作台的两侧边设有对齐装置；
[0007] 所述对齐装置包括在所述工作台的后方的两侧分别设有一条调节槽，在所述调节槽上
焊接有一固定杆，在所述调节槽上分别安装有对齐板，在所述对齐板与所述调节槽相对应的
位置上焊接有一套筒，所述套筒套在所述固定杆上，在所述套筒的外侧通过连接件连接着汽缸，所述套筒的外直径小于所述调节槽的宽度在所述套筒的内侧设有滚珠槽，所述滚珠槽向着所述固定杆圆心的一侧设有开口，所述滚珠槽内安装有滚珠，所述滚珠的直径大于所述开口的直径，在所述工作台的前端通过螺丝固定有样纸调整-校对装置；
[0008] 所述样纸调整-校对装置包括承纸板、
齿条、活动辊、
齿轮、电机和
外壳，所述外壳为长方形结构，分别外壳A和外壳B，所述外壳A和外壳B均为L形结构且一侧设有螺丝孔，所述外壳A焊接在所述工作台的前端面上，在所述外壳A内壁的左侧设有一电机座，在所述电机座上安装有电机，在所述外壳A的两端分别设有一支座，在所述支座上焊接有一
轴承，所述活动辊穿过所述轴承并通过
锁紧件将活动辊和轴承锁紧在一起，在所述活动辊靠近所述电机的一端与所述电机的输出端采用
啮合的方式连接，在所述活动辊上套有所述齿轮并通过锁紧件进行固定，所述齿条通过螺丝固定在所述承纸板的下方，所述外壳B的上表面设有齿轮槽，所述齿轮和齿条啮合，所述齿条的两端设有限位
块，
[0009] 在所述工作台的上方安装有位移机构，所述位移机构包括X轴臂、Y轴臂和主臂，所述主臂通过螺丝安装在两条调节槽的中间，在所述主臂的上表端安装有电机A，在所述电机A上安装着所述X轴臂，在所述X轴臂的另一端设有一个调节槽，在调节槽上套装有一Y轴座，在所述Y轴座上安装有电机B，所述电机B的输出端上连接着
小齿轮，在所述Y轴臂的中部设有齿条槽，在齿条槽的两侧通过螺丝安装有小齿条，小齿条与小齿轮啮合且小齿条与小齿轮之间；
[0010] 在所述X轴臂和Y轴臂上分别安装有
激光切割头，
[0011] 在所述对齐板上安装有测量机构，在所述对齐板的中部镶嵌有x轴测量激光头、y轴测量激光头和激
光接收器；
[0012] 在所述主臂上安装有一校正-紧急纠偏机构，所述校正-紧急纠偏机构包括摄像头和壳体，所述壳体通过螺丝安装在所述主臂的前端，在所述壳体的前端开有一个采像孔，所述摄像头安装在所述壳体内且镜头部分安装地采像孔上；在所述壳体内还安装有
电路板及断电
开关，在所述壳体的一侧设有
散热孔，在散热孔的前端安装有散热风扇。
[0013] 本发明中，所述底座为正方形结构且四边支脚由
角钢焊接而成，在所述底座的下方设有承物板及零件备用柜。
[0014] 本发明中，所述套筒和汽缸连接处的连接件分别两端的固定环和中间的活动环组成，固定环套在活动环的两端内侧且固定环和活动环之间设有相适应的
螺纹，在固定环内同样设有螺纹且在套筒和汽缸上也设有相适应的螺纹。
[0015] 本发明中，所述滚珠槽的前端设有螺纹，在前端上安装有一
密封件，密封件为金属材质且在外表面设有十字凹槽，在密封件的
外圈上设有螺纹。
[0016] 本发明中，所述样纸调整-校对装置位于工作台的中间位置，且长度为工作台的长度的二分之一，所述齿条与所述承纸板之间有缝隙，在所述外壳B上设有L形板，L形板卡在缝隙中。
[0017] 本发明中，所述电机座上垫有减震垫，在所述电机座的两侧设有电机固定环，两个电机固定环之间通过螺丝固定连接。
[0018] 本发明中，所述X轴臂上的激光切割头与Y轴臂上的激光切割头均为不均匀分布，所述X轴臂与Y轴臂上的激光切割头之间相互配合。
[0019] 本发明中，在所述切割装置外还包括一电控箱，电控箱上均通过数据
导线与切割装置上各个电器组件连接，在激光切割头和电控箱之间通过无线连接。
[0020] 本发明中，所述主臂、X轴臂与Y轴臂上的电机及激光切割头的电源线均经过所述校正-紧急纠偏机构的电磁开关，在校正-紧急纠偏机构内设有一与
电路板连接的蜂鸣器。
[0021] 综上所述，本申请的有益效果：
[0022] 1.自动化切割，不需要工人进行操作控制，极大的降低了错误率和极大的提高了成品率，对纸张的利用率也得到了提高；
[0023] 2.采用激光切割，切割速度快，不存在刀具卡纸的情况，且不会对样纸造成位移偏差，因此，可以同时对多样纸同时进行切割；
[0024] 3.X轴臂带动Y轴臂运动，减少了对Y轴臂的运算量。
附图说明
[0025] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026] 图1为本发明的整体展开结构示意图；
[0027] 图2为本发明中套筒的剖面结构示意图；
[0028] 图3为本发明中样纸调整-校对装置的结构展开示意图；
[0029] 图4为本发明中X轴臂和Y轴臂的结构示意图；
[0030] 图5为本发明中对齐板的左视结构示意图；
[0031] 图6为本发明中对齐板的右视结构示意图；
[0032] 图7为本发明中为金属触片部分的结构示意图；
[0033] 图8为本发明中工作台的俯视结构示意图；
[0034] 图9为本发明中校正-紧急纠偏机构的结构示意图。
[0035] 图中标号：底座－1；工作台－2；对齐板－3；固定杆－4；套筒－5；滚珠槽－6；滚珠－7；样纸调整-校对装置－8；位移机构－9；激光切割头－10；测量机构-11；校正-紧急纠偏机构－12；金属触片-13；
[0036] 滚珠槽-5.1；
[0037] 承纸板－8.1；齿条－8.2；活动辊－8.3；齿轮－8.4；电机－8.5；外壳－8.6；支座－8.7；轴承－8.8；
[0038] X轴臂－9.1；Y轴臂－9.2；主臂－9.3；
[0039] x轴测量激光头-11.1；y轴测量激光头-11.2；激光接收器-11.3；
[0040] 摄像头－12.1；壳体－12.2。
具体实施方式
[0041] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
[0042] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0043] 如图1所示，一种纸制品整型切割装置，包括底座1，所述底座1的上方通过螺丝固定有工作台2，所述工作台2的两侧边设有对齐装置；
[0044] 所述对齐装置包括在所述工作台2的后方的两侧分别设有一条调节槽，在所述调节槽上焊接有一固定杆4，在所述调节槽上分别安装有对齐板3，在所述对齐板3与所述调节槽相对应的位置上焊接有一套筒5，所述套筒5套在所述固定杆4上，在所述套筒5的外侧通过连接件连接着汽缸6，如图2所示，所述套筒5的外直径小于所述调节槽的宽度在所述套筒5的内侧设有滚珠槽5.1，所述滚珠槽5.1向着所述固定杆4圆心的一侧设有开口，所述滚珠槽5.1内安装有滚珠7，所述滚珠7的直径大于所述开口的直径，在所述工作台2的前端通过螺丝固定有样纸调整-校对装置8；
[0045] 如图3所示，所述样纸调整-校对装置8包括承纸板8.1、齿条8.2、活动辊8.3、齿轮8.4、电机8.5和外壳8.6，所述外壳8.6为长方形结构，分别外壳A和外壳B，所述外壳A和外壳B均为L形结构且一侧设有螺丝孔，所述外壳A焊接在所述工作台2的前端面上，在所述外壳A内壁的左侧设有一电机座，在所述电机座上安装有电机8.5，在所述外壳A的两端分别设有一支座8.7，在所述支座8.7上焊接有一轴承8.8，所述活动辊8.3穿过所述轴承8.8并通过锁紧件将活动辊8.3和轴承8.8锁紧在一起，在所述活动辊8.3靠近所述电机8.5的一端与所述电机8.5的输出端采用啮合的方式连接，在所述活动辊8.3上套有所述齿轮8.4并通过锁紧件进行固定，所述齿条8.2通过螺丝固定在所述承纸板8.1的下方，所述外壳B的上表面设有齿轮槽，所述齿轮8.4和齿条8.2啮合，所述齿条8.2的两端设有限位块，
[0046] 如图4所示，在所述工作台2的上方安装有位移机构9，所述位移机构9包括X轴臂9.1、Y轴臂9.2和主臂9.3，所述主臂9.3通过螺丝安装在两条调节槽的中间，在所述主臂9.3的上表端安装有电机A，在所述电机A上安装着所述X轴臂9.1，在所述X轴臂9.1的另一端设有一个调节槽，在调节槽上套装有一Y轴座，在所述Y轴座上安装有电机B，所述电机B的输出端上连接着小齿轮，在所述Y轴臂9.2的中部设有齿条槽，在齿条槽的两侧通过螺丝安装有小齿条，小齿条与小齿轮啮合且小齿条与小齿轮之间；在所述X轴臂9.1和Y轴臂9.2上分别安装有6个激光切割头10，如图5和图6所示，在所述对齐板3上安装有测量机构11，在所述对齐板3的中部镶嵌有x轴测量激光头11.1、y轴测量激光头11.2和激光接收器11.3；在所述主臂9.3上安装有一校正-紧急纠偏机构12，所述校正-紧急纠偏机构12包括摄像头12.1和壳体12.2，所述壳体12.2通过螺丝安装在所述主臂9.3的前端，在所述壳体12.2的前端开有一个采像孔，所述摄像头12.1安装在所述壳体12.2内且镜头部分安装地采像孔上；在所述壳体12.2内还安装有电路板及断电开关，在所述壳体12.2的一侧设有散热孔，在散热孔的前端安装有散热风扇。所述底座1为正方形结构且四边支脚由角钢焊接而成，在所述底座1的下方设有承物板及零件备用柜。所述套筒5和汽缸6连接处的连接件分别两端的固定环和中间的活动环组成，固定环套在活动环的两端内侧且固定环和活动环之间设有相适应的螺纹，在固定环内同样设有螺纹且在套筒5和汽缸6上也设有相适应的螺纹。所述滚珠槽5.1的前端设有螺纹，在前端上安装有一密封件，密封件为金属材质且在外表面设有十字凹槽，在密封件的外圈上设有螺纹。所述样纸调整-校对装置8位于工作台2的中间位置，且长度为工作台2的长度的二分之一，所述齿条8.2与所述承纸板8.1之间有缝隙，在所述外壳B上设有L形板，L形板卡在缝隙中。所述电机座上垫有减震垫，在所述电机座的两侧设有电机固定环，两个电机固定环之间通过螺丝固定连接。所述X轴臂9.1上的6个激光切割头10与Y轴臂9.2上的6个激光切割头10均为不均匀分布，所述X轴臂9.1与Y轴臂9.2上的激光切割头10之间相互配合。在所述切割装置外还包括一电控箱，电控箱上均通过数据导线与切割装置上各个电器组件连接，在激光切割头10和电控箱之间通过无线连接。所述主臂9.3、X轴臂9.1与Y轴臂9.2上的电机及激光切割头10的电源线均经过所述校正-紧急纠偏机构12的电磁开关，在校正-紧急纠偏机构12内设有一与电路板连接的蜂鸣器。
[0047] 在使用时，由于X轴臂9.1与Y轴臂9.2旋转转动时可能会对激光切割头10上的电源线造成干扰。因此，X轴臂9.1、Y轴臂9.2和主臂9.3均采用中空结构，线从内部走，就不会在旋转时造成不必要的麻烦。电源线经过主臂9.3时，如图9所示，均接在校正-紧急纠偏机构12的电磁开关上，在壳体12.2的后方设有走线孔。在校正-紧急纠偏机构12内还包括PCL电路板，在电路板上插有闪存卡，闪存卡内部的数据三个月一清。可通过PCL电路板上的type-c
接口进行读取。在走线时，电源线和备份有线数据线合并在一起；将线路梳理清晰，线从主臂9.3底部走出，分别与电控箱与电源线连接即可。而且各线之间留有富余，且富余的部分为
弹簧状。因为在X轴臂9.1、Y轴臂9.2旋转时会带动激光切割头10发生位移。呈弹簧状的线路会自动复位。
[0048] 在安装底座1时，通过4块角钢和连接钢板进行焊接或者通过螺丝进行安装。底座1的长度可以支持工作台2或者包括样纸调整-校对装置8。在底座1的中部还设有一滑轨件，用于安装抽屉，抽屉内备份有激光切割头10、数据线等
电子备份元件。当在工作前进行测试时，发现有损坏件时可及时更换。而激光切割头10相对来说是一种易损元件，因此，为防止影响工作，需要多备份。在更换时激光切割头10时，由于线路位于X轴臂9.1、Y轴臂9.2的内部，因此，为了安装方便，采用触点式安装方法。如图7所示，即在X轴臂9.1、Y轴臂9.2的安装口处设有四个金属触片13，金属触片13与各线路连接，然后在激光切割头10的外侧设有相匹配的金属触片，在安装激光切割头10时，金属触片相互对齐；往下按压时，金属触片贴合在一起，即可实现供电功能。这样极大的方便了安装与拆卸过程。
[0049] 如图8所示，工作台2采用
合金板材，耐高温，在激光的照射下依然无损。而最好采用耐高温的陶瓷铺设在工作台2的表面。在安装工作台2时，需要在后方开有两个
槽口，在槽口内焊接一固定杆4，固定杆4采用空心的金属材质，可降低整体的重量。而工作台2通过焊接或者通过连接件连接的方式安装在底座1上。一般采用连接件的形式，这样方便安装与拆卸。连接件为L形结构，一边通过螺丝安装在工作台2上，另一边安装在底座1的支腿上。在固定杆4上套有套筒5，在套筒5上设有滚珠槽6，滚珠槽6内放置有滚珠7。由于套筒5的一端上焊接有对齐板3，滚珠7方便套筒5及对齐板3的整体在固定杆4上活动。而在焊接对齐板3时，套筒5的上表面高于工作台2，因此，对齐板3焊接在套筒5的上端，对齐板3与工作台2表面正好相切。对齐板3有两块，可根据实际工作需求使其中一块对齐板3处于不活动状态，另一块处于常活动常调整状态。但如果原料纸发生较大改变时，可同时调整两块对齐板3。在套筒5的另一端通过连接件与汽缸连接，汽缸可推动套筒5往复运动，同时使对齐板3发生运动。从而进行调整。对齐板3的主要作用在于提供一个长宽高的空间数据反馈给电控箱，使电控箱的工作范围不超出该范围。其作用并不是要把纸张进行对齐，而纸张略有偏斜并不影响切割。
[0050] 安装在活动的对齐板3上的x轴测量激光头11.1、y轴测量激光头11.2和激光接收器11.3，x轴测量激光头11.1发射横向的激光而y轴测量激光头11.2发出纵向的激光。
[0051] 激光测距(laser distance measuring)是以
激光器作为
光源进行测距。根据激光工作的方式分为连续激光器和
脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于
相位式激光测距；双异质砷化镓
半导体激光器，用于红外测距；红
宝石、钕玻璃等固体激光器，用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距
精度。
[0052] 其原理是：
[0053] 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离：脉冲法和相位法。脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-10厘米左右。另外，此类测距仪的测量盲区一般是1米左右。
[0054] 激光测距是光波测距中的一种测距方式，如果光以速度c在空气中传播在A、B两点间往返一次所需时间为t，则A、B两点间距离D可用下列表示。
[0055] D＝ct/2
[0056] 式中：
[0058] c——速度；
[0059] t——光往返A、B一次所需的时间。
[0060] 由上式可知，要测量A、B距离实际上是要测量光传播的时间t，根据测量时间方法的不同，激光测距仪通常可分为脉冲式和相位式两种测量形式。典型的是WILD的DI-3000、真尚有的LDM30X。
[0061] 需要注意，测相并不是测量红外或者激光的相位，而是测量调制在红外或者激光上面的
信号相位。
[0062] 激光接收器11.3接收到的数据传递给电控箱，从而电控箱得到了一个空间的长和高的数据，而该
工作空间的宽则由汽缸的推进长度来获得。由于另外一块对齐板处于静止状态，因此，该汽缸的推出长度是确定的，而再由常量即两个调节槽之间的距离，再加上或者减去常活动汽缸的鬼推进距离，即可得到纸宽。由于在正常工作过程中，纸张的宽度与长度相对的都是固定的。变动的仅是需要切割纸张的多少所形成的高度。但该高度不会高于X轴臂－9.1的高度。因此，也可以提前输入该工作空间的长与宽。并不需要进行测量，只有在发生变动时才需要测量。
[0063] X轴臂9.1和Y轴臂9.2是属于可调换的组件，因为不同客户的需求不同，有些对图形图案的尺寸大小要求不同，固定的X轴臂9.1和Y轴臂9.2无法满意这种需求。而激光切割头10的分布则是在一般情况下，X轴臂9.1上的激光切割头10和Y轴臂9.2上的激光切割头10相间隔且在一平面上的激光切割头10不在同一
水平线上。Y轴臂9.2一般只做往复运动。旋转运动由带动X轴臂9.1运动的电机提供。两者配合，可在水平面上呈360度切割。不同的激光切割头10在电控箱的预设程度控制下，可切割出各种各样的图形图案，满足不同客户的需求。由于激光的特性，可同时进行批量切割。
[0064] 工作时，根据客户所提供的图案进行活动轨迹
算法预设。预设完算法后进行切割运算。在工作台2上放上单张纸进行切割，出现问题的话或者以客户提供的图案不符时必
修改活动轨迹算法。
[0065] 修改完算法后，要进行正式的切割，此时，放置到工作台上的纸张的
质量较重，需要对纸张的位置进行调整时，要用到样纸调整-校对装置8，纸张叠在上面，通过前后拉动承纸板8.1，可调整纸张的位置。因为有些图案较小，可以在样纸上切割多个图案，切割完一个图案时，需要将纸张往前拉动，
覆盖原来切割过的位置，再重新进行切割。而左右两边不需要移动，只需要让Y轴臂9.2向左或向右活动即可。
[0066] 校正-紧急纠偏机构12主要是通过
图像采集，然后通过PC端的
图像分析软件对图像进行分析，看其与客户所提供的图像是否一致，误差在10％左右，当超过这个范围值时，PC端的软件将启动紧急停止工作。校正-紧急纠偏机构12的电磁开关将断电，整个切割装置停止工作。工作人员进行对比校正即可。
[0067] 以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理等方案的说明。同时，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
