一种简易自动化模切机设计

叶 烁 屈福康

（广东工业大学华立学院，广州 511325）

人们的生活质量不断提高，对家居、地毯、汽车内饰以及箱包等软装美观性、材质、做工的要求也在不断提高。传统的制作方式已经不能满足市场和客户日益增长的需求和要求。自动化模切机是颠覆传统模切机的作业方式，不仅有振动刀、半刀、斜切刀、压痕刀、圆刀以及铣刀等不同的切割刀具模块可供选择，还有上百种专业刀片针对不同材质、不同厚度的材料进行精准切割，切割速度可以达到1500mm/s，且台面无盲区，实现了高速、稳定、精确以及高效的裁剪方式。CCD和摄像扫描技术更是使得图形处理和切割变得轻松和高效[1-2]。

1 模切机介绍

模切机又叫啤机、裁切机、数控冲压机，主要用于一些非金属材料、不干胶、EVA、双面胶、电子以及手机胶垫等的模切、压痕和烫金作业、贴合、自动排废等。自动化模切机如图1所示。

图1 自动化模切机

模切机利用钢刀、五金模具、钢线等，通过压印版施加一定的压力，将印品或纸板轧切成一定的形状，是印后包装加工成型的重要设备[3-6]。但是，传统的模切机自动化程度较低，需人工进行手动操作，导致生产效率低下，不利于高效生产，同时易发生意外，造成工作人员受伤[7-8]。因此，本文设计了一种简易自动化模切机。

2 自动化模切机结构组成

如图2所示，自动化模切机的工作台1顶部两侧固定设置有支撑杆2，支撑杆2顶部固定设置有横板3，横板3底部固定安装有伸缩气缸4，伸缩气缸4底端固定设置有升降板5，升降板5底部安装有上模切板6。将模料通过导向辊轴10输送至工作台1上，通过伸缩气缸4让升降板5下降，从而使得上模切板6与下模切板9对模料进行切割，方便快捷，提高了模切效率，也便于上模切板6与下模切板9的安装与更换，实现了不同模料的切割。升降板5两侧固定设置有导向套7，导向套7套设在支撑杆2外侧，使得升降板5在移动时更加平稳准确，保证了模切时的准确性。同时，在支撑杆2上设置限位环18，可以限制升降板5的移动位置，以便对不同厚度的模料进行切割。工作台1上的固定设置有安装板8，安装板8上安装有下模切板9。工作台1对称固定设置有导向辊轴10，工作台1底部左侧固定安装有驱动电机11，驱动电机11与导向辊轴10传动连接，支撑杆2设置有限位夹板12。在输送模料时，将模料的位置与模切板的位置相对。调节限位夹板12的位置，将模料夹在中间，避免在输送时发生偏移而导致模切产生误差。工作台1开设有导向槽13，导向槽13内滑动设置有滑块14，滑块14与限位夹板12之间通过固定螺栓15连接，在限位夹板12移动后便于进行固定。

图2 简易自动化模切机结构图

工作台1底部固定设置有支撑腿16，支撑腿16底部固定设置有摩擦垫，对工作台1起到稳定支撑的作用。升降板5和安装板8上均匀开设有安装孔17。上模切板6和下模切板9通过安装杆与安装孔17分别安装在升降板5和安装板8上。下模切板9位于上模切板6正下方，便于上模切板6和下模切板9的安装与更换，可以对不要的模料进行切割。支撑杆2上设置有限位环18，限位环18上设置有调节螺栓，限制升降板5的移动位置。导向辊轴10一端与驱动电机11输出轴上均固定安装有传动轮19，传动轮19之间通过皮带20连接。驱动电机11和皮带20外侧均固定设置防护罩，限位夹板12开口一端呈弧形设置，工作台1上位于限位夹板12下方位置设置有刻度线。导向槽13与滑块14截面均为梯形，滑块14上开设有螺纹孔，固定螺栓15设置于螺纹孔内。

3 工作原理及特点

使用时，通过设置升降板将模料通过导向辊轴输送至工作台。通过设置限位夹板，在输送模料时，将模料的位置与模切板的位置相对，调节限位夹板的位置，将模料夹在中间，避免在输送时偏移而导致模切产生误差。通过伸缩气缸使升降板下降，从而使上模切板与下模切板对模料进行切割，方便快捷，增加了模切效率，同时便于上模切板与下模切板的安装与更换，实现了不同模料的切割。通过设置导向套使升降板在移动时更加平稳准确，保证了模切时的准确性。同时，在支撑杆上设置限位环，以限制升降板的移动位置，便于切割不同厚度的模料。

4 结语

利用升降板、限位夹板、伸缩气缸、导向套以及限位环等机构，设计了一种简易的自动化模切机，可以更换模切板并切割不同材料和不同厚度的模料，从而达到了自动模切的目的，大大增加了其实用性。