CN101683740A - 一种气动橡皮裁切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动橡皮裁切装置，包括机架，机架上设置切刀机构、推送机构、压紧机构和限位机构，动力源是分别对应的气缸。采用上述技术方案的本发明，可调节行程的切刀气缸的活塞可驱动切刀的裁切动作，可调节行程的推送气缸的活塞动作可驱动固定于压头气缸座板上的压头气缸，压头气缸可驱动磨擦片把条状橡皮坯料进行压到布风面板上。布风面板受压时和条状橡皮坯料的上平面之间形成一层气垫，使摩擦力变得很小，压紧气缸驱动压紧头对条状橡皮坯料进行压紧，限位机构对条状橡皮坯料进行横向限位。气控系统、电控系统控制各气缸按一定顺序循环动作，实现对条状橡皮坯料的裁切，克服了目前机械式传动橡皮裁切机构切长精度差的缺点。

Description

一种气动橡皮裁切装置

技术领域

本发明属于文具制造领域，涉及一种气动橡皮裁切机，特别是用于进行对塑料或橡胶橡皮擦挤出生产出的条状坯料进行裁切的装置，也可以用于其他连续条状物的裁切。

背景技术

目前学生、办公用塑料或橡胶橡皮擦以方块形为主。其生产方式为原料通过挤出机挤出成型连续不断的长条坯料，经冷却后经裁切机切段后，印刷或不印刷包装成品。目前文具行业所用的裁切机构均为机械式传动，通过电磁调速电机或变频调速电机驱动减速机后驱动切刀机构和输送机构。切刀机构为曲轴连杆结构带动竖直运动的切刀。输送机构采用曲柄连杆驱动一对带有棘轮装置的压辊。橡皮切段的长短调节及切刀行程靠调整曲柄装置的偏心量。在切较薄较短的橡皮产品时，由于曲柄装置的偏心量越小则传动力臂越小，需要的驱动力越大，电机负荷越重。由于裁切机要配合挤出机的速度进行生产。通常情况下裁切机都是在低速状态下连续运行，驱动电机一直处于运转状态，消耗在克服传动磨擦方面的的电机功率比较大。上述裁切机的切刀动作与橡皮坯料的输送动作是机械关联的。由于机械结构运动关节多，各运动关节处的配合间隙的积累值就决定了裁切机的切段长度误差。再加上机械在正常使用过程中的磨损，使得这种裁切机的切长误差通常在0.5mm-1mm，而下道工序的印刷与包装机械对橡皮半成品的长度误差要求则为0.5mm以下，这就影响下道工序机器的正常运行，次品率高。如何提高橡皮产品切长精度及实现挤出-裁切-印刷-包装各环节机器的联机组成生产线，降低能源消耗，提高生产效率，是文具行业橡皮生产中亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服目前机械式传动橡皮裁切机构切长精度差，在切较薄较短的橡皮产品时能耗高、灵活性差的缺点，提供一种新型的气动橡皮裁切机。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明包括机架，上述的机架上设置切刀机构、推送机构、压紧机构和限位机构，动力源是分别对应的气缸。

上述机架上设置的切刀机构是：在机架面板上固定切刀气缸架，切刀气缸架上固定切刀气缸，切刀气缸的活塞头固定切刀；

上述的推送机构是：在机架面板上固定推送气缸固定板，推送气缸固定板上固定推送气缸，推送气缸的活塞头上固定压头气缸座板，所述的压头气缸座板置于固定在机架面板上的导轨杆上，压头气缸座板上固定压头气缸，压头气缸活塞头固定摩擦片；在压头气缸的活塞头移动区域对应的机架面板上设置布风孔，所述的布风孔互通并连通气源；

上述的压紧机构是：在机架面板上固定压紧气缸座，压紧气缸座上固定压紧气缸，压紧气缸活塞头固定压紧头；

上述的限位机构是：在机架上固定导轨副，该导轨副是两个滑动部件，两个滑动部件分别穿过螺纹方向相反的调节丝杆。

上述的切刀气缸架包括切刀气缸固定板，其切刀气缸活塞杆通过气缸固定板上的孔伸出，切刀气缸固定板的下方固定设置四根导轨，四根导轨的另一端均固定在位于机架面板的切刀机构底板上，在切刀气缸固定板和切刀机构底板之间设有刀座板，刀座板上设有四个轴承，轴承的内圆与导轨相配合，且在刀座板的上方设有连接座，连接座与切刀活塞杆相连接，刀座板的下方通过切刀架与切刀相连接；

在推送机构中，所述的压头气缸通过压头气缸安装板固定在压头气缸座板上，在所述的压头气缸座板上设有四个直线轴承，四个直线轴承分别与四根水平布置的导轨杆相配合，导轨杆一端固定在侧板上，另一端固定在推送气缸固定板；所述的推送气缸固定板上固定有推送气缸，其推送气缸活塞杆通过推送气缸固定板上的孔伸出；

上述的布风孔为倒锥形孔，且在布风孔中容纳有钢球和弹簧。

采用上述技术方案的本发明，可调节行程的切刀气缸的活塞可驱动切刀的裁切动作，可调节行程的推送气缸的活塞动作可驱动固定于压头气缸座板上的压头气缸，压头气缸可驱动磨擦片把条状橡皮坯料进行压到布风面板上。布风面板受压时和条状橡皮坯料的上平面之间形成一层气垫，使摩擦力变得很小，压紧气缸驱动压紧头对条状橡皮坯料进行压紧，限位机构对条状橡皮坯料进行横向限位。气控系统、电控系统控制各气缸按一定顺序循环动作，实现对条状橡皮坯料的裁切，克服了目前机械式传动橡皮裁切机构切长精度差，在切较薄较短的橡皮产品时能耗高，灵活性差的缺点，提供了一种裁切精度高，实现挤出-裁切-印刷-包装各环节机器的联机组成生产线，降低了能源消耗，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明中气动橡皮裁切机的整体结构示意图；

图2本发明中切刀的安装示意图；

图3本发明中切刀机构的示意图；

图4本发明中推送结构和压紧机构的示意图；

图5本发明中限位机构的示意图；

图6本发明中布风板的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例由机架、机架面板，切刀机构、推送结构、压紧机构、限位机构、底座、气控系统、电控系统组成，上述的切刀机构底板13、布风面板18、盖板21、推送机构底板22和压紧机构底板23共同构成机架面板，一并安装在机架39上。动力源是分别对应的气缸。

如图2所示，所述的切刀机构是：在机架面板上固定切刀气缸架，切刀气缸架上固定切刀气缸1，切刀气缸1的活塞头固定切刀11。具体地讲，切刀机构包括切刀气缸1，切刀气缸1固定在切刀气缸固定板3上，其切刀气缸活塞杆通过切刀气缸固定板3上的孔伸出。切刀气缸固定板3的下方固定设置四根圆柱形导轨4，在这里四根圆柱形导轨4也起着结构支撑作用。四根圆柱形导轨4的一端固定在切刀气缸固定板3上，另一端均固定在切刀机构底板13上，在切刀气缸固定板3和切刀机构底板13之间设有刀座板9，刀座板9上设有四个轴承8，轴承8的内圆与导轨4相配合，这样，刀座板9可以沿导轨4上下滑动。在刀座板9的上方设有连接座5，连接座5与切刀活塞头相连接，刀座板9的下方通过切刀架10与切刀11相连接。由此，连接座5将切刀气缸1的活塞杆和刀座板9联接在一起，使切刀气缸1的活塞动作驱动刀座板9沿导轨4滑动，从而实现切刀11的裁切动作。另外，切刀气缸1的行程应满足所切条状橡皮坯料15最大厚度及切刀气缸1缩回时切刀装拆方便。在切刀气缸固定板3上开有二个螺孔并有二个调节气缸行程的切刀行程丝杆2与之配合，用以调节限制切刀气缸1的返回行程，避免因条状橡皮坯料15较薄时过长的返回行程造成的压缩空气浪费。

如图3所示，在切刀机构中，切刀架10通过紧固螺丝6连接在刀座板9上。切刀夹具7被固定在刀座板9上。切刀紧固螺丝14将切刀11固定在切刀架10上，切刀架10的圆柄中心上加工有一个螺纹孔，旋紧紧固螺丝6可将切刀架10固定在切刀夹具7上。旋松紧固螺丝6时可调整切刀绕竖直方向的角度，可切出有一定角度的橡皮产品，在使用曲线切刀或异形轮廓冲裁刀时也尤为方便。

如图4所示，本实施例的推送机构位于物料输送中心线的一侧。推送机构中主要包括推送气缸30和压头气缸17，上述的压头气缸17位于物料输送中心线的正上方。在推送机构中，压头气缸17通过压头气缸安装板16固定在压头气缸座板26上，在压头气缸座板26上设有四个直线轴承27，四个直线轴承27分别与四根水平布置的导轨杆25相配合，使压头气缸座板26可在导轨杆25上滑行。导轨杆25一端固定在侧板24上，另一端固定在推送气缸固定板28；上述的推送气缸固定板28上固定有推送气缸30，其推送气缸活塞杆通过推送气缸固定板28上的孔伸出，其活塞头固定于压头气缸座板26上。另外，在推送气缸固定板28上开有二个螺孔并有二个调节气缸行程的推送行程丝杆29与之配合，用以调节限制推送气缸30的返回行程，从而调节推送条状橡皮坯料15的长度。

在压头气缸17的活塞头设有压头块19，压头块19上固定设置聚氨脂橡胶材质的摩擦片20；在压头气缸17的下方的机架面板上设有布风面板18，布风面板18与盖板21和推送机构底板22互相连接固定。如图6所示，上述的布风面板18的下端面，即布风底板40上开有进气孔，即气源的联通处，并通过螺钉41将布风面板18和布风底板40固定在一起。布风面板18的上端面分布有排列规则的倒锥形布风孔44，布风孔44中容纳有钢球43和弹簧42。布风孔44与上平面贯通处呈倒锥形，贯通直径小于其中容纳直径稍小于孔径的钢球43和弹簧42，布风面板18下面加工有槽将所有的孔相连通。压缩空气通过进气孔进入布风孔44中时，在气压和弹簧42的弹力共同作用下，钢球43被压紧在倒锥面上形成密封，相当于众多的单向阀，钢球43稍凸出于布风面板18的上平面，当条状橡皮坯料15被压头块19压在布风板18上时，钢球43也被压下，钢球43与布风孔的倒锥面之间出现间隙，压缩空气就从布风孔中泄出，在条状橡皮坯料15与布风面板18的上平面之间形成一层气垫，使摩擦力变得很小，便于条状橡皮坯料15推送。

如图4所示，压紧机构包括压紧气缸32，压紧气缸32的前端设有压紧头33，压紧气缸32通过压紧气缸座31固定在压紧机构底板23上。

本实施例中的限位机构是：在机架39上固定导轨副，该导轨副是两个滑动部件，两个滑动部件分别穿过螺纹方向相反的调节丝杆。上述的滑动部件即限位板34，两个限位板34中间留有空隙供条状橡皮坯料15通过。限位板34的上部从推送机构底板22、盖板21上的开槽中伸出，可手动调节两个限位板34之间的距离来对条状橡皮坯料15进行横向限位。气控系统包括控制各气缸的电磁阀，即包括：切刀气缸1的电磁阀、压头气缸17的电磁阀、推送气缸30的电磁阀、压紧气缸32的电磁阀等等；电控系统包括位于各个气缸活塞杆位置上的传感器和可编程控制器。

本发明的工作原理是：

机器开机时切刀气缸1，推送气缸30，压头气缸17处于缩回状态，压紧气缸32处于伸出状态。

机器工作时，位于各个气缸活塞杆位置上的可编程控制器通过电磁阀控制各个气缸按以下自动程序循环动作：压头气缸17伸出--压紧气缸32缩回--推送气缸30伸出--压紧气缸32伸出--切刀气缸1伸出--切刀气缸1缩回--压头气缸17缩回--推送气缸30缩回。

机器在使用时，首先装好切刀11并调整好角度，根据所要切条状橡皮坯料15的厚度调整切刀行程丝杆2以获得合适的切刀行程，调整推送行程丝杆29以获得合适每拍推送条状橡皮坯料15的长度。然后调节限位板34的位置，使两个调节限位板34的间距略大于条状橡皮坯料15的宽度，并使条状橡皮坯料15的纵向中心线与压头块19的中心线基本对应或根据实际情况确定其位置。

手动控制使压紧气缸32缩回，将条状橡皮坯料15送入并放入两个调节限位板34之间，然后手动控制使压紧气缸32伸出，压紧头33将条状橡皮毛枉15压紧防止起移动。

开启自动程序使机器自动运行：

1、压头气缸17伸出，压头块19上的磨擦片20以一定压力压住橡皮毛枉15；

2、条状橡皮坯料15被压头块19上的磨擦片20压住后压紧气缸32缩回；

3、压紧气缸32缩回后推送气缸30伸出，带动压头气缸座板26及压头气缸17前移；此时布风面板18上的钢球43被条状橡皮坯料15压下，钢球43与布风孔44的倒锥面间出现间隙，压缩空气就从布风孔44中泄出，条状橡皮坯料15与布风面板18的上平面之间形成一层气垫，使摩擦力变得很小，远小于条状橡皮坯料枉15和磨擦片20之间的摩擦力，条状橡皮坯料15就被向前进给一个等于推送行程的尺寸；

4、推送气缸30伸出到位后压紧气缸32伸出，条状橡皮坯料15被压紧头33压住；

5、切刀气缸1伸出，驱动切刀11下行，对条状橡皮坯料15裁切；

6、裁切完毕，切刀气缸1缩回；

7、压头气缸17缩回；

8、压头气缸17缩回后，推送气缸30缩回，机器回到初始状态。

重复上述动作，机器周期性地进行裁切动作。调整各动作的间隔时间，就可以调整机器的运行速度。

实施例2

在本实施例中，切刀机构底板13上对着切刀11的位置固定有聚氨脂橡胶或聚四氟乙烯材质的切刀垫板12，切刀气缸1伸出极限时切刀11应能切入切刀垫板12大约0.2-1mm的厚度。

其他技术特征和工作原理与实施例1相同。

实施例3

在本实施例中，如图5所示，限位机构包括两件对称设置的限位板34，两个限位板34上各有两个圆孔，两个圆杆35从圆孔中穿过，两个圆杆35的两端固定在机架39上。两个限位板34上还各有一个螺纹孔，调节丝杆38的一端旋入与其配合，其另一端从框架39上对应位置的圆孔中穿出，并安装调节手轮37、挡圈36，从而将调节丝杆38的轴向位置约束，旋动调节手轮37就可以驱动限位板34调节其在圆杆35上的轴向位置。

其他技术特征和工作原理与实施例1相同。

Claims (3)

1、一种气动橡皮裁切装置，包括机架，其特征在于：所述的机架上设置切刀机构、推送机构、压紧机构和限位机构，动力源是分别对应的气缸。

2、根据权利要求1所述的气动橡皮裁切装置，其特征在于：

①所述机架上设置的切刀机构是：在机架面板上固定切刀气缸架，切刀气缸架上固定切刀气缸，切刀气缸的活塞头固定切刀；

②所述的推送机构是：在机架面板上固定推送气缸固定板，推送气缸固定板上固定推送气缸，推送气缸的活塞头上固定压头气缸座板，所述的压头气缸座板置于固定在机架面板上的导轨杆上，压头气缸座板上固定压头气缸，压头气缸活塞头固定摩擦片；在压头气缸的活塞头移动区域对应的机架面板上设置布风孔，所述的布风孔互通并连通气源；

③所述的压紧机构是：在机架面板上固定压紧气缸座，压紧气缸座上固定压紧气缸，压紧气缸活塞头固定压紧头；

④所述的限位机构是：在机架上固定导轨副，该导轨副是两个滑动部件，两个滑动部件分别穿过螺纹方向相反的调节丝杆。

3、根据权利要求2所述的气动橡皮裁切装置，其特征在于：

①所述的切刀气缸架包括切刀气缸固定板，其切刀气缸活塞杆通过气缸固定板上的孔伸出，切刀气缸固定板的下方固定设置四根导轨，四根导轨的另一端均固定在位于机架面板的切刀机构底板上，在切刀气缸固定板和切刀机构底板之间设有刀座板，刀座板上设有四个轴承，轴承的内圆与导轨相配合，且在刀座板的上方设有连接座，连接座与切刀活塞杆相连接，刀座板的下方通过切刀架与切刀相连接；

②在推送机构中，所述的压头气缸通过压头气缸安装板固定在压头气缸座板上，在所述的压头气缸座板上设有四个直线轴承，四个直线轴承分别与四根水平布置的导轨杆相配合，导轨杆一端固定在侧板上，另一端固定在推送气缸固定板；所述的推送气缸固定板上固定有推送气缸，其推送气缸活塞杆通过推送气缸固定板上的孔伸出；

③所述的布风孔为倒锥形孔，且在布风孔中容纳有钢球和弹簧。

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