CN102267142A - 一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机，包括机架、均分别与一控制系统连接的卷筒材料牵引单元、卷筒材料张紧单元、定位单元、横刀单元、纵刀单元和墩角单元，其中：所述墩角单元包括墩角横杠、墩角离合机构和设置在所述墩角横杠上的墩角刀架及刀具，所述墩角横杠是沿所述机架的X方向设置的，所述墩角离合机构是与所述墩角横杠连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统连接。本发明模切机可以解决现有技术中模切刀具成本高，制作周期长，耐用度差，机器调整复杂，机器笨重，模切质量低，而且不稳定，模切速度低，材料浪废，不适应小批量生产等的技术问题。

Description

一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机

技术领域

本发明涉及一种模切机械，尤其涉及一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机。

背景技术

在卷筒不干胶和类似材料制品的制造过程中通常会使用模切机，模切机根据模切刀具基板与承受材料基板的几何形状特征的不同分为：平压平，圆压圆，平压圆，圆压平模切形式。目前，模切机中较为普遍使用的是平压平模切形式。如图4-1和图4-2所示的平压平模切型式的结构，包括位于上压板41下方的模切版43，位于承受介质40下方的下垫板42，平压平的模切是依靠模切版43的向下冲压实现的.该平压平模切的特点是：对模切刀具的调平在技术上有较高要求；刀具制作成本较高；模切质量不易保证，比较浪费模切材料，对机器的强度有较高要求。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机，该模切机主要利用了圆刀的滚动点压切优于现有技术的线压切原理。牵引电机(伺服或步进电机)通过与之连接的牵引滚筒及压轮(也可以是真空吸附滚筒)根据上位机命令提供材料正向进给移动。阻力单元控制卷筒材料沿卷筒材料长度方向张紧。横向机构上的模切圆刀做沿卷筒材料宽度方向运动，与纵向圆刀和墩角刀通过上位机指令合成运动，实现方形圆角图案的模切。另外，控制材料在长度方向上的定位可以通过标记传感器检测卷筒材料上事先设定的标记或计算带摩擦转辊的旋转编码器的旋转脉冲数来实现。本发明卷筒材料的组合式模切机可以解决现有技术中模切刀具成本高，制作周期长，耐用度差，机器调整复杂，机器笨重，模切质量低，而且不稳定，模切速度低，材料浪废，不适应小批量生产等的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机予以实现的技术方案是：该模切机包括机架、均分别与一控制系统连接的卷筒材料牵引单元、卷筒材料张紧单元、定位单元、横刀单元和纵刀单元，其中：所述卷筒材料牵引单元和卷筒材料张紧单元分别设置在机架的Y方向上的两侧；所述卷筒材料牵引单元包括牵引电机，与该牵引电机连接的牵引滚筒和牵引压轮，其中所述牵引电机与所述控制系统连接，所述卷筒材料牵引单元控制卷筒材料沿所述卷筒材料的Y方向长移动；所述卷筒材料张紧单元包括阻力电机和阻力滚筒，所述卷筒材料张紧单元控制所述卷筒材料沿卷筒材料的Y方向张紧；所述横刀单元包括由一走刀电机驱动的沿所述机架X方向上设置的横向机构，所述横向机构上设有横向圆刀刀架和刀具，所述横向圆刀刀架和刀具由一刀架离合机构控制，所述走刀电机和所述刀架离合机构与所述控制系统连接；所述定位单元采用检标结构和测距结构，其中，所述检标结构包括检标传感器及设置在卷筒材料上的标记，所述测距结构包括一旋转编码器和与所述旋转编码器同芯轴设置的的一转辊，所述转辊由卷筒材料摩擦带动，从而转辊带动旋转编码器的芯轴转动；所述检标传感器和所述旋转编码器均与所述控制系统连接；所述纵刀单元包括纵切横杠、纵刀离合机构和设置在所述纵切横杠上的纵刀刀架及圆刀；所述纵切横杠沿机架的X方向设置的，所述纵刀离合机构是与所述纵切横杠连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统连接；所述控制系统还连接有一墩角单元，所述墩角单元包括墩角横杠、墩角离合机构和设置在所述墩角横杠上的墩角刀架及刀具，所述墩角横杠是沿所述机架的X方向设置的，所述墩角离合机构是与所述墩角横杠连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统连接。

与现有模切机相比，本发明的有益效果是：

1由于本发明模切机进行模切是采用圆刀划切，对模切机的机械强度和动力要求低，因此，降低了模切机的制造成本和使用成本，动力要求低机器耗电量也低。

2由于本发明采用组合式模切方式，不用做成型刀，所以降低了刀具制作成本，缩短了模切加工周期，极大的提高了生产效率。

3由于本发明模切机的进刀单元能控制模切刀具进入卷材表面的深度，因此大幅度提高了模切质量，而且模切质量具有较强的稳定性。这样极大的减轻了操作人员的劳动强度。

附图说明

图1是本发明一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机的构成方框图；

图2是本发明一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机的示意简图；

图3是利用本发明模切机加工的一模切图案示意图；

图4-1是现有技术中平压平模切形式的结构示意简图；

图4-2是图4-1所示平压平模切形式的端向结构示意简图。

图中：

1——阻力电机    2——阻力压轮

3——阻力滚筒    4——旋转编码器

5——检标传感器            6——横向圆刀刀架及刀具

7——走刀电机              8——横向机构

9——墩角刀架及刀具        10——墩角离合机构

11——墩角横杠             12——纵切横杠

13——纵切圆刀及刀具       14——纵切离合机构

15——左右挡块             16——牵引电机

17——牵引压轮             18——牵引滚筒

19——卷筒材料             100——机架

200——控制系统            300——卷筒材料牵引单元

400——卷筒材料张紧单元    500——定位单元

600——横刀单元            700——纵刀单元

800——墩角单元

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

如图1所示，本发明一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机，包括机架100、均分别与一控制系统200连接的卷筒材料牵引单元300、卷筒材料张紧单元400、定位单元500、横刀单元600、纵刀单元700和墩角单元。

如图2所示，所述卷筒材料牵引单元300控制卷筒材料19沿卷筒材料的Y方向(即长度方向)的正向移动，所述卷筒材料张紧单元400用于在卷筒材料19的Y方向的反向提供一个张紧力，避免卷筒材料19发生抖动和下垂。所述卷筒材料牵引单元300和卷筒材料张紧单元400分别设置在机架100的Y方向上的两侧；其中，所述卷筒材料牵引单元300包括牵引电机16，与该牵引电机16连接的牵引滚筒18和牵引压轮17，其中所述牵引电机16与所述控制系统200连接，所述卷筒材料牵引单元300控制卷筒材料19沿所述卷筒材料19的Y方向长移动；所述卷筒材料张紧单元400包括阻力电机1和阻力滚筒3，所述卷筒材料张紧单元400控制所述卷筒材料19沿卷筒材料19的Y方向张紧。上述的牵引滚筒18和阻力滚筒3可以使用印刷机械和包装机械常用的真空吸附式滚筒结构，该真空吸附式滚筒结构是本领域技术人员公知的常识，此处不再赘述。

所述横刀单元600包括由一走刀电机7驱动的沿所述机架100X方向上设置的横向机构8，所述横向机构8可以是滚珠丝杆结构，也可以是同步带结构，还可以是直线运动电机。所述横向机构8上设有横向圆刀刀架和刀具6，所述横向圆刀刀架和刀具6由一刀架离合机构控制，所述走刀电机7和所述刀架离合机构与所述控制系统200连接，所述刀架离合机构可以利用电磁铁以实现该刀架离合机构的吸合和脱离，当然，所述刀架离合机构也可以是直线运动电机。所述横刀单元600控制横向圆刀刀架和刀具6沿卷筒材料的X方向上的移动，并控制横向圆刀进入卷筒材料19的深度或从卷筒材料19中退出，即所述横刀单元600控制横向圆刀的X向和Z向的移动。

所述定位单元500采用检标结构和测距结构，其中，所述检标结构包括检标传感器5及设置在卷筒材料19上的标记，所述测距结构包括一旋转编码器4和与所述旋转编码器4同芯轴设置的的一转辊，所述转辊由卷筒材料19摩擦带动，从而转辊带动旋转编码器的芯轴转动；所述检标传感器5和所述旋转编码器4均与所述控制系统200连接。

所述纵刀单元700包括纵切横杠12、纵刀离合机构14和设置在所述纵切横杠12上的纵刀刀架及圆刀13；所述纵切横杠12沿机架100的X方向设置的，所述纵刀离合机构14是与所述纵切横杠12连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统200连接。所述纵刀单元700控制纵刀刀架及圆刀13上的圆刀进入卷筒材料19的深度或从卷筒材料19中退出，其工作原理是，所述控制系统200控制作为纵刀离合机构14的电磁铁吸合，带动与所述纵刀离合机构14连接的纵切横杠12及纵刀横杠12上的纵刀刀架及圆刀13上下位移，从而实现纵刀刀架及圆刀13沿Z向的进刀和退刀。

所述墩角单元800控制模切机中的墩角成型刀墩角刀架及刀具9(墩角成型刀)的进刀和退刀，以实现对卷筒材料19上圆角及小异型图案的模切。所述墩角单元800包括墩角横杠11、墩角离合机构10和设置在所述墩角横杠11上的墩角刀架及刀具9，所述墩角横杠11是沿所述机架100的X方向设置的，所述墩角离合机构10是与所述墩角横杠11连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统200连接。

如何实现本发明中所述控制系统200的功能是本技术领域内公知常识，在此不再赘述。本发明中所提及的卷筒材料10是指卷筒状的被模切纸张，本发明中所提及到的电机可采用伺服或步进电机。

利用本发明一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机对如图3所示的一模切图案进行模切的过程是，当卷筒材料19通过定位单元500定位(若卷筒材料上设有标记，则利用检标传感器采标定位，即：当检标传感器5检测到一标记后，控制系统200根据其检标信号使卷筒材料19定位；若卷筒材料19无标记，由于卷筒材料19与转辊之间具有一定的摩擦力，卷筒材料19移动(走纸)时，带动与其接触的转辊，而转辊是设置在旋转编码器4的芯轴上的，因此，控制系统200读取所述旋转编码器4的脉冲数到设定的长度时使卷筒材料19定位)同时，纵刀单元700中的纵切离合机构抬起，而横刀单元600中作为刀架离合机构的电磁铁吸合后，横向圆刀落下，走刀电机7驱动横向机构8进行图案A部分的划切。如果横刀单元600中装有两付圆刀，这时图案D部分也可同时完成。墩角单元800中作为墩角离合机构10的电磁铁控制墩角刀架及刀具9进行图案C部分圆角的模切，完成上述A、C、D图案的模切后，横向圆刀抬起，纵向圆刀落下，卷筒材料牵引单元300控制卷筒材料19沿卷筒材料10的长度方向(Y方向)的正向移动，同时纵向圆刀完成图案B部分的划切，当卷筒材料10通过检标传感器7检标停止或直接读取带有转辊(阻力轮)的旋转编码器4的脉冲数到设定长度而停止后，进行下一张的循环模切。

尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (1)

1.一种采用组合式模切方法的适用于卷筒材料的模切机，包括机架(100)、均分别与一控制系统(200)连接的卷筒材料牵引单元(300)、卷筒材料张紧单元(400)、定位单元(500)、横刀单元(600)和纵刀单元(700)，其中：

所述卷筒材料牵引单元(300)和卷筒材料张紧单元(400)分别设置在机架(100)的Y方向上的两侧；所述卷筒材料牵引单元(300)包括牵引电机(16)，与该牵引电机(16)连接的牵引滚筒(18)和牵引压轮(17)，其中所述牵引电机(16)与所述控制系统(200)连接，所述卷筒材料牵引单元(300)控制卷筒材料(19)沿所述卷筒材料(19)的Y方向长移动；所述卷筒材料张紧单元(400)包括阻力电机(1)和阻力滚筒(3)，所述卷筒材料张紧单元(400)控制所述卷筒材料(19)沿卷筒材料(19)的Y方向张紧；

所述横刀单元(600)包括由一走刀电机(7)驱动的沿所述机架(100)X方向上设置的横向机构(8)，所述横向机构(8)上设有横向圆刀刀架和刀具(6)，所述横向圆刀刀架和刀具(6)由一刀架离合机构控制，所述走刀电机(7)和所述刀架离合机构与所述控制系统(200)连接；

其特征在于：

所述定位单元(500)采用检标结构和测距结构，其中，所述检标结构包括检标传感器(5)设置在卷筒材料(19)上的标记，所述测距结构包括一旋转编码器(4)和与所述旋转编码器(4)同芯轴设置的的一转辊，所述转辊由卷筒材料(19)摩擦带动，从而转辊带动旋转编码器的芯轴转动；所述检标传感器(5)和所述旋转编码器(4)均与所述控制系统(200)连接；

所述纵刀单元(700)包括纵切横杠(12)、纵刀离合机构(14)和设置在所述纵切横杠(12)上的纵刀刀架及圆刀(13)；所述纵切横杠(12)沿机架(100)的X方向设置的，所述纵刀离合机构(14)是与所述纵切横杠(12)连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统(200)连接；

所述控制系统(200)还连接有一墩角单元(800)，所述墩角单元(800)包括墩角横杠(11)、墩角离合机构(10)和设置在所述墩角横杠(11)上的墩角刀架及刀具(9)，所述墩角横杠(11)是沿所述机架(100)的X方向设置的，所述墩角离合机构(10)是与所述墩角横杠(11)连接的一电磁铁或一直线运动电机，所述电磁铁或所述直线运动电机与所述控制系统(200)连接。

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