CN102528838A - 伺服胶管裁断机 - Google Patents

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刘义林
丁均标
林叔波
陈亚飞
朱建国
李洪山
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本发明公开了一种伺服胶管裁断机，包括机架，所述机架上设有输送带，输送带的末端设有承托胶管的托架，托架包括前托架和后托架，前托架和后托架之间有间隙，间隙处设有受伺服电机控制做回转切割运动的甩刀，甩刀为弧形结构，甩刀的外弧侧为刀口侧。本发明的有益效果是：采用弧形甩刀回转裁断，瞬时切割速度大，且切割力各向分散，裁断面变形小，且表面光滑度好；输送带采用上下对称调节，保持输送带的高度中心不变，更方便高度对齐；采用接近开关控制，甩刀每次切割后浸入冷却液中，保证切割效果且带有液体的刀面不易粘连胶管材料。

Description

伺服胶管裁断机
技术领域
本发明涉及裁剪机械技术领域，特别涉及一种伺服胶管裁断机。
技术背景
生活中，塑胶管材应用广泛，随着产业的发展，对胶管裁断的要求也越来越高，不仅要求尺寸精确，而且对裁断面的裁切变形情况和端面精度也有着很高的要求。尤其是针对未硫化胶管的裁断，由于未硫化的胶管本身强度低、易变形，采用一般冲切式方法形成的裁断面容易变形，影响产品质量。
如中国专利局2008年5月14日公告的公告号为CN201058441Y的专利，名称为一种塑胶管材切断装置，该装置由机架、偏心轮、曲柄、导柱、支撑梁、切刀、离合器和电机组成，电机通过传送带与光电离合器连接，光电离合器与齿轮同轴，齿轮与偏心轮相啮合，偏心轮上设有曲柄，曲柄与上承压梁连接，上承压梁下面设有切刀，下承压梁设于机架上，导柱设于下承梁上，待加工件设于下承梁上。在应用时，通过电机和离合器来带动主轴的旋转，从而使偏心轮的带动曲柄实现沿导柱的竖直冲切运动。该装置通过切刀的冲切进行裁断，如果用于裁断未硫化的胶管，裁断面容易在切刀的侧向冲击下变形，影响产品质量。
发明内容
本发明的目的在于解决未硫化胶管强度低，裁断面易变形的问题，提供一种甩刀式的伺服胶管裁断机，胶管裁断面不易变形。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种伺服胶管裁断机，包括机架，所述机架上设有输送带，输送带的末端设有承托胶管的托架，托架包括前托架和后托架，前托架和后托架之间有间隙，间隙处设有受伺服电机控制做回转切割运动的甩刀，甩刀为弧形结构，甩刀的外弧侧为刀口侧。胶管在输送带的末端进入托架，当输送到预定的长度后，伺服电机接收信号，驱动甩刀回转，外弧形的刀口高速回转切割胶管，由于甩刀回转半径内没有阻碍，相比需要冲切到台面上的冲切刀，甩刀能达到比冲切刀更高的瞬时切割速度，减少胶管的变形量。且甩刀的外弧形刀口在切割胶管时除了纵向的冲切力，刀口和胶管还有横向的相对位移，因此具有横向的锯断力，裁断面各向受力分散，不易产生变形。
作为最优化选择，所述甩刀的外侧设有防护罩，防护罩的底部为填装冷却液的水槽，甩刀待命时位于水槽中。高速切割后的甩刀完成一次切割后浸入冷却液中进行冷却，而且刀面切割时带有液体，避免胶管材料粘到刀面上。同时，甩刀切割过程中，从起始位置甩到最高点，然后在后半程下降的过程中切割胶管，从启动到切割经过了180度以上弧度的回转加速，在切割时速度达到最高，切割效果更好。
作为最优化选择，所述甩刀设置在甩刀轴上，伺服电机和甩刀轴通过传动机构传动，甩刀轴一侧设有接近开关，甩刀轴上设有与接近开关对应的检测点。检测点可以为检测螺钉或者其他类型的人为标记点，如凹点、圆孔等。伺服电机和甩刀通常采用带传动，能承受较大的瞬时加速度。当甩刀回转一周时，接近开关检测到检测点信号，甩刀重新回到初始位置，即刀口朝下置于水槽中。
作为另外的最优化选择方案，所述甩刀设置在甩刀轴上，伺服电机和甩刀轴一比一传动，伺服电机轴一侧设有接近开关，伺服电机轴上设有与接近开关对应的检测点。由于甩刀轴距离托架以及水槽较近，接近开关不易布置，当伺服电机和甩刀轴一比一传动时，可以将接近开关设置在伺服电机一侧，也能达到相同的效果。
作为最优化选择，所述前托架和后托架为同轴设置的环形托架。胶管从环形托架的环孔中穿过，可以根据胶管的大小更换托架，保证更好的承托性，并提供环周的承托，减少切割时的变形。
作为最优化选择，所述前托架朝向输送带的一端为向外展开的锥形导向口。托架的环孔与输送带对齐，即使略有偏差也可以通过导向口顺利将胶管导入托架环孔中。
作为最优化选择，所述输送带包括上、下对应设置的上输送带和下输送带，胶管夹设在上输送带和下输送带之间。输送过程中胶管和输送带之间不会打滑，便于控制胶管输送长度，准确裁断。
作为最优化选择，所述下输送带的前端设有中部内凹的腰形的导轮，导轮水平设置。胶管进入输送带之前通过导轮校正位置，落入导轮的内凹最低点后进入输送带。
作为最优化选择，所述上输送带和下输送带通过支架可上下滑动安装在前后两根导柱上，两根导柱之间还设有调节手柄，调节手柄连接有竖直的调节杆，调节杆上部和下部分别设有方向相反的螺纹段，调节杆上部和下部的螺纹段分别和上输送带和下输送带的支架配合。转动手柄时，由于上输送带和下输送带的支架分别与调节杆上方向相反的螺纹段配合，上输送带和下输送带同时向中间运动或者同时向上下分开，无论输送任何尺寸的胶管，胶管的中轴线高度不变，与托架高度对齐。
作为最优化选择，输送带上还设有行程传感器，行程传感器与伺服电机信号相连。当输送到预定长度时，进行裁断。
作为最优化选择，机架上表面的四周还设有挡板。
本发明的有益效果是：采用弧形甩刀回转裁断，瞬时切割速度大，且切割力各向分散，裁断面变形小，且表面光滑度好；输送带采用上下对称调节，保持输送带的高度中心不变，更方便高度对齐；采用接近开关控制，甩刀每次切割后浸入冷却液中，保证切割效果且带有液体的刀面不易粘连胶管材料。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图2是本发明图1中A处去掉挡板和防护罩后的结构放大图。
图3是本发明去掉挡板后甩刀初始位置示意图。
图4是本发明去掉挡板和防护罩后的后部结构示意图。
图5是本发明接近开关的一种安装方式示意图。
图6是本发明防护罩的一种结构示意图。
图7是本发明前托架的结构示意图。
图中：1.机架，2.挡板，3.防护罩，4.甩刀，5.输送电机，6.调节手柄，7.行程传感器，8.上输送带，9.下输送带，10.导轮，11.伺服电机，12.甩刀座，13.甩刀轴，14.前托架，15.后托架，16.调节杆，17.接近开关，18.检测螺钉，19.甩刀孔，20.托架孔，21.水槽，22.导柱，23.导套。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明。
实施例：一种伺服胶管裁断机，如图1所示。本装置包括机架1，机架1为工作台，台面上设有输送带，输送带的末端设有托架，托架处设有伺服电机11控制的弧形甩刀4，甩刀4外侧设有防护罩3，在工作台面的四周还设有挡板2。
输送带的结构如图3、图4所示，输送带包括上下平行设置的上输送带8和下输送带9，机架工作台台面上设有两根竖直向上的导柱22，上输送带8和下输送带9分别安装在各自的支架上，支架通过导套23安装在导柱22上并可上下滑动。两根导柱22顶端通过横梁相连，横梁的中部设有调节手柄6，调节手柄6与调节杆16相连，调节杆上部杆身和下部杆身分别设有方向相反的螺纹，上输送带8和下输送带9的支架分别与调节杆上部杆身和下部杆身的螺纹相配合。上输送带8和下输送带9的支架上还分别设有控制输送带转动的输送电机5，上输送带8的下侧带面和下输送带9的上侧带面夹持在胶管的上下表面向前输送。下输送带9的前端还设有导轮10，导轮10为中部内凹的腰形，使胶管通过导轮10校正位置后能自动落入导轮10腰部最低点进行对齐。上输送带8的上侧带面上还设有行程传感器7，本例中的行程传感器7由贴合在上输送带8的上侧带面上的计数器和与计数器对齐的旋转编码器组成，当输送带输送一定长度后，旋转编码器发出信号通知伺服电机11动作，带动甩刀4裁断胶管。
托架及甩刀的结构如图2、图3、图7所示，托架从输送带一侧起分别前托架14和后托架15，前托架14和后托架15为轴线对齐的环形架，前托架14和后托架15轴线与上输送带和下输送带之间的中心线等高，前托架14的前端为敞开的锥形导向口。前托架14和后托架15之间有间隙，间隙处设有做回转切割运动的甩刀4。甩刀4为弧形刀，甩刀4外端的宽度小于根部的宽度，甩刀4的外弧侧为刀口。甩刀4具有甩刀轴13，甩刀轴13和伺服电机11安装再工作台面的甩刀座12上，伺服电机11和甩刀轴13通过皮带1:1传动，并在皮带的中部设有调节张紧力的压轮。如图5所示，在伺服电机11的电机轴上设有检测螺钉18，电机轴一侧的甩刀座12上设有接近开关17，每次动作时，当甩刀轴13回转一周，电机轴也回转一周，接近开关17检测到检测螺钉18信号，甩刀4停止在初始位置。
甩刀4的外侧还设有防护罩3，如图6所示，防护罩3为空心壳体，侧面分别开设有供甩刀轴13穿过的甩刀孔19和为托架预留的托架孔20，防护罩3的底部为填装冷却液的水槽21。
如图3所示，当甩刀4位于初始位置时，甩刀4刀身位于甩刀轴13下侧，刀身浸入水槽中。输送带输送胶管，当输送带输送预定长度胶管后，行程传感器7发出信号，伺服电机11带动甩刀4动作，甩刀4回转经过最高点后向下转动时，刀口切割胶管，由于甩刀4回转半径内没有阻碍，能达到较高的瞬时切割速度，减少胶管的变形量，且甩刀4的外弧形刀口在切割胶管时除了纵向的冲切力，刀口和胶管还有横向的相对位移，因此具有横向的锯断力，裁断面各向受力分散，不易产生变形。甩刀4回转一周完成切割，接近开关17检测到检测螺钉18信号，使甩刀4停止在初始位置，刀身浸入冷却液中冷却，甩刀再次工作时，刀身表面带有液膜，胶管材质不易粘附在刀身上。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明做任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种伺服胶管裁断机，包括机架，其特征在于：所述机架上设有输送带，输送带的末端设有承托胶管的托架，托架包括前托架和后托架，前托架和后托架之间有间隙，间隙处设有受伺服电机控制做回转切割运动的甩刀，甩刀为弧形结构，甩刀的外弧侧为刀口侧。
2.根据权利要求1所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述甩刀的外侧设有防护罩，防护罩的底部为填装冷却液的水槽，甩刀待命时位于水槽中。
3.根据权利要求1或2所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述甩刀设置在甩刀轴上，伺服电机和甩刀轴通过传动机构传动，甩刀轴一侧设有接近开关，甩刀轴上设有与接近开关对应的检测点。
4.根据权利要求1或2所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述甩刀设置在甩刀轴上，伺服电机和甩刀轴一比一传动，伺服电机轴一侧设有接近开关，伺服电机轴上设有与接近开关对应的检测点。
5.根据权利要求1或2所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述前托架和后托架为同轴设置的环形托架。
6.根据权利要求5所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述前托架朝向输送带的一端为向外展开的锥形导向口。
7.根据权利要求1或2所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述输送带包括上、下对应设置的上输送带和下输送带，胶管夹设在上输送带和下输送带输送。
8.根据权利要求7所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述下输送带的前端设有中部内凹的腰形的导轮，导轮水平设置。
9.根据权利要求7所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：所述上输送带和下输送带通过支架可上下滑动安装在前后两根导柱上，两根导柱之间还设有调节手柄，调节手柄连接有竖直的调节杆，调节杆上部和下部分别设有方向相反的螺纹段，调节杆上部和下部的螺纹段分别和上输送带和下输送带的支架配合。
10.根据权利要求1或2所述的伺服胶管裁断机，其特征在于：输送带上还设有行程传感器，行程传感器与伺服电机信号相连。
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