CN103085090A - 一种橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的自动裁断机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的自动裁断机。该橡胶类制品裁断用刀具上开有若干个通孔，所述的通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H为3～20mm，所述的刀具是连续刀，所述的通孔或为圆孔，圆孔直径D为3～25mm；或为圆锥孔，圆锥孔大端直径d1为15～24mm，小端直径d2为2～14mm。该橡胶类制品裁断用自动裁断机，包括支撑架、机架、角度调整机构、直线滑动副、气缸、2个刀具安装轮、刀具、固定在机架上的刀具导向器和驱动刀具安装轮的电机，所述的刀具是本发明所述的橡胶类制品裁断用刀具。本发明可以应用于切割不同橡胶制品、无需喷水辅助，具有简单高效和精确的裁断方式等优点。

Description

一种橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的自动裁断机

技术领域

本发明涉及一种橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的橡胶类制品裁断用自动裁断机。

背景技术

目前橡胶类裁断机主要都是以圆盘裁刀或者是铡刀式机械结构来裁断橡胶制品，这两种结构虽然能够裁断某些类型的橡胶制品，但都存在其缺点。

一、以圆盘刀裁断机为例，其缺点有：1.圆盘切刀需辅助喷水才能切割胶片，但根据橡胶工艺技术标准，橡胶产品在制作过程中禁止与水接触，若与水接触会容易使产品窝气，硫化过程中出现气泡，降低产品合格率；2.使用圆盘刀切割完后的胶料制品需要大功率风机把橡胶制品上的水吹干，浪费能源与污染水源；3.圆盘切刀容易磨损，机械噪音大，且更换刀片繁琐；4.圆盘切刀机械结构复杂、控制复杂，控制系统成本高（用到伺服系统），勉强达到切割橡胶制品要求的精度；5.圆盘刀结构为外露式，可能出现圆盘刀飞出现象，存在安全隐患；6.圆盘刀因为结构复杂每次执行动作时起运动周期很长，切割效率低下，会使产品断面凹凸不平降低产品合格率。目前速度约为每分钟14刀。

二、以铡刀式裁断机为例，其缺点有：1.只能裁断较薄的橡胶制品，对于厚的橡胶制品（厚度大于50mm）无能为力；2.刀极易损坏；3.只能垂直橡胶制品表面切割，不能满足橡胶制品（特别是轮胎制品中的胎面及胎侧等）；4.切出来的橡胶制品断面不平整。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种可以应用于切割不同橡胶制品、无需喷水辅助、简单高效和具有精确的裁断方式的橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的自动裁断机，解决了上述现有技术中存在问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种橡胶类制品裁断用刀具，该刀具上开有若干个通孔，所述的通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H为3～20mm，所述的刀具是连续刀，连续刀为长条形刀具前后端连接形成的环形刀具。

所述的通孔或为圆孔，圆孔直径D为3～25 mm；或为圆锥孔，圆锥孔大端直径d1为15～24 mm，小端直径d2为2～14mm。

相邻两个通孔边缘的水平间距L为4～50 mm。

所述的刀刃边缘为波浪形。

刀刃的倾斜面与水平面的夹角α为5～85o。

本发明的另一技术方案是：一种橡胶类制品裁断用自动裁断机，包括支撑架、机架、角度调整机构、直线滑动副、气缸、2个刀具安装轮、刀具、固定在机架上的刀具导向器和驱动刀具安装轮转动的电机，所述的气缸一端安装在支撑架上，另一端安装在机架上，2个刀具安装轮分别安装在机架两侧，刀具安装在刀具安装轮上，位于刀具安装轮下方的刀具穿过刀具导向器，所述的直线滑动副包括开有滑槽的滑块和与滑块配合的设置有滑轨的方向调节板，滑块固定在机架后侧，方向调节板通过角度调整机构与支撑架连接，所述的角度调整机构是丝杆结构，所述的刀具是本发明所述的橡胶类制品裁断用刀具。

该裁断机还包括有刀具张紧装置，该刀具张紧装置包括螺杆Ⅰ、螺杆连接块、滑板、2块压紧板和开有长型滑动孔的限位板，限位板固定安装在机架上，2块压紧板安装在限位板后侧面上并与限位板之间形成滑道，滑板置于滑道内，螺杆连接块固定在机架后侧面上，螺杆Ⅰ与螺杆连接块通过螺纹连接定位，螺杆Ⅰ一端固定连接在滑板上，所述的其中一个刀具安装轮的安装轴穿过限位板的长型滑动孔安装在滑板上。

该裁断机还包括有压胶组件，所述的压胶组件包括折弯的连接杆和压胶辊轮，连接杆一端与压胶辊轮连接，另一端铰接的机架上。

所述的机架上还设置有压胶组件角度微调装置，所述的压胶组件角度微调装置包括安装板、螺杆Ⅲ和螺母Ⅲ，螺杆Ⅲ和螺母Ⅲ通过安装板与机架连接，螺杆Ⅲ一端顶紧压胶组件连接杆上部。

由于采用上述结构，本发明之一种橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的自动裁断机具有以下有益效果：

1、本发明之橡胶类制品裁断用刀具是采用在刀刃端开有若干个通孔的连续刀，可以不使用水作为隔离、冷却介质。这些通孔起到以下2点作用：①把切割出来的胶粒存储在通孔中带出来，②在切割前通孔作为存储冷空气的空间，用于降低连续刀与胶料之间的摩擦，起到把空气与胶料隔离的效果。本发明之橡胶类制品裁断用刀具对其上开有的通孔孔径及孔边缘最低点到刀刃边缘的距离进行限制，是经过多次试验得出，孔径太大会减少刀具的使用寿命，孔径太小会降低切割效果，甚至切不出合格产品。通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离在3～20mm的范围内，才能达到理想的效果。故采用本发明之刀具对橡胶类制品进行切割时，可以应用于切割不同橡胶制品、无需喷水辅助，不需要大功率风机，节约了水、电、气，避免了污染水源及影响工作环境，简单高效。

2、含有本发明之橡胶类制品裁断用刀具的橡胶类制品自动裁断机，具有以下优点：①切割橡胶类制品时无需辅助喷水，故不需要大功率风机，节约了水、电、气，避免了污染水源及影响工作环境；②刀片不易磨损，节约材料，维护简便；③机械结构简单，机械控制容易、精确，提高了裁断效率及裁断准确性，减小制品浪费；④此裁刀结构可做成包裹式，安全性得到提高；⑤可以任意改变切制品的角度，能用于绝大多数橡胶制品的裁断上；⑥可以切割厚度小于500mm的胶片，扩大应用范围。

下面，结合附图和实施例对本发明之一种橡胶类制品裁断用刀具及含该刀具的自动裁断机的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1-1～图1-3：本发明之一种橡胶类制品裁断用刀具结构示意图。

图1-1：主视图（通孔水平间距L相等，刀刃边缘为水平形状）。

图1-2：主视图（通孔水平间距L不相等，刀刃边缘为波浪形状）。

图1-3：主视图（通孔水平间距L不相等，通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H不相等）。

图2-1：图1-1的A-A剖视图。

图2-2：刀具主视剖视图（通孔为圆锥孔）。

图3～图6：本发明之一种橡胶类制品自动裁断机结构示意图。

图3：主视图，图4：左视图，图5：图3的B-B剖面图，图6：图4的C部放大图。

图7-1：直线滑动副之滑块结构示意图。

图7-2：直线滑动副之方向调节板结构示意图。

图8～图9：刀具张紧装置结构示意图。

图8：主视图，图9：后视图。

图中：1-气缸，2-支撑架，3-机架，4-刀具安装轮，41-刀具安装轮的安装轴， 5-刀具张紧装置，51-螺杆Ⅰ，52-螺杆连接块，53-滑板，54-压紧板，55-限位板，551-长型滑动孔，6-刀具，61-通孔，7-直线滑动副，71-方向调节板，72-滑块，8-刀具导向器，9-压胶组件，91-连接杆，92-压胶辊轮，10-电机，11-输送带，12-待裁断橡胶类制品，13-角度调整机构，131-螺杆Ⅱ，132-螺母Ⅱ，14-手轮，15-压胶组件角度微调装置，151-螺杆Ⅲ，152-安装板，153-螺母Ⅲ。

具体实施方式

实施例1：一种橡胶类制品裁断用刀具，该刀具上开有若干个通孔，所述的通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H为3～20mm，各个通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H相等，所述的刀具是连续刀，连续刀为长条形刀具前后端连接形成的环形刀具。

实施例2：一种橡胶类制品裁断用刀具，该刀具上开有若干个通孔，所述的通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H为3～20mm，优选10～16mm。各个通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H可以相等（参见图1-1），也可以不相等（参见图1-3）。所述的通孔或为圆孔（参见图2-1），圆孔直径D为3～25 mm；或为圆锥孔（参见图2-2），圆锥孔大端直径d1为15～24 mm，小端直径d2为2～14mm。所述的刀具垂直放置时，主视图为长方形的连续刀（参见图1-1），连续刀为长条形刀具前后端连接形成的环形刀具。

实施例3：一种橡胶类制品裁断用刀具，该刀具上开有若干个通孔，所述的通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H为5～10mm。所述的通孔或为圆孔，圆孔直径D为10～20 mm；或为圆锥孔，圆锥孔大端直径d1为20～24 mm，小端直径d2为5～10 mm。所述的刀具垂直放置时，主视图为长方形的连续刀，连续刀为长条形刀具前后端连接形成的环形刀具。

实施例4：一种橡胶类制品裁断用刀具，其基本结构同实施例2或实施例3，另外相邻两个通孔边缘的水平间距L为4～50 mm，优选20～30 mm，相邻两个通孔边缘的水平间距L可以相等（参见图1-1）也可以不相等（参见图1-2），所述的刀刃的倾斜面与水平面的夹角α为5～85o，优选α为15～40o。

本发明实施例1～实施例4所述的刀刃边缘或为波浪形（参见图1-2），或为直线形。

实施例5：一种橡胶类制品裁断用自动裁断机（图3～图4），包括支撑架2、机架3、角度调整机构13、2个直线滑动副7、气缸1、2个刀具安装轮4、刀具6、固定在机架上的刀具导向器8和驱动刀具安装轮转动的电机10。所述的刀具是实施例1～4任一项所述的橡胶类制品裁断用刀具，所述的气缸1一端安装在支撑架2上，另一端安装在机架3上，2个刀具安装轮4分别安装在机架3两侧，刀具6安装在刀具安装轮4上，位于刀具安装轮下方的刀具穿过刀具导向器8（参见图6），刀具6水平套装在刀具安装轮4上，由刀具安装轮4带动刀具连续运动，刀具通过刀具导向器8的导向作用从水平状转变为垂直状，所述的2个直线滑动副7分别安装在机架两侧，直线滑动副7包括开有滑槽721的滑块72和与滑块配合的设置有滑轨711的方向调节板71（参见图7-1、图7-2），滑块固定在机架3后侧，方向调节板71通过角度调整机构与支撑架2连接，所述的角度调整机构是丝杆结构，所述的丝杆是由固定在支撑架上的螺母Ⅱ132和安装在螺母Ⅱ上的螺杆Ⅱ131构成，螺杆Ⅱ131与方向调节板71铰接，所述的螺杆Ⅱ131设置有方便旋转的手轮14。

该裁断机还包括有刀具张紧装置5（参见图8～图9），该刀具张紧装置5包括螺杆Ⅰ51、螺杆连接块52、滑板53、2块压紧板54和开有长型滑动孔551的限位板55，限位板固定安装在机架3上，2块压紧板54安装在限位板55后侧面上并与限位板之间形成滑道，滑板53置于滑道内并可在滑道内滑动，螺杆连接块52固定在机架后侧面上，螺杆Ⅰ51与螺杆连接块52通过螺纹连接定位，螺杆Ⅰ一端固定连接在滑板53上，所述的其中一个刀具安装轮的安装轴41穿过限位板的长型滑动孔551并通过轴承安装在滑板53上。所述的刀具张紧装置的螺杆Ⅰ51上设置有方便旋转的手轮。长型滑动孔551是起导向作用，通过旋转螺杆Ⅰ51带动滑板在滑道内移动，滑板53同时带动刀具安装轮的安装轴41在长型滑动孔中滑动，以调节两个刀具安装轮之间的距离。

该裁断机还包括有压胶组件9，所述的压胶组件包括折弯的连接杆91和压胶辊轮92，连接杆91一端与压胶辊轮92连接，另一端铰接的机架3上。所述的机架3上还设置有压胶组件角度微调装置15（参见图6），所述的压胶组件角度微调装置包括安装板152、螺杆Ⅲ151和螺母Ⅲ153，螺杆Ⅲ和螺母Ⅲ通过安装板与机架3连接，螺杆Ⅲ151一端顶紧压胶组件连接杆91上部。

作为实施例5的一种变换，所述的刀具张紧装置还可以采用其他结构形式，只要便于更换刀具7即可，所述的裁断机也可以不设置压胶组件9，裁断过程采用另外的辅助装置压紧橡胶制品。

本发明之一种橡胶类制品裁断用自动裁断机的工作原理：气缸1带动整个机架3通过直线滑块副7滑动实现上下往复运动，气缸由PLC控制，可以根据切割制品的需要改变上下切割速度。在气缸下降的同时开始由电机10驱动刀具安装轮4转动，从而带动连续刀6连续运动，在气缸上升后延时停止电机以保证切割过程中连续刀6不与橡胶制品粘连。直线滑块副7保证机架3准确的上下移动。角度调整机构13即丝杆保证连续刀6能以任何工作角度切割橡胶类制品，通过旋转构成丝杆的螺杆Ⅱ131推动方向调节板71调节连续刀的切割角度。压胶组件9保证连续刀在割胶之前胶料被压住不跑偏或切割时胶料不跟连续刀一起运动。张紧装置5是在更换连续刀时使用，即通过旋转螺杆Ⅰ51可以带动滑板53左右移动，其中一个刀具安装轮的安装轴与滑板53一起移动，从而可以调节两个刀具安装轮之间的距离，更换连续刀时，可调节缩小两个刀具安装轮之间的距离，放松连续刀，更换连续刀后，再扩大两个刀具安装轮之间的距离起到张紧连续刀的作用。

Claims (9)

1.一种橡胶类制品裁断用刀具，其特征在于：该刀具上开有若干个通孔，所述的通孔边缘最低点到刀刃边缘的距离H为3～20mm，所述的刀具是连续刀，连续刀为长条形刀具前后端连接形成的环形刀具。

2.根据权利要求1所述的一种橡胶类制品裁断用刀具，其特征在于：所述的通孔或为圆孔，圆孔直径D为3～25 mm；或为圆锥孔，圆锥孔大端直径d1为15～24 mm，小端直径d2为2～14mm。

3.根据权利要求1或2所述的一种橡胶类制品裁断用刀具，其特征在于：相邻两个通孔边缘的水平间距L为4～50 mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种橡胶类制品裁断用刀具，其特征在于：所述的刀刃边缘为波浪形。

5.根据权利要求1或2所述的一种橡胶类制品裁断用刀具，其特征在于：刀刃的倾斜面与水平面的夹角α为5～85o。

6.一种橡胶类制品裁断用自动裁断机，其特征在于：包括支撑架（2）、机架（3）、角度调整机构（13）、直线滑动副（7）、气缸（1）、2个刀具安装轮（4）、刀具（6）、固定在机架上的刀具导向器（8）和驱动刀具安装轮转动的电机（10），所述的气缸（1）一端安装在支撑架（2）上，另一端安装在机架（3）上，2个刀具安装轮（4）分别安装在机架（3）两侧，刀具（6）安装在刀具安装轮（4）上，位于刀具安装轮下方的刀具穿过刀具导向器（8），所述的直线滑动副（7）包括开有滑槽（721）的滑块（72）和与滑块配合的设置有滑轨（711）的方向调节板（71），滑块固定在机架（3）后侧，方向调节板（71）通过角度调整机构（13）与支撑架（2）连接，所述的角度调整机构是丝杆结构，所述的刀具是如权利要求1～5任一项所述的橡胶类制品裁断用刀具。

7.根据权利要求6所述的一种橡胶类制品裁断用自动裁断机，其特征在于：该裁断机还包括有刀具张紧装置（5），该刀具张紧装置（5）包括螺杆Ⅰ（51）、螺杆连接块（52）、滑板（53）、2块压紧板（54）和开有长型滑动孔（551）的限位板（55），限位板固定安装在机架（3）上，2块压紧板（54）安装在限位板（55）后侧面上并与限位板之间形成滑道，滑板（53）置于滑道内，螺杆连接块（52）固定在机架后侧面上，螺杆Ⅰ（51）与螺杆连接块（52）通过螺纹连接定位，螺杆Ⅰ一端固定连接在滑板（53）上，所述的其中一个刀具安装轮的安装轴（41）穿过限位板的长型滑动孔（551）安装在滑板（53）上。

8.根据权利要求6或7所述的一种橡胶类制品裁断用自动裁断机，其特征在于：该裁断机还包括有压胶组件（9），所述的压胶组件包括折弯的连接杆（91）和压胶辊轮（92），连接杆（91）一端与压胶辊轮（92）连接，另一端铰接的机架（3）上。

9.根据权利要求8所述的一种橡胶类制品裁断用自动裁断机，其特征在于：所述的机架（3）上还设置有压胶组件角度微调装置（15），所述的压胶组件角度微调装置包括安装板（152）、螺杆Ⅲ（151）和螺母Ⅲ（153），螺杆Ⅲ和螺母Ⅲ通过安装板与机架（3）连接，螺杆Ⅲ（151）一端顶紧压胶组件连接杆（91）上部。

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