CN103302691B - 一种旋转割刀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转割刀，包括刀片和用于安装刀片的刀架，该刀架通过支架固定，该支架底端与一旋转驱动装置相连，该旋转驱动装置与一控制机构相连。本发明还提供一种利用旋转割刀切割料头的方法，包括：将用于安装刀片的刀架固定于支架；通过旋钮开关选择输入信号；促发控制机构变换工作位；通过旋转驱动装置控制所述支架转动到能够进行切割动作的合适的位置进行切割。本发明通过控制机构控制旋转驱动装置来实现支架的不同方向上的转动，可以满足各个方向上对料头进行切割和修理的要求。

Description

一种旋转割刀

技术领域

本发明涉及注塑成型领域，更具体地涉及一种旋转割刀。

背景技术

在保险杠成型领域，产品注塑成型后通常是人工拿取割刀对料头进行割除和飞边修理，然后再用手动火焰枪进行火焰处理。人工拿取割刀完全凭感觉及经验，其稳定性较差，受人为影响很大。该传统的人工拿取的割刀通常为可以加热的材质较硬的刀片，例如德国AZ品牌的割刀，这种割刀的优点是自身带有加热的功能，刀片本体的温度可达200℃以上，由于保险杠主要是以PP料这种塑料为主，所以加热的刀片能够很轻易的将料头割除。但是，使用此种传统割刀的局限性很大：因为用于安装刀片的刀架在支架上是固定不动的，刀刃的朝向无法进行变化，只能在一个方向切割料头；但是不同产品的料头位置、形状均不一样，使用该割刀仅能割除一个方向的料头，对其余位置的料头很难进行处理，最后仍然需要人工进行修理；同时，由于刀片带有较高的温度，壁厚较厚，在3mm左右，如何干净的割除料头又成为一个难题，割得太浅，需要人工最后再进行修理，割得太深的话，又会导致产品的分型面被烫伤，严重的话直接导致产品的报废。现将该传统割刀的弊端分析如下：(1)由于割刀的刀片要保持温度始终处于加热状态，如果刀片较薄，不仅会引起刀片的局部变形，影响切割精度，还会导致材料变脆，增大折断的风险，因此厚度通常都在3mm左右，这就导致了在割料头时很难精确到位。因为产品的外观要求料头必须切除到位，不能有任何的凸起面，否则会对产品的装配或者外观造成影响，但是传统的割刀在进行切割的时候不是割多就是割少，这样就会需要进行后期的人工修理，增加了工序的繁琐性。(2)由于刀片本体温度加热至200℃左右，因此很容易对料头周围的区域造成烫伤，如果是在产品的外观面，将会导致产品的直接报废，在产品的边缘，可以通过旋转机械手选择合适的角度来避免类似的问题，但是在一些空间较小的地方，制约了机械手的动作范围，很难避免表面烫伤，相对的稳定性较差。(3)由于保险杠的原材料主要以PP料为主，在割料头的同时，会将切割面的材料融化，这样使用一段时间之后，刀片的表面会附着大量的料渣，使刀片的厚度越来越大，如果有料渣残留在产品表面，在保险杠进行涂装喷漆的时候会造成产品的报废，同时对整体的精度也会造成影响。(4)用于安装刀片的刀架由一根支架固定不动，只能进行单方向的切割动作，但是不同产品的料头形状、位置各不相同，直接制约了料头的切割数量，不能割除的料头仍然需要人工进行割除。(5)使用加热装置对刀片进行加热浪费了大量的电力资源，例如采用功率为0.5KW的加热装置，如果按一天使用24小时算的话，每天需要12度电。(6)传统割刀的成本较高，通常刀片的价格为2000元/把，按更换周期3个月算，3台注塑机每年更换刀片的成本为24000元。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种旋转割刀，通过机器操作使割刀按照需要的角度进行旋转，进而进行不同方位的切割动作，实现一刀多用的功能。

本发明所述的旋转割刀，包括刀片和用于安装刀片的刀架，该刀架通过支架固定，该支架底端与一旋转驱动装置相连，该旋转驱动装置与一控制机构相连。通过控制机构控制旋转驱动装置来实现支架的不同方向上的转动，可以满足各个方向上对料头进行切割和修理的要求。

优选地，所述控制机构为二位五通电磁阀。通过电信号来控制电磁阀的两个工作位的切换，从而控制旋转驱动装置。

优选地，沿着所述支架的长度方向，所述支架上设置有一系列用于安装所述刀架的安装孔。通过将刀架固定于不同的安装孔上，可以调节刀架的具体安装位置。

优选地，所述旋转驱动装置为带有第一活塞杆的旋转气缸，所述第一活塞杆与所述支架连接。通过该旋转气缸，可以直接将第一活塞杆的旋转运动传递给支架。

优选地，所述旋转驱动装置为带有第二活塞杆的线性气缸，所述第二活塞杆与一齿条固定连接，该齿条与一齿轮啮合，该齿轮的中心固定连接有一中心轴，该中心轴与所述支架连接。通过齿条和齿轮之间的啮合，可以将第二活塞杆的直线运动转化为支架的旋转运动。

优选地，所述中心轴通过键与所述齿轮固定连接。通过键连接，可以将齿轮的旋转运动直接传递给中心轴。

优选地，所述中心轴分别通过上、下轴承固定于上、下固定板的相应的孔中。通过该上、下轴承，该中心轴被保持在上、下固定板的既定的固定位置上。

优选地，所述上、下固定板通过对称设置的两U型压板保持间隔开。该压板的上下两侧壁分别通过紧固件与固定板连接，从而使上、下固定板保持既定的间隙。

优选地，其中一个所述压板的底部形成为所述齿条的导向元件。通过该导向元件，齿条可沿着该压板的底部做直线运动。

优选地，其中一个所述压板与所述齿条之间设置有铜导轨。通过该铜导轨，可以减小齿条做直线运动时受到的摩擦力。

优选地，所述支架可拆卸地连接于所述中心轴。通过更换不同的倾斜角度的支架，可以满足各种不同角度的切割要求。

优选地，所述旋转割刀还包括有防护罩。通过该防护罩来保护中心轴等组件，可以延长该旋转割刀的使用寿命。

优选地，所述刀片不带有加热装置。该刀片在切割时不会在刀片表面上留下渣料。

优选地，所述刀片的厚度为0.8-1.2mm。更优选地，该刀片的厚度为1mm。该薄刀片的刀刃相对于现有技术中的厚刀片来说非常锋利，更有利于切割料头。其次，该刀片可以发生一定的形变，这样就可以最大限度地贴合在产品表面，切割地非常干净，不需要进行后期的人工处理。

本发明还提供一种利用旋转割刀切割料头的方法，包括：将用于安装刀片的刀架固定于支架；通过旋钮开关选择输入信号；促发控制机构变换工作位；通过旋转驱动装置控制所述支架转动到能够进行切割动作的合适的位置进行切割

优选地，所述工作位包括第一工作位和第二工作位，所述支架在第一工作位时正向旋转而在第二工作位时反向旋转。

优选地，所述旋转驱动装置为带有第一活塞杆的旋转气缸，所述第一活塞杆与所述支架连接，从而将所述第一活塞杆的旋转运动直接传递给支架。

优选地，所述旋转驱动装置为带有第二活塞杆的线性气缸，所述第二活塞杆与一齿条固定连接，该齿条与一齿轮啮合，该齿轮的中心固定连接有一中心轴，该中心轴与所述支架连接，从而将所述第二活塞杆的直线运动转化为支架的旋转运动。

由于采用了上述的技术解决方案，本发明所提供的旋转割刀能够满足各种不同角度的切割要求。而且，本发明通过选择较薄的刀片，可以任何角度贴合产品，不会对产品造成损伤，而且刀片尺寸较小，刃口处比较窄，在狭小的空间里可以灵活动作。本发明所涉及的薄刀片价格便宜，约42元/把，更换周期为2个月，3台注塑机每年更换刀片的成本为1512元，比现有技术的24000元节22000余元。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的旋转割刀的组装状态下的结构示意图；

图2是根据本发明的另一个实施例的旋转割刀的组装状态下的结构示意图，此时处于横向切割；

图3是根据本发明的另一个实施例的旋转割刀的组装状态下的结构示意图，此时处于纵向切割；

图4的旋转割刀的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图，给出本发明的较佳实施例，并予以详细描述。

在本发明的一个实施例中，该旋转割刀包括旋转气缸1，该旋转气缸1具有活塞杆，如图1所示。用于安装刀架3的支架2与该旋转气缸1的活塞杆固定连接，通过该活塞杆驱动该支架2不同方向的旋转。该旋转气缸1通过电磁阀的换位进行控制。具体地，由机器输出信号控制二位五通电磁阀来控制线圈得电与失电，进一步由电磁阀控制旋转气缸1的活塞杆的顶出与回退，最终实现支架2的旋转。沿着支架2的长度方向，该支架2上设置有一系列安装孔，通过与不同的安装孔进行定位，安装刀架3的具体安装位置可以进行调节。

该旋转割刀的动作原理如下：通过旋钮开关选择是否需要割刀进行旋转，当开关选择使用时，继电器得电，触发机器输入信号，机器得到输入信号后，运行程序，输出刀架旋转信号out(XX)＝1，模块得电，并促发二位五通电磁阀线圈得电，线圈得电后电磁阀阀芯动作，变换至第二工作位，压缩空气进入旋转气缸1，活塞杆伸出；活塞杆带动支架2转动到能够进行切割动作的合适的位置，然后进行纵向切割。需要横向切割时，机器运行程序，输出刀架旋转信号out(XX)＝0，模块失电，二位五通电磁阀线圈失电，电磁阀阀芯动作，变换至第一工作位，压缩空气进入旋转气缸1，活塞杆收回，支架2反向旋转到能够进行横向切割动作的合适的位置，然后进行横向切割。

在本发明的另一个实施例中，该旋转割刀包括线性气缸10，该气缸10具有活塞杆，如图2-图4所示。活塞杆与齿条40固定连接，通过该活塞杆驱动该齿条40做直线运动。该齿条40与齿轮50啮合，从而推动齿轮50旋转。该齿轮50的中心固定连接有中心轴51，该中心轴51与用于安装刀架30的支架20固定连接(例如通过螺钉连接)，通过齿轮50驱动该支架20不同方向的旋转。同理，该气缸10通过电磁阀的换位进行控制。具体地，由机器人输出信号控制二位五通电磁阀来控制线圈得电与失电，进一步由电磁阀控制气缸10的活塞杆的顶出与回退，最终实现支架20的旋转。

该旋转割刀的动作原理如下：通过旋钮开关选择是否需要割刀进行旋转，当开关选择使用时，继电器得电，触发机器输入信号，机器得到输入信号后，运行程序，输出刀架旋转信号out(XX)＝1，机器人I/O模块与中间继电器模块得电，并促发二位五通电磁阀线圈得电，线圈得电后电磁阀阀芯动作(上述通过旋钮开关控制电磁阀阀芯动作的技术属于常见技术，在此不再赘述)，变换至第二工作位，压缩空气进入气缸10，活塞杆伸出；活塞杆推动齿条40做直线运动，与该齿条40啮合的齿轮50发生旋转，从而通过中心轴51带动支架20转动到能够进行切割动作的合适的位置，然后进行纵向(图3)切割。需要横向(图2)切割时，机器运行程序，输出刀架旋转信号out(XX)＝0，模块失电，二位五通电磁阀线圈失电，电磁阀阀芯动作，变换至第一工作位，压缩空气进入旋转气缸1，活塞杆收回，支架2反向旋转到能够进行横向切割动作的合适的位置，然后进行横向切割。

在本实施例中，该中心轴51通过键与齿轮50固定连接，从而将齿轮50的转动最终传递给支架20。该中心轴51分别通过上、下轴承52，53固定于上、下固定板54，55的相应的孔中，从而保持中心轴51的中心位置。优选地，该上、下轴承52，53分别通过上、下卡簧520，530限定其既定位置不变。应该理解，其他的限位装置也可用在此处用于固定轴承。上、下固定板54，55之间的间隔件形成为对称设置的第一、第二压板56，57，在本实施例中，该压板示出为U型配置，压板的两侧壁分别通过紧固件，如螺钉，与上、下固定板54，55固定连接。另外，第一压板56的底部形成为齿条40的导向元件，使得该齿条40可沿着该底部做直线运动。优选地，在该压板的底部和齿条之间设置有铜导轨58，该铜导轨58可通过螺栓固定于压板的底部，由于铜的摩擦系数较小，在该铜导轨表面滑动的齿条40的摩擦力得以降低。该铜导轨58可通过螺丝等装置调节其相对于压板56的前后位置以及相对于齿条40的轴向位置。另外，由于支架20可拆卸地与中心轴51连接，通过更换不同安装角度的支架20，可以满足各种不同角度的切割要求。本实施例中，该上固定板54的上方还设置有防护罩60，用于保护本旋转割刀的各组件的固定安装。

以上所述的，仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的范围，本发明的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (7)

1.一种用于切割保险杠料头的旋转割刀，其特征在于，包括厚度为0.8-1.2mm的刀片和用于安装刀片的刀架(30)，该刀架(30)通过支架(20)固定，该支架(20)底端与一旋转驱动装置相连，该旋转驱动装置与一控制机构相连，所述旋转驱动装置为带有活塞杆的线性气缸(10)，所述活塞杆与一齿条(40)固定连接，该齿条(40)与一齿轮(50)啮合，该齿轮(50)的中心固定连接有一中心轴(51)，该中心轴(51)与所述支架(20)连接；所述中心轴(51)分别通过上、下轴承(52，53)固定于上、下固定板(54，55)的相应的孔中，所述上、下固定板(54，55)通过对称设置的两U型压板(56，57)保持间隔开，其中一个所述压板(56)的底部与所述齿条(40)之间设置有铜导轨(58)。

2.根据权利要求1所述的旋转割刀，其特征在于，所述控制机构为二位五通电磁阀。

3.根据权利要求1所述的旋转割刀，其特征在于，沿着所述支架(20)的长度方向，所述支架(20)上设置有一系列用于安装所述刀架(30)的安装孔。

4.根据权利要求1所述的旋转割刀，其特征在于，所述中心轴(51)通过键与所述齿轮(50)固定连接。

5.根据权利要求1所述的旋转割刀，其特征在于，所述支架(20)可拆卸地连接于所述中心轴(51)。

6.根据权利要求1所述的旋转割刀，其特征在于，所述旋转割刀还包括有防护罩(60)。

7.根据权利要求1所述的旋转割刀，其特征在于，所述刀片不带有加热装置。