CN104139417B - 医用胶带自动分切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医用胶带的自动分切机，它包括机架、换料机构和切刀机构，换料机构的动力装置包括换料电机和转料电机，转料电机通过换料机构中心轴与双联支架相连，双联支架另一端通过切料轴固定装置连有两根切料轴，其中靠近切刀机构的转料轴的右端设有分切固定装置，切料轴的左端设有刹车片，并设有与转料电机相连的单向离合器相配合的固定轴；切刀机构包括刀盘转轴及其两端的刀架好中间的刀盘，切刀通过螺钉固定在刀盘上，切刀机构设有刀片定位装置，本分切机还包括与换料电机、转料电机、切刀旋转电机、分切固定装置、刀架移动电机和进刀驱动装置相连接的PLC控制系统，并设有人机交互界面实现自动控制。本发明操作简单，省时省力，分切效率高，操作安全，切得的胶带品质高。

Description

医用胶带自动分切机

技术领域

本发明涉及医疗器械设备领域，具体的说是一种医用胶带的自动分切机。

背景技术

医用胶带主要是以织物(多数为棉布或无纺布)为基材，涂有氧化锌和医用胶为主要原料合成的胶浆、医用压敏胶的聚氨酯膜制成。医用胶带与普通的胶带不同，普通胶带的膜主要是opp、pvc、pet、pe等，国内主要是bopp，这些材料分切时较为容易。由于医用胶带的基材是织物，因此在分切时难度较大。医用胶带的分切一直是本行业难度较大也极大影响生产效率和浪费人力的部分。

医用胶带的分切方法一般分为手工分切和机械分切。其中手工分切端面平整，但是效率极低，对操作师傅的技术要求高，不安全，体力劳动强度高，在劳动力成本如此高的当下，手工分切目前基本已经被机械分切所代替。

传统的医用胶带分切机全自动程度低，要么只有单根的切料轴，每次切完一根，要卸完后再安装下一根待切料。要么虽有两根切料轴，但是切料轴两端都固定，如图1所示，两根切料轴2两端由固定装置4固定，中间连有转轴5，转轴5两端分别设有托架6，一端托架6通过同步带3与换料电机1相连，其中，切料轴2左端通过相互配合的固定勾7与自动固定压板9相连接，自动固定压板9与自动压紧锥面8相连，切料轴2的右端与回位弹簧10相连接。操作时，切料轴2不转，需要换料时，换料电机1转动，把切料完毕的切料轴2转到操作工面前，操作工需要转动切料轴2，脱开固定勾7，再通过回位弹簧10的作用力，取下切料轴2，装上待切料后，再将切料轴2右端顶住回位弹簧10，再转动切料轴2使固定勾7相配合，固定切料轴2，分切机构开始分切。分切完一根待切料后，换料电机1转动180°，再进行第二根切料轴2上待切料的分切工序，重复前述操作，进行胶带的分切。这样的设备有以下不足之处：1、效率低，换料时需要把切料轴取下再安装，操作繁琐，切料速度慢。2、体力消耗大，一根切料轴大概重量为12kg，一个班下来，操作工的体力消耗很大，对于女工来说，很难胜任。

另一方面，传统医用胶带分切机的切刀分为两种，一种是直推式切刀，如图2所示，单刀片，切料轴2转动，切刀12为单刀片，切刀12推进，随着切料轴2带动待切料胶带11的转动，进行分切.但是，这种模式切料，切刀12刀头的受力很大，很容易将刀头压弯，压弯后影响分切效果，会造成断面不平。并且这种模式的切刀是切完一个胶带需要退回，再移动到下一个分切位置再向前推进再切，进一步影响分切效率。还有一种是圆形滚切刀，同样是需要切完一个退回，移到下一个待切位置再切，同样是影响分切效率，并且分切过程中热熔胶粘刀厉害，刀片粘上胶后再切下一个，分切的效果会大大降低，因此需要经常停机，擦拭刀片，分切效率低。

传统的医用胶带分切机其切料轴都是光滑的圆柱形轴，切刀的位置很难控制，如果与切料轴保持一定距离，那么会造成切料不彻底，无法完成分切工序。如果与切料刀靠的太近，那么刀头与不锈钢切料轴之间会有摩擦，对刀头的损伤很大，极大的影响了切料效果和速率，同时还增加了维护和维修的时间成本和劳动力成本。另一方面，由于每个胶带待切料其每批织物的厚度或涂胶的厚度的不同，胶带的直径很难一致，因此对于切刀的位置就更难调整了。常规的操作是在切料轴外套上软体塑料，切刀直接与软体塑胶接触，起到提高分切效果和保护刀片的作用，但是工作一段时间后，软体塑料会产生细小杂质，会由于胶带端面的粘性粘在胶带上，因此为了保证胶带质量，需要经常更换软体塑料，这样不仅影响分切速率，而且还增加了生产成本。

还有一个传统分切机普遍存在的问题就是分切精度不高，存在累积误差，越往后的胶带误差越大，通常的做法是缩短每根待切料的长度来提高精确度，这样就会大大影响分切速率，且产品的合格率也很难保证。

综上所述，传统的医用胶带分切机普遍存在分切效果不理想，分切精度不高，分切效率低的问题。

发明内容

根据上述不足之处，本发明的目的是提供一种分切效果好，分切精度高，分切效率高的医用胶带分切机。

为实现上述目的，本发明的技术方案在于：一种医用胶带自动分切机，它包括机架，机架上方靠近操作工的一侧设有换料机构，另一侧设有切刀机构，换料机构包括位于机架左端的换料机构的动力装置，动力装置包括换料电机和转料电机，转料电机通过换料机构中心轴与双联支架相连，双联支架另一端通过切料轴固定装置连有两根切料轴，一根切料轴靠近操作工，另一根靠近切刀机构，其中靠近切刀机构的转料轴的右端设有分切固定装置，切料轴的左端设有刹车片，并设有与转料电机相连的单向离合器相配合的固定轴；切刀机构包括通过同步带与切刀旋转电机相连接的刀盘转轴，刀盘转轴两端设有刀架，刀盘转轴中间设有刀盘，切刀通过螺钉固定在刀盘上，刀架下方设有位于机架台面上的与切料轴平行设置的滚珠丝杠和位于滚珠丝杠两侧的直线导轨，切刀机构设有刀片定位装置，刀架后方设有进刀驱动装置，刀架右侧设有刀架移动电机；本分切机还包括与换料电机、转料电机、切刀旋转电机、分切固定装置、刀架移动电机和进刀驱动装置相连接的PLC控制系统，并设有人机交互界面实现自动控制。

优选的是：所述的切料轴固定装置包括自动夹紧锥面和与自动夹紧锥面相配合的自动夹紧压板。

优选的是：所述的所述的自动夹紧压板前端设有夹紧调整螺钉。

优选的是：所述的切料轴与自动夹紧锥面之间设有回位弹簧。

优选的是：所述的切料轴外周均匀设有凹槽。

优选的是：所述的分切固定装置包括与气缸相连的固定头。

优选的是：所述的切刀为间隔90°的四个刀片。

优选的是：所述的刀片定位装置包括位于刀盘一侧与刀片位置相对应的位置块和位于位置块同侧刀架上的与位置块相对应的U型光电开关。

优选的是：所述的刀架前方设有分切深度微调手轮。

本发明的有益效果在于：本发明通过设有换料电机和转料电机，并且将两根切料轴通过双联支架固定一端，实现切料与换料同步进行，并且无需将切料轴取下就可实现换料操作，不仅提高了切料效率，而且节省了体力。同时，本发明通过由四个刀片组成的切刀，并且通过刀片定位装置实现连续切料操作，提高了切料速率。再者，将切料轴外周均匀设置凹槽，代替了传统的软体塑料，不仅提高了切料效果而且还节省了成本。本发明操作简单，省时省力，分切效率高，操作安全，切得的胶带品质高。

附图说明

图1是传统医用胶带分切机的换料机构的结构示意图。

图2是传统的直推式切刀的切料状态图。

图3是本发明的主视图。

图4是本发明的俯视图。

图5是本发明切料轴的结构示意图。

图6是本发明切刀部分的结构示意图一。

图7是本发明切刀部分的结构示意图二。

图8是本发明切刀的切料状态图。

其中，1-换料电机；2-切料轴；3-同步带；4-固定装置；5-转轴；6-托架；7-固定勾；8-自动夹紧锥面；9-自动夹紧压板；10-回位弹簧；11-胶带；12-切刀；13-机架；15-人机交互界面；16-直线导轨；17-转料电机；18-单向离合器；19-固定轴；20-双联支架；21-刹车片；22-滚珠丝杠；23-分切深度微调手轮；24-进刀驱动装置；25-切刀旋转电机；26-刀架移动电机；27-气缸；28-固定头；29-夹紧调整螺钉；30-刀盘；31-螺钉；32-刀盘转轴；33-刀架；34-U型光电开关；35-刀片；36-位置块；37-换料机构中心轴；38-凹槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

如图3-7所示的一种医用胶带自动分切机，它包括机架13，机架13上方靠近操作工的一侧设有换料机构，另一侧设有切刀机构。换料机构包括位于机架13左端的换料机构的动力装置，其中，动力装置包括换料电机1和转料电机17，转料电机17通过换料机构中心轴37与双联支架20相连，双联支架20另一端通过切料轴固定装置连有两根切料轴2，一根切料轴2靠近操作工，另一根切料轴2靠近切刀机构，切料轴2外周均匀设有凹槽38，可以省去传统胶带分切机切料轴上的软体塑料。其中靠近切刀机构的转料轴2的右端设有分切固定装置。分切固定装置包括与气缸27相连的固定头28。切料轴固定装置包括自动夹紧锥面8和与自动夹紧锥面8相配合的自动夹紧压板9，自动夹紧压板9前端设有夹紧调整螺钉29。切料轴2与自动夹紧锥面8之间设有回位弹簧10。切料轴2的左端设有刹车片21，并设有与转料电机17相连的单向离合器18相配合的固定轴19；切刀机构包括通过同步带3与切刀旋转电机25相连接的刀盘转轴32，刀盘转轴32两端设有刀架33，刀盘转轴32中间设有刀盘30，切刀12通过螺钉31固定在刀盘30上，其中，切刀12上的刀片35为间隔90°的四个刀片。刀架33下方设有位于机架13台面上的与切料轴2平行设置的滚珠丝杠22和位于滚珠丝杠22两侧的直线导轨16，切刀机构设有刀片定位装置，刀片定位装置包括位于刀盘30一侧与切刀位置相对应的位置块36和位于位置块36同侧刀架33上的与位置块36相对应的U型光电开关34。刀架33后方设有进刀驱动装置24，刀架33右侧设有刀架移动电机26，刀架33前方设有分切深度微调手轮23。本分切机还包括与换料电机1、转料电机17、切刀旋转电机25、分切固定装置、刀架移动电机26和进刀驱动装置24相连接的PLC控制系统，并设有人机交互界面15实现自动控制。

使用时，通过人机交互界面15开启设备开关，设定设备各参数，例如，切刀12与切料轴2的位置关系，刀架33每次位移的距离等。设定完毕后，通过人机交互界面15开始运行设备。首先，PLC控制系统检测并调整各部件到初始位置，如有部件无法回位，则系统会报警，操作工需要人工调整。当一切部件就位后，操作工将待切料套入靠近操作工的切料轴2上，PLC系统控制开启换料电机1，带动双联支架20旋转180°，换料电机1暂停，使得套上待切料的切料轴2转到靠近切刀机构位置，此时分切固定装置的气缸27推动固定头28将切料轴2往左推，切料轴2左端的固定轴19插入单向离合器18内，同时，自动夹紧压板9挤压回位弹簧10，并在自动夹紧锥面8的作用下通过夹紧调整螺钉29夹住待切料胶带。将此切料轴2与转料电机17相连，转料电机17转动带动切料轴2转动。PLC系统控制进刀驱动装置24将刀架33向切料轴2推进，到达设定位置，U型光电开关34检测位置块36的位置，并将信息传输给PLC系统，PLC系统进行分析判断，并作出指令，将切刀12旋转90°，如图8所示，从图8可以看出，切刀围绕刀盘转轴32旋转，同时切料轴2也在旋转，刀片35与胶带11接触的同时，由于切料轴2本身的转动，刀片35将胶带切下，此时完成一个胶带的分切工作。此种模式的分切，由于刀片头部的受力较小，刀头不会被压弯，不会影响分切效果和速率，同时保护了刀片，减少了停机维修的时间和由此产生的人力物力。当完成一个胶带的分切后，U型光电开关34再次检测位置块36的位置，并控制切刀12旋转，在下一个刀片转到待切位置的同时PLC系统控制刀架移动电机26将刀架33在直线导轨16上移动到下一个已设定的待切位置，即切刀12的旋转与刀架33的位移同时进行，并且切刀12旋转90°的同时刀架33正好位移到下一个待切位置，进行下一个胶带的分切。在切刀机构分切的时候，操作工将下一根待切料套入到靠近操作工的切料轴2上。如此继续，当切完一整根待切料后，刀架位移电机26通过滚珠丝杠22将刀架33拖回起始位置，PLC系统控制转料电机17暂停，分切固定装置将气缸27退回，带动固定头28脱离切料轴2的右端，在回位弹簧10的作用下，将切料轴2往右移动，其固定轴19脱离单向离合器18，换料电机1转动180°，将操作工已经套上待切料的转料轴2转到待切位置，PLC系统控制重复上述操作，同时操作工将切好的胶带卸下，并套上待切料，重复前述操作，完成胶带的分切工序。

其中，关于切刀位置调整的进刀驱动装置和刀架移动电机均选用精度较高的伺服电机，保证刀片位置的准确，避免传统胶带分切机分切后的胶带误差大的问题。本分切机单根待切料从第一个胶带切到最后一个胶带，累积误差小于0.2mm，产品质量大大提高。同时，分切深度可以在分切过程中通过分切深度微调手轮随时调节，无需停机调节，保证了分切速率。

本设备采用旋转单端开口形式的转料机构，只需要操作工将待切料套入到切料轴上即可，不需要拆装切料轴，整个过程轻松，安全。

分切过程中，待切料被自动夹紧后在转料电机的带动下高速运转，切刀的刀片以旋转方式从待切料的切线方向切入，由于待切料与刀片旋转的方向相反，刀片始终收到切线方向的拉力，其分切效果好，且刀头受力小，不易损坏。

经试用，本机稳定工作速率为每分钟100刀，分切端面光滑，分切速率是手工分切的5倍(熟练工人)，直推刀的3倍，是圆刀片分切的7倍。工人由原来的每次加料需要拿原来的12kg重量，变成现在的1.5kg待切料的重量，体力劳动强度大幅度降低。本设备通过PLC系统自动控制，普通女工经不多于8小时培训完全可以操作，体力上也可轻松胜任。综上所述，本机是一种操作简单，轻松，高效，高品质的新型医用胶布分切机。

根据胶带规格的需要，可以跟换带有不同尺寸凹槽的切料轴，并通过PLC系统设定刀架每次位移的位置，即可生产出符合要求的胶带，不影响分切效果和分切速率。

Claims (9)

1.一种医用胶带自动分切机，它包括机架(13)，机架(13)上方靠近操作工的一侧设有换料机构，另一侧设有切刀机构，其特征在于：所述的换料机构包括位于机架(13)左端的换料机构的动力装置，动力装置包括换料电机(1)和转料电机(17)，转料电机(17)通过换料机构中心轴(37)与双联支架(20)相连，双联支架(20)另一端通过切料轴固定装置连有两根切料轴(2)，一根切料轴(2)靠近操作工，另一根切料轴(2)靠近切刀机构，其中靠近切刀机构的转料轴(2)的右端设有分切固定装置，切料轴(2)的左端设有刹车片(21)，并设有与转料电机(17)相连的单向离合器(18)相配合的固定轴(19)；所述的切刀机构包括通过同步带(3)与切刀旋转电机(25)相连接的刀盘转轴(32)，刀盘转轴(32)两端设有刀架(33)，刀盘转轴(32)中间设有刀盘(30)，切刀(12)通过螺钉(31)固定在刀盘(30)上，刀架(33)下方设有位于机架(13)台面上的与切料轴(2)平行设置的滚珠丝杠(22)和位于滚珠丝杠(22)两侧的直线导轨(16)，切刀机构设有刀片定位装置，刀架(33)后方设有进刀驱动装置(24)，刀架(33)右侧设有刀架移动电机(26)；本分切机还包括与换料电机(1)、转料电机(17)、切刀旋转电机(25)、分切固定装置、刀架移动电机(26)和进刀驱动装置(24)相连接的PLC控制系统，并设有人机交互界面(15)实现自动控制。

2.根据权利要求1所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的切料轴固定装置包括自动夹紧锥面(8)和与自动夹紧锥面(8)相配合的自动夹紧压板(9)。

3.根据权利要求2所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的自动夹紧压板(9)前端设有夹紧调整螺钉(29)。

4.根据权利要求1所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的切料轴(2)与自动夹紧锥面(8)之间设有回位弹簧(10)。

5.根据权利要求1或4所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的切料轴(2)外周均匀设有凹槽(38)。

6.根据权利要求1所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的分切固定装置包括与气缸(27)相连的固定头(28)。

7.根据权利要求1所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的切刀为间隔90°的四个刀片(35)。

8.根据权利要求1所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的刀片定位装置包括位于刀盘(30)一侧与刀片(35)位置相对应的位置块(36)和位于位置块(36)同侧刀架(33)上的与位置块(36)相对应的U型光电开关(34)。

9.根据权利要求1或8所述的医用胶带自动分切机，其特征在于：所述的刀架(33)前方设有分切深度微调手轮(23)。