CN104552396A - 一种压力自调节型瓦楞纸切割机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种压力自调节型瓦楞纸切割机，包括送料机构、切割执行机构、压纸机构、磨刀机构和控制模块；送料机构，包括送纸装置、第一驱动装置和阻力传感器，送纸装置用于推动瓦楞纸运动，第一驱动装置连接送纸装置并驱动其运动，阻力传感器用于感应瓦楞纸前进阻力；切割执行机构包括支撑架、刀片架、刀片、第二驱动装置、第三驱动装置和压力传感器；支撑架顶部设置有夹刀板，夹刀板位置与送纸装置对应用于承载瓦楞纸，夹刀板上设置有夹刀缝，刀片架可垂直转动地安装在支撑架上并位于夹刀板下方，刀片为圆形结构并可转动地安装在刀片架上。本发明提出的一种压力自调节型瓦楞纸切割机，自动化智能化，无需人工操作，安全性好，切割速率快，品质高。

Description

一种压力自调节型瓦楞纸切割机

技术领域

本发明涉及包装技术领域，尤其涉及一种压力自调节型瓦楞纸切割机。

背景技术

瓦楞纸由于质量轻，用途广泛，制作容易，因而被作为包装材料得到广泛的应用和推广。由于应用的领域不用，因此需要对瓦楞纸进行不同的裁制。目前，瓦楞纸的裁剪过程多由切割机完成。如图1所示，现有的瓦楞纸切割机的切刀B和夹刀板A是分开的，夹刀板A上具有夹刀缝。瓦楞纸C放置在夹刀板A上，分别通过夹刀板水平调节螺丝杆A1和切刀水平调节螺丝杆B1调节夹刀板A和切刀B的水平位置，使得切刀B与夹刀缝一一对应，通过气缸B2上下移动切刀B由上到下切割瓦楞纸。现有的切割机由于切刀B和夹刀板A采用分体结构且水平位置不固定，容易造成切刀B与夹刀板A的碰撞，对机器造成损害，减少使用寿命，同时，切割机的多个夹刀板A、多个切刀B分别对应多个夹刀板水平调节螺丝杆A1、多个切刀水平调节螺丝杆B1，调节夹刀板A与切刀B的水平位置时，需要对所有的水平调节螺丝杆A1和切刀水平调节螺丝杆B1操作一遍，过程繁杂且耗时长，效率低。另外，瓦楞纸C摆放时平滑面朝下，切刀B由上至下切割将在平滑面形成毛边，影响瓦楞纸表面质量，同时，该种切割方式中，瓦楞纸容易翘起，无法保证切割质量，瓦楞纸可能偏离切割位置，使得所得到的瓦楞纸形状不符合要求，从而使得资源浪费，生产成本提高。

另外，瓦楞纸切割属于较危险的工作岗位，由人力操作工伤风险高。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种压力自调节型瓦楞纸切割机，自动化智能化，无需人工操作，安全性好，切割速率快，品质高。

本发明提出的一种压力自调节型瓦楞纸切割机，包括送料机构、切割执行机构、压纸机构、磨刀机构和控制模块；

送料机构，包括送纸装置、第一驱动装置和阻力传感器，送纸装置用于推动瓦楞纸运动，第一驱动装置连接送纸装置并驱动其运动，阻力传感器用于感应瓦楞纸前进阻力；

切割执行机构包括支撑架、刀片架、刀片、第二驱动装置、第三驱动装置和压力传感器；支撑架顶部设置有夹刀板，夹刀板位置与送纸装置对应用于承载瓦楞纸，夹刀板上设置有夹刀缝，刀片架可垂直转动地安装在支撑架上并位于夹刀板下方，刀片为圆形结构并可转动地安装在刀片架上，刀片位置对应夹刀缝位置，第二驱动装置连接刀片架可驱动刀片架转动，第三驱动装置连接刀片可驱动刀片自转，压力传感器用于感应夹刀板所受压力；

压纸机构包括毛刷、毛刷座和第四驱动装置，毛刷座安装在夹刀板上方，毛刷安装在毛刷座外周，第四驱动装置连接毛刷座并驱动其上下运动；

磨刀机构包括砂轮、砂轮座和第五驱动装置，砂轮座安装在刀片架上，砂轮安装在砂轮座上，砂轮座具有进给和退给两种状态，进给状态下，砂轮接触刀片，退给状态下，砂轮远离刀片，第五驱动装置连接砂轮座驱动在两种状态之间切换；

控制模块分别连接第一驱动装置、阻力传感器、第二驱动装置、第三驱动装置、压力传感器和第四驱动装置，并根据阻力传感器和压力传感器的传感信号控制第二驱动装置、第三驱动装置、第四驱动装置和第五驱动装置工作；控制模块预设有阻力阈值K、第一压力阈值M和第二压力阈值N，M<N；

在工作状态下，控制第一驱动装置驱动送纸装置运动并将瓦楞纸平滑面朝下地送到夹刀板上；当压力传感器感应值达到M，第四驱动装置驱动毛刷座向下运动，当压力传感器感应值达到N，毛刷座停止向下运动，第二驱动装置驱动刀片架向上转动，刀片穿过夹刀缝，第三驱动装置驱动刀片自转对瓦楞纸进行切割；当阻力传感器感应值达到K，第五驱动装置驱动砂轮座由退给状态切换到进给状态并利用刀片自转对刀片进行打磨，打磨完成后，砂轮座回归退给状态。

优选地，控制模块预设有第二阻力阈值G，G<K，当阻力传感器感应值达到G，砂轮座回归退给状态。

优选地，当砂轮对刀片打磨时间达到设定值F，砂轮座回归退给状态。

优选地，第一驱动装置为驱动电机。

优选地，第三驱动装置包括主动轮、传动轮和从动轮，刀片通过从动轮安装在刀片架上，主动轮通过传动轮连接从动轮。

优选地，主动轮与刀片架转动轴同轴设置。

优选地，毛刷座包括皮带、第一转动轮和第二转动轮，第一转动轮和第二转动轮直径相同并等高布置，皮带覆盖于第一转动轮和第二转动轮外周并形成与夹刀板相平行的上表面和下表面，毛刷附着在皮带外周。

优选地，第二驱动装置、第四驱动装置和第五驱动装置均为气缸。

优选地，刀片自转方向与瓦楞纸运动方向一致。

本发明实施例中，夹刀板与刀片架均安装在支撑架上，夹刀板与支撑架相对静止，刀片仅仅相对支撑架进行垂直方向上的摆动，即夹刀板与刀片在水平方向上无相对运动，刀片与夹刀缝的位置始终相对应，避免了刀片与夹刀板碰撞的问题，延长了刀片的使用寿命。本发明实施例中，刀片结合向上运动和自转两种运动进行切割，由于刀片为圆形且位于夹刀板下方，刀片向上运动的过程中在瓦楞纸上开凿切割口，为后续切割工作奠定基础，同时，自转使得切割更加温和，进一步保证切割质量。

本发明中的压纸机构与瓦楞纸以面接触，保证了瓦楞纸在切割过程中的稳定，避免瓦楞纸移动造成切割路线错误的问题，避免了在瓦楞纸上留下压痕的问题，提高产品合格率，而且毛刷柔软，刀片从毛刷中间穿过时不会因与毛刷碰撞而受损。另外压纸机构通过毛刷压住瓦楞纸，并可通过毛刷对瓦楞纸的压力来自动调节压纸机构的上下位置，避免由于刀片从毛刷中穿过切短毛刷从而影响毛刷压住瓦楞纸的效果，以保证毛刷始终能够压住瓦楞纸，使得瓦楞纸处于平稳的压力下进行切割，避免因瓦楞纸跳动而影响切割路线，实现了瓦楞纸压力自调节控制。

本发明实施例中，由送料到切割均采用自动控制的方式，实现了智能化全自动的效果，减少人力需要，降低生产成本，避免工作人员受伤的风险，同时，控制精度高，减少不必要的能量浪费，并保持稳定、高速的工作效率，降低机器应激反应，延长机器使用寿命，提高生产效率。

附图说明

图1为一种现有的瓦楞纸切割机示意图；

图2为本发明提出的一种压力自调节型瓦楞纸切割机的机械结构图；

图3为本发明提出的一种压力自调节型瓦楞纸切割机的局部图；

图4为本发明提出的一种压力自调节型瓦楞纸切割机的控制结构图。

具体实施方式

参照图2、图3、图4，本发明提出的一种压力自调节型瓦楞纸切割机，包括送料机构1、切割执行机构2、压纸机构3、磨刀机构4和控制模块5。

送料机构1，包括送纸装置11、第一驱动装置12和阻力传感器13。送纸装置11用于推动瓦楞纸运动。第一驱动装置12为驱动电机，其连接送纸装置11并驱动其运动。阻力传感器13用于感应瓦楞纸前进阻力。

切割执行机构2包括支撑架21、刀片架22、刀片23、第二驱动装置24、第三驱动装置25和压力传感器26。

支撑架21顶部设置有夹刀板211，夹刀板211位置与送纸装置11对应用于承载瓦楞纸，夹刀板211上设置有夹刀缝。刀片架22可垂直转动地安装在支撑架21上并位于夹刀板211下方，刀片23为圆形结构并可转动地安装在刀片架22上，刀片23位置对应夹刀缝位置并可穿过夹刀缝。第二驱动装置24连接刀片架22可驱动刀片架22转动，第三驱动装置25连接刀片23可驱动刀片23自转。压力传感器26用于感应夹刀板211所受压力。

本实施方式中，第三驱动装置25包括主动轮251、传动轮252和从动轮253，刀片23通过从动轮253安装在刀片架22上，主动轮251通过传动轮252连接从动轮253。主动轮251自转并通过传动轮252带动从动轮253自转，刀片23与从动轮253同轴安装，因而可随着从动轮253的自转而自转。

本实施方式中，主动轮251与刀片架22转动轴同轴设置，即简化了机器构造，又避免各部件的运动过于复杂产生干扰，从而避免故障产生机会。

本实施方式中，送纸装置11将瓦楞纸推送到夹刀板211上并推动瓦楞纸向前运动，避免人工操作，减少工伤风险。瓦楞纸平滑面朝下摆放，刀片23由下至上切割瓦楞纸，毛边出现在粗糙面，有益于保证平滑面的质量。

压纸机构3，包括毛刷31、毛刷座32和第四驱动装置33。毛刷座32安装在夹刀板211上方，毛刷31安装在毛刷座32外周，第四驱动装置33连接毛刷座32并驱动其上下运动，使得毛刷31压住瓦楞纸，防止其在切割过程中翘起，影响切割质量。

毛刷座32包括皮带321、第一转动轮322和第二转动轮323。第一转动轮322和第二转动轮323直径相同并等高布置，皮带321覆盖于第一转动轮322和第二转动轮323外周并形成与夹刀板211相平行的上表面和下表面，毛刷31附着在皮带321外周。下表面的毛刷31可随着毛刷座32的运动压住瓦楞纸，毛刷31柔韧度较高，且采用面接触的方式，瓦楞纸单位面积所受压力非常小，避免在瓦楞纸上留下压痕导致的质量下降。

磨刀机构4，包括砂轮41、砂轮座42和第五驱动装置43。砂轮座42安装在刀片架22上，砂轮41安装在砂轮座42上。砂轮座42具有进给和退给两种状态，进给状态下，砂轮41接触刀片23，退给状态下，砂轮41远离刀片。第五驱动装置43连接砂轮座42驱动在两种状态之间切换。

控制模块5，分别连接第一驱动装置12、阻力传感器13、第二驱动装置24、第三驱动装置25、压力传感器26和第四驱动装置33，并根据阻力传感器13和压力传感器26的传感信号控制第二驱动装置24、第三驱动装置25、第四驱动装置33和第五驱动装置43工作。控制模块5预设有阻力阈值K、第一压力阈值M和第二压力阈值N，M<N。

在工作状态下，开启机器，控制第一驱动装置12驱动送纸装置11运动并将瓦楞纸平滑面朝下地送到夹刀板211上；当压力传感器26感应值达到M，控制第四驱动装置33驱动毛刷座32向下运动，当压力传感器26感应值达到N，毛刷座32停止向下运动，第二驱动装置24驱动刀片架22向上转动，刀片23穿过夹刀缝，第三驱动装置25驱动刀片23顺着瓦楞纸前进方向自转对瓦楞纸进行切割；当阻力传感器13感应值达到K，第五驱动装置43驱动砂轮座42由退给状态切换到进给状态并利用刀片23自转对刀片23进行打磨，打磨完成后，砂轮座42回归退给状态。

本实施方式中，刀片架22向上运动的过程中，刀片23在瓦楞纸上开凿切割口，为后续切割工作奠定基础，同时，刀片23自转使得切割更加温和，进一步保证切割质量。刀片23自转方向与瓦楞纸前进方向保持一致，减小切割阻力，提高工作效率。由于刀片23由下向上进行切割，刀片23需要穿过毛刷31容易将毛刷切短，故而根据压力传感器26的压力传感信号调整毛刷座32上下位置，以保证毛刷始终能够压住瓦楞纸，使得瓦楞纸处于平稳的压力下进行切割，避免因瓦楞纸跳动而影响切割路线，实现了瓦楞纸压力自调节控制。

本实施方式中，控制模块5还预设有第二阻力阈值G，G<K，当阻力传感器13感应值达到G，砂轮座42回归退给状态。具体实施时，还可以预设一个设定值F，当砂轮41对刀片23打磨时间达到设定值F，砂轮座42回归退给状态。

本实施方式中，砂轮41根据阻力情况实时打磨刀片23，既满足切割效率的需要，又不会打磨过于频繁干扰刀片工作。

本实施方式中，第二驱动装置24、第四驱动装置33和第五驱动装置43均采用气缸，其结构简单那，造价便宜，被广泛使用。

本实施方式，由送料到切割均采用自动控制的方式，实现了智能化全自动的效果，减少人力需要，降低生产成本，避免工作人员受伤的风险，同时，控制精度高，减少不必要的能量浪费，并保持稳定、高速的工作效率，降低机器应激反应，延长机器使用寿命，提高生产效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，包括送料机构(1)、切割执行机构(2)、压纸机构(3)、磨刀机构(4)和控制模块(5)；

送料机构(1)，包括送纸装置(11)、第一驱动装置(12)和阻力传感器(13)，送纸装置(11)用于推动瓦楞纸运动，第一驱动装置(12)连接送纸装置(11)并驱动其运动，阻力传感器(13)用于感应瓦楞纸前进阻力；

切割执行机构(2)包括支撑架(21)、刀片架(22)、刀片(23)、第二驱动装置(24)、第三驱动装置(25)和压力传感器(26)；支撑架(21)顶部设置有夹刀板(211)，夹刀板(211)位置与送纸装置(11)对应用于承载瓦楞纸，夹刀板(211)上设置有夹刀缝，刀片架(22)可垂直转动地安装在支撑架(21)上并位于夹刀板(211)下方，刀片(23)为圆形结构并可转动地安装在刀片架(22)上，刀片(23)位置对应夹刀缝位置，第二驱动装置(24)连接刀片架(22)可驱动刀片架(22)转动，第三驱动装置(25)连接刀片(23)可驱动刀片(23)自转，压力传感器(26)用于感应夹刀板(211)所受压力；

压纸机构(3)包括毛刷(31)、毛刷座(32)和第四驱动装置(33)，毛刷座(32)安装在夹刀板(211)上方，毛刷(31)安装在毛刷座(32)外周，第四驱动装置(33)连接毛刷座(32)并驱动其上下运动；

磨刀机构(4)包括砂轮(41)、砂轮座(42)和第五驱动装置(43)，砂轮座(42)安装在刀片架(22)上，砂轮(41)安装在砂轮座(42)上，砂轮座(42)具有进给和退给两种状态，进给状态下，砂轮(41)接触刀片(23)，退给状态下，砂轮(41)远离刀片，第五驱动装置(43)连接砂轮座(42)驱动在两种状态之间切换；

控制模块(5)分别连接第一驱动装置(12)、阻力传感器(13)、第二驱动装置(24)、第三驱动装置(25)、压力传感器(26)和第四驱动装置(33)，并根据阻力传感器(13)和压力传感器(26)的传感信号控制第二驱动装置(24)、第三驱动装置(25)、第四驱动装置(33)和第五驱动装置(43)工作；控制模块预设有阻力阈值K、第一压力阈值M和第二压力阈值N，M<N；

在工作状态下，控制第一驱动装置(12)驱动送纸装置(11)运动并将瓦楞纸平滑面朝下地送到夹刀板(211)上；当压力传感器(26)感应值达到M，第四驱动装置(33)驱动毛刷座(32)向下运动，当压力传感器(26)感应值达到N，毛刷座(32)停止向下运动，第二驱动装置(24)驱动刀片架(22)向上转动，刀片(23)穿过夹刀缝，第三驱动装置(25)驱动刀片(23)自转对瓦楞纸进行切割；当阻力传感器(13)感应值达到K，第五驱动装置(43)驱动砂轮座(42)由退给状态切换到进给状态并利用刀片(23)自转对刀片(23)进行打磨，打磨完成后，砂轮座(42)回归退给状态。

2.如权利要求1所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，控制模块预设有第二阻力阈值G，G<K，当阻力传感器(13)感应值达到G，砂轮座(42)回归退给状态。

3.如权利要求1所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，当砂轮(41)对刀片(23)打磨时间达到设定值F，砂轮座(42)回归退给状态。

4.如权利要求1所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，第一驱动装置(12)为驱动电机。

5.如权利要求1所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，第三驱动装置(25)包括主动轮(251)、传动轮(252)和从动轮(253)，刀片(23)通过从动轮(253)安装在刀片架(22)上，主动轮(251)通过传动轮(252)连接从动轮(253)。

6.如权利要求5所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，主动轮(251)与刀片架(22)转动轴同轴设置。

7.如权利要求1所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，毛刷座(32)包括皮带(321)、第一转动轮(322)和第二转动轮(323)，第一转动轮(322)和第二转动轮(323)直径相同并等高布置，皮带(321)覆盖于第一转动轮(322)和第二转动轮(323)外周并形成与夹刀板(211)相平行的上表面和下表面，毛刷(31)附着在皮带(321)外周。

8.如权利要求1所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，第二驱动装置(24)、第四驱动装置(33)和第五驱动装置(43)均为气缸。

9.如权利要求1至8任一项所述的压力自调节型瓦楞纸切割机，其特征在于，刀片(23)自转方向与瓦楞纸运动方向一致。