CN106153424A - 一种实验室用纸板无齿裁切制样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明针对瓦楞纸板边压强度取样器存在需要手动裁切、裁切样品尺寸和厚度局限的问题，以及蜂窝纸板和瓦楞复合纸板采用锯床裁切存在设备投资成本高占地面积大，以及样品尺寸精度低和边缘规整性差的问题，设计了适合于夹层结构纸板实验室制样的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置。装置采用了电动式无锯齿圆形刀片进行样品裁切，裁切过程中省力，并且无飞屑产生，保证样品尺寸的准确性和实验室的干净整洁；装置可实现5mm级差样品的准确裁切和300mm范围内样品的自由裁切；装置带有可移动及转动的砂轮磨刀装置，可随时进行圆形刀片高效率打磨。装置适合于纸板类实验室的测试制样使用。
Description
技术领域
本发明涉及纸板裁切，主要涉及夹层结构纸板裁切，特别涉及到一种实验室用纸板无齿裁切制样装置。
背景技术
瓦楞纸板、蜂窝纸板和瓦楞复合纸板为夹层结构，是常用的包装材料，这些纸板包装材料在使用中需要测试其性能。
对于瓦楞纸板通常在实验室有边压强度取样器，可以实现纸板定量、边压强度样品的裁切，但边压强度取样器存在三点不足：一是裁切过程需要手动推动裁刀进行裁切，需要比较大的力和速度；二是裁切尺寸只适合定量、边压强度样品，其他尺寸裁样不准确；三是裁切样品厚度只能局限于五层以下瓦楞纸板，不能满足较厚的瓦楞纸板以及蜂窝纸板的裁切。
对于蜂窝纸板和瓦楞复合纸板其裁切通常在工厂锯床上进行，工厂锯床裁切样品存在两方面的问题：一是锯床应用于制品生产裁切，通常设备投资成本高和占地面积大，对尺寸要求的精度不高，而实验样品对尺寸的精度要求更高，即锯床裁切的样品误差过大，不适合于实验制样；二是锯床裁切使用锯齿状锯片，锯齿状锯片在纸板裁切时会拉断纸板纤维，裁切出的样品边缘规整性差，同时工作现场的细小纤维难于收集，操作人员的工作环境和实验室卫生较差。
发明内容
本发明针对瓦楞纸板边压强度取样器存在需要手动裁切、裁切样品尺寸和厚度局限的问题，以及蜂窝纸板和瓦楞复合纸板采用锯床裁切存在设备投资成本高占地面积大以及样品尺寸精度低和边缘规整性差的问题，设计了适合于夹层结构纸板实验室制样的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，主要包含平台工作面(1)、砂轮组件(3)、固定定位挡块(4)、保护罩(5)、手柄(6)、固定架(7)、电机(8)、滑块(9)、导轨(10)、L型支撑板(11)、裁刀组件(12)、边缘挡杆(13)、调距手轮(14)、移动定位挡块(15)、开关及调速旋钮(16)、丝杆支座(17)，丝杆(18)、移动定位滑块(19)和导向螺栓(20)；
所述的滑块(9)与导轨(10)互相配合，导轨(10)通过一对L型支撑板(11)固定于平台工作面(1)上；
所述的电机(8)通过固定架(7)与滑块(9)固定，在固定架(7)的上部安装手柄(6)；
所述的裁刀组件(12)与电机(8)通过联轴法兰盘A(24)和联轴法兰盘B(25)连接，裁刀组件(12)中的圆形裁刀(28)与平台工作面(1)上的裁刀槽(22)对齐并深入裁刀槽(22)3mm；
所述的保护罩(5)固定于固定架(7)的侧面；
所述的移动定位滑块(19)安装于丝杆(18)上，丝杆(18)通过一对丝杆支座(17)固定于平台工作面(1)的底部，调距手轮(14)安装于丝杆(18)的外侧伸出端；
所述的砂轮组件(3)首先通过一组螺栓固定于移动定位挡块(15)上，再通过四个导向螺栓(20)穿过导向槽(2)与移动定位滑块(19)连接；
所述的边缘挡杆(13)固定于平台工作面(1)上一侧长边处；
所述的开关及调速旋钮(16)安装于前部L型支撑板(11)上；
所述的固定定位挡块(4)通过一对定位柱(42)插入平台工作面(1)的固定定位孔(21)中。
本发明的有益效果是：1)同时实现瓦楞和蜂窝等夹层结构纸板的裁切，裁切样品的尺寸范围更大——厚度达到30mm，裁切样品的面积达250mm×300mm；2)装置体积及占用面积小，可放置于实验室工作台面上进行操作；3)采用固定定位挡块(4)和移动定位挡块(15)，分别实现5mm倍数尺寸的定位裁切以及300mm尺寸范围内的自由裁切，裁切样品的尺寸准确；4)裁切刀采用了无锯齿圆形刀片，裁切过程中无飞屑产生，保证样品尺寸的准确性和实验室的干净整洁；5)裁切动力由电机提供，省力裁切效率高；6)装置带有可移动及转动的砂轮磨刀装置，可随时进行圆形刀片高效率打磨。
附图说明
图1是本发明一种实验室用纸板无齿裁切制样装置的示意图。
图2是图1的无保护罩(5)的示意图。
图3是图2的俯视图。
图4是图3中平台工作面(1)的俯视图。
图5是裁刀组件(12)的结构示意图。
图6是砂轮组件(3)的结构示意图。
图7是固定定位挡块(4)的主视图。
图8是固定定位挡块(4)d＝10时的俯视图。
图9是固定定位挡块(4)d＝45时的俯视图。
图10是砂轮(31)与圆形裁刀(28)平面接触磨刀示意图。
图11是砂轮(31)与圆形裁刀(28)局部接触磨刀示意图。
图中：1.平台工作面，2.导向槽，3.砂轮组件，4.固定定位挡块，5.保护罩，6.手柄，7.固定架，8.电机，9.滑块，10.导轨，11.L型支撑板，12.裁刀组件，13.边缘挡杆，14.调距手轮，15.移动定位挡块，16.开关及调速旋钮，17.丝杆支座，18.丝杆，19.移动定位滑块，20.导向螺栓，21.固定定位孔，22.裁刀槽，23.孔位编号，24.联轴法兰盘A，25.联轴法兰盘B，26.裁切轴，27.裁刀固定盘A，28.圆形裁刀，29.裁刀固定盘B，31.砂轮，32.砂轮固定轴，33.砂轮固定架，34.砂轮固定座，35.砂轮竖向转轴，36.螺母，37.砂轮转动手盘，41.挡块基体，42.定位柱，43.工作边，44.挡块编号，45.孔位及对应尺寸，d.挡块工作尺寸，α.转动角度。
具体实施方式
参照附图1、附图2、附图3、附图5和附图7，一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，主要包含平台工作面(1)、砂轮组件(3)、固定定位挡块(4)、保护罩(5)、手柄(6)、固定架(7)、电机(8)、滑块(9)、导轨(10)、L型支撑板(11)、裁刀组件(12)、边缘挡杆(13)、调距手轮(14)、移动定位挡块(15)、开关及调速旋钮(16)、丝杆支座(17)，丝杆(18)、移动定位滑块(19)和导向螺栓(20)；滑块(9)与导轨(10)互相配合，导轨(10)通过一对L型支撑板(11)固定于平台工作面(1)上；电机(8)通过固定架(7)与滑块(9)固定，在固定架(7)的上部安装手柄(6)；裁刀组件(12)与电机(8)通过联轴法兰盘A(24)和联轴法兰盘B(25)连接，裁刀组件(12)中的圆形裁刀(28)与平台工作面(1)上的裁刀槽(22)对齐并深入裁刀槽(22)3mm；保护罩(5)固定于固定架(7)的侧面；移动定位滑块(19)安装于丝杆(18)上，丝杆(18)通过一对丝杆支座(17)固定于平台工作面(1)的底部，调距手轮(14)安装于丝杆(18)的外侧伸出端；砂轮组件(3)首先通过一组螺栓固定于移动定位挡块(15)上，再通过四个导向螺栓(20)穿过导向槽(2)与移动定位滑块(19)连接；边缘挡杆(13)固定于平台工作面(1)上一侧长边处；开关及调速旋钮(16)安装于前部L型支撑板(11)上；固定定位挡块(4)通过一对定位柱(42)插入平台工作面(1)的固定定位孔(21)中。
参照附图2，导轨(10)的底面与平台工作面(1)间的距离为35mm；
参照附图4，平台工作面(1)上包含一对导向槽(2)、一条裁刀槽(22)和九组固定定位孔(21)；九组固定定位孔(21)，编号分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I，孔位编号(23)刻于每个定位孔的旁边；平台工作面(1)裁切样品的尺寸范围为250mm×300mm；裁刀槽(22)的深度为5mm，宽度4mm。
参照附图5和附图3，裁刀组件(12)由联轴法兰盘A(24)、联轴法兰盘B(25)、裁切轴(26)、裁刀固定盘A(27)、圆形裁刀(28)和裁刀固定盘B(29)组成，其中联轴法兰盘A(24)和联轴法兰盘B(25)用于将裁切轴(26)与电机(8)的转轴联接，裁刀固定盘A(27)和裁刀固定盘B(29)用于固定圆形裁刀(28)；圆形裁刀(28)为圆形无锯齿裁刀。
参照附图6，砂轮组件(3)由砂轮(31)、砂轮固定轴(32)、砂轮固定架(33)、砂轮固定座(34)、砂轮竖向转轴(35)、螺母(36)和砂轮转动手盘(37)组成，首先将砂轮竖向转轴(35)穿过砂轮固定座(34)，而后通过一对螺母(36)固定砂轮固定架(33)，再将砂轮(31)和砂轮转动手盘(37)通过砂轮固定轴(32)安装于砂轮固定架(33)上。
参照附图7、附图8、附图9和附图4，固定定位挡块(4)由挡块基体(41)和一对定位柱(42)组成，在挡块基体(41)的上表面刻有挡块编号(44)和不同编号固定定位挡块(4)与平台工作面(1)上不同固定定位孔(21)的孔位及对应尺寸(45)；样品裁切时其右端与固定定位挡块(4)的工作边(43)接触靠紧；固定定位挡块(4)有八个规格，挡块编号(44)分别为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚和辛，对应的挡块工作尺寸d值分别为10、15、20、25、30、35、40和45mm。
实施例一，利用固定定位挡块(4)进行样品裁切
参照附图3、附图4、附图7、附图8和附图9，八个规格的固定定位挡块(4)和九组固定定位孔(21)配合，可以实现从5mm到300mm级差为5mm样品尺寸的裁切，如表1所示。
表1固定定位孔(20)与固定定位挡块(4)搭配尺寸表
注释：*表示此样品尺寸对应的固定定位挡块(4)非优先使用。
样品裁切时，首先将所需尺寸的固定定位挡块(4)与对应的固定定位孔(20)配合，然后手动通过手柄(6)将滑块(9)、电机(8)、固定架(7)以及裁刀组件(12)组成的装置沿导轨(10)移动到导轨(10)的开关及调速旋钮(16)一端；将纸板样品从平台工作面(1)的左侧，穿过导轨(10)与平台工作面(1)的空间并与固定定位挡块(4)的工作边(43)紧靠；启动开关及调速旋钮(16)，圆形裁刀(28)稳定转动后，推动手柄(6)使裁刀组件(12)沿导轨(10)移动至边缘挡杆(13)即可完成纸板的裁切。
实施例二，任意尺寸样品的裁切
参照附图1、附图2和附图3：首先取下平台工作面(1)上的固定定位挡块(4)；转动调距手轮(14)即可由固定在平台工作面(1)底部丝杆支座(17)上的丝杆(18)带动由移动定位滑块(19)连接的移动定位挡块(15)在导向螺栓(20)的作用下沿平台工作面(1)上的导向槽(2)移动，当移动定位挡块(15)的左侧边缘移动到所需样品尺寸的裁切位置时锁定调距手轮(14)；再将样品纸板从平台工作面(1)的左侧，穿过导轨(10)与平台工作面(1)的空间并与移动定位挡块(15)的左侧边缘紧靠；启动开关及调速旋钮(16)，圆形裁刀(28)稳定转动后，推动手柄(6)使裁刀组件(12)沿导轨(10)移动至边缘挡杆(13)即可完成任意尺寸纸板的裁切。
实施例三，圆形裁刀(28)的磨刀方法
参照附图6、附图10和附图11，圆形裁刀(28)长时间使用后刀刃部分会变钝影响纸板的裁切质量，此时可用安装于移动定位挡块(15)上的砂轮组件(3)对圆形裁刀(28)进行打磨。使用砂轮组件(3)时，首先将平台工作面(1)上的固定定位挡块(4)取下；通过转动调距手轮(14)即将固定在移动定位挡块(15)上的砂轮组件(3)沿导向槽(2)方向移动；当将砂轮组件(3)移动到丝杆(18)的左侧端部时，锁定调距手轮(14)；
将裁刀组件(12)沿导轨(10)移动至其圆形裁刀(28)与砂轮组件(3)的砂轮(31)接触，启动开关及调速旋钮(16)即可进行圆形裁刀(28)的打磨。
打磨过程中砂轮(31)与圆形裁刀(28)有两种接触状态：平面接触(附图10)及局部接触(附图11)。
当砂轮(31)与圆形裁刀(28)进行平面接触打磨时，圆盘状砂轮(31)周向柱面与圆形裁刀(28)接触，打磨过程中砂轮(31)处于固定状态，可以通过转动砂轮转动手盘(37)改变圆形裁刀(28)与砂轮(31)周向柱面的接触位置；
当砂轮(31)与圆形裁刀(28)进行局部接触打磨时，通过转动固定于砂轮固定座(34)上的砂轮固定架(33)、砂轮竖向转轴(35)和螺母(36)结构，使得砂轮(31)的转动角度α发生变化，从而使得圆形裁刀(28)与砂轮(31)的实现局部接触打磨。砂轮(31)转动角度α的范围为0-45°。
Claims (10)
1.一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于主要包含平台工作面(1)、砂轮组件(3)、固定定位挡块(4)、保护罩(5)、手柄(6)、固定架(7)、电机(8)、滑块(9)、导轨(10)、L型支撑板(11)、裁刀组件(12)、边缘挡杆(13)、调距手轮(14)、移动定位挡块(15)、开关及调速旋钮(16)、丝杆支座(17)，丝杆(18)、移动定位滑块(19)和导向螺栓(20)；
所述的滑块(9)与导轨(10)互相配合，导轨(10)通过一对L型支撑板(11)固定于平台工作面(1)上；
所述的电机(8)通过固定架(7)与滑块(9)固定，在固定架(7)的上部安装手柄(6)；
所述的裁刀组件(12)与电机(8)通过联轴法兰盘A(24)和联轴法兰盘B(25)连接，裁刀组件(12)中的圆形裁刀(28)与平台工作面(1)上的裁刀槽(22)对齐并深入裁刀槽(22)3mm；
所述的保护罩(5)固定于固定架(7)的侧面；
所述的移动定位滑块(19)安装于丝杆(18)上，丝杆(18)通过一对丝杆支座(17)固定于平台工作面(1)的底部，调距手轮(14)安装于丝杆(18)的外侧伸出端；
所述的砂轮组件(3)首先通过一组螺栓固定于移动定位挡块(15)上，再通过四个导向螺栓(20)穿过导向槽(2)与移动定位滑块(19)连接；
所述的边缘挡杆(13)固定于平台工作面(1)上一侧长边处；
所述的开关及调速旋钮(16)安装于前部L型支撑板(11)上；
所述的固定定位挡块(4)通过一对定位柱(42)插入平台工作面(1)的固定定位孔(21)中。
2.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于导轨(10)的底面与平台工作面(1)间的距离为35mm。
3.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于平台工作面(1)上包含一对导向槽(2)、一条裁刀槽(22)和九组固定定位孔(21)；九组固定定位孔(21)，编号分别为A、B、C、D、E、F、G、H、I，孔位编号(23)刻于每个定位孔的旁边；平台工作面(1)裁切样品的尺寸范围为250mm×300mm；裁刀槽(22)的深度为5mm，宽度4mm。
4.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于裁刀组件(12)由联轴法兰盘A(24)、联轴法兰盘B(25)、裁切轴(26)、裁刀固定盘A(27)、圆形裁刀(28)和裁刀固定盘B(29)组成，其中联轴法兰盘A(24)和联轴法兰盘B(25)用于将裁切轴(26)与电机(8)的转轴联接，裁刀固定盘A(27)和裁刀固定盘B(29)用于固定圆形裁刀(28)；圆形裁刀(28)为圆形无锯齿裁刀。
5.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于砂轮组件(3)由砂轮(31)、砂轮固定轴(32)、砂轮固定架(33)、砂轮固定座(34)、砂轮竖向转轴(35)、螺母(36)和砂轮转动手盘(37)组成，首先将砂轮竖向转轴(35)穿过砂轮固定座(34)，而后通过一对螺母(36)固定砂轮固定架(33)，再将砂轮(31)和砂轮转动手盘(37)通过砂轮固定轴(32)安装于砂轮固定架(33)上。
6.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于固定定位挡块(4)由挡块基体(41)和一对定位柱(42)组成，在挡块基体(41)的上表面刻有挡块编号(44)和不同编号固定定位挡块(4)与平台工作面(1)上不同固定定位孔(21)的孔位及对应尺寸(45)；固定定位挡块(4)有八个规格，挡块编号(44)分别为甲、乙、丙、丁、戊、己、庚和辛，对应的挡块工作尺寸d值分别为10、15、20、25、30、35、40和45mm。
7.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于八个规格的固定定位挡块(4)和九组固定定位孔(21)配合，可以实现从5mm到300mm级差为5mm样品尺寸的裁切。
8.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于调距手轮(14)通过丝杆(18)带动由移动定位滑块(19)连接的移动定位挡块(15)进行尺寸定位，可实现裁切范围内任意尺寸纸板的裁切。
9.根据权利要求1所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于安装于移动定位挡块(15)上的砂轮组件(3)对圆形裁刀(28)进行打磨，打磨过程中砂轮(31)与圆形裁刀(28)有两种接触状态：平面接触及局部接触。
10.根据权利要求9所述的一种实验室用纸板无齿裁切制样装置，其特征在于砂轮(31)转动角度α的范围为0-45°。
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