CN107399104B - 一种模切装置 - Google Patents

Abstract

本专利公开了一种模切装置，涉及印刷、包装领域；其包括机架、模切筒、轧刀和调节机构，机架上设有导轨和与导轨平行的齿条，模切筒滑动连接在轨道上，模切筒上设有沿模切筒径向并贯通模切筒侧壁的安装孔，轧刀和调节机构均安装于安装孔内，还包括与机架转动连接的气控轴，模切筒套设于气控轴外，气控轴内设有进气道和若干沿气控轴径向设置的气室，气室一端与进气道连通，气室与进气道连通处设有减压阀；气控轴的端部固定有与齿条啮合的传动齿轮；调节机构包括缸体、设于缸体内的顶针和套设于顶针外的弹簧；缸体的一端可与气室连通，顶针可沿缸体的内腔滑动，且顶针的一端与轧刀固定。该装置可以改变对包装材料的切口长度。

Description

一种模切装置

技术领域

本发明涉及印刷、包装领域，具体涉及一种模切装置。

背景技术

模切机作为实现模切压痕的主要设备，在包装、印刷行业占据不可替代的重要作用。在包装袋的制造过程中，需要先对制成包装袋的包装材料进行切割，切割后包装材料通过折叠后可围成包装袋。因此在对包装材料进行切割时，需要对包装材料进行分段切割，即需要预留出包装材料的折叠部位。

现有的对包装材料的切割方式主要是采用滚轴进行切割，滚轴上设有圆弧形的切刀，切刀的弧长小于滚轴的周长，切刀的弧长为在包装袋上需要切割出的长度，滚轴每转动一周将在包装材料上切割出一个切口，则在滚轴连续转动的过程中，包装材料上将形成具有间距的切口。由于包装袋的形状大小各异，因此对不同的包装袋的包装材料进行模切时，需要在不同的包装袋上切割出的切口长度不同，切口与切口之间的间距也不相同。对于不同的切割要求，就需要更换滚轴，以达到不同的切口长度，因此需要根据产品需要设计若干套滚轴，从而将会增大生产成本，且更换滚轴也将使生产效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模切装置，该模切装置对包装材料进行切割时，可以调节切口长度。

为达到上述目的，本发明的基础方案如下：

模切装置包括机架、模切筒、轧刀和调节机构，所述机架上设有导轨和与导轨平行的齿条，模切筒滑动连接在轨道上，模切筒上设有沿模切筒径向并贯通模切筒侧壁的安装孔，轧刀和调节机构均安装于安装孔内，且轧刀可沿模切筒的径向滑动；还包括与机架转动连接的气控轴，所述模切筒套设于气控轴外，且模切筒与气控轴同轴，所述气控轴内设有进气道和若干沿气控轴径向设置的气室，气室沿气控轴的周向均匀分布，气室一端与进气道连通，气室另一端为设置在气控轴的圆周面上的开口，且气室与进气道连通处设有减压阀，减压阀的进口与进气道连通，减压阀的出口与气室连通，且减压阀的出口处设有溢流阀；所述气控轴的端部固定有与齿条啮合的传动齿轮；所述调节机构包括缸体、设于缸体内的顶针和套设于顶针外的弹簧；所述缸体的一端与气控轴的圆周面相抵并可与气室连通，所述顶针可沿缸体的内腔滑动，且顶针的一端从缸体的另一端伸出并与轧刀固定，所述弹簧的一端与缸体连接，弹簧的另一端与顶针连接。

上述减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门；而溢流阀可保持进口处压力不变，因此将溢流阀连接在减压阀的出口处，可保持减压阀的出口压力始终不变。本基础方案的减压阀和溢流阀均为现有结构。

本方案模切装置的原理在于：

对包装材料进行模切时，包装材料置于模切筒的下方，且包装材料与模切筒的表面接触，轧刀位于包装材料与模切筒接触处；推动模切筒在轨道上滑动，则轧刀伸出即可对包装材料进行模切。当模切筒在轨道上滑动时，传动齿轮将相对与齿条滚动，则传动齿轮将带动气控轴转动，即气控轴相对于模切筒转动。

将气控轴内的进气道与气源连通，则气源将向进气道内通入高压气体，且由于进气道与气室通过减压阀连通，则高压气体将经过减压阀减压后进入气室内。由于减压阀可将进口压力减至某一需要的出口压力，并使出口压力自动保持稳定；因此气室内将获得稳定压力的高压气体。另外，通过对减压阀进行调节，可改变气室内高压气体的压力；从而可使不同的气室内的高压气体的压力不同。当某一气室的压力较大时，且缸体与该气室连通后，该气室内的压力将作用在缸体内的顶针上，从而使顶针克服弹簧压力，则顶针从缸体伸出，同时轧刀从安装孔内向外伸出，使得轧刀可对包装材料进行切割。而当缸体与压力较高的气室连通后，再与压力较低的气室连通时，溢流阀可将缸体内多余的气体溢出，从而使缸体和气室内均维持在较低的压力，则此时弹簧所需克服的压力较小，因此弹簧伸长，同时轧刀缩回安装孔内，则轧刀不会对于模切筒接触的安装材料进行切割。

在气控轴转动时，调节机构的缸体将依次与气室连通，从而通过将减压阀调节为预定状态，则可使不同的气室内具有不同的气压，通过转动气控轴可对轧刀进行控制，从而控制包装材料的切口长度和切口间距。

本方案产生的有益效果是：

(一)通过对减压阀进行调节，可使不同的气室具有不同的压力，则可对轧刀的伸出时间进行控制，因此可根据不同的需要，调节包装材料的切口长度。

(二)减压阀通常采用调压弹簧进行调节，因此调节方便，便于工作人员进行操作。

优选方案一：作为对基础方案的进一步优化，还包括调压机构，调压机构包括控制器和固定在气控轴上的调压盘，调压盘内设有若干调压单元，所述调压单元包括压力室、与压力室连通的通道、设于通道内可滑动的调压块，以及用于调节压力室温度的发热电阻，压力室内设有水银；所述发热电阻均与控制器电连接；所述减压阀包括调压弹簧，且减压阀与调压单元一一对应，调压弹簧的一端伸入对应的通道内并与调压块相抵。

在优选方案一中，通过调节减压阀的调压弹簧即可对减压阀的出口压力进行调节。且通过控制器对发热电阻的温度进行控制，可以对改变压力室内的温度，由于温度改变水银的体积也将改变；因此通过升高发热电阻的温度，水银体积膨胀，则水银将向调压弹簧一侧推动调压块，则调压弹簧压力增大，减压阀的出口压力减小；而通过降低发热电阻的温度，则可增大减压阀出口压力。

优选方案二：作为对优选方案一的进一步优化，所述调压盘由绝缘材料制成，所述调压单元还包括镶嵌在调压盘内的导热块，导热块的一端伸入压力室内，导热块另一端与发热电阻接触。调压盘由绝缘材料制成，并通过导热块向压力室导热，可以避免加热电阻影响相邻的调压单元的气室的压力，从而提高控制精度。

优选方案三：作为对基础方案或优选方案一的进一步优化，所述轧刀与顶针螺纹连接，且轧刀上设有用于紧固顶针的紧固螺钉。轧刀与顶针螺纹连接，便于安装时调整轧刀的位置，以使轧刀能具有最佳的工作状态，而紧固螺钉可以防止轧刀与顶针松动。

优选方案四：作为对优选方案一的进一步优化，调压盘与气控轴可拆卸连接，从而便于对调压盘进行更换和维修。

附图说明

图1是本发明模切装置实施例的结构示意图；

图2是本发明模切装置实施例中模切筒和气控轴的断面图；

图3是本发明模切装置实施例中气控轴的剖视图；

图4是图2中A部分的放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架10、轨道11、齿条12、传动齿轮13、模切筒20、气控轴30、气室31、减压阀32、调压弹簧33、调压块34、调压盘35、压力室36、通道37、导热块38、调节机构40、缸体41、顶针42、弹簧43、轧刀44。

实施例基本如图1、图2、图3和图4所示：

本实施例的模切装置包括机架10、模切筒20、轧刀44、调节机构40、气控轴30和调压机构。机架10上设有两平行的轨道11，模切筒20的中部位于辊道之间并与轨道11滑动连接，模切筒20上设有沿模切筒20径向并贯通模切筒20侧壁的安装孔，轧刀44和调节机构40均安装于安装孔内，且轧刀44可沿模切筒20的径向滑动。

模切筒20套设于气控轴30外，且模切筒20与气控轴30同轴；轨道11外侧设有两齿条12，气控轴30两端键连接有两传动齿轮13，两传动齿轮13分别与两侧的齿条12啮合，当模切筒20在轨道11上滑动时，模切筒20将带动气控轴30同时相对于机架10向前运动，则传动齿轮13将相对于齿条12滚动，即气控轴30将相对于模切筒20转动。气控轴30中轴线处设有进气道，且气控轴30上设有十个沿气控轴30径向设置的气室31，气室31沿气控轴30的周向均匀分布。气室31一端与进气道连通，气室31另一端为设置在气控轴30的圆周面上的开口。气室31与进气道连通处设有减压阀32，减压阀32的进口与进气道连通，减压阀32出口与气室31连通；减压阀32采用自动式带溢流阀的减压阀32，即在减压阀32的出口处设有溢流孔。调节机构40包括缸体41、设于缸体41内的顶针42和套设于顶针42外的弹簧43，缸体41的一端与气控轴30的圆周面相抵并可与气室31连通，且缸体41固定在安装孔内。顶针42可沿缸体41的内腔滑动，且顶针42的一端从缸体41的另一端伸出并与轧刀44螺纹连接，且在轧刀44上设有紧固螺钉，通过紧固螺钉可进一步将轧刀44固定在顶针42上。弹簧43的一端与缸体41连接，弹簧43的另一端与顶针42连接，当顶针42克服弹簧43压力时，顶针42可使轧刀44从安装孔内伸出。

调压机构包括控制器和固定在气控轴30上的调压盘35，调压盘35通过螺栓与气控轴30固定，从而使得调压盘35和气控轴30可拆卸。调压盘35内设有十个调压单元，调压单元包括压力室36、调压块34、与压力室36连通的通道37、设于通道37内可滑动的调压块34和设于压力室36旁的发热电阻。调压盘35由陶瓷材料制成，导热块38镶嵌于调压盘35内，导热块38的一端伸入压力室36内，导热块38另一端与发热电阻接触，从而可将发热电阻产生的热量传递至压力室36内。压力室36内设有水银，当水银受热膨胀时，水银将对调压块34产生压力，并推动调压块34滑动一定距离。控制器为PLC控制器，且控制器包括运算单元和输入单元，发热电阻均与运算单元电连接，而输入单元与运算单元红外连接。减压阀32内设调压弹簧33，通过改变调压弹簧33的预紧力，可以改变减压阀32的出口压力。减压阀32与调压单元一一对应，调压弹簧33的一端伸入对应的通道37内并与调压块34相抵，从而调压块34移动可调节调压弹簧33的预紧力。

本实施例模切装置的具体工作过程为：

通过输入单元设定好每个发热电阻的温度，从而确定好调压弹簧33的预紧力。将包装材料置于模切筒20的下方，且包装材料与模切筒20的表面接触，轧刀44位于包装材料与模切筒20接触处，然后推动模切筒20沿轨道11滑动。

将进气道与气源连通，向进气道内通入高压气体，则高压气体将经过减压阀32减压后进入气室31内，从而使气室31内的压力维持稳定。由于每个发热电阻的温度不同，则相应的压力腔内的水银的膨胀量不同，因此各减压阀32的调压弹簧33的预紧力不同，所以不同的气室31具有不同的压力。当缸体41与压力较大的气室31连通后，该气室31内的压力将作用在缸体41内的顶针42上，从而使顶针42克服弹簧43压力，则顶针42从缸体41伸出，同时轧刀44从安装孔内向外伸出，使得轧刀44可对包装材料进行切割。当缸体41与压力较高的气室31连通后，再与压力较低的气室31连通时，溢流阀可将缸体41内多余的气体溢出，从而使缸体41和气室31内均维持在较低的压力，则此时弹簧43所需克服的压力较小，因此弹簧43伸长，同时轧刀44缩回安装孔内，则轧刀44不会对于模切筒20接触的安装材料进行切割。

当缸体41与压力较低的气室31连通后，再与压力较高的气室31连通时，减压阀32将补充气室31内的压力，从而使轧刀44再次伸出对包装材料进行切割。

在气控轴30连续转动过程中，调节机构40的缸体41将依次与不同的气室31连通，从而通过转动气控轴30可对轧刀44进行控制，即可控制包装材料的切口长度和切口间距。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种模切装置，包括机架、模切筒、轧刀和调节机构，所述机架上设有导轨和与导轨平行的齿条，模切筒滑动连接在轨道上，模切筒上设有沿模切筒径向并贯通模切筒侧壁的安装孔，轧刀和调节机构均安装于安装孔内，且轧刀可沿模切筒的径向滑动；其特征在于，还包括与机架转动连接的气控轴，所述模切筒套设于气控轴外，且模切筒与气控轴同轴，所述气控轴内设有进气道和若干沿气控轴径向设置的气室，气室沿气控轴的周向均匀分布，气室一端与进气道连通，气室另一端为设置在气控轴的圆周面上的开口，且气室与进气道连通处设有减压阀，减压阀的进口与进气道连通，减压阀的出口与气室连通，且减压阀的出口处设有溢流阀；所述气控轴的端部固定有与齿条啮合的传动齿轮；所述调节机构包括缸体、设于缸体内的顶针和套设于顶针外的弹簧；所述缸体的一端与气控轴的圆周面相抵并可与气室连通，所述顶针可沿缸体的内腔滑动，且顶针的一端从缸体的另一端伸出并与轧刀固定，所述弹簧的一端与缸体连接，弹簧的另一端与顶针连接。

2.根据权利要求1所述的模切装置，其特征在于，还包括调压机构，调压机构包括控制器和固定在气控轴上的调压盘，调压盘内设有若干调压单元，所述调压单元包括压力室、与压力室连通的通道、设于通道内可滑动的调压块，以及用于调节压力室温度的发热电阻，压力室内设有水银；所述发热电阻均与控制器电连接；所述减压阀包括调压弹簧，且减压阀与调压单元一一对应，调压弹簧的一端伸入对应的通道内并与调压块相抵。

3.根据权利要求2所述的模切装置，其特征在于，所述调压盘由绝缘材料制成，所述调压单元还包括镶嵌在调压盘内的导热块，导热块的一端伸入压力室内，导热块另一端与发热电阻接触。

4.根据权利要求1或2所述的模切装置，其特征在于，所述轧刀与顶针螺纹连接，且轧刀上设有用于紧固顶针的紧固螺钉。

5.根据权利要求2所述的模切装置，其特征在于，所述调压盘与气控轴可拆卸连接。