CN108839311A - 水口旋切装置 - Google Patents

Abstract

一种水口旋切装置，包括工作台与电控系统，所述工作台上设置：旋切治具，包括定位底模、旋切轴组与驱动单元，所述定位底模用于定位承载待加工产品，所述旋切轴组可旋转地保持于所述定位底模上，用于旋转分切所述待加工产品的产品本体与水口，所述驱动单元用于驱动所述旋切轴组旋转；顶紧单元，用于将所述待加工产品顶紧于所述旋切治具上，以使所述旋切轴组的刃口紧密作用于所述产品本体与所述水口的连接部。本发明提供的水口旋切装置可高效地进行水口旋切，旋切彻底、质量稳定，且具有加工过程洁净环保、安全性高的优点，实现与注塑成型工序的效率匹配。

Description

水口旋切装置

技术领域

本发明属于注塑成型技术领域，具体地来说，是一种水口旋切装置。

背景技术

在注塑加工中，高温熔融塑料需要通过水口自注塑机喷嘴进入模具型腔，以成型具有所需形状的产品。产品注塑成型后，水口将连接于产品上，随产品一并顶出。需要去除产品上的水口，才能得到具有最终产品形态的成品。

目前，水口去除一般采用全手工方式或半自动方式。全手工方式是由工人以刀片刮除水口，效率低下、成品质量良莠不齐，容易存在水口清除不彻底、产品损伤等缺陷；半自动方式是先由工人剪除产品上的外露水口，而后通过铣床铣削去除残余水口，工艺繁复、加工周期长，与注塑成型的效率不相匹配，并存在粉尘污染严重、安全性差等缺陷。特别地，在圆筒形塑胶壳体的水口去除中，这些问题更为突出。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种水口旋切装置，可高效地进行水口旋切，旋切彻底、质量稳定，且具有加工过程洁净环保、安全性高的优点，实现与注塑成型工序的效率匹配。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种水口旋切装置，包括工作台与电控系统，所述工作台上设置：

旋切治具，包括定位底模、旋切轴组与驱动单元，所述定位底模用于定位承载待加工产品，所述旋切轴组可旋转地保持于所述定位底模上，用于旋转分切所述待加工产品的产品本体与水口，所述驱动单元用于驱动所述旋切轴组旋转；

顶紧单元，用于将所述待加工产品顶紧于所述旋切治具上，以使所述旋切轴组的刃口紧密作用于所述产品本体与所述水口的连接部。

作为上述技术方案的改进，所述旋切轴组包括旋转主轴与旋切刀具，所述旋转主轴由所述驱动单元驱动旋转，所述旋切刀具设置于所述旋转主轴接近所述待加工产品的一端，所述旋切刀具的刃口沿所述旋转主轴的旋转方向面向所述产品本体与所述水口的连接部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位底模具有贯穿其中的贯通腔道，所述旋转主轴可旋转地保持于所述贯通腔道内，所述旋切刀具突出于所述贯通腔道的外部，所述水口与所述贯通腔道保持相对。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋切刀具包括刀具本体与所述刃口，所述刀具本体远离所述旋转主轴的一端为承载端面，所述承载端面用于贴合承载所述待加工产品，所述刃口沿所述旋转主轴的旋转方向自所述刀具本体向外延伸。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋切刀具为复数个并沿所述旋转主轴的旋转方向成圆周阵列分布。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位底模包括底模本体与设置于所述底模本体一端的防护部，所述待加工产品套设于所述定位底模的外表面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述防护部为复数个并沿所述旋转主轴的旋转方向成圆周阵列分布，所述旋切刀具位于复数个防护部之间并突出于所述防护部远离所述底模本体的一端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述顶紧单元包括压紧件与驱动源，所述压紧件与所述旋切轴组相对设置，所述驱动源用于驱动所述压紧件接近/远离所述旋切轴组。

作为上述技术方案的进一步改进，所述顶紧单元包括导柱与可滑动地保持于所述导柱上的导套，所述导柱设置于所述工作台上，所述导套与所述压紧件固定连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述工作台具有一侧开口的工作腔，所述旋切治具与所述顶紧单元均设置于所述工作腔内。

本发明的有益效果是：

于工作台上设置旋切治具与顶紧单元，旋切治具包括定位底模、旋切轴组与驱动单元，定位底模用于定位承载待加工产品，旋切轴组可旋转地保持于定位底模上而实现旋转分切，以顶紧单元实现旋切轴组的刃口与水口的紧密接触，旋切过程旋切轴组的刃口不发生外露，旋切高效彻底、质量稳定、切屑不易外泄飞扬，具有加工过程洁净环保、安全性高的优点，实现与注塑成型工序的效率匹配。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例1提供的水口旋切装置的装配结构示意图；

图2是图1中水口旋切装置的M处放大示意图；

图3是本发明实施例1提供的水口旋切装置的旋切治具的应用状态的分解结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的水口旋切装置的旋切治具的应用状态的装配结构的局部放大示意图；

图5是本发明实施例1提供的水口旋切装置的旋切治具的装配结构示意图；

图6是图5中水口旋切装置的旋切治具的旋切治具的局部放大示意图；

图7是本发明实施例1提供的水口旋切装置的旋切治具的分解结构示意图；

图8是图7中水口旋切装置的旋切治具的M处放大示意图；

图9是本发明实施例1提供的水口旋切装置的旋切治具去除部分板件的分解结构示意图。

主要元件符号说明：

U-水口旋切装置，1000-工作台，1100-工作腔，2000-电控系统，3000-旋切治具，3100-定位底模，3110-贯通腔道，3120-底模本体，3130-防护部，3200-旋切轴组，3210-旋转主轴，3220-旋切刀具，3221-刀具本体，3222-刃口，3223-承载端面，3230-刀架，3231-架瓣，3300-驱动单元，3310-第一驱动源，3320-传动组件，3321-主动齿条，3322-从动齿轮，3323-直线导轨，3324-滑动块，3325-限位缓冲块，3400-治具底座，4000-顶紧单元，4100-压紧件，4110-避让孔，4200-第二驱动源，4300-导向机构，4310-导柱，4320-导套，4400-安全感应器，P-待加工产品，P(a)-产品本体，P(b)-水口。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对水口旋切装置进行更全面的描述。附图中给出了水口旋切装置的优选实施例。但是，水口旋切装置可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对水口旋切装置的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在水口旋切装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请结合参阅图1～2，本实施例公开一种水口旋切装置U，该水口旋切装置U包括工作台1000与电控系统2000，工作台1000上设置旋切治具3000与顶紧单元4000，实现快速可靠的水口旋切。

首先说明的是，待加工产品P为完成注塑后自注塑机上取下的胚件，尚未进行水口清理。可以理解，待加工产品P包括产品本体P(a)与水口P(b)，产品本体P(a)与水口P(b)仍然保持连接。产品本体P(a)的形状根据实际产品需求而定，示范性地，产品本体P(a)为圆筒形塑胶壳体。相应地，水口P(b)搭接于圆筒形塑胶壳体的端部开口处(例如开口处的中心位置)。

工作台1000为水口旋切提供主要的操作场所，并提供其他部件的安装基础。示范性地，工作台1000具有一侧开口的工作腔1100，提供安全可靠的操作场所。旋切治具3000与顶紧单元4000均设置于工作腔1100内，得到工作腔1100的安全防护。工作腔1100封闭性较好，避免误触意外的发生，亦利于保证旋切治具3000与顶紧单元4000的工作环境良好。

电控系统2000具有必要的控制电路，分别电性连接于旋切治具3000与顶紧单元4000，用于实现对应的控制切换功能。示范性地，控制电路为以集成运算放大器为基础的运放电路，如放大器、积分器、滤波器、振荡器等，可实现加减乘除、微积分等多种运算，以生成对应的控制指令。

请结合参阅图3～8，旋切治具3000包括定位底模3100、旋切轴组3200与驱动单元3300，定位底模3100用于定位承载待加工产品P，旋切轴组3200可旋转地保持于定位底模3100上，用于旋转分切待加工产品P的产品本体P(a)与水口P(b)，驱动单元3300用于驱动旋切轴组3200旋转。

定位底模3100用于定位承载待加工产品P，提供待加工产品P的定位基础。进一步地，定位底模3100定位装夹待加工产品P，使待加工产品P具有较佳的装夹精度与结构可靠性，保证水口旋切加工的精度与稳定性。

旋切轴组3200用于执行水口旋切动作，作用于产品本体P(a)与水口P(b)的连接部，使产品本体P(a)与水口P(b)实现分离。其中，旋切轴组3200包括旋转主轴3210与旋切刀具3220。旋切刀具3220设置于旋转主轴3210接近待加工产品P的一端，随旋转主轴3210的旋转而转动地分切产品本体P(a)与水口P(b)。旋切刀具3220的刃口3222沿旋转主轴3210的旋转方向面向产品本体P(a)与水口P(b)的连接部，保证刃口3222的切削力精确输出而取得理想的切削效果。

示范性地，设置于旋转主轴3210同一端的旋切刀具3220可为一至复数个。当旋切刀具3220的数量为复数个时，复数个旋切刀具3220沿旋转主轴3210的旋转方向成圆周阵列分布，实现多点切削而进一步保证分切效率，并保证产品本体P(a)与水口P(b)的连接部始终受到切削力作用。示范性地，复数个旋切刀具3220于分布圆周上均匀分布，保证切削力分布均匀而杜绝干涉力或干涉力矩的出现。

旋切刀具3220的结构形式众多。示范性地，旋切刀具3220包括刀具本体3221与刃口3222。其中，刀具本体3221一端固定连接于旋转主轴3210上，另一端形成承载端面3223。承载端面3223用于贴合承载待加工产品P，实现待加工产品P与刃口3222的精确可靠定位，保证分切精度。示范性地，当旋切刀具3220的数量为复数个时，复数个旋切刀具3220的承载端面3223保持共面，进一步提升对位精度与均匀承载。

其中，刃口3222设置于刀具本体3221接近承载端面3223的一端，并沿旋转主轴3210的旋转方向自刀具本体3221向外延伸。示范性地，刃口3222远离旋转主轴3210的一端端面与承载端面3223共面，保证定位基准的一致性，并增加承载端面3223的贴合承载面积而保证贴合定位的稳定性。示范性地，刃口3222具有锐角倾角，保证端部的锋锐，从而提升切削速度与切削质量。

示范性地，旋转主轴3210端部设有用于安装旋切刀具3220的刀架3230。示范性地，当旋切刀具3220的数量为复数个时，刀架3230具有多瓣结构(如三叉结构、十字结构、五星结构等)，每一架瓣3231用于对应安装一旋切刀具3220。

驱动单元3300用于驱动旋转主轴3210旋转，是动力输出源。可以理解，驱动单元3300既可直接输出圆周运动至旋转主轴3210，亦可输出其他运动(如直线运动)并经转换机构转换为圆周运动而传递至旋转主轴3210。

示范性地，驱动单元3300包括第一驱动源3310与传动组件3320。传动组件3320的动力输入端与第一驱动源3310的动力输出端连接，传动组件3320的动力输出端与旋转主轴3210的动力输入端连接，实现第一驱动源3310与旋转主轴3210之间的动力传递。第一驱动源3310的种类众多，包括伸缩缸、直线电机、旋转电机、液压泵等类型。

请结合参阅图9，示范性地，传动组件3320包括相互啮合的主动齿条3321与从动齿轮3322，形成齿轮齿条传动关系。第一驱动源3310用于输出直线往复运动，包括伸缩缸、直线电机等类型。主动齿条3321与第一驱动源3310连接，由后者驱动而实现直线往复运动。从动齿轮3322与旋转主轴3210远离旋切刀具3220的一端固定连接，将主动齿条3321的直线往复运动转换为旋切刀具3220的圆周运动。

示范性地，传动组件3320还包括直线导轨3323与可滑动地保持于直线导轨3323上的滑动块3324。主动齿条3321与滑动块3324固定连接，从而与滑动块3324一并滑动。在直线导轨3323与滑动块3324的运动配合关系下，主动齿条3321受到良好的导向作用而保证精确的直线运动方向。

示范性地，传动组件3320还包括限位缓冲块3325，用于约束主动齿条3321的直线运动行程。示范性地，限位缓冲块3325位于主动齿条3321远离第一驱动源3310的一侧。当主动齿条3321过冲时，主动齿条3321碰撞限位缓冲块3325，限位缓冲块3325反向作用于主动齿条3321而使之刹车静止，杜绝主动齿条3321因行程过大而脱离直线导轨3323的风险。限位缓冲块3325的种类众多，示范性地，可由聚氨酯材料(弹弓胶)、橡胶、硅胶等材料制成，具有良好的弹性而保证较佳的缓冲性能。

示范性地，定位底模3100具有贯穿其中的贯通腔道3110。贯通腔道3110的作用至少在于，适应圆筒形塑胶壳体的水口P(b)切除要求。贯通腔道3110的形状根据实际需要而定，示范性地，为圆柱状贯通孔。

其中，旋转主轴3210可旋转地保持于贯通腔道3110内，旋切刀具3220突出于贯通腔道3110的外部。更具体而言，旋切刀具3220的刃口3222突出于贯通腔道3110的外部。进一步地，刀具本体3221的承载端面3223突出于贯通腔道3110的外部。

水口P(b)与贯通腔道3110保持相对，保证旋切刀具3220与水口P(b)的有效作用。示范性地，产品本体P(a)与水口P(b)的连接部位于贯通腔道3110的轴向投影轮廓内部，进一步保证旋切刀具3220的有效切削。

示范性地，定位底模3100包括底模本体3120与设置于底模本体3120一端的防护部3130，待加工产品P(例如圆筒形塑胶壳体)套设于定位底模3100的外表面。在套设结构下，主轴单元3200整体处于待加工产品P的内部，旋切刀具3220可贴合作用于产品本体P(a)与水口P(b)的连接部，且旋切刀具3220不致暴露而避免误触伤人，杜绝安全风险与切屑飞扬现象。

示范性地，底模本体3120用于承载待加工产品P，避免待加工产品P发生松动移位；防护部3130用于隔离防护旋切刀具3220，避免操作者与旋切刀具3220发生直接接触，从而保证操作者于操作过程的人身安全。可以理解，贯通腔道3110贯穿底模本体3120。

示范性地，防护部3130的数量可为一至复数个。当防护部3130为复数个时，复数个防护部3130沿旋转主轴3210的旋转方向成圆周阵列分布。示范性地，防护部3130于分布圆周上均匀分布，保证等距隔离。示范性地，防护部3130于分布圆周上相距设置，包围形成具有间隔开口的圆周内腔。可以理解，该圆周内腔属于贯通腔道3110的一部分。

其中，旋切刀具3220位于复数个防护部3130之间形成的圆周内腔之中，由复数个防护部3130实现与外界环境的隔离。任一旋切刀具3220均突出于防护部3130远离底模本体3120的一端，保证与待加工产品P的充分接触作用。

示范性地，旋切治具3000包括治具底座3400，用于承载安装定位底模3100、旋切轴组3200与驱动单元3300。示范性地，底模本体3120固定于治具底座3400上，旋转主轴3210可旋转地保持于底模本体3120上，第一驱动源3310固定于治具底座3400上。示范性地，直线导轨3323与限位缓冲块3325分别固定于治具底座3400上。

顶紧单元4000用于将待加工产品P顶紧于旋切治具3000上，以使旋切轴组3200的刃口3222紧密作用于产品本体P(a)与水口P(b)的连接部。由于顶紧单元4000的顶紧作用，于旋切过程，旋切轴组3200的刃口3222始终与待加工产品P保持接触，保证较佳的切削效果。

顶紧单元4000的实现方式众多，示范性地，顶紧单元4000包括压紧件4100与第二驱动源4200。其中，压紧件4100与旋切轴组3200相对设置，二者自两侧夹紧待加工产品P。例如，在压紧件4100的作用下，待加工产品P套设于底模本体3120的外表面，并与旋切刀具3220的承载端面3223贴合。示范性地，压紧件4100上设有避让孔4110，用于避让水口P(b)，避免造成干涉阻碍。压紧件4100的形状与待加工产品P相适应，保证稳固地将待加工产品P压紧于旋切轴组3200上。示范性地，压紧件4100为平整板件。

第二驱动源4200用于驱动压紧件4100接近/远离旋切轴组3200，实现待加工产品P的夹紧或分离。第二驱动源4200的实现方式众多，包括直线电机、伸缩缸、电动推杆等类型。

示范性地，顶紧单元4000包括用于导向的导向机构4300。导向机构4300包括导柱4310与可滑动地保持于导柱4310上的导套4320，导柱4310设置于工作台1000上，导套4320与压紧件4100固定连接。导柱4310的延伸方向与第二驱动源4200的驱动方向一致，对压紧件4100的往复运动起导向作用。其中，导柱4310的数量可为一至复数个，导套4320与导柱4310对应设置。当导柱4310为复数个时，复数个导柱4310相互平行设置。

示范性地，顶紧单元4000包括限位开关，用于限制压紧件4100的运动行程，避免发生过冲意外。其中，限位开关可包括磁环、接近开关等类型。

示范性地，工作腔1100还设有安全感应器4400，用于提供安全感应，避免顶紧单元4000意外动作而对工作腔1100内的人体部或其他物造成损害。例如，安全感应器4400可为热释电红外传感器，感测工作腔1100内是否存在人体部，从而发出感应指令；又如，安全感应器4400可为设置于工作腔1100的开口部的光电开关，通过感测开口部是否存在障碍物而实现人体安全感测。当光电开关感知到障碍物时，顶紧单元4000锁定而无法实现顶紧动作，保证使用安全。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水口旋切装置，其特征在于，包括工作台与电控系统，所述工作台上设置：

旋切治具，包括定位底模、旋切轴组与驱动单元，所述定位底模用于定位承载待加工产品，所述旋切轴组可旋转地保持于所述定位底模上，用于旋转分切所述待加工产品的产品本体与水口，所述驱动单元用于驱动所述旋切轴组旋转；

顶紧单元，用于将所述待加工产品顶紧于所述旋切治具上，以使所述旋切轴组的刃口紧密作用于所述产品本体与所述水口的连接部。

2.根据权利要求1所述的水口旋切装置，其特征在于，所述旋切轴组包括旋转主轴与旋切刀具，所述旋转主轴由所述驱动单元驱动旋转，所述旋切刀具设置于所述旋转主轴接近所述待加工产品的一端，所述旋切刀具的刃口沿所述旋转主轴的旋转方向面向所述产品本体与所述水口的连接部。

3.根据权利要求2所述的水口旋切装置，其特征在于，所述定位底模具有贯穿其中的贯通腔道，所述旋转主轴可旋转地保持于所述贯通腔道内，所述旋切刀具突出于所述贯通腔道的外部，所述水口与所述贯通腔道保持相对。

4.根据权利要求2所述的水口旋切装置，其特征在于，所述旋切刀具包括刀具本体与所述刃口，所述刀具本体远离所述旋转主轴的一端为承载端面，所述承载端面用于贴合承载所述待加工产品，所述刃口沿所述旋转主轴的旋转方向自所述刀具本体向外延伸。

5.根据权利要求2所述的水口旋切装置，其特征在于，所述旋切刀具为复数个并沿所述旋转主轴的旋转方向成圆周阵列分布。

6.根据权利要求2所述的水口旋切装置，其特征在于，所述定位底模包括底模本体与设置于所述底模本体一端的防护部，所述待加工产品套设于所述定位底模的外表面。

7.根据权利要求6所述的水口旋切装置，其特征在于，所述防护部为复数个并沿所述旋转主轴的旋转方向成圆周阵列分布，所述旋切刀具位于复数个防护部之间并突出于所述防护部远离所述底模本体的一端。

8.根据权利要求1所述的水口旋切装置，其特征在于，所述顶紧单元包括压紧件与驱动源，所述压紧件与所述旋切轴组相对设置，所述驱动源用于驱动所述压紧件接近/远离所述旋切轴组。

9.根据权利要求8所述的水口旋切装置，其特征在于，所述顶紧单元包括导柱与可滑动地保持于所述导柱上的导套，所述导柱设置于所述工作台上，所述导套与所述压紧件固定连接。

10.根据权利要求1所述的水口旋切装置，其特征在于，所述工作台具有一侧开口的工作腔，所述旋切治具与所述顶紧单元均设置于所述工作腔内。