CN109366592B - 一种独立上刀的分切设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种独立上刀的分切设备。该设备包括刀盘单元（1）、刀偏角调整单元（2）、侧压力闭环自动控制单元（3）以及叠刀量闭环自动控制单元（4）；所述侧压力闭环自动控制单元（3）可上下滑动地安装在所述叠刀量闭环自动控制单元（4）的一侧；所述刀偏角调整单元（2）可前后滑动地安装在所述侧压力闭环自动控制单元（3）上与所述叠刀量闭环自动控制单元（4）相背的一侧；所述刀盘单元（1）可转动地安装在所述刀偏角调整单元（2）的底部。该分切设备采用独立上刀，且具有刀偏角调整系统、侧压力闭环控制系统和叠刀量自动校准系统，刀偏角、侧压力及叠刀量的调整精度高，调试容易，分切质量好，有效提高卷装分切产品的生产效益。

Description

一种独立上刀的分切设备

技术领域

本发明涉及分切设备技术领域，具体涉及一种独立上刀的分切设备。

背景技术

分切设备常被用来裁剪薄型长片状材料，通过分切设备的裁剪能得到质量较好的卷装分切产品。分切设备的性能直接影响卷装分切产品质量的优劣，而且在包括锂电池极片、造纸、包装、印刷及金属卷材等的卷材加工工业中，对分切设备的要求更严苛。而分切设备的性能优劣主要体现在设备的刀偏角控制调节、侧压力控制以及叠刀量的校准等方面。同时，分切设备中，采用独立上刀能够很好地解决分切中换刀和调刀的难题。

然而，目前市面上常见的独立上刀分切设备没有刀偏角控制调节系统、侧压力闭环控制系统和叠刀量自动校准系统，这种独立上刀分切设备的实际使用效益不高，不能满足高质量卷装分切产品的生产需求。其中，没有刀偏角控制调节系统，无法适应不同卷料的分切，使分切设备的使用范围受限，生产所需设备成本增高；没有侧压力闭环控制系统，侧压力需靠人工调整，很难保证侧压力的精确性，降低了分切精准度，不利于高质量卷装分切产品的生产；而没有叠刀量自动校准系统，叠刀量靠人工调整，调整难度大，调整精度低，亦降低了分切精准度，不利于高质量卷装分切产品的生产。而且，目前市面上常见的这种独立上刀整体调试难度太大，使卷装分切产品生产的人工成本高，操作人员使用的意愿低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种独立上刀的分切设备。该分切设备采用独立上刀，而且具有刀偏角调整系统、侧压力闭环控制系统和叠刀量自动校准系统，刀偏角、侧压力及叠刀量的调整精度高，调试容易，分切质量好，有效提高卷装分切产品的生产效益。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种独立上刀的分切设备，包括刀盘单元、刀偏角调整单元、侧压力闭环自动控制单元以及叠刀量闭环自动控制单元；所述侧压力闭环自动控制单元可上下滑动地安装在所述叠刀量闭环自动控制单元的一侧；所述刀偏角调整单元可前后滑动地安装在所述侧压力闭环自动控制单元上与所述叠刀量闭环自动控制单元相背的一侧；所述刀盘单元可转动地安装在所述刀偏角调整单元的底部。

优选的，所述刀盘单元包括刀盘连接座、第一驱动机构以及刀盘；所述第一驱动机构安装在刀盘连接座的一侧，所述刀盘安装在刀盘连接座上与第一驱动机构相背的一侧；所述第一驱动机构的输出端与刀盘联接，通过所述第一驱动机构可带动刀盘旋转；所述刀盘连接座可转动地安装在所述刀偏角调整单元的底部。

更优选的，所述刀盘上装有交叉滚子轴承。刀盘采用交叉滚子轴承的无轴承座结构，使刀盘结构简单紧凑，旋转和轴向定位精度高，提高分切质量的一致性和可靠性。

更优选的，所述刀盘连接座通过第一连接块可转动地安装在所述刀偏角调整单元的底部，其中，所述刀盘连接座固定安装在第一连接块上，所述第一连接块可转动地安装在所述刀偏角调整单元的底部。

优选的，所述刀偏角调整单元包括刀偏角调整单元基座、刀偏角调节旋钮、导向杆及自润滑轴承；

所述自润滑轴承设置在刀偏角调整单元基座内，所述导向杆设置在自润滑轴承内；所述刀偏角调节旋钮的非旋钮端与导向杆的一端相连接，通过旋转刀偏角调节旋钮的旋钮端可带动导向杆在自润滑轴承内转动，导向杆的另一端与所述刀盘单元固定连接。

更优选的，所述刀偏角调整单元还包括自适应调节机构，用于刀偏角的自适应调节；所述自适应调节机构包括预紧力调整旋钮、第一弹簧、弹簧导向柱及调整连接块；

所述调整连接块与刀偏角调整单元基座相连接；所述第一弹簧的一端连接在预紧力调整旋钮的非旋钮端，另一端连接在调整连接块内；所述第一弹簧套设在弹簧导向柱上，且预紧力调整旋钮的非旋钮端连接安装在弹簧导向柱的一端，弹簧导向柱的另一端穿过第一弹簧及调整连接块与所述导向杆相连接，通过旋转预紧力调整旋钮，改变弹簧力的大小从而改变调整连接块与导向杆之间的预紧力，实现刀偏角的自适应调节。

更进一步优选的，所述自适应调节机构能自适应或无极调节刀偏角0-0.5°，刀偏角自适应或无级调节，使刀偏角的自动调整精度高，并有效提高刀具使用寿命和分切质量。

优选的，所述侧压力闭环自动控制单元包括侧压力源机构、连接板以及底座；所述底座的一侧固定安装在所述叠刀量闭环自动控制单元上，底座与叠刀量闭环自动控制单元相背的一侧具有沿前后方向的第一交叉滚子导轨轨道；所述连接板的一侧具有与所述第一交叉滚子导轨轨道配合的第二交叉滚子导轨轨道，连接板与第二交叉滚子导轨轨道相背的一侧固定安装刀偏角调整单元上；所述第一交叉滚子导轨轨道与第二交叉滚子导轨轨道及内置滚子配合形成交叉滚子导轨；

所述侧压力源机构设置在连接板与底座之间，能产生使连接板与底座沿前后方向发生相对滑动的侧压力。

更优选的，所述侧压力源机构选自包括气缸、弹簧或伺服电机。

更优选的，所述侧压力闭环自动控制单元还包括压力传感器，用于监测侧压力源机构产生的侧压力的大小。

优选的，所述叠刀量闭环自动控制单元包括叠刀量控制单元基座、第二伺服驱动机构、第二丝杆及第二连接块；

所述第二伺服驱动机构安装在叠刀量控制单元基座的顶部，且第二伺服驱动机构的输出端与第二丝杆联接，通过所述第二伺服驱动机构可带动第二丝杆旋转；所述第二丝杆通过轴承座固定安装在所述叠刀量控制单元基座上；

所述叠刀量控制单元基座上具有沿上下方向的直线导轨；所述第二连接块与所述直线导轨上的配套滑块固定连接；所述第二连接块配合安装在所述第二丝杆上；所述第二连接块的与滑块相背的一侧和所述侧压力闭环自动控制单元固定连接。

更优选的，所述第二伺服驱动机构包括伺服电机。

本发明的分切设备适用于高速分条，并且适用于轻型分切到重型分切。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

（1）本发明的分切设备采用独立上刀，刀具的更换及偏角调整容易，且更换分切型号时无需断带，提高卷装分切产品的生产效率；

（2）本发明的分切设备具有刀偏角调整系统、侧压力闭环控制系统和叠刀量自动校准系统，刀偏角、侧压力及叠刀量的调整精度高，调试容易，精准调节控制刀偏角、侧压力及叠刀量，提高刀具使用寿命和分切质量，有效提供卷装分切产品的生产效益。

附图说明

图1为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备局部剖视的整体主视结构示意图；

图2为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备中刀盘单元和刀偏角调整单元的整体侧视剖视示意图；

图3为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备中刀盘单元的侧视剖视示意图；

图4为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备中侧压力闭环自动控制单元的主视结构示意图；

图5为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备中侧压力闭环自动控制单元的侧视结构示意图；

图6为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备中叠刀量闭环自动控制单元的主视结构示意图；

图7为具体实施例中本发明独立上刀的分切设备中叠刀量闭环自动控制单元的侧视结构示意图；

附图标注：1-刀盘单元，10-刀盘连接座，11-第一驱动机构，12-刀盘，13-第一联轴器，121-交叉滚子轴承，100-第一连接块，2-刀偏角调整单元，20-刀偏角调整单元基座，21-刀偏角调节旋钮，22-导向杆，23-自润滑轴承，24-限位块，25-自适应调节机构，250-预紧力调整旋钮，251-第一弹簧，252-弹簧导向柱，253-调整连接块，3-侧压力闭环自动控制单元，30-侧压力源机构，31-连接板，310-第二交叉滚子导轨轨道，32-底座，320-第一交叉滚子导轨轨道，33-压力传感器，4-叠刀量闭环自动控制单元，40-叠刀量控制单元基座，401-直线导轨，402-滑块，41-第二伺服驱动机构，42-第二丝杆，43-第二连接块，44-第二联轴器。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

一种独立上刀的分切设备，参见图1~图7所示，该分切设备包括刀盘单元1、刀偏角调整单元2、侧压力闭环自动控制单元3以及叠刀量闭环自动控制单元4。刀盘单元1为设备的分切执行单元，其上装载有刀片；而刀偏角调整单元2用于调整刀片的偏角，侧压力闭环自动控制单元3用于提供并自动控制上下刀之间的侧向压力，叠刀量闭环自动控制单元4用于设备分切自动对刀并控制叠刀量。其中，所述侧压力闭环自动控制单元3可上下滑动地安装在所述叠刀量闭环自动控制单元4的一侧；所述刀偏角调整单元2可前后滑动地安装在所述侧压力闭环自动控制单元3上与所述叠刀量闭环自动控制单元4相背的一侧；所述刀盘单元1可转动地安装在所述刀偏角调整单元2的底部。

具体的，参见图1~图3所示，所述刀盘单元1包括刀盘连接座10、第一驱动机构11以及刀盘12。本实施例中，第一驱动机构11为电机，第一驱动机构11安装在刀盘连接座10的一侧，刀盘12安装在刀盘连接座10的与第一驱动机构11相背的一侧。其中，刀片安装在刀盘12上，而刀盘12内装有交叉滚子轴承121，采用交叉滚子轴承的无轴承座结构，使刀盘结构简单紧凑，旋转和轴向定位精度高，提高分切质量的一致性和可靠性。

第一驱动机构11的输出端通过第一联轴器13与刀盘12联接，本实施例中采用的第一联轴器13为柔性联轴器，通过第一驱动机构11可带动刀盘12旋转。刀盘单元1为独立的单元，其刀片独立安装在刀盘12上并由第一驱动机构11独立控制运转，在进行分切型号更换时，无需断带。

而刀盘连接座10可转动地安装在所述刀偏角调整单元2的底部。本实施例中，刀盘连接座10通过第一连接块100可转动地安装在所述刀偏角调整单元2的底部，其中，所述刀盘连接座10通过螺钉固定安装在第一连接块100的底部，而第一连接块100可转动地安装在所述刀偏角调整单元2的底部。并且，本实施例中，第一连接块100相对刀偏角调整单元2发生转动的平面与刀盘12上的刀片的转动平面垂直。

参见图1~图2所示，分切设备的刀偏角调整单元2包括刀偏角调整单元基座20、刀偏角调节旋钮21、导向杆22及自润滑轴承23。

其中，所述自润滑轴承23设置在刀偏角调整单元基座20内，所述导向杆22设置在自润滑轴承23内。刀偏角调节旋钮21的非旋钮端与导向杆22的一端连接，具体的，导向杆22的一端上装设有限位块24，刀偏角调节旋钮21的非旋钮端与限位块24接触连接从而实现与导向杆22的连接，通过旋转刀偏角调节旋钮21的旋钮端可带动导向杆22在自润滑轴承23内转动。而导向杆22的另一端与所述刀盘单元1固定连接，具体的，导向杆22的另一端延伸至刀偏角调整单元基座20的底部，并且通过螺钉将第一连接块100固定在导向杆22的端部，当旋转刀偏角调节旋钮21的旋钮端使得导向杆22在自润滑轴承23内转动时，第一连接块100随同导向杆22一起发生转动，从而使整体刀盘单元1发生转动，实现刀偏角的调整。

进一步的，刀偏角调整单元2还包括自适应调节机构25，自适应调节机构25用于刀偏角的自适应调节，能够自动适应不同工况下的刀偏角需求，使刀偏角的自动调整精度高，并有效提高刀具使用寿命和分切质量。具体参见图1和图2所示，该自适应调节机构25包括预紧力调整旋钮250、第一弹簧251、弹簧导向柱252及调整连接块253。调整连接块253与刀偏角调整单元基座20相连接并位于刀偏角调整单元20的顶部，而第一弹簧251的一端连接在预紧力调整旋钮250的非旋钮端，第一弹簧251的另一端连接在调整连接块253内。第一弹簧251套设在弹簧导向柱252上，且预紧力调整旋钮250的非旋钮端连接安装在弹簧导向柱252的一端，弹簧导向柱252的另一端穿过第一弹簧251及调整连接块253与所述导向杆22的连接刀偏角调节旋钮21的一端相连接，通过旋转预紧力调整旋钮250，改变弹簧力的大小从而改变调整连接块253与导向杆22之间的预紧力，实现刀偏角的自适应调节。

具体的，在本实施例中，预紧力调整旋钮250的非旋钮端具有凹槽，且凹槽的中心具有凸起的凸台，第一弹簧251的一端卡设在凸台与凹槽槽壁之间的空间内，弹簧导向柱252的一端穿过凸台并通过螺丝将预紧力调整旋钮250连接安装在其端部。而调整连接块253上开设有用于设置预紧力调整旋钮250、第一弹簧251及弹簧导向柱252的开孔，第一弹簧251的另一端抵接在调整连接块253的开孔的内底部，而弹簧导向柱252的另一端则穿过第一弹簧251及调整连接块253的开孔的内底部与导向杆22连接。

更具体的，在本实施例中，刀偏角调节旋钮21设置在调整连接块253内，刀偏角调节旋钮21的非旋钮端通过与限位块24相接触从而实现与导向杆22的连接。

如此，在需要对刀偏角进行调整时，旋动刀偏角调整单元2上的刀偏角调节旋钮21的旋钮端，进而使导向杆22在自润滑轴承23转动并带动导向杆22底端固定连接的第一连接块100随同导向杆22一起发生转动，从而使刀盘单元1整体发生转动，实现刀偏角0-0.5°无级调整。而根据刀片在实际分切过程中自适应调整角度的需要，通过旋紧或放松预紧力调整旋钮250，使刀片始终能够根据实际分切需要保持合适的偏角。

参见图1、图2、图4及图5所示，侧压力闭环自动控制单元3包括侧压力源机构30、连接板31以及底座32，侧压力源机构30选自包括气缸、弹簧或伺服电机。

其中，参见图4及图5所示，底座32的一侧固定安装在叠刀量闭环自动控制单元4上，底座32上与叠刀量闭环自动控制单元4相背的一侧具有沿前后方向的第一交叉滚子导轨轨道320；连接板31的一侧具有与第一交叉滚子导轨轨道320配合的第二交叉滚子导轨轨道310，连接板31与第二交叉滚子导轨轨道310相背的一侧固定安装刀偏角调整单元2上，本实施例所示具体固定安装在刀偏角调整单元2的刀偏角调整单元基座20上。而第一交叉滚子导轨轨道320与第二交叉滚子导轨轨道310配合，且内部放置滚子，形成交叉滚子导轨，以提供连接板31与底座32可相对滑动的滑轨。

本实施例中，侧压力源机构30为气缸。气缸设置在连接板31与底座32之间，并且气缸的缸体固定在底座32上，而气缸的活塞杆输出端固定连接在连接板31上，气缸能使连接板31与底座32沿前后方向发生相对移动，并最终使上下刀之间产生侧向压力。

进一步的，本实施例中的侧压力闭环自动控制单元3还包括压力传感器33，其中，压力传感器33安装在气缸的活塞杆输出端与连接板31的固定连接处，用于监测侧压力源机构30产生的侧压力的大小。而且，气缸和压力传感器33还与控制系统连接，压力传感器33监测气缸产生的侧压力并反馈给控制系统，控制系统再输出信号控制系统中的比例阀，进而控制气缸产生的侧压力大小，达到所需侧压力，实现侧压力闭环自动控制。

参见图1、图2、图6及图7所示，叠刀量闭环自动控制单元4包括叠刀量控制单元基座40、第二伺服驱动机构41、第二丝杆42及第二连接块43；本实施例中，第二伺服驱动机构41为伺服电机。

第二伺服驱动机构41安装在叠刀量控制单元基座40的顶部，且第二伺服驱动机构41的输出端通过第二联轴器44与第二丝杆42联接，通过第二伺服驱动机构41可带动第二丝杆42旋转；第二丝杆42通过轴承座固定安装在叠刀量控制单元基座40上；叠刀量控制单元基座40上具有沿上下方向的直线导轨401，且直线导轨401与第二丝杆42平行；第二连接块43与直线导轨401上的配套滑块402固定连接；第二连接块43啮合安装在所述第二丝杆42上；第二连接块43与滑块402相背的一侧与侧压力闭环自动控制单元3固定连接，本实施例中所示具体固定连接在侧压力闭环自动控制单元3底座32上。

在分切设备进行分切对刀时，与控制系统连接的第二伺服驱动机构41导电并驱动第二丝杆42发生旋转，进而带动啮合在第二丝杆42上的第二连接块43沿直线导轨401发生上下滑动，从而第二连接块43带动刀盘单元1、刀偏角调整单元2及侧压力闭环自动控制单元3整体发生上下滑动，使刀盘单元1上的刀片完成自动对刀，实现叠刀量自动校准，并能精准控制叠刀量。

以上实施例仅为本发明的较优实施例，仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但不限制本发明的保护范围及实施方式，任何未脱离本发明精神实质及原理下所做的变更、组合、删除、修饰或替换等均将包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种独立上刀的分切设备，其特征在于，包括刀盘单元（1）、刀偏角调整单元（2）、侧压力闭环自动控制单元（3）以及叠刀量闭环自动控制单元（4）；所述侧压力闭环自动控制单元（3）可上下滑动地安装在所述叠刀量闭环自动控制单元（4）的一侧；所述刀偏角调整单元（2）可前后滑动地安装在所述侧压力闭环自动控制单元（3）上与所述叠刀量闭环自动控制单元（4）相背的一侧；所述刀盘单元（1）可转动地安装在所述刀偏角调整单元（2）的底部；

所述刀偏角调整单元（2）包括刀偏角调整单元基座（20）、刀偏角调节旋钮（21）、导向杆（22）及自润滑轴承（23）；

所述自润滑轴承（23）设置在刀偏角调整单元基座（20）内，所述导向杆（22）设置在自润滑轴承（23）内；所述刀偏角调节旋钮（21）的非旋钮端与导向杆（22）的一端相连接，通过旋转刀偏角调节旋钮（21）的旋钮端可带动导向杆（22）在自润滑轴承（23）内转动，导向杆（22）的另一端与所述刀盘单元（1）固定连接；

所述刀偏角调整单元（2）还包括自适应调节机构（25），用于刀偏角的自适应调节；所述自适应调节机构（25）包括预紧力调整旋钮（250）、第一弹簧（251）、弹簧导向柱（252）及调整连接块（253）；

所述调整连接块（253）与刀偏角调整单元基座（20）相连接；所述第一弹簧（251）的一端连接在预紧力调整旋钮（250）的非旋钮端，另一端连接在调整连接块（253）内；所述第一弹簧（251）套设在弹簧导向柱（252）上，且所述预紧力调整旋钮（250）的非旋钮端连接安装在弹簧导向柱（252）的一端，弹簧导向柱（252）的另一端穿过第一弹簧（251）及调整连接块（253）与所述导向杆（22）相连接，通过旋转预紧力调整旋钮（250），改变弹簧力的大小从而改变调整连接块（253）与导向杆（22）之间的预紧力，实现刀偏角的自适应调节；

所述侧压力闭环自动控制单元（3）包括侧压力源机构（30）、连接板（31）以及底座（32）；所述底座（32）的一侧固定安装在所述叠刀量闭环自动控制单元（4）上，底座（32）与叠刀量闭环自动控制单元（4）相背的一侧具有沿前后方向的第一交叉滚子导轨轨道（320）；所述连接板（31）的一侧具有与所述第一交叉滚子导轨轨道（320）配合的第二交叉滚子导轨轨道（310），连接板（31）与第二交叉滚子导轨轨道（310）相背的一侧固定安装刀偏角调整单元（2）上；所述第一交叉滚子导轨轨道（320）与第二交叉滚子导轨轨道（310）及内置滚子配合形成交叉滚子导轨；

所述侧压力源机构（30）设置在连接板（31）与底座（32）之间，能产生使连接板（31）与底座（32）沿前后方向发生相对滑动的侧压力；所述侧压力源机构（30）选自包括气缸、弹簧或伺服电机；

所述叠刀量闭环自动控制单元（4）包括叠刀量控制单元基座（40）、第二伺服驱动机构（41）、第二丝杆（42）及第二连接块（43）；

所述第二伺服驱动机构（41）安装在叠刀量控制单元基座（40）的顶部，且第二伺服驱动机构（41）的输出端与第二丝杆（42）联接，通过所述第二伺服驱动机构（41）可带动第二丝杆（42）旋转；所述第二丝杆（42）安装在所述叠刀量控制单元基座（40）上；

所述叠刀量控制单元基座（40）上具有沿上下方向的直线导轨（401）；所述第二连接块（43）与所述直线导轨（401）上的配套滑块（402）固定连接；所述第二连接块（43）配合安装在所述第二丝杆（42）上；所述第二连接块（43）的与滑块（402）相背的一侧和所述侧压力闭环自动控制单元（3）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种独立上刀的分切设备，其特征在于，所述刀盘单元（1）包括刀盘连接座（10）、第一驱动机构（11）以及刀盘（12）；所述第一驱动机构（11）安装在刀盘连接座（10）的一侧，所述刀盘（12）安装在刀盘连接座（10）上与第一驱动机构（11）相背的一侧；所述第一驱动机构（11）的输出端与刀盘（12）联接，通过所述第一驱动机构（11）可带动刀盘（12）旋转。

3.根据权利要求2所述的一种独立上刀的分切设备，其特征在于，所述刀盘（12）上装有交叉滚子轴承（121）。

4.根据权利要求2所述的一种独立上刀的分切设备，其特征在于，所述刀盘连接座（10）通过第一连接块（100）可转动地安装在所述刀偏角调整单元（2）的底部，其中，所述刀盘连接座（10）固定安装在第一连接块（100）上，所述第一连接块（100）可转动地安装在所述刀偏角调整单元（2）的底部。

5.根据权利要求1所述的一种独立上刀的分切设备，其特征在于，所述自适应调节机构（25）能自适应调节刀偏角0-0.5°。

6.根据权利要求1所述的一种独立上刀的分切设备，其特征在于，所述侧压力闭环自动控制单元（3）还包括压力传感器（33），用于监测侧压力源机构（30）产生的侧压力的大小。