CN110744604B - 柔性塑材切割机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性塑材切割机，包括同步转动的摩擦轮和凸轮；凸轮转动时可周期性地推动切割机构运动，对摩擦轮通过摩擦力传递过来的塑材进行切割；摩擦轮包括套设在转动轴上的中间转盘，中间转盘的两个侧面盘面分别为圆锥齿轮面和螺旋纹面，圆锥齿轮面和螺旋纹面上分别对应啮合小圆锥齿轮和摩擦扇轮；小圆锥齿轮可转动地设置在转动轴的径向上；摩擦扇轮包括与螺旋纹面啮合的螺纹面和连接在螺纹面外端部的摩擦扇片；摩擦轮与凸轮同步转动时，摩擦扇片的外表面可周期性地与塑材相接触，通过与塑材间的摩擦力传递塑材。本切割机，切割的塑材长度、厚度均可调，调节简单方便；可保证切割长度的一致性；切割机整体结构简单、成本低。

Description

柔性塑材切割机
技术领域
本发明涉及一种切割机，属于机械技术领域。
背景技术
现有的柔性塑材切割机通常切割的塑材长度、厚度固定，若需要改变切割的塑材的长度和厚度，需要增加相应的结构，造成切割机结构复杂，同时增加了切割机的成本和调节使用复杂度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种柔性塑材切割机，切割的塑材长度、厚度均可调，结构简单。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种柔性塑材切割机，包括同步转动的摩擦轮和凸轮；
所述凸轮转动时可周期性地推动切割机构运动，对摩擦轮通过摩擦力传递过来的塑材进行切割；
所述摩擦轮包括套设在转动轴上的中间转盘，中间转盘的两个侧面盘面分别为圆锥齿轮面和螺旋纹面，圆锥齿轮面和螺旋纹面上分别对应啮合小圆锥齿轮和摩擦扇轮；
小圆锥齿轮可转动地设置在转动轴的径向上；摩擦扇轮包括与螺旋纹面啮合的螺纹面和连接在螺纹面外端部的摩擦扇片；
调节小圆锥齿轮转动时，可使中间转盘绕转动轴转动；中间转盘绕转动轴转动时，与螺旋纹面啮合的螺纹面及摩擦扇片可相对转动轴径向移动；
所述摩擦轮与凸轮同步转动时，所述摩擦扇片的外表面可周期性地与塑材相接触，通过与塑材间的摩擦力传递塑材。
进一步地，设置摩擦轮的转动轴上还设置小带轮；小带轮通过带传动与大带轮连接；大带轮与大齿轮设置在同一轴上；大齿轮与小齿轮啮合转动；小齿轮与所述凸轮同轴。
进一步地，小带轮与大带轮的传动比等于小齿轮与大齿轮的传动比。
进一步地，小圆锥齿轮包括圆柱体、柱杆和与中间转盘的圆锥齿轮面相配合的锥齿段，圆柱体和柱杆分别位于锥齿段的两端；圆柱体上设置内六角孔，柱杆与转动轴上的圆孔相配合，通过圆孔将小圆锥齿轮固定，使其仅能绕圆孔的中心线旋转。
进一步地，还包括一罩于中间转盘外部的外壳；小圆锥齿轮的圆柱体上的内六角孔从外壳露出；摩擦扇轮的摩擦扇片位于外壳外部。
进一步地，还包括一可由制动电机驱动对缠绕的塑材转动放料的塑材轮；
所述制动电机的电源由设置在摩擦扇片与塑材接触区域内的弹性按钮控制供断电。
进一步地，在摩擦扇片传送塑材的范围内，摩擦扇片同时按压弹性按钮使制动电机通电转动；
在摩擦扇片传送塑材的范围外，摩擦扇片与弹性按钮脱离，使制动电机断电停转。
进一步地，所述切割机构包括由支撑台支撑的刀杆和连接在刀杆下端的切割刃；刀杆上部与支撑台之间设有弹簧。
进一步地，凸轮转动至第一区域时，刀杆在凸轮的推动下压缩弹簧运动，使切割刃朝向塑材方向运动；凸轮转动至第二区域时，刀杆在弹簧的弹力作用下带动切割刃回位。
进一步地，还包括一设置在摩擦轮和切割机构下方用于承载塑材的抛光的导轨。
本发明所达到的有益效果：
本发明的柔性塑材切割机，切割的塑材长度、厚度均可调，调节简单方便；通过制动电机的控制及与摩擦轮的送料相配合，可保证切割长度的一致性；切割机整体结构简单、成本低。
附图说明
图1是本实施例的柔性塑材切割机示意图；
图2是另一轴向的柔性塑材切割机示意图；
图3是图1中的摩擦轮示意图；
图4、图5是图3隐藏外壳后的摩擦轮示意图；
图6是图3中的摩擦扇轮示意图；
图中，制动电机1、联轴器2、塑材轮3、传动轴4、主电机5、联轴器6、小带轮7、摩擦轮8、外壳81、中间转盘82、盘面821、圆锥齿轮面8211、盘面822、螺旋纹面8221、小圆锥齿轮83、圆柱体831、内六角孔8311、柱杆832、锥齿833、摩擦扇轮84、螺纹面841、摩擦扇片842、刻度843、皮带9、大齿轮10、小齿轮11、凸轮12、凸轮架13、摩擦轮架14、弹性按钮15、抛光导轨16、塑材17、塑材轮架18、大带轮19、弹簧20、刀杆21、切割刃22、支撑台23、导道24。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本实施例中，塑材切割机包括制动电机1、塑材轮3、传动轴4、主电机5、小带轮7、摩擦轮8、皮带9、大齿轮10、小齿轮11、凸轮12、弹性按钮15、大带轮19和切割机构。
主电机5通过第二联轴器6与小带轮7和摩擦轮8所在的同一转动轴4连接。摩擦轮8和小带轮7由主电机5驱动同步转动。小带轮7与大带轮19通过皮带9传动带连接。大带轮19与大齿轮10安装在同一轴上。大齿轮10与小齿轮11啮合转动。小齿轮11与凸轮12同轴连接，凸轮12转动时驱动切割机构朝向抛光导轨16方向运动，对从摩擦轮8与抛光导轨16之间的空间中传递过来的塑材17进行切割。
塑材缠绕在塑材轮3上，由塑材轮3对塑材进行放料，经过摩擦轮8与抛光导轨16的夹持传递至切割机构。摩擦轮8转动时，通过与塑材间的摩擦力推动塑材在抛光导轨16上向切割机构运动。
抛光导轨16的作用是减少导轨对塑材17的摩擦力，使得摩擦轮8更容易带动塑材17前进。
结合图3、图4、图5和图6所示，摩擦轮8包括设置在转动轴4上的中间转盘82、分别啮合在中间转盘82侧面的两个盘面821、822上的小圆锥齿轮83、摩擦扇轮84和罩于中间转盘82外部的外壳81。
小圆锥齿轮83包括圆柱体831、柱杆832和与中间转盘82一个盘面821上的圆锥齿轮相配合的锥齿833。圆柱体831组装在外壳81上，圆柱体831中间设置内六角孔8311；柱杆832与转动轴4上的圆孔相配合，通过圆孔将小圆锥齿轮固定，使其仅能绕圆孔的中心线旋转。小圆锥齿轮83与中间转盘82的盘面821上的圆锥齿轮面8211啮合，通过小圆锥齿轮83的旋转可以带动中间转盘82绕中心旋转，中间转盘82的另一盘面822上为由中心向外部盘旋的螺旋纹面8221，摩擦扇轮84的螺纹面841与螺旋纹面8221配合连接，通过旋转中间转盘82带动摩擦扇轮84沿盘面822的径向移动（摩擦扇轮的两侧凹槽与外壳那部分凸起形状相配合，一是更好地固定摩擦扇轮，另一个目的是让摩擦扇轮84只能径向移动），改变摩擦扇轮84与抛光导轨16之间的距离，从而达到适应不同厚度塑材的目的。
摩擦扇轮84包括螺纹面841和摩擦扇片842。摩擦扇片842露于外壳81外部，摩擦扇片842随着转动轴4的转动而转动，可与塑材相接触，通过摩擦力推动塑材运动。
由于摩擦扇轮84的调节移动会导致摩擦扇片842的轴心会偏离，考虑到塑材的厚度相对扇轮的直径很小，所以可以忽略摩擦扇片的弧面轴心偏离，但这个轴心偏离也不是可以随意的，故在摩擦扇轮84上刻有刻度843，其中0表示摩擦扇片842轴心与转动轴重合，1和-1表示轴心可偏移的最大范围，以保证机构的正常运行。摩擦扇轮的摩擦扇片部分可以组装，适应一定范围内塑材长度的变化（与切割机构保持一致，切割机构在未切割时的最大角度也就是摩擦扇片可安装的最大角度范围）。
中间转盘82连接在转动轴上，出于改善其转动性能考虑，可以通过轴承间接连在转动轴4上。
小圆锥齿轮83可以通过内六角扳手插入圆柱体831中间的内六角孔中，对小圆锥齿轮83进行旋转。
摩擦轮8及所在的转动轴4由摩擦轮架14支撑。凸轮12及所在轴由凸轮架13支撑。
塑材切割机的工作过程为：当主电机5旋转时，带动摩擦轮8旋转，摩擦轮8的摩擦扇片带动塑材17前进，与此同时与摩擦轮8安装在同一转动轴上的小带轮7通过皮带9传动带动大带轮19转动，与大带轮19安装在同一轴上的大齿轮10随着一起转动，带动与大齿轮10相啮合的小齿轮11转动，带动与小齿轮11同轴联接的凸轮12转动，驱动切割机构达到切割的目的。其中，小带轮/大带轮的传动比等于小齿轮/大齿轮的传动比，保证主电机5旋转一圈，凸轮12旋转一圈，摩擦轮的进给和凸轮、切割机构始终保持同步。
塑材轮3经第一联轴器2与制动电机1连接，由制动电机1驱动塑材轮3转动。制动电机1在非通电状态时无法旋转，限制塑材轮3上的塑材的放料移动。制动电机1由弹性按钮15控制电源的供断电。弹性按钮15设置在摩擦轮8的下方，当摩擦轮8转动时，摩擦扇片转动至摩擦传送塑材的范围时，可与弹性按钮15接触，按压下弹性按钮15，接通制动电机1的电源，使制动电机1通电，驱动塑材轮3转动放塑材；同时，摩擦轮8摩擦带动塑材17传动，拖动塑材轮3旋转。而当弹性按钮15脱离摩擦轮8的摩擦扇片的摩擦传送塑材范围时，摩擦轮8不再传送塑材，同时，弹性按钮15上升导致制动电机1处于断电状态，使塑材轮3停转不再放塑材，这样可以克服之前因惯性导致塑材17继续前进而形成的切割长度误差。
塑材轮3由塑材轮架18支撑，出于改善其转动性能考虑，塑材轮3可以通过轴承间接设在塑材轮架18上。
本专利的设计原理是基于摩擦轮的摩擦力矩大于抛光导轨与塑材轮机构之间形成的阻碍力矩之和，从而带动塑材向前，经过凸轮切割机构而切割成长度一致的塑材。
切割机构包括由支撑台23支撑的刀杆21和连接在刀杆21下端的切割刃22。支撑台23固定在机架上，支撑台23内设有通孔，刀杆21和切割刃22通过通孔垂直连接，切割刃22被限定在只能沿垂直的导道24上下移动。刀杆21上部与支撑台23之间设有弹簧20。凸轮转动至第一区域时，刀杆21在凸轮的推动下向下运动，弹簧20受压，切割刃22向下运动，对下方的塑材进行切割。凸轮转动至第二区域时，刀杆21在弹簧20的弹力作用下向上运动，带动切割刃22上移回位。
通过改变摩擦轮8的摩擦扇片占其转动一周周长的比例的不同，实现切割的塑材的不同长度，也可以通过调整摩擦轮8的摩擦扇片的径向位置而适应一定范围内不同厚度的塑材。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性塑材切割机，其特征是，包括同步转动的摩擦轮和凸轮；
所述凸轮转动时可周期性地推动切割机构运动，对摩擦轮通过摩擦力传递过来的塑材进行切割；
所述摩擦轮包括套设在转动轴上的中间转盘，中间转盘的两个侧面盘面分别为圆锥齿轮面和螺旋纹面，圆锥齿轮面和螺旋纹面上分别对应啮合小圆锥齿轮和摩擦扇轮；
小圆锥齿轮可转动地设置在转动轴的径向上；摩擦扇轮包括与螺旋纹面啮合的螺纹面和连接在螺纹面外端部的摩擦扇片；
调节小圆锥齿轮转动时，可使中间转盘绕转动轴转动；中间转盘绕转动轴转动时，与螺旋纹面啮合的螺纹面及摩擦扇片可相对转动轴径向移动；
所述摩擦轮与凸轮同步转动时，所述摩擦扇片的外表面可周期性地与塑材相接触，通过与塑材间的摩擦力传递塑材。
2.根据权利要求1所述的柔性塑材切割机，其特征是，设置摩擦轮的转动轴上还设置小带轮；小带轮通过带传动与大带轮连接；大带轮与大齿轮设置在同一轴上；大齿轮与小齿轮啮合转动；小齿轮与所述凸轮同轴。
3.根据权利要求2所述的柔性塑材切割机，其特征是，小带轮与大带轮的传动比等于小齿轮与大齿轮的传动比。
4.根据权利要求1所述的柔性塑材切割机，其特征是，小圆锥齿轮包括圆柱体、柱杆和与中间转盘的圆锥齿轮面相配合的锥齿段，圆柱体和柱杆分别位于锥齿段的两端；圆柱体上设置内六角孔，柱杆与转动轴上的圆孔相配合，通过圆孔将小圆锥齿轮固定，使其仅能绕圆孔的中心线旋转。
5.根据权利要求4所述的柔性塑材切割机，其特征是，还包括一罩于中间转盘外部的外壳；小圆锥齿轮的圆柱体上的内六角孔从外壳露出；摩擦扇轮的摩擦扇片位于外壳外部。
6.根据权利要求1所述的柔性塑材切割机，其特征是，还包括一可由制动电机驱动对缠绕的塑材转动放料的塑材轮；
所述制动电机的电源由设置在摩擦扇片与塑材接触区域内的弹性按钮控制供断电。
7.根据权利要求6所述的柔性塑材切割机，其特征是，在摩擦扇片传送塑材的范围内，摩擦扇片同时按压弹性按钮使制动电机通电转动；
在摩擦扇片传送塑材的范围外，摩擦扇片与弹性按钮脱离，使制动电机断电停转。
8.根据权利要求1所述的柔性塑材切割机，其特征是，所述切割机构包括由支撑台支撑的刀杆和连接在刀杆下端的切割刃；刀杆上部与支撑台之间设有弹簧。
9.根据权利要求8所述的柔性塑材切割机，其特征是，凸轮转动至第一区域时，刀杆在凸轮的推动下压缩弹簧运动，使切割刃朝向塑材方向运动；凸轮转动至第二区域时，刀杆在弹簧的弹力作用下带动切割刃回位。
10.根据权利要求1所述的柔性塑材切割机，其特征是，还包括一设置在摩擦轮和切割机构下方用于承载塑材的抛光的导轨。
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