CN110843019A - 切刀位置感应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切刀位置感应装置，包括绝缘座，绝缘座具有绝缘材料，绝缘材料中加工有通孔，孔内安装可导电的连接轴，连接轴一端安装有切刀；所述绝缘座上安装有信号线，信号线与连接轴电学导通；所述信号线与外部控制系统连通，切刀依次通过连接轴、信号线与控制系统连通，控制系统向切刀提供电压。当切刀与芯轴接触的瞬间构成电流通路，整个通路中产生电流，控制系统侦测到电流信号后，立即控制切刀退回，可以避免切刀与芯轴发生碰撞，防止损坏切刀的刀刃和芯轴的表面，提高切刀和芯轴的使用寿命，降低生产加工成本，并且可以减少更换次数，大大提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及加工设备技术领域，尤其是一种用于感应纸管切割机的切刀位置的感应装置。
背景技术
纸管作为日常生活中常见的一种产品，具有广泛的应用，例如胶带、卷纸、塑料薄膜等产品，都选用纸管来作为内芯。制作纸管时，先将一定厚度和硬度的纸配合胶水，在专用卷管设备上将硬纸绕制成纸管，由于绕制过程是连续的，在制造过程中，需要将纸管切割成长度在一米到数米的长纸管。此时的纸管长度很长，无法直接应用到胶带、卷纸等产品中，因此还需要专用的纸管切割设备，将长纸管切割成指定长度的小段纸管。现有技术的纸管切割机工作时，纸管在卡盘的带动下高速旋转，切刀向纸管靠近并与高速旋转的纸管相切，利用两者之间的摩擦力将纸管切断，但是切割机或者刀具自身无法确认切刀什么时候将纸管切断，因此现有技术中通常是设定一个较大的切刀前进量，确保切刀有足够的切割量，将纸管完全切断。由于纸管内部是金属芯轴，而且纸管内壁和芯轴之间的间距很小，切刀在切断纸管后，继续前进过程中很容易与芯轴碰撞，导致切刀卷刃，造成在后续切割过程中切口不光滑，影响纸管质量，甚至造成报废，并且需要频繁更换切刀，降低加工效率。而且，由于切刀与芯轴经常碰撞，切刀将芯轴表面划伤，经过一段时间以后，芯轴表面被切刀划出伤痕，造成芯轴表面凹凸不平，容易导致纸管在高速转动时不稳定，也会造成切口不光滑，影响切割质量，并且需要更换芯轴，增加加工成本。
发明内容
本申请人针对现有纸管切割机中，无法自动检测切刀是否与金属芯轴接触，导致切刀与芯轴碰撞造成损伤，影响切割质量，增加加工成本等问题，提供一种新型的切刀位置感应装置，可以在切刀与金属芯轴接触的瞬间，检测到接触信号，并通过控制系统控制切刀及时退回，避免发生硬碰撞而导致的切刀和芯轴的损伤，提高切割机加工效率，降低维护成本。
本发明所采用的技术方案如下：
一种切刀位置感应装置，包括绝缘座，绝缘座具有绝缘材料，绝缘材料中加工有通孔，孔内安装可导电的连接轴，连接轴一端安装有切刀；所述绝缘座上安装有信号线，信号线与连接轴电学导通；所述信号线与外部控制系统连通，切刀依次通过连接轴、信号线与控制系统连通。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述绝缘座上安装有金属导电螺栓，导电螺栓穿过绝缘材料后与连接轴接触，导电螺栓外部连接信号线。
所述绝缘座上安装导线，导线一端与连接轴连通，另一端与信号线连通。
所述绝缘座上加工连通孔，信号线穿过连通孔直接与连接轴连通。
所述连接轴与切刀之间安装有切刀固定盘，切刀固定盘上安装切刀。
所述控制系统用于向切刀提供电压，以及侦测电路中的电流信号，并控制切刀的前进和后退。
所述连接轴另一端安装有切刀转动机构，连接轴与切刀转动机构电学隔离。
所述切刀转动机构由步进电机和减速齿轮组成，减速齿轮为绝缘材料。
本发明的有益效果如下：
本发明的切刀位置感应装置通过在绝缘座上安装切刀，切刀依次通过切刀固定盘、连接轴、导电螺栓、信号线连通控制系统，控制系统向切刀提供一电压。当切刀与芯轴接触的瞬间构成电流通路，整个通路中产生电流，控制系统侦测到电流信号后，立即控制切刀退回，可以避免切刀与芯轴发生碰撞，防止损坏切刀的刀刃和芯轴的表面，提高切刀和芯轴的使用寿命，降低生产加工成本，并且可以减少更换次数，大大提高生产效率。
附图说明
图1为纸管切割机的主视图。
图2为图1的俯视图，图中未示出夹紧旋转装置。
图3为本发明中刀具装置与芯轴配合的示意图。
图4为图3中刀具装置的俯视图。
图5为图4中沿AA方向的剖视图，仅示出一个切刀的结构。
图6为图4中沿BB方向的剖视图，仅示出一个切刀的结构。
图中：1、机架；2、夹紧旋转装置；3、刀具装置；4、水平移动装置；5、芯轴固定装置；6、驱动装置；7、控制系统；8、芯轴；9、中心辊；11、切刀；12、气缸；13、切刀转动机构；14、绝缘座；15、连接轴；16、导电螺栓；17、信号线；18、滑块；19、固定螺栓；20、基座；21、切刀固定盘；22、电机；23、丝杆；24、连接座；25、导轨。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
实施例一：
如图1和图2所示，使用本发明切刀位置感应装置的纸管切割机包括机架1和控制系统7，机架1的一端安装芯轴固定装置5和驱动装置6，另一端安装夹紧旋转装置2，驱动装置6与芯轴固定装置5连接在一定，用于驱动芯轴固定装置5旋转以及水平移动。芯轴固定装置5的中心位置安装有中心辊9，边缘安装有多根芯轴8，芯轴8的一端固定安装在芯轴固定装置5上，另一端正对夹紧旋转装置2，夹紧旋转装置2用于夹紧纸管并带动纸管高速旋转，完成切割。
纸管切割机的机架1上还安装有水平移动装置4，水平移动装置4上方安装有刀具装置3，可带动刀具装置3沿芯轴8轴线方向水平移动，通过每次移动一定的距离，刀具装置3切割套装在芯轴8上的纸管，形成一定长度的小纸管。水平移动装置4包括电机22，电机22的输出轴连接有丝杆23，丝杆23两端安装有连接座24，刀具装置3安装在丝杆螺母上。电机22驱动丝杆23旋转，带动刀具装置3水平移动。切割机控制系统7中设定有纸管产品的长度，刀具装置3完成一次切割后，水平移动装置4带动刀具装置3水平移动与纸管产品长度相同的距离，进行下一次切割，依次将整根长纸管切开。当整根长纸管被全部切割后，水平移动装置4带动刀具装置3回到起始位置，准备对下一根纸管进行切割。
如图3所示，刀具装置3包括上下两组刀具。以上面的刀具为例，如图4、5、6所示，刀具装置3包括驱动机构和切刀位置感应装置，驱动机构包括气缸12，气缸12的活塞杆连接滑块18，滑块18安装在导轨25上，导轨25固定在基座20上。滑块18上方通过固定螺栓19安装有切刀位置感应装置，切刀位置感应装置主体为绝缘座14，绝缘座14为绝缘材料。绝缘座14在水平方向加工有与气缸12轴线垂直的中心通孔，孔内安装有连接轴15，连接轴15可以导电，其一端安装有切刀转动机构13，另一端连接切刀固定盘21，切刀固定盘21上安装有切刀11。在本实施例中，切刀转动机构13由步进电机和减速齿轮组成，减速齿轮为绝缘材料，确保连接轴15与步进电机电学隔离，切刀转动机构13用于驱动连接轴15和切刀11转动。绝缘座14上方安装有金属导电螺栓16，导电螺栓16穿过绝缘座14上半部分，与连接轴15接触，同时导电螺栓16外部连接有信号线17，信号线17连接控制系统7，通过控制系统7控制并且加有一安全电压。通过以上结构，信号线17依次通过导电螺栓16、连接轴15、切刀固定盘21与切刀11连通。
刀具装置3开始工作时，切刀11没有与纸管接触，此时切刀11上具有电压，但是没有电流通过。气缸12推动滑块18和切刀11向芯轴8的位置移动，与高速旋转的纸管相切，将纸管切断。纸管被切断后，切刀11继续向前移动，当切刀11与芯轴8接触时，由于芯轴8是金属材料，且通过整个切割机构成通路。因此，切刀11与芯轴8接触的瞬间构成电流通路，整个通路中产生电流，此时信号线17中也会有电流流过，控制系统7侦测到信号线17的电流信号后，立即控制气缸12后退，将切刀11退回起始位置。通过以上不同的绝缘与导电结构的配合，控制系统7可以在切刀11与芯轴8接触的瞬间就监测到电流，控制切刀11退回，切刀11不会与芯轴8发生碰撞，避免损坏切刀11的刀刃和芯轴8的表面，提高切刀11和芯轴8的使用寿命，降低生产加工成本，并且可以减少更换次数，大大提高生产效率。
实施例二：
本实施例中，绝缘座14中部为绝缘材料，其他部分可以是金属材料，用于提高绝缘座14的刚性。连接轴15、导电螺栓16安装在绝缘材料中。
本实施例中，只要确保切刀11与控制系统7之间只有连接轴15、导电螺栓16和信号线17一条通路连通即可。
实施例三：
本实施例中，可以将信号线17通过其他导电结构直接与连接轴15连通，例如绝缘座14上加工专用的导线，该导线一端与连接轴15连通，一端与信号线17连通；或者在绝缘座14上加工连通孔，信号线17穿过连通孔直接与连接轴15连通即可。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。
Claims (8)
1.一种切刀位置感应装置，其特征在于：包括绝缘座（14），绝缘座（14）具有绝缘材料，绝缘材料中加工有通孔，孔内安装可导电的连接轴（15），连接轴（15）一端安装有切刀（11）；所述绝缘座（14）上安装有信号线（17），信号线（17）与连接轴（15）电学导通；所述信号线（17）与外部控制系统连通，切刀（11）依次通过连接轴（15）、信号线（17）与控制系统连通。
2.根据权利要求1所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述绝缘座（14）上安装有金属导电螺栓（16），导电螺栓（16）穿过绝缘材料后与连接轴（15）接触，导电螺栓（16）外部连接信号线（17）。
3.根据权利要求1所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述绝缘座（14）上安装导线，导线一端与连接轴（15）连通，另一端与信号线（17）连通。
4.根据权利要求1所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述绝缘座（14）上加工连通孔，信号线（17）穿过连通孔直接与连接轴（15）连通。
5.根据权利要求1所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述连接轴（15）与切刀（11）之间安装有切刀固定盘（21），切刀固定盘（21）上安装切刀（11）。
6.根据权利要求1所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述控制系统可以向切刀（11）提供电压，以及侦测电路中的电流信号，并控制切刀（11）的前进和后退。
7.根据权利要求1所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述连接轴（15）另一端安装有切刀转动机构（13），连接轴（15）与切刀转动机构（13）电学隔离。
8.根据权利要求7所述的切刀位置感应装置，其特征在于：所述切刀转动机构（13）由步进电机和减速齿轮组成，减速齿轮为绝缘材料。
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