CN112429563A - 一种塑料薄膜加工用切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及塑料薄膜生产技术领域，具体涉及一种塑料薄膜加工用切割装置。一种塑料薄膜加工用切割装置，包括翻转架、第一轴承座及第二轴承座、展平辊、过渡辊、无杆气缸组件、切割组件及切割控制系统，第一轴承座通过滑块滑槽结构滑动连接在翻转架上，弹簧两端分别固定在第一轴承座及第二轴承座上、一端的第二轴承座外侧固定有第一电机，切割组件包括丝杠传动机构、导杆气缸机构、切割刀具机构，切割控制系统分别连接并控制翻转架、无杆气缸组件、丝杠传动机构、导杆气缸机构及第一电机。本发明在切割时薄膜张紧力高、切割速度快、刀具刃口使用效率高且具有展平功能。

Description

一种塑料薄膜加工用切割装置

技术领域

本发明涉及塑料薄膜生产技术领域，具体涉及一种塑料薄膜加工用切割装置。

背景技术

随着塑料行业竞争日益加剧，吹膜机向着高速、宽幅方向发展，吹膜机也要求薄膜卷的直径越来越大，卷薄膜的质量越来越高。随着气压技术的发展，高速自动吹膜机在很高的卷膜质量下，薄膜的对折宽幅可达2.1m，速度高达80m/min以上，卷膜直径可达1m，产量可达到400kg/h。传统的换卷机构在换卷过程中不仅操作麻烦、体力劳动强度大，而且易产生废料。因而，现有塑料薄膜的加工生产多采用PLC控制高速吹膜机的换卷机构，实现自动换卷。

在《用PLC控制吹膜机自动换卷机构》【张志芳.用PLC控制吹膜机自动换卷机构[J].电子世界,2014:126+132】一文中介绍了PLC控制下的自动换卷包括自动上卷、自动切断、自动送卷。自动上卷：在手动换卷的基础上把换卷手柄拆掉，在其上面改装了一个减速电机由PLC控制其作翻转动力源。自动切割：在翻转架上增加一个切割气缸（无杆气缸），该气缸轴与精密减压阀、梭动阀、气锁阀、先导式单向阀、流量阀等控制元件组成的气路，利用气作用力推动无杆气缸轴上的飞刀作往返切割运动；同时两边各增加一个磁性气缸给无杆气缸做气路的控制回路。自动送卷：在收卷胶辊两边各增加一个磁性气缸和机械手，由轴连接起来成对称状，在气路中增加一个精密减压阀、梭动阀、气锁阀、先导式单向阀、流量阀等控制元件组成的气路，当收卷满时平移气缸释放压力，使平移气缸向前伸推出满卷到御卷区被机械锁锁住，后平移气缸退收到位，平移气缸保持压力。

现有自动换卷机构的工作流程如下：采用被动收卷形式，利用滚花大胶辊与收卷辊之间的摩擦力以恒定张力收卷薄膜，当薄膜长度达到预先设定值时，缠有胶带的替换辊移动至滚花大胶辊上方，并在胶带的作用下使塑料薄膜缠绕在替换辊上，此时替换辊双向缠绕塑料薄膜。此后在收卷设备上安装的翻转架进行翻转使替换辊卡设在翻转架上，在翻转架上设置的自动切割装置进行翻转，使展平辊和过渡辊顶紧塑料薄膜，飞刀在气缸作用下往复运动以切断薄膜，翻转架复位带动替换辊翻转至收卷工位。

在该自动换卷机构中的自动切割装置大多存在以下问题：1.在替换辊双向缠绕塑料薄膜时，由于收卷辊无转动的动力装置，此时会导致替换辊与收卷辊之间的塑料薄膜张紧力较小，不易切割；2.由于飞刀在切割时塑料薄膜仍在运动，飞刀切割速度较慢会导致切断截面拉丝、拖尾等质量问题；3.飞刀在横向运动进行切割时，刀刃只作用于塑料薄膜的一点，易造成飞刀局部刃口变钝，造成整个飞刀报废；4.在飞刀切断塑料薄膜后，替换辊与收卷辊之间的塑料薄膜张力瞬间消失，易导致替换辊在缠绕时产生褶皱，导致收卷质量较差。

发明内容

为解决现有塑料薄膜自动切割装置存在的切割时薄膜张紧力小、切割速度慢、刀具使用效率低、收卷易产生褶皱等问题，本发明提供了一种可提高切割时薄膜张紧力、切割速度快、刀具刃口使用效率高、具有展平结构的塑料薄膜加工用切割装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种塑料薄膜加工用切割装置，包括两个在同一平面相互平行设置的翻转架、在每个所述翻转架上端面分别固定的第一轴承座及第二轴承座、两端分别连接在所述第一轴承座内的展平辊、两端分别连接在所述第二轴承座内的过渡辊、两端分别固定在两个所述翻转架内侧的无杆气缸组件、在所述无杆气缸组件上固定的切割组件及切割控制系统，在每个所述翻转架的上端面且沿翻转架的长度方向上固定有工字型导轨，在所述第一轴承座的下端面开设有与所述导轨相匹配的滑槽，所述第一轴承座及第二轴承座相对的两内侧面分别连接弹簧的两端；在一端的所述第二轴承座的外侧固定有第一电机，所述第一电机经减速器减速后通过联轴器与所述过渡辊连接，所述过渡辊在第一电机带动下的转动方向与在所述过渡辊上的塑料薄膜的运动方向相反；所述切割组件包括丝杠传动机构、导杆气缸机构、切割刀具机构；所述丝杠传动机构包括固定在所述无杆气缸组件的滑块上的底座、在所述底座上竖直固定且相互平行设置的一组丝杠轴承座、两端分别连接在所述丝杠轴承座内的丝杠、两端分别固定在所述丝杠轴承座上且相互平行设置的丝杠传动导向杆、穿过所述丝杠传动导向杆且在所述丝杠上往复运动的滚珠螺母座、固定在所述底座上且与所述丝杠通过联轴器连接的第二电机；所述导杆气缸机构包括固定在所述滚珠螺母座上端面的导杆气缸、在所述导杆气缸两侧固定的导向套、套设在所述导向套内且相互平行设置的气缸导向杆；所述切割刀具机构包括固定在所述导杆气缸的导杆及所述气缸导向杆上端面的刀座、沿切割方向设置的装刀槽、可拆卸地安装在所述装刀槽内的切割刀；所述切割控制系统分别连接并控制所述翻转架、无杆气缸组件、丝杠传动机构、导杆气缸机构及第一电机。

优选的，在所述第一轴承座的外侧设有限位块，所述限位块的下端面开设有与所述导轨相匹配的滑槽，在所述限位块上端面开设有螺纹通孔，紧固螺栓螺纹连接在螺纹通孔内并将所述限位块紧固在所述翻转架上。

优选的，所述装刀槽的两侧端面开设有第一中心通孔且以所述第一中心通孔轴心为轴，开设有若干第一转动通孔，在所述切割刀上开设有与所述第一中心通孔相匹配的第二中心通孔、与所述第一转动通孔相匹配的第二转动通孔，所述切割刀通过螺栓螺母机构紧固在所述装刀槽内。

优选的，两个所述第二轴承座上分别固定有红外线安全保护器，所述切割控制系统连接并控制所述红外线安全保护器。

优选的，所述过渡辊辊体上套设有橡胶辊套。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过在第二轴承座上设置第一电机并将输出端连接过渡辊，在替换辊双向缠绕塑料薄膜时，使过渡辊的转动方向与塑料薄膜的运动方向相反，实现替换辊与收卷辊之间的塑料薄膜进行张紧，便于进行切割；通过在无杆气缸组件的滑块上安装丝杠传动机构，在滑块运动的同时，丝杠传动机构上的切割组件也相对滑块的运动方向而运动，提高了切割速度；通过在丝杠传动机构上的滚珠螺母座上设置导杆气缸，在切割塑料薄膜时，导杆气缸的气缸导向杆带动切割刀上下运动，提高切割刀刀刃的利用效率；通过在第一轴承座与第二轴承座之间设置弹簧、第一轴承座与翻转架滑块滑槽结构连接，使替换辊与展平辊之间产生挤压力，实现替换辊在收卷时对塑料薄膜进行展平。

2.通过在第一轴承座外侧设置易于紧固和拆卸的限位块，一是对第一轴承座进行限位及紧固，二是通过调整限位块的位置，来调整弹簧的松紧度，实现替换辊与展平辊之间的压力调整。

3.通过在刀座上设置装刀槽、切割刀及相互配合的中心通孔、转动通孔，可实现切割刀角度的调节，可根据切割材料及张紧力的不同，选择不同的切割角度。

4.通过在第二轴承座上设置红外线安全保护器，防止在切割刀切割时误伤操作人员。

5.通过在过渡辊辊体上套设橡胶辊套，提高了过渡辊的摩擦力，从而提高塑料薄膜的张紧力。

附图说明

图1为本发明视角一的立体结构示意图。

图2为本发明视角二的立体结构示意图。

图3为本发明去除展平辊及过渡辊后的立体结构示意图。

图4为图3的A处放大的立体结构示意图。

图5为本发明的限位块、第一轴承座、弹簧、导轨的安装结构示意图。

图6为本发明的丝杠传动机构的结构示意图。

图7为本发明的切割组件的结构示意图。

图中：1、翻转架，2、第一轴承座，3、第二轴承座，4、展平辊，5、过渡辊，6、无杆气缸组件，7、切割组件，71、丝杠传动机构，711、底座，712、丝杠轴承座，713、丝杠，714、丝杠传动导向杆，715、滚珠螺母座，716、第二电机，72、导杆气缸机构，721、导杆气缸，722、导向套，723、气缸导向杆，73、切割刀具机构，731、刀座，732、装刀槽，733、切割刀，734、第一中心通孔，735、第一转动通孔，736、第二中心通孔，737、第二转动通孔，738、螺栓螺母机构，8、导轨，9、弹簧，10、第一电机，11、滑块，12、限位块，13、紧固螺栓，14、红外线安全保护器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，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。

实施例：

如图1-7所示，一种塑料薄膜加工用切割装置，包括两个在同一平面相互平行设置的翻转架1、在每个翻转架1上端面分别固定的第一轴承座2及第二轴承座3、两端分别连接在第一轴承座2内的展平辊4、两端分别连接在第二轴承座3内的过渡辊5、两端分别固定在两个翻转架1内侧的无杆气缸组件6、在无杆气缸组件6上固定的切割组件7及切割控制系统。翻转架1安装在收卷设备的两侧，翻转架在日常工作时停留在收卷设备底部，在进行切割操作时，通过液压缸或气缸实现翻转架的翻转机复位，在翻转架1上设置有辊体放置凹槽，在替换辊在替换收卷辊收卷时卡设在该辊体放置凹槽内，并经由翻转架1复位后，将替换辊运送至正常收卷工位。展平辊4的两端分别卡设在第一轴承座2内的轴承内，过渡辊5的两端分别卡设在第二轴承座2内的轴承内。第二轴承座3也可与翻转架1一体成型。

在每个翻转架1的上端面且沿翻转架1的长度方向上焊接或螺栓紧固有工字型导轨8，在第一轴承座2的下端面开设有与导轨8相匹配的滑槽，第一轴承座2及第二轴承座3相对的两内侧面分别连接弹簧9的两端。通过在第一轴承座2级第二轴承座3之间安装弹簧9，在替换辊在替换收卷辊收卷时，使替换辊与展平辊之间产生压力，实现对替换辊上的塑料薄膜的展平。为了进一步对第一轴承座3进行限位及紧固，同时为了调整第一轴承座3的相对位置，在第一轴承座2的外侧设有限位块12，限位块12的下端面开设有与导轨8相匹配的滑槽，在限位块12上端面开设有螺纹通孔，紧固螺栓13螺纹连接在螺纹通孔内并将限位块12紧固在翻转架1上。无杆气缸组件6包括气缸轴与精密减压阀、梭动阀、气锁阀、先导式单向阀、流量阀等控制元件组成的气路，利用气作用力推动无杆气缸轴上的切割组件7作往返切割运动；同时两边各增加一个磁性气缸给无杆气缸做气路的控制回路。

在一端的第二轴承座3的外侧固定有第一电机10，第一电机10经减速器减速后通过联轴器与过渡辊5连接，过渡辊5在第一电机10带动下的转动方向与在过渡辊5上的塑料薄膜的运动方向相反，在过渡辊5与塑料薄膜之间摩擦力的作用下，实现替换辊与收卷辊之间的塑料薄膜进行张紧，便于进行切割。同时，为了增大过渡辊5与塑料薄膜之间的摩擦力，过渡辊5辊体上套设有橡胶辊套，该橡胶滚套上也可设置印花或凸起以提高摩擦力。也可以将过渡辊5由橡胶材料制成。

切割组件7包括丝杠传动机构71、导杆气缸机构72、切割刀具机构73。

丝杠传动机构71包括焊接或螺栓连接在无杆气缸组件7的滑块11上的底座711、在底座711上竖直焊接且相互平行设置的一组丝杠轴承座712、两端分别通过轴承卡设在丝杠轴承座712内的丝杠713、两端分别固定在丝杠轴承座712上且相互平行设置的丝杠传动导向杆714、穿过丝杠传动导向杆714且在丝杠713上往复运动的滚珠螺母座715、通过支架焊接在底座711上且与丝杠713通过联轴器连接的第二电机716。在无杆气缸组件6进行切割操作时，第二电机716转动并带动滚珠螺母座715相对滑块11运动，使切割时有个速度的叠加效应，使切割刀具机构73的运动速度更快，提高了切割速度。

导杆气缸机构72包括焊接或螺栓连接在滚珠螺母座715上端面的导杆气缸721、在导杆气缸721两侧焊接的导向套722、套设在导向套722内且相互平行设置的气缸导向杆723。切割刀具机构73包括焊接或螺栓连接在导杆气缸721的导杆及气缸导向杆723上端面的刀座731、沿切割方向设置的装刀槽732、可拆卸地安装在装刀槽732内的切割刀733。在执行切割操作时，导杆气缸721的导杆上下运动，实现切割刀733的上下往复运动，对塑料薄膜进行拉锯式切割，提高切割刀733刀刃的使用寿命和使用效率。

为了针对塑料薄膜材质的不同、张紧度和切割方式的不同，切割刀733设置成可调角度的结构。装刀槽732的两侧端面开设有第一中心通孔734且以第一中心通孔734轴心为轴，开设有若干第一转动通孔735，在切割刀733上开设有与第一中心通孔734相匹配的第二中心通孔736、与第一转动通孔735相匹配的第二转动通孔737，切割刀733通过螺栓螺母机构738紧固在装刀槽732内。

为了对操作工人进行保护，避免因意外情况导致切割刀733割伤工人，在两个第二轴承座3上分别固定有红外线安全保护器14。

切割控制系统分别连接并控制翻转架1、无杆气缸组件6、丝杠传动机构71、导杆气缸机构72、第一电机10及红外线安全保护器14。当塑料薄膜计长装置设定值达到设定长度时，会将收卷指令传送至切割控制系统，切割控制系统控制替换辊移动至滚花大胶辊上方，并将收卷辊移动至切割工位，替换辊在胶带的作用下将塑料薄膜缠绕在替换辊上。切割控制系统控制翻转架1进行翻转，使展平辊2及过渡辊3同时顶紧塑料薄膜，展平辊2在弹簧8的作用下与替换辊相接触，实现对替换辊上的塑料薄膜的展平操作。切割控制系统控制第一电机10带动过渡辊5转动，使替换辊与过渡辊5之间的塑料薄膜张紧。切割控制系统控制红外线安全保护器14，在检测到翻转架1之间无阻挡物时，切割控制系统控制无杆气缸组件6的滑块11进行运动，同时切割控制系统控制第二电机716带动丝杠713转动，实现滚珠螺母座715运动且运动方向与滑块11的运动方向相同。在切割的同时，切割控制系统控制导杆气缸721使其导杆作上下往复运动，实现切割刀733对塑料薄膜的切割。

在切割完成后，切割控制系统控制导杆气缸712复位、控制关闭第一电机10、控制第二电机716反转使滚珠螺母座715返回、控制无杆气缸组件6使滑块11返回、控制关闭红外线保护器14、控制翻转架1复位。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种塑料薄膜加工用切割装置，包括两个在同一平面相互平行设置的翻转架、在每个所述翻转架上端面分别固定的第一轴承座及第二轴承座、两端分别连接在所述第一轴承座内的展平辊、两端分别连接在所述第二轴承座内的过渡辊、两端分别固定在两个所述翻转架内侧的无杆气缸组件、在所述无杆气缸组件上固定的切割组件及切割控制系统，其特征在于：在每个所述翻转架的上端面且沿翻转架的长度方向上固定有工字型导轨，在所述第一轴承座的下端面开设有与所述导轨相匹配的滑槽，所述第一轴承座及第二轴承座相对的两内侧面分别连接弹簧的两端；在一端的所述第二轴承座的外侧固定有第一电机，所述第一电机经减速器减速后通过联轴器与所述过渡辊连接，所述过渡辊在第一电机带动下的转动方向与在所述过渡辊上的塑料薄膜的运动方向相反；所述切割组件包括丝杠传动机构、导杆气缸机构、切割刀具机构；所述丝杠传动机构包括固定在所述无杆气缸组件的滑块上的底座、在所述底座上竖直固定且相互平行设置的一组丝杠轴承座、两端分别连接在所述丝杠轴承座内的丝杠、两端分别固定在所述丝杠轴承座上且相互平行设置的丝杠传动导向杆、穿过所述丝杠传动导向杆且在所述丝杠上往复运动的滚珠螺母座、固定在所述底座上且与所述丝杠通过联轴器连接的第二电机；所述导杆气缸机构包括固定在所述滚珠螺母座上端面的导杆气缸、在所述导杆气缸两侧固定的导向套、套设在所述导向套内且相互平行设置的气缸导向杆；所述切割刀具机构包括固定在所述导杆气缸的导杆及所述气缸导向杆上端面的刀座、沿切割方向设置的装刀槽、可拆卸地安装在所述装刀槽内的切割刀；所述切割控制系统分别连接并控制所述翻转架、无杆气缸组件、丝杠传动机构、导杆气缸机构、第一电机。

2.根据权利要求1所述一种塑料薄膜加工用切割装置，其特征在于：在所述第一轴承座的外侧设有限位块，所述限位块的下端面开设有与所述导轨相匹配的滑槽，在所述限位块上端面开设有螺纹通孔，紧固螺栓螺纹连接在螺纹通孔内并将所述限位块紧固在所述翻转架上。

3.根据权利要求2所述一种塑料薄膜加工用切割装置，其特征在于：所述装刀槽的两侧端面开设有第一中心通孔且以所述第一中心通孔轴心为轴，开设有若干第一转动通孔，在所述切割刀上开设有与所述第一中心通孔相匹配的第二中心通孔、与所述第一转动通孔相匹配的第二转动通孔，所述切割刀通过螺栓螺母机构紧固在所述装刀槽内。

4.根据权利要求3所述一种塑料薄膜加工用切割装置，其特征在于：两个所述第二轴承座上分别固定有红外线安全保护器，所述切割控制系统连接并控制所述红外线安全保护器。

5.根据权利要求4所述一种塑料薄膜加工用切割装置，其特征在于：所述过渡辊辊体上套设有橡胶辊套。

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