CN112571490A - 一种用于片材开槽的超声波装置及片材开槽的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于片材开槽的超声波装置及片材开槽的方法，该装置包括机架、承载平台和超声波开槽机构，其中：承载平台用于承载片材，可升降地连接于机架上；超声波开槽机构可升降地设置于机架上，并位于承载平台的上方，具有朝向承载平台的开槽刀模和作用于开槽刀模上的超声波发生器。与现有技术相比，本发明对片材的开槽是利用了超声波的高频振动，通过机械装置，将超声波的机械效能传递给开槽刀模，在超声波产出高频振动时，开槽刀模会对压着的片材进行加压并摩擦产生热能，它将片材的组织结构依照刀模形状进行重新分布，将有刀线地方压切下去，从而达到开槽的目的；具有开槽样式适应性强、开槽质量高、节能环保、设备结构简单等优点。

Description

一种用于片材开槽的超声波装置及片材开槽的方法

技术领域

本发明涉及包装盒加工技术领域，尤其是涉及一种用于片材开槽的超声波装置。

背景技术

包装盒加工制作过程中，对印刷工序完成的片材(纸张或塑胶)要进行压痕、开槽、修边、切角等后道工序的处理。其中，片材要折叠成型为包装盒，必须要对其折叠处进行压痕或开槽处理。开槽装置设计合理与否，直接影响包装盒的成型质量。开槽不合适，折叠包装盒成型时，包装盒会出现边线破裂、折叠跑偏和边角不挺的情况，从而影响包装盒美观度。

目前，片材(纸张或塑胶)的开槽主要是通过机械切削的方式实现。片材(纸张或塑胶)输送过程中，将定位好的片材(纸张或塑胶)输送至开槽滚轮处，通过片材(纸张或塑胶)和刨刀的相对运动，完成片材(纸张或塑胶)的开槽。

这种开槽设备，虽然开槽速度较快，但由于片材(纸张或塑胶)的槽线需和运动方向一致，因此片材(纸张或塑胶)的开槽样式比较单一。如果片材(纸张或塑胶)有横纵两个方向的槽线，则需要经过两次输送才能完成槽线开槽，并且此类设备无法对斜槽线进行开槽；同时机械切削的开槽方式会产生纸屑粉尘，需要用专用的装置进行收集和处理。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于片材开槽的超声波装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种用于片材开槽的超声波装置，包括：

机架，

承载平台，用于承载片材，可升降地连接于机架上，

超声波开槽机构，可升降地设置于机架上，并位于承载平台的上方，具有朝向承载平台的开槽刀模和作用于开槽刀模上的超声波发生器。

作为本发明优选的技术方案，所述的超声波开槽机构还包括刀模固定座和刀模连接座，所述的开槽刀模依次通过刀模固定座和刀模连接座与超声波发生器连接。

作为本发明优选的技术方案，所述的开槽刀模可拆卸地连接于刀模固定座上。

作为本发明优选的技术方案，所述的超声波开槽机构通过超声波升降机构可升降地设置于承载平台的上方；

所述的超声波升降机构包括升降安装座、超声波升降导柱、平台滑套和超声波升降驱动机构，所述的超声波升降导柱和平台滑套相互匹配，升降安装座通过超声波升降导柱和平台滑套可升降地连接于机架上，所述的超声波升降驱动机构与升降安装座传动连接，用于驱动升降安装座进行升降运动，所述的升降安装座用于安装超声波开槽机构。

作为本发明优选的技术方案，所述的超声波升降驱动机构由传动连接的伺服电机和电动缸组成。

作为本发明优选的技术方案，所述的机架包括底板、顶板和连接于底板和顶板之间的多个导柱，导柱的顶端和底端分别通过导柱固定座与顶板和底板连接；所述的承载平台连接于导柱上，并位于底板和顶板之间，所述的超声波开槽机构连接于顶板上。

作为本发明优选的技术方案，所述的底板的底部设有多个脚座。

作为本发明优选的技术方案，所述的承载平台通过平台升降机构可升降地连接于机架上。

作为本发明优选的技术方案，所述的平台升降机构包括用于引导承载平台沿导柱升降的多个直线滑动座以及用于驱动承载平台升降的平台升降驱动机构；

所述的平台升降驱动机构设置于底板与承载平台之间，包括固定于底板上的变速器、通过传动轴与变速器连接的调节手轮、与变速器传动连接的平台升降丝杆、设置于承载平台底部并与丝杆连接的升降法兰。

本发明还提供一种片材开槽的方法，采用上述超声波装置，该方法包括以下步骤：

S1：将待开槽片材送至承载平台上，并使片材的待开槽处位于开槽刀模的正下方；

S2：保持片材静止，降下超声波开槽机构，使开槽刀模与片材密切接触，启动超声波发生器，进行超声波开槽；

S3：完成片材的压切开槽后，升起超声波开槽机构，使开槽刀模与片材脱离接触，将开槽后的片材移出承载平台；

S4：重复步骤S1～S3，进行新的待开槽片材的开槽。

作为本发明优选的技术方案：

通过机械输送或人工输送的方式将待开槽片材送至承载平台以及将开槽后的片材移出承载平台；

通过升降承载平台，根据不同片材的厚度进行初始位置调节，达到预压的位置；

通过根据片材的开槽样式更换不同的开槽刀模或通过单一开槽刀模对同一片材进行多次开槽实现不同开槽样式要求的片材的开槽。

本发明对片材的开槽是利用了超声波的高频振动。通过机械装置，将超声波的机械效能传递给开槽刀模，而开槽刀模是压在待开槽的片材(纸张或塑胶)上的，在超声波产出高频振动时，开槽刀模会对片材(纸张或塑胶)进行加压并摩擦产生热能，它将片材(纸张或塑胶)的组织结构依照刀模形状进行重新分布，将有刀线地方压切下去，从而达到开槽的目的。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)开槽样式适应性强：在同一张片材(纸张或塑胶)上，无论槽线的数量和方向，都可以通过同一组刀模来完成，针对不同开槽样式，只需更换刀模即可；或者也可以利用单刀对同一片材(纸张或塑胶)进行多次开槽，从而达到槽线样式的需要。所以本发明对片材(纸张或塑胶)开槽的样式适应性比较强。

(2)开槽质量高：本发明的开槽是在片材(纸张或塑胶)静止的状态下进行的，片材(纸张或塑胶)的平整度和位置容易得到保证，只要保证作业平台(承载平台)和开槽刀模的平行度，片材(纸张或塑胶)的开槽深度的一致性和位置的精度都是比较高的。

(3)节能环保：该发明的开槽是利用超声波的高频振动，将片材(纸张或塑胶)组织结构依照刀模形状进行重新分布，因而不会产生纸屑粉尘，减少收集处理和环境污染。

(4)设备结构简单：本发明不仅可以适用于工厂生产线，而且由于作业环节是在片材(纸张或塑胶)静态时进行，没有复杂的传动环节，设备体积小巧，也适合实验室使用。

附图说明

图1为本发明用于片材开槽的超声波装置的结构示意图；

图2为本发明用于片材开槽的超声波装置开槽时位置示意图。

图中，1为伺服电机，2为电动缸，3为超声波发生器，4为超声波升降导柱，5为顶板，6为导柱固定座，7为导柱，8为直线滑动座，9为升降安装座，10为平台滑套，11为刀模固定座，12为开槽刀模，13为刀模连接座，14为片材，15为升降法兰，16为变速器，17为丝杆，18为调节手轮，19为传动轴，20为承载平台，21为底板，22为脚座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种用于片材开槽的超声波装置，如图1～2所示，包括机架、承载平台20和超声波开槽机构，其中：承载平台20用于承载片材14，可升降地连接于机架上；超声波开槽机构可升降地设置于机架上，并位于承载平台20的上方，具有朝向承载平台20的开槽刀模12和作用于开槽刀模12上的超声波发生器3。

具体地，本实施例中：

超声波开槽机构还包括刀模固定座11和刀模连接座13，开槽刀模12依次通过刀模固定座11和刀模连接座13与超声波发生器3连接(本实施例中进一步优选开槽刀模12可拆卸地连接于刀模固定座11上)。

本实施例中，超声波开槽机构通过超声波升降机构可升降地设置于承载平台20的上方(本实施例中，超声波升降驱动机构由传动连接的伺服电机1和电动缸2组成)；超声波升降机构包括升降安装座9、超声波升降导柱4、平台滑套10和超声波升降驱动机构，超声波升降导柱4和平台滑套10相互匹配，升降安装座9通过超声波升降导柱4和平台滑套10可升降地连接于机架上，超声波升降驱动机构与升降安装座9传动连接，用于驱动升降安装座9进行升降运动，升降安装座9用于安装超声波开槽机构(本实施例中，升降安装座9与超声波发生器3连接)。本实施例中，升降安装座9在伺服电机1的驱动和电动缸2的传动下，进行升降运动，升降的高度由PLC控制完成，确保开槽刀模12进给精度，切口深度达到可控的程度，目的是完成开槽刀模12和片材14(纸张或塑胶)的均匀接触与分离。

本实施例中，机架包括底板21、顶板5和连接于底板21和顶板5之间的多个导柱7，导柱7的顶端和底端分别通过导柱固定座6与顶板5和底板21连接；承载平台20连接于导柱7上，并位于底板21和顶板5之间，超声波开槽机构连接于顶板5上。优选底板21的底部设有多个脚座22。承载平台20通过平台升降机构可升降地连接于机架上。优选平台升降机构包括用于引导承载平台21沿导柱7升降的多个直线滑动座8以及用于驱动承载平台20升降的平台升降驱动机构；平台升降驱动机构设置于底板21与承载平台20之间，包括固定于底板21上的变速器16、通过传动轴19与变速器16连接的调节手轮18、与变速器16传动连接的平台升降丝杆17、设置于承载平台20底部并与丝杆17连接的升降法兰15。承载平台20通过人工调节来完成位置移动(升降)，主要是针对不同片材14(纸张或塑胶)的厚度需求来进行初始位置调节，达到预压的位置。

基于上述装置的片材开槽的方法，包括以下步骤：

S1：将待开槽片材14送至承载平台20上，并使片材14的待开槽处位于开槽刀模12的正下方；

S2：保持片材14静止，降下超声波开槽机构，使开槽刀模12与片材14密切接触，启动超声波发生器3，进行超声波开槽；

S3：完成片材14的压切开槽后，升起超声波开槽机构，使开槽刀模12与片材14脱离接触，将开槽后的片材14移出承载平台20；

S4：重复步骤S1～S3，进行新的待开槽片材14的开槽。

优选地，通过机械输送或人工输送的方式将待开槽片材14送至承载平台20以及将开槽后的片材14移出承载平台20；通过升降承载平台20，根据不同片材14的厚度进行初始位置调节，达到预压的位置；通过根据片材14的开槽样式更换不同的开槽刀模12或通过单一开槽刀模12对同一片材14进行多次开槽实现不同开槽样式要求的片材14的开槽。

本实施例对片材的开槽是利用了超声波的高频振动。通过机械装置，将超声波的机械效能传递给开槽刀模，而开槽刀模是压在待开槽的片材(纸张或塑胶)上的，在超声波产出高频振动时，开槽刀模会对片材(纸张或塑胶)进行加压并摩擦产生热能，它将片材(纸张或塑胶)的组织结构依照刀模形状进行重新分布，将有刀线地方压切下去，从而达到开槽的目的。具有开槽样式适应性强、开槽质量高、节能环保、设备结构简单等优点。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，包括：

机架，

承载平台(20)，用于承载片材(14)，可升降地连接于机架上，

超声波开槽机构，可升降地设置于机架上，并位于承载平台(20)的上方，具有朝向承载平台(20)的开槽刀模(12)和作用于开槽刀模(12)上的超声波发生器(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的超声波开槽机构还包括刀模固定座(11)和刀模连接座(13)，所述的开槽刀模(12)依次通过刀模固定座(11)和刀模连接座(13)与超声波发生器(3)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的开槽刀模(12)可拆卸地连接于刀模固定座(11)上。

4.根据权利要求1所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的超声波开槽机构通过超声波升降机构可升降地设置于承载平台(20)的上方；

所述的超声波升降机构包括升降安装座(9)、超声波升降导柱(4)、平台滑套(10)和超声波升降驱动机构，所述的超声波升降导柱(4)和平台滑套(10)相互匹配，升降安装座(9)通过超声波升降导柱(4)和平台滑套(10)可升降地连接于机架上，所述的超声波升降驱动机构与升降安装座(9)传动连接，用于驱动升降安装座(9)进行升降运动，所述的升降安装座(9)用于安装超声波开槽机构。

5.根据权利要求1或4所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的机架包括底板(21)、顶板(5)和连接于底板(21)和顶板(5)之间的多个导柱(7)，导柱(7)的顶端和底端分别通过导柱固定座(6)与顶板(5)和底板(21)连接；所述的承载平台(20)连接于导柱(7)上，并位于底板(21)和顶板(5)之间，所述的超声波开槽机构连接于顶板(5)上。

6.根据权利要求5所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的底板(21)的底部设有多个脚座(22)。

7.根据权利要求5所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的承载平台(20)通过平台升降机构可升降地连接于机架上。

8.根据权利要求7所述的一种用于片材开槽的超声波装置，其特征在于，所述的平台升降机构包括用于引导承载平台(21)沿导柱(7)升降的多个直线滑动座(8)以及用于驱动承载平台(20)升降的平台升降驱动机构；

所述的平台升降驱动机构设置于底板(21)与承载平台(20)之间，包括固定于底板(21)上的变速器(16)、通过传动轴(19)与变速器(16)连接的调节手轮(18)、与变速器(16)传动连接的平台升降丝杆(17)、设置于承载平台(20)底部并与丝杆(17)连接的升降法兰(15)。

9.一种片材开槽的方法，其特征在于，采用权利要求1～8任一所述的超声波装置，该方法包括以下步骤：

S1：将待开槽片材(14)送至承载平台(20)上，并使片材(14)的待开槽处位于开槽刀模(12)的正下方；

S2：保持片材(14)静止，降下超声波开槽机构，使开槽刀模(12)与片材(14)密切接触，启动超声波发生器(3)，进行超声波开槽；

S3：完成片材(14)的压切开槽后，升起超声波开槽机构，使开槽刀模(12)与片材(14)脱离接触，将开槽后的片材(14)移出承载平台(20)；

S4：重复步骤S1～S3，进行新的待开槽片材(14)的开槽。

10.根据权利要求9所述的一种片材开槽的方法，其特征在于：

通过机械输送或人工输送的方式将待开槽片材(14)送至承载平台(20)以及将开槽后的片材(14)移出承载平台(20)；

通过升降承载平台(20)，根据不同片材(14)的厚度进行初始位置调节，达到预压的位置；

通过根据片材(14)的开槽样式更换不同的开槽刀模(12)或通过单一开槽刀模(12)对同一片材(14)进行多次开槽实现不同开槽样式要求的片材(14)的开槽。

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