CN113580230A - 一种多层柔性片材定长裁切机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及片材裁切领域，公开一种多层柔性片材定长裁切机，包括用于放料的放料卷和用于将放料卷上的料材进行收料的收料卷；收料卷包括与电机传动连接的辊轴，在该辊轴上设置有若干个支撑件，支撑件可向辊轴远离或靠近运动使相邻的支撑件连线形成的闭合多边形的内径增大或缩小，每两个相邻的支撑件之间具有供料材垂挂的空间，支撑件随着料材缠绕圈数的增加逐渐回缩；本发明支撑件根据需要回缩，随着卷绕进程的进行，层叠的料材厚度逐渐增大，通过回缩支撑件，实现在卷绕的料材的内径保持一致，由于卷绕的料材内径不变，将卷绕的片材一次性裁切成相同长度的片材，大大提高了加工效率。

Description

一种多层柔性片材定长裁切机
技术领域
本发明涉及片材裁切领域，尤其涉及一种多层柔性片材定长裁切机。
背景技术
包装领域经常需要大量的柔性片材进行加工、包装，常见的柔性片材有珍珠棉、气泡膜、PE塑料等，大多采用发泡成型的方式获得，现有的设备成型出来的柔性片材都为连续的，使用时需要经过裁切后再分别进行加工，而包装时由于尺寸固定，现有裁切方式有两种，一是通过人工裁切，将片材通过折叠或者铺展的方式进行裁切，这种方式需要耗费大量的人力，且工作枯燥容易出错，同时裁切的效率也不高；二是通过机器裁切，将片材在平面上铺平并输送，通过一定的输送距离，在固定的位置进行裁切，这种方式需要的空间较大，且要确保片材完全铺平的设备需要的成本也高，而且还要保证前牵引端与储料端之间完全不能发生断裂，这种裁切方式需要将片材一张一张裁切，效率也同样不高，同时还有裁切完成后转运的麻烦；
针对这种缺点，申请人决定将柔性片材卷绕在转动辊上，形成多层卷绕的片材，用机器可以将圆周上某一位置的柔性片材从中间裁断，可以将片材直接裁切成多张，每张片材的长度为从上一截断点到下一截断点长度，但是由于随着卷绕层数的叠加，越外层的片材的卷绕直径逐渐增加，卷绕周长逐渐增长，所以若是第一圈卷绕裁切的长度满足加工要求，随着卷绕的圈数越多，裁切后得到的片材长度会越长，后续加工的材料浪费也会越多，在倡导绿色加工、节能减排的现在，这种积少成多浪费的原材料其实非常多，因此需要一种设备裁切柔性片材，既能够加快裁切效率、降低设备成本，也能够裁切处等长的片材，减少材料的浪费。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点，提供一种多层柔性片材定长裁切机。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种多层柔性片材定长裁切机，包括用于放料的放料卷和用于将放料卷上的料材进行收料的收料卷；收料卷包括与电机传动连接的辊轴，在该辊轴上设置有若干个支撑件，支撑件可向辊轴远离或靠近运动使相邻的支撑件连线形成的闭合多边形的内径增大或缩小，每两个相邻的支撑件之间具有供料材垂挂的空间，支撑件随着料材缠绕圈数的增加逐渐回缩。支撑件根据需要回缩时，当时卷绕在支撑件上的料材的周长会小于支撑件未回缩前，回缩后内层已经卷绕在辊轴上的料材在外层料材卷绕时施加的压力下，在支撑件部分仍然与支撑件接触或者与支撑件同心，而另外的部分会垂挂在支撑件之间的空间内，形成“U型”的与支撑件处反向的弧形，随着卷绕进程的进行，层叠的料材厚度逐渐增大，通过回缩支撑件，使回缩的支撑件与辊轴轴心之间的距离与内层料材的厚度和保持在卷绕初始的支撑件与辊轴轴心之间的距离相等，从而实现在卷绕的料材的内径保持一致，由于卷绕的料材内径不变，卷绕一圈的时间、料材周长也都不变，回缩支撑件的时间周期也为辊轴转动一圈的时间，因此控制非常容易实现。
裁切机还包括裁切装置，包括可沿着辊轴延伸方向移动的切刀，切刀移动用于切断收料卷上收集的多层料材。切刀可以通过移动同时切割多层片材，由于每一圈的长度相等，在同一位置夹住并切割后，会形成多片等长的长方形的片材。
作为优选，还包括第一缓冲装置，第一缓冲装置设置在放料卷和收料卷之间，用于储料及控制料材的张紧度，第一缓冲装置包括若干可移动或摆动的张紧辊。第一缓冲装置调节放料张紧程度，避免放料过快料材褶皱或者放料过慢造成料材过度拉伸甚至是发生断裂。
作为优选，支撑件内侧设置有连接块，连接块与动力源传动连接并带动支撑件远离或靠近辊轴。
作为优选，还包括传动连杆，传动连杆的一端与连接块可转动连接，传动连杆的另一端与动力源连接，连接块通过传动连杆与动力源传动连接并带动支撑件远离或靠近辊轴。
作为优选，收料卷还包括夹板，夹板与气缸传动连接并在气缸的驱动下夹合或松开料材。
作为优选，至少一个支撑件上设有夹板，夹板与气缸传动连接并在气缸的驱动下与支撑件的外表面配合夹合或松开料材。
作为优选，收料卷的入口前设置有机架，机架上设置有可摆动的入料夹，入料夹通过摆轴安装在机架上，摆轴与动力源传动连接，摆轴摆动带动入料夹靠近或远离夹板的夹合位置，入料夹通过气缸安装在摆轴上。
作为优选，还包括第二缓冲装置，第二缓冲装置包括若干可移动或摆动的张紧辊，第二缓冲装置与收料卷相配合并控制料材收料的张紧度。第二缓冲装置调节收料张紧程度，避免收料过慢料材褶皱或者收料过快给与料材的牵引力过大造成料材过度拉伸甚至是发生断裂。
作为优选，还包括料材拉直装置，料材拉直装置与收料卷相衔接，料材拉直装置包括移动座以及安装在移动座上的夹持部件，移动座与气缸传动连接。夹持部件可以在料材经过时将料材向两侧拉伸，使料材保持平整，在收料卷上卷绕时没有褶皱。
作为优选，还包括卸料装置，所述卸料装置包括可以夹持动作的卸料夹，卸料夹安装在横梁上，横梁与动力源传动连接。卸料装置在另一侧，可以将切断的多层片材夹走储存，起到转移的作用。
作为优选，还包括储料装置，储料装置设置在机架上或设置在第二缓冲装置与机架之间，储料装置包括导轨以及滑设在导轨上的固料组件，固料组件包括上下分设的固料件，上下固料件相向动作可夹持料材，固料组件可通过在导轨上的运动带动料材输送。固料组件可以带动料材动作，比如说固料组件向上或者向下运动，导轨上下延伸，带动该段料材向上抬升或者下降，根据两点之间直线最短的原理，料材的输送路径会变长，在固料组件运动回原先位置时，则会有一段预存的料材，一般在重力的作用下，该段料材在机架和第二缓冲装置之间会下挂；导轨沿着料材的输送方向延伸，固料组件通过气缸夹合并带动料材前后运动，可以预先拉出一端料材供入料夹使用，导轨当摆轴摆动带动入料夹向前运动将料材带入到夹合位置时，料材由于预先储存了一段，不会因为入料夹对其突然施加的牵引力而扯断。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：通过将柔性的片材卷绕成层叠的料卷，在卷绕时通过回缩支撑件，回缩后内层已经卷绕在辊轴上的料材在外层料材卷绕时施加的压力下，在支撑件部分仍然与支撑件接触或者与支撑件同心，而另外的部分会垂挂在支撑件之间的空间内，使回缩的支撑件与辊轴轴心之间的距离与内层料材的厚度和保持在卷绕初始的支撑件与辊轴轴心之间的距离相等，从而实现在卷绕的料材的内径保持一致，由于卷绕的料材内径不变，卷绕一圈的时间、料材周长也都不变，回缩支撑件的时间周期也为辊轴转动一圈的时间，因此控制非常容易实现，将卷绕的片材一次性裁切成相同长度的片材，大大提高了加工效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是机架的结构示意图。
图3是收料卷的结构示意图。
图4是料材拉直装置的结构示意图。
图5是图4中A的局部放大图图。
图6是缓冲装置的结构示意图。
图7是卸料装置的结构示意图。
以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，1—放料卷、2—收料卷、21—辊轴、22—支撑件、221—连接块、222—传动连杆、223—传动块、23—夹板、3—卸料装置、31—卸料夹、32—横梁、41—第一缓冲装置、42—第二缓冲装置、43—张紧辊、5—机架、51—摆杆、52—移动座、53—入料夹、54—裁切装置、541—切刀、55—摆轴、61—固料组件、62—导轨。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例
一种多层柔性片材定长裁切机，如图1-7所示，包括用于放料的放料卷1和用于将放料卷1上的料材进行收料的收料卷2；收料卷2包括与电机传动连接的辊轴21，在该辊轴21上设置有若干个支撑件22，支撑件22可以呈板状，也可以呈条状，只需要提供料材一个支撑面即可，支撑件22可向辊轴21远离或靠近运动使相邻的支撑件22连线形成的闭合多边形的内径增大或缩小，每两个相邻的支撑件22之间具有供料材垂挂的空间，支撑件22随着料材缠绕圈数的增加逐渐回缩。放料卷1可以为收集料材并为后续机构提供料材的放料卷1，也可以为料材成型后通过放料卷1输送出成型料材。
支撑件22内侧设置有连接块221，连接块221与动力源传动连接并带动支撑件22远离或靠近辊轴21。动力源可以为气缸、电机，直接步进式的连接连接块221驱动支撑件22运动，也可以通过传动连杆222，传动连杆222的一端与连接块221可转动连接，传动连杆222的另一端与动力源连接，动力源可以直接驱动传动连杆222摆动，也可以设置与连杆连接222的传动块223，动力源通过丝杆或者直接推动传动块223直线运动，使传动连杆222与动力源连接一侧摆动，连接块221通过传动连杆产生径向的推力或者拉力带动支撑件22远离或靠近辊轴21。
收料卷2还包括有夹板23，夹板23可以设置在辊轴上，也设置在支撑件22上，夹板23与气缸传动连接并在气缸的驱动下夹合或松开料材。夹板23设置在支撑件22上，可做夹合动作单独完成对料材的固定便于后续的卷绕；也可以在至少一个支撑件22上设有一夹板23，夹板23与气缸传动连接并在气缸的驱动下与支撑件22的外表面配合夹合或松开料材。
还包括卸料装置3，所述卸料装置3包括可以夹持动作的卸料夹31，卸料夹31安装在横梁32上，横梁32与动力源传动连接。
还包括储料装置，储料装置设置在机架5上或设置在第二缓冲装置42与机架5之间，储料装置包括导轨62以及滑设在导轨62上的固料组件61，固料组件包括上下分设的固料件，上下固料件相向动作可夹持料材，固料件可以为夹臂状，也可以为板状、条状，只要可以提供料材一个夹持面即可；固料组件61可通过在导轨62上的上下运动带动料材输送，固料组件向上或者向下运动，带动该段料材向上抬升或者下降，根据两点之间直线最短的原理，料材的输送路径会变长，在固料组件运动回原先位置时，则会有一段预存的料材；固料组件61可以通过配合夹合料材从而带动料材预先移动，导轨62也可以沿着料材的输送方向延伸，固料组件通过气缸夹合并带动料材前后运动，可以预先拉出一端料材供入料夹使用，导轨当摆轴摆动带动入料夹向前运动将料材带入到夹合位置时，料材由于预先储存了一段，不会因为入料夹对其突然施加的牵引力而扯断。
还包括料材拉直装置，料材拉直装置与收料卷2相衔接，料材拉直装置包括，料材拉直装置包括移动座52以及安装在移动座52上的夹持部件，移动座52与气缸传动连接。材料拉直部件的夹持部件可以为入料夹53，也可以相互独立设置，如图4-5中，夹持部件即为入料夹53，入料夹53设置在摆杆51上，通过摆轴55驱动摆杆51，从而驱动入料夹53做弧形的前后动作。
操作时，放料卷1上储存有料材，在动力源的牵引下，料材向收料卷2方向输送， 先经过第一缓冲装置41，可以通过张紧辊43的上下运动或者摆动来改变料材的放料速度、放料的张紧程度，再经过第二缓冲装置42，第二缓冲装置42与收料卷2相连接，通过第二缓冲装置42的张紧辊43来调节收料时料材的张紧程度，经过第二缓冲装置42的料材经过储料装置，料材再通过料材拉直装置和机架5的入料夹53，料材拉直装置通过移动座52的运动，夹持部件夹住料材的左右两侧，将料材左右拉平整，入料夹53通过摆轴55安装在机架5上，入料夹53可以将切断的料材的后续连接料材部分或者运行还没开始时料材的头部夹住，摆轴55与动力源56传动连接并向前摆动，将夹持着料材的入料夹53靠近夹合位置，通过夹板23自身的夹紧或者夹板23与支撑板外壁的配合夹紧使料材的端部固定；
此时打开电机带动辊轴21转动从而带动收料卷2收料，使料材根据支撑件22确定直径进行卷绕，每卷绕一圈或者一个周期，有动力源通过与连接块221直接相连接或者通过传动连杆连接连接块221从而带动支撑件22向内缩，每个支撑件22都向内位移使缠绕在收料卷2上的料材的厚度加上支撑件22距离辊轴21中心的距离保持在固定值，内圈的料材在新卷绕的料材的压力下，支撑部处的料材层层紧贴，支撑部之间的部分的料材下挂，新卷绕的料材卷绕一圈的周长也为定值，停止转动，裁切装置54的切刀541沿着辊轴21延伸方向移动，切刀541移动切断收料卷2上收集的多层料材，使料材裁切成多层片材，卸料装置3从切割装置的另一侧取走片材，通过卸料夹31夹住裁切后的多层片材的中间段，通过动力源带动横梁32的移动将片材转移；同时储料装置向上或向下运动牵引料材一段提前量后回位，扯出一端供入料夹53往前送料材行程长度的料材，以此反复进行。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (11)

1.一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：包括
放料卷，用于放料；
收料卷，用于将放料卷上的料材进行收料；收料卷包括与电机传动连接的辊轴，在该辊轴上设置有若干个支撑件，支撑件可向辊轴远离或靠近运动使相邻的支撑件连线形成的闭合多边形的内径增大或缩小，每两个相邻的支撑件之间具有供料材垂挂的空间，支撑件随着料材缠绕圈数的增加逐渐回缩；
裁切装置，包括可沿着辊轴延伸方向移动的切刀，切刀移动用于切断收料卷上收集的多层料材。
2.根据权利要求1所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：还包括第一缓冲装置，第一缓冲装置设置在放料卷和收料卷之间，用于储料及控制料材的张紧度，第一缓冲装置包括若干可移动或摆动的张紧辊。
3.根据权利要求1所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：支撑件内侧设置有连接块，连接块与动力源传动连接并带动支撑件远离或靠近辊轴。
4.根据权利要求3所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：还包括传动连杆，传动连杆的一端与连接块可转动连接，传动连杆的另一端与动力源连接，连接块通过传动连杆与动力源传动连接并带动支撑件远离或靠近辊轴。
5.根据权利要求1所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：收料卷还包括夹板，夹板与气缸传动连接并在气缸的驱动下夹合或松开料材。
6.根据权利要求1所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：至少一个支撑件上设有夹板，夹板与气缸传动连接并在气缸的驱动下与支撑件的外表面配合夹合或松开料材。
7.根据权利要求5或6所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：收料卷的入口前设置有机架，机架上设置有可摆动的入料夹，入料夹通过摆轴安装在机架上，摆轴与动力源传动连接，摆轴摆动带动入料夹靠近或远离夹板的夹合位置。
8.根据权利要求7所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：还包括第二缓冲装置，第二缓冲装置包括若干可移动或摆动的张紧辊，第二缓冲装置与收料卷相配合并控制料材收料的张紧度。
9.根据权利要求1或8所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：还包括料材拉直装置，料材拉直装置与收料卷相衔接，料材拉直装置包括移动座以及安装在移动座上的夹持部件，移动座与气缸传动连接。
10.根据权利要求1所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：还包括卸料装置，所述卸料装置包括可以夹持动作的卸料夹，卸料夹安装在横梁上，横梁与动力源传动连接。
11.根据权利要求1或8所述的一种多层柔性片材定长裁切机，其特征在于：还包括储料装置，储料装置设置在机架上或设置在第二缓冲装置与机架之间，储料装置包括导轨以及滑设在导轨上的固料组件，固料组件包括上下分设的固料件，上下固料件相向动作可夹持料材，固料组件通过在导轨上的运动带动料材输送。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114394489A (zh) * 2022-02-16 2022-04-26 曹武 一种pe膜定量收卷装置

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