CN2853334Y - 一种带有振动装置的裁纸切刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有振动装置的裁纸切刀具，包括传统的刀床和裁刀，在刀床的上部还设置有激振器。该裁纸切刀打破了传统的思维模式，利用机械振动和电磁振动的原理，使裁刀入切时伴随一定频率的振动，会大大减小主拉力的幅值，降低能耗。同时，因裁刀带着微幅振荡切入纸张，还会减小入切时的载荷变化，缓解入切冲击，使机器工作平稳，提高纸张的裁切质量，并能够节省能耗、节省材料，减少刀片的倾翻力矩，使未来切纸机的设计、制造及使用发生根本性的变化。

Description

一种带有振动装置的裁纸切刀

                         技术领域

本实用新型涉及印刷行业的一种设备及其部件，特别涉及一种带有振动装置的裁纸切刀具。

                         背景技术

振动，人们往往视其为有害的物理现象。因为它给人类带来了太多的麻烦甚至灾难。而当人们一旦掌握了它的规律，便可有效地利用它，使其变害为益，为人类服务。自动机的振动送料、金属切削加工中的振动钻孔等就是很好的例子。

目前我国已注册的各类印刷企业达18万余家，年总产值约2千余亿元，并以两位数的速度增长。这标志着我国已步入世界印刷大国的行列。但传统、落后的工艺和设备仍是束缚我国印刷行业发展的重大障碍。印刷厂不可缺少的纸张裁切设备仍在沿用几百年来的裁切工艺。刀床的运动、强大的裁切抗力和猛烈的冲击，不仅影响着纸张的裁切质量，耗去了更多的能量，还使得机器十分庞大。

德国的一家生产小型办公成套设备的公司，研制出了一种小型纸张打孔机，用该打孔机在35毫米厚、70克/米²胶版纸的合装杂志上打孔，用一只小拇指拔动打孔手柄，省力、迅速，孔壁光洁。该机采用的便是振动打孔的原理。

目前，国内外纸张及箔料的裁切工艺与设备的结构原理如图1所示。工作台1上的纸张2需要裁切时，由获得旋转动力的曲柄7旋转，带动安装在裁刀3上的拉杆6，同时裁刀3被两个摆杆4、5连接，形成了拉杆6、两个摆杆4、5和刀片3的四杆机构产生一马刀式复杂运动，由刀片3将工作台1上的纸张2裁断。

该工艺沿用了几百年。它的缺点是裁刀在裁切时，纸张的裁切抗力会突加在作单一运动的裁刀上，使机器产生过大的动力变化即冲击。这种工作载荷的突变不仅影响纸张的裁切质量，还会消耗更多的能量和使机器结构臃肿，机件庞大。

根据申请人所检索的资料，目前国内外尚无一家印机制造厂生产过应用振动原理进行纸张裁切的切纸机械。

                         发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种带有振动装置的裁纸切刀。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术解决方案是：一种带有振动装置的裁纸切刀具，包括传统的刀床和裁刀，其特征在于，在刀床的上部还设置有激振器。

该裁纸切刀打破了传统的思维模式，利用机械振动和电磁振动的原理，使裁刀入切时伴随一定频率的振动，会大大减小主拉力的幅值，降低能耗。同时，因裁刀带着微幅振荡切入纸张，还会减小入切时的载荷变化，缓解入切冲击，使机器工作平稳，提高纸张的裁切质量，并能够节省能耗、节省材料，减少刀片的倾翻力矩，使未来切纸机的设计、制造及使用发生根本性的变化。

                         附图说明

图1是现有裁切设备的裁切原理图；

图2是本实用新型的裁切刀的结构原理图。

图3是机械式激振器结构原理图；其中(a)为主视图，(b)是(a)的俯视图。

图4是磁电式激振器结构原理图。

图中的标号分别为：1、工作台，2、纸张，3、裁刀，4、第一摆杆，5、第二摆杆，6、拉杆，7、曲柄，8、刀床，9、激振器，10、刀片紧固螺钉，11、激振器紧固螺钉，13、刀床导轨，14、激振器产生的振幅，33、34、附加质量块，35、36、齿轮，37、38、带轮，39、皮带，40电机，51、壳体，52、线圈，53、衔铁，54、激振杆，55、功率放大器，56、信号发生器(信号源)。

以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

                      具体实施方式

参见图2，本实用新型的带有振动装置的裁纸切刀包括一刀床8，刀床8的下部通过刀片紧固螺钉10连接裁刀3，刀床8的上部中央通过激振器紧固螺钉11安装有一激振器9，刀床8上连接有拉杆6、第一摆杆4、第二摆杆5，由获得旋转动力的曲柄7旋转，带动拉杆6及其刀床8作马刀式复杂运动，裁刀3在受拉杆6的牵动的同时，激振器9产生振幅14，这一振幅附加在由拉杆6驱动的刀床8运动上，激励刀床8在刀床导轨13运动，完成裁切过程。

利用适合裁切的振动频率，使裁刀3入切时伴随一定频率的振动，会大大减小主拉力的幅值，降低能耗。同时，因裁刀带着微幅振荡切入纸张，还会减小入切时的载荷变化，缓解入切冲击，使机器工作平稳，提高纸张的裁切质量。

激振器9可以是机械式的，也可以是磁电式的。利用动力学中旋转失衡的原理就可以制成机械式激振器，利用磁电转换原理，可以制成不同磁电式激振器。对于有效振荡频率和幅值，在不同的纸张厚度或特殊的工作环境条件下，经过有效次实验即可以得出。这对于本领域的技术人员并不困难。机械式激振器适宜在较低的频率下工作；磁电式激振器可在较高的频率下工作。

以下申请人各给出机械式激振器和磁电式激振器的一种结构及其频率和幅值，但本实用新型并不限于这些例子。

一、机械式激振器

机械式激振器结构原理图参见图3，包括安装在刀床8的空腔内一对正常啮合的齿轮35、36，每个齿轮上对称地安置了相同的附加质量块33和34，电机40上有带轮37、38和皮带39，电机40启动后，通过带轮和皮带使齿轮35、36产生对称性旋转，由于质量块的作用，会在竖直方向上产生一振荡运动，即旋转失衡运动。这一运动传给刀床8，就使裁刀在裁切过程中附加了一振荡运动，即实现了振动切纸。

二、磁电式激振器

磁电式激振器原理图参见图4，磁电式激振器由壳体51、线圈52、衔铁53和激振杆54、功率放大器55、信号发生器56(也称信号源)组成。衔铁53设置在壳体51内，激振杆54设在衔铁53中间，衔铁53的周围有线圈52，线圈52通过一个有功率放大器55和信号发生器56相连接。

磁电式激振器的正常工作必须要有信号发生器(信号源)56和功率放大器55进行推动，才能构成激振系统。当信号发生器56和功率放大器55接通电源后，信号发生器56可按要求输出一正弦或脉冲电压信号，经功率放大器55放大后，输出一一定电平的信号电压，推动线圈52按此规律进行磁电转换。从而使衔铁53按规律作竖直往复运动，带动激振杆54作同样规律的激振运动。激振杆54固定在刀床的合理部位上，即可实现振动切纸。

三、有效的振动频率和振动幅值

裁切过程中由于裁切条件(纸张、刀片角度、压纸力等)的变化，使得有效振动频率和幅值缺乏唯一性。通常，对激振器的振动频率和幅值给出一个调节范围。工作时通过调节可在较大的范围内获得最佳的频率和幅值。目前，从申请人的实验证明：振动频率在50Hz～500Hz之间；振动幅值在0.01mm～1.00mm之间均可以实现本实用新型的目的。其选择关系是，当振动频率高时，振动幅值要低，反之，当振动频率低时，则振动幅值要高。

对于机械式激振器，可以通过改变电机(可调速电机)的转速和附加质量块的回转半径R的大小来实现振动频率和振动幅值的调节。

而对于磁电式激振器，则可以47通过改变信号源输出信号的频率和功率放大器的输出电压来改变激振器的振动频率和振动幅值。

Claims (4)

1.一种带有振动装置的裁纸切刀具，包括传统的刀床(8)和裁刀(3)，其特征在于，在刀床(8)的上部还设置有激振器(9)。

2.如权利要求1所述的带有振动装置的裁纸切刀具，其特征在于，所述的激振器(9)为机械式激振器或磁电式激振器。

3.如权利要求2所述的带有振动装置的裁纸切刀具，其特征在于，所述的机械式激振器至少包括一对正常啮合的齿轮，每个齿轮上对称安装有相同的附加质量块。

4.如权利要求2所述的带有振动装置的裁纸切刀具，其特征在于，所述的磁电式激振器包括一个壳体(51)，壳体(51)内有衔铁(53)，衔铁(53)中间有激振杆(54)，衔铁(53)的周围有线圈(52)，线圈(52)通过有功率放大器(55)和信号发生器(56)相连接。

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