專利名稱：切割機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切割機(jī)。
一種典型的切割機(jī)包括一個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的刀片和一個(gè)以超聲頻率振動(dòng)的超聲砧座，用于切取零件，例如眾所周知的將帶材切割成標(biāo)簽。帶材位于刀片和砧座之間，然后讓刀片朝向砧座運(yùn)動(dòng)以切割帶材。來自振動(dòng)砧座的能量由刀片的刀刃集中，并傳遞給帶材進(jìn)而切割帶材。然后刀片從砧座退回，而帶材前進(jìn)一定距離，此距離決定了切割所得件的長度。這樣使帶材定位，結(jié)果可以切割下一個(gè)零件。這種切割機(jī)的一個(gè)缺點(diǎn)是只有在刀片退回時(shí)帶材才能前進(jìn)。結(jié)果，由于限制了帶材切割成零件的速度，帶材以“開始/停止”方式前進(jìn)很耗費(fèi)時(shí)間。
帶材的“開始/停止”前進(jìn)方式導(dǎo)致這類切割機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置的機(jī)械零件磨損和劃傷。并且切割刀片的往復(fù)運(yùn)動(dòng)不可避免地涉及刀片和砧座之間的接觸，使得刀片的刀刃磨損和砧座上留下劃痕。這樣，需要對刀片的刀刃磨鋒利，同時(shí)為消除切割刀片造成的劃痕要對砧座的工作面打磨。結(jié)果在開始下一步切割前，需要重新調(diào)整切割刀片和砧座的相對位置。
這類切割機(jī)經(jīng)常需要和其它連續(xù)工藝一齊使用，例如在連續(xù)標(biāo)簽印刷工藝中使用切割機(jī)來切割標(biāo)簽，結(jié)果，這類切割機(jī)執(zhí)行的“開始/停止”操作限制了這類連續(xù)工藝的生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種切割機(jī)，改善伴隨上述已有切割機(jī)的許多問題。
根據(jù)本發(fā)明，這里提供一種切割帶材的切割機(jī)，包括
一個(gè)帶切割刃的刀片；一個(gè)超聲砧座；用于在刀片的切割刃和砧座之間使帶材前進(jìn)的進(jìn)給裝置；以及移動(dòng)刀片的位移裝置，用于移動(dòng)切割刃使得切割刃時(shí)刻與砧座同步配合，并且移動(dòng)速度與帶材的前進(jìn)速度相同，從而橫向切割帶材。
切割機(jī)的位移裝置可以包括一個(gè)在其上安裝刀片的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可以繞著旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證刀片的旋轉(zhuǎn)位移，相應(yīng)地切割刃進(jìn)行上述與砧座配合的動(dòng)作而切割帶材。
刀片可以按這種方式安裝在轉(zhuǎn)子上，其中刀片的切割刃與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行。
轉(zhuǎn)子還可以包括按一種可調(diào)節(jié)的安裝結(jié)構(gòu)，刀片以這種方式安裝到轉(zhuǎn)子上，其中刀片的位置可以調(diào)整，從而允許相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線調(diào)整刀片的切割刃的位置。
轉(zhuǎn)子的這種安裝結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)作用在刀片和轉(zhuǎn)子之間的用于推緊刀片的推緊裝置，以便將刀片的切割刃推離轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸線，還包括可拆卸的壓緊裝置，用來可拆卸地將刀片壓緊到轉(zhuǎn)子上。
轉(zhuǎn)子安裝結(jié)構(gòu)中的推緊裝置可以是彈簧形式。
切割機(jī)還包括同步裝置，用于在切割刃移動(dòng)進(jìn)入上述的與砧座的配合動(dòng)作時(shí)保證帶材的速度和刀片切割刃的速度保持同步。
切割機(jī)可以用于從其上以重復(fù)方式印刷著圖文的帶材上切割下每個(gè)單件。這種情況下，切割機(jī)可以包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的變速電動(dòng)馬達(dá)；該同步裝置可以包括一個(gè)檢測重復(fù)印刷圖文預(yù)定特征的光傳感器。這樣，同步裝置還可以包括與光傳感器和電動(dòng)馬達(dá)相連的程序控制裝置，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、刀片的切割刃的位置與帶材上重復(fù)印刷圖文的位置、帶材的前進(jìn)速度同步，從而確保帶材在印刷圖文相對的一側(cè)切割。
可以操縱電動(dòng)馬達(dá)使轉(zhuǎn)子按一速度旋轉(zhuǎn)，保證在切割刃進(jìn)入上述的與砧座的配合動(dòng)作瞬間時(shí)刀片切割刃移動(dòng)速度和帶材前進(jìn)速度相同，并在一個(gè)切割操作完成后以一定的加速度使刀片加速運(yùn)動(dòng)到下一次切割操作開始前的預(yù)定位置。
應(yīng)當(dāng)理解，切割機(jī)的準(zhǔn)確構(gòu)造可以在保持上述限定的基本特征的前提下進(jìn)行變化。尤其是，申請人設(shè)想切割機(jī)可以包括兩個(gè)或者多個(gè)刀片。
下文參照所附的示意圖，通過本發(fā)明非限定的例子來說明按照本發(fā)明的切割機(jī)的其它特征。這些附圖包括

圖1是一個(gè)按照本發(fā)明的切割機(jī)的部分剖視的示意正視圖；圖2圖1中切割機(jī)的部分剖視的示意俯視圖；圖3是一個(gè)放大的不完全的示意側(cè)視圖，表示圖1中切割機(jī)的上面安裝著切割刃的轉(zhuǎn)子和超聲砧座；圖4是一個(gè)示意框圖，表示圖1中切割機(jī)的同步裝置工作時(shí)的方式。
在圖中，標(biāo)號(hào)10表示用于從紡織聚酯材料帶材11上切割下標(biāo)簽的標(biāo)簽切割機(jī)。切割機(jī)10適合從帶材11上切割下以重復(fù)方式印刷上東西的形式的標(biāo)簽，它包括支架12、壓電超聲砧座14和轉(zhuǎn)子16。
轉(zhuǎn)子16包括在支架12上由軸承20支承的一體化軸18。這樣轉(zhuǎn)子16和軸18相對于支架12、圍繞由標(biāo)號(hào)A表示的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
切割機(jī)包括一個(gè)具有切割刃24的平的刀片22。刀片22以這種方式安裝在轉(zhuǎn)子16上，其中刀片22的切割刃24相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線A平行布置。轉(zhuǎn)子16包括一種可以調(diào)節(jié)的安裝結(jié)構(gòu)，用來將刀片安裝到轉(zhuǎn)子上。這樣，轉(zhuǎn)子16具有一個(gè)槽口26，該槽口沿著徑向向內(nèi)有一定的深度并沿著與旋轉(zhuǎn)軸線A平行的方向延伸。
轉(zhuǎn)子16在槽口26基底上具有一對從槽口26沿徑向向內(nèi)的孔28。該可調(diào)節(jié)的安裝結(jié)構(gòu)包括位于每個(gè)孔28中的螺旋彈簧30形式的推緊裝置，螺旋彈簧30的一端從內(nèi)孔28中突出來。
刀片22以平板24形式、位于槽口26中那對螺旋彈簧30的突出端上，其中刀片的刀刃區(qū)域從槽口26中突出來。突出的刀刃區(qū)域包括刀片的切割刃24。
轉(zhuǎn)子16具有三個(gè)延伸到槽口26中的孔32?？?2具有內(nèi)螺紋。在每個(gè)孔32中具有一個(gè)有帽螺釘34，每個(gè)有帽螺釘34附帶的外螺紋分別同各個(gè)孔32的內(nèi)螺紋配合。這樣，擰緊有帽螺釘34時(shí)，就可拆卸地將刀片壓緊到轉(zhuǎn)子上。
切割機(jī)包括一個(gè)變速電動(dòng)馬達(dá)36，該馬達(dá)通過一個(gè)耦聯(lián)器(由標(biāo)號(hào)38表示)直接與轉(zhuǎn)子16耦聯(lián)。
切割機(jī)還包括一個(gè)標(biāo)號(hào)為40的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，用來在轉(zhuǎn)子16和超聲砧座14之間進(jìn)給帶材11。進(jìn)給機(jī)構(gòu)40包括一對壓料輥42，帶材在上述輥輪之間借助輥的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦前進(jìn)。輥輪42中的每個(gè)都安裝在軸44的端部上，軸44通過軸承46可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架12上。輥輪之一42.1由電動(dòng)馬達(dá)48以恒定速度驅(qū)動(dòng)。另一個(gè)輥輪42.2是從動(dòng)輥，借助摩擦配合而與主動(dòng)輥輪42.1一齊轉(zhuǎn)動(dòng)。
為從帶材11上切割標(biāo)簽，刀片22的切割刃24保持與帶材的前進(jìn)同步的方式轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)入與砧座14的配合動(dòng)作，以便沿其寬度切割帶材。切割機(jī)包括同步裝置，用于在切割刃移動(dòng)進(jìn)入與砧座14的配合動(dòng)作時(shí)使得帶材11的前進(jìn)速度與刀片26的切割刃24的速度同步。這樣，同步裝置包括檢測印刷在帶材上的重復(fù)印刷圖文的預(yù)定特征的光傳感器50。同步裝置還包括程序控制器52形式的過程控制裝置，連接到光傳感器50和電動(dòng)馬達(dá)36上以控制轉(zhuǎn)子16的旋轉(zhuǎn)速度，從而控制刀片切割刃的速度。這樣，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、刀片的切割刃的位置與帶材上重復(fù)印刷圖文的位置、帶材的前進(jìn)速度同步，從而確保帶材在印刷圖文相對的一側(cè)切割而形成標(biāo)簽。程序控制器52由計(jì)算機(jī)軟件控制。
可以操縱電動(dòng)馬達(dá)36使轉(zhuǎn)子16按一定的速度旋轉(zhuǎn)，使得在切割刃進(jìn)入上述的與砧座14的配合動(dòng)作的瞬時(shí)刀片切割刃移動(dòng)速度和帶材前進(jìn)速度相同，并在一個(gè)切割操作完成后以一定的加速度使刀片加速運(yùn)動(dòng)到下一次切割操作開始前的預(yù)定位置。電動(dòng)馬達(dá)36和程序控制器52相連，從而控制其操作。
在切割機(jī)10使用前，應(yīng)使刀片22相對轉(zhuǎn)子16和超聲砧座14定位。為使刀片22定位，轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)動(dòng)使得刀片22正對超聲砧座14的位置。在圖3中，中心的刀片22就表示這一位置。此時(shí)的有帽螺釘34處于擰松狀態(tài)。彈簧30迫使刀片22指向超聲砧座14，以便切割刃24同砧座接觸。然后擰緊有帽螺釘34來壓緊刀片22的側(cè)面，使刀片緊靠在槽口26相對的壁上，從而將刀片壓緊就位。
在使用中，在轉(zhuǎn)子16同其軸18一齊轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)超聲砧座14振動(dòng)。如上所述，帶材借助進(jìn)給機(jī)構(gòu)40在轉(zhuǎn)子16和超聲砧座14之間前進(jìn)。隨著轉(zhuǎn)子16轉(zhuǎn)動(dòng)刀片22移動(dòng)通過超聲砧座14，帶材在刀片22的切割刃24與砧座14之間前進(jìn)。作為上述刀片22相對于轉(zhuǎn)子16和砧座14定位的結(jié)果，在構(gòu)成刀片22的一部分經(jīng)過砧座時(shí)，每個(gè)切割刃24移動(dòng)接近砧座14足夠近以致恰好“吻”上它。來自振動(dòng)砧座14的能量由刀片的切割刃24集中，這樣通過切割刃和砧座的相互作用從帶材的其余部分上切下一個(gè)單件來。
帶材進(jìn)給速度和轉(zhuǎn)子16旋轉(zhuǎn)速度的同步確保帶材的前進(jìn)與轉(zhuǎn)子16旋轉(zhuǎn)同步。這樣，帶材通過砧座16的速度與切割刃24沿平行于帶材通過砧座14方向移動(dòng)的速度相同。
由于使得刀片的切割刃移動(dòng)通過砧座14的方向和速度同帶材前進(jìn)的方向和速度一樣，切割刃幾乎“吻上”振動(dòng)砧座表面。這顯著地減少了切割刃和砧座表面的磨損和劃傷。尤其是在帶材屬于紡織或編制材料時(shí)，現(xiàn)有的標(biāo)簽切割機(jī)會(huì)使這類標(biāo)簽的的切割端裂開，而按照本發(fā)明的切割機(jī)不會(huì)發(fā)生這種情況。這可以由下述事實(shí)解釋切割刀片的切割刃接近砧座時(shí)，在切割即將進(jìn)行前切割刃與帶材接觸并有效地熔化該材料。在熔化或焊接纖維過程中，刀片擦砧座的動(dòng)作有效地將帶材的纖維涂抹到砧座上并切割帶材。由切割機(jī)這樣制造的標(biāo)簽具有“非劃傷”的不裂開的端部。示于圖3的切割刀片的三個(gè)位置，分別表示即將開始切割前刀片的位置、正在進(jìn)行切割的位置和剛好完成切割后的位置。
按照本發(fā)明的切割機(jī)，允許帶材在連續(xù)前進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行切割。這一特征允許切割機(jī)有效地在連續(xù)工藝如連續(xù)標(biāo)簽印刷工藝中使用。
一旦從帶材上切割下來一個(gè)單件，刀片22隨轉(zhuǎn)子16旋轉(zhuǎn)而離開砧座14，這樣彈落切下的標(biāo)簽供儲(chǔ)存，如儲(chǔ)存在一個(gè)標(biāo)簽存儲(chǔ)容器中。這個(gè)彈落動(dòng)作幫助存儲(chǔ)標(biāo)簽的進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種切割帶材的切割機(jī)，包括一個(gè)帶有切割刃的刀片；一個(gè)超聲砧座；用于在刀片的切割刃和砧座之間進(jìn)給帶材的進(jìn)給裝置；以及移動(dòng)刀片的位移裝置，用于移動(dòng)切割刃使得切割刃瞬時(shí)與砧座同步配合，并且移動(dòng)速度與帶材的進(jìn)給速度相同，從而橫向切割帶材。
2.如權(quán)利要求1所述的切割機(jī)，其特征在于所述切割機(jī)的位移裝置包括一個(gè)其上安裝刀片的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子可以繞著旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，從而為刀片提供旋轉(zhuǎn)位移，相應(yīng)地切割刃進(jìn)入上述與砧座配合的動(dòng)作以便切割帶材。
3.如權(quán)利要求2所述的切割機(jī)，其特征在于所述刀片按這種方式安裝在轉(zhuǎn)子上，其中刀片的切割刃相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線平行安裝。
4.如權(quán)利要求2或3所述的切割機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子包括一種可調(diào)節(jié)的安裝結(jié)構(gòu)，將刀片安裝到轉(zhuǎn)子上，其中刀片的位置可以調(diào)整，從而允許相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線調(diào)整刀片的切割刃的位置。
5.如權(quán)利要求4所述的切割機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子的安裝結(jié)構(gòu)包括一個(gè)作用在刀片和轉(zhuǎn)子之間的用于推緊刀片的推緊裝置，這樣將刀片的切割刃推離轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的軸線，還包括可拆卸的壓緊裝置，用來可拆卸地將刀片壓緊到轉(zhuǎn)子上。
6.如權(quán)利要求5所述的切割機(jī)，其特征在于所述安裝結(jié)構(gòu)的推緊裝置是彈簧形式。
7.如權(quán)利要求2到6中任何一項(xiàng)所述的切割機(jī)，其特征在于所述切割機(jī)包括同步裝置，用于在切割刃移動(dòng)進(jìn)入上述的與砧座的配合動(dòng)作時(shí)保證帶材的速度和刀片切割刃的速度保持同步。
8.如權(quán)利要求7所述的切割機(jī)，其特征在于它用于從其上以重復(fù)方式印刷著圖文的帶材上切割下單件，所述切割機(jī)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子的變速電動(dòng)馬達(dá)；同步裝置包括一個(gè)檢測重復(fù)印刷圖文預(yù)定特征的光傳感器和一個(gè)與光傳感器、電動(dòng)馬達(dá)相連的程序控制裝置，使得轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、刀片的切割刃的位置與帶材上重復(fù)印刷圖文的位置、帶材的進(jìn)給速度同步，從而確保帶材在印刷圖文的相對側(cè)切割。
9.如權(quán)利要求8所述的切割機(jī)，其特征在于可以操縱所述電動(dòng)馬達(dá)使轉(zhuǎn)子按一定的速度旋轉(zhuǎn)，使得在切割刃進(jìn)入上述的與砧座的配合動(dòng)作時(shí)刀片切割刃的移動(dòng)速度和帶材進(jìn)給速度相同，并在一個(gè)切割操作完成后以一定的加速度使刀片加速運(yùn)動(dòng)到下一次切割操作開始前的預(yù)定位置。
10.一種基本上如上所述說明書中所述的新型切割機(jī)。
11.一0種基本上參照如上所述說明書和如附圖所示的新型切割機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種標(biāo)簽切割機(jī)10,用于從上面以重復(fù)方式印刷著圖文的帶材11上切割下標(biāo)簽。切割機(jī)10包括支架12、壓電超聲砧座14和轉(zhuǎn)子16。切割機(jī)包括一個(gè)安裝在轉(zhuǎn)子中的具有切割刃24的平的刀片22。切割機(jī)包括一個(gè)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子16的變速電動(dòng)馬達(dá)36。一對壓料輥輪42,其中之一是驅(qū)動(dòng)輥,靠摩擦在刀片22和砧座14之間進(jìn)給帶材,用來切割帶材為標(biāo)簽。在切割刃進(jìn)入上述的與砧座的配合動(dòng)作而切割帶材時(shí),帶材11的進(jìn)給速度和刀片切割刃的移動(dòng)速度相同。
文檔編號(hào)B26D1/01GK1275471SQ9910788
公開日2000年12月6日 申請日期1999年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月31日
發(fā)明者艾倫·弗雷德·克里斯托弗 申請人:比特林制造傳播有限公司