倾斜裁断方法与流程

1.本发明涉及一种用于将帘布沿一定倾斜角度进行裁断的方法，属于橡胶制品生产及机械设计领域。


背景技术：

2.目前各类橡胶轮胎生产过程中均需选用胎体帘布，胎体帘布是构成轮胎承载能力的主要受力部件，承受着周期性的拉伸、弯曲、剪切等极为复杂的作用力。由于是轮胎受力骨架层，胎体帘布的品质直接影响轮胎的性能和品质，用以保证轮胎具有必要的强度及尺寸稳定性，以能够承受复杂的应力变化、缓和外来路面的震动和冲击。
3.现有轮胎制造采用的帘布裁断装置将帘布按工艺设定的宽度裁断成矩形帘布条，然后将所裁的帘布条依次自动进行拼接，之后再将帘布贴胶片、包胶片，最后卷取成一定要求的卷轴供成型机用。
4.如下述公先申请专利，申请号为cn201510039478.x，名称为一种帘布裁断装置，该帘布裁断装置包括机座；喂料运输带，喂料运输带安装在机座上并沿机座的长度方向运动；下裁刀装置，下裁刀装置包括下裁刀，下裁刀固定设置在机座上并靠设在喂料运输带的上方，且下裁刀沿机座的宽度方向延伸；圆盘刀装置，圆盘刀装置沿机座的宽度方向可移动地设置，并位于下裁刀的上方，圆盘刀装置包括圆盘刀和调压结构，其中，圆盘刀的切削刃与下裁刀的切削刃贴合以裁切喂料运输带喂送的帘布，调压结构用于调节圆盘刀与下裁刀之间的压力。
5.上述现有技术的帘布裁断装置，为便于裁断帘布而采用调压结构以将上、下裁刀的刀刃相贴合，即落刀时圆盘刀能够向水平一侧摆转。但是，圆盘刀在垂向上与架体固定连接，落刀时圆盘刀与下裁刀直接刀刃对顶，仅依靠调压结构而调节圆盘刀与下裁刀之间的压力，刀刃相贴合时产生的裁切力反向冲击圆盘刀与架体之间连接部的稳定性，长时间后会影响架体的使用寿命，出现圆盘刀松动、对刀不准、完全裁切困难等。此类问题的发生，现有技术中还未有针对的解决方案。
6.有鉴于此，特提出本专利申请。


技术实现要素：

7.本发明所述的倾斜裁断方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种圆盘刀垂向吊挂式连接结构，以实现裁切时切削刃与下裁刀接触瞬时能够自动地垂向摆转一定角度，从而达到上下对刀时的自适应贴合、保护圆盘刀安装结构不受强力冲击的设计目的。
8.为实现上述设计目的，本技术所述的倾斜裁断方法，帘布沿输送带组件输送至裁切工位并停留，帘布覆于下裁刀组件上方；
9.旋转机构驱动裁断机构在输送带组件垂向上方旋转一定角度，圆盘刀沿裁断机构的机架长度方向运行，圆盘刀划过下裁刀组件而将帘布裁断；
10.在上述过程中，在裁刀杠块的一侧端轴设有轴，在其另一端垂向地固定有丝杆，丝
杆上套设有一组螺母，在螺母与裁刀杠块垂向之间套设有弹簧；轴的两端分别通过轴承安装在裁刀板顶部，垂向套的顶端贯穿裁刀板并与裁刀杠块固定连接，垂向套的底部与圆盘刀连接；
11.当圆盘刀与下裁刀组件接触时，圆盘刀受到下裁刀组件的反向作用力沿垂向传递至裁刀杠块，在弹簧弹性调节下，裁刀杠块绕轴的轴向中心线摆转，弹簧被压缩而吸收反作用力；
12.圆盘刀沿垂向摆转一定角度，圆盘刀与下裁刀组件相错，两者的刀刃侧部贴合，借助两者的上下剪切力将帘布裁断。
13.进一步地，旋转机构的转盘固设在输送带组件上方，裁断机构的机架顶部通过旋转轴转动地连接于转盘，在转盘上设置有旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端连接于机架；在旋转驱动装置的驱动下，裁断机构整体地绕旋转轴转动一定的角度。
14.进一步地，在转盘上设置有至少一组圆弧通槽，在机架顶部安装有至少一组滚轮组件，滚轮组件嵌套连接于圆弧通槽的内径；当裁断机构整体绕旋转轴转动时，滚轮组件在圆弧通槽中滚动而提供裁断机构的旋转导向与水平方面上的支撑。
15.进一步地，在倾斜裁断过程中，在机架底部设置有至少一组滑轨和裁切驱动装置，裁刀体组件的裁刀板顶部连接有推动架、至少一组滑块，滑块滑动地嵌套于滑轨，推动架连接于裁切驱动装置的输出端；裁切驱动装置通过推动架带动裁刀体组件整体地沿机架长度方向移动，以裁切圆盘刀与下裁刀组件之间的帘布。
16.进一步地，圆盘刀从外侧通过压块套设于裁刀轴，裁刀轴端部固连于同步带轮，同步带轮组装于裁刀板底部；在同步带轮两侧、裁刀板的底部对称地组装有两组导向轮组，两端固定连接于机架上的同步带依次交错地缠绕于同步带轮、导向轮组之间，圆盘刀移动过程中获得同步传动的旋转力；在裁切驱动装置的驱动下，通过推动架带动裁刀板沿滑轨往复移动，从而实现圆盘刀沿机架长度方向的移动。
17.进一步地，在裁刀轴外侧分别同圆心地套设有轴承内筒、轴承外筒，在轴承内筒和轴承外筒的两端、裁刀轴上套设有第一轴承，通过堵板分别从两端将第一轴承封装于空心的裁刀杠轴中，裁刀杠轴与裁刀轴的轴向中心线重合；裁刀杠轴的外侧沿垂向固定连接垂向轴，垂向轴贯穿裁刀板而与裁刀杠块固定连接，在垂向轴的外径与垂向套的内径之间套设至少一组第二轴承；圆盘刀随同裁刀杠块沿垂向摆转时，同时具有水平方向上左右摆转的间隙。
18.进一步地，在裁刀杠块底部连接有裁切后连杆板，在裁切后连杆板上安装有推刀气缸，裁切前连杆板连接于裁刀杠轴，推刀气缸的输出端紧抵于裁切前连杆板一侧；在裁切帘布时，推刀气缸向前推动裁切前连杆板，通过裁刀杠轴带动圆盘刀沿左右方向摆转一定的角度，从而将圆盘刀与下裁刀组件刀刃相贴合以施加更为集中的裁切力。
19.综上内容，本技术所述倾斜裁断方法具有如下优点：
20.1、采取可靠的垂向吊装及弹性调节组件，在上下对刀时圆盘刀能够在垂向上自适应地摆转一定角度，圆盘刀与下裁刀的刀刃自动侧向相错，避免上下刀对顶而引起两者出现硬碰硬现象，有效地控制相互摩擦力大小、保护圆盘刀免受过大的冲击力，圆盘刀刀刃得以有效保护并具备自动防范与调节功能。
21.2、本技术提出的垂向吊装及弹性调节组件，能够同时实现横向与垂向摆转控制，
在裁切帘布时能够产生瞬间较大的裁切力，因而裁断效果较好，裁切效率较高。
22.3、本技术实现了一种自动实施倾斜裁断的新型设备及控制方法，裁断质量与作业效率均较高，降低了生产成本。
附图说明
23.现结合以下附图来进一步地说明本技术。
24.图1是本技术所述倾斜裁断装置的结构示意图；
25.图2是裁断机构的结构示意图；
26.图3是图2侧向部分剖面示意图；
27.图4是裁刀体组件的轴侧示意图；
28.图5是图4的侧向剖面图；
29.图6是图4的俯视图；
30.图7是图4的侧示图。
具体实施方式
31.实施例1，如图1至图7所示，应用于本技术所述方法的倾斜裁断装置，包括用于输送帘布并在其上实现裁断的输送带组件100，旋转机构200通过支撑架300横向地跨设固定在输送带组件100的垂向上方，在旋转机构200上转动地连接有裁断机构400。其中，
32.所述的裁断机构400包括有机架401，在机架401底部连接有下裁刀组件402，裁刀体组件403可移动地连接于机架401、下裁刀组件402的上方；当帘布从输送带组件100长度方向输送时，帘布经过下裁刀组件402上方时停留；裁刀体组件403沿机架401滑动，圆盘刀划过下裁刀组件402而将帘布裁断。
33.所述的旋转机构200包括一两端固连于支撑架300的转盘203，机架401的顶部通过旋转轴204转动地连接于转盘203，在转盘203上设置有旋转驱动装置(图中未示出，但本领域技术人员可选用旋转气缸、伺服电机和/或同步带、同步带轮等驱动组件)，旋转驱动装置的输出端连接于机架401；在旋转驱动装置的驱动下，裁断机构400整体地绕旋转轴204转动一定的角度，从而实现帘布倾斜裁断成平行四边形、梯形等非矩形的料片；当然，在裁断机构400不发生旋转时仍可将帘布裁断成矩形的料片，具体地视裁断工艺需要。
34.为提高裁断机构400整体转动的稳定性与旋转角度的精准性，可在转盘203上设置有至少一组圆弧通槽201，相应地，在机架401顶部安装有至少一组滚轮组件202，滚轮组件202嵌套连接于圆弧通槽201的内径中。当裁断机构400整体绕旋转轴204转动时，滚轮组件202在圆弧通槽201中滚动而提供裁断机构400的旋转导向与水平方面上的支撑。
35.所述的裁断机构400，在机架401底部设置有至少一组滑轨405和裁切驱动装置(图中未示出，但本领域技术人员可选用旋转气缸、伺服电机和/或同步带、同步带轮等驱动组件)，裁刀体组件403包括裁刀板1，裁刀板1顶部连接有推动架20、以及至少一组滑块406，滑块406滑动地嵌套于滑轨405以沿机架401带动裁刀体组件403移动，推动架20连接于裁切驱动装置的输出端；
36.在裁刀杠块2的一侧端轴设有轴19，在其另一端垂向地固定有丝杆14，丝杆14上套设有一组螺母148，在螺母148与裁刀杠块2垂向之间套设有弹簧146；
37.轴19的两端分别通过轴承18安装在裁刀板1顶部，垂向套147的顶端贯穿裁刀板1并与裁刀杠块2固定连接，垂向套147的底部与圆盘刀6连接；
38.当裁切帘布、圆盘刀6与下裁刀组件402接触瞬间，圆盘刀6受到下裁刀组件402的反向作用力沿垂向传递至裁刀杠块2，在弹簧146弹性调节下，裁刀杠块2绕轴19的轴向中心线垂向摆转，弹簧146被压缩而吸收反作用力。圆盘刀6在垂向套147的带动下也沿垂向摆转一定角度，圆盘刀6与下裁刀组件402相错，两者的刀刃侧部贴合，从而借助两者的上下剪切力将帘布裁断，既保证了裁切效率、同时最大限度地保护圆盘刀不受较大冲击力的损坏。
39.圆盘刀6从外侧通过压块13套设于裁刀轴4，裁刀轴4端部固连于同步带轮22，同步带轮22组装于裁刀板1底部；在同步带轮22两侧、裁刀板1的底部对称地组装有两组导向轮组12，两端固定连接于机架401上的同步带(图中未示出)依次交错地缠绕于同步带轮22、导向轮组12之间，以在圆盘刀6移动过程中获得同步旋转力、更好地实施裁切动作；在裁切驱动装置的驱动下，通过推动架20带动裁刀板1沿滑轨405往复移动，从而实现圆盘刀6沿机架401长度方向的移动、配合下裁刀组件402裁断帘布。
40.在裁刀轴4外侧分别同圆心地套设有轴承内筒8、轴承外筒7，在轴承内筒8和轴承外筒7的两端、裁刀轴4上套设有第一轴承141，通过堵板10分别从两端将第一轴承141封装于空心的裁刀杠轴3中，裁刀杠轴3与裁刀轴4的轴向中心线重合；裁刀杠轴3的外侧沿垂向固定连接垂向轴142，垂向轴142贯穿裁刀板1而与裁刀杠块2固定连接，在垂向轴142的外径与垂向套147的内径之间套设至少一组第二轴承143。
41.通过上述垂向轴142、垂向套147的结构设计与连接关系，圆盘刀6与裁刀杠块2既实现固定连接，同时圆盘刀6随同裁刀杠块2沿垂向摆转时，还具有水平方向上左右摆转的余量，从而保证圆盘刀6裁切时的灵活性，不易受到反向冲击力的影响。
42.在裁刀杠块2底部连接有裁切后连杆板5，在裁切后连杆板5上安装有推刀气缸144，裁切前连杆板9连接于裁刀杠轴3，推刀气缸144的输出端紧抵于裁切前连杆板9一侧；当推刀气缸144向前推动裁切前连杆板9时，可通过裁刀杠轴3带动圆盘刀6沿左右方向摆转一定的角度，从而将圆盘刀6与下裁刀组件402的刀刃更好地贴合以施加更为集中的裁切力。
43.基于上述倾斜裁断装置的结构设计，本技术同时提出下述倾斜裁断方法：
44.帘布沿输送带组件100输送至裁切工位并停留，帘布覆于下裁刀组件402上方；
45.旋转机构200驱动裁断机构400在输送带组件100垂向上方旋转一定角度，圆盘刀6沿裁断机构400的机架401长度方向运行，圆盘刀划过下裁刀组件402而将帘布裁断；
46.在上述过程中，在裁刀杠块2的一侧端轴设有轴19，在其另一端垂向地固定有丝杆14，丝杆14上套设有一组螺母148，在螺母148与裁刀杠块2垂向之间套设有弹簧146；轴19的两端分别通过轴承18安装在裁刀板1顶部，垂向套147的顶端贯穿裁刀板1并与裁刀杠块2固定连接，垂向套147的底部与圆盘刀6连接；
47.当圆盘刀6与下裁刀组件402接触时，圆盘刀6受到下裁刀组件402的反向作用力沿垂向传递至裁刀杠块2，在弹簧146弹性调节下，裁刀杠块2绕轴19的轴向中心线摆转，弹簧146被压缩而吸收反作用力；
48.圆盘刀6沿垂向摆转一定角度，圆盘刀6与下裁刀组件402相错，两者的刀刃侧部贴合，借助两者的上下剪切力将帘布裁断。
49.旋转机构200的转盘203固设在输送带组件100上方，裁断机构400的机架401顶部通过旋转轴204转动地连接于转盘203，在转盘203上设置有旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端连接于机架401；在旋转驱动装置的驱动下，裁断机构400整体地绕旋转轴204转动一定的角度。
50.在转盘203上设置有至少一组圆弧通槽201，相应地，在机架401顶部安装有至少一组滚轮组件202，滚轮组件202嵌套连接于圆弧通槽201的内径中；当裁断机构400整体绕旋转轴204转动时，滚轮组件202在圆弧通槽201中滚动而提供裁断机构400的旋转导向与水平方面上的支撑。
51.在上述倾斜裁断过程中，在机架401底部设置有至少一组滑轨405和裁切驱动装置，裁刀体组件403的裁刀板1顶部连接有推动架20、至少一组滑块406，滑块406滑动地嵌套于滑轨405，推动架20连接于裁切驱动装置的输出端；
52.裁切驱动装置通过推动架20带动裁刀体组件403整体地沿机架401长度方向移动，以裁切圆盘刀6与下裁刀组件402之间的帘布。
53.圆盘刀6从外侧通过压块13套设于裁刀轴4，裁刀轴4端部固连于同步带轮22，同步带轮22组装于裁刀板1底部；在同步带轮22两侧、裁刀板1的底部对称地组装有两组导向轮组12，两端固定连接于机架401上的同步带依次交错地缠绕于同步带轮22、导向轮组12之间，圆盘刀6移动过程中获得同步传动的旋转力；
54.在裁切驱动装置的驱动下，通过推动架20带动裁刀板1沿滑轨405往复移动，从而实现圆盘刀6沿机架401长度方向的移动。
55.在裁刀轴4外侧分别同圆心地套设有轴承内筒8、轴承外筒7，在轴承内筒8和轴承外筒7的两端、裁刀轴4上套设有第一轴承141，通过堵板10分别从两端将第一轴承141封装于空心的裁刀杠轴3中，裁刀杠轴3与裁刀轴4的轴向中心线重合；裁刀杠轴3的外侧沿垂向固定连接垂向轴142，垂向轴142贯穿裁刀板1而与裁刀杠块2固定连接，在垂向轴142的外径与垂向套147的内径之间套设至少一组第二轴承143；圆盘刀6随同裁刀杠块2沿垂向摆转时，同时具有水平方向上左右摆转的间隙。
56.在裁刀杠块2底部连接有裁切后连杆板5，在裁切后连杆板5上安装有推刀气缸144，裁切前连杆板9连接于裁刀杠轴3，推刀气缸144的输出端紧抵于裁切前连杆板9一侧；在裁切帘布时，推刀气缸144向前推动裁切前连杆板9，通过裁刀杠轴3带动圆盘刀6沿左右方向摆转一定的角度，从而将圆盘刀6与下裁刀组件402刀刃相贴合以施加更为集中的裁切力。
57.综上内容，结合附图中给出的实施例仅是优选方案。对于所属领域技术人员来说可以据此得到启示，而直接推导出符合本发明设计构思的其他替代结构，也应属于本发明所述的方案范围。

技术特征：
1.一种倾斜裁断方法，其特征在于：帘布沿输送带组件输送至裁切工位并停留，帘布覆于下裁刀组件上方；旋转机构驱动裁断机构在输送带组件垂向上方旋转一定角度，圆盘刀沿裁断机构的机架长度方向运行，圆盘刀划过下裁刀组件而将帘布裁断；在上述过程中，在裁刀杠块的一侧端轴设有轴，在其另一端垂向地固定有丝杆，丝杆上套设有一组螺母，在螺母与裁刀杠块垂向之间套设有弹簧；轴的两端分别通过轴承安装在裁刀板顶部，垂向套的顶端贯穿裁刀板并与裁刀杠块固定连接，垂向套的底部与圆盘刀连接；当圆盘刀与下裁刀组件接触时，圆盘刀受到下裁刀组件的反向作用力沿垂向传递至裁刀杠块，在弹簧弹性调节下，裁刀杠块绕轴的轴向中心线摆转，弹簧被压缩而吸收反作用力；圆盘刀沿垂向摆转一定角度，圆盘刀与下裁刀组件相错，两者的刀刃侧部贴合，借助两者的上下剪切力将帘布裁断。2.根据权利要求1所述的倾斜裁断方法，其特征在于：旋转机构的转盘固设在输送带组件上方，裁断机构的机架顶部通过旋转轴转动地连接于转盘，在转盘上设置有旋转驱动装置，旋转驱动装置的输出端连接于机架；在旋转驱动装置的驱动下，裁断机构整体地绕旋转轴转动一定的角度。3.根据权利要求2所述的倾斜裁断方法，其特征在于：在转盘上设置有至少一组圆弧通槽，在机架顶部安装有至少一组滚轮组件，滚轮组件嵌套连接于圆弧通槽的内径；当裁断机构整体绕旋转轴转动时，滚轮组件在圆弧通槽中滚动而提供裁断机构的旋转导向与水平方面上的支撑。4.根据权利要求3所述的倾斜裁断方法，其特征在于：在倾斜裁断过程中，在机架底部设置有至少一组滑轨和裁切驱动装置，裁刀体组件的裁刀板顶部连接有推动架、至少一组滑块，滑块滑动地嵌套于滑轨，推动架连接于裁切驱动装置的输出端；裁切驱动装置通过推动架带动裁刀体组件整体地沿机架长度方向移动，以裁切圆盘刀与下裁刀组件之间的帘布。5.根据权利要求4所述的倾斜裁断方法，其特征在于：圆盘刀从外侧通过压块套设于裁刀轴，裁刀轴端部固连于同步带轮，同步带轮组装于裁刀板底部；在同步带轮两侧、裁刀板的底部对称地组装有两组导向轮组，两端固定连接于机架上的同步带依次交错地缠绕于同步带轮、导向轮组之间，圆盘刀移动过程中获得同步传动的旋转力；在裁切驱动装置的驱动下，通过推动架带动裁刀板沿滑轨往复移动，从而实现圆盘刀沿机架长度方向的移动。6.根据权利要求5所述的倾斜裁断方法，其特征在于：在裁刀轴外侧分别同圆心地套设有轴承内筒、轴承外筒，在轴承内筒和轴承外筒的两端、裁刀轴上套设有第一轴承，通过堵板分别从两端将第一轴承封装于空心的裁刀杠轴中，裁刀杠轴与裁刀轴的轴向中心线重合；裁刀杠轴的外侧沿垂向固定连接垂向轴，垂向轴贯穿裁刀板而与裁刀杠块固定连接，在垂向轴的外径与垂向套的内径之间套设至少一组第二轴承；圆盘刀随同裁刀杠块沿垂向摆转时，同时具有水平方向上左右摆转的间隙。
7.根据权利要求6所述的倾斜裁断方法，其特征在于：在裁刀杠块底部连接有裁切后连杆板，在裁切后连杆板上安装有推刀气缸，裁切前连杆板连接于裁刀杠轴，推刀气缸的输出端紧抵于裁切前连杆板一侧；在裁切帘布时，推刀气缸向前推动裁切前连杆板，通过裁刀杠轴带动圆盘刀沿左右方向摆转一定的角度，从而将圆盘刀与下裁刀组件刀刃相贴合以施加更为集中的裁切力。

技术总结
本发明所述的倾斜裁断方法，提出一种圆盘刀垂向吊挂式连接结构，以实现裁切时切削刃与下裁刀接触瞬时能够自动地垂向摆转一定角度，从而达到上下对刀时的自适应贴合、保护圆盘刀安装结构不受强力冲击的设计目的。旋转机构驱动裁断机构在输送带组件垂向上方旋转一定角度，在裁刀杠块的一侧端轴设有轴，在其另一端垂向地固定有丝杆，丝杆上套设有一组螺母，在螺母与裁刀杠块垂向之间套设有弹簧；轴的两端分别通过轴承安装在裁刀板顶部，垂向套的顶端贯穿裁刀板并与裁刀杠块固定连接，垂向套的底部与圆盘刀连接；在弹簧弹性调节下，圆盘刀沿垂向摆转一定角度，圆盘刀与下裁刀组件相错，两者的刀刃侧部贴合，借助两者的上下剪切力将帘布裁断。帘布裁断。帘布裁断。


技术研发人员：刘成龙 肖常伟 董良山 韩慧清 于明进
受保护的技术使用者：青科驭远（青岛）智能科技有限公司
技术研发日：2023.05.29
技术公布日：2023/9/20