树脂片材切断机的制作方法

本发明涉及用于以较宽的宽度将硬质的树脂片材切断的树脂片材切断机。

背景技术：

对于聚碳酸酯等硬质的树脂片材，一般通过挤出成型而制造，在从进行该挤出成型的挤出机连续地将该树脂片材挤出之后，以规定的长度将其切断而形成产品。对于进行该切断的树脂片材切断机(以下，也简称为“切断机”。)而言，大多使圆盘锯追随挤出机的挤出速度而一边沿挤出方向(片材流动方向)移动、一边还沿切断方向(片材宽度方向)移动(例如，参照专利文献1。)。

但是，若利用圆盘锯进行树脂片材的切断，则在切断时产生切割粉末(切屑)，因此，有可能另外需要用于将因静电而附着于树脂片材的切割粉末除去的工序，还有可能因在挤出机与切断机之间夹在覆盖于树脂片材的上下表面的保护膜与树脂片材的间隙的切割粉末而在后续工序中产生品质不良。另外，由于一次切断所花费的时间较长，因此还存在如下问题：难以应用于宽幅或者短尺寸的树脂片材的制造中，在挤出速度大的情况下，需要与其相应地增大圆盘锯的片材流动方向上的可动范围，从而切断机整体会变得大型化。

与此相对，作为切断方法，若采用剪切切断，则不会产生切割粉末，切断时间也短，因此，能够消除上述的利用圆盘锯进行切断的情况下的问题。然而，在剪切切断中，树脂片材越厚，切断时越容易破裂，因此，需要高精度地管理上刃与下刃之间的间隔，从而切断作业开始前、作业中途的上刃与下刃之间的间隔调整非常耗费工时。

另一方面，在专利文献2中，作为与上述剪切切断同样地不会产生切割粉末且切断时间也短的切断方法，提出了如下方法：相对于树脂片材从上下方同时将可动刃与固定刃打入，通过脆性破坏而将树脂片材切断。在该切断方法中，重要的是遍及片材宽度方向地尽量减小可动刃与固定刃被打入的时间差、以及可动刃与固定刃在片材流动方向上的偏移程度。因此，除了与剪切切断同样地对于可动刃与固定刃之间的间隔调整耗费工时之外，还需要调整这两个刀刃的打入时刻。另外，切断后的树脂片材的切断面的大部分成为脆性破坏面，因此作为产品的美观性不良。

另外，作为上述以外的切断方法，还能想到使用激光、喷水的方法，但这种切断方法不仅成本高，而且存在与使用圆盘锯的情况相同而切断时间长的难点，另外还产生与圆盘锯的切割粉末不同的形态的切屑，从而还需要处理该切屑。

专利文献1：日本特开2002-66990号公报

专利文献2：日本特开2005-59156号公报

技术实现要素：

因此，本发明的课题在于提供一种不会产生切屑而切断时间短、且能够容易地进行调整作业的树脂片材切断机。

为了解决上述课题，本发明的树脂片材切断机具备：工作台，其供成为切断对象的树脂片材载置；带板状的刀具，其在上述工作台的上方以使得刃尖朝向工作台的上表面且与工作台的上表面平行地延伸的姿势而被保持；以及刀具升降机构，其使上述刀具升降，利用上述刀具升降机构使上述刀具下降至其刃尖与上述工作台的上表面接触的程度，由此将载置于上述工作台的树脂片材切断。

即，形成为如下结构：使在工作台的上方保持的带板状的刀具下降至其刃尖与工作台的上表面接触的程度，由此将工作台上的树脂片材切断，从而能够不产生切屑地在短时间内进行切断，还能够容易地进行刀具位置的调整。

此处，在上述树脂片材的厚度为6mm以下且切断长度(片材宽度)为2000mm以下的情况下，可以形成为：上述刀具构成为包括：刀具主体，其厚度恒定；以及刃尖部，其在厚度方向截面中由相对于刀具主体的表面背面倾斜的两个倾斜面形成为三角形形状，上述刀具主体的厚度为0.2mm～3.0mm(优选为0.2mm～0.5mm)，形成上述刃尖部的两个倾斜面所成的角度为15度～30度(优选为15度～25度)。

另外，上述刀具若采用保持于以装卸自如的方式安装于树脂片材切断机主体的刀具支架而能够与上述刀具支架一体地更换的结构，则刀具更换变得容易，从而能够在短时间内进行更换作业。

如上所述，本发明的树脂片材切断机使在工作台的上方保持的带板状的刀具下降至其刃尖与工作台的上表面接触的程度，从而能够不产生切屑地将工作台上的树脂片材切断，因此不需要切屑处理的工序，还不存在因切屑而在后续工序中产生品质不良的担忧。另外，与使用圆盘锯的情况相比，能够在短时间内进行切断，因此，针对宽幅、短尺寸的树脂片材的制造的应用范围扩大，即便在挤出速度大的情况下，刀具在片材流动方向的可动范围也可以缩小，从而能够使切断机整体实现小型化。

进而，与剪切切断、上述的基于可动刃和固定刃的切断相比，仅使用一个刀具，因此，刀具位置的调整变得容易，从而能够在短时间内进行切断作业的开始前、作业中途的调整作业。

并且，与基于圆盘锯的切断、剪切切断相比，能够减小切断声，还具有切断面平滑而使得产品的美观性良好的优点。

附图说明

图1是实施方式的树脂片材切断机的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是与图2对应的切断动作的说明图。

图4是沿着图1中的iv-iv线的放大剖视图。

图5是使图1中的刀具支架上下朝向相反方向的状态的外观立体图。

图6是图1的刀具的形状以及尺寸的说明图。

附图标记说明

1…基台；2…矩形框架；3…工作台；4…升降部件；5…柱部件；6…曲柄机构(刀具升降机构)；7…刀具支架；8…刀具；8a…刀具主体；8b…刃尖部；9…侧板；10…引导板；11…伺服马达；13…曲轴；16…支架安装螺栓；17…止动件；18…压板；19…按压螺栓；20…金属件；21…夹具。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。如图1及图2所示，该树脂片材切断机由下述部件构成切断机主体的主要部分：矩形板状的基台1；一对矩形框架2，它们立起设置于基台1的两侧部的上表面；工作台3，其跨设于两矩形框架2的上边部的上表面彼此之间；平板状的升降部件4，其配置于工作台3的上方；柱部件5，其固定于升降部件4的两侧；以及曲柄机构6，其使升降部件4与两柱部件5一体地升降，利用在安装于该升降部件4的下缘部的刀具支架7保持的带板状的刀具8，以规定的长度将从省略图示的挤出机连续地挤出并向工作台3上供给的树脂片材切断。在该切断机中，将厚度为6mm以下且切断长度(片材宽度)为2000mm以下的聚碳酸酯等硬质的树脂片材作为切断对象。

虽然省略了图示，但上述基台1被保持为能够沿片材流动方向往复移动，并经由将旋转运动转换成直线运动的运动转换机构而与伺服马达连结。而且，在切断机进行切断动作时，通过伺服马达的驱动，追随挤出机的挤出速度而向片材流动的下游侧移动，并在切断结束后返回至原来的位置。

在上述工作台3的上表面、且在与刀具8的刃尖对置的位置埋设有截面为矩形的棒状的刀具支承部3a。此外，该刀具支承部3a在后述的切断动作中与刀具8的刃尖接触，因此，根据损伤状况而对其进行更换。另外，在该工作台3的上表面的两侧部立起设置有从侧方观察呈l字状的侧板9，在上述各侧板9固定有沿上下方向对柱部件5进行引导的引导板10。而且，各柱部件5在侧板9的立起设置位置的附近将工作台3贯通，并通过设置于其下端侧的脚部5a而与曲柄机构6连结。

上述曲柄机构6构成为包括：伺服马达11，其设置于基台1上；曲轴13，其通过带(belt)12而与伺服马达11连结；以及连结部件14，其以转动自如的方式与曲轴13和各柱部件5的脚部5a分别连结。曲轴13以使得两端部旋转自如的方式支承于在工作台3的下表面侧设置的支承部件15。若驱动该伺服马达11，则与曲轴13连结的各柱部件5伴随着曲轴13的旋转被引导板10引导而进行升降，从而固定有各柱部件5的升降部件4、安装于升降部件4的刀具支架7以及刀具8也一体地升降。即，该曲柄机构6成为使刀具8升降的刀具升降机构。而且，如图3所示，刀具8在最下点与工作台3的刀具支承部3a略微接触。

如图1及图4所示，上述升降部件4在下部开设有多个窗4a，从这些各窗4a的下缘将支架安装螺栓16旋入刀具支架7。各支架安装螺栓16形成为容易用手抓住头部的大小，以便能够容易地进行刀具支架7相对于升降部件4的装卸。另外，在升降部件4的下游侧面的下缘部设置有多个止动件17，这些止动件17用于在安装刀具支架7时进行该刀具支架7在片材流动方向上的定位。

如图4及图5所示，上述刀具支架7是截面形成为コ字状的长条的部件，刀具8的刀具主体8a的大半部分与带板状的压板18一同插入于该コ字状截面的内侧。而且，利用从上述刀具支架7的一侧(下游侧)的侧壁的外侧面旋入的按压螺栓19对压板18进行按压，由此利用压板18与另一侧(上游侧)的侧壁对刀具主体8a进行夹持。由此，刀具8以使其刃尖朝向工作台3的上表面(刀具支承部3a)、且与工作台3的上表面平行地延伸的姿势而保持于刀具支架7。

而且，为了使后述的刀具更换作业变得容易，将突起7a设置于刀具支架7的长度方向两端面，并将对从升降部件4拆下的刀具支架7的突起7a进行支承的支架支承件4b设置于升降部件4的两侧部的下端(参照图1)。另外，如图1及图4所示，在刀具支架7的一侧的侧壁的外侧面的长度方向上的两处位置安装有折弯成コ字状截面的金属件20。各金属件20在将使得其コ字状截面的开口朝向下方的状态下被螺栓紧固，从而从上游侧的侧壁的下缘开始形成有u字状的切口20a。

如图6所示，上述刀具8构成为包括：刀具主体8a，其厚度恒定；以及刃尖部8b，其在厚度方向截面中由相对于刀具主体8a的表面背面倾斜的两个倾斜面形成为三角形形状，刀具主体8a的厚度t为0.2mm～3.0mm(优选为0.2mm～0.5mm)，形成刃尖部8b的两个倾斜面所成的角度θ为15度～30度(优选为15度～25度)，并由碳素工具钢、高速钢、超硬合金、不锈钢、陶瓷等形成。

接下来，对该切断机的切断动作进行说明。虽然省略了图示，但在该切断机与上述挤出机之间设置有从挤出机至切断机的近前侧对树脂片材的下表面进行支承的辊式输送机、在其中途将保护膜覆盖于树脂片材的上下表面的膜覆盖装置、在辊式输送机的下游端附近将标签粘贴于树脂片材上表面的标签粘贴机、以及从辊式输送机的下游端回收树脂片材并将其向切断机送入的回收辊。

即，从挤出机连续地挤出的树脂片材在下表面支承于辊式输送机的状态下向下游侧流动，利用膜覆盖装置将保护膜覆盖于上下表面，并利用标签粘贴机将标签粘贴于上表面，然后利用回收辊将其向切断机送入。

在切断机中，若树脂片材的切断位置到达规定位置，则基台1追随挤出机的挤出速度而开始向下游侧移动，在此前后，借助曲柄机构(刀具升降机构)6而使柱部件5、升降部件4、刀具支架7以及刀具8开始一体地下降。然后，如图3所示，刀具8的刃尖与树脂片材(图3中的双点划线)的切断位置接触，并进一步下降而与工作台3的上表面接触，由此将树脂片材切断。

切断后的树脂片材被设置于切断机的下游侧的排出输送机(省略图示)向下道工序输送。另外，对于切断动作后的切断机而言，基台1在向上游侧移动之后返回至原来的位置，并且柱部件5、升降部件4、刀具支架7以及刀具8一体地上升而返回至原来的位置。

接下来，对该切断机的刀具更换作业进行说明。在进行刀具更换时，首先，在曲柄机构6停止的状态下，将从升降部件4的各窗4a旋入的支架安装螺栓16松解，由此使刀具支架7降落，形成为其两端的突起7a被升降部件4的支架支承件4b支承的状态。在该状态下，如图4所示，将棒状的夹具21的前端的平板部21a从安装于刀具支架7的金属件20的下方插入于コ字状截面内，使夹具21的前端附近的外周与金属件20的切口20a的内侧的周缘部抵接。然后，利用该夹具21使刀具支架7从支架支承件4b略微升起而将其向切断机的上游侧拉出，进而使其从树脂片材的上方朝脱离的位置移动。

如上所述，在将与刀具8一体的刀具支架7从切断机主体拆下之后，按照与上述顺序相反的顺序而将预先对新的刀具8进行保持的其他刀具支架7安装于切断机主体。此外，新的刀具支架7在从切断机的上游侧向升降部件4的下方插入时与设置于升降部件4的止动件17抵接，从而能够容易地进行片材流动方向上的定位。另外，对于拆下后的刀具支架7而言，另外在上下相反放置的状态下(参照图5)通过松解按压螺栓19而更换刀具8本身，在高精度地调整了新的刀具8的位置之后，再次对按压螺栓19进行紧固，从而使其能够在下次及其后的刀具更换作业时使用。

该树脂片材切断机为上述结构，仅通过使在工作台3的上方保持的带板状的刀具8下降至使得其刃尖与工作台3的上表面接触便能够将工作台3上的树脂片材切断，从而不会产生切屑。因此，不需要以往的使用圆盘锯之类的情况下的切屑处理，还不存在因切屑而导致品质不良的担忧。另外，与使用圆盘锯的情况相比，能够在短时间内进行切断，因此，针对宽幅、短尺寸的树脂片材的制造的应用范围扩大，即便在挤出速度大的情况下，刀具8的片材流动方向上的可动范围也可以缩小，从而切断机整体变得小型化。进而，由于仅使用一个刀具8，因此，与剪切切断等使用两个刀具的切断相比，刀具位置的调整变得容易。

另外，刀具8被保持于刀具支架7，该刀具支架7以装卸自如的方式安装于切断机主体，因此，能够一体地对刀具8与刀具支架7进行更换。该更换作业不需要熟练而能够在短时间内进行，因此，若在挤出作业中进行该更换作业，虽然因几个片材未切断而产生不良产品，但与使挤出作业停止而相对于切断机主体对刀具本身进行装卸的情况相比，能够大幅地提高树脂片材制造作业整体的效率。

此外，本发明的树脂片材切断机并不局限于如实施方式那样对从挤出机连续地挤出的树脂片材进行切断，当然还能够应用于以批量处理的方式将已经形成为恒定大小的树脂片材的一部分切断。在进行批量处理的切断的切断机中，不需要基台的移动机构。