用于小批量生产的无模具模切机的制作方法

本发明涉及模切机设备技术领域。

背景技术：

模切机是现代工业中对片状材料进行形状加工的主要工具之一，尤其在纸质包装领域，瓦楞纸和其他强度较高的纸板材料广泛用于产品包装，其背后离不开相应的模切技术及产业。

现有的针对瓦楞纸的模切机多采用人工操作的颚式模切机或更适用于自动化流水线的辊式模切机，前者具有较高的使用灵活性，生产过程中可以随时对工艺参数进行细微调整，并且更换模具转产速度很快，其平面的模具也容易加工制造，但需要工人投入持续性劳动，工作强度较大，且人工的介入为必要介入，易因误操作导致事故；后者自动化水平高，工艺参数调整完成后几乎不需要人工介入具体的模切工作流程，但使用灵活性较差，尤其筒状模具的制造和换装需要对设备辊轴部分进行拆卸，转产耗时较长且调整工艺参数需要停机进行。

上述两种模切机模式中，在用于小批量如数百份产品的批量规模时，均需要开新模具以配合生产，相应的模具成本会严重推高产品成本，同时，小批量产品的专门开模也造成严重的资源浪费。

技术实现要素：

鉴于此，有必要设计一种无需开设新模具，就可以小批量试制生产模切产品的模切机。

用于小批量生产的无模具模切机，包括上下对称布置的两个转辊，其中至少一个为动作辊。

动作辊包括外辊壳、内辊壳、芯轴和模切动作单元，其中外辊壳与内辊壳同心且相互连接固定，外辊壳与内辊壳之间形成环状空腔，芯轴套装在内辊壳内，外辊壳、内辊壳相对芯轴转动连接，外辊壳上设置有阵列的镂空孔，模切动作单元有多个，每个模切动作单元外端安装在外辊壳镂空孔内侧，模切动作单元内端安装在内辊壳上。

模切动作单元由基座、滑轨、模压组件、模切组件与控制线圈组成，其中基座位于模切单元内端，固定安装在内辊壳上，滑轨安装在基座与外辊壳孔之间，模压组件为杆状，沿滑轨滑动安装在模切动作单元外端，后部安装有模压控制磁铁，模压组件中心开有通孔，模切组件前部为针状或片状，滑动套装在该通孔内，模切组件后部安装有模切控制磁铁，模切控制磁铁滑动安装在滑轨上，模切控制磁铁后端安装有连接基座的拉力弹簧，控制线圈绕滑轨安装在模压控制磁铁与模切控制磁铁之间。

模压控制磁铁与模切控制磁铁的磁极为相互吸引状态。

工作时，外辊壳、内辊壳带动模切动作单元绕芯轴转动，当某一模切动作单元指向工作区域，且该时刻通过工作区域的代加工物料需要加工时，该模切动作单元中的控制线圈由电性连接的控制装置通电励磁，驱动模压组件或模切组件动作，完成模切加工工序；其中，当加工要求为压制折痕时，控制线圈通电励磁后磁极方向同时与两端的模压控制磁铁、模切控制磁铁相斥，模切控制磁铁带动模切组件向后缩至连接基座处，模压控制磁铁带动模压组件向前伸出，顶部配合对侧转辊压制物料形成折痕，当加工要求为切割时，控制线圈通电励磁后磁极方向同时与两端的模压控制磁铁、模切控制磁铁相吸，模压控制磁铁带动模切组件有向后收缩的力，模切控制磁铁带动模切组件前端针状或片状沿模压组件中心通孔伸出，穿刺物料形成排孔，在加工完成后，易通过该排孔去除边角料。上述过程中，在模切动作单元非动作时，控制线圈不通电，模压组件与模切组件通过模压控制磁铁、模切控制磁铁相互吸引，进而由拉力弹簧控制在整体收缩状态，不对物料造成影响。

优选的，滑轨为开有纵槽的管状滑轨，模压组件套装在管状滑轨内，模压控制磁铁与模切控制磁铁上设置有配合纵槽的凸缘。

优选的，两个转辊均为动作辊，且模切组件前部均为片状，上动作棍与下动作辊采用的模切组件片状方向相互垂直。该设计下，分布与不同转辊上、相互垂直的片状模切组件可以分别负责纵向模切动作和横向模切动作，保持切痕同向，使边角料的后续去除更方便，在切制倾斜切痕时，实际切痕轨迹为锯齿状。

优选的，内辊壳上设置有对应每个控制线圈的接电触点，接电触点拼接为环形，芯轴上安装有电刷，电刷与该环形接触，且任意时刻只接触一个接电触点。在该设计下，控制器同一时间只与一条转辊环上的一个模切动作单元电性连接，通过分时控制实现对整条转辊环的控制，极大地简化了控制系统的电路复杂程度，降低设备成本、维护难度和故障率。

优选的，为防止相邻的模切动作单元中磁性元件相互干扰动作，本设计中相邻的模切动作单元中，在保证每个模切动作单元总长度相同的同时，基座长度、模切组件长度、模压组件长度应不同，使相邻的模切动作单元中控制线圈、模压控制磁铁和模切控制磁铁交错布置，减少其相互干扰影响。

本发明通过分布式的模切动作单元替代模具，在不单独开模的情况下可以实现对小批量模切加工要求的处理，节约资源保护环境，有效降低了小批量模切产品的生产成本。

附图说明：

附图1是用于小批量生产的无模具模切机的具体实施例结构示意图；

附图2是用于小批量生产的无模具模切机的具体实施例模切动作单元结构示意图。

图中：外辊壳1、内辊壳2、芯轴3、模切动作单元4、基座401、滑轨402、模压组件403、模切组件404、控制线圈405、模压控制磁铁406、模切控制磁铁407、接电触点5、电刷6。

具体实施方式：

用于小批量生产的无模具模切机，包括上下对称布置的两个动作辊。

动作辊包括外辊壳1、内辊壳2、芯轴3和模切动作单元4，其中外辊壳1与内辊壳2同心且相互连接固定，外辊壳1与内辊壳2之间形成环状空腔，芯轴3套装在内辊壳2内，外辊壳1、内辊壳2相对芯轴3转动连接，外辊壳1上设置有阵列的镂空孔，模切动作单元4有多个，每个模切动作单元4外端安装在外辊壳1镂空孔内侧，模切动作单元4内端安装在内辊壳2上。

模切动作单元4由基座401、滑轨402、模压组件403、模切组件404与控制线圈405组成，其中基座401位于模切单元内端，固定安装在内辊壳2上，滑轨402为开有纵槽的管状滑轨402，安装在基座401与外辊壳1孔之间，模压组件403为杆状，沿滑轨402滑动套装在管状滑轨402内，位于模切动作单元4外端，后部安装有模压控制磁铁406，模压组件403中心开有通孔，模切组件404前部为片状，滑动套装在该通孔内，上动作棍与下动作辊采用的模切组件404片状方向相互垂直，模切组件404后部安装有模切控制磁铁407，模切控制磁铁407滑动安装在滑轨402上，模切控制磁铁407后端安装有连接基座401的拉力弹簧，控制线圈405绕滑轨402安装在模压控制磁铁406与模切控制磁铁407之间。

上述模压控制磁铁406与模切控制磁铁407的磁极为相互吸引状态，模压控制磁铁406与模切控制磁铁407上设置有配合纵槽的凸缘。相邻的模切动作单元4基座401长度、模切组件404长度、模压组件403长度不同，使相邻的模切动作单元4中控制线圈405、模压控制磁铁406和模切控制磁铁407交错布置。

内辊壳2上设置有对应每个控制线圈405的接电触点55，接电触点5拼接为环形，芯轴3上安装有电刷6，电刷66与该环形接触，且任意时刻只接触一个接电触点5。

技术特征：

技术总结
本发明涉及模切机设备技术领域；用于小批量生产的无模具模切机，包括上下对称布置的两个转辊，其中至少一个为动作辊；动作辊包括外辊壳、内辊壳、芯轴和模切动作单元，其中外辊壳与内辊壳同心且相互连接固定，外辊壳与内辊壳之间形成环状空腔，芯轴套装在内辊壳内，外辊壳、内辊壳相对芯轴转动连接，外辊壳上设置有阵列的镂空孔，模切动作单元有多个，每个模切动作单元外端安装在外辊壳镂空孔内侧，模切动作单元内端安装在内辊壳上；本发明通过分布式的模切动作单元替代模具，在不单独开模的情况下可以实现对小批量模切加工要求的处理，节约资源保护环境，有效降低了小批量模切产品的生产成本。

技术研发人员：李成
受保护的技术使用者：宁夏成峰包装印刷有限公司
技术研发日：2019.01.22
技术公布日：2019.05.10