一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机的制作方法

本发明涉及切割设备领域，特别涉及一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机。

背景技术：

纸管分切机是纸管加工过程中常用的设备，用于将纸管切割成所需长度。

现有的纸管分切机是将纸管安放在转轴上，通过电机驱动转轴的旋转，使得纸管与切割刀片接触而实现切割，然而由于刀片切割的深度往往难以把握，使得刀片与转轴频繁地接触而造成磨损，故刀片需要时常更换，目前大都通过工人手动进行更换，不仅容易割伤手，造成安全事故，且更换前需要先将一些零部件拆卸下来，这不仅费时费力，增加劳动强度，还会间接地影响生产效率。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机，包括机座、转轴、旋转驱动装置、切割驱动装置和切割装置，所述切割装置还包括更换装置，所述旋转驱动装置上设有支柱，所述支柱竖向设置在旋转驱动装置的上方，所述支柱上设有横梁，所述横梁通过支柱与旋转驱动装置连接，所述更换装置设置在横梁的下方，所述更换装置位于切割装置的上方；

所述切割装置包括滑动块、第一电机、丝杆、固定块、滑动杆、滑块、限位杆、限位环、支撑轴和刀片，所述滑动块设置在切割驱动装置上，所述第一电机和固定块设置在滑动块的上端面上，所述丝杆与转轴平行，所述丝杆与第一电机的输出轴同轴设置，所述第一电机与丝杆传动连接，所述固定块上设有第一轴承，所述丝杆的远离第一电机的一端通过第一轴承与固定块连接，所述滑动杆与丝杆平行，所述滑动杆与固定块连接，所述滑动杆穿过滑块且滑动杆与滑块滑动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述丝杆上设有两段旋向相反的螺纹，所述滑块有两个，两个滑块分别与两段设有相反螺纹的丝杆螺纹连接，所述限位杆与水平面平行，所述限位杆与转轴垂直，所述限位杆有两个，两个限位杆分别与两个滑块连接，两个限位杆所在的直线与转轴平行，所述限位环竖向设置，所述限位环有两个，两个限位环分别与两个限位杆的靠近丝杆的中部的一侧连接，所述支撑轴与转轴平行，所述支撑轴位于滑块和转轴之间，所述支撑轴的两端分别经两个限位环与两个限位杆抵靠，所述支撑轴的两端与限位环匹配，所述刀片为圆形，所述刀片套设在支撑轴上，所述支撑轴与刀片所在的平面垂直；

所述更换装置包括旋转机构、升降机构和夹取机构，所述旋转机构设置在横梁的下方，所述升降机构设置在旋转机构的下方，所述夹取机构设置在升降机构的下方，所述夹取机构位于支撑轴的上方；

所述旋转机构包括第二电机、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、转动轴和支板，所述第二电机设置在横梁的下方，所述第二电机与第一圆柱齿轮传动连接，所述转动轴竖向设置，所述支板水平设置，所述转动轴位于横梁和支板之间，所述横梁上设有第二轴承，所述转动轴的顶端通过第二轴承与横梁连接，所述转动轴的底端与支板的中心处连接，所述第二圆柱齿轮套设在转动轴上，所述第一圆柱齿轮与第二圆柱齿轮啮合；

所述升降机构包括气缸和升降板，所述气缸竖向朝下设置在支板的下方，所述气缸位于转动轴的一侧，所述升降板水平设置在气缸的下方；

所述夹取机构包括两个夹取组件，两个夹取组件关于刀片对称设置，所述夹取组件包括夹取环、电磁铁、弹簧、铁块和夹取杆，所述夹取环为半圆环形，所述夹取环竖向设置，所述夹取环位于支撑轴的上方，所述夹取环有两个，两个夹取环的内圈正对设置，两个夹取环关于支撑轴对称设置，两个夹取环的顶端均与升降板的下端面铰接，所述夹取环与升降板的铰接处设有扭转弹簧，两个夹取环的底部分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽的槽口正对设置，所述电磁铁、弹簧、铁块和夹取杆均位于第一凹槽内，所述电磁铁设置在第一凹槽的槽底上，所述弹簧与水平面平行，所述弹簧位于电磁铁与铁块之间，所述铁块通过弹簧与电磁铁连接，所述夹取杆与弹簧平行，所述铁块设置在夹取杆与弹簧之间，所述夹取杆的远离铁块的一端与第二凹槽对应且匹配。

作为优选，为了使夹取杆快速地伸入第二凹槽内，所述电磁铁的制作材料为硅钢。

作为优选，为了提高夹取杆移动的稳定性，所述弹簧有若干个，各弹簧均匀设置在电磁铁与铁块之间。

作为优选，为了保护弹簧，所述弹簧上套设有波纹管，所述波纹管的一端与电磁铁连接，所述波纹管的另一端与铁块连接。

作为优选，为了延长夹取环的使用寿命，所述夹取环的表面设有耐磨涂料。

作为优选，为了便于磨损刀片的收集，所述夹取环的下方设有收纳箱，所述收纳箱位于夹取环的一侧。

作为优选，为了防腐，从而使限位杆快速夹紧或松开支撑轴，所述丝杆的表面设有防腐镀锌层。

作为优选，为了延长转轴的使用寿命，所述转轴的制作材料为玻璃钢。

作为优选，为了便于操作，所述机座上设有开关，所述开关与第一电机、第二电机、气缸和电磁铁电连接。

作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

本发明的有益效果是，该具有自动更换刀片功能的纸管分切机，两个限位杆通过支撑轴将刀片夹持住，同时进行切割，更换刀片时，通过升降机构驱动夹取环向下移动并使支撑轴卡入两个夹取环之间，之后由夹取杆将夹取环的底部锁死使两个夹取环不易分开，然后使限位杆脱离支撑轴和刀片，再通过升降机构和旋转机构的配合将刀片移至别处丢弃，最后夹取到新的刀片后将其安装至两个限位杆之间，相比人工更换刀片，此方式消除了安全隐患，不仅省时省力，减轻劳动强度，还避免了对生产效率的影响。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机的结构示意图。

图2是图1的a部放大图。

图3是本发明的一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机的转轴、切割装置和切割驱动装置的连接结构示意图。

图4是本发明的一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机的更换装置、刀片和支撑轴的连接结构示意图。

图5是图4的b部放大图。

图中：1.机座，2.转轴，3.旋转驱动装置，4.切割驱动装置，5.滑动块，6.第一电机，7.丝杆，8.固定块，9.滑动杆，10.滑块，11.限位杆，12.限位环，13.支撑轴，14.刀片，15.第二电机，16.第一圆柱齿轮，17.第二圆柱齿轮，18.转动轴，19.支板，20.气缸，21.升降板，22.夹取环，23.电磁铁，24.弹簧，25.铁块，26.夹取杆，27.支柱，28.横梁。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-5所示，一种具有自动更换刀片功能的纸管分切机，包括机座1、转轴2、旋转驱动装置3、切割驱动装置4和切割装置，所述切割装置还包括更换装置，所述旋转驱动装置3上设有支柱27，所述支柱27竖向设置在旋转驱动装置3的上方，所述支柱27上设有横梁28，所述横梁28通过支柱27与旋转驱动装置3连接，所述更换装置设置在横梁28的下方，所述更换装置位于切割装置的上方；

所述切割装置包括滑动块5、第一电机6、丝杆7、固定块8、滑动杆9、滑块10、限位杆11、限位环12、支撑轴13和刀片14，所述滑动块5设置在切割驱动装置4上，所述第一电机6和固定块8设置在滑动块5的上端面上，所述丝杆7与转轴2平行，所述丝杆7与第一电机6的输出轴同轴设置，所述第一电机6与丝杆7传动连接，所述固定块8上设有第一轴承，所述丝杆7的远离第一电机6的一端通过第一轴承与固定块8连接，所述滑动杆9与丝杆7平行，所述滑动杆9与固定块8连接，所述滑动杆9穿过滑块10且滑动杆9与滑块10滑动连接，所述滑块10上设有螺纹孔，所述丝杆7经螺纹孔穿过滑块10，所述丝杆7与滑块10螺纹连接，所述丝杆7上设有两段旋向相反的螺纹，所述滑块10有两个，两个滑块10分别与两段设有相反螺纹的丝杆7螺纹连接，所述限位杆11与水平面平行，所述限位杆11与转轴2垂直，所述限位杆11有两个，两个限位杆11分别与两个滑块10连接，两个限位杆11所在的直线与转轴2平行，所述限位环12竖向设置，所述限位环12有两个，两个限位环12分别与两个限位杆11的靠近丝杆7的中部的一侧连接，所述支撑轴13与转轴2平行，所述支撑轴13位于滑块10和转轴2之间，所述支撑轴13的两端分别经两个限位环12与两个限位杆11抵靠，所述支撑轴13的两端与限位环12匹配，所述刀片14为圆形，所述刀片14套设在支撑轴13上，所述支撑轴13与刀片14所在的平面垂直；

所述更换装置包括旋转机构、升降机构和夹取机构，所述旋转机构设置在横梁28的下方，所述升降机构设置在旋转机构的下方，所述夹取机构设置在升降机构的下方，所述夹取机构位于支撑轴13的上方；

所述旋转机构包括第二电机15、第一圆柱齿轮16、第二圆柱齿轮17、转动轴18和支板19，所述第二电机15设置在横梁28的下方，所述第二电机15与第一圆柱齿轮16传动连接，所述转动轴18竖向设置，所述支板19水平设置，所述转动轴18位于横梁28和支板19之间，所述横梁28上设有第二轴承，所述转动轴18的顶端通过第二轴承与横梁28连接，所述转动轴18的底端与支板19的中心处连接，所述第二圆柱齿轮17套设在转动轴18上，所述第一圆柱齿轮16与第二圆柱齿轮17啮合；

所述升降机构包括气缸20和升降板21，所述气缸20竖向朝下设置在支板19的下方，所述气缸20位于转动轴18的一侧，所述升降板21水平设置在气缸20的下方；

所述夹取机构包括两个夹取组件，两个夹取组件关于刀片14对称设置，所述夹取组件包括夹取环22、电磁铁23、弹簧24、铁块25和夹取杆26，所述夹取环22为半圆环形，所述夹取环22竖向设置，所述夹取环22位于支撑轴13的上方，所述夹取环22有两个，两个夹取环22的内圈正对设置，两个夹取环22关于支撑轴13对称设置，两个夹取环22的顶端均与升降板21的下端面铰接，所述夹取环22与升降板21的铰接处设有扭转弹簧24，两个夹取环22的底部分别设有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽的槽口正对设置，所述电磁铁23、弹簧24、铁块25和夹取杆26均位于第一凹槽内，所述电磁铁23设置在第一凹槽的槽底上，所述弹簧24与水平面平行，所述弹簧24位于电磁铁23与铁块25之间，所述铁块25通过弹簧24与电磁铁23连接，所述夹取杆26与弹簧24平行，所述铁块25设置在夹取杆26与弹簧24之间，所述夹取杆26的远离铁块25的一端与第二凹槽对应且匹配。

作为优选，为了使夹取杆26快速地伸入第二凹槽内，所述电磁铁23的制作材料为硅钢，由于用硅钢制成的电磁铁23在通电时有磁性，断电后磁性立刻消失，故铁块25可在弹簧24的作用下快速弹出，进而使夹取杆26快速地伸入第二凹槽内。

作为优选，为了提高夹取杆26移动的稳定性，所述弹簧24有若干个，各弹簧24均匀设置在电磁铁23与铁块25之间。

作为优选，为了保护弹簧24，所述弹簧24上套设有波纹管，所述波纹管的一端与电磁铁23连接，所述波纹管的另一端与铁块25连接。

作为优选，为了延长夹取环22的使用寿命，所述夹取环22的表面设有耐磨涂料，由于支撑轴13在滑入和滑出夹取环22的过程中会与夹取环22不断摩擦，故耐磨涂料可减轻夹取环22的磨损程度，延长其使用寿命。

作为优选，为了便于磨损刀片14的收集，所述夹取环22的下方设有收纳箱，所述收纳箱位于夹取环22的一侧。

作为优选，为了防腐，从而使限位杆11快速夹紧或松开支撑轴13，所述丝杆7的表面设有防腐镀锌层，由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以腐蚀速度非常慢，寿命是未镀锌的l5～30倍，故能防止丝杆7表面生锈，避免影响滑块10的移动速度，从而使限位杆11快速夹紧或松开支撑轴13。

作为优选，为了延长转轴2的使用寿命，所述转轴2的制作材料为玻璃钢，由于刀片14切割时往往会与转轴2接触，而玻璃钢质地坚硬，可防止刀片14对转轴2造成较大的损伤，从而延长转轴2的使用寿命。

作为优选，为了便于操作，所述机座1上设有开关，所述开关与第一电机6、第二电机15、气缸20和电磁铁23电连接。

作为优选，为了使设备的工作状态智能化，所述第一电机6和第二电机15均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使切割装置和旋转机构更好地配合工作。

该具有自动更换刀片功能的纸管分切机，初始状态时，电磁铁23属于通电状态，同时，由于支撑轴13的两端分别经两个限位环12与两个限位杆11抵靠，支撑轴13的两端与限位环12匹配，刀片14为圆形，刀片14套设在支撑轴13上，支撑轴13与刀片14所在的平面垂直，故两个限位杆11通过支撑轴13将刀片14夹持住，更换刀片14时，通过开关启动气缸20，使气缸20的输出轴顶出，由于气缸20竖向朝下设置在支板19的下方，气缸20位于转动轴18的一侧，升降板21水平设置在气缸20的下方，又由于夹取环22为半圆环形，夹取环22竖向设置，夹取环22位于支撑轴13的上方，夹取环22有两个，两个夹取环22的内圈正对设置，两个夹取环22关于支撑轴13对称设置，两个夹取环22的顶端均与升降板21的下端面铰接，夹取环22与升降板21的铰接处设有扭转弹簧24，而夹取环22有两组且关于刀片14对称设置，故夹取环22向下移动并使支撑轴13卡入两个夹取环22之间，此时，使电磁铁23断电，由于两个夹取环22的底部分别设有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽的槽口正对设置，电磁铁23、弹簧24、铁块25和夹取杆26均位于第一凹槽内，电磁铁23设置在第一凹槽的槽底上，弹簧24与水平面平行，弹簧24位于电磁铁23与铁块25之间，铁块25通过弹簧24与电磁铁23连接，夹取杆26与弹簧24平行，铁块25设置在夹取杆26与弹簧24之间，夹取杆26的远离铁块25的一端与第二凹槽对应且匹配，故铁块25在弹簧24的弹力的作用下向靠近第二凹槽的方向弹出，并带动夹取杆26运动，使其伸入另一个夹取环22的第二凹槽内，故夹取杆26将夹取环22的底部锁死使两个夹取环22不易分开，此时，启动第一电机6，由于滑动块5设置在切割驱动装置4上，第一电机6和固定块8设置在滑动块5的上端面上，丝杆7与转轴2平行，丝杆7与第一电机6的输出轴同轴设置，第一电机6与丝杆7传动连接，固定块8上设有第一轴承，丝杆7的远离第一电机6的一端通过第一轴承与固定块8连接，故丝杆7转动，由于滑动杆9与丝杆7平行，滑动杆9与固定块8连接，滑动杆9穿过滑块10且滑动杆9与滑块10滑动连接，滑块10上设有螺纹孔，丝杆7经螺纹孔穿过滑块10，丝杆7与滑块10螺纹连接，而丝杆7上设有两段旋向相反的螺纹，滑块10有两个，两个滑块10分别与两段设有相反螺纹的丝杆7螺纹连接，故两个滑块10做反向运动，相互远离，由于限位杆11与水平面平行，限位杆11与转轴2垂直，限位杆11有两个，两个限位杆11分别与两个滑块10连接，两个限位杆11所在的直线与转轴2平行，限位环12竖向设置，限位环12有两个，两个限位环12分别与两个限位杆11的靠近丝杆7的中部的一侧连接，支撑轴13与转轴2平行，支撑轴13位于滑块10和转轴2之间，故两个限位杆11相互远离，使支撑轴13和刀片14脱离限位杆11，此时，再次启动气缸20，使夹取环22夹着支撑轴13和刀片14向上移动，再启动第二电机15，由于第二电机15设置在横梁28的下方，第二电机15与第一圆柱齿轮16传动连接，转动轴18竖向设置，支板19水平设置，转动轴18位于横梁28和支板19之间，横梁28上设有第二轴承，转动轴18的顶端通过第二轴承与横梁28连接，转动轴18的底端与支板19的中心处连接，第二圆柱齿轮17套设在转动轴18上，第一圆柱齿轮16与第二圆柱齿轮17啮合，故第二电机15通过第一圆柱齿轮16驱动第二圆柱齿轮17转动，带动转动轴18旋转，使支板19旋转，故可使夹取环22夹着支撑轴13和刀片14转动至收纳箱的上方，此时，使电磁铁23通电，夹取杆26从第二凹槽收回第一凹槽内，支撑轴13和刀片14由于重力从夹取环22内滑出，掉入收纳箱内，最后，可使夹取环22夹取到新的刀片14，并将其安装至两个限位杆11之间，相比人工更换刀片14，此方式消除了安全隐患，不仅省时省力，减轻劳动强度，还避免了对生产效率的影响。

与现有技术相比，该具有自动更换刀片功能的纸管分切机，两个限位杆11通过支撑轴13将刀片14夹持住，同时进行切割，更换刀片14时，通过升降机构驱动夹取环22向下移动并使支撑轴13卡入两个夹取环22之间，之后由夹取杆26将夹取环22的底部锁死使两个夹取环22不易分开，然后使限位杆11脱离支撑轴13和刀片14，再通过升降机构和旋转机构的配合将刀片14移至别处丢弃，最后夹取到新的刀片14后将其安装至两个限位杆11之间，相比人工更换刀片14，此方式消除了安全隐患，不仅省时省力，减轻劳动强度，还避免了对生产效率的影响。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。