一种防磨损的切割刀机构及其切割机的制作方法

本实用新型涉及切割设备技术领域，尤其涉及一种防磨损的切割刀机构及其切割机。

背景技术：

导光板是利用光学级亚克力板材吸取从灯发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板正面射出。通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板均匀发光。导光板在各类电子产品中应用广泛，其在生产时，为提高生产效率，降低生产成本，多需要使用模具注塑成型，注塑成型后为多个导光板经水口连接件连接在一起形成导光板模组。故而在后期成品加工时，需要将导光板模组上的水口连接件逐一切割。

目前的大部分导光板水口切割机，其下刀头的上部中间开设U型缺口结构，下刀头的刀刃设置在该U型横端，导光板模组放置在该U型缺口结构中(导光板与水口连接件的连接处位于下刀头的刀刃上，上刀头下降即将导光板与水口连接件切割分开)。上刀头下降时，其刀刃两端的侧面分别与下刀头的U型两竖端侧面摩擦(下刀头的中间设置有U型缺口结构)；当上刀头两端刀刃的侧面被磨损到一定程度时，上刀头的刀刃下降时会与下刀头的刀刃碰撞，以致上、下刀头严重损坏。现有的这种上、下刀头结构，一方面影响切割精度和效率；另一方面更换报废刀头的频率高，导致设备成本高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种防磨损的切割刀机构，该切割刀机构在下降切割过程中可自适应调整上刀头的角度，减少切割时的上刀头磨损；同时，还提供了一种防磨损的切割机，实现全自动上下料及水口连接件的切割，有利于批量化生产，且切割刀头的更换频率低，有助于提高良品率及降低设备的成本。

为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种防磨损的切割刀机构，包括上刀头模组、下刀头；所述上刀头模组经外部驱动，沿下刀头的导向方向升降实现切割；所述上刀头模组包括上刀头、上刀头调节架、转轴、第一弹性件、第二弹性件；所述上刀头的下端部长度方向设有刀刃，上部的背面设有凸起部；所述凸起部的下部沿刀刃的长度方向设有第一转轴孔；所述上刀头调节架的正面设有容纳凸起部的安装凹槽，安装凹槽的两侧设有第二转轴孔，转轴穿过第一转轴孔、第二转轴孔布置，第二转轴孔的垂直于刀刃长度方向的长度大于转轴的直径；所述凸起部沿垂直于刀刃的长度方向设有第一弹性件孔，第一弹性件孔从凸起部外侧贯穿至第一转轴孔；所述第一弹性件一端抵接在安装凹槽底部，另一端穿过第一弹性件孔抵接在转轴上；所述第二弹性件一端抵接在安装凹槽底部，另一端抵接在凸起部的上部外侧；所述上刀头在第一弹性件与第二弹性件的作用下呈倾斜状态，且上部远离上刀头调节架，下部靠近上刀头调节架。

较佳地，所述上刀头模组还包括上刀头安装架；所述上刀头安装架的底部沿垂直于刀刃的长度方向开设腰型孔，其经腰型孔与上刀头调节架的顶部可拆卸式连接。

较佳地，所述上刀头安装架呈倒T型构造，且T型横端端部设有向远离T型竖端方向延伸的耳部；所述耳部布置在上刀头调节架的背面一侧，且耳部上设有穿过耳部抵接至上刀头调节架背面的定位钉。

较佳地，所述上刀头调节架的正面上部两侧均设有定位凸台。

较佳地，所述凸起部的上部外侧设有第二弹性件凹槽，安装凹槽的底部开设有第三弹性件凹槽、第四弹性件凹槽；所述第一弹性件的一端抵接在转轴上，另一端抵接在第三弹性件凹槽内；所述第二弹性件的两端分别抵接在第二弹性件凹槽、第四弹性件凹槽内。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种防磨损的切割机，采用以下技术方案：

一种防磨损的切割机，包括机架、升降装置、载料装置、移载装置、切割装置、以及上述的切割刀机构；所述切割刀机构设置为若干个，每两切割刀机构设为一组；所述载料装置安装于升降装置上，升降装置安装于机架的一侧，升降装置用于驱动载料装置升降上料；所述若干切割刀机构安装于切割装置上，切割装置布置于机架的中间顶部；所述移载装置用于将载料装置上的物料移至切割刀机构切割，再从切割刀机构移送至下料区。

较佳地，所述切割装置包括两上刀头横梁、两下刀头横梁、第一滑动机构、第二滑动机构、第三滑动模组、切割架、定位夹持机构；每一上刀头模组安装在一上刀头横梁上，每一下刀头安装在一下刀头横梁上，且同一组中的两上刀头模组对称布置，两下刀头对称布置；所述第一滑动机构包括第一滑动模组、上刀头驱动气缸；所述两上刀头横梁、两下刀头横梁平行布置，第一滑动模组下端与两下刀头横梁固定连接，上端与两上刀头横梁滑动连接；所述上刀头驱动气缸经切割架安装在两上刀头横梁的上方，用于驱动两上刀头横梁经第一滑动模组在两下刀头横梁的上方升降；所述第二滑动机构包括第二滑动模组、调节丝杆、间距调节驱动电机；所述间距调节驱动电机用于驱动调节丝杆带动至少一下刀头横梁经第二滑动模组移动，以调节两下刀头横梁的间距；所述第三滑动模组安装于两上刀头横梁的顶部，两上刀头横梁经第三滑动模组调节间距；所述定位夹持机构包括两定位板、至少两定位驱动气缸；所述两定位板分别布置于两下刀头横梁的外侧，定位驱动气缸用于驱动两定位板靠近夹持物料或远离松开物料。

较佳地，所述载料装置包括载料平台、四限位块；所述四限位块安装于载料平台顶部的四侧；所述切割机还包括旋转装置；所述旋转装置包括旋转驱动气缸、齿轮、齿条；所述齿轮安装于载料平台的底部，齿条与齿轮啮合连接；所述旋转驱动气缸用于驱动齿条、齿轮运动，以带动载料平台旋转。

较佳地，所述升降装置包括升降导杆、若干滑环、升降驱动气缸；所述载料平台与若干滑环固定连接，升降驱动气缸用于驱动滑环带动载料平台沿升降导杆滑动升降；所述切割机还包括下料装置；所述下料装置包括传送带机构、计数传感器；所述传送带机构设于远离升降装置的机架一侧；所述计数传感器安装于传送带机构靠近机架的一端，用于计算下料的数量。

较佳地，所述移载装置包括导杆皮带直线模组、丝杆模组、若干第一吸盘、若干第二吸盘、升降移载电机、水平移载电机、门型移载架、第一压力传感器、第二压力传感器；所述导杆皮带直线模组一端安装在切割架的顶部，另一端延伸至传送带机构的上方；所述门型移载架的横端沿平行于导杆皮带模组的长度方向布置，其靠近升降装置一侧的竖端布置第一吸盘，另一竖端布置第二吸盘；所述丝杆模组垂直安装于导杆皮带直线模组上，升降移载电机用于驱动门型移载架经丝杆模组升降移送物料，水平移载电机用于驱动门型移载架经导杆皮带直线模组水平移送物料；所述第一压力传感器、第二压力传感器分别用于检测第一吸盘、第二吸盘的吸附压力值。

采用上述方案，本实用新型的有益效果是：

1)切割刀机构：在上刀头下降过程中可自适应调整角度，减少切割时的上刀头磨损；定位凸台的设计，可防止上刀头受到切割阻力时后仰造成的切割不良；

2)切割机：实现全自动上下料及水口连接件的切割，有利于批量化生产，且切割刀头的更换频率低，有助于提高良品率及降低设备的成本。

附图说明

图1为切割刀机构的立体图；

图2为上刀头模组的立体图；

图3为上刀头调节架的立体图；

图4为上刀头及凸起部的立体图；

图5为上刀头下降前的结构示意图；

图6为上刀头下降过程的结构示意图；

图7为上刀头正面完全接触下刀头的结构示意图；

图8为切割机的立体图；

图9为切割装置、废料导向槽的立体图；

图10为上/下刀头横梁、第一/第三滑动模组的立体图；

图11为第二滑动机构、下刀头、下刀头横梁、定位夹持机构的立体图；

图12为移载装置的立体图；

图13为载料装置、旋转装置的立体图；

图14为导光板模组与下刀头的结构示意图；

其中，附图标识说明：

1—机架， 2—升降装置，

3—载料装置， 4—移载装置，

5—切割装置， 6—切割刀机构，

7—旋转装置， 8—下料装置，

9—导光板模组， 10—废料导向槽，

21—升降导杆， 22—滑环，

23—升降驱动气缸， 31—载料平台，

32—限位块， 41—导杆皮带直线模组，

42—丝杆模组， 43—第一吸盘，

44—第二吸盘， 45—水平移载电机，

46—门型移载架， 51—上刀头横梁，

52—下刀头横梁， 53—第一滑动机构，

54—第二滑动机构， 55—第三滑动模组，

56—切割架， 57—定位夹持机构，

61—上刀头模组， 62—下刀头，

71—旋转驱动气缸， 72—齿轮，

73—齿条， 91—单个导光板，

92—水口连接件， 531—上刀头驱动气缸，

532—第一滑动模组， 541—第二滑动模组，

542—调节丝杆， 543—间距调节驱动电机，

571—定位驱动气缸， 572—定位板，

611—上刀头， 612—上刀头调节架，

613—转轴， 614—第一弹性件，

615—第二弹性件， 616—凸起部，

617—上刀头安装架， 618—定位钉，

6121—定位凸台， 6122—安装凹槽，

6123—第三弹性件凹槽， 6124—第四弹性件凹槽，

6125—第二转轴孔， 6161—第一转轴孔，

6162—第一弹性件孔， 6163—第二弹性件凹槽，

6171—耳部。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

参照图1至7所示，本实用新型提供一种防磨损的切割刀机构，包括上刀头模组61、下刀头62；所述上刀头模组61经外部驱动，沿下刀头62的导向方向升降实现切割；所述上刀头模组61包括上刀头611、上刀头调节架612、转轴613、第一弹性件614、第二弹性件615；所述上刀头611的下端部长度方向设有刀刃，上部的背面设有凸起部616；所述凸起部616的下部沿刀刃的长度方向设有第一转轴孔6161；所述上刀头调节架612 的正面设有容纳凸起部616的安装凹槽6122，安装凹槽6122的两侧设有第二转轴孔 6125，转轴613穿过第一转轴孔6161、第二转轴孔6125布置，第二转轴孔6125的垂直于刀刃长度方向的长度大于转轴613的直径；所述凸起部616沿垂直于刀刃的长度方向设有第一弹性件孔6162，第一弹性件孔6162从凸起部616外侧贯穿至第一转轴孔6161；所述第一弹性件614一端抵接在安装凹槽6122底部，另一端穿过第一弹性件孔6162抵接在转轴613上；所述第二弹性件615一端抵接在安装凹槽6122底部，另一端抵接在凸起部616的上部外侧；所述上刀头611在第一弹性件614与第二弹性件615的作用下呈倾斜状态，且上部远离上刀头调节架612，下部靠近上刀头调节架612。

其中，所述上刀头模组61还包括上刀头安装架617；所述上刀头安装架617的底部沿垂直于刀刃的长度方向开设腰型孔，其经腰型孔与上刀头调节架612的顶部可拆卸式连接。所述上刀头安装架617呈倒T型构造，且T型横端端部设有向远离T型竖端方向延伸的耳部6171；所述耳部6171布置在上刀头调节架612的背面一侧，且耳部6171 上设有穿过耳部6171抵接至上刀头调节架612背面的定位钉618。

所述上刀头调节架612的正面上部两侧均设有定位凸台6121。所述凸起部616的上部外侧设有第二弹性件凹槽6163，安装凹槽6122的底部开设有第三弹性件凹槽6123、第四弹性件凹槽6124；所述第一弹性件614的一端抵接在转轴613上，另一端抵接在第三弹性件凹槽6123内；所述第二弹性件615的两端分别抵接在第二弹性件凹槽6163、第四弹性件凹槽6124内。

参照图1至14所示，本实用新型还提供一种防磨损的切割机，采用以下技术方案：

一种防磨损的切割机，包括机架1、升降装置2、载料装置3、移载装置4、切割装置5、以及上述的切割刀机构6；所述切割刀机构6设置为若干个，每两切割刀机构7 设为一组；所述载料装置3安装于升降装置2上，升降装置2安装于机架1的一侧，升降装置2用于驱动载料装置3升降上料；所述若干切割刀机构6安装于切割装置5上，切割装置5布置于机架1的中间顶部；所述移载装置4用于将载料装置3上的物料移至切割刀机构6切割，再从切割刀机构6移送至下料区。

其中，所述切割装置5包括两上刀头横梁51、两下刀头横梁52、第一滑动机构53、第二滑动机构54、第三滑动模组55、切割架56、定位夹持机构57；每一上刀头模组61 安装在一上刀头横梁51上，每一下刀头62安装在一下刀头横梁52上，且同一组中的两上刀头模组61对称布置、两下刀头62对称布置；所述第一滑动机构53包括第一滑动模组532、上刀头驱动气缸531；所述两上刀头横梁51、两下刀头横梁52平行布置，第一滑动模组532下端与两下刀头横梁52固定连接，上端与两上刀头横梁51滑动连接；所述上刀头驱动气缸531经切割架56安装在两上刀头横梁51的上方，用于驱动两上刀头横梁51经第一滑动模组532在两下刀头横梁52的上方升降；所述第二滑动机构54 包括第二滑动模组541、调节丝杆542、间距调节驱动电机543；所述间距调节驱动电机 543用于驱动调节丝杆542带动至少一下刀头横梁52经第二滑动模组541移动，以调节两下刀头横梁52的间距；所述第三滑动模组55安装于两上刀头横梁51的顶部，两上刀头横梁51经第三滑动模组55调节间距；所述定位夹持机构57包括两定位板572、至少两定位驱动气缸571；所述两定位板572分别布置于两下刀头横梁52的外侧，定位驱动气缸571用于驱动两定位板572靠近夹持物料或远离松开物料。

所述载料装置3包括载料平台31、四限位块32；所述四限位块32安装于载料平台 31顶部的四侧；所述切割机还包括旋转装置7；所述旋转装置7包括旋转驱动气缸71、齿轮72、齿条73；所述齿轮72安装于载料平台31的底部，齿条73与齿轮72啮合连接；所述旋转驱动气缸71用于驱动齿条73、齿轮72运动，以带动载料平台31旋转。

所述升降装置2包括升降导杆21、若干滑环22、升降驱动气缸23；所述载料平台 31与若干滑环22固定连接，升降驱动气缸23用于驱动滑环22带动载料平台31沿升降导杆21滑动升降；所述切割机还包括下料装置8；所述下料装置8包括传送带机构、计数传感器；所述传送带机构设于远离升降装置2的机架1一侧；所述计数传感器安装于传送带机构靠近机架1的一端，用于计算下料的数量。

所述移载装置4包括导杆皮带直线模组41、丝杆模组42、若干第一吸盘43、若干第二吸盘44、升降移载电机(图中未示出)、水平移载电机45、门型移载架46、第一压力传感器、第二压力传感器；所述导杆皮带直线模组41一端安装在切割架56的顶部，另一端延伸至传送带机构的上方；所述门型移载架46的横端沿平行于导杆皮带模组41 的长度方向布置，其靠近升降装置2一侧的竖端布置第一吸盘43，另一竖端布置第二吸盘44；所述丝杆模组42垂直安装于导杆皮带直线模组41上，升降移载电机用于驱动门型移载架46经丝杆模组42升降移送物料，水平移载电机45用于驱动门型移载架46经导杆皮带直线模组41水平移送物料；所述第一压力传感器、第二压力传感器分别用于检测第一吸盘43、第二吸盘44的吸附压力值。

本实用新型工作原理：

本实用新型还包括报警装置，在第一压力传感器、第二压力传感器检测到第一吸盘 43、第二吸盘44的吸嘴压力异常时，将信号反馈给控制系统，控制系统控制报警装置报警，以警示人员及时处理异常。本实施例中，如图14所示，导光板模组9中包括两个单个导光板91，两个单个导光板91之间经一水口连接件92连接。每一第一吸盘43 包括一个吸嘴，用于吸附导光板模组9；每一第二吸盘44包括两个吸嘴，用于吸附每一导光板模组9切割后的两个单个导光板91。

本实用新型中，其中一下刀头横梁52固定不动，第二滑动模组541安装于另一下刀头横梁52底部，间距调节驱动电机543驱动该下刀头横梁52经第二滑动模组541靠近或远离另一下刀头横梁52以实现调节两下刀头横梁52的间距，同时通过第一滑动模组532的联动作用带动第三滑动模组55调节两上刀头横梁51的间距。其中第一滑动模组532、第二滑动模组541、第三滑动模组55均包括若干滑轨、若干滑块。

在两下刀头横梁52的下方还设有废料导向槽10，切割刀机构6将水口连接件92 切下后，水口连接件92在两下刀头横梁52之间落入废料导向槽10，排出切割机外部。

本实用新型中的第二转轴孔6125设计为腰型孔，在上刀头611下降的过程中，因上刀头611受力挤压导致上刀头611向上刀头调节架612的方向移动，从而转轴613在腰型孔中移动。第一弹性件614、第二弹性件615采用弹簧，在不受外力的作用时，上刀头611在第一弹性件614与第二弹性件615的作用下呈前倾状态(如图5所示，上刀头611的上部远离上刀头调节架612，下部靠近上刀头调节架612)。如图14所示，每两上刀头模组61、两下刀头62为一组，移载装置4将导光板模组9移载至切割刀机构 6时，待切割处置于下刀头62的刀刃处；两下刀头62的U型缺口结构的竖端侧面分别沿A、B、C、D的箭头所示方向将两个单个导光板91张紧，然后两定位夹持机构57 从导光板模组9的两外侧沿E、F的箭头所示方向将导光板模组9夹紧。

下刀头62的上端靠近上刀头611的一侧设有一倾斜倒角，以确保上刀头611在刚下降时，上刀头611的刀刃没有与下刀头62接触，在继续下降过程中上刀头611的中部最先与下刀头62接触。凸起部616一体成型于上刀头611的背面。

上刀头安装架617的T型横端上设有腰型孔，与上刀头调节架612的顶部可拆卸式连接，可通过腰型孔调节上刀头调节架612与上刀头横梁51的相对位置，从而调节上刀头611的位置。

同时，定位钉618设计为螺钉，其与上刀头安装架617的耳部6171螺纹连接。在调节上刀头611的过程中，在上刀头安装架617与上刀头调节架612未锁紧的状态下，定位钉618的端部抵接在上刀头调节架612的背面，以推动上刀头调节架612(通过上刀头安装架617上的腰型孔)靠近上刀头611的背面，直至在上刀头611与下刀头62 贴紧的情况下，定位凸台6121可以贴紧上刀头611的背面，以阻挡上刀头611在切割遇到阻力时后仰(上部靠近上刀头调节架612，下部远离上刀头调节架612)。

如图5所示，为上刀头611下降前的结构示意图：

在不受外力的作用下，第一弹性件614将凸起部616的上部顶离上刀头调节架612 的距离大于第二弹性件615将凸起部616的下部顶离上刀头调节架612的距离，整个上刀头611呈前倾状态(上刀头611的上部远离上刀头调节架612，下部靠近上刀头调节架 612)。

如图6所示，为上刀头611下降过程(切割前)的结构示意图：

因下刀头62靠近上刀头611的一侧设有倾斜倒角，上刀头611下降初期没有接触到下刀头62，在逐步下降过程中，上刀头611正面的中部最先接触下刀头62。

如图7所示，为上刀头611正面完全接触下刀头62的结构示意图：

上刀头611继续下降，则上刀头611正面的上部因受到下刀头62的挤压而后退，直至整个上刀头611呈竖直状态；此时，上刀头611整体受到下刀头62的挤压而后退，转轴613在第二转轴孔6125(腰型孔)上后移。

在上刀头611下降切割到物料时，上刀头611很可能会因受到切割阻力而后仰(上刀头611的上部靠近上刀头调节架612，下部远离上刀头调节架612)，此时可依靠上刀头调节架612的正面上部两侧的定位凸台6121，抵接在上刀头611的背面以阻止上刀头 611后仰，避免上刀头611后仰造成物料切割精度不高的问题。

切割机的工作过程如下：

1)升降装置2驱动载料装置3上升至升降装置2的上端，外部机械手将第一导光板模组9放至载料平台31上，且由四限位块32限位；

2)升降装置2驱动载料装置3下降至机架1顶部，旋转装置7中的旋转驱动气缸 71驱动载料平台31带动物料旋转90°定位(可根据需要设定旋转角度，也可根据需要确定是否启用旋转装置7)；

3)第一吸盘43将第一导光板模组9从载料平台31移送至同一组的两下刀头62上；

4)间距调节驱动电机543驱动调节丝杆542带动对应的下刀头横梁52移动，调节两下刀头横梁52的间距，以将第一导光板模组9的两内侧向外张紧；

5)定位驱动气缸571驱动两定位板572从第一导光板模组9的两外侧将第一导光板模组9夹紧；

6)上刀头模组61下降切割第一导光板模组9的水口连接件92；

7)待切割完成后，移载装置4的第二吸盘44将第一导光板模组9中切下的单个导光板91移送至传送带机构中，单个导光板91在传送带机构上堆叠，每叠中的数量达到设定数量时(如每叠设定堆叠20块单个导光板91)，传动带机构向前传动一段距离；在第二吸盘44将第一导光板模组9切割的单个导光板91移载至传送带机构的同时，第一吸盘43将第二导光板模组9从载料平台31移载至切割刀机构6切割。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。