一种刀带间距跟随刀轮角度变化的方法与流程

本发明涉及海绵切割领域，特别涉及一种刀带间距跟随刀轮角度变化的方法。

背景技术：

海绵是一种多孔材料，具有良好的吸水性，能够用于清洁物品。通常是将发泡树脂，发泡助剂和粘合剂树脂混合在一起而形成，发泡机是制造海绵的设备，通过发泡机的机搅拌作用将空气引入发泡剂水溶液中均匀分散，使液相的发泡剂和气相的引入空气尽可能大的接触面并发生反应，形成一个个气泡从而形成海绵。海绵生成后为一个整体，需要根据不同的需求切割成不同大小规格的片材。

而在将海绵切割成片材时，不可避免的会使用到海绵切割机，而目前，在现有市场上使用中的切割设备中的刀具，大多数采用的是环刀来进行切割的，而且一次只能切割出一个片材来，这样切割方式其切割效率比较低。

例如，在专利cn107398944a中就提到了一种海绵切割机切割方法，包括以下步骤：（1）打开海绵切割机数控电脑上，启动控制软件，输入参数以及待切割海绵尺寸，并选择切割路线形状，由控制软件自动计算出刀具的切割路径；（2）将待切割海绵放置到传输带上，调整好海绵位置；（3）刀具按照切割路径进行切割，至刀具拧转时，延时等待，然后先将刀具拧转至起切角度，再拧过一个角度，再回拧至起切角度，并延时等待，再开始对下一线段进行切割；（4）重复刀具拧转、切割，直至切割成型；（5）成型后下料。优点是设计合理，结构简单，有效解决了刀具拧动前存在刀具中间部位转向不足问题，提高了切割质量。

上述的这种海绵切割方法，其一次只能实现从整块海绵上切割出一片海绵片材出来，切割效率不是很高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种切割效率高的刀带间距跟随刀轮角度变化的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种刀带间距跟随刀轮角度变化的方法，其创新点在于：包括下述步骤

s1海绵上料：首先，将待切割的海绵床垫放置在海绵切割机的输送带上，等待切割；

s2刀带调整：根据待切割的海绵床垫所需切割的厚度大小，将海绵切割机的环形刀带进行翻转，从而改变环形刀带的上、下两层刀带之间的垂直距离，直至满足海绵床垫所需切割的两层厚度的大小，且两层刀带之间的垂直距离与翻转角度之间的关系为y竖=d*（-|cos2x|+y竖max），两层刀带之间的水平距离与翻转角度之间的关系为y水=d*|cos2x|，上述函数关系中，y竖表示两层刀带之间的垂直距离，y水表示两层刀带之间的水平距离，d表示刀带轮的直径，x表示翻转角度，在环形刀带翻转的同时，由海绵切割机的扭刀机构带动环形刀带进行转动，使得环形刀带的刃口始终保持在水平或垂直方向，若需要实现水平方向的切割，则环形刀带的刃口保持水平方向，若需要实现竖直方向的切割，则环形刀带的刃口保持竖直方向；

s3海绵切割：在环形刀带翻转到位后，环形刀带向下运动，直至环形刀带移动至首次切割位置，并且，环形刀带开始工作，然后，由输送带将待切割的海绵床垫输送通过环形刀带，利用环形刀带对海绵床垫进行首次切割，切割出第一片片材、第二片片材，在海绵床垫完全通过环形刀带后，输送带停止输送，等待第二次切割；

s4刀带二调：根据待切割的第三片片材、第四片片材的厚度，判断是否需要对环形刀带进行调整，如果需要调整，则环形刀带再次进行翻转，同时，环形刀带进行转动，保持环形刀带刃口始终处于水平或竖直方向，实现环形刀带的翻转调整；如果不需要调整，则直接执行步骤s5；

s5海绵二切：环形刀带再次向下运动，直至环形刀带移动至第二切割位置，然后，由输送带反向输送海绵床垫，使得海绵床垫反向再次通过环形刀带，利用环形刀带对海绵床垫进行二次切割，切割出第三片片材、第四片片材，在海绵床垫完全通过环形刀带后，输送带停止输送，等待第三次切割；

s6海绵连续切割：重复s2-s5步骤，实现对海绵床垫的第三次切割以及后续的连续切割，直至将整个海绵床垫全部切割成所需的片材；

s7海绵出料：在海绵床垫切割成所需的多片片材后，由输送带将海绵床垫从输送带上输送给下一道工序，完成对海绵床垫的切割。

进一步的，所述步骤s2中，若对海绵床垫进行竖直方向的切割，则在步骤s3、s5、s6中，环形刀带的切割位置均为同一位置，均为处于海绵床垫上方的位置，不需要升降机构带动环形刀带上下升降来改变不同的切割位置，在利用环形刀带对海绵床垫切割时，在环形刀带旋转的基础上，还需要由升降机构带动环形刀带向下运动，来实现对海绵床垫竖直方向的切割。

本发明的优点在于：本发明的切割方法，在对海绵床垫进行切割时，通过调整环形刀带在0-90°范围内的翻转以及环形刀带的刃口的转动，从而能够对相同厚度或不同厚度的海绵进行同时两刀切割，大大提高了工作效率，提升了环形刀带的使用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的海绵切割机的示意图。

图2为本发明的海绵切割机的正视图。

图3为本发明的海绵切割机的侧视图。

图4为本发明的海绵切割机的俯视图。

图5为本发明中切割龙门架的示意图。

图6为本发明中环形刀带的翻转示意图。

图7为本发明中刀箱的内部示意图。

图8为本发明中张紧机构的示意图。

图9为本发明中环形刀带的旋转角度与垂直方向的相对距离关系图。

图10为本发明中环形刀带的旋转角度与水平方向的相对距离关系图。

图11-图15为本发明中环形刀带不同旋转位置的状态示意图。

图16为图11的a部放大示意图。

图17为图12的b部放大示意图。

图18为图13的c部放大示意图。

图19为图14的d部放大示意图。

图20为图15的e部放大示意图。

图21-图28为不同旋转状态下环形刀带的刃口相对距离位置图。

图29为本发明中环形刀带的第一种结构示意图。

图30为本发明中环形刀带的第二种结构示意图。

图31为本发明中环形刀带的第三种结构示意图。

图32为本发明中环形刀带的第四种结构示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明的刀带间距跟随刀轮角度变化的方法通过下述步骤得以实现：

s1海绵上料：首先，将待切割的海绵床垫放置在海绵切割机上，如图1-图8所示的示意图可知，海绵切割机包括

一输送支架1，该输送支架1的底端通过数个撑脚12支撑，在输送支架1上安装有输送带11，该输送带11由安装在输送支架1上的输送电机13驱动进行转动。

一切割龙门架2，切割龙门架2横跨于输送支架1的幅宽防方向的两侧，切割龙门架2的底端通过底座21支撑。

一安装在切割龙门架2上的切割单元，切割单元包括一环形刀带3，该环形刀带3的两侧分别通过刀带安装座31安装在切割龙门架2上，在本实施例中，环形刀带3采用的是双刃刀带，而采用双刃刀带在对海绵切割时，相对于单刃刀带而言，在海绵需要来回切割时，双刃刀带并不需要进行扭刀，而单刃刀带则需要进行扭刀，因此采用双刃刀带可以进一步的提高切割效率，另外，对于双刃刀带的齿型结构有多种不同结构，如图29-32所示，可以针对不同的切割条件，选择不同的齿型结构，图29为u型齿结构，图30为三角型齿结构，图31为o型齿结构，图32为平齿结构，对于加工要求不高、切割产品密度较低的海绵，通常采用o型齿结构和平齿结构的环形刀带，对于加工要求高、切割产品有一定的密度及硬度要求的海绵，通常采用u型齿结构的环形刀带，对于加工要求高、切割产品密度较高且不易加工的海绵，通常采用三角型齿结构的环形刀带。

刀带安装座31一共有两个，分别安装在切割龙门架2的两侧，环形刀带3由一旋转电机驱动进行转动。

刀带安装座31由一升降机构驱动并带动环形刀带3进行上下升降，升降机构为：在切割龙门架2的两侧均具有一对并列分布的升降导轨311，且升降导轨311沿着竖直方向延伸，在刀带安装座31的侧端具有与升降导轨311相配合使用的升降滑块，在同一对的两个升降导轨311之间还均设置有一对升降链条312，同时，在切割龙门架2的上下两侧分别设置有与升降链条312相配合的上链轮313、下链轮314，上链轮313、下链轮314均通过链轮轴活动安装在切割龙门架2上，链轮轴的两侧均通过轴承与轴承座的配合安装在切割龙门架2上，升降链条312的一侧与刀带安装座31的顶端相固定，升降链条312的另一侧依次绕过上链轮313、下链轮314后与刀带安装座31的底端相固定，从而形成一个环形回路，位于上侧的四个上链轮313通过第一联动杆连接实现联动，位于下侧的四个下链轮314通过第二联动杆连接实现联动，第一联动杆与第二联动杆中的任意一个联动杆由升降电机驱动进行转动，并带动所有的上链轮313、下链轮314进行转动，而上链轮313、下链轮314的转动则会带动四根升降链条312进行同步升降，而升降链条312的同步升降则会带动两个刀带安装座31进行同步上下升降，最终实现了环形刀带3的上下升降。对于升降机构的设计，采用升降导轨311、升降链条312等部件的共同配合，从而实现了刀带安装座31上下升降的稳定运动，避开在刀带安装座31升降过程中出现跑偏等不良现象，确保了环形刀带3稳定的运动，保证切割的稳定。

环形刀带3由一翻转机构驱动进行翻转，翻转机构为：在每个刀带安装座31上均安装有一刀箱32，刀箱32直接固定在刀带安装座31上，在刀箱32内安装有与环形刀带3相配合的刀带轮321以及扭刀座322。

其中，刀带轮321由一旋转电机驱动进行转动并带动环形刀带3进行切割动作，且刀带轮321由一张紧机构驱动进行水平移动，进而实现了环形刀带3的张紧，如图8所示的示意图可知，张紧机构为：在刀箱32内安装有一对上下分布的张紧导轨3211，且张紧导轨3211沿着水平方向延伸，刀带轮321安装在一刀带轮固定座3212上，在刀带轮固定座3212的侧端的上下两侧分别安装有与两个张紧导轨3211相配合使用的张紧滑块3213，刀带轮固定座3212由安装在刀箱32内的张紧气缸3214驱动沿着张紧导轨3211进行水平移动，张紧气缸3214通过一气缸安装座3215固定在刀箱32内。

扭刀座322由安装在刀箱32内的扭刀电机323驱动进行转动，从而实现对环形刀带3的刃口的调节，而通过对环形刀带3的刃口的调节则是为了能够与环形刀带3的整体翻转进行配合，确保对通过的海绵的切割，本实施例中的扭刀座322、扭刀电机323为常规的环刀切割机的中的环形刀带的扭刀机构，其为现有技术，对于其具体的扭刀原理在本实施例中就不再详述，在刀箱32的侧端还开有容环形刀带3穿过的通孔，环形刀带3的两侧分别套装在刀带轮321上，环形刀带3的的中部位置穿过扭刀座322后，从刀箱32的的通孔处伸出，环形刀带3伸出刀箱32外的两段即为上层切割区、下层切割区。

刀箱32通过一翻转轴324与刀带安装座31相连，翻转轴324的两侧通过轴承与轴承座的配合安装在刀带安装座31上，从而实现了翻转轴324与刀带安装座31之间的滚动配合，翻转轴324与刀箱32固定连接，翻转轴324由安装在刀带安装座31上的翻转电机325驱动进行转动，从而带动刀箱32进行翻转，进而实现环形刀带3的翻转。对于翻转机构的设计，采用翻转轴324、翻转电机325等的配合来实现环形刀带3的翻转，确保环形刀带3稳定的翻转，为后续海绵床垫的切割提供了良好的基础。

将待切割的海绵床垫放置在输送带11上，等待切割。

s2刀带调整：根据待切割的海绵床垫所需切割的厚度大小，由翻转机构驱动环形刀带3进行翻转，从而改变环形刀带3的上、下两层刀带之间的垂直距离，直至满足海绵床垫所需切割的两层厚度的大小，且两层刀带之间的垂直距离与翻转角度之间的关系为y竖=d*（-|cos2x|+y竖max），如图9所示，两层刀带之间的水平距离与翻转角度之间的关系为y水=d*|cos2x|，如图10所示，上述函数关系中，y竖表示两层刀带之间的垂直距离，y水表示两层刀带之间的水平距离，d表示刀带轮的直径，x表示翻转角度，采用上述的这种函数关系的配合，则是为了方便对环形刀带3的翻转角度与切割出的海绵片材的厚度进行控制，满足不同的切割要求，同时也为后续实现自动化的切割提供了良好的基础，环形刀带3的不同翻转状态下的位置如图11-图15所示，在环形刀带3翻转的同时，扭刀电机323驱动扭刀座322转动，进而带动环形刀带3进行转动，使得环形刀带3的刃口始终保持在水平方向，环形刀带3在不同角度的翻转状态下的刃口的位置示意如图21-图28所示，其中，图21为环形刀带翻转角度为0°时的位置，图22为环形刀带翻转角度为180°时的位置，图23为环形刀带翻转角度为在0°-90°时的位置（不包括0°，90°），图24为环形刀带翻转角度在180°-270°时的位置（不包括180°，270°），图25为环形刀带翻转角度为90°时的位置，图26为环形刀带翻转角度为270°时的位置，图27为环形刀带翻转角度在90°-180°时的位置（不包括90°，180°），图28为环形刀带翻转角度在270°-360°时的位置（不包括270°，360°）。

s3海绵切割：在环形刀带3翻转到位后，由升降机构带动刀带安装座31向下运动，直至环形刀带3移动至首次切割位置，并且，旋转电机开始工作驱动环形刀带3开始旋转工作，然后，由输送带11将待切割的海绵床垫输送通过环形刀带3，利用环形刀带3对海绵床垫进行首次切割，切割出第一片片材、第二片片材，在海绵床垫完全通过环形刀带3后，输送带11停止输送，等待第二次切割。

s4刀带二调：根据待切割的第三片片材、第四片片材的厚度，判断是否需要对环形刀带3进行调整，如果需要调整，则由翻转机构再次驱动环形刀带3进行翻转，同时，扭刀电机323也带动环形刀带3进行转动，保持环形刀带3刃口始终处于水平或竖直方向，实现环形刀带3的翻转调整；如果不需要调整，则直接执行步骤s5。

s5海绵二切：升降机构带动刀带安装座31再次向下运动，直至环形刀带3移动至第二切割位置，然后，由输送带11反向输送海绵床垫，使得海绵床垫反向再次通过环形刀带3，利用环形刀带3对海绵床垫进行二次切割，切割出第三片片材、第四片片材，在海绵床垫完全通过环形刀带3后，输送带停止输送，等待第三次切割。

s6海绵连续切割：重复s2-s5步骤，实现对海绵床垫的第三次切割以及后续的连续切割，直至将整个海绵床垫全部切割成所需的片材。

s7海绵出料：在海绵床垫切割成所需的多片片材后，由输送带将海绵床垫从输送带11上输送给下一道工序，完成对海绵床垫的切割。

上述步骤中，实现的是对海绵床垫的水平方向的切片，如果需要对海绵床垫进行竖直方向的切割，则在步骤s2中，需要由扭刀电机323驱动扭刀座322转动，进而带动环形刀带3进行转动，使得环形刀带3的刃口始终保持在竖直方向，而则在步骤s3、s5、s6中，在对海绵进行切割时，环形刀带的切割位置均为同一位置，均为处于海绵床垫上方的位置，不需要升降机构带动环形刀带3上下升降来改变不同的切割位置，只需要在每次切割完成后，由升降机构带动环形刀带3向上移动，进行复位即可，在切割时，由输送带3输送海绵床垫的移动来改变切割位置，当海绵床垫的第一切割位置移动至环形刀带3的正下方时，输送带3停止输送，由升降机构带动环形刀带3向下运动来切割出所需的第一片片材、第二片片材，并在切割完成后环形刀带3向上复位，再由输送带3输送海绵床垫移动至第二切割位置后停止移动，再由环形刀带3向下运动来切割出所需的第三片片材、第四片片材，如此反复，从而实现了对海绵床垫的切割，在竖直切割时，海绵床垫整体只需通过环形刀带3一次，即可实现对整个海绵床垫的切割，无需海绵床垫来回移动来进行切割。

本发明的切割方法，通过海绵切割机的配合，在对海绵床垫进行切割时，通过调整环形刀带在0-90°范围内的翻转以及环形刀带的刃口的转动，从而能够对相同厚度或不同厚度的海绵进行同时两刀切割，大大提高了工作效率，提升了环形刀带的使用率。

基于上述的切割方法，在对海绵床垫进行水平切割时，除了采用单台海绵切割机来进行切割时，还可以采用多台一字型排布的海绵切割机来进行切割，这种方法在进行切割时，根据海绵床垫需要切割的不同层的片材的厚度，分别调整各个海绵切割机的环形刀带的高度以及翻转角度，在对海绵床垫进行切割时，只需要海绵依次通过多台海绵切割机即可完成对海绵床垫的切割，而不需要海绵床垫的往复移动，这样切割效率会更高。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。