热裁刀及其裁切方法技术

本发明专利技术所述热裁刀及其裁切方法，采用在夹具体内部平置式加热方式，提高加热效率和热量传递速度，并且有效地控制刀刃前端实施裁切时的工作温度，进而提高胶料裁切和多种物料之间的接头和压合质量。其包括有一组夹具体、以及被夹持固定在夹具体之间的刀体。在夹具体和刀体的基部之间，衬垫有至少一片平板式加热板。在加热板的内部设置有一热源温度传感器，热源温度传感器通过电源线连接外部电源和温控仪表。在刀体的刃部内部设置一刀体温度传感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种针对橡胶胶料层实施裁切操作的，具体地应 用于普通运载器轮胎的制造加工过程，属于橡胶机械领域。
技术介绍
由于航空飞机、民用汽车等运载器的普及使用，轮胎制造的自动化和精密加工水 平不断提高。在内衬层、胎侧或内衬-胎侧复合件等卷料半成品的裁切时，通常需使用自动 裁切设备，以裁切出不同尺寸和角度的半成品提供给后续接头、压合等工序使用，胶料裁切 质量的高低直接影响到多个物料之间的接头和压合。现有自动裁切设备所使用的裁刀主要有超声波裁刀、热裁刀和圆盘型冷裁刀，其 中超声波裁刀的裁切效果最好，但其价格较为昂贵、裁切成本较高、且安装调试时间较长。 当所裁切的胶料内在质量不稳定时，超声波裁刀易于损坏。圆盘型冷裁刀是基于机械力进行剪切，因此刀刃易于损坏，使用周期较短，需要频 繁地更换，使用成本较高。热裁刀是基于加热原理而在胶料表面形成局部热融缺口，刀刃沿缺口进行线性裁 切。热裁刀的成本较低，但是由于刀刃加热温度不恒定、裁切温度控制不准确而往往造成刀 刃被胶料粘住、或是由于温度较低而导致裁切阻力增大，使得裁切质量难以有效控制。现有热裁刀的结构通常是在夹具体尾部设置一个加热管，并在加热管旁边配置一 个温度传感器。采用此类结构和加热、传热方式，热量是沿刀体的宽度方向进行传递，实际 上到达刀部的热量较为有限。热量传递距离既远又会导致热量散失多、能耗损失大、对刀体 的加热时间较长，而且实施裁切操作的刀刃前端的温度控制也不稳定、不精确。现有热裁刀的控制方法中，缺少对刀刃前端的温度进行测定和控制。对于刀体加 热温度的控制，实际上是基于裁刀基部的温度测试数据，因此刀刃前端实施裁切时的温度 偏离于整个裁切设备的控制范围。另外，现有热裁刀装置的安装结构较为复杂，将刀体进行拆卸时需将整个夹具体 从安装支架拆卸下来，安装和拆卸费时费力，生产加工效率较低。
技术实现思路
本专利技术所述的，在于解决上述问题而采用在夹具体内部平置 式加热方式，提高加热效率和热量传递速度，并且有效地控制刀刃前端实施裁切时的工作 温度，进而提高胶料裁切和多个物料之间的接头和压合。本专利技术目的是，采用在刀体侧部直接进行平置式加热方法，既提高加热板与刀体 接触和导热面积，而且热量能够沿纵向方向、从基部传递到刀刃前端，热量传递距离较短并 能有效地控制刀刃前端的裁切温度。另一专利技术目的是，采用内置式热源温度传感器，可直接测定并控制热源温度，以随 时根据胶料物理特性和裁切需要而调整加热温度和时间，降低能耗水平。专利技术目的还在于，采用侧置式刀体温度传感器，可直接测定刃部加热温度，从而辅 助控制热源温度、向电源和温控仪表提供刀体基部、刃部温度变化和对应关系的数据参考。可实现的专利技术目的还有，采用简易的刀体安装定位结构，便于拆卸更换刀体，缩短 热裁刀调试时间和提高整体的生产效率。为实现上述专利技术目的，所述的热裁刀包括有一组夹具体、以及被夹持固定在夹具 体之间的刀体。与现有技术的区别之处在于在夹具体和刀体的基部之间，衬垫有至少一片平板式加热板。在加热板的内部设置有一热源温度传感器，热源温度传感器通过电源线连接外部 电源和温控仪表。在刀体的刃部内部设置一刀体温度传感器。如上述基本方案，平板式加热板与和刀体基部之间形成良好的贴合，接触面积较 大、热量传递速度和效率均较高，而且形成了沿纵向方向、从基部向刀刃前端传递热量的导 热方式，针对刀刃前端的加热温度可以得到有效控制。另外，在刀刃内部设置刀体温度传感器，可直接测定并控制热源温度。为提高针对刀刃前端的温度测定、以及提供控制热源温度的参考数据，进一步的 改进方案是所述刀体温度传感器设置在刃部的侧面、非实施裁切操作的工作面内部。接近于刀刃前端的刀体温度传感器，可将实施裁切操作时的工作温度反馈回外部 电源和温控仪表，从而避免刀体基部和刃部形成较大的温度偏差。为提高安装和拆卸刀体的灵活性和降低裁切设备的调试时间，沿纵向方向，夹具 体、刀体的基部、加热板通过一组螺栓进行紧固连接。为进一步改善刀体加热效果和控制温度升温速度，在刀体的基部两侧与夹具体之 间，分别对称地衬垫有一层平板式加热板和一层平板式保温板。为优化上述热裁刀与其安装结构之间的紧固连接，所述夹具体的后端部与裁刀安 装架进行螺接安装。基于上述热裁刀结构和加热、热量传递方式的改进，本专利技术实现了下述裁切方法 的技术创新。所述的热裁刀裁切方法是，被加热升温后的刀体在胶料表面形成局部热融的缺 口，刀体的刃部沿该缺口进行线性裁切。其中与现有技术的区别之处在于将平板式加热板设置在夹具体内部、以及紧密地贴合到刀体的基部侧部，加热板 产生的热量从刀体的基部沿纵向方向传递到刃部前端。而且，将热源温度传感器设置在所述平板式加热板的内部，用以直接测定和辅助 控制热源温度。另外，将刀体温度传感器设置在刀体的刃部侧面、非实施裁切操作的工作面内部， 用以直接测定刃部前端、即在胶料表面实施线性裁切的温度。还有，所述夹具体、刀体的基部、加热板通过一组螺栓进行紧固安装或拆卸。综上所述，本专利技术具有以下优点和有益效果1、改变了现有热裁刀热量传递距离长、刀体和刀刃前端温度控制偏差较大的缺 陷，在夹具体内部采用平置式加热方式，从而提高加热效率和传热速度，刀刃前端实施裁切时的工作温度得以准确限定和控制，胶料裁切质量较高。2、加热板与刀体接触和导热面积较大，热量能够沿纵向方向传递到刀刃前端，因 而刀刃前端升温较快、且裁切温度恒定。3、采用内置式热源温度传感方式，能够直接测定热源温度，并能根据胶料物理特 性来动态地调整加热温度，降低能耗水平。4、能够通过采用的侧置式刀体温度传感器，建立刀体基部与刀刃前端裁切温度之 间的线性数据比较，从而提高控制热源温度的辅助数据、裁切温度的限定和控制更为合理 和精确。5、刀体易于安装和拆卸，裁切设备的安装、刀体更换和调试时间较短。 附图说明现结合附图对本专利技术做进一步的说明图1是所述热裁刀的纵向剖面示意图；图2是另一侧面的结构剖面示意图；如图1和图2所示具有，外部电源和温控仪表1，夹具体2，螺栓3，保温板4，刀体 5，基部51，刃部52，加热板6，热源温度传感器7，电源线8，刀体温度传感器9。具体实施例方式实施例1，如图1和图2所示，所述的热裁刀应用于高分子材料加工机械，即橡胶轮 胎制造过程。热裁刀主要包括有一组夹具体2、以及被夹持固定在夹具体2之间的刀体5，刀体 5的HRC硬度值大于70。夹具体2的后端部与裁刀安装架进行螺栓联接安装。在刀体5的基部51两侧与夹具体2之间，分别对称地衬垫有平板式加热板6和平 板式保温板4。沿纵向方向，夹具体2、保温板4、刀体5的基部51、加热板6依次通过一组螺栓3 进行紧固连接。在加热板6的内部设置有一热源温度传感器7，热源温度传感器7通过电源线8连 接外部电源和温控仪表1。刀体温度传感器9设置在刃部52的侧面、非实施裁切操作的工作面内部。具体安装工艺是，首先将加热板6放置于夹具体2内，并将电源线8及热源温度传 感器7从夹具体2左侧的螺纹孔中穿出，连接于外部电源和温控仪表1 ；然后，将刀体5从右侧放置于夹具体2内，再将保温板4放置于刀体5上，使加热 板6、刀体5及保温板4的定位孔对齐，用均布于刀体5长度方向的数个连接螺栓3连接好 并紧固。由于加热板6是柔性元件，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热裁刀，包括有一组夹具体（２）、以及被夹持固定在夹具体（２）之间的刀体（５），其特征在于：在夹具体（２）和刀体（５）的基部（５１）之间，衬垫有至少一片平板式加热板（６）；在加热板（６）的内部设置有一热源温度传感器（７），热源温度传感器（７）通过电源线（８）连接外部电源和温控仪表（１）；在刀体（５）的刃部（５２）内部设置一刀体温度传感器（９）。

【技术特征摘要】
一种热裁刀，包括有一组夹具体(2)、以及被夹持固定在夹具体(2)之间的刀体(5)，其特征在于在夹具体(2)和刀体(5)的基部(51)之间，衬垫有至少一片平板式加热板(6)；在加热板(6)的内部设置有一热源温度传感器(7)，热源温度传感器(7)通过电源线(8)连接外部电源和温控仪表(1)；在刀体(5)的刃部(52)内部设置一刀体温度传感器(9)。2.根据权利要求1所述的热裁刀，其特征在于所述刀体温度传感器(9)设置在刃部 (52)的侧面、非实施裁切操作的工作面内部。3.根据权利要求1或2所述的热裁刀，其特征在于沿纵向方向，夹具体(2)、刀体(5) 的基部(51)、加热板(6)通过一组螺栓(3)进行紧固连接。4.根据权利要求3所述的热裁刀，其特征在于在刀体(5)的基部(51)两侧与夹具体 (2)之间，分别对称地衬垫有一层平板式加热板(6)和一层平板式保温板(4)。5.根据权利要求4所述的热裁刀，其特征在于所述夹具体(2)的后端...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延书，唐跃，戴德盈，李志军，张洪业，张殿勇，
申请(专利权)人：软控股份有限公司，
类型：发明
国别省市：95