阅读说明：本技术 切刀位置感应装置 (Cutter position sensing device ) 是由 谢仲明 于 2019-12-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种切刀位置感应装置,包括绝缘座,绝缘座具有绝缘材料,绝缘材料中加工有通孔,孔内安装可导电的连接轴,连接轴一端安装有切刀；所述绝缘座上安装有信号线,信号线与连接轴电学导通；所述信号线与外部控制系统连通,切刀依次通过连接轴、信号线与控制系统连通,控制系统向切刀提供电压。当切刀与芯轴接触的瞬间构成电流通路,整个通路中产生电流,控制系统侦测到电流信号后,立即控制切刀退回,可以避免切刀与芯轴发生碰撞,防止损坏切刀的刀刃和芯轴的表面,提高切刀和芯轴的使用寿命,降低生产加工成本,并且可以减少更换次数,大大提高生产效率。(The invention discloses a cutter position sensing device which comprises an insulating seat, wherein the insulating seat is made of insulating materials, a through hole is processed in the insulating materials, a conductive connecting shaft is arranged in the through hole, and a cutter is arranged at one end of the connecting shaft; the insulating base is provided with a signal wire which is electrically conducted with the connecting shaft; the signal wire is communicated with an external control system, the cutter is communicated with the control system through the connecting shaft and the signal wire in sequence, and the control system provides voltage for the cutter. When the cutter and the mandrel contact, a current path is formed instantly, current is generated in the whole path, and after a control system detects a current signal, the cutter is controlled to return immediately, so that the cutter and the mandrel are prevented from colliding, the cutting edge of the cutter and the surface of the mandrel are prevented from being damaged, the service lives of the cutter and the mandrel are prolonged, the production and processing cost is reduced, the replacement times can be reduced, and the production efficiency is greatly improved.)

切刀位置感应装置

技术领域

本发明涉及加工设备技术领域，尤其是一种用于感应纸管切割机的切刀位置的感应装置。

背景技术

纸管作为日常生活中常见的一种产品，具有广泛的应用，例如胶带、卷纸、塑料薄膜等产品，都选用纸管来作为内芯。制作纸管时，先将一定厚度和硬度的纸配合胶水，在专用卷管设备上将硬纸绕制成纸管，由于绕制过程是连续的，在制造过程中，需要将纸管切割成长度在一米到数米的长纸管。此时的纸管长度很长，无法直接应用到胶带、卷纸等产品中，因此还需要专用的纸管切割设备，将长纸管切割成指定长度的小段纸管。现有技术的纸管切割机工作时，纸管在卡盘的带动下高速旋转，切刀向纸管靠近并与高速旋转的纸管相切，利用两者之间的摩擦力将纸管切断，但是切割机或者刀具自身无法确认切刀什么时候将纸管切断，因此现有技术中通常是设定一个较大的切刀前进量，确保切刀有足够的切割量，将纸管完全切断。由于纸管内部是金属芯轴，而且纸管内壁和芯轴之间的间距很小，切刀在切断纸管后，继续前进过程中很容易与芯轴碰撞，导致切刀卷刃，造成在后续切割过程中切口不光滑，影响纸管质量，甚至造成报废，并且需要频繁更换切刀，降低加工效率。而且，由于切刀与芯轴经常碰撞，切刀将芯轴表面划伤，经过一段时间以后，芯轴表面被切刀划出伤痕，造成芯轴表面凹凸不平，容易导致纸管在高速转动时不稳定，也会造成切口不光滑，影响切割质量，并且需要更换芯轴，增加加工成本。

发明内容

本申请人针对现有纸管切割机中，无法自动检测切刀是否与金属芯轴接触，导致切刀与芯轴碰撞造成损伤，影响切割质量，增加加工成本等问题，提供一种新型的切刀位置感应装置，可以在切刀与金属芯轴接触的瞬间，检测到接触信号，并通过控制系统控制切刀及时退回，避免发生硬碰撞而导致的切刀和芯轴的损伤，提高切割机加工效率，降低维护成本。

本发明所采用的技术方案如下：

一种切刀位置感应装置，包括绝缘座，绝缘座具有绝缘材料，绝缘材料中加工有通孔，孔内安装可导电的连接轴，连接轴一端安装有切刀；所述绝缘座上安装有信号线，信号线与连接轴电学导通；所述信号线与外部控制系统连通，切刀依次通过连接轴、信号线与控制系统连通。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述绝缘座上安装有金属导电螺栓，导电螺栓穿过绝缘材料后与连接轴接触，导电螺栓外部连接信号线。

所述绝缘座上安装导线，导线一端与连接轴连通，另一端与信号线连通。

所述绝缘座上加工连通孔，信号线穿过连通孔直接与连接轴连通。

所述连接轴与切刀之间安装有切刀固定盘，切刀固定盘上安装切刀。

所述控制系统用于向切刀提供电压，以及侦测电路中的电流信号，并控制切刀的前进和后退。

所述连接轴另一端安装有切刀转动机构，连接轴与切刀转动机构电学隔离。

所述切刀转动机构由步进电机和减速齿轮组成，减速齿轮为绝缘材料。

本发明的有益效果如下：

本发明的切刀位置感应装置通过在绝缘座上安装切刀，切刀依次通过切刀固定盘、连接轴、导电螺栓、信号线连通控制系统，控制系统向切刀提供一电压。当切刀与芯轴接触的瞬间构成电流通路，整个通路中产生电流，控制系统侦测到电流信号后，立即控制切刀退回，可以避免切刀与芯轴发生碰撞，防止损坏切刀的刀刃和芯轴的表面，提高切刀和芯轴的使用寿命，降低生产加工成本，并且可以减少更换次数，大大提高生产效率。

附图说明

图1为纸管切割机的主视图。

图2为图1的俯视图，图中未示出夹紧旋转装置。

图3为本发明中刀具装置与芯轴配合的示意图。

图4为图3中刀具装置的俯视图。

图5为图4中沿AA方向的剖视图，仅示出一个切刀的结构。

图6为图4中沿BB方向的剖视图，仅示出一个切刀的结构。

图中：1、机架；2、夹紧旋转装置；3、刀具装置；4、水平移动装置；5、芯轴固定装置；6、驱动装置；7、控制系统；8、芯轴；9、中心辊；11、切刀；12、气缸；13、切刀转动机构；14、绝缘座；15、连接轴；16、导电螺栓；17、信号线；18、滑块；19、固定螺栓；20、基座；21、切刀固定盘；22、电机；23、丝杆；24、连接座；25、导轨。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

实施例一：

如图1和图2所示，使用本发明切刀位置感应装置的纸管切割机包括机架1和控制系统7，机架1的一端安装芯轴固定装置5和驱动装置6，另一端安装夹紧旋转装置2，驱动装置6与芯轴固定装置5连接在一定，用于驱动芯轴固定装置5旋转以及水平移动。芯轴固定装置5的中心位置安装有中心辊9，边缘安装有多根芯轴8，芯轴8的一端固定安装在芯轴固定装置5上，另一端正对夹紧旋转装置2，夹紧旋转装置2用于夹紧纸管并带动纸管高速旋转，完成切割。

纸管切割机的机架1上还安装有水平移动装置4，水平移动装置4上方安装有刀具装置3，可带动刀具装置3沿芯轴8轴线方向水平移动，通过每次移动一定的距离，刀具装置3切割套装在芯轴8上的纸管，形成一定长度的小纸管。水平移动装置4包括电机22，电机22的输出轴连接有丝杆23，丝杆23两端安装有连接座24，刀具装置3安装在丝杆螺母上。电机22驱动丝杆23旋转，带动刀具装置3水平移动。切割机控制系统7中设定有纸管产品的长度，刀具装置3完成一次切割后，水平移动装置4带动刀具装置3水平移动与纸管产品长度相同的距离，进行下一次切割，依次将整根长纸管切开。当整根长纸管被全部切割后，水平移动装置4带动刀具装置3回到起始位置，准备对下一根纸管进行切割。

如图3所示，刀具装置3包括上下两组刀具。以上面的刀具为例，如图4、5、6所示，刀具装置3包括驱动机构和切刀位置感应装置，驱动机构包括气缸12，气缸12的活塞杆连接滑块18，滑块18安装在导轨25上，导轨25固定在基座20上。滑块18上方通过固定螺栓19安装有切刀位置感应装置，切刀位置感应装置主体为绝缘座14，绝缘座14为绝缘材料。绝缘座14在水平方向加工有与气缸12轴线垂直的中心通孔，孔内安装有连接轴15，连接轴15可以导电，其一端安装有切刀转动机构13，另一端连接切刀固定盘21，切刀固定盘21上安装有切刀11。在本实施例中，切刀转动机构13由步进电机和减速齿轮组成，减速齿轮为绝缘材料，确保连接轴15与步进电机电学隔离，切刀转动机构13用于驱动连接轴15和切刀11转动。绝缘座14上方安装有金属导电螺栓16，导电螺栓16穿过绝缘座14上半部分，与连接轴15接触，同时导电螺栓16外部连接有信号线17，信号线17连接控制系统7，通过控制系统7控制并且加有一安全电压。通过以上结构，信号线17依次通过导电螺栓16、连接轴15、切刀固定盘21与切刀11连通。

刀具装置3开始工作时，切刀11没有与纸管接触，此时切刀11上具有电压，但是没有电流通过。气缸12推动滑块18和切刀11向芯轴8的位置移动，与高速旋转的纸管相切，将纸管切断。纸管被切断后，切刀11继续向前移动，当切刀11与芯轴8接触时，由于芯轴8是金属材料，且通过整个切割机构成通路。因此，切刀11与芯轴8接触的瞬间构成电流通路，整个通路中产生电流，此时信号线17中也会有电流流过，控制系统7侦测到信号线17的电流信号后，立即控制气缸12后退，将切刀11退回起始位置。通过以上不同的绝缘与导电结构的配合，控制系统7可以在切刀11与芯轴8接触的瞬间就监测到电流，控制切刀11退回，切刀11不会与芯轴8发生碰撞，避免损坏切刀11的刀刃和芯轴8的表面，提高切刀11和芯轴8的使用寿命，降低生产加工成本，并且可以减少更换次数，大大提高生产效率。

实施例二：

本实施例中，绝缘座14中部为绝缘材料，其他部分可以是金属材料，用于提高绝缘座14的刚性。连接轴15、导电螺栓16安装在绝缘材料中。

本实施例中，只要确保切刀11与控制系统7之间只有连接轴15、导电螺栓16和信号线17一条通路连通即可。

实施例三：

本实施例中，可以将信号线17通过其他导电结构直接与连接轴15连通，例如绝缘座14上加工专用的导线，该导线一端与连接轴15连通，一端与信号线17连通；或者在绝缘座14上加工连通孔，信号线17穿过连通孔直接与连接轴15连通即可。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，在不违背本发明精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。