專利名稱：切割機的制作方法
背景技術(shù)：
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切割硬塑料片的切割機，尤其涉及一種理想切割諸如具有少量橡膠摻加劑的硬塑料片的切割機。
2、相關(guān)技術(shù)說明切割方法在相關(guān)領(lǐng)域中是公知的，其用于使切割刀片(cuttingblade)進入硬塑料片的上表面和下表面以形成易斷的破裂點，以及使易斷的裂紋沿著塑料片厚度的方向延伸。(參見如日本未審查的公開專利JP 2001-047400，JP 2002-322096和JP 2002--103293)。
這種切割方法包括下面的特征。
-該方法不會產(chǎn)生可回收利用的切割廢料。
-切割時間短。
-切割機和切割模(cutting die)不昂貴，并且可以獲得具有高精度的切割形狀。
因此，上述的方法代替了常規(guī)的切割方法，并廣泛應(yīng)用于所要類型的硬塑料片的第一次和第二次加工。
這一切割方法目前的應(yīng)用操作范圍如下。
-硬塑料片的材料為具有含量少于50％的橡膠摻加劑的聚丙烯塑料。
-硬塑料片的厚度為0.5到4毫米。
-切割的形狀可以為線狀或者為封閉形狀，如圓形或者矩形(穿孔)。
另一方面，橡膠摻加劑的含量小于20％和厚度為4毫米或者更厚的硬塑料片通常一般由圓鋸或帶鋸進行切割。在這一方法中，對由鋸切割所產(chǎn)生的切割廢料進行回收利用是不可能的。由于靜電荷性質(zhì)，切割廢料還易于附著在硬塑料片上，因此，去除切割廢料需要額外的工時。硬塑料片的上表面和下表面被一層保護膜所覆蓋。當所述鋸的切割刃損壞時，該保護膜在切割面附近區(qū)域脫落。因此，需要嚴格的檢查，因為如果塑料片與留在縫隙中的廢料一起裝貨就會在第二次加工期間出現(xiàn)缺陷。因此，需要不會產(chǎn)生廢料的不同的切割方法。
然而，當使用常規(guī)的具有切割刀片的切割機時，上述的使切割刀片進入塑料片的上表面和下表面的方法具有缺陷，在切割如10毫米厚和含有0％的橡膠的厚硬塑料片時，在切割面上就會產(chǎn)生階梯和不規(guī)則部，切割面粗糙并且切割的精度下降。在極端情況下，有時在切割面與塑料片的上表面和下表面相遇處產(chǎn)生陡邊(毛刺)34(參看圖9)。這一陡邊非常鋒利并可能毀壞其它的聚丙烯塑料片，因而有必要人工去除所述的陡邊。因此，使用常規(guī)的具有鋸的切割機一直都是必要的。

發(fā)明內(nèi)容
在對用于切割厚的硬塑料片的方法進行細致的調(diào)查之后，發(fā)明者認為產(chǎn)生階梯、不規(guī)則部和不必要的邊緣的原因如下穿過厚的硬塑料片的裂紋的延伸是不穩(wěn)定的，并且不可能防止在裂紋表面出現(xiàn)大量的參差不齊的邊緣。因此，通過使裂紋從一側(cè)延伸而不是盡力使裂紋從頂部和底部平滑的結(jié)合，無階梯(高度不同)的切割面是可能獲得的。
厚的硬塑料片存在一些扭曲變形，并且在切割期間完全校正這些變形是不可能的。如果變形較大，在上部切割刀片的頂端和下部切割刀片的頂端在產(chǎn)生裂紋的時間之間就會出現(xiàn)時間差。這就很難使裂紋在承受壓力的表面上延伸。一種機構(gòu)用于在裂紋中產(chǎn)生彎曲，并且用于在由切割刀片產(chǎn)生的一條裂紋到達在前面的切割刀片的頂端與硬塑料片形成擠壓接觸的期間的其它切割刀片的擠壓點的附近時產(chǎn)生一個邊緣。
鑒于上述的問題，本發(fā)明者認為，在切割厚的硬塑料片的情況下，使切割刀片進入一個表面更加可能產(chǎn)生良好的切割面。相反，一種相關(guān)的方法用來切割軟材料，例如橡膠。在這一方法中，切割刀片僅安裝在所要切割材料的上表面和下表面的一側(cè)上，夾持材料的夾持器(holder)安裝在相對位置，并且切割刀片被壓入所述的材料中。在這一切割方法中，切割點隨著切割刀片的頂端的前進而移動。這不是脆性切割。必需在大于材料的厚度的距離內(nèi)擠壓切割刀片。了解這一方法并不會有助于解決硬塑料材料的脆性切割。
鑒于相關(guān)技術(shù)具有的問題，本發(fā)明提供一種切割機，其能夠獲得令人滿意的切割面，在所述的切割面上沒有階梯、不規(guī)則部和毛刺，并且該切割機在切割厚的硬塑料片時不會產(chǎn)生切割廢料。本發(fā)明還提供一種能夠在所述的塑料片被保護膜所覆蓋時能夠切割厚的硬塑料片。
本發(fā)明使用下述的裝置來解決上述問題。也就是，本發(fā)明提供一種通過使切割刀片進入硬塑料片來進行脆性切割的切割機，其中所述的切割刀片安裝在硬塑料片一側(cè)的上方或者下方，硬塑料片擠壓件安裝在硬塑料片的另一側(cè)，切割刀片是固定的，并且硬塑料片擠壓件能夠上下移動。
上述結(jié)構(gòu)的切割刀片是固定的。固定的切割刀片使其在切割期間非常的穩(wěn)定。然而，在本發(fā)明中，切割刀片還可以上下移動。因此，本發(fā)明所提供的機器還具有如下的結(jié)構(gòu)一種用于通過使切割刀片進入硬塑料片而進行脆性切割的切割機，其中所述的切割刀片安裝在硬塑料片一側(cè)的上方或者下方，硬塑料片支承件安裝在硬塑料片的另一側(cè)，硬塑料片支承件是固定的，并且切割刀片能夠上下移動。
在本發(fā)明的切割機中，當切割刀片進入到硬塑料片前述的深度時，裂紋立即在硬塑料片的厚度方向擴展，并且硬塑料片被切割出易斷的裂紋。在這一實施例中，切割刀片的進深優(yōu)選為0.4到0.8毫米。切割刀片的進深更加優(yōu)選的是0.5到0.6毫米。這既會使切割刀片有較長的使用壽命又能產(chǎn)生良好質(zhì)量的切割面。
本發(fā)明的切割機能夠滿意地切割20毫米厚的硬塑料片，或者薄一些，優(yōu)選4到20毫米的硬塑料片，更加優(yōu)選的是5到15毫米厚的硬塑料片。本發(fā)明的切割機還能夠滿意地切割含有少量橡膠的硬塑料片，或者換句話說，硬塑料片中含有重量百分比為0％或低于20％的橡膠。硬塑料片可以是聚丙烯片等。
切割刀片的頂端的兩端部在硬塑料的寬度方向上驅(qū)進時的時間差優(yōu)選保持盡可能的小，以獲得平滑的和令人滿意的切割面。因此，切割刀片頂端與硬塑料片擠壓件或支承件之間的垂向間隙的寬度方向上的變化少于0.2毫米并且更加優(yōu)選小于0.15毫米。如果這一變化為0.2毫米或者更高，在某些情況下，切割面的不規(guī)則度和粗糙度將趨于增加。
如果在硬塑料片覆蓋有保護膜，本發(fā)明的切割機切割保護膜和硬塑料片，所述的硬塑料片無脫落地設(shè)置在硬塑料片擠壓件或支撐件與硬塑料片準確的相同的位置的一側(cè)，在這一方式中，保護模設(shè)置在與對著切割刀片的塑料片的表面相對的表面上。能夠獲得這一效果是因為，保護膜幾乎沒有什么變形，存在一些附著力作用在硬塑料片上，并且硬塑料片被切割處的邊緣是尖銳的，等等。
所述的切割刀片優(yōu)選為Thomson刀片。切割刀片的頂端可以為直線形或平面上的封閉形。
本發(fā)明的切割機切割具有易斷裂紋的硬塑料片，所以不會產(chǎn)生切割廢料，切割時間短并且切割精度高?？梢垣@得無階梯、不規(guī)則部或毛刺的令人滿意的切割面，即使切割具有較少含量橡膠的厚硬塑料片。所述的切割也是令人滿意的，即使硬塑料片是厚的并且覆蓋有保護膜。


圖1為本發(fā)明的一個實施例的前視圖；圖2為示出了聚丙烯片擠壓件的透視圖；圖3為沿圖2中的線A-A所做的橫截面視圖；圖4為示出了刀片盒的透視圖；圖5為沿圖4中的線A-A所做的橫截面視圖；圖6為沿圖4中的線B-B所做的橫截面視圖；圖7為示出了切割機的上臺部的前橫截面視圖；
圖8為示出了切割機的下臺部的前橫截面視圖；圖9為示出了形成在切割面上的邊緣的草圖。
具體實施例方式
接下來將結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行描述。該實施例將本發(fā)明應(yīng)用于一種切割具有設(shè)定大小的連續(xù)的聚丙烯片的切割機。
在圖1中，擠出機1、主動輥(drive roller)2和同步車(synchronouscart)3從左向右設(shè)置。
擠出機1以固定的速度連續(xù)擠出聚丙烯片4。例如，擠出機1以1米每分的速度連續(xù)擠出10毫米厚、1500毫米寬的不含橡膠的聚丙烯片。同步車安裝在一對與聚丙烯片4的運動方向平行的軌道5上。同步車3開始位于左側(cè)的初始位置并能夠向右移動并通過車驅(qū)動設(shè)備6向左返回初始位置。主動輥2包括用于探測旋轉(zhuǎn)輥子的數(shù)目的旋轉(zhuǎn)編碼器。車驅(qū)動設(shè)備6由控制裝置進行控制以根據(jù)旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的信號驅(qū)動同步車3與聚丙烯片4的切割位置的移動同步。
切割機7安裝在同步車3的上部。切割機7包括用于向聚丙烯片4施加壓緊力的并且設(shè)置在垂向運動的上臺8一側(cè)的聚丙烯片擠壓件9，以及設(shè)置在固定的下臺10一側(cè)的切割刀片11。聚丙烯片擠壓件9和切割刀片11在聚丙烯片4的上方和下方的相對位置設(shè)置。切割刀片11為聚丙烯片4的寬度方向上直線伸出的帶形Thomson刀片。聚丙烯片擠壓件9和切割刀片11的長度比聚丙烯片4的寬度大。
切割機7的主要特征如下壓緊力300千牛頓沖程20毫米(在連續(xù)作業(yè)期間)空隙(daylight)194毫米無載下降速度26毫米每秒驅(qū)動速度10毫米每秒支承著聚丙烯片4的支承輥(support roller)12位于切割機7的前面和后面。支承輥12的高度被設(shè)置成使聚丙烯片4不能與聚丙烯片擠壓件9相接觸的高度，并且刀片盒13的彈性片16在下面描述。
接下來將結(jié)合圖4、圖5、圖6、圖8對刀片盒13進行描述。如圖4、圖5和圖6所示，刀片盒13包括一對相鄰設(shè)置的夾持塊14，和多個緊固在一對夾持塊14的各自外側(cè)的夾緊斜塊(clamping taperblock)15，和由固定在一對夾持塊14的內(nèi)側(cè)之間的帶形Thomson刀片構(gòu)成的切割刀片11，以及一對設(shè)置在切割刀片兩側(cè)的彈性片16。
每一夾持塊14由矩形的鋁合金并且其寬度大于聚丙烯片4的正方形桿構(gòu)成。夾緊斜塊15為橫截面形狀基本為直角三角形的塊，并且其由螺栓17在五個等間距的位置徑向固定在夾持塊14上。切割刀片11由螺母18固定在成對的夾持塊14之間。切割刀片11的頂端從夾持塊14的一個表面伸出。切割刀片11的長度大于聚丙烯片4的寬度。彈性片16由矩形截面的狹窄海綿狀橡膠構(gòu)成。彈性片16設(shè)置在切割刀片11的頂端兩側(cè)并與夾持塊14連接在一起。彈性片16稍厚于切割刀片11從夾持塊14伸出的高度。當沒有壓力施加在彈性片16上時，切割刀片11的頂端不伸出彈性片16，以便防止切割到手或手指。
與刀片盒13的成對的夾持塊14內(nèi)的切割刀片11的頂端相對的表面形成了參考表面14a。形成成對的夾緊斜塊15的斜面15a以朝向參考表面14a增寬。
如圖8所示，刀片盒13設(shè)置在切割機7內(nèi)。
如圖8所示，參考斜塊19在五個等間距的垂直于聚丙烯片4的運動方向的位置被固定，并且其位于形成下部襯底20的參考表面的上表面上，下部襯底20固定到切割機7的下臺上。夾緊斜塊21安裝在與參考斜塊19相對的位置，并位于形成下部襯底20的參考表面的上表面上。夾緊斜塊21用于沿著形成下部襯底20的參考表面的上表面并靠在橫截面為L形的部件23上前后運動，部件23由螺母裝置22夾固在下部襯底20上。夾緊斜塊21通過附圖中未示出的氣缸而能夠相對于參考斜塊19前進和后退。參考斜塊19和夾緊斜塊21包括在各自相關(guān)表面上的斜面19a和21a。形成這兩個斜面19a和21a是為了朝向下部襯底20的上表面增寬。
如圖8所示，當?shù)镀?3設(shè)置在切割機內(nèi)時，刀片盒13徑向插入由夾固到下臺10上的下部襯底20、參考斜塊19和夾緊斜塊21所圍成的梯形截面的空間，并且當夾緊斜塊21通過氣缸向參考斜塊19一側(cè)擠壓時，參考表面14a沿著夾緊斜塊15的斜面15a向著由下部襯底20的參考表面形成的上表面擠壓，夾緊斜塊19被擠壓到參考斜塊19的斜面19a，從而刀片盒13被準確的定位和夾緊。
接下來將結(jié)合圖2、圖3和圖7對聚丙烯片擠壓件9進行描述。
如圖2和圖3所示，聚丙烯片擠壓件9包括夾持塊24，多個夾固到夾持塊24的兩外側(cè)的夾緊斜塊25，以及夾固到夾持塊24的底部的擠壓板26。
夾持塊24為矩形鋁合金的并且其寬度大于聚丙烯片4的正方形桿。夾緊斜塊25為橫截面形狀基本為直角三角形的塊，并且其由螺栓27在五個等間距的位置徑向固定在夾持塊24上。擠壓板26由硬塑料構(gòu)成，比如由聚丙烯塑料構(gòu)成。擠壓板26的長度大于聚丙烯片4的寬度。
與聚丙烯片擠壓件9的夾持塊24內(nèi)的擠壓板26相對的表面形成了參考表面24a。形成成對的夾緊斜塊25的斜面25a以朝向參考表面24a增寬。
如圖7所示，聚丙烯片擠壓件9設(shè)置在切割機7內(nèi)。
在圖7中，參考斜塊28在五個等間距的垂直于聚丙烯片4的運動方向的位置被固定，并且其位于形成上部襯底29的參考表面的下表面上，上部襯底29固定到切割機7的上臺8上。夾緊斜塊30安裝在與參考斜塊28相對的位置，并位于形成上部襯底20的參考表面的下表面上。夾緊斜塊30用于沿著形成上部襯底29的參考表面的下表面并靠在橫截面為L形的部件32上前后運動，部件32由螺母裝置31夾固在上部襯底29上。夾緊斜塊30通過附圖中未示出的氣缸而能夠相對于參考斜塊28前進和后退。參考斜塊28和夾緊斜塊30包括在各自相關(guān)表面上的斜面28a和30a。形成這兩個斜面28a和30a是為了朝向上部襯底29的上表面增寬。
如圖7所示，當聚丙烯片擠壓件9設(shè)置在切割機7內(nèi)時，聚丙烯片擠壓件9徑向插入由夾固到上臺8上的上部襯底29、參考斜塊28和夾緊斜塊30所圍成的梯形截面的空間。當夾緊斜塊30通過氣缸向參考斜塊28一側(cè)擠壓時，參考表面24a沿著夾緊斜塊25的斜面25a向著由上部襯底29的參考表面所形成的下表面擠壓，夾緊斜塊25被擠壓到參考斜塊28的斜面29a。因此，聚丙烯片擠壓件9以這種方式被準確的定位和夾緊。
安裝在上臺8和下臺10之間的制動器33控制著切割刀片進入到聚丙烯片4的進深(drive depth)。塊狀制動器33豎立在下臺的上表面上。形成制動器33的高度以便在上臺8向下進行切割并與制動器33的上面接觸期間，切割刀片進入到聚丙烯片4內(nèi)的進深為0.4到0.8毫米(更加優(yōu)選的是0.5到0.6毫米)。順便提及的是，驅(qū)動切割刀片進入硬塑料片的上表面和下表面的常規(guī)技術(shù)的切割刀片對于上表面和下表面進深為0.05到0.4毫米。
當切割刀11的頂端的兩端在聚丙烯片4的寬度方向上進行驅(qū)動時的時間差優(yōu)選保持盡可能的小，以獲得平滑的和滿意的切割面。切割刀片11的頂端與聚丙烯片擠壓件9之間的垂向間隙的寬度方向上的變化少于0.2毫米并且優(yōu)選小于0.15毫米。
接下來描述切割機的操作。
擠出機1連續(xù)的向外擠出聚丙烯片4，聚丙烯片4以一定的速度在主動輥2和支承輥12上向后流動。當對于聚丙烯片4的切割部位到達切割機7的切割刀片11時，車驅(qū)動設(shè)備6由控制裝置控制著根據(jù)固定在主動輥2上的旋轉(zhuǎn)編碼器發(fā)出的信號驅(qū)動同步車3，以便同步車3開始與聚丙烯片4的速度同步地向后移動。
接下來，通過下放切割機上的上臺8使聚丙烯片擠壓件9朝聚丙烯片4向下運動，并接觸聚丙烯片4的上表面。另外，當聚丙烯片擠壓件9下放時，聚丙烯片4被向下擠壓并接觸到切割刀片11。此外，當聚丙烯片擠壓件9下放，并且使切割刀片11進入聚丙烯片4一定的深度時，裂紋立即在聚丙烯片的厚度方向擴展，聚丙烯片4被切割出易斷的裂紋。
盡管圖1并未示出，覆蓋設(shè)備的保護膜有時可以安裝在擠出機1和主動輥2之間，以保護聚丙烯片4的上表面和下表面。如果在聚丙烯片4的上表面和下表面覆蓋有覆蓋設(shè)備的保護膜，對著聚丙烯片擠壓件9一側(cè)的保護膜能夠精確的切割在與聚丙烯片4相同的位置并且無脫落。這是因為，保護膜幾乎沒有什么變形，存在一些附著力作用在聚丙烯片4上，并且聚丙烯片4被切割處的邊緣是尖銳的，等等。
切割刀片11在連續(xù)的擠出機作業(yè)期間可以進行更換。切割刀片可以非常安全的進行更換，如果使用刀片盒13，其還可以在短時間內(nèi)進行更換。因此，可以在不停止生產(chǎn)線的情況下更換切割刀片。
接下來描述本發(fā)明的切割機的經(jīng)過試驗驗證過的效果。在試驗中使用了兩種類型的切割機和四種類型的聚丙烯片。該試驗通過切割面上的粗糙度和毛刺來評定切割面的質(zhì)量。切割機A為上述實施例所描述的本發(fā)明的切割機，其用于從聚丙烯片的一側(cè)驅(qū)動切割刀片。切割機B為現(xiàn)有技術(shù)中的切割機，其用于從聚丙烯片的上部和下部驅(qū)動切割刀片。在切割機A上的進深為0.5毫米，而在切割機B上的上下表面上的進深為0.2毫米。試驗結(jié)構(gòu)如表1所示。
表1橡膠含量切割機片厚度片厚度(％) 3mm 10mm0％ A △△0％ B ○×(有邊緣)30％A ○△30％B ○×(粗糙)說明符號○，△和×分別表示切割面的質(zhì)量為良、好和差。
表1中的結(jié)果示出了本發(fā)明的切割機A與現(xiàn)有技術(shù)的切割機B相比，切割面的質(zhì)量較少的受聚丙烯片厚度的影響。表1還示了本發(fā)明的切割機A可以令人滿意地切割10毫米厚的聚丙烯片，而現(xiàn)有技術(shù)中的切割機B就不行。
除了上述實施例中所述的線形切割，本發(fā)明的切割機還可以用于硬塑料片的第二次加工之前或之后的切割(穿孔)。
權(quán)利要求
1.一種通過使切割刀片進入硬塑料片來進行脆性切割的切割機，其中所述的切割刀片安裝在所述的硬塑料片的一側(cè)的上方或者下方，硬塑料片擠壓件安裝在所述的硬塑料片的另一側(cè)，所述的切割刀片是固定的，并且所述的硬塑料片擠壓件能夠上下移動。
2.一種通過使切割刀片進入硬塑料片來進行脆性切割的切割機，其中所述的切割刀片安裝在所述的硬塑料片的一側(cè)的上方或者下方，并且硬塑料片支承件安裝在硬塑料片的另一側(cè)，所述的硬塑料片支承件是固定的，并且切割刀片能夠上下移動。
3.如權(quán)利要求1或2所述的切割機，其中所述的切割刀片的進深為0.4到0.8毫米。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的切割機，其中所述的硬塑料片的厚度為4到20毫米。
5.如權(quán)利要求4所述的切割機，其中所述的硬塑料片的橡膠添加物的含量為占硬塑料片的重量百分比為0％或低于20％。
6.如權(quán)利要求5所述的切割機，其中所述的硬塑料片為聚丙烯片。
7.如權(quán)利要求1到6任一權(quán)利要求所述的切割機，其中，切割刀片頂端與硬塑料片擠壓件或支承件之間的間隙在寬度方向上的變化少于0.2毫米。
8.如權(quán)利要求1到7任一權(quán)利要求所述的切割機，其中硬塑料片在與對著切割刀片的表面相對的表面上有一層保護模。
9.如權(quán)利要求1到8任一權(quán)利要求所述的切割機，其中所述的切割刀片為Thomson刀片。
10.如權(quán)利要求1到9任一權(quán)利要求所述的切割機，其中所述的切割刀片的頂端為直線形。
11.如權(quán)利要求1到9任一權(quán)利要求所述的切割機，其中所述的切割刀片的頂端為平面上的封閉形。
全文摘要
一種切割機7通過使切割刀片11進入聚丙烯片4來切割具有易斷地裂紋的聚丙烯片4。切割刀片11安裝在所述的聚丙烯片4上方或者下方，聚丙烯片擠壓件9安裝在聚丙烯片的上方，所述的切割刀片11是固定的，并且所述的聚丙烯片擠壓件9能夠上下移動。在本發(fā)明的不同的結(jié)構(gòu)中，可以安裝支承聚丙烯片4的支承件，并且該支承件可以是固定的，切割刀片11可以上下移動。
文檔編號B26D7/02GK1606904SQ20041008417
公開日2005年4月20日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月15日
發(fā)明者樫本尊久 申請人:住友化學株式會社