本發(fā)明屬于自動(dòng)化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種膠帶切割機(jī)構(gòu)及其方法。

背景技術(shù)：

膠帶包扎、纏繞是線束生產(chǎn)中較為關(guān)鍵的一道工序，其工作效率和品質(zhì)也直接影響著線束生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。在線束包扎、纏繞膠帶過(guò)程中需要有膠帶切斷環(huán)節(jié)，如用于手動(dòng)包扎膠帶的膠帶切割器、用于線束焊點(diǎn)點(diǎn)纏膠帶的點(diǎn)包機(jī)等都存在膠帶切割機(jī)構(gòu)。在現(xiàn)有技術(shù)中，膠帶的切割主要是靠?jī)善饺械镀碾p刃相對(duì)交錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，利用刃部剪切作用將膠帶切斷，通俗理解為用剪刀原理將膠帶剪斷。由于剪切時(shí)雙刃必須要貼緊，在剪切過(guò)程中勢(shì)必會(huì)造成刃部磨損。而且膠帶一面是具有粘性的，在剪切過(guò)程中，膠帶上的黏膠很容易粘在刃部。實(shí)際使用過(guò)程中只要有少量的黏膠粘在刃部就會(huì)影響膠帶的切割效果，造成膠帶切不斷。雖然可以用增大刀片的貼緊力的方式來(lái)改善粘膠對(duì)切割效果的影響，但這樣會(huì)大大增加刀刃的磨耗，嚴(yán)重影響刀片的使用壽命?，F(xiàn)有膠帶切割方式對(duì)膠帶的適應(yīng)性也不是很理想。目前線束包扎、纏繞用膠帶一般有PVC基材、纖維布基材、絨毛布基材等類型的膠帶，各種膠帶的粘性也有很大的差別。

現(xiàn)有技術(shù)中，大量采用的是平刃剪刀原理來(lái)切割膠帶。但是該方式會(huì)帶來(lái)如下問(wèn)題：1.不可避免的粘膠給切割膠帶帶來(lái)的切不斷問(wèn)題；2.刀片刃部磨損帶來(lái)的刀片壽命和切割困難問(wèn)題；3.對(duì)切割的膠帶種類適應(yīng)性不強(qiáng)的問(wèn)題。本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種創(chuàng)新型膠帶切割機(jī)構(gòu)，很好的解決了上述粘膠導(dǎo)致膠帶切不斷、刀刃磨損導(dǎo)致切割困難和刀片壽命不理想、對(duì)各種類型的膠帶切割效果不一致的問(wèn)題。因此，現(xiàn)有切割方式往往對(duì)PVC基材膠帶、粘性小的膠帶會(huì)有較好的切割效果，但是對(duì)布基膠帶和粘性大的膠帶的切割會(huì)比較不理想。由此帶來(lái)的膠帶切割問(wèn)題嚴(yán)重影響著整個(gè)線束包膠工序的效率，也增加了線束生產(chǎn)廠家的維護(hù)成本和維護(hù)時(shí)間。有必要開發(fā)一種切割效果更好的膠帶切割機(jī)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于解決上述粘膠導(dǎo)致膠帶切不斷、刀刃磨損導(dǎo)致切割困難和刀片壽命不理想、對(duì)各種類型的膠帶切割效果不一致等技術(shù)問(wèn)題，并提供了一種能適應(yīng)各種黏性、材質(zhì)膠帶的切割機(jī)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

膠帶切割機(jī)構(gòu)包括上刀片和下刀片，上刀片和下刀片的開刃部均呈鋸齒狀，且兩片刀片的鋸齒分別位于切割機(jī)構(gòu)中待切割膠帶所處位置的兩側(cè)；上刀片和/或下刀片上設(shè)有驅(qū)動(dòng)裝置，用于驅(qū)動(dòng)兩片刀片產(chǎn)生對(duì)向運(yùn)動(dòng)并分別從相反方向刺穿膠帶；上刀片和下刀片的鋸齒部位的運(yùn)動(dòng)行程在待切割膠帶所處位置處具有一定的重疊，且在該重疊行程中，兩片刀片的非開刃面之間貼近但保持一定間距。

本發(fā)明中，上刀片和下刀片僅僅用于區(qū)分其名稱，并非對(duì)刀片的布置位置或形式進(jìn)行限定。當(dāng)兩片刀片垂直安裝并運(yùn)動(dòng)時(shí)，一片刀片在上，另一片刀片在下。但是當(dāng)兩片刀片水平安裝并運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩片刀片并非上下關(guān)系而是水平上的左右關(guān)系。本發(fā)明中，刀片本體上存在兩個(gè)面，分別為開刃面和非開刃面，其中刀片非開刃面是指刀片與刃部齒槽所在面形成尖角的一側(cè)表面(如圖3中的標(biāo)記10所指的面)，開刃面是指刀片與刃部齒槽所在面形成鈍角的一側(cè)表面(如圖3中的標(biāo)記9所指的面)。兩片刀片的運(yùn)動(dòng)重疊行程長(zhǎng)度、非開刃面之間間距的具體取值需要根據(jù)試驗(yàn)進(jìn)行確定，其基本原則是保證膠帶被順利切斷，具體的優(yōu)選參數(shù)可見(jiàn)本發(fā)明后續(xù)的優(yōu)選方式。

本發(fā)明的核心在于，用兩片開刃部均呈鋸齒狀的鋸齒刀片替代了現(xiàn)有技術(shù)的平刃剪刀片，利用兩片鋸齒刀片相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，首先接觸到膠帶的齒部刃尖將膠帶刺破，既起到開破口的作用，又能起到固定膠帶的作用，在切割膠帶的時(shí)候，膠帶可以不用張緊。在進(jìn)一步運(yùn)動(dòng)過(guò)程中利用鋸齒側(cè)刃的咬合作用將膠帶切斷。兩片刀片在切割過(guò)程中并不接觸，而是保持一定的微小間隙，這樣就很好的避免了刀片的磨損問(wèn)題。同時(shí)，因?yàn)榈镀g的間隙很小(遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于膠帶的厚度)，在切割過(guò)程中膠帶就不會(huì)被擠進(jìn)縫隙而影響切割。而刃部處不可避免會(huì)沾上的黏膠又能被刀片排擠離開刃部，方便后續(xù)清理又不會(huì)影響膠帶的切割。

作為優(yōu)選，上刀片和下刀片的鋸齒側(cè)刃在膠帶上的投影之和需覆蓋膠帶的整個(gè)橫向跨度范圍。由于兩片刀片之間存在間距，因此其鋸齒側(cè)刃在膠帶上的投影實(shí)際上也是存在一定間距的。但由于切口本身具有一定的厚度，因此只要兩片刀片的間距足夠小，就可以等效為兩側(cè)鋸齒側(cè)刃在投影之和覆蓋膠帶的其中一個(gè)斷面跨度，經(jīng)過(guò)其切割后，該斷面被整體斷開，完成膠帶的切割過(guò)程。

作為優(yōu)選，上刀片和下刀片上的鋸齒在待切割膠帶的橫向跨度范圍內(nèi)相互錯(cuò)位。鋸齒的錯(cuò)位是為了使兩側(cè)的刀片齒部刃尖對(duì)膠帶橫向跨度上的多個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行刺破，將膠帶的待切割面預(yù)先斷開呈多節(jié)小段，以便于鋸齒側(cè)刃的切割。

作為優(yōu)選，上刀片和下刀片上的鋸齒錯(cuò)開后，形成齒頂對(duì)齒槽的相對(duì)位置布置。該方式下，能夠最大限度地將膠帶的帶切割面斷開成均勻地小段。

進(jìn)一步的，上刀片和下刀片的鋸齒參數(shù)完全一致，這樣切割后的膠帶斷口處會(huì)保持相對(duì)的規(guī)整。

作為優(yōu)選，上刀片和/或下刀片的齒距尺寸范圍為1～5mm。該尺寸有利于控制鋸齒側(cè)刃總長(zhǎng)，防止鋸齒刃尖分布過(guò)密和刀片切割膠帶行程過(guò)大，同時(shí)防止膠帶斷口處出現(xiàn)明顯的鋸齒狀斷面。

作為優(yōu)選，上刀片和/或下刀片的鋸齒齒尖角度范圍為30～120°。該角度能夠在保持較大的鋸齒側(cè)刃的切割分力情況下，減小齒高尺寸從而控制刀片切割膠帶行程不會(huì)過(guò)大。

作為優(yōu)選，兩片刀片在行程重疊位置的非開刃面間距為0.05-0.20mm。該尺寸能夠在保證兩片刀片在切割過(guò)程中不會(huì)碰觸的前提下，盡量縮小刀片間距尺寸，使其有利于膠帶的切割。

作為優(yōu)選，下刀片固定于下刀片固定座上；上刀片通過(guò)刀片支板和精密直線導(dǎo)軌安裝于上刀片固定座的導(dǎo)軌固定面上，形成活動(dòng)切割刀片。該方式能夠?yàn)閮善镀那懈钸^(guò)程提供較好的精度。當(dāng)然，為了保證切割時(shí)刀片間距足夠的小，同時(shí)又不會(huì)引起兩片刀片間的碰觸，下刀片固定座的刀片安裝面與上刀片固定座的導(dǎo)軌安裝面須保持足夠的安裝精度和尺寸穩(wěn)定性。進(jìn)一步的，如果將下刀片固定座與上刀片固定座兩個(gè)零件合二為一，做成一個(gè)零件體，通過(guò)一次裝夾同時(shí)加工出下刀片安裝面與導(dǎo)軌安裝面，是最理想不過(guò)的。刀片支板的刀片安裝面須精加工完成，要保持較高的平面度要求；如果作尺寸鏈計(jì)算分析的話，那么安裝后刀片間距就是整個(gè)尺寸鏈的封閉環(huán)，封閉環(huán)的精度保證取決于所有組成環(huán)的精度，組成環(huán)包括：下刀片固定座刀片固定面與上刀片固定座導(dǎo)軌安裝面距離尺寸、導(dǎo)軌高度尺寸、刀片支板刀片安裝面的平面度尺寸。

需要指出的是，以上方案及各優(yōu)選方式中的技術(shù)特征在沒(méi)有相互沖突的情況下，均可進(jìn)行組合，不構(gòu)成限制。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述切割機(jī)構(gòu)的膠帶切割方法，具體為：將待切割膠帶送入上刀片和下刀片之間，驅(qū)動(dòng)上刀片和/或下刀片使其產(chǎn)生對(duì)向運(yùn)動(dòng)，膠帶被上刀片在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中推擠到與下刀片鋸齒刃尖7接觸，使膠帶被上刀片和下刀片的鋸齒刃尖所夾持固定；繼續(xù)驅(qū)動(dòng)刀片運(yùn)動(dòng)，使兩片刀片的鋸齒刃尖進(jìn)一步的插入到膠帶中，并在行進(jìn)過(guò)程中通過(guò)鋸齒側(cè)刃切割作用對(duì)膠帶進(jìn)行切割；當(dāng)兩片刀片運(yùn)動(dòng)到具有一定的重疊行程時(shí)，膠帶被完全割斷。

本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中能很好的適應(yīng)各種大粘性的布基膠帶，在切割過(guò)程中即使有不可避免的粘膠情況，也不會(huì)影響膠帶的切割。所以，本發(fā)明很好的解決了線束膠帶包扎過(guò)程中關(guān)鍵的膠帶切斷環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題，能很好的帶動(dòng)線束膠帶包扎自動(dòng)化設(shè)備的升級(jí)和普及推廣，能大大提高線束生產(chǎn)包扎膠帶環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)膠帶切割機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意和組成圖；

圖2是本發(fā)明設(shè)計(jì)膠帶切割機(jī)構(gòu)的側(cè)視圖；

圖3是用于描述本發(fā)明設(shè)計(jì)中鋸齒刀片的布置和主要技術(shù)參數(shù)的示意圖；

圖4是用于描述用本發(fā)明設(shè)計(jì)膠帶切割機(jī)構(gòu)在切割膠帶時(shí)，膠帶在被切割前的姿態(tài)；

圖5是用于描述用本發(fā)明設(shè)計(jì)膠帶切割機(jī)構(gòu)在切割膠帶時(shí)，膠帶在被切割過(guò)程中的狀態(tài)；

圖6是用于描述用本發(fā)明設(shè)計(jì)膠帶切割機(jī)構(gòu)在切割膠帶時(shí)，膠帶被切割完成時(shí)的狀態(tài)和刀片的狀態(tài)描述。

圖中附圖標(biāo)記：上刀片1a、下刀片1b、刀片支板2、下刀片固定座3、上刀片固定座4、精密直線導(dǎo)軌5、膠帶6、鋸齒刃尖7、鋸齒側(cè)刃8、刀片開刃面9、刀片非開刃面10、下刀片固定座刀片安裝面11、導(dǎo)軌固定面12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述和說(shuō)明。本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施方式的技術(shù)特征在沒(méi)有相互沖突的前提下，均可進(jìn)行相應(yīng)組合。

如圖1所示，本實(shí)施例的膠帶切割機(jī)構(gòu)包括上刀片1a、下刀片1b、刀片支板2、下刀片固定座3、上刀片固定座4、精密直線導(dǎo)軌5、膠帶6。

上刀片1a和下刀片1b的開刃部均呈鋸齒狀。如圖2、圖3所示下刀片1b固定于下刀片固定座3上，安裝時(shí)刀片非開刃面10貼緊下刀片固定座3上的刀片安裝面11。上刀片1a通過(guò)刀片支板2和精密直線導(dǎo)軌5安裝于上刀片固定座4的導(dǎo)軌固定面12上，形成活動(dòng)切割刀片。兩片刀片相對(duì)設(shè)置，其鋸齒分別位于切割機(jī)構(gòu)中待切割膠帶所處位置的兩側(cè)，當(dāng)兩片刀片對(duì)向運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋸齒相互接近，穿透膠帶后完成切割動(dòng)作。安裝完成后，上刀片1a和下刀片1b成圖2狀態(tài)布置(刀片非開刃面10相對(duì)布置)，且刀片間保持一定間距尺寸A(圖2中所示)。在保證兩片刀片在切割過(guò)程中不會(huì)碰觸的前提下，刀片間距尺寸A應(yīng)該越小越有利于膠帶的切割，實(shí)際應(yīng)用中A尺寸選取范圍在0.05～0.20mm之間，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)選取在0.05～0.10mm是比較合適的，。

上刀片1a和下刀片1b的鋸齒側(cè)刃在膠帶上的投影之和需覆蓋膠帶的整個(gè)橫向跨度范圍，以便膠帶斷面上的任意位置均能夠被鋸齒側(cè)刃所切割。本實(shí)施例中，兩片鋸齒刀片的橫向布置按照?qǐng)D3所示的方式，上刀片1a相對(duì)下刀片1b錯(cuò)開1/2齒距(齒距為圖3所示B尺寸)的位置，形成齒頂對(duì)齒槽的相對(duì)位置布置。但是，也并沒(méi)有非常嚴(yán)格的要求錯(cuò)開精確的1/2齒距，只要上下刀片的鋸齒能形成明顯的錯(cuò)位也是可以的。當(dāng)然，所述上、下刀片錯(cuò)開1/2齒距是基于上刀片1a和下刀片1b的鋸齒參數(shù)一致，并且鋸齒是均勻分布的前提下。如果刀片的鋸齒分布是不均勻的，那么只要能保證上、下刀片對(duì)應(yīng)部分的鋸齒是按1/2齒距錯(cuò)開的也是能順利的切割膠帶的，只是由于鋸齒分布的不均會(huì)導(dǎo)致膠帶斷口處的斷面不規(guī)整。

刀片的齒部開刃須足夠的鋒利，開刃不鋒利會(huì)嚴(yán)重影響切割效果，而其主要受齒距尺寸、齒尖角度尺寸、齒高尺寸等影響。圖3所示鋸齒刀片的齒距尺寸B不應(yīng)該選擇過(guò)大或者過(guò)小。如果齒距尺寸B選擇過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致膠帶斷口處出現(xiàn)明顯的鋸齒狀斷面，齒距越大越明顯，同時(shí)，也會(huì)導(dǎo)致刀片切割膠帶行程變大。如果齒距尺寸B選擇過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致鋸齒刃尖7分布變密和用于切割膠帶的鋸齒側(cè)刃8總長(zhǎng)變長(zhǎng)，從而導(dǎo)致切割膠帶時(shí)的切割應(yīng)力變小，不利于膠帶的切割。實(shí)際應(yīng)用中，齒距尺寸B通常選取范圍在1～5mm之間，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)2～3mm是比較合適的。圖3所示鋸齒刀片的齒尖角度尺寸D通常選取范圍在30～120°之間，根據(jù)實(shí)際試驗(yàn)D介于45°～90°是比較合適的。假設(shè)保持齒距尺寸B的不變，那么選取較小的齒尖角度尺寸D，雖然有利于提高鋸齒側(cè)刃的切割分力，但是，會(huì)使圖3所示齒高尺寸C變大，從而導(dǎo)致刀片切割膠帶行程變大。如果選取較大的齒尖角度尺寸D，那么，鋸齒側(cè)刃在切割膠帶時(shí)的切割分力則會(huì)下降而影響切割效果。所以，在實(shí)際使用過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)所切割膠帶的材質(zhì)、厚度、粘性等特性和切割空間合理選擇鋸齒刀片的齒距尺寸B、齒尖角度尺寸D。

圖4、圖5、圖6用于描述按照本發(fā)明制作的膠帶切割機(jī)構(gòu)在切割膠帶時(shí)的切割機(jī)理。如圖4所示，當(dāng)膠帶被切割之前，首先處于自由狀態(tài)的膠帶或已經(jīng)處于張緊狀態(tài)的膠帶被上刀片在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中推擠到與下刀片鋸齒刃尖7接觸，此時(shí)，膠帶被上、下刀片的鋸齒刃尖所夾持固定。隨著上刀片繼續(xù)向下運(yùn)行，如圖5所示，上、下刀片的鋸齒刃尖進(jìn)一步的插入到膠帶中，起到開切割破口的作用和進(jìn)一步的固定膠帶姿態(tài)的作用。上刀片繼續(xù)下行到圖6所示位置的過(guò)程中是依靠刀片的鋸齒側(cè)刃8的切割作用將膠帶割斷。在圖6所示位置時(shí)，膠帶已經(jīng)被完全割斷，切割過(guò)程完成。此時(shí)，上、下刀片所對(duì)應(yīng)的鋸齒側(cè)刃有一定的重疊行程，如圖6所示E尺寸。在切割膠帶時(shí)，為確保膠帶能完全地被切割斷，此重疊行程是非常有必要的。特別是在切割有一定延展性的膠帶或膠帶基材纖維比較豐富的膠帶或者粘性特別大的膠帶的時(shí)候，如果空間允許，應(yīng)該盡可能的增大切割時(shí)的重疊行程E尺寸，確保切割完成后所有的粘連纖維、粘膠、切割飛邊都能夠被拉扯斷開。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，然其并非用以限制本發(fā)明。有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。例如，刀片的布置形式不限制于一片刀片固定，另一片刀片活動(dòng)的形式，如兩片刀片都為運(yùn)動(dòng)刀片都是可以采取的，目的是使刀片能形成相對(duì)的切割運(yùn)動(dòng)。刀片的驅(qū)動(dòng)裝置也不一定要采用精密導(dǎo)軌的形式，事實(shí)上任何能夠驅(qū)動(dòng)刀片的形式理論上都可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果，但是必須保證驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的精度和穩(wěn)定性，否則會(huì)造成刀片損傷。由此可見(jiàn)，凡采取等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。