CN101200076B - 超声波裁断装置及其调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的超声波裁断装置及其调整方法，采用相互连接的可调整支架，在可调整支架的下方悬挂固定超声波刀体，超声波刀体可绕与可调整支架之间的连接支点完成不同方向的旋转调节，以动态地调整与胶料的接触面、以及根据胶料厚度变化而改变超声波刀体的频率。可根据生产轮胎所需胶料的类型和型号的不同，能够在多个方向上进行调整超声波刀体与胶料的位置和距离，提高超声波刀体旋转调节的可控制性能，角度调节更为合理和精确。所述的超声波裁断装置具有一支架，一连接架，一连接板，一具有向下开口部的刀架，该刀架向上连接在所述连接板的下方，刀架的开口部内侧固定连接有一超声波刀体。

Description

超声波裁断装置及其调整方法

技术领域

本发明涉及一种用于橡胶轮胎加工过程中的胶料裁断装置，具体地采用可在三个角度进行旋转调节的超声波裁断装置及其方法，属于机械制造领域。

背景技术

轮胎是机动车辆的主要动作执行构件，轮胎加工质量是否能符合设计要求将直接决定机动车辆的安全性能。在橡胶轮胎加工中，根据贴合工艺和生产规格进行胶料裁断是必备的过程。不同于以往的物理剪切，现有较为先进和广泛应用的裁断工艺是采用超声波裁断装置。

超声波裁断是利用超声波高频振荡来振断胶料的分子链，所以胶料的断面较为光滑、后续进行贴合多种胶料时的粘结性较好。但是采用超声波裁断装置时需要非常谨慎，因为超声波刀体的价格较为昂贵，而且超声波刀体在进行裁切时不能出现空振和停滞，否则极易造成损坏。

如公开以下内容的在先专利，专利号为95101350，名称合成树脂包装材料的粘合切断装置，其主要包括用以夹住包装材料的两夹板以及相对设置的至少两个扬声器所组成，其中扬声器在切断包装材料时可以同步滑动，两扬声器发出不同频率的超声波。

如上述专利方案，由于两个夹板及相对设置的超声波扬声器不具备多个角度的调节能力，因而所裁切出的材料的贴合面尺寸较为单一，难以适应现有一条生产线加工多种类型和型号胶料的实际需求。而且，超声波刀体与胶料的接触面要求尽可能得大以避免超声波刀体的空振，使胶料贴合时能够更紧密，旋转调节后的裁刀与胶料的相对位置也需要根据生产实际要求而相应调整，通常是要在前后、上下、左右等位置上进行调整。而上述在先专利、以及现有技术中均未对此进行改进和公开。

发明内容

本发明所述的超声波裁断装置及其调整方法，在于解决上述问题而在三维方向上采用相互连接的可调整支架，在可调整支架的下方悬挂固定超声波刀体，超声波刀体可绕与可调整支架之间的连接支点完成不同方向的旋转调节，以动态地调整与胶料的接触面、以及根据胶料厚度变化而改变超声波刀体的频率。

本发明实现的目的在于，提供可根据生产轮胎所需胶料的类型和型号的不同，能够在多个方向上进行调整超声波刀体与胶料的位置和距离。

另一发明目的是，采取在可调整支架的下方悬挂固定超声波刀体的结构，以满足超声波刀体在三个方向上的小角度旋转调整，并不会起到阻碍作用。

该发明目的还在于，通过改进与可调整支架之间的支点连接结构，提高超声波刀体旋转调节的可控制性能，角度调节更为合理和精确。

为实现上述发明目的，所述的超声波裁断装置主要包括有：

一支架，该支架与应用所述超声波裁断装置的胶料裁断设备的行走机构相连接；

一连接架，该连接架通过螺栓连接在所述支架的侧部，连接架与支架之间的螺孔是长条形的；

一连接板，该连接板设置在所述连接架的下方，连接板与连接架通过螺栓进行连接，连接板与连接架之间的螺孔是长条形的；

一具有向下开口部的刀架，该刀架向上连接在所述连接板的下方，刀架与连接板通过螺栓进行连接，刀架与连接板之间的螺孔是弧形长孔，刀架的开口部内侧固定连接有一超声波刀体。

如上述方案的超声波裁断装置，整体的超声波刀体具备以下多个方向上的调整能力，即通过所述的支架与胶料裁断设备的行走机构的连接，随着行走机构的驱动，支架带动所述的连接架，并依次通过连接架、连接板、刀架而带动超声波刀体，在前后方向上沿铺设的胶料行进，通过刀体高频振荡来振断胶料的分子链以横向或纵向剪切胶料。

所述连接架与支架之间的螺孔是长条形的，既可以在连接架上，也可将支架上的螺孔设置为长条形，根据超声波刀体距离胶料的距离要求，通过螺栓在长条形螺孔中的位置以实现在垂直方向上的高度调整。即通过连接架下方的连接板，并通过连接板带动刀架和超声波刀体，整体地进行上下方向上的调整。

基于相同的原理，通过连接板与连接架之间的长条形螺孔，连接板可带动刀架在左右方向上调整超声波刀体。

刀架与连接板之间的弧形长螺孔，可提供刀架带动超声波刀体沿与连接板的固定中心进行小角度旋转调节。

另外，所述的超声波刀体连接胶料裁断设备的控制部。在控制部的控制下，超声波刀体高频振荡以裁断胶料，也可绕其固定点自身发生旋转以调节相对于胶料的裁切角度。这部分为现有技术，在此不再重复描述。

进一步的改进方案是，在所述超声波刀体的外部套设有刀座，刀座通过一定位轴连接在刀架的内侧一端，刀座另一端的连杆连接在刀架内侧两边的弧形螺孔内。通过上述刀架内侧两边的弧形螺孔，刀座带动超声波刀体绕定位轴进行旋转调节，旋转后再用弧形螺孔处的螺钉进行锁紧，从而可以调整超声波刀体相对于胶料的裁切深度，以适应不同厚度的多种胶料规格。

为防止超声波刀体本身可能存在的细微不同心问题，在刀座的端部设置一端套，该端套套接在超声波刀体的同侧端部。通过刀座和端套的共同夹持固定，解决了超声波刀体不同部分之间的细微不同心问题。超声波刀体的换能器和调幅器上述部位存在一节点，节点的两边因为刀体本身的振动而发生直径上的扩张、收缩，通过刀座和端套的共同夹持固定，则可有效抑制此类问题的发生。

为防止刀座和端套的共同夹持、固定超声波刀体时，因用力过大而损坏刀体，在所述的刀座和端套侧部开设有一通槽，在通槽上下端设置有螺孔，在上述通槽内设置有垫片。当使用螺栓夹持、固定超声波刀体时，垫片可起到适当的控制锁紧量的作用。

为防止刀架相对于连接板在水平位置的多个方向发生位移，即避免安装固定超声波刀体后发生偏转，而影响到裁断胶料时的胶料切面质量，所述的刀架上端面设置有止口，相对应地，连接板的下端面设置有供嵌入止口的定位柱。

为提高在上述已实现的多个方向上的调节量，所述连接架与支架之间的长条形螺孔是数排呈线性排列的。

基于相同的原理，连接板与连接架之间的长条形螺孔也可以是数排呈线性排列。

刀架与连接板之间的弧形长螺孔是在同一圆心的圆周上排列的。

本发明所述的超声波裁断调整方法，是将超声波裁断装置的支架与胶料裁断设备整机的行走机构连接，以行走机构带动包括支架的超声波裁断装置，在前后方向上沿所裁断的胶料调整距离；

调节螺栓在连接架与支架之间的长条形螺孔中的位置，在垂直方向上调整超声波刀体与胶料的高度距离；

调节螺栓在连接板与连接架之间的长条形螺孔中的位置，在左右方向上调整超声波刀体与胶料的水平距离；

调节螺栓在刀架与连接板之间的弧形长螺孔中的位置，由刀架带动超声波刀体绕与连接板的固定中心旋转，以调整超声波刀体裁切胶料的角度。

上述多个方向和角度上的调整不分前后，可根据轮胎加工生产要求来选择。

所述的超声波裁断调整方法，调节螺栓在刀架内侧两边的弧形螺孔中的位置，刀座带动超声波刀体绕定位轴进行旋转，旋转后再将弧形螺孔处的螺钉进行锁紧，以调整超声波刀体相对于胶料的裁切深度。

所述的超声波裁断调整方法，在所述刀座和端套侧部开设有一相互连通的通槽，在通槽上、下端分别设置数个螺孔，使用螺栓将通槽内的垫片锁紧以共同夹持、固定所述的超声波刀体。

综上内容，所述超声波裁断装置及其调整方法具有以下优点和有益效果：

1、实现可根据生产轮胎所需胶料的类型和型号，在多个方向上进行调整超声波刀体体与胶料的位置和距离。

2、在上述调整超声波刀体体与胶料距离和位置的前提下，能够实现超声波刀体在三个方向上的小角度调节，有利于保护刀体，避免刀体空振或阻滞。

3、超声波刀体旋转调节的可控性较强，角度调节更为合理和精确。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步的说明

图1是应用所述超声波裁断装置的胶料裁断设备的结构示意图；

图2是所述超声波裁断装置的结构示意图；

图3是图2的侧向剖面图；

图4是图2的侧向示意图；

图5是图2的另一侧向示意图；

图6是图2的俯视示意图。

如图1至图6所示具有，机架10，同步带传输装置11，滑轨12，滑块13，生产线14，胶料15；

支架1，连接架2，长条螺孔21，螺栓22，连接板3，螺栓31，定位柱33，刀架4，止口41，弧形螺孔42，刀座5，连杆51；

超声波刀体6，定位轴7，端套8，通槽9，螺孔91。

具体实施方式

实施例1，如图1至图6所示，所述超声波裁断装置的支架1连接滑块13，滑轨12嵌入滑块13，在胶料裁断设备的机架10侧部的同步带传输装置11的驱动下，支架1带动所述的连接架2，并依次通过连接架2、连接板3、刀架4而带动超声波刀体6，在前后方向上沿生产线14上铺设的胶料15行进，通过刀体6高频振荡来振断胶料15的分子链以横向或纵向剪切。

“L”形的连接架2，通过螺栓22连接在所述支架1的侧部，连接架2上的长条形螺孔21有数排并呈线性排列，在另一端面也设置有数排并呈线性排列的长条形螺孔21。

连接板3通过螺栓31连接在连接架2下方的长条形螺孔21内。

刀架4通过螺栓连接在连接板3的下方，刀架4的螺孔是数个弧形长孔，而且这些弧形长孔是在同一圆心的圆周上排列的。

刀架4的上端面设置有止口41，连接板3下端的定位柱33嵌入止口41。

在超声波刀体6的外部套设有刀座5，刀座5通过定位轴7连接在刀架4的内侧一端，通过连杆51连接在刀架4内侧两边的弧形螺孔42内。

在刀座5的端部设置一端套8，该端套8套接在超声波刀体6的同侧端部。

刀座5和端套8侧部开设有一通槽9，在通槽9的上下端设置有螺孔91，使用螺栓夹持、固定超声波刀体6时，通槽9内的垫片可起到适当的控制锁紧量的作用。

所述的超声波裁断调整方法，是将超声波裁断装置的支架1与胶料裁断设备整机的滑块13连接，以滑块13带动包括支架1的超声波裁断装置，在前后方向上沿所裁断的胶料15调整距离；

调节螺栓22在连接架2与支架1之间的长条形螺孔21中的位置，在垂直方向上调整超声波刀体6与胶料15的高度距离；

调节螺栓31在连接架2下方的长条形螺孔21中的位置，在左右方向上调整超声波刀体6与胶料15的水平距离；

调节螺栓在刀架4与连接板3之间的弧形长螺孔中的位置，由刀架4带动超声波刀体6绕与连接板3的固定中心旋转，以调整超声波刀体6裁切胶料的角度，可调整的角度在10-35°之间。

所述的超声波裁断调整方法，调节螺栓在刀架4内侧两边的弧形螺孔42中的位置，刀座5带动超声波刀体6绕定位轴7进行旋转，旋转后再将弧形螺孔42处的螺钉进行锁紧，以调整超声波刀体6相对于胶料16的裁切深度，调整角度在15-25°之间。

而且，在胶料裁断设备的控制部的控制下，超声波刀体6可绕其套接在刀座5内的固定点自身发生旋转以调节相对于胶料的裁切角度，调整角度在10-30°之间。

Claims (9)

1.一种超声波裁断装置，其特征在于：包括有，

一支架，该支架与应用所述超声波裁断装置的胶料裁断设备的行走机构相连接；

一连接架，该连接架通过螺栓连接在所述支架的侧部，连接架与支架之间的螺孔是长条形的；

一连接板，该连接板设置在所述连接架的下方，连接板与连接架通过螺栓进行连接，连接板与连接架之间的螺孔是长条形的；

一具有向下开口部的刀架，该刀架向上连接在所述连接板的下方，刀架与连接板通过螺栓进行连接，刀架与连接板之间的螺孔是弧形长螺孔，刀架的开口部内侧固定连接有一超声波刀体。

2.根据权利要求1所述的超声波裁断装置，其特征在于：在所述超声波刀体的外部套设有刀座，刀座通过一定位轴连接在刀架的内侧一端，刀座另一端的连杆连接在刀架内侧两边的弧形螺孔内。

3.根据权利要求2所述的超声波裁断装置，其特征在于：在刀座的端部设置一端套，该端套套接在超声波刀体的同侧端部。

4.根据权利要求3所述的超声波裁断装置，其特征在于：在所述的刀座和端套侧部开设有一通槽，在通槽上下端设置有螺孔，在上述通槽内设置有垫片。

5.根据权利要求1或4所述的超声波裁断装置，其特征在于：所述的刀架上端面设置有止口，连接板的下端面设置有嵌入止口的定位柱。

6.根据权利要求1或4所述的超声波裁断装置，其特征在于：所述连接架与支架之间的长条形螺孔是数排呈线性排列的；

连接板与连接架之间的长条形螺孔是数排呈线性排列的。

7.根据权利要求1或4所述的超声波裁断装置，其特征在于：刀架与连接板之间的弧形长螺孔是在同一圆心的圆周上排列的。

8.一种超声波裁断调整方法，其特征在于：是将超声波裁断装置的支架与胶料裁断设备整机的行走机构连接，以行走机构带动包括支架的超声波裁断装置，在前后方向上沿所裁断的胶料调整距离；

调节螺栓在连接架与支架之间的长条形螺孔中的位置，在垂直方向上调整超声波刀体与胶料的高度距离；

调节螺栓在连接板与连接架之间的长条形螺孔中的位置，在左右方向上调整超声波刀体与胶料的水平距离；

调节螺栓在刀架与连接板之间的弧形长螺孔中的位置，由刀架带动超声波刀体绕与连接板的固定中心旋转，以调整超声波刀体裁切胶料的角度。

9.根据权利要求8所述的超声波裁断调整方法，其特征在于：调节螺栓在刀架内侧两边的弧形螺孔中的位置，刀座带动超声波刀体绕定位轴进行旋转，旋转后再将弧形螺孔处的螺钉进行锁紧，以调整超声波刀体相对于胶料的裁切深度。

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