[发明专利]内导热型热裁刀及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种针对橡胶胶料层实施裁切操作的热裁刀及其方法，具体地是将产生热能的供热组件与传感器直接设置于刀体的刃部，属于橡胶机械领域。

背景技术

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。

热裁刀是现有自动裁切设备经常使用的一种裁刀类型，热裁刀是基于加热原理而在胶料表面形成局部热软化缺口的前提下，利用锋利的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。

如公开以下内容的在先申请，申请号ZL200910017685.X，名称为热裁刀及其裁切方法，其技术方案是包括一组夹具体、以及被夹持在夹具体之间的刀体，在夹具体和刀体的基部之间衬垫有平板式加热板和平板式保温板，在平板式加热板的内部设置有一热源温度传感器。

采用上述结构的热裁刀在实施裁切时，平板式加热板所产生的热能从刀体的基部、沿纵向方向向前传递到刃部的前端，以在胶料表面形成局部热软化的缺口，刀体的刃部沿该缺口进行线性裁切。

如上述现有技术，主要存在以下几个方面的使用缺陷与问题：

向刃部提供热能的热源设置于刀体基部，虽然便于安装、但是在热量传递过程中会相应地产生热量损失，由此形成较大的能源浪费，这在胶料层裁切的生产现场显得较为突出。

热能产生与温度感知未设定于同一或邻近位置，不利于进行保温和准确控温，采用温度控制措施往往落后于实际温度情况。

为达到刃部等实施裁切操作关键部位的温度，会相应地在刀体基部和后端零部件处形成不必要的升温，从而易于导致部件被破坏和使用寿命的缩短。

发明内容

本发明所述的内导热型热裁刀及其方法，在于解决上述问题而将供热元件和温度传感器均内置于刀体的刃部内部，从而将所产生的热能直接作用于刀刃，在对胶料表面实施热软化的同时进行裁切操作。

本发明的目的是，将热源直接设置于实施裁切操作的刃部，不存在长距离热量传递而避免明显的热量损失，有效地节约能源。

另一发明目的是，热能产生与温度感知均设定于刀体的刃部，有利于准确地温度感知和由此进行控温，改变温度控制往往落后于实际温度变化的现状。

发明目的还在于，形成升温的是刃部等实施裁切的操作关键部位，避免在刀体基部和后端零部件处形成不必要的升温，有利于保护相关部件不被破坏和使用寿命的延长。

为实现上述发明目的，本发明所述的内导热型热裁刀主要包括有：

下夹具体、上夹具体和刀体，其中，

刀体具有夹持固定于下夹具体和上夹具体之间的基部、以及用于在胶料表面进行裁切的刃部。

与现有技术的差异之处在于，在所述刃部的内部，设置有用于将热能直接作用于刀刃的供热元件、以及用于连接外部电源和温控仪表和检测刀刃表面工作温度的温度传感器。

如上述基本方案，供热元件直接置入于刀体的刃部，热源最大限度地靠近需要热量的刀刃，不存在长距离热量传递而避免明显的热量损失。

同时，刀刃能够更快地升温与精确感知、控制其温度变化，满足并适应不同配方胶料对于特定温度的要求。

进一步地改进刀体与上、下夹具体之间的安装与拆卸精度、效率，可采取如下改进方案：

所述的上夹具体和刀体，分别抵靠于下夹具体后部的安装凸座前端面。

下夹具体、上夹具体和刀体，分别设置有通过连接螺栓进行垂向安装的螺孔。

在实际安装过程中，先将刀体的基部从前向后抵靠于下夹具体后部的安装凸座前端面，再在刀体的基部上放置上夹具体。同时，保证上夹具体也抵靠于下夹具体后部的安装凸座前端面，以使得下夹具体、上夹具体和刀体上用于垂向安装的螺孔全部对齐，最后使用连接螺钉即可将三者依次紧固连接。

更为细化与优化的改进措施是，分别连接供热元件和温度传感器的电源传感器线组成，从刀体的基部后端和安装凸座引出并连接于电源功率控制组件。

在采用上述热裁刀结构改进的基础上，本发明同时提出一种内导热型热裁刀裁切方法，具体地：