CN102295084A - 框架纸自动拼接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种框架纸自动拼接装置，能够提高设备自动化水平，减少消耗，提高设备有效作业率。砧刀与框架纸导轨底座固装在传动箱体上，在砧刀与框架纸导轨底座两侧下部设有砧刀；胶带吸持臂组件包括左、右两个胶带吸持臂，两者分别与传动箱体连接，并自由转动；两个胶带吸持臂还与各自的负压装置连接，它们的工作面分别与砧刀配合；胶带吸持臂组件下方是切纸摆动臂组件，V字型的两臂分别为左切纸摆动臂和右切纸摆动臂，在两者的结合处设有一对圆柱形导向柱；所述切纸摆动臂组件与传动箱体内的传动装置连接，传动装置与动力装置连接，动力装置与控制器电连接；切纸摆动臂组件的工作面也与砧刀配合；在切纸摆动臂组件下方是框架纸导向组件。

Description

框架纸自动拼接装置

技术领域

本发明涉及一种框架纸自动拼接装置。

背景技术

框架纸、也称金卡纸，是主要包装材料之一，在GDX2、ZB47等目前国内主要机型包装机上都没有实现自动拼接。目前的拼接方式是手动停机后人工拼接。

人工拼接的缺点一是增加了停机时间，每次用时50秒左右，每天拼接15次；二是增加了设备主动性剔除消耗，每次停、开运行时，设备剔除了8包烟；三是增加了操作人员的劳动强度。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种框架纸自动拼接装置，它能够提高设备自动化水平，减少消耗，提高设备有效作业率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种框架纸自动拼接装置，它包括砧刀与框架纸导轨底座、胶带吸持臂组件、切纸摆动臂组件、框架纸导向组件、传动装置以及动力装置；其中砧刀与框架纸导轨底座固装在传动装置的传动箱体上，在砧刀与框架纸导轨底座的两侧下部设有砧刀；胶带吸持臂组件包括左、右两个胶带吸持臂，两者分别与传动箱体连接，并自由转动；同时，左、右两个胶带吸持臂还与各自的负压装置连接，所述左、右两个胶带吸持臂的工作面还分别与砧刀配合，将胶带的上半段粘接在导轨底座上的框架纸上；在胶带吸持臂组件下方是切纸摆动臂组件，它为V字型，V字型的两臂分别为左切纸摆动臂和右切纸摆动臂，在两者的结合处设有一对圆柱形导向柱，两个圆柱形导向柱的圆心的中点与左右切纸摆动臂的摆动圆心重合，间隙为两层框架纸厚度，确保在用框架纸被切断后在各摆动臂工作面的作用下，以相应摆动臂圆心为中心向备用框架纸摆动，到达备用框架纸位置的胶带吸持臂工作面与胶带下半段粘接，实现在用与备用框架纸的拼接。所述切纸摆动臂组件也安装在传动箱体上，并与传动箱体内的传动装置连接，传动装置则与动力装置连接，动力装置与控制器电连接；切纸摆动臂组件的工作面也与砧刀配合：左、右切纸摆动臂上的动刀分别与框架纸导轨底座上的左、右砧刀配合切断备用、在用框架纸。切断备用框架纸是为了使其末端齐整并与导轨底座砧刀工作面底端齐平；切断在用框架纸是为了将在用框架纸尾端与备用框架纸粘接；切纸摆动臂组件的工作面与胶带吸持臂工作面及砧刀配合实现在用与备用框架纸的拼接。在切纸摆动臂组件下方是框架纸导向组件。

所述砧刀与框架纸导轨底座呈倒梯形，每个侧面均设有导轨I和导轨II，砧刀与框架纸导轨底座的两工作面夹角角度是23-28度。

所述胶带吸持臂组件的左、右两个胶带吸持臂结构相同，所述两胶带吸持臂分别与各自的轴套I连接，轴套I安装在传动箱体上，在轴套I内安装胶带吸持臂转轴，该转轴与胶带吸持臂驱动气缸连接，并带动相应的胶带吸持臂转动；胶带吸持臂驱动气缸通过气缸支轴与传动箱体安装；在各胶带吸持臂内还设有气道，气道在各胶带吸持臂工作面上设有负压孔，气道与胶带吸持臂转轴中的沿其轴向的转轴气道连通，转轴气道末端设有管接头，管接头与负压连接气管连接，负压连接气管与负压装置连接，负压气管管路上连接有负压传感装置，当胶带被安装到胶带吸持臂工作面封堵负压孔导致负压增加后，由控制器发出信号，使胶带吸持臂在气缸作用下摆动，将胶带压向导轨底座上的备用框架，使胶带上半段与备用框架纸粘接，并被保持在待拼接位置。

所述各胶带吸持臂与轴套的连接处设有U形固定块，U形固定块外部设有挡块。

所述各胶带吸持臂的工作面上设有胶垫，胶垫上设有与负压孔相应的孔洞。

所述切纸摆动臂组件设有切纸摆动臂底座，左切纸摆动臂和右切纸摆动臂与切纸摆动臂底座连接构成V字型；在左切纸摆动臂和右切纸摆动臂的工作面上分别设有动刀；切纸摆动臂底座与切纸摆动臂轴连接，切纸摆动臂轴置于轴套II内，轴套II安装在传动箱体上；切纸摆动臂轴末端与半齿轮连接，半齿轮上设有传感器作用板，它是一块铁板，用以触发传感器，使控制器检测到半齿轮的位置，同时半齿轮还与传动装置连接，传动装置与动力装置连接；传感器与控制器连接。

所述传动装置为驱动齿轮，它与半齿轮啮合；所述动力装置为步进电机，步进电机与控制器连接。

所述框架纸导向组件为一对辊轮，两者通过辊轮座安装在辊轮支撑块上。

所述切纸摆动臂组件、胶带吸持臂组件、框架纸导向组件置于透明防护罩内。

所述透明防护罩包括防护罩框架，在防护罩框架上设有透明面板，在防护罩框架的两内侧前端分别设有防护罩铰链块，各防护罩铰链块上设有防护罩铰链轴，两防护罩支架分别与防护罩铰链轴连接，防护罩铰链块有“关闭”与“打开”两个工作面，用于限定防护罩工作位置。

本发明的工作原理为：

1、安装备用框架纸盘，安装拼接胶带后，胶带堵住了负压孔，负压变化，负压装置通过负压检测，发信号至控制器(例如，PLC控制器)，PLC控制器的程序控制切纸摆动臂动作，摆动角度为全行程的一半，使备用框架纸拼接边齐整，准确保持在待拼接位置，切纸摆动臂到达半行程后随即回到原位置；程序控制拼接胶带吸持臂动作，吸持臂摆动，将胶带粘贴在待拼接框架纸上，胶带吸持臂保持在压紧拼接位置。

2、在用框架纸盘消耗将尽时，传感器检测到框架纸盘直径小到确定位置，程序控制切纸摆动臂以上述相反方向全行程摆动，切断在用的框架纸，并将在用的框架纸前端压在胶带吸持臂的胶带上，使备用与在用的框架纸实现拼接；程序随即控制吸持臂与切纸摆动臂向相反方向摆动，回到初始位置；拼接后备用框架纸架投入使用。

本发明的有益效果是：

1、切纸摆动臂的传动采用步进电机提供动力，全齿轮驱动半齿轮，通过脉冲数量实现切纸摆动臂按照一定角度摆动。

2、使用气缸驱动胶带吸持臂摆动，通过气缸行程调整确定吸持臂摆动角度，确保胶带吸持臂工作面转到导轨底座工作面并与之齐平，将胶带上半段粘附到备用的框架纸上并使其保持在待拼接位置。

3、切纸摆动臂上的切纸刀总共四片，动刀、和砧刀各两片，结构简单，形状、尺寸相同可互换；刀片固定孔为长槽，刀片钝后可重复多次打磨使用，减少备件库存及耗用。

4、左右两个切纸摆动臂与其底座，分体设计，工艺加工简单；摆动臂形状、位置确保其动作时与框架纸保持同心摆动。

5、切纸摆动臂底部上安有圆柱形导向柱，两个圆柱形导向柱的位置和间隙确保在用框架纸在被切断后，在摆动臂工作面的作用下，以摆动臂圆心为中心向备用框架纸摆动，到达备用框架纸位置的胶带吸持臂工作面与胶带下半段粘接，实现在用与备用的框架纸的拼接。圆柱形导向柱直接固定在摆动臂摆动块上，安装调整简单，易于确保其位置度。

6、砧刀与框架纸导轨底座的两工作面夹角角度是23-28度，最佳角度为26度，该最佳角度的确定，保证了部件总成的总体大小符合各包装机型安装使用空间要求；砧刀与框架纸导轨底座整体加工，通过加工孔使重量得以减轻，同时也为电气连线提供了穿行通道；砧刀与框架纸导轨底座还有导轨滑块及砧刀固定座的功能。

7、外部防护罩将部件总成上的动作件有效的加以封闭，增加安全性；外部防护罩铰链还拥有两个位置的定位功能，不必另处附加定位组件，简化了结构。

8、传动箱体采用板材框架结构，相对于铸造箱体，加工制造简单，有利于小批量加工投产；箱体两侧及后部板材上加工有窗孔，减轻了重量，也有利于箱体内部零件的检修、调整、更换。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图1a为图1的另一角度视图；

图2为砧刀与框架纸导轨底座结构示意图；

图3为胶带吸持臂组件结构示意图；

图3a为胶带吸持臂剖视图；

图3b为图3a的侧面视图；

图3c为胶带吸持臂横截面视图；

图4为切纸摆动臂组件结构示意图；

图4a为切纸摆动臂组件另一角度结构示意图；

图5为框架纸导向组件结构示意图；

图6为安装防护罩框架的整机结构图；

图6a为防护罩框架结构示意图。

其中，1.砧刀与框架纸导轨底座，2.胶带吸持臂组件，3.切纸摆动臂组件，4.框架纸导向组件，5.传动箱体，6.砧刀，7.胶带吸持臂，8.左切纸摆动臂，9.右切纸摆动臂，10.圆柱形导向柱，11.导轨I，12.导轨II，13.轴套I，14.胶带吸持臂转轴，15.胶带吸持臂驱动气缸，16.气缸支轴，17.气道，18.负压孔，19.管接头，20.负压连接气管，21.挡块，22.U形固定块，23.胶垫，24.孔洞，25.切纸摆动臂底座，26.动刀，27.切纸摆动臂轴，28.轴套II，29.半齿轮，30.传感器作用板，31.驱动齿轮，32.步进电机，33.辊轮，34.辊轮座，35.辊轮支撑块，36.防护罩框架，37.防护罩铰链块，38.防护罩铰链轴，39.护罩支架，40.遮板，41.加工孔。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

图1、图1a中，一种框架纸自动拼接装置，它包括砧刀与框架纸导轨底座1、胶带吸持臂组件2、切纸摆动臂组件3、框架纸导向组件4、传动装置以及动力装置；其中砧刀与框架纸导轨底座1固装在传动装置的传动箱体5上，在砧刀与框架纸导轨底座1的两侧下部设有砧刀6；胶带吸持臂组件2包括左、右两个胶带吸持臂7，两者分别与传动箱体5连接，并自由转动；同时，左、右两个胶带吸持臂还7与各自的负压装置连接，所述左、右两个胶带吸持臂7的工作面还分别与砧刀6配合；在胶带吸持臂组件2下方是切纸摆动臂组件3，它为V字型，V字型的两臂分别为左切纸摆动臂8和右切纸摆动臂9，在两者的结合处设有一对圆柱形导向柱10，两个圆柱形导向柱10的圆心的中点与左右切纸摆动臂的摆动圆心重合，间隙为两层框架纸厚度，确保在用框架纸被切断后在摆动臂工作面的作用下，以摆动臂圆心为中心向备用框架纸摆动，到达备用框架纸位置的胶带吸持臂工作面与胶带下半段粘接，实现在用与备用框架纸的拼接。所述切纸摆动臂组件3也安装在传动箱体5上，并与传动箱体5内的传动装置连接，传动装置则与动力装置连接，动力装置与控制器电连接；切纸摆动臂组件3的工作面也与砧刀6配合；在切纸摆动臂组件3下方是框架纸导向组件4。

砧刀6分别用螺栓安装在砧刀与框架纸导轨底座1两侧。动刀26也通过螺栓分别与左切纸摆动臂8、右切纸摆动臂9连接。

所述砧刀与框架纸导轨底座1呈倒梯形，其上设有加工孔41，以减轻其重量。砧刀与框架纸导轨底座1的每个侧面均设有导轨I11和导轨II12。两导轨的作用是将框架纸在水平方向上限定位置，防止横向窜动，两导轨间的中心线应与框架纸工艺进给中心线重合。为防止框架纸不能贴合在砧刀与框架纸导轨底座1的侧面，在导轨I11(也可在导轨II12)上，还设有遮板40，砧刀与框架纸导轨底1座的两工作面夹角角度是23-28度，尤以26度为佳。

所述胶带吸持臂组件2的左、右两个胶带吸持臂7结构相同，所述两胶带吸持臂7分别与各自的轴套I13连接，轴套I13安装在传动箱体5上，在轴套I13内安装胶带吸持臂转轴14，该转轴与胶带吸持臂驱动气缸15连接，并带动相应的胶带吸持臂7转动；胶带吸持臂驱动气缸15通过气缸支轴16与传动箱体5安装；在各胶带吸持臂7内还设有气道17，气道17在各胶带吸持臂7工作面上设有负压孔18，气道17与胶带吸持臂转轴14中的沿其轴向的转轴气道连通，转轴气道末端设有管接头19，管接头19与负压连接气管20连接，负压连接气管20与负压装置(例如，真空泵)连接。负压气管管路上连接有负压传感装置，当胶带被安装到胶带吸持臂工作面封堵负压孔导致负压变化后，由控制器发出信号，使胶带吸持臂在气缸作用下摆动，将胶带压向导轨底座上的备用框架，使胶带上半段与备用框架纸粘接，并被保持在待拼接位置。

所述各胶带吸持臂7与轴套13的连接处设有U形固定块22，U形固定块22外部设有挡块21。

所述各胶带吸持臂7的工作面上设有胶垫23，胶垫23上设有与负压孔18相应的孔洞24。

所述切纸摆动臂组件3设有切纸摆动臂底座25，左切纸摆动臂8和右切纸摆动臂9与切纸摆动臂底座25连接构成V字型；在左切纸摆动臂8和右切纸摆动臂9的工作面上分别设有动刀26；切纸摆动臂底座25与切纸摆动臂轴27连接，切纸摆动臂轴27置于轴套II28内，轴套II28安装在传动箱体5上；切纸摆动臂轴27末端与半齿轮29连接，半齿轮29上设有传感器作用板30，同时半齿轮29还与传动装置连接，传动装置与动力装置连接；传感器作用板30作用于传感器，传感器与控制器连接。

所述传动装置为驱动齿轮31，它与半齿轮29啮合；所述动力装置为步进电机32，步进电机32与控制器连接。

所述框架纸导向组件4为一对辊轮33，两者通过辊轮座34安装在辊轮支撑块35上。

所述切纸摆动臂组件3、胶带吸持臂组件2、框架纸导向组件4置于透明防护罩内。

所述透明防护罩包括防护罩框架36，在防护罩框架36上设有透明面板，在防护罩框架36的两内侧前端分别设有防护罩铰链块37，各防护罩铰链块37上设有防护罩铰链轴38，两防护罩支架39分别与防护罩铰链轴38连接。

Claims (10)

1.一种框架纸自动拼接装置，其特征是，它包括砧刀与框架纸导轨底座、胶带吸持臂组件、切纸摆动臂组件、框架纸导向组件、传动装置以及动力装置；其中砧刀与框架纸导轨底座固装在传动装置的传动箱体上，在砧刀与框架纸导轨底座的两侧下部活动安装砧刀；胶带吸持臂组件包括左、右两个胶带吸持臂，两者分别与传动箱体连接，并自由转动；同时，左、右两个胶带吸持臂还与各自的负压装置连接，所述左、右两个胶带吸持臂的工作面还分别与砧刀配合；在胶带吸持臂组件下方是切纸摆动臂组件，它为V字型，V字型的两臂分别为左切纸摆动臂和右切纸摆动臂，在两者的结合处设有一对圆柱形导向柱，两个圆柱形导向柱圆心的中点与左右切纸摆动臂的摆动圆心重合，两个圆柱形导向柱间留间隙，间隙与框架纸厚度相匹配；切纸摆动臂组件安装在传动箱体上，并与传动箱体内的传动装置连接，传动装置则与动力装置连接，动力装置与控制器电连接；切纸摆动臂组件的工作面与砧刀配合；在切纸摆动臂组件下方是框架纸导向组件。

2.如权利要求1所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述砧刀与框架纸导轨底座呈倒梯形，其上设有加工孔；在砧刀与框架纸导轨底座的每个侧面均设有导轨I和导轨II，在其中一个导轨上还设有遮板；砧刀与框架纸导轨底座的两工作面夹角角度是23-28度。

3.如权利要求1所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述胶带吸持臂组件的左、右两个胶带吸持臂结构相同，所述两胶带吸持臂分别与各自的轴套I连接，轴套I安装在传动箱体上，在轴套I内安装胶带吸持臂转轴，该转轴与胶带吸持臂驱动气缸连接，并带动相应的胶带吸持臂转动；胶带吸持臂驱动气缸通过气缸支轴与传动箱体安装；在各胶带吸持臂内还设有气道，气道在各胶带吸持臂工作面上设有负压孔，气道与胶带吸持臂转轴中的沿其轴向的转轴气道连通，转轴气道末端设有管接头，管接头与负压连接气管连接，负压连接气管与负压装置连接；负压气管管路上连接有负压传感装置，负压传感装置与控制器电连接。

4.如权利要求3所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述各胶带吸持臂与轴套的连接处设有U形固定块，U形固定块外部设有挡块。

5.如权利要求3所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述各胶带吸持臂的工作面上设有胶垫，胶垫上设有与负压孔相应的孔洞。

6.如权利要求1所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述切纸摆动臂组件设有切纸摆动臂底座，左切纸摆动臂和右切纸摆动臂与切纸摆动臂底座连接构成V字型；在左切纸摆动臂和右切纸摆动臂的工作面上分别活动安装动刀；切纸摆动臂底座与切纸摆动臂轴连接，切纸摆动臂轴置于轴套II内，轴套II安装在传动箱体上；切纸摆动臂轴末端与半齿轮连接，半齿轮上设有传感器作用板，传感器作用板作用于传感器，传感器与控制器连接；同时半齿轮还与传动装置连接，传动装置与动力装置连接。

7.如权利要求1或6所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述传动装置为驱动齿轮，它与半齿轮啮合；所述动力装置为步进电机，步进电机与控制器连接。

8.如权利要求1所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述框架纸导向组件为一对辊轮，两者通过辊轮座安装在辊轮支撑块上。

9.如权利要求1所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述切纸摆动臂组件、胶带吸持臂组件、框架纸导向组件置于透明防护罩内。

10.如权利要求9所述的框架纸自动拼接装置，其特征是，所述透明防护罩包括防护罩框架，在防护罩框架上设有透明面板，在防护罩框架的两内侧前端分别设有防护罩铰链块，各防护罩铰链块上设有防护罩铰链轴，两防护罩支架分别与防护罩铰链轴连接。

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