CN102578705A - 一种新型的烟机滤嘴棒发射装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型的烟机滤嘴棒发射装置，主要用在烟机的滤嘴棒发射机上。其主要技术特征是：装置的结构由发射鼓右端装配部分、发射鼓左端装配部分、齿轮组部分、密封块装配部分、八连杆机构部分、光纤传感器安装部分、发射鼓前后的挡板部分等组成。本发明通过使用证明：彻底解决了原装置密封块和分气盘端面易磨损出现漏气的现象，导致滤嘴棒发射气压不足，造成滤嘴棒堵塞或夹断现象；克服了被夹断的滤嘴棒发射到下游机，造成下游机出现废品的缺陷。有效地提高了整条卷烟生产线的工作效率，明显地提高了产品质量。

Description

一种新型的烟机滤嘴棒发射装置

一、技术领域

本发明涉及一种烟机上的机械结构，主要是烟机滤嘴棒发射机上用的发射装置。

二、背景技术

现有的烟机滤嘴棒发射装置(见图1、2)，主要由手柄1、支座2、发射鼓3、密封块4、压块5、分气盘6、支座7、轴承8、进气接头9、弹簧10、螺栓11、发射鼓链轮12、发射管13、导向鼓14、密封块15、手柄16、连杆17、套18、球头19、螺塞20、装置支架21、销22、过渡链轮23、电磁离合器24、传动轴25、小链轮26、链条27、电机链轮28、电机29、接近开关30、电磁铁31、限位挡板32、33、螺母34等零件组成。

工作原理：(见图1、2)，通过电机29驱动电机链轮28，电机链轮28通过链条27带动小链轮26旋转，小链轮26和电磁离合器24安装在轴25上，过渡链轮23安装在电磁离合器24的轴承上，当电磁离合器通电后，电磁离合器的轴承被连接而随链条27一起旋转，过渡链轮23随电磁离合器24一起旋转，过渡链轮23通过链条22带动链轮12旋转，链轮12驱动发射鼓3旋转，发射鼓3按图2中箭头方向转动，此时位于发射鼓3上方的滤嘴棒F经导向鼓14导向后(见图2)，发射鼓3的每一个U型槽G中进入一根滤嘴棒(发射鼓3上共有18个U型槽G)，通过孔口P进行抽吸空气(空气流向见图1)，使此根滤嘴棒被紧紧地吸在发射鼓3的U型槽G中，待转过90度后，抽吸空气断开，滤嘴棒在密封板15和密封块4的支撑下继续随发射鼓3一起转动(见图2)，当此根滤嘴棒传到发射鼓3的下方位置时(发射鼓的U型槽对准分气盘6上入口P1(P1是一个截面为腰子形或似长椭圆形的孔)的位置，滤嘴棒在压缩空气推动下快速进入发射管13中，将滤嘴棒从发射管13中射出，进入下一道工序。

在以上工作过程中，决定发射鼓3U型槽中的滤嘴棒F准确进入分气盘6的入口P1的因素有三个：1发射鼓3的转速；2、压缩空气的推力；(3)分气盘入口P1腰子孔的宽度。发射鼓3的转速、腰子孔P1的宽度、滤嘴棒的长度均为定值，因此决定滤嘴棒F能否准确完全进入腰子孔P1是由压缩空气的推力决定的。当压缩空气的推力不足时，滤嘴棒整根进入腰子孔P1的时间就会变长，导致滤嘴棒末端未完全进入腰子孔P1时，发射鼓3的下一个U型槽又转到P1位置，此时则造成滤嘴棒被夹断或被夹住。当滤嘴棒被夹断时，被夹断的部分会被送入下游机(下道工序)，导致了下游机废品的产生，严重影响到整条卷烟生产线的质量；当滤嘴棒被夹住(未被夹断)，则需停机剔除被夹住的滤嘴棒，严重影响了本道工序的效率，同时会造成下游机等待滤嘴棒的现象，严重影响到整条卷烟生产线的效率。

经以上分析，原滤嘴棒发射装置频繁出现滤嘴棒夹断或被夹住的故障原因有两个方面：

首先密封块4与发射鼓3之间的气密封性不能保证(见图2)，发射鼓3又要要求转动灵活，故密封槽4与发射鼓3之间的间隙不能大于0.02mm，当间隙大于0.02mm时则会出现大量漏气，导致发射气压不足，无法将滤嘴棒发射出去，导致滤嘴棒管路堵塞或滤嘴棒被夹住或夹断，工作效率降低。密封块4与发射鼓3之间的间隙调整是靠支撑点P3来调整的，按原结构(见图1)，要保证0.02mm以内的间隙很难，因此调整时都是调整到0mm间隙，也就是说，密封块4是完全抱紧在发射鼓3上，于是发射鼓3上的负荷就增大了。在发射鼓3运行一段时间后，由于密封块4和发射鼓3是完全接触，发射鼓3高速运行，密封块4静止不动，且发射鼓3材料为刀具钢，密封块4材料为尼龙或其它塑料，故密封块4易磨损，密封块4磨损后，就与发射鼓3出现间隙，而密封块4的支撑点只有一个P3点，当密封块4和发射鼓3之间出现间隙，于是密封块4的受力平衡遭到破坏，密封块4开始松动，出现倾斜，且间隙随运行时间的增加而加大，致使密封块4与发射鼓3之间的间隙越来越大，导致密封块4密封面出现不圆度等现象，致使密封不好，出现大量漏气，以致发射气压不足，导致滤嘴棒出口堵塞或夹住等现象。

其次发射鼓3与分气盘6之间的气密性不能保证(图1)，分气盘6固定于支座7上，锁紧螺母34将发射鼓3的左端面紧紧地贴在分气盘6的右端面M上。但发射鼓3要转动灵活，必须保证发射鼓3与分气盘6的接触端面有间隙0.02mm，但在此结构中，发射鼓3与分气盘6是紧紧接触的，也就是间隙为0mm。发射鼓3的材料是刀具钢，分气盘6的材料是尼龙或其它别的工程塑料，于是发射鼓3的U型槽会切削分气盘6的右端面M，随着工作时间的增加，分气盘6的右端面M会被磨损，出现向外锥度的现象，导致气压大量从锥面泄漏，出现发射气压不足，导致滤嘴棒出口堵塞或夹住等现象。

基于以上原因，导致密封性不好，出现漏气，致使滤嘴棒出口堵塞，断滤嘴棒被发送等现象的产生，无法将滤嘴棒正常顺利地发射出去。

三、发明内容

本发明要解决的主要技术问题和目的是：针对现有的滤嘴棒发射装置存在的不足，设计一套新的滤嘴棒发射装置，从根本上克服装置的密封面易磨损漏气的缺陷，确保工作中滤嘴棒入口无因发射气压不足导致堵塞、夹棒及断滤嘴棒被发送的现象产生，有效地提高该道工序的生产效率。

本发明的主要技术方案是：装置的结构由a发射鼓右端装配部分、b发射鼓左端装配部分、c齿轮组部分、d密封块装配部分、e八连杆机构部分、f光纤传感器安装部分、g发射鼓的前后方安装挡板部分等组成。

本发明通过实际应用证明：完全达到研制目的，与原装置在结构上大不相同，彻底解决了密封块易磨损漏气和分气盘端面易磨损出现锥度漏气的现象，导致滤嘴棒发射气压不足，造成滤嘴棒堵塞或夹断现象；克服了被夹断的滤嘴棒被发射到下游机，造成下游机出现废品的缺陷；节约了气源，如以前需要气压3bar才能工作，而现在只需要2bar就能正常工作。有效地提高了整条卷烟生产线的工作效率，明显提高了产品的质量。

四、附图说明

下面结合附图，对本发明作进一步详细地描述。

图1，是现有滤嘴棒发射装置的主视剖视图。

图2，是图1的A-A剖视图。

图3，是本发明的主视剖视图

图4，是图3中I的放大图。

图5，是图3中II的放大图。

图6，是图3的B-B剖视图。

图7，是图6的E-E剖视图。

图8，是图3的C-C剖视图。

图9，是图3的D-D剖视图。

图10，是本发明右支座38的主视图。

图11，是图10F-F的剖视图。

图12，是本发明左支座54的主视剖视图。

图13，是图12的左视图。

图14，是图12的俯视图。

图15，是本发明新密封块45及其部件的主视剖视图。

图16，是图15的左视图。

图17，是本发明的电气原理框图。

五、具体实施方式

参照图3、4、5、8、6、9，本发明由密封圈35、法兰盘36、方形支撑块37、右支座38、滚针轴承39、隔圈40、深沟球轴承41、发射鼓42、罩43、手柄44、球头19、密封块45、挡块46、连杆17、齿轮支架18、装置支架21、销22、摇块47、铜套48、连杆49、50、51、滑杆52、滑座53、左支座54、螺钉11、进气接头56、齿轮组57、伺服电机58、深沟球轴承59、圆螺母60、隔套61、滚针轴承62、分气盘63、限位板64、密封圈65、光纤传感器66、圆弧块67、接近传感器68、挡板69、70、压圈71、72、扇形限位挡板73、电源箱74、螺钉75等零件组成。

参照图3、4、5，对本发明的主要技术方案进行具体说明：装置的结构是，a、发射鼓右端装配部分，在底座21上，通过螺钉安装好左支座54和右支座38，在发射鼓42的右端(见图3、4)，通过螺栓55连接一个带气孔的轴套42-1，同时装有密封圈35、滚针轴承39、隔圈40、深沟球轴承41，深沟球轴承安装在右支座38上，深沟球轴承41的左右两边分别安装两个压圈71、72，有四棵螺钉75均布在压圈上并穿过压圈，作为固定发射鼓42的轴向定位，在右支座38的上方通过螺钉安装方形支撑块37，手柄组件1通过螺钉、销安装在支撑块37上，并通过螺钉与扇形限位挡板73连接，定位法兰盘36装在滚针轴承39外，并用螺钉固定在右支座38左侧；b、发射鼓左端装配部分，在发射鼓42的左端(见图3、5)，装有齿轮组57、深沟球轴承59、圆螺母60、隔套61、滚针轴承62、分气盘63及密封圈65，深沟球轴承59安装在左支座54的孔内，分气盘63安装在滚针轴承62外，并用螺钉固定在左支座54上，限位板64通过螺钉安装在装置支架21支架21上方；c、齿轮组部分，在左支座54的左边(见图3、6、7)，通过轴承安装一个模数相同，齿数不等的由齿轮57-1、57-2、57-3、57-4、57-5、57-6，组成的齿轮组57，其中齿轮57-1、57-2、57-3为双联齿轮，伺服电机58与齿轮57-5相连，齿轮57-6与发射鼓42左端连接，在左支座54的中、下部孔中装有铜套48，过度接头54-1通过螺纹连接在铜套48右边，在铜套的左边通过螺钉安装进气接头56；d、密封块装配部分，密封块45(见图3、16)通过铜套48、过度接头54-1、弧形密封板45-4、两块压板45-6、45-7的圆弧、带密封圈的螺塞20及八连杆机构的两个支撑座P2、P3与左支座54和右支座38配合连接；e、八连杆机构部分，在右支座38、密封块45(见图3)的下方安装一套八连杆机构，其结构：手柄44通过销22与右支座38相连，摇块47与挡块46连接，连杆17通过销将手柄44和摇块47连接，连杆49通过销连接在挡块46上，滑座53通过螺钉固定在左支座54上，滑杆52安装在滑座53内，连杆51的一端通过销与滑座53相连，连杆50通过销与连杆49、51、滑杆52相连；f光纤传感器安装部分，在分气盘63内(见图8)，安装一个光纤传感器66，在分气盘63的上方固定安装一个圆弧块67，在圆弧块的弹性孔内固定一个接近传感器68；g、在发射鼓的前后方安装挡板部分，在发射鼓42的前方和后方(见图9)，通过螺钉分别固定安装挡板69和70。

所述的发射鼓42，除两端轴的结构不同外，其余的结构与原装置的发射鼓3相同。

所述的装置支架21，是有底板和前后挡板的槽形架。

所述的右支座38，采用图10、11结构。

所述的左支座54，采用图12、13、14结构。

所述的滚针轴承39、深沟球轴承41、深沟球轴承59、滚针轴承62，它们在大小规格上、外形上均不相同，只是名称相同。

所述的密封块45及其部件结构(见图15、16)：在密封块45的右端，通过螺纹安装手柄45-2、球头45-1及螺塞20，在密封块45的上方，通过螺钉固定弧形密封板45-4和安装一个螺套45-5，在密封块45的左端，通过螺钉固定大小两块压板45-6、45-7，在密封块45的下方，螺套48-8安装在密封块45的孔内，通过螺钉固定一块螺纹块45-11，调节螺杆45-10、螺母45-9通过螺纹连接在螺纹块45-11上，通过螺钉45-12连接一块弹性板45-13在密封块45上，螺套45-17安装在弹性板的孔内并与螺母45-15连接，调节螺杆45-14通过螺纹装在45-17内并与螺母45-16连接，

本发明的工作原理(见图3、6、8、9)：当伺服电机58收到来自可编程控制器的信号时，伺服电机开始运转，伺服电机驱动齿轮组件57转动(见图3、6)，齿轮组件57驱动发射鼓42旋转，发射鼓42(按图9中箭头方向)转动，此时位于发射鼓42上方的滤嘴棒进入发射鼓42的U型槽G中，发射鼓42的每一个U型槽G中进入一根滤嘴棒F(发射鼓42上共有18个U型槽G)，进入U型槽中的滤嘴棒F在负压的吸附下紧贴U型槽底(空气流向见图3，小孔42-2吸气从P口抽出)，随发射鼓42一起转动，待转过约90度后，负压空气断开，U型槽中的滤嘴棒F在密封板15和密封块45的支撑下继续随发射鼓42一起转动(见图9)，当此根滤嘴棒转到发射鼓42的下方位置时(发射鼓的U型槽对准分气盘63上的滤嘴棒入口P1(P1是一个截面为腰子型的孔)的位置(见图5)，U型槽中的滤嘴棒在压缩空气的推动下，从右向左快速进入分气盘63的腰子形入口P1中，(由压缩空气的流动方向见图3，压缩空气由进气接头56传至密封块45，通过密封块45内部的孔，将压缩空气传至发射鼓42的尾端，推动U型槽中的滤嘴棒)，并进入发射管13中，将滤嘴棒从发射管13中射出，进入下一道工序。

在上述过程中，(见图5、9)，一旦滤嘴棒在分气盘63下方入口P1处堵塞时或夹棒时，被光纤传感器66立即检测到，于是向可编程序控制器发出信号，可编程序控制器令电机58立即停止，避免滤嘴棒被夹断的现象，也克服了被夹断的滤嘴棒被发射到下游机，造成下游机出现废品的缺陷。

本发明主要解决了两个问题：

(一)、参照图3，八连杆机构上的两个支座P2、P3，将密封块45紧紧地压在分气盘63和右定位法兰盘36的两个圆周面上，此时当新发射鼓42运行时，由于分气盘63和右定位法兰盘36固定不动，只有新发射鼓42转动，故密封块45上的圆周面和新发射鼓42的圆周面不接触(新发射鼓42的半径比定位圆周面半径小0.02mm)，且密封块45由两个支撑，故密封块45的受力平衡不会遭到破坏，密封块45不会松动，而是紧紧地压在63和36上，密封块45与新发射鼓42始终保持小于0.02mm的间隙状态，从而满足了发射鼓42与密封块45之间的间隙要求，发射鼓42转动也灵活。从根本上克服了密封块45密封面易磨损、产生歪斜等现象，从而解决了密封块45的漏气，导致发射气压不足，造成滤嘴棒堵塞或夹断现象，同时也节约了气源。

(二)、参照图3、4、5，采用发射鼓42的轴向固定方式，即右端固定，左端游动的方式(见图4、5)，通过调节其右端的深沟球轴承41左右的压圈71、72，将分气盘63的右端面(M)与发射鼓42之间的间隙调节到0.02mm后，用螺钉75固定左右压圈71、72，则深沟球轴承41轴向被固定，发射鼓42轴向就被固定，则分气盘63与发射鼓42端面的间隙保持不变，从而克服了分气盘63右端面因磨损出现锥度的现象，保证了分气盘63与发射鼓42之间的气密封性。

参照图3、17、8，在电气方面，本发明采用购置的标准S7-300可编程序控制器作为主控器件，可编程序控制器通过PROFIBUS-DP总线与10台伺服驱动器进行通讯；人机界面采用触控式液晶显示屏，硬用MPI总线与可编程序控制器连接，人机界面监控每一个发射器的运转状况，给出发射当前信息，提示操作员处理，设置每个发射器正常运转需要的参数，显示已发射的滤嘴棒数量等；光纤传感器和接近传感器相互配合，用来检测入口P1是否有滤嘴棒夹断或堵塞，这两个传感器的信号是直接输入到伺服驱动器的，因此一旦入口有滤嘴棒夹塞，伺服驱动器能立即使伺服电机停止运转，以避免夹断滤嘴棒发射到下游；可编程序控制器的输入模块连接用于滤嘴棒计数光电传感器(共10个)、料库料位传感器、控制台按钮、下游卷烟机的滤嘴棒需求信号；输出模块连接电磁阀(10组)、接触器和滤嘴棒输送电机；可编程序控制器根据从输入模块采集到的信号来给伺服驱动器发送指令并决定电磁阀和接触器的动作时机。

工作过程：人机界面把设置好的参数如发射速度、加速度等通过MPI总线传送给可编程序控制器，可编程序控制器又通过PROFIBUS-DP总线把这些参数分别配置给每个伺服驱动器。当控制台按钮发出启动指令并且料库内滤嘴棒充足时，可编程序控制器就给伺服驱动器发送指令使对应的伺服电机上电处于准备运转状态，同时打开电磁阀接入压缩空气，下游卷烟机若在此时有滤嘴棒需求信号，可编程序控制器就发送运转指令，使伺服电机按设置的发射速度旋转。伺服电机旋转时，可编程序控制器累加来自光电传感器的脉冲信号，累加值即为已发射的滤嘴棒数量。当料库料位传感器检测到料位低到一定水平时，接触器闭合，滤嘴棒输送电机旋转，将滤嘴棒补充进料库。整个工作过程中，可编程序控制器不间断地读取各个伺服驱动器的状态，人机界面又不间断地读取可编程序控制器的内容，并将信息显示在屏幕上。

配合可编程序控制器所采用的电路图均为常规的普通电路。由于篇幅所限，这里不再详述。

Claims (2)

1.一种新型的烟机滤嘴棒发射装置，含、手柄组件(1)、连杆(17)、球头(19)、螺塞20、装置支架(21)、销(22)、螺栓(11)，其特征在于：装置的结构是，a、发射鼓右端装配部分，在装置支架(21)上，通过螺钉安装好左支座(54)和右支座(38)，在发射鼓42的右端，通过螺栓(55)连接一个带气孔的轴套(42-1)，同时装有密封圈(35)、滚针轴承(39)、隔圈(40)、深沟球轴承(41)，深沟球轴承安装在右支座(38)上，深沟球轴承(41)的左右两边分别安装两个压圈(71)、(72)，有四棵螺钉(75)均布在压圈上并穿过压圈，作为固定发射鼓42的轴向定位，在右支座(38)的上方通过螺钉安装方形支撑块(37)，手柄组件(1)通过螺钉、销安装在支撑块(37)上，并通过螺钉与扇形限位挡板(73)连接，定位法兰盘(36)装在滚针轴承(39)外，并用螺钉固定在右支座(38)左侧；b、发射鼓左端装配部分，在发射鼓42的左端，装有齿轮组(57)、深沟球轴承(59)、圆螺母(60)、隔套(61)、滚针轴承(62)、分气盘(63)及密封圈(65)，深沟球轴承(59)安装在左支座(54)的孔内，分气盘(63)安装在滚针轴承(62)外，并用螺钉固定在左支座(54)上，限位板(64)通过螺钉安装在装置支架(21)上方；c、齿轮组部分，在左支座54的左边，通过轴承安装一个模数相同，齿数不等的由齿轮(57-1)、(57-2)、(57-3)、(57-4)、(57-5)、(57-6)组成的齿轮组(57)，其中齿轮(57-1)、(57-2)、(57-3)为双联齿轮，伺服电机(58)与齿轮(57-5)相连，齿轮(57-6)与发射鼓(42)左端连接，在左支座(54)的中、下部孔中装有铜套(48)，过度接头(54-1)通过螺纹连接在铜套(48)右边，在铜套的左边通过螺钉安装进气接头56；d、密封块装配部分，密封块(45)及其部件通过铜套(48)、过度接头(54-1)、弧形密封板(45-4)、两块压板45-6、45-7的圆弧、带密封圈的螺塞(20)及八连杆机构的两个支撑座(P2)、(P3)与左支座(54)和右支座(38)配合连接；e、八连杆机构部分，在右支座(38)、密封块(45)的下方安装一套八连杆机构，其结构：手柄(44)通过销(22)与右支座(38)相连，摇块47与挡块46连接，连杆(17)通过销将手柄(44)和摇块(47)连接，连杆(49)通过销连接在挡块(46)上，滑座(53)通过螺钉固定在左支座(54)上，滑杆(52)安装在滑座(53)内，连杆(51)的一端通过销与滑座(53)相连，连杆(50)通过销与连杆(49)、(51)、滑杆(52)相连；f、光纤传感器安装部分，在分气盘(63)内，安装一个光纤传感器(66)，在分气盘(63)的上方固定安装一个圆弧块(67)，在圆弧块的弹性孔内固定一个接近传感器(68)；g、发射鼓的前后方安装挡板部分，在发射鼓(42)的前方和后方，通过螺钉分别固定挡板(69)和

2.根据权利要求1所述的新型的烟机滤嘴棒发射装置，其特征在于：所述的密封块45及其部件结构是，在密封块(45)的右端，通过螺纹安装手柄(45-2)、球头(45-1)及螺塞(20)，在密封块(45)的上方，通过螺钉固定弧形密封板(45-4)和安装一个螺套(45-5)，在密封块(45)的左端，通过螺钉固定大小两块压板(45-6)、(45-7)，在密封块(45)的下方，螺套(48-8)安装在密封块(45)的孔内，通过螺钉固定一块螺纹块(45-11)，调节螺杆(45-10)、螺母(45-9)通过螺纹连接在螺纹块(45-11)上，通过螺钉(45-12)连接一块弹性板(45-13)在密封块(45)上，螺套(45-17)安装在弹性板的孔内并与螺母(45-15)连接，调节螺杆(45-14)通过螺纹装在(45-17)内并与螺母(45-16)连接。

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