CN103538946B - 卫生纸卷切一体机 - Google Patents

Abstract

卫生纸卷切一体机,本发明属卫生纸加工行业机械的一个技术领域。为克服现有技术下的卷纸机在复卷卫生纸后，不能同机切断小纸卷的不足，本发明采取了如下措施：用卷纸辊直接旋转卷纸，由伺服电路根据卫生纸条张力的大小，直接控制调速电机和卷纸辊的转速，使张力和线速同时满足复卷的要求。在卷纸机上设置旋刀组件，由旋刀组件对卷好了的小纸卷在卷纸辊上进行切断；本发明的好处是：在复卷机构上采用了伺服控制技术后，解决了卫生纸条的张力和线速的问题，可用卷纸辊直接卷纸。同时复卷好的小纸卷可跟着卷纸机座和卷纸辊自由摆动，能通过这些机构实现对小卷的移动和定位，可满足切断机构的基本要求。使小纸卷的切断工序，可在本机内同时完成。

Description

卫生纸卷切一体机

技术领域

本发明属卫生纸加工行业机械的一个技术领域。

背景技术

卫生纸是我日常生活中常用的洁具。但是，卫生纸在纸厂里走下生产线时，是一个直径和长度都达到1米左右、重量达几百斤的大纸卷，这样的大纸卷给销售和使用带来了很多的不便，所以它并不能马上销售消费者使用。为此，这些卫生纸在销售前都要经过一道复卷、切断和包装的工序。

现有技术下卫生纸的复卷和切断工序都是分开进行的。工人首先把从造纸生产线上下来的大纸卷放到卷纸机上，复卷成直径约10-15公分的小纸卷，然后把这小纸卷送到切纸机上，切成长度约为10公分左右的小纸球，经包装后方可出售。复卷的过程就由大纸卷放纸，用空心纸管收卷成小纸卷。由于卫生纸本身能承受的拉力不大，经打孔刀打孔后则更是大打折扣，再加上大纸卷本身的质量大、惯性大，故此，卷纸机在复卷时，很难用卫生纸条拉动大纸卷自身转动的方式进行放纸。所以现有技术下的卷纸机无论放纸还是收卷，都是由纸辊带动大、小纸卷的外圆周转动来进行。把大纸卷18放在由打孔刀辊4驱动的两支同向联动的放纸辊1的中间，它们通过各自的圆周相接触。放纸辊1在打孔刀辊4的驱动下转动时，大纸卷18也跟着转动放纸，如图2所砂。这样的结构的好处是，放纸的速度取决于放纸辊1的转速，是基本恒定的。它不随大纸卷的直径而变化，比较适合笨重又柔弱的大纸卷。

在复卷的过程中，大纸卷放出的卫生纸条19要保持适当的张力，令卫生纸条19能紧贴底刀3的刀锋，以便于打孔刀辊4打孔。当打孔刀辊4转动时，打孔刀辊4上的打孔刀就会击打底刀3的刀锋。在这过程中，卫生纸条被打孔刀辊4上的打孔刀打出一排排小孔。如图2所示。由于上述放纸机构是以恒线速放纸、复卷时又要求放出的卫生纸条19有一定的张力，所以卷纸工艺对卷纸机构提出了既要恒线速又要能产生适当张力的技术要求。这一要求是目前卷纸机无法用纸辊直接卷纸的原因。在复卷卫生纸时，现有的机器一般都采用上述放纸机构相似的机构卷纸，即通过纸辊与小纸卷之间的圆周的接触，由纸辊驱动小纸卷转动实现复卷。为满足线速和张力两个要求，纸辊的线速也是小纸卷的线速略大于放纸线速成。这种方法的缺点是张力不稳定、容易把卫生纸条拉断。另一方面，复卷的小纸卷是放在纸辊上，是在一个自由的、松散的条件下卷成，而不是在纸辊上直接卷成。因此，小纸卷不在纸辊上。在这样的条件和环境下，无法通过机械机构对小纸卷进行移动和定位到刀具上，故在本机上无法完成切断工序。小纸卷的不固定，也无法在卷纸机上设置切断刀具对它进行同步自动切断。所以在现有技术下，复卷好的小纸卷必须要拿到切纸机上进行切断。这样就增加了工人的劳动量和工厂的生产成本

发明内容

要克服现有技术下的卷纸机在复卷卫生纸后，不能同机切断小纸卷的不足，其要解的技术问题是不小的。首先要满足复卷时卫生纸条对复卷线速和张力的要求，其次是复卷机上必须要具备切纸的刀具或装置。为此，本发明采取了如下措施：用卷纸辊直接旋转卷纸，由伺服电路根据卫生纸条张力的大小，直接控制调速电机和卷纸辊的转速，使张力和线速同时满足复卷的要求。在卷纸机上设置旋刀组件，由旋刀组件对卷好了的小纸卷在卷纸辊上进行切断；本机的具体结构是：在卷纸机座10上安装卷纸辊8和调速电机11，调速电机11通过传动装置带动卷纸辊8转动，卷纸机座10通过铰轴13铰接在机架12上，卷纸机座10和卷纸辊8等可轻松径摆动。铰轴13上安装有卷绕弹簧，卷绕弹簧在卷纸时为卫生纸条19提供张力（拉力）。旋刀组件14装在机架12的能使旋刀组件14切断小纸卷的位置上，旋刀组件14的轴上装有传动装置并通过它连接切纸电机16。切纸电机16可通过传动装置带动旋刀组件14转动切纸。卷纸机座10与机架12之间装有角度传感器用于测量卷纸机座10与机架12之间的角度变化，角度传感器连接伺服控制电路，伺服控制电路连接调速电机11用于控制调速电机11的转速。

本发明的好处是：在复卷机构上采用了伺服控制技术后，复卷卫生纸时，卫生纸条的张力和卷纸线速能同时得到满足。这样可大大减少卫生纸条在复卷的过程中被拉断的事件。更重要的是，在复卷机构上采用了伺服控制技术后，解决了卫生纸条的张力和线速的问题，可用卷纸辊直接卷纸。同时复卷好的小纸卷可跟着卷纸机座和卷纸辊自由摆动，能通过这些机构实现对小卷的移动和定位，可满足切断机构的基本要求。即能把小纸卷摆移至旋刀组件处实施切断工序，使小纸卷的切断工序，可在本机内同时完成。从而大大提高了工人的劳动生产率和降低了工厂生产成本。

附图说明

图1是卫生纸卷切一体机不装纸卷的前俯视图。

图2是卫生纸卷切一体机卷纸进行中的前俯视图。

图3是卫生纸卷切一体机切纸进行中的前俯视图。

图4是卫生纸卷切一体机的后俯视图。

图中：放纸辊1、放纸辊链轮2、底刀3、打孔刀辊4、打孔电机5、打孔电机链轮6、打孔刀辊链轮7、卷纸辊8、把手9、卷纸机座10、调速电机11、机架12、铰轴13、旋刀组件14、大皮带轮15、切纸电机16、小皮带轮17、大纸卷18、卫生纸条19、小纸卷20。

具体实施方式

为克服现有卷纸机在复卷卫生纸时，不能同机切断小纸卷的不足，本发明采取了由卷纸辊直接卷纸，卷成后带同小纸卷摆动到旋刀组件进行切断的方式，实现了同机切断。但是，这样的结构产生了一个新的技术问题，那就是直接地用卷纸辊卷纸时，小纸卷的线速和卫生纸条的张力要求如何能得到满足。由于放纸机构是恒线速的，小纸卷却在不断地“长大”，在这种情况下只能改变卷纸辊的转速来适应这一变化。具体地说就是，卷纸线速由放纸线速决定，卷纸辊8的转速由卫生纸条19的拉力决定。通过控制卷纸辊8的转速，同时满足卫生纸条19对线速和张力的要求。为此，本方发明，在复卷机构上采用了伺服控制技术，控制卷纸辊8的转速，使复卷卫生纸时，卫生纸条的张力和卷纸线速能同时得到满足；在本案中，带动卷纸辊的电机采用的是可调速电机11，它的转速平滑可调。调速的依据是卷纸机座10的摆动角度或所在位置。为“读取”卷纸机座10的摆动角度或所在位置，本方案在卷纸机座10与机架12之间安装了角度传感器。角度传感器连接伺服控制电路，伺服控制电路根据角度传感器传来的信号，控制调速电机11的转速。当卷纸线速大于放纸线速时，大纸卷18与小纸卷20之间的卫生纸条会缩短，卷纸辊8和机座10等会被卫生纸条拉动，而向大纸卷方向摆动。这时角度传感器检测到这一信号并把信号送到伺服控制电路，伺服控制电路根据这一情况减小了调速电机11的转速。避免把卫生纸条拉断，同时又使卫生纸条19在保持一定的张力的条件下完成复卷。当卷纸线速小于放纸线速时，上述过程相反。其结果同样是避免了把卫生纸条拉断，同时又使卫生纸条19在保持一定的张力的条件下完成复卷。

本方案采取的具体结构是：在卷纸机座10上安装卷纸辊8和调速电机11，调速电机11通过传动装置带动卷纸辊8转动。这里所述的传动装置包括皮带、链条和齿轮传动装置，它们都适合本方案使用。卷纸机座10通过铰轴13铰接在机架12上，卷纸机座10和卷纸辊8等可轻松径摆动。铰轴13上安装有卷绕弹簧，它的作用使卷纸机座10和卷纸辊8稍稍向旋刀组个的方向偏转一定的角度，为卷纸机座10的摆动调速获取适当空间，同时主要是在卷纸时，为卫生纸条19提供适当的张力（拉力）。旋刀组件14装在机架12的，能使旋刀组件14切断小纸卷的位置上。这个位置是在卷纸机座10的允许摆动范围内，同时能使旋刀组件14切断卷好的小纸卷。旋刀组件14的轴的一端装有传动装置并通过它连接切纸电机16。同样的这里所述的传动装置包括皮带、链条和齿轮传动装置，它们都适合本方案使用。切纸电机16可通过传动装置带动旋刀组件14转动切纸。在卷纸机座10与机架12之间装有角度传感器，用于测量卷纸机座10与机架12之间的角度变化。角度传感器连接伺服控制电路，伺服控制电路连接调速电机11，用于控制调速电机11的转速。这样的结构可得的效果是，卷纸机座10的摆动可控制调速电机11和卷纸辊8的转速。在静态时（不卷纸）卷纸机座10停留在调速电机11和卷纸辊8能达到最高转速的位置上，当卷纸机座10向大纸卷方向摆动时，调速电机11和卷纸辊8的转速，会随着卷纸机座10的摆动越来越慢。摆动幅度与减速幅度成正比，为避免在复卷时拉断纸条打下基础。这样的结构相当于由卫生纸条张力的大小来控制调速电机转速的低高。卫生纸条的张力大，卷纸机座10的摆动也大，电机的转速变低，卫生纸条的张力因此减小；卫生纸条的张力小，卷纸机座10在卷绕弹簧的作用下，反方向摆动，电机的转速变高，卫生纸条的张力因此增大。它通过控制卷纸辊8的转速使纸条保持一定的平衡的张力，卫生纸就在这种状态下完成复卷。这个张力的大小主要取决于铰轴13上安装的卷绕弹簧的弹力。只要适当选取弹簧即可满足卷纸工艺要求。

本机的工作过程是：首先把大纸卷18放在两支放纸辊1的中间，使三者圆周相交。然后由人由手把卫生纸条穿过底刀3与打孔刀辊4之间的空隙并缠绕在卷纸辊8外层的空心纸管上，如图2所示。跟着开启本机电源，打孔电机5通过传动装置带动打孔刀辊一端上的链轮7转动，打孔刀辊链轮7带动打刀辊4转动。打刀辊4另一端的链轮通过传动装置带动两支放纸辊1转动，放纸辊1带动大纸卷18转动以恒线速放纸。这里所述的传动装置可使用包括皮带、链条和齿轮传动装置，它们都适合本方案使用；未开启电源前，卷纸机座10在卷绕弹簧的作用下偏向旋刀组件14一侧，这位置把调速电机11、卷纸辊8的转速调到最高。一开机，卷纸辊8便以最高的转速转动，这个转速产生的线速大于放纸线速。这时由于卷大于放，使大纸卷18与小纸卷20之间的卫生纸条很快缩短，卫生纸条的张力越来越大。卫生纸条19产生的张力大于卷绕弹簧的弹力，结果卷纸机座10被拉向大纸卷18方向的一边。角度传感器检测到这信号并把它送到伺服电路，伺服电路据此把调速电机11、卷纸辊8的转速调低。使卷纸辊8上的小纸卷20的卷纸线速在一定的张力条件下等于大纸卷18的放线速。

当小纸卷20卷纸的份量达到要求时，工人可把机器停下来，停止卷纸，然后把卫生纸条剪断。打开调速电机11和切纸电机16的电源，使卷纸辊8和旋刀组件14同时转动。然后通过拉手9把卷纸机座向旋刀组件14的方向推动，使小纸卷20与旋刀组件14中的旋刀片旋转相交，并把小纸卷20切断，如图3所示。这样就实现了卫生纸的复卷和切断能在同一部机器上进行。另外，为防止损坏旋刀片，卷纸辊8上加工有刀槽，这样可以保证旋刀片能切断小纸卷20而又不损伤旋刀片；为在切断小纸卷20后能尽快取出纸球，以便提高工人的工作效率，卷纸辊8可选用变径轴，然后在轴瓦上加工刀槽即可。如果不用变径轴，可使卷纸辊8反转的方法同样能迅速取出纸球。但这些不是可选的，它们不是本申请要解决的技术问题。所以这些不是本申请的必要技术特征。

Claims (1)

1.卫生纸卷切一体机，主要包括卷纸机座（10）、卷纸辊（8）、调速电机（11）、旋刀组件（14），其特征在于：在卷纸机座（10）上安装卷纸辊（8）和调速电机（11），调速电机（11）通过传动装置带动卷纸辊（8）转动，卷纸机座（10）通过铰轴（13）铰接在机架（12）上，卷纸机座（10）和卷纸辊（8）可轻松摆动，铰轴（13）上安装有卷绕弹簧，卷绕弹簧在卷纸时为卫生纸条（19）提供张力，旋刀组件（14）装在机架（12）的能使旋刀组件（14）切断小纸卷的位置上，旋刀组件（14）的轴上装有传动装置并通过它连接切纸电机（16），切纸电机（16）可通过传动装置带动旋刀组件（14）转动切纸，卷纸机座（10）与机架（12）之间装有角度传感器用于测量卷纸机座（10）与机架（12）之间的角度变化，角度传感器连接伺服控制电路，伺服控制电路连接调速电机（11）用于控制调速电机（11）的转速。