CN103968716A - 一种烟花筒立式成饼机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟花筒立式成饼机，包括装载烟花筒的料斗，所述料斗内设有柔性梳理机构，所述料斗下方自上至下依序设有导料机构、送料机构和成型机构。料斗中的烟花筒在柔性梳理机构的往复梳理下，结合导料板前后往复短距摆动所形成的振动效果，使得烟花筒以竖立的姿态分别进入导料机构，然后由送料机构对单个立式烟花筒进行点对点地接力传送，送至成型机构成型捆扎。该设备可以无间歇运行，能够可靠流畅地工作，生产效率大大提高；基于立式烟花筒原理设置的各工作机构，确保了其粉尘和噪音污染也远远低于现有设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动将多个烟花筒整理成筒饼的机械设备。
背景技术
花炮行业中，需要对大量凌乱放置的烟花鞭炮纸筒进行整理，按规定数量组合并捆扎成规则的多边形(一般是六边形)筒饼，然后才能进一步进行生产加工。这个过程，行业内通称洗筒，完成上述工作的机械设备称之为捆筒机、洗筒机或筒饼成型机。如授权公告号为CN201155953Y的中国专利文献公开的“一种自动洗筒机”；公开号为CN101551216A的中国专利文献公开的“半自动鞭炮洗筒成型机”；公布号为CN102162711A的中国专利文献公开的“一种鞭炮筒饼成型捆扎设备”等。该类设备料斗内对凌乱的纸筒进行整理，通过摇摆或振动等方式，将纸筒整理成卧式状态(即横倒的状态)并整齐堆积，然后有序送入下料槽。下料槽上开口承接料斗下料口，下开口对接成型机构模具的上端开口，构成纸筒下行通道；该下料槽自上而下由V形部分和直行部分组成，利用筒体的自重，有的还结合振动装置，将理料机构送出的纸筒进行动态满载储存并有序送入多边形成型模具。在成型模具内定量纸筒组合定型，并进行人工或自动捆扎，即成筒饼。
但是这类以筒子处于卧式状态为特征的现有设备存在下述弊端：1.成型捆扎时，多边形模具被占用，只能停机等待捆扎完成取出筒饼后，下料槽的纸筒才能进入模具；下料槽下端不放出纸筒，上端就不能接受纸筒；又进一步影响了料斗的工作。导致整个设备都只能间歇式工作，导致了生产效率降低。以8小时/工作日计，其每个工作日的最高加工量理论值为1400并；2.整理下料过程容易出现立式纸筒卡壳混乱现象，导致设备运行不畅，必须人工干预排除，设备可靠流畅性降低，导致了实际生产效率与理论最高值有很大差距。3.下料斗内将纸筒整理成卧式整齐堆积状态时，摇摆振动造成的噪音大，粉尘大，污染工作环境。
发明内容
为了解决上述问题，本发明所要解决的技术问题是，提供一种自动将多个烟花内筒整理成筒饼的机械设备，具有生产效率高，工作噪声小，工作粉尘小的特点。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种烟花筒立式成饼机，包括装载烟花筒的料斗，其特征在于，所述料斗内设有柔性梳理机构，所述料斗下方自上至下依序设有导料机构、送料机构和成型机构：
所述柔性梳理机构包括连接第一驱动传动机构沿导轨左右往复直线运动的横梁，横梁上分布若干梳齿状排列的柔性梳理条；
所述导料机构包括导料板和导料门板，导料板承接所述料斗的下端面，导料门板紧接导料板下面；导料板连接第二驱动传动机构前后往复摆动，导料门板连接第三驱动传动机构前后往复运动；导料板上分布若干导料孔，导料门板对应分布若干导料门孔，导料门板前后往复运动中，导料孔和对应的导料门孔在重合和错位两种状态中切换；
所述送料机构整体装置在上下直线导轨上，并连接第四驱动传动机构上下往复运动；送料结构自上至下包括送料上板、送料中板和送料下板；送料上板上分布若干上送料孔，送料中板上分布若干中送料孔，送料下板上分布若干下送料孔，上送料孔、中送料孔、下送料孔都与导料孔对应设置，其中上送料孔和下送料孔处于重合位置；送料中板可前后往复运动，使得中送料孔与上送料孔、下送料孔在重合和错位两种状态中切换；
所述成型机构包括设置在成型基板上的多边形的成型框，构成成型框框体的各条框边为活动式组合，各框边连接第五驱动传动机构，沿框边的垂线方向作直线往复运动以扩大或缩小成型框。
采用上述技术方案，料斗中的烟花筒在柔性梳理条的往复梳理下，结合导料板前后往复短距(3mm左右)摆动所形成的振动效果，使得烟花筒以竖立的姿态(立式)分别进入各个导料孔内，然后导料门板向前(后)运动，使得导料门孔和导料孔重合，导料孔内的烟花筒通过导料门孔进入下方的上送料孔内(此时中送料孔与上送料孔错位)。然后导料门板向后(前)运动，使得导料门孔和导料孔恢复错位状态关闭；送料机构整体下行至成型基板上方适当位置(此时第五驱动传动机构动作，使得成型框处于扩大状态)，手动或自动向后推动送料中板，使得上、中、下送料孔重合贯通，烟花筒落在成型基板上的成型框之内，下送料孔扶持烟花筒避免其在下落过程中倾倒；然后送料中板前行复位，送料机构整体上升，下送料孔脱离烟花筒后，第五驱动传动机构动作带动各框边沿框边的垂线方向朝成型框中心直线前进运动，缩小成型框夹持落在成型基板上的各个烟花筒，使之定型为多边形的形状，然后自动或手动进行捆扎取出，即完成一个周期的工作，并依次循环工作。
由上可知，本发明的有益效果在于，在捆扎的同时，导料机构、送料机构等可以继续工作，无需等待，设备可以无间歇运行，生产效率大大提高。其日加工理论最高值可达2880饼；同时导料、送料过程都是对单个立式烟花筒进行点对点地接力工作，杜绝了出现卡壳混乱情况的可能。使得设备能够可靠流畅地工作，不但避免了人工调整干预工作；而且，在排除人为、环境等其他因素影响的情况下，其实际生产效率与理论最高值能够非常接近。再者，基于立式烟花筒原理设置的各工作机构，确保了其粉尘和噪音污染也远远低于现有设备。
所述第一、第二、第三、第四驱动传动机构可以分别独立设置，如各工作机构分别连接电动机或气缸等。也可以共用驱动机构通过传动机构实现相应动作。
所述第五驱动传动机构可以是气缸或直线电机等，即：构成成型框框体的各条框边可以分别或分组连接气缸或直线电机等，实现沿多边形的半径作直线往复运动以扩大或缩小成型框。
优选地，所述第五驱动传动机构采用伞形收拢器，包括与构成成型框框体的各条框边的数量相同的竖向连杆、横向连杆、万向关节连杆，还包括设置于多边形的成型框中心下方的导向套，导向套上端固接成型基板下面，导向套下端口内插入导向轴的上端，导向轴的下端固接配重块；导向轴在导向套内滑动，导向套和导向轴之间设有滑动行程调节器；导向套固接若干横向连杆的一端，各横向连杆以导向套为中心，沿导向套外壁圆周径向分布，各横向连杆的另一端铰接竖向连杆中部；导向轴铰接若干万向关节连杆的一端，各万向关节连杆以导向轴为中心，沿导向轴外壁圆周径向分布，各万向关节连杆的另一端铰接竖向连杆下端；竖向连杆上端穿过成型基板上开设的移动槽固接所述框边；所述导向轴或配重块连接上顶机构。
所述上顶机构的优选方案包括：
1.采用气缸，气缸竖直装置，气缸推力头作用于导向轴或配重块下端。气缸动作信号由控制系统提供，控制系统包括检测机构(如光电开关等)、处理机构(如PLC等)，属于现有成熟技术，不再赘述。
2.采用杠杆机构，杠杆一端连接送料机构，另一端作用于导向轴或配重块下端。与送料机构联动，在送料机构下行时下压杠杆使之旋转，使得导向轴或配重块上升。
3.采用拉索机构一，拉索组合滑轮作用于导向轴或配重块下端，拉索被牵引端连接卷索器；
4.采用拉索机构二，拉索一端固定，拉索中部绕过高于配重块的滑轮后兜住配重块，拉索另一端绕过高于配重块的滑轮后与送料机构固接。
采用杠杆机构和拉索机构二时，为了使成型框缩小的时机和位置与烟花筒落在成型基板上的时机位置配合精密，自动运作协调，优选地，所述伞形收拢器设有导向轴上升的锁定机构。进一步地，所述锁定机构可以采用类似雨伞的卡锁结构或下述优选方式：
①.所述锁定机构包括一端固接在导向轴或配重块侧壁的卡杆，还包括杠杆，杠杆与导向轴的轴向平行；杠杆的两端分别连接第一拉簧和第二拉簧的一端，第一拉簧和第二拉簧的拉力方向一致，第一拉簧的另一端连接于机架上，第二拉簧的另一端连接送料机构；杠杆支点和第一拉簧之间的杠杆上设有朝向拉簧拉力方向的卡槽，卡杆的另一端压在杠杆设有卡槽的一侧。
②.所述锁定机构采用弹性销柱，包括装置在导向套侧壁下端的销柱和压簧，销柱尾部通过拉索和拉簧连接送料机构；导向轴侧壁对应位置设有销柱滑槽，销柱滑槽下端设有销柱锁定孔。
改进地，所述柔性梳理结构还包括置于料斗左右两侧的两块活动料斗挡板，活动料斗挡板固接在导轨的滑块上，活动料斗挡板通过钢丝绳连接所述横梁。横梁左右往复运动时，通过钢丝绳带动两块活动料斗挡板沿导轨摆动，使得料斗内烟花筒向料斗中部集中以便于下落至导料孔内，避免位于死角的烟花筒无法下落的现象出现。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明实施例1整体结构原理示意图(主视)；
图2为实施例1柔性梳理机构的结构原理示意图(俯视)；
图3为实施例1导料板的结构原理示意图(俯视)；
图4为实施例1导料门板的结构原理示意图(俯视)；
图5为实施例1送料上板的结构原理示意图(俯视)；
图6为实施例1送料中板的结构原理示意图(俯视)；
图7为实施例1送料下板的结构原理示意图(俯视)；
图8为实施例1成型框的结构原理示意图(俯视)；
图9为实施例1伞形收拢器的立体结构原理示意图；
图10为实施例1伞形收拢器的卡簧结构原理示意图(左视)，与图1反映的状态相同，都是反映导向轴下降时的状态；
图11为实施例1伞形收拢器的卡簧结构原理示意图(左视)，与图1反映的状态不同，是反映导向轴上升时的状态；
图12为实施例1柔性梳理机构和导料板驱动传动结构原理示意图；
图13为实施例1导料门板驱动传动结构原理示意图；
图14为实施例1送料机构驱动传动结构原理示意图；
图15为实施例2柔性梳理机构的结构原理示意图(俯视)，增加了活动料斗挡板；
图16为实施3弹性销柱锁定机构结构原理示意图(剖视，导向轴上升状态)；
图17为实施3弹性销柱锁定机构结构原理示意图(剖视，导向轴下落状态)。
具体实施方式
实施例1：参见附图，反映本发明的一种具体结构，所述烟花筒立式成饼机包括机架1上端装载烟花筒的料斗2，所述料斗2内设有柔性梳理机构，所述料斗2下方自上至下依序设有导料机构、送料机构和成型机构：
参见图1、2、12，所述柔性梳理机构包括连接第一驱动传动机构沿导轨203左右往复直线运动的两条横梁201，横梁201上分布若干梳齿状排列的柔性梳理条202；横梁201一端固接导轨203的滑块，另一端套在料斗2侧壁开设的安装槽204内。所述第一驱动传动机构的构成是：两条横梁201的联杆205铰接连杆206的一端，连杆206的另一端偏心铰接在第一皮带轮207(图中轴承座5都采用相同图示)上，第一皮带轮207依序通过第二皮带轮208、第一传动轴209、伞齿轮210、主皮带轮组3连接第一电机4。
参见图1、3、4、12、13，所述导料机构包括导料板301和导料门板302，导料板301承接所述料斗2的下端面，导料门板302紧接导料板301下面；导料板301连接第二驱动传动机构沿滑槽304前后往复摆动，导料门板302连接第三驱动传动机构前后往复运动；导料门板302装置在导轨312上，导轨末端设有压簧313作用于导料门板302端部；导料板301上分布若干导料孔303，导料门板302对应分布若干导料门孔306，导料门板302前后往复运动中，导料孔303和对应的导料门孔306在重合和错位两种状态中切换；
所述第二驱动传动机构的构成是：导料板301通过连杆305连接偏心轴307，偏心轴307通过主皮带轮组3连接第一电机4。
所述第三驱动传动机构的构成是：导料门板302通过连杆308连接牵引电磁铁309的衔铁，衔铁铰接挂钩310的一端，挂钩310的另一端铰接上顶电磁铁311的衔铁。工作时，牵引电磁铁309瞬间得电动作，拉动导料门板302沿导轨312后行，然后牵引电磁铁309失电，压簧313带动导料门板302和挂钩310前行复位时，挂钩310被勾住，使得导料门板302被锁定，导料孔303和对应的导料门孔306处于重合(错位)状态；适当的间隔时间后，上顶电磁铁311瞬间得电动作，向上推开被勾住的挂钩310，压簧313带动导料门板302和挂钩310前行复位，导料孔303和对应的导料门孔306恢复到错位(重合)状态，如此循环工作。
参见图1、5、6、7、14，所述送料机构整体通过横梁405装置在两根上下直线光轴导轨401上，并连接第四驱动传动机构上下往复运动；送料结构自上至下包括送料上板402、送料中板403和送料下板404；送料上板402上分布若干上送料孔406，送料中板403上分布若干中送料孔407，送料下板404上分布若干下送料孔408，上送料孔406、中送料孔407、下送料孔408都与导料孔303对应设置，其中上送料孔406和下送料孔408处于重合位置；送料中板403装置在滑槽409上，并设有复位簧420，可手推后退，松手前行复位，实现前后运动，带动中送料孔407与上送料孔408(或下送料孔406)在重合和错位两种状态中切换。
所述第四驱动传动机构的构成是：两根上下直线光轴导轨401分别固接两齿条410，两齿条410分别与两齿轮411啮合，两齿轮411通过转轴412连接，转轴412依序通过链轮413、链条414、减速机415、皮带轮组416连接第二电机417。
参见图8、9、10、11，所述成型机构包括设置在成型基板501上的六边形的成型框502，构成成型框框体的六条框边503为活动式组合，各框边503连接第五驱动传动机构，沿框边503的垂线方向作直线往复运动以扩大或缩小成型框502。
所述第五驱动传动机构采用伞形收拢器，包括与框边503的数量相同的竖向连杆504、横向连杆505、万向关节连杆506，还包括设置于六边形的成型框502中心下方的导向套507，导向套507上端固接成型基板501下面，导向套507下端口内插入导向轴508的上端，导向轴508的下端固接配重块509；导向轴508在导向套507内滑动，导向套507和导向轴508之间设有滑动行程调节拉索510；导向套507固接六条横向连杆505的一端，各横向连杆505以导向套507为中心，沿导向套507外壁圆周径向均匀分布，各横向连杆505的另一端铰接竖向连杆504中部；导向轴508铰接六条万向关节连杆506的一端，各万向关节连杆506以导向轴508为中心，沿导向轴508外壁圆周径向均匀分布，各万向关节连杆506的另一端铰接竖向连杆504下端；竖向连杆504上端穿过成型基板501上开设的移动槽511固接所述框边503；所述配重块509连接上顶机构。所述上顶机构采用采用采用拉索机构二，拉索601一端固定，拉索601中部绕过高于配重块109的滑轮602后兜住配重块109，拉索601另一端绕过高于配重块109的滑轮602后与上下直线光轴导轨401固接。上下直线光轴导轨401下行时带动导向轴508和配重块109上升，竖向连杆504撑开各框边503以扩大成型框502。
所述伞形收拢器设有锁定机构，包括一端固接在导向轴508侧壁的卡杆603，还包括杠杆604，杠杆604与导向轴508的轴向平行；杠杆604的两端分别连接第一拉簧605和第二拉簧606的一端，第一拉簧605和第二拉簧606的拉力方向一致，第一拉簧605的另一端连接于机架1上，第二拉簧606的另一端通过牵引索607连接送料下板404；杠杆604的支点608和第一拉簧605之间的杠杆604上设有朝向拉簧拉力方向的卡槽609，卡杆603的另一端压在杠杆604设有卡槽609的一侧。导向轴508和配重块109上升时，卡杆603随之上升，在拉簧作用下落入卡槽609而锁定；即使送料下板404和上下直线光轴导轨401等上升导致拉索601松弛，导向轴508和配重块109也不会下落，直至送料下板404和上下直线光轴导轨401等上升到适当的位置，第二拉簧606的拉力大于第一拉簧605的拉力时，杠杆604旋转，卡杆603退出卡槽609，导向轴508和配重块109下落。无需动力装置和检测控制装置，就实现了设备的自动协调可靠运行。
实施例2：参见图15，与实施例1的不同之处在于，所述柔性梳理结构还包括置于料斗左右两侧的两块活动料斗挡板707，活动料斗挡板707固接在导轨703的滑块上，活动料斗挡板707通过钢丝绳708连接所述横梁701。横梁701左右往复运动时，通过钢丝绳708带动两块活动料斗挡板707沿导轨703摆动，使得料斗内烟花筒向料斗中部集中以便于下落至导料孔内，避免位于死角的烟花筒无法下落的现象出现。
实施例3：参见图16、17，与实施例1的不同之处在于，所述锁定机构结构采用弹性销柱，包括装置在导向套802侧壁下端的销柱805和压簧806，销柱805尾部通过拉索808和拉簧810连接送料机构；导向轴803侧壁对应位置设有销柱滑槽801，销柱滑槽801下端设有销柱锁定孔809。导向轴803及配重块804上升至最高点时，销柱805在压簧806作用下落入销柱锁定孔809，从而锁定导向轴803的位置。送料机构放下烟花筒上升时，拉索808拉动拉簧810克服压簧806的作用力，将销柱805拨出，导向轴803及配重块804下落。
本发明描述的上述实现方式仅是为了清楚的说明本发明的技术方案，而不能理解为对本发明作出任何限制。本发明在本技术领域具有公知的多种替代或者变形，在不脱离本发明实质意义的前提下，均落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种烟花筒立式成饼机，包括装载烟花筒的料斗，其特征在于，所述料斗内设有柔性梳理机构，所述料斗下方自上至下依序设有导料机构、送料机构和成型机构：
所述柔性梳理机构包括连接第一驱动传动机构沿导轨左右往复直线运动的横梁，横梁上分布若干梳齿状排列的柔性梳理条；
所述导料机构包括导料板和导料门板，导料板承接所述料斗的下端面，导料门板紧接导料板下面；导料板连接第二驱动传动机构前后往复摆动，导料门板连接第三驱动传动机构前后往复运动；导料板上分布若干导料孔，导料门板对应分布若干导料门孔，导料门板前后往复运动中，导料孔和对应的导料门孔在重合和错位两种状态中切换；
所述送料机构整体装置在上下直线导轨上，并连接第四驱动传动机构上下往复运动；送料结构自上至下包括送料上板、送料中板和送料下板；送料上板上分布若干上送料孔，送料中板上分布若干中送料孔，送料下板上分布若干下送料孔，上送料孔、中送料孔、下送料孔都与导料孔对应设置，其中上送料孔和下送料孔处于重合位置；送料中板可前后往复运动，使得中送料孔与上送料孔、下送料孔在重合和错位两种状态中切换；
所述成型机构包括设置在成型基板上的多边形的成型框，构成成型框框体的各条框边为活动式组合，各框边连接第五驱动传动机构，沿框边的垂线方向作直线往复运动以扩大或缩小成型框。
2.如权利要求1所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述第五驱动传动机构采用伞形收拢器，包括与构成成型框框体的各条框边的数量相同的竖向连杆、横向连杆、万向关节连杆，还包括设置于多边形的成型框中心下方的导向套，导向套上端固接成型基板下面，导向套下端口内插入导向轴的上端，导 向轴的下端固接配重块；导向轴在导向套内滑动，导向套和导向轴之间设有滑动行程调节器；导向套固接若干横向连杆的一端，各横向连杆以导向套为中心，沿导向套外壁圆周径向分布，各横向连杆的另一端铰接竖向连杆中部；导向轴铰接若干万向关节连杆的一端，各万向关节连杆以导向轴为中心，沿导向轴外壁圆周径向分布，各万向关节连杆的另一端铰接竖向连杆下端；竖向连杆上端穿过成型基板上开设的移动槽固接所述框边；所述导向轴或配重块连接上顶机构。
3.如权利要求2所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述上顶机构采用气缸，气缸竖直装置，气缸推力头作用于导向轴或配重块下端。
4.如权利要求2所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述上顶机构采用杠杆机构，杠杆一端连接送料机构，另一端作用于导向轴或配重块下端。
5.如权利要求2所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述上顶机构采用采用拉索机构一，拉索组合滑轮作用于导向轴或配重块下端，拉索被牵引端连接卷索器。
6.如权利要求2所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述上顶机构采用采用拉索机构二，拉索一端固定，拉索中部绕过高于配重块的滑轮后兜住配重块，拉索另一端绕过高于配重块的滑轮后与送料机构固接。
7.如权利要求4或6所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述伞形收拢器设有导向轴上升的锁定机构。
8.如权利要求7所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述锁定机构包括一端固接在导向轴或配重块侧壁的卡杆，还包括杠杆，杠杆与导向轴的轴向平行；杠杆的两端分别连接第一拉簧和第二拉簧的一端，第一拉簧和第二拉簧的拉力方向一致，第一拉簧的另一端连接于机架上，第二拉簧的另一端连接送 料机构；杠杆支点和第一拉簧之间的杠杆上设有朝向拉簧拉力方向的卡槽，卡杆的另一端压在杠杆设有卡槽的一侧。
9.如权利要求7所述的一种烟花筒立式成饼机，其特征在于，所述锁定机构采用弹性销柱，包括装置在导向套侧壁下端的销柱和压簧，销柱尾部通过拉索和拉簧连接送料机构；导向轴侧壁对应位置设有销柱滑槽，销柱滑槽下端设有销柱锁定孔。
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