CN104816330B - 一种数控卷筒纸横截锯及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控卷筒纸横截锯及其应用，包括切割装置和输送装置；所述切割装置包括机架和设置在机架上的锯切机构和升降机构，所述升降机构与锯切机构连接，用以带动锯切机构上下移动实现锯割；所述输送装置与机架一侧相连接，用以将待切割产品运送至切割装置内。本发明数控卷筒纸横截锯采用四个锯轮水平横向放置的方式，能够横向锯切，锯切直径大、尺寸范围广、精度高，并通过滚动切割的方式，使锯切面整齐平整，降低摩擦温度提高锯条使用寿命。该数控卷筒纸横截锯结构设计巧妙，使用方便，节省人工，同时运行安全稳定，可实现远距离精准操作，具有良好的经济价值和市场价值，值得推广应用。

Description

一种数控卷筒纸横截锯及其应用

技术领域

本发明涉及一种数控卷筒纸横截锯及其应用，属于带锯机技术领域。

背景技术

造纸业是我国传统行业，具有规模大、资金使用密集等特征。造纸企业的产成品除文化用纸采用平板包装外，其余均使用卷筒的形式包装。卷筒纸产品的横截工作一般由复卷机完成。但复卷机体积庞大、价格昂贵、操作复杂，只有大型造纸企业才会配套使用。卷筒纸产品种类繁多，每种产品往往又有几十种甚至上百种规格型号，纸张经销商为了满足客户对纸张规格的不同需求，只有加大库存多备货，所以动辄拥有几千吨上万吨库存的纸张经销商比比皆是。在无法配备复卷机的情况下，占用大量资金保证库存纸张品种及规格的完备就成为纸张经销商的无奈之举，众多纸张经销商承受着巨大的财务费用和仓储费用压力，经营风险加剧。如果能够用一种精准的、操作简便的截断装置将卷筒纸进行按需切割，纸张经销商就可以解决大量库存不同规格卷筒纸的问题。

目前，最为常用的截断方式往往采用带锯机进行切割，例如，中国专利文献CN103231420A公开了一种卧式带锯机，主要包括龙门架、主动锯轮、被动锯轮、锯轮支撑座、张紧机构、带锯驱动电机和升降传动机构，主动锯轮和被动锯轮中心设有主、副定位转轴；锯轮支撑座上下滑动设置在龙门架前侧、并与升降传动机构传动连接；锯轮支撑座包括前后两块横梁，两块横梁之间留置开槽；被动锯轮位于开槽一端内，驱动件通过推杆和叉臂带动被动锯轮沿横梁移动；主动锯轮位于开槽另一端内，主动锯轮的主定位转轴两端分别承接在锯轮支撑座的前后两块横梁上。该卧式带锯机具有结构紧凑、体积小、运行噪音小、受力较为平衡等特点，但是该带锯机为木工专用设备，它的两个锯轮为立式设计，只能对木材进行纵向剖切平板，不能进行横向的截断，无法满足纸张经销商的使用需求。同时，该带锯机的输送装置没有旋转、两侧定位、液压抱紧器等功能，无法配合锯机对纸张的精准切割。因此，亟需设计一种操作简便、运行安全、成本低廉，且切割锯路小、浪费少、效率高、切割可精准控制的截断装置。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种数控卷筒纸横截锯。

本发明还提供一种上述数控卷筒纸横截锯的使用方法。

本发明的技术方案如下：

一种数控卷筒纸横截锯，包括切割装置和输送装置；所述切割装置包括机架和设置在机架上的锯切机构和升降机构，所述升降机构与锯切机构连接，用以带动锯切机构上下移动实现锯割；所述输送装置与机架一侧相连接，用以将待切割产品运送至切割装置内。

优选的，所述机架的两侧对称设置滑动导柱，所述锯切机构通过滑动导柱实现上下移动。

优选的，所述机架设置为由立柱和连接梁相互垂直连接而成的框式机架。

优选的，所述锯切机构包括四个锯轮、两根支撑横梁、带锯条和第一驱动电机；所述两根支撑横梁对称设置在框式机架的两侧，支撑横梁的两端贯穿于滑动导柱，所述四个锯轮水平对称设置在两侧的支撑横梁上，所述带锯条环绕设置在四个锯轮上，所述第一驱动电机设置在支撑横梁的外侧并与其中一个锯轮传动连接。

优选的，所述切割装置还包括液压张紧器，所述液压张紧器设置在支撑横梁上并位于锯轮的下方。此设计的好处在于，通过液压张紧器利用液压驱动缸的活塞杆顶住其中一个被动锯轮，用以张紧锯条，使锯条更加平稳运行。

优选的，所述升降机构包括第一伺服电机、滚珠丝杠和减速器；所述第一伺服电机设置在机架的顶端，所述滚珠丝杠贯穿设置于机架两侧的连接梁和支撑横梁，且滚珠丝杠与支撑横梁螺纹连接，在滚珠丝杠的顶端设置所述的减速器，两侧减速器之间通过一连接杆进行传动连接，其中一个减速器与第一伺服电机连接。此设计的优点在于，通过第一伺服电机带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠在转动的过程中带动与其螺母连接的支撑横梁上下移动，进而实现锯条的锯切。

优选的，所述输送装置包括两侧的导轨和设置在导轨上的输送车；在所述一侧导轨的内侧固定设置齿条；所述输送车包括车架和设置在车架上的第二伺服电机、第二驱动电机、主动辊和被动辊，所述第二伺服电机的底端连接一齿轮，所述齿轮与齿条相啮合，所述主动辊和被动辊对称设置在车架上，所述第二驱动电机与主动辊传动连接，在所述车架的两侧对称设置车轮，所述车轮安放在导轨上。此设计的好处在于，将卷筒纸放置主动辊和被动辊之间，在切割过程中，在主动辊的转动下带动卷筒纸进行滚动，采取这种滚动切割的方式，避免了纸卷在静态切割中锯条逆向拉扯纸卷所造成的断面粗糙不齐和锯条高速运转中与纸面摩擦产生高温，造成纸面焦糊的现象，不仅使得锯切面整齐平整，还延长了锯条的使用寿命。

优选的，所述输送车还包括两个定位块，所述两个定位块分别与设置在车架两端的液压缸固定连接，且两个定位块位于主动辊和被动辊之间。此设计的优点在于，通过液压缸活塞杆的伸缩带动定位块的移动，用以卡住待切割产品的两端，防止待切割产品在滚动切割的过程中发生前后位置的移动，影响切割的精度。

进一步优选的，所述定位块包括固定支架和滚轮，所述滚轮通过轴设置在固定支架上。此设计的优点在于，由于卷筒纸在被切割过程中，处于滚动状态，通过在定位块与卷筒纸的接触端设置可转动的滚轮，在卷筒纸滚动切割的过程中，滚轮会伴随卷筒纸一起转动，减少了定位块与卷筒纸之间的摩擦力，避免给卷筒纸的滚动切割带来阻碍。

优选的，所述输送车还包括液压工作站和液压抱紧器，在所述车架的底部设置四个所述的液压抱紧器，通过液压工作站实现液压抱紧器的伸缩。此设计的好处在于，通过在车架的四个边角位置处设置液压抱紧器，当车架上承载较重的货物时，通过伸缩液压抱紧器拉紧轨道来提高车架在产品切割过程中的稳定性。

优选的，所述输送装置还包括现有技术的电器控制箱和遥控器，所述第二伺服电机、第二驱动电机与电器控制箱电连接。此设计的好处在于，通过加装智能化控制的电器控制箱，可以精确控制输送车的移动量和主动辊的转速，提高切割的精度，并能满足不同的切割需求，遥控器可以远程操控，使操作人员远离切割作业区，保障人身安全。

一种数控卷筒纸横截锯的使用方法，包括以下步骤，

(1)将待切割产品放在输送车上主动辊和被动辊之间，调节两端的定位块使其与待切割产品两端接触；

(2)通过电器控制箱启动输送车，第二伺服电机带动齿轮沿齿条移动，输送车沿导轨将待切割产品运送至机架内切割位时，关闭第二伺服电机，然后开启与主动辊连接的第二驱动电机，同时开启第一驱动电机和第一伺服电机，进行滚动切割；

(3)切割完成后，再次启动第二伺服电机将输送车沿导轨退出车架，关闭电器控制箱。

本发明的有益效果在于：

1.本发明数控卷筒纸横截锯能够截断任意尺寸的纸张卷筒，可满足客户的不同使用需求，大大降低了纸张经销商的库存量，节省了纸张经销企业大量的财务费用、仓储费用和管理费用。

2.本发明数控卷筒纸横截锯采用四个锯轮水平横向放置的方式，相比传统的立式带锯机，具有可横向锯切、锯切直径大、切割尺寸范围广、精度高、锯路小、速度快、效率高等优点。

3.本发明数控卷筒纸横截锯在切割过程中，配合全新的输送机构，创新性地实现滚动切割，避免了纸卷在静态切割中锯条逆向拉扯纸卷所造成的断面粗糙不齐和锯条高速运转中与纸面摩擦产生高温，造成纸面焦糊的现象，不仅使得锯切面整齐平整，还延长了锯条的使用寿命。

4.本发明数控卷筒纸横截锯结构设计巧妙，使用方便，节省人工，同时运行安全稳定，可实现远距离精准操作，具有良好的经济价值和市场价值，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明数控卷筒纸横截锯的整体结构示意图；

图2为本发明数控卷筒纸横截锯中切割装置的立体图；

图3为本发明数控卷筒纸横截锯中输送装置的立体图；

图4为本发明数控卷筒纸横截锯中输送装置的截面图；

图5为本发明数控卷筒纸横截锯中输送装置的侧面图。

其中：1、主动锯轮；201、202、203、被动锯轮；3、带锯条；4、第一驱动电机；5、滚珠丝杠；6、第一伺服电机；7、连接杆；8、减速器；9、滑动导柱；10、立柱；11、支撑横梁；12、连接梁；13、液压张紧器；14、自动润滑油泵；15、第二伺服电机；16、液压工作站；17、主动辊；18、被动辊；19、液压缸；20、定位块；21、车架；22、液压抱紧器；23、导轨；24、齿条；25、轴承座；26、第二驱动电机；27、车轮；28、电器控制箱；29、遥控器。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：

本实施例提供一种数控卷筒纸横截锯，如图1所示，包括切割装置和输送装置；切割装置包括机架和设置在机架上的锯切机构和升降机构，升降机构与锯切机构连接，用以带动锯切机构上下移动实现锯割；输送装置伸入机架一侧，用以将待切割产品送入切割装置内。

其中，机架包括四根立柱10和八个连接梁12，在立柱10的顶端和底端通过连接梁12相互垂直连接形成一框式机架。在机架的两侧对称设置滑动导柱9，每侧有两个滑动导柱9，滑动导柱9的两端固定安装在连接梁上。

锯切机构包括四个锯轮、两根支撑横梁11、带锯条3和第一驱动电机4，四个锯轮包括一个主动锯轮1和三个被动锯轮201、202、203；两根支撑横梁11对称设置在框式机架的两侧，支撑横梁11的两端通过导套贯穿于滑动导柱9上，四个锯轮每两个一组，每组两个锯轮平行安装在一侧支撑横梁11上，带锯条3环绕设置在四个锯轮上，第一驱动电机4设置在支撑横梁的外侧并与其中的主动锯轮1传动连接。还可在支撑横梁一侧设置自动润滑油泵14，可以实现主动锯轮和被动锯轮的自润滑。

带动锯切机构上下移动的升降机构包括第一伺服电机6、滚珠丝杠5和减速器8；第一伺服电机6设置在机架的顶端一侧的连接梁上，两个滚珠丝杠5分别贯穿设置于机架两侧的连接梁12和支撑横梁11，且滚珠丝杠5与支撑横梁11螺纹连接，在滚珠丝杠5的顶端设置所述的减速器8，减速器8与第一伺服电机6连接，在机架两侧减速器之间通过一连接杆7进行传动连接。通过第一伺服电机6带动滚珠丝杠5转动，滚珠丝杠5在转动的过程中带动与其螺纹连接的支撑横梁11上下移动，进而实现锯条的锯切。

另外，为使带锯条在切割过程中始终保持张紧状态，增设一液压张紧器13，液压张紧器设置在支撑横梁11上并位于被动锯轮202的下方，液压张紧器主要部件为一液压驱动缸，通过液压张紧器利用液压驱动缸的活塞杆顶住其中一个被动锯轮202，用以张紧锯条，使锯条更加平稳运行。

输送装置包括两侧的导轨23和设置在导轨上的输送车；在所述一侧导轨的内侧固定设置齿条24；输送车包括车架和设置在车架上的第二伺服电机15、第二驱动电机26、主动辊17和被动辊18，第二伺服电机15的底端连接一齿轮，齿轮与齿条24相啮合，用以驱动输送车移动。主动辊17和被动辊18对称设置在车架21上，第二驱动电机26与主动辊17传动连接，在所述车架21的两侧对称设置车轮27，车轮27安放在导轨23上。

输送车上还包括两个定位块20，两个定位块20分别与设置在车架两端的液压缸19固定连接，且两个定位块20位于主动辊17和被动辊18之间。通过液压缸活塞杆的伸缩带动定位块的移动，用以卡住卷筒纸的两端，防止卷筒纸在滚动切割的过程中发生前后位置的移动，影响切割的精度。

定位块包括固定支架和滚轮，滚轮通过轴设置在固定支架上。由于卷筒纸在被切割过程中，处于滚动状态，通过在定位块与卷筒纸的接触端设置可转动的滚轮，在卷筒纸滚动切割的过程中，滚轮会伴随卷筒纸一起转动，避免给卷筒纸的滚动切割带来阻碍，同时可防止定位块给卷筒纸的端面造成损伤。

实施例2：

本实施例提供一种数控四锯轮横截锯，结构如实施例1所述，其不同之处在于：输送车还包括液压工作站16和液压抱紧器22，在所述车架的底部设置四个所述的液压抱紧器22，通过液压工作站16实现液压抱紧器22的伸缩，液压抱紧器22的结构设计包括一液压缸，在液压缸的活塞杆底端连接一C形抱箍，C形抱箍卡在工字型导轨上，由液压缸带动C形抱箍夹紧工字型导轨。通过在车架的底部四个边角位置处设置液压抱紧器，当车架上承载较重的货物时，通过收紧液压抱紧器使C形抱箍夹紧工字型导轨来提高车架在产品切割过程中的稳定性。

实施例3：

本实施例提供一种数控卷筒纸横截锯，结构如实施例2所述，其不同之处在于：该输送装置还包括现有技术的电器控制箱28和遥控器29，第二伺服电机15和第二驱动电机26与电器控制箱28电连接，将电器控制箱28放置在操作远端或安装在车架一侧均可。通过加装智能化控制的电器控制箱，可以精确控制输送车的移动量和主动辊的转速，提高切割的精度，并能满足不同的切割需求，遥控器29可以远程操控，使操作人员远离切割作业区，保障人身安全。

实施例4：

一种数控卷筒纸横截锯的使用方法，包括以下步骤，

(1)将卷筒纸放在输送车上主动辊17和被动辊18之间，通过液压缸19调节两端的定位块20使其与卷筒纸两端接触；

(2)通过电器控制箱28启动第二伺服电机15，第二伺服电机15带动齿轮沿齿条24移动，输送车沿导轨将卷筒纸运送至机架内切割位时，关闭第二伺服电机15，然后开启与主动辊17连接的第二驱动电机26，主动辊17转动的同时相应地带动卷筒纸转动，同时开启第一驱动电机4和第一伺服电机6，进行滚动切割；

(3)切割完成后，再次启动第二伺服电机15将输送车沿导轨23退出车架，关闭电器控制箱28。

在进行切割操作过程中，可通过遥控器29进行远程控制，方便操作人员作业。

Claims (7)

1.一种数控卷筒纸横截锯，其特征在于，包括切割装置和输送装置；所述切割装置包括机架和设置在机架上的锯切机构和升降机构，所述升降机构与锯切机构连接，用以带动锯切机构上下移动实现锯割；所述输送装置与机架一侧相连接，用以将待切割产品运送至切割装置内；

所述机架的两侧对称设置滑动导柱，所述锯切机构通过滑动导柱实现上下移动；所述机架设置为由立柱和连接梁相互垂直连接而成的框式机架；

所述锯切机构包括四个锯轮、两根支撑横梁、带锯条和第一驱动电机；所述两根支撑横梁对称设置在框式机架的两侧，支撑横梁的两端贯穿于滑动导柱，所述四个锯轮水平对称设置在两侧的支撑横梁上，所述带锯条环绕设置在四个锯轮上，所述第一驱动电机设置在支撑横梁的外侧并与其中一个锯轮传动连接；

所述输送装置包括两侧的导轨和设置在导轨上的输送车；在所述一侧导轨的内侧固定设置齿条；所述输送车包括车架和设置在车架上的第二伺服电机、第二驱动电机、主动辊和被动辊，所述第二伺服电机的底端连接一齿轮，所述齿轮与齿条相啮合，所述主动辊和被动辊对称设置在车架上，所述第二驱动电机与主动辊传动连接，在所述车架的两侧对称设置车轮，所述车轮安放在导轨上。

2.如权利要求1所述的数控卷筒纸横截锯，其特征在于，所述切割装置还包括液压张紧器，所述液压张紧器设置在支撑横梁上并位于锯轮的下方。

3.如权利要求1所述的数控卷筒纸横截锯，其特征在于，所述升降机构包括第一伺服电机、滚珠丝杠和减速器；所述第一伺服电机设置在机架的顶端，所述滚珠丝杠贯穿设置于机架两侧的连接梁和支撑横梁，且滚珠丝杠与支撑横梁螺纹连接，在滚珠丝杠的顶端设置所述的减速器，两侧减速器之间通过一连接杆进行传动连接，其中一个减速器与第一伺服电机连接。

4.如权利要求1所述的数控卷筒纸横截锯，其特征在于，所述输送车还包括两个定位块，所述两个定位块分别与设置在车架两端的液压缸固定连接，且两个定位块位于主动辊和被动辊之间。

5.如权利要求4所述的数控卷筒纸横截锯，其特征在于，所述定位块包括固定支架和滚轮，所述滚轮通过轴设置在固定支架上。

6.如权利要求1所述的数控卷筒纸横截锯，其特征在于，所述输送车还包括液压工作站和液压抱紧器，在所述车架的四个边角设置四个所述的液压抱紧器，通过液压工作站实现液压抱紧器的伸缩；

所述输送装置还包括电器控制箱和遥控器，所述第二伺服电机、第二驱动电机与电器控制箱电连接。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的数控卷筒纸横截锯的使用方法，包括以下步骤，

（1）将待切割产品放在输送车上主动辊和被动辊之间，调节两端的定位块使其与待切割产品两端接触；

（2）通过电器控制箱启动输送车，第二伺服电机带动齿轮沿齿条移动，输送车沿导轨将待切割产品运送至机架内切割位时，关闭第二伺服电机，然后开启与主动辊连接的第二驱动电机，同时开启第一驱动电机和第一伺服电机，进行滚动切割；

（3）切割完成后，再次启动第二伺服电机将输送车沿导轨退出车架，关闭电器控制箱。