CN105922635B - 一种全自动钉头机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动钉头机构，包括伺服电机、传动齿轮、成型器机构、打钉机构、成钉块机构和摆臂；成型器机构包括成型器曲柄、成型器连杆、成型器垫铁和成型器滑块；打钉机构包括第一行星架、第一齿圈、第一行星轮、成钉头连杆、成钉头、打钉头、打钉头连杆、第二齿圈、第二行星轮和第二行星架。本发明通过控制行星轮与齿圈的齿数比、行星架长度、成钉头与打钉头连杆长度、成型器曲柄长度与成型器连杆长度参数，可得到一种适合钉丝成钉、送钉与打钉的全自动钉头结构，该钉头能够实现纸箱不停歇连续钉钉，保证工作效率，同时因钉与纸箱有相同水平速度可以保证钉箱时钉钉质量。
Description
技术领域
本发明涉及瓦楞纸箱包装机械领域，特别涉及一种全自动钉头机构。
背景技术
钉箱机械化是钉箱机械发展的趋势之一，钉箱机械化具有质量可靠、生产效率高及劳动力少等特点，其经济效益和社会效益非常可观。钉头是钉箱机的一个重要组成部分，其主要功能是钉钉成型、送钉与打钉。目前使用的钉头有凸轮式半自动钉头、连杆式半自动钉头与连杆式全自动钉头。凸轮式半自动钉头主要用在早期的手动钉箱机和半自动钉箱机上，通过两个槽式凸轮分别控制成钉头与打钉头动作，完成钉的成型、送钉与打钉，最高速可达到300－400 钉/分钟，凸轮式半自动钉头优点是结构简单，工作可靠，维护方便，缺点是高速时凸轮磨损比较严重，从而要求凸轮有较高的硬度和精度，加工工艺比较复杂。连杆式半自动钉头是在凸轮式半自动钉头的基础上发展起来的，现在手动钉箱机、半自动钉箱机与全自动钉箱机上得到了广泛的应用，钉头通过一对偏心的曲柄控制，完成钉的成型、送钉与打钉，最高速可达到 500－600 钉/分钟，连杆式半自动钉头的优点是加工简单，高速稳定，缺点是相比凸轮式半自动钉头原理和结构都要复杂。连杆式全自动钉头，又称摆动钉头是近些年逐渐发展起来的一种钉钉方式，该钉头通过一系列的连杆机构实现了钉头在运动中完成钉的成型、送钉与打钉，相比半自动钉头全自动钉头可实现纸张不停歇钉钉大大提高了钉箱机的效率，钉钉速度可达到 1000－1200 钉/分钟，但是由于连杆式全自动钉头是由大量的连杆机构组成的，导致钉头高速使用时稳定性比较差，为了提高稳定性需提高零部件的加工与装配精度，导致该技术仅仅由欧洲少数几家企业掌握，致使连杆式全自动钉头价格昂贵。 半自动钉头因打钉时纸箱需要停歇，导致生产效率低下，不能满足全自动钉箱机的发展需求。连杆式全自动钉头自动化效率高，但是因为其结构复杂、造价高昂，维护成本高，致使其很难在国内普及，这就需要开发一种新的钉头机构，该机构能够在运动中完成钉的成型、送钉与打钉，同时要求该机构结构简单、稳定可靠、加工简单与便于维护。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种全自动钉头机构，该全自动钉头机构能够在运动中完成钉的成型、送钉与打钉，同时要求该机构结构简单、稳定可靠、加工简单与便于维护。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种全自动钉头机构，包括伺服电机、传动齿轮、成型器机构、打钉机构、成钉块机构、摆臂、钉；成型器机构包括成型器曲柄、成型器连杆、成型器垫铁、成型器滑块；打钉机构包括第一行星架、第一齿圈、第一行星轮、成钉头连杆、成钉头、打钉头、打钉头连杆、第二齿圈、第二行星轮和第二行星架；所述伺服电机与传动齿轮连接，传动齿轮分别于成型器机构与打钉机构连接，成钉块机构分别与打钉机构和摆臂连接；成型器曲柄与成型器连杆连接，成型器连杆与成型器垫铁连接，成型器垫铁与成型器滑块连接；第一行星架与第一行星轮连接，第一行星轮与第一齿圈啮合，第一行星轮与成钉头连杆连接，第二行星轮与第二行星架连接，第二行星轮与第二齿圈啮合，第二行星轮与打钉头连杆连接；所述第一行星轮与第一齿圈齿数比为 1：2，第二行星轮与第二齿圈齿数比为 1：2，且第一行星轮与第二行星轮齿数相等；所述第一行星架与第二行星架长度相等。
进一步地，成钉头连杆与打钉头连杆长度差为 10mm，成钉头与打钉头长度差为103.5mm，第一行星轮与第二行星架距离为 90mm。
进一步地，打钉头在成钉头内滑动，成钉头在成钉块机构内滑动，打钉头、成钉头与成钉块机构与水平方向设置成 45°。
进一步地，成型器曲柄长度为8mm，成型器机构与钉夹角为 45°。
本发明的优点在于：该全自动钉头机构采用了齿轮与连杆组合的机构，通过控制行星轮系齿数比、行星架长度、成钉头连杆与打钉头连杆长度差、成钉头与打钉头长度差、行星架之间距离、成型器曲柄长度等参数，可得到一种适合在运动中完成钉的成型、送钉与打钉动作的钉头机构，该齿轮式钉头机构相对于单一的连杆机构，具有机构结构紧凑、高速稳定等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1 本发明全自动钉头机构整体示意图
图 2 本发明全自动钉头成型器机构示意图
图 3 本发明全自动钉头打钉机构剖视示意图
图 4 本发明全自动钉头打钉示意图
图中： 1.伺服电机 2.传动齿轮 3.成型器机构 4.打钉机构 5.成钉块机构 6.摆臂 7.成型器曲柄 8.成型器连杆 9.成型器垫铁 10.成型器滑块 11.第一行星架 12.第一齿圈 13.第一行星轮 14.成钉头连杆 15.成钉头 16.打钉头 17.打钉头连杆 18.第二齿圈 19.第二行星轮 20.第二行星架 21.纸箱 22.钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明：
如图 1－4 所示，本发明实施例一种全自动钉头机构，包括伺服电机1、传动齿轮2、成型器机构3、打钉机构4、成钉块机构5、摆臂6、钉22；成型器机构3包括成型器曲柄7、成型器连杆8、成型器垫铁9、成型器滑块10；打钉机构4包括第一行星架11、第一齿圈12、第一行星轮13、成钉头连杆14、成钉头15、打钉头16、打钉头连杆17、第二齿圈18、第二行星轮19和第二行星架20；所述伺服电机1与传动齿轮2连接，传动齿轮2分别于成型器机构3与打钉机构4连接，成钉块机构5分别与打钉机构4和摆臂6连接；成型器曲柄7与成型器连杆8连接，成型器连杆8与成型器垫铁9连接，成型器垫铁9与成型器滑块10连接；第一行星架11与第一行星轮13连接，第一行星轮13与第一齿圈12啮合，第一行星轮13与成钉头连杆14连接，第二行星轮19与第二行星架20连接，第二行星轮19与第二齿圈18啮合，第二行星轮19与打钉头连杆17连接；所述第一行星轮13与第一齿圈12齿数比为 1：2，第二行星轮19与第二齿圈18齿数比为 1：2，且第一行星轮13与第二行星轮19齿数相等；所述第一行星架11与第二行星架20长度相等。
优选地，成钉头连杆14与打钉头连杆17长度差为 10mm，成钉头15与打钉头16长度差为 103.5mm，第一行星轮13与第二行星架20距离为 90mm。
优选地，打钉头16在成钉头15内滑动，成钉头15在成钉块机构5内滑动，打钉头16、成钉头15与成钉块机构5与水平方向设置成 45°。
优选地，成型器曲柄7长度为8mm，成型器机构3与钉22夹角为 45°。
工作原理：伺服电机 1 通过传动齿轮 2 带动成型器机构 3 与打钉机构 4 按大小相等、方向相同的速度转动，成钉块机构 5在打钉机构 4 带动下绕摆臂 6 摆动；成型器垫铁 9在成型器曲柄 7 与成型器连杆 8 的带动下，沿成型器滑块 10 水平来回移动；第一齿圈12 和第二齿圈 18 固定，第一行星架 11 与第二行星架20带动第一行星轮13 与第二行星轮19 绕第一齿圈12 与第二齿圈18 转动，第一行星轮13 带动成钉头连杆14 运动，第二行星轮19 带动打钉头连杆 17 运动，成钉头连杆 14 带动成钉头 15 上下移动，打钉头连杆 17 带动打钉头 16 上下移动。伺服电机 1 通过钉头机构 4 带动成钉头 15 与打钉头 16 运动，依次完成送丝、切丝、钉成型、送钉与打钉动作，当成钉头 15 与打钉头 16运动到最顶端区间时，钉头机构 4 迅速完成送丝动作；完成送丝后，成钉头 15 继续向下运动完成切丝和钉成型动作；完成钉成型动作后，打钉头 16 迅速向下移动完成送钉动作；当钉 22 到达底部区间时开始进行打钉动作，纸箱 21 以水平速度 V 移动，为了保证打钉时钉 22 与纸箱 21 的相对速度为 0，打钉时钉头机构 4 带动钉 22 以水平速度 V 水平摆动，保证钉 22 与纸箱 21 水平速度为 0，完成打钉动作。当完成打钉后，成钉头 15 与打钉头 16 重新回到最顶端区间进行下一次打钉动作。
Claims (4)
1.一种全自动钉头机构，其特征在于：包括伺服电机（1）、传动齿轮（2）、成型器机构（3）、打钉机构（4）、成钉块机构（5）、摆臂（6）、钉（22）；成型器机构（3）包括成型器曲柄（7）、成型器连杆（8）、成型器垫铁（9）、成型器滑块（10）；打钉机构（4）包括第一行星架（11）、第一齿圈（12）、第一行星轮（13）、成钉头连杆（14）、成钉头（15）、打钉头（16）、打钉头连杆（17）、第二齿圈（18）、第二行星轮（19）和第二行星架（20）；所述伺服电机（1）与传动齿轮（2）连接，传动齿轮（2）分别于成型器机构（3）与打钉机构（4）连接，成钉块机构（5）分别与打钉机构（4）和摆臂（6）连接；成型器曲柄（7）与成型器连杆（8）连接，成型器连杆（8）与成型器垫铁（9）连接，成型器垫铁（9）与成型器滑块（10）连接；第一行星架（11）与第一行星轮（13）连接，第一行星轮（13）与第一齿圈（12）啮合，第一行星轮（13）与成钉头连杆（14）连接，第二行星轮（19）与第二行星架（20）连接，第二行星轮（19）与第二齿圈（18）啮合，第二行星轮（19）与打钉头连杆（17）连接；所述第一行星轮（13）与第一齿圈（12）齿数比为 1：2，第二行星轮（19）与第二齿圈（18）齿数比为 1：2，且第一行星轮（13）与第二行星轮（19）齿数相等；所述第一行星架（11）与第二行星架（20）长度相等。
2.根据权利要求 1 所述的一种全自动钉头机构，其特征在于：成钉头连杆（14）与打钉头连杆（17）长度差为 10mm，成钉头（15）与打钉头（16）长度差为 103.5mm，第一行星轮（13）与第二行星架（20）距离为 90mm。
3.根据权利要求 1 所述的一种全自动钉头机构，其特征在于：打钉头（16）在成钉头（15）内滑动，成钉头（15）在成钉块机构（5）内滑动，打钉头（16）、成钉头（15）与成钉块机构（5）与水平方向设置成 45°。
4.根据权利要求 1 所述的一种全自动钉头机构，其特征在于：成型器曲柄（7）长度为8mm，成型器机构（3）与钉（22）夹角为 45°。
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