CN106903930B - 一种高效静音节能纵切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高效静音节能纵切机，包括机架总成、驱动马达、多个压线总成和至少一个用于控制压线总成排位的机械手总成，各个压线总成和机械手总成分别横向直线滑动排布在机架总成上，压线总成上设有压线轮，其特征在于：所述机架总成上对应各个压线总成旁设有电子尺，电子尺设有磁性检测段，磁性检测段沿各个压线总成的滑动范围延伸，各个压线总成分别对应磁性检测段设有磁块，以实现通过电子尺获取各个压线总成的实时位置。此款高效静音节能纵切机通过电子尺检测每个压线总成中磁块的位置，从而判断出每个压线总成的位置，以给压线总成的后期排位带来便利。

Description

一种高效静音节能纵切机

技术领域

本发明涉及一种瓦楞纸板纵切机，特别是一种高效静音节能纵切机。

背景技术

现有纵切机包括机架总成、多个压线总成和多个切刀总成，各个压线总成和各个切刀总成横向直线滑动排布在机架总成上，由于压线总成和切刀总成没有实时位置检测，所以，压线总成和切刀总成每次在停机后排位时，都需要先恢复至初始状态，然后再排位，大大降低其生产效率，也增加设备的能耗。例如：当停机时，如果对压线总成或切刀总成进行移动，由于设备检测不到压线总成和切刀总成的实时位置，所以，如果在该状态下对其进行排位，会出现错乱，因此，需要通过每次停机后对其重新复位后再排位。

另外，目前对压线总成和切刀总成的位置的计算都需要结合控制其运行的伺服电机工作参数来计算，伺服电机与压线总成和切刀总成之间的机械传动零件中存在公差，因此，长期工作后，其偏差将会增大，影响加工纸板的精准度。

还有，现有纵切机的驱动马达通过六角轴与各个压线总成的压线轮轴向滑动、并扭力传动配合。六角轴穿插在压线轮中心上，由于压线总成排位时，其压线轮需要在六角轴上轴向移动，为了减少摩擦阻力，压线轮中心孔与六角轴表面有一定的间隙，因此造成扭力传动时产生较大的碰撞噪音，并且，使得六角轴与压线轮之间磨损严重，从而影响排位精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、合理，可实时检测排位位置，并能进行高效、准确、静音排位的高效静音节能纵切机，以克服现有技术的不足。

本发明的目的是这样实现的：

一种高效静音节能纵切机，包括机架总成、驱动马达、多个压线总成和至少一个用于控制压线总成排位的机械手总成，各个压线总成和机械手总成分别横向直线滑动排布在机架总成上，压线总成上设有压线轮，其特征在于：所述机架总成上对应各个压线总成旁设有电子尺，电子尺设有磁性检测段，磁性检测段沿各个压线总成的滑动范围延伸，各个压线总成分别对应磁性检测段设有磁块，以实现通过电子尺获取各个压线总成的实时位置。所述驱动马达设置在机架总成上、并通过滚动花键副与各个压线总成的压线轮轴向滑动、并扭力传动配合。所述机械手总成包括伺服电机、支撑座组件、驱动齿轮、齿条和用于拾取压线总成的拾取气缸，伺服电机和驱动齿轮传动连接、并设置在支撑座组件上，拾取气缸设置在支撑座组件上，齿条设置在机架总成上、并沿机械手总成的滑动方向延伸，驱动齿轮与齿条啮合。所述机架总成上横向设有第一直线导轨，各个压线总成分别通过气缸钳制器与第一直线导轨滑动配合，各个压线总成的气缸钳制器独立控制。本发明中电子尺的具体工作原理和结构可参见中国专利公开号103069255A于2013年4月24日公开的一种位移测量装置。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的一种方案，所述机架总成上设有支承横梁，第一直线导轨设置在支承横梁上，电子尺通过固定架与支承横梁固定连接，固定架设置在电子尺背面，电子尺正面朝向压线总成；电子尺的磁性检测段两端设有端头，磁性检测段内设有三组相互隔开的检测线，检测线沿磁性检测段长度方向延伸，检测线从一端端头伸出。

所述压线总成包括滑座和所述压线轮，压线轮与滑座转动配合，滑座通过气缸钳制器与第一直线导轨滑动配合，滑座对应磁块设有嵌入槽，嵌入槽至少朝向电子尺的一侧敞开；所述磁块与电子尺隔开。

所述滚动花键副包括花键套、滚珠和传动轴，花键套套设在传动轴，滚珠连接在花键套与传动轴之间，传动轴表面沿其轴线方向设有轴向导槽，花键套内壁设有滚珠腔，滚珠一部分位于滚珠腔内，滚珠另一部分位于轴向导槽内。所述花键套由套筒和法兰盘构成，法兰盘一体连接在套筒一端，套筒与传动轴套接，套筒内部均布设有三组以上的所述滚珠腔，传动轴表面设有与滚珠腔数量相同的所述轴向导槽，轴向导槽与滚珠腔一一对应。所述压线总成的滑座通过第一滚动轴承与花键套的套筒转动连接，压线轮与套筒的法兰盘固定连接。

所述压线总成和机械手总成分别设置在支承横梁前后两侧；压线总成下端对应支承横梁下方设有底座，底座后侧设有插孔；所述支撑座组件滑动设置在支承横梁底部，支撑座组件前端设有用于与插孔插接配合的连接头，连接头与拾取气缸传动连接。所述支撑座组件包括电机座和导向座，电机座设置在导向座后端上方，伺服电机竖直设置在电机座上，驱动齿轮横放转动设置在电机座内，齿条设置在支承横梁后侧；支承横梁底部设有第三直线导轨，导向座通过第三滑块与第三直线导轨滑动配合。

所述拾取气缸横向设置在导向座内，所述连接头位于导向座前端，拾取气缸的活塞杆外端通过传动杆与连接头连接，传动杆为直杆、并沿前后方向直线滑动设置在导向座内。

所述压线总成还包括所述底座，压线轮转动设置在滑座上端，底座固定设置在滑座下端；所述支承横梁前侧至少设有第一直线导轨，第一直线导轨与第三直线导轨平行，滑座滑动设置在第一直线导轨上；所述机架总成上设有驱动马达，驱动马达通过传动轴与各个压线总成的压线轮轴向滑动传动配合。

所述气缸钳制器包括主体、驱动件、塞盖和制动块，主体对应第一直线导轨设有滑槽，主体内部对应驱动件和制动块设有安装腔，驱动件和制动块通过斜面传动，制动块一端伸向滑槽内，主体对应安装腔设有开口，塞盖与开口密封连接；主体内还对应驱动件设有控制气路。

所述传动轴为细长轴，细长轴两端承接在机架总成上，所述细长轴一端通过拉紧装置与机架总成转动配合，细长轴另一端通过定位装置与机架总成转动配合。

所述压线总成替换为切刀总成，压线轮替换为刀轮。

本发明的有益效果如下：

（1）此款高效静音节能纵切机通过电子尺检测每个压线总成中磁块的位置，从而判断出每个压线总成的位置，以给压线总成的后期排位带来便利；

（2）此款高效静音节能纵切机需要在当前位置进行排位时，控制系统给最靠近所需排位的压线总成的机械手总成启动信号、并告诉机械手总成与压线总成之间的距离，机械手总成即可以最短的距离行走到压线总成处，以对其进行排位，大大节省能源，提高工作效率，并且其控制更准确；

（3）此款高效静音节能纵切机的机械手总成采用齿轮齿条传动副与伺服电机传动，其传动副成本较低，生产加工更容易，伺服电机驱动可提高传送的精度；另外，采用齿轮齿条传动副传动，其传动速度更快，提高生产效率；

（4）此款高效静音节能纵切机的驱动马达通过滚动花键副与各个压线总成的压线轮传动，使得压线轮可以随着花键套与传动轴轴向顺畅静音滑动，也可以随着花键套与传动轴进行无间隙扭力传递；

（5）此款高效静音节能纵切机的气缸钳制器为目前的新兴产品，其可以与直线导轨以较好的配合，实现良好的直线滑动运动，同时，又可以通过气动实现对直线导轨进行抱死。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为图1中A处放大结构示意图。

图3为本发明中电子尺结构示意图。

图4为本发明后视结构示意图。

图5为图4的B-B剖视及放大结构示意图。

图6为图5的C-C剖视结构示意图。

图7为本发明中滚动花键副结构示意图。

图8为本发明中滚动花键副局部剖开结构示意图。

图9为图8的右视结构示意图。

图10为本发明中气缸钳制器与第一直线导轨连接结构示意图。

图11为本发明中气缸钳制器与直线导轨配合后局部透视结构示意图。

图12为本发明中压线总成和机械手总成的结构示意图。

图13为本发明中传动轴通过抗弯结构与机架总成连接的结构示意图。

图14为图13的主视局部结构示意图。

图15为图14的D-D剖视结构示意图。

图16为图15中E处放大结构示意图。

图17为图15中F处放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

参见图1至图3所示，一种高效静音节能纵切机，包括机架总成2、驱动马达1、多个压线总成3和至少一个用于控制压线总成3排位的机械手总成7（本实施例中压线总成3设有十四个，机械手总成7设有六个），各个压线总成3和机械手总成7分别横向直线滑动排布在机架总成2上，压线总成3上设有压线轮32，所述机架总成2上对应各个压线总成3旁设有电子尺5，电子尺5设有磁性检测段53，磁性检测段53沿各个压线总成3的滑动范围延伸，各个压线总成3分别对应磁性检测段53设有磁块51，以实现通过电子尺5获取各个压线总成3的实时位置。

所述驱动马达1设置在机架总成2上、并通过滚动花键副与各个压线总成3的压线轮32轴向滑动、并扭力传动配合。

所述机架总成2上设有支承横梁21，电子尺5通过固定架52与支承横梁21固定连接，固定架52设置在电子尺5背面，电子尺5正面朝向压线总成3。所述电子尺5的磁性检测段53两端设有端头，磁性检测段53内设有三组相互隔开的检测线54，检测线54沿磁性检测段53长度方向延伸，检测线54从一端端头伸出。

所述压线总成3包括滑座33和所述压线轮32，压线轮32与滑座33转动配合，滑座33与支承横梁21沿电子尺5的磁性检测段53的轴线方向滑动配合；所述磁块51设置在滑座33上。所述滑座33对应磁块51设有嵌入槽，嵌入槽至少朝向电子尺5的一侧敞开。所述磁块51与电子尺5隔开，隔开的位置示电子尺检测的能力及磁块磁场强度而定，磁块离开电子尺可以避免不良阻力的产生。

结合图4、图5和图12所示，所述机械手总成7包括伺服电机71、支撑座组件、驱动齿轮72、齿条9和用于拾取压线总成3的拾取气缸76，伺服电机71和驱动齿轮72传动连接、并设置在支撑座组件上，拾取气缸76设置在支撑座组件上，齿条9设置在机架总成2上、并沿机械手总成7的滑动方向延伸，驱动齿轮72与齿条9啮合。

所述压线总成3和机械手总成7分别设置在支承横梁21前后两侧；压线总成3下端对应支承横梁21下方设有底座34，底座34后侧设有插孔341；所述支撑座组件滑动设置在支承横梁21底部，支撑座组件前端设有用于与插孔341插接配合的连接头78，连接头78与拾取气缸76传动连接。

所述支撑座组件包括电机座73和导向座75，电机座73设置在导向座75后端上方，伺服电机71竖直设置在电机座73上，驱动齿轮72横放转动设置在电机座73内，齿条9设置在支承横梁21后侧；支承横梁21底部设有第三直线导轨10，导向座75通过第三滑块101与第三直线导轨10滑动配合。

所述拾取气缸76横向设置在导向座75内，所述连接头78位于导向座75前端，拾取气缸76的活塞杆外端通过传动杆77与连接头78连接，传动杆77为直杆、并沿前后方向直线滑动设置在导向座75内。

所述压线总成3还包括所述底座34，压线轮32转动设置在滑座33上端，底座34固定设置在滑座33下端；所述支承横梁21前侧设有第一直线导轨6，第一直线导轨6与第三直线导轨10平行，滑座33滑动设置在第一直线导轨6上。所述支承横梁21前侧还对应第一直线导轨6的上下两侧设有第二直线导轨8所述滑座33通过第二滑块81与第二直线导轨8滑动配合。

结合图10和图11所示，所述各个压线总成3分别通过气缸钳制器61与第一直线导轨6滑动配合，各个压线总成3的气缸钳制器61独立控制。

所述气缸钳制器61包括主体68、驱动件65、塞盖66和制动块64，主体68对应第一直线导轨6设有滑槽，主体68内部对应驱动件65和制动块64设有安装腔，驱动件65和制动块64通过斜面传动，制动块64一端伸向滑槽内，主体68对应安装腔设有开口，塞盖66与开口密封连接；主体68内还对应驱动件65设有控制气路62。所述气缸钳制器61的主体68表面设有安装孔69和消音器63，消音器63与安装腔连通。其工作原理是：常态下，气缸钳制器61的制动块64没有伸出至压迫第一直线导轨6，当压线总成3排位至所需位置时，通过给控制气路62供气，驱动件65沿图11中T箭头运动，其斜面推动制动块64沿图3中11箭头方向向滑槽内伸出，由于气缸钳制器61对应滑槽两侧均设有制动块64，因此可以有效的钳制第一直线导轨6，实现压线总成3的定位。

结合图7至图9所示，所述滚动花键副包括花键套41、滚珠46和传动轴4，花键套41套设在传动轴4，滚珠46连接在花键套41与传动轴4之间，传动轴4表面沿其轴线方向设有轴向导槽42，花键套41内壁设有滚珠腔44，滚珠46一部分位于滚珠腔44内，滚珠46另一部分位于轴向导槽42内。

所述花键套41由套筒47和法兰盘43构成，法兰盘43一体连接在套筒47一端，套筒47与传动轴4套接，套筒47内部均布设有三组所述滚珠腔44，传动轴4表面设有与滚珠腔44数量相同的所述轴向导槽42，轴向导槽42与滚珠腔44一一对应。

所述压线总成3的滑座33通过第一滚动轴承31与花键套41的套筒47转动连接，压线轮32与套筒47的法兰盘43固定连接。

结合图13至图17所示，所述传动轴4为细长轴，细长轴两端承接在机架总成上，所述细长轴一端通过拉紧装置20与机架总成2转动配合，细长轴另一端通过定位装置30与机架总成2转动配合。

所述拉紧装置20包括缩紧螺母、弹簧和平面轴承202，细长轴一端设有延长段49，延长段49伸出机架总成2外，缩紧螺母与延长段49螺纹连接，平面轴承202设置在机架总成2上，弹簧连接在平面轴承202与锁紧螺母之间。

所述弹簧为压缩弹簧206，平面轴承202、压缩弹簧206和缩紧螺母从延长段49外端依次设置在延长段49外周上，平面轴承202的一端面与机架总成2固定连接，压缩弹簧206压接在平面轴承202的另一端面及缩紧螺母之间。

所述缩紧螺母设有两个，锁紧螺母与压缩弹簧206之间设有挡圈205，压缩弹簧206两端分别与平面轴承202的另一端面和挡圈205相抵靠。两个缩紧螺母分别为第一锁紧螺母203和第二锁紧螺母204，采取双螺母连接可以提高其牢固度，避免单个螺母松脱。另外，通过调节第一锁紧螺母可以对压缩弹簧206进行调节。

所述机架总成2对应细长轴的一端设有第一支承孔22，第一支承孔22内外两端分别设有内支承环201和第一外支承环207，内支承环201和第一外支承环207的外周均设有外翻边，外翻边与第一支承孔22的边缘处连接，内支承环201和第一外支承环207的内周均设有支承台阶，平面轴承202的一端面设置在内支承环201内周的支承台阶上，第一支承孔22内周的支承台阶与细长轴外周之间设有第二滚动轴承208。

所述平面轴承202的一端面空套在细长轴的延长段49外、并与第一外支承环207过盈配合；平面轴承202的另一端面与细长轴的延长段49过盈配合。

所述机架总成2对应细长轴的另一端设有第二支承孔23，所述定位装置30设置在第二支承孔23外端、并连接在第二支承孔23与细长轴另一端之间。

所述定位装置30包括第二外支承环301、锁紧螺栓303、压板302和第三滚动轴承305，细长轴另一端穿过第二支承孔23，第二外支承环301设置在第二支承孔23外端、并套设在细长轴外，第三滚动轴承305设置在第二外支承环301内周与细长轴外周之间，压板302设置在第三滚动轴承305外端、并与第三滚动轴承305的内圈外端面相接，锁紧螺栓303将压板302与细长轴固定连接在一起。

所述第二外支承环301外周设有外翻边，第二外支承环301内周设有支承台阶，第三滚动轴承305设置在第二外支承环301的支承台阶与细长轴外周之间，第三滚动轴承305的外圈和内圈分别与第二外支承环301和细长轴过盈配合。

上述实施例中，压线总成3可替换为切刀总成，压线轮32可替换为刀轮。

其工作原理是：上述压线总成3设有14个，而机械手总成7设有6个，由于电子尺5通过探测磁块51的磁场信号来判断相应压线总成3的位置，所以，不管压线总成3的实时位置在哪里，控制系统都能判断到，当需要对压线总成3进行排位时，控制系统给最靠近所需排位的压线总成3的机械手总成7启动信号、并告诉机械手总成7与压线总成3之间的距离，机械手总成7即可以最短的距离行走到压线总成3处，然后，启动拾取气缸76，拾取气缸76的活塞杆通过传动杆77带动连接头78伸入压线总成3的底座34的插孔341内，实现对压线总成3的拾取，最后再次启动伺服电机71将压线总成3移动至所需位置，即可停止伺服电机71及控制连接头78退出底座34的插孔341，完成一个压线总成3的排位，大大节省能源，提高工作效率，并且其控制更准确。本实施例具有多个机械手总成7，可以同时对多个压线总成3进行排位，提高其效率。

Claims (10)

1.一种高效静音节能纵切机，包括机架总成（2）、驱动马达（1）、多个压线总成（3）和两个以上用于控制压线总成（3）排位的机械手总成（7），各个压线总成（3）和机械手总成（7）分别横向直线滑动排布在机架总成（2）上，压线总成（3）上设有压线轮（32），其特征在于：所述机架总成（2）上对应各个压线总成（3）旁设有电子尺（5），电子尺（5）设有磁性检测段（53），磁性检测段（53）沿各个压线总成（3）的滑动范围延伸，各个压线总成（3）分别对应磁性检测段（53）设有磁块（51），以实现通过电子尺（5）获取各个压线总成（3）的实时位置；

所述驱动马达（1）设置在机架总成（2）上、并通过滚动花键副与各个压线总成（3）的压线轮（32）轴向滑动、并扭力传动配合；

所述机械手总成（7）包括伺服电机（71）、支撑座组件、驱动齿轮（72）、齿条（9）和用于拾取压线总成（3）的拾取气缸（76），伺服电机（71）和驱动齿轮（72）传动连接、并设置在支撑座组件上，拾取气缸（76）设置在支撑座组件上，齿条（9）设置在机架总成（2）上、并沿机械手总成（7）的滑动方向延伸，驱动齿轮（72）与齿条（9）啮合；

所述机架总成（2）上横向设有第一直线导轨（6），各个压线总成（3）分别通过气缸钳制器（61）与第一直线导轨（6）滑动配合，各个压线总成（3）的气缸钳制器（61）独立控制；

当需要在当前位置进行排位时，控制系统给最靠近所需排位的压线总成的机械手总成启动信号、并告诉机械手总成与压线总成之间的距离，机械手总成即可以最短的距离行走到压线总成处，以对其进行排位。

2.根据权利要求1所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述机架总成（2）上设有支承横梁（21），第一直线导轨（6）设置在支承横梁（21）上，电子尺（5）通过固定架（52）与支承横梁（21）固定连接，固定架（52）设置在电子尺（5）背面，电子尺（5）正面朝向压线总成（3）；电子尺（5）的磁性检测段（53）两端设有端头，磁性检测段（53）内设有三组相互隔开的检测线（54），检测线（54）沿磁性检测段（53）长度方向延伸，检测线（54）从一端端头伸出。

3.根据权利要求2所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述压线总成（3）包括滑座（33）和所述压线轮（32），压线轮（32）与滑座（33）转动配合，滑座（33）通过气缸钳制器（61）与第一直线导轨（6）滑动配合，滑座（33）对应磁块（51）设有嵌入槽，嵌入槽至少朝向电子尺（5）的一侧敞开；所述磁块（51）与电子尺（5）隔开。

4.根据权利要求3所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述滚动花键副包括花键套（41）、滚珠（46）和传动轴（4），花键套（41）套设在传动轴（4），滚珠（46）连接在花键套（41）与传动轴（4）之间，传动轴（4）表面沿其轴线方向设有轴向导槽（42），花键套（41）内壁设有滚珠腔（44），滚珠（46）一部分位于滚珠腔（44）内，滚珠（46）另一部分位于轴向导槽（42）内；

所述花键套（41）由套筒（47）和法兰盘（43）构成，法兰盘（43）一体连接在套筒（47）一端，套筒（47）与传动轴（4）套接，套筒（47）内部均布设有三组以上的所述滚珠腔（44），传动轴（4）表面设有与滚珠腔（44）数量相同的所述轴向导槽（42），轴向导槽（42）与滚珠腔（44）一一对应；

所述压线总成（3）的滑座（33）通过第一滚动轴承（31）与花键套（41）的套筒（47）转动连接，压线轮（32）与套筒（47）的法兰盘（43）固定连接。

5.根据权利要求3所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述压线总成（3）和机械手总成（7）分别设置在支承横梁（21）前后两侧；压线总成（3）下端对应支承横梁（21）下方设有底座（34），底座（34）后侧设有插孔（341）；所述支撑座组件滑动设置在支承横梁（21）底部，支撑座组件前端设有用于与插孔（341）插接配合的连接头（78），连接头（78）与拾取气缸（76）传动连接；

所述支撑座组件包括电机座（73）和导向座（75），电机座（73）设置在导向座（75）后端上方，伺服电机（71）竖直设置在电机座（73）上，驱动齿轮（72）横放转动设置在电机座（73）内，齿条（9）设置在支承横梁（21）后侧；支承横梁（21）底部设有第三直线导轨（10），导向座（75）通过第三滑块（101）与第三直线导轨（10）滑动配合。

6.根据权利要求5所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述拾取气缸（76）横向设置在导向座（75）内，所述连接头（78）位于导向座（75）前端，拾取气缸（76）的活塞杆外端通过传动杆（77）与连接头（78）连接，传动杆（77）为直杆、并沿前后方向直线滑动设置在导向座（75）内。

7.根据权利要求5所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述压线总成（3）还包括所述底座（34），压线轮（32）转动设置在滑座（33）上端，底座（34）固定设置在滑座（33）下端；所述支承横梁（21）前侧至少设有第一直线导轨（6），第一直线导轨（6）与第三直线导轨（10）平行，滑座（33）滑动设置在第一直线导轨（6）上；所述机架总成（2）上设有驱动马达（1），驱动马达（1）通过传动轴（4）与各个压线总成（3）的压线轮（32）轴向滑动传动配合。

8.根据权利要求1所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述气缸钳制器（61）包括主体（68）、驱动件（65）、塞盖（66）和制动块（64），主体（68）对应第一直线导轨（6）设有滑槽，主体（68）内部对应驱动件（65）和制动块（64）设有安装腔，驱动件（65）和制动块（64）通过斜面传动，制动块（64）一端伸向滑槽内，主体（68）对应安装腔设有开口，塞盖（66）与开口密封连接；主体（68）内还对应驱动件设有控制气路（62）。

9.根据权利要求4所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述传动轴（4）为细长轴，细长轴两端承接在机架总成上，所述细长轴一端通过拉紧装置（20）与机架总成（2）转动配合，细长轴另一端通过定位装置（30）与机架总成（2）转动配合。

10.根据权利要求1至9任一项所述高效静音节能纵切机，其特征在于：所述压线总成（3）替换为切刀总成，压线轮（32）替换为刀轮。

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