CN107444949A - 液压上纸机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压上纸机，包括：大支座；两转轴，两转轴相互平行，且分别通过轴承水平地装配在所述大支座上；第一夹纸臂，安装在一转轴上，用于在该转轴所在侧装卸料；第二夹纸臂，安装在另一转轴上，用于该另一转轴所在侧装卸料；两液压驱动装置，一一对应地驱动相应转轴。依据本发明生产效率比较高。

Description

液压上纸机

技术领域

本发明涉及一种液压上纸机。

背景技术

纸箱包装应用在各个领域，主要用于保护产品，方便运输和销售。其中的瓦楞纸板箱是刚性纸质容器，能够取代木质、塑料或铁器包装，具有非常好的应用前景。

瓦楞纸板的生产需要多个工序的共同合作，其中作为瓦楞纸生产最起初、最不方便的工序就是上纸。上纸机的灵活性和对于高质瓦楞纸板的生产具有很大的作用。传统的换纸架往往只配有单臂，在换纸的时候需要停车，生产效率偏低。

中国专利文献CN106429570A，所公开上纸系统即为典型的单臂上纸系统，即其所指的一对夹臂，该对夹臂一侧设有轨道，夹臂从轨道上拾取纸卷或者释放用纸完毕的芯筒，其更换周期相对较长，夹臂相关联部分需要停机，才能够完成更换纸卷，效率相对较低。

在本领域普遍采用单臂结构，再如中国专利文献CN103832860A，其也是单臂结构，配合轨道车实现上下料。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种具有双臂结构的液压上纸机，由于一个臂更换料时，另一个臂不受其更换料的影响，可以先进行初始化，从而可以直接续接，而提高生产效率。

依据本发明的实施例，提供一种液压上纸机，包括：

大支座；

两转轴，两转轴相互平行，且分别通过轴承水平地装配在所述大支座上；

第一夹纸臂，安装在一转轴上，用于在该转轴所在侧装卸料；

第二夹纸臂，安装在另一转轴上，用于该另一转轴所在侧装卸料；

两液压驱动装置，一一对应地驱动相应转轴。

上述液压上纸机，可选地，所述液压驱动装置包括：

齿轮齿条机构，其中的齿轮装配在转轴轴端；

升降油缸，该升降油缸的推杆与齿轮齿条机构的齿条固定连接。

可选地，齿条在大支座上配有导向结构。

可选地，第一夹纸臂和第二夹纸臂各配有一对夹头，包含于同一夹纸臂上的两夹头相对，并相应配置在分夹纸臂上。

可选地，包含于同一夹纸臂上的两分夹纸臂通过滑键套装在相应转轴上而具有在相应转轴轴向的自由度；

提供一水平油缸，用于推或者拉同一夹纸臂上的两分夹纸臂或两分夹纸臂之一，用于提供两夹纸臂间距离的调整和夹紧。

可选地，所述水平油缸为双推杆油缸，两推杆与相应端的分夹纸臂连接。

可选地，所述夹头的夹头轴配装有阻尼组件，该阻尼组件阻尼可调。

可选地，所述阻尼组件构造为制动装置，该制动装置为盘式制动装置。

可选地，于夹纸臂上设有用于检测纸卷重量的传感器；

提供一控制单元，该控制单元输入连接所述传感器，并输出控制所述制动装置。

可选地，所述夹头为配有胀键的夹头。

长期以来，上纸机普遍只配有一个夹纸臂（一般是对置的一对分夹纸臂，整体上称为一个夹纸臂），夹纸臂是一个摇杆，一般通过液压驱动装置驱动夹纸臂摆动，在其摆动所在侧，配置运纸机，理论上可以满足纸卷的上下料。依据本发明的实施例，则配有两套纸卷上下料装置，而配有两夹纸臂，从而在一个夹纸臂上下料时，另一个夹纸臂完全有时间完成初始化，减少了更换纸卷的周期。

本领域长期以来的认识认为单个上下料装置完全可以满足要求，毕竟更换料时间远小于工作时间，配置两套上下料装置比较浪费。但发明人通过调研和样机实验发现，其实际所要解决的技术问题远比常规的认识多，首先是配置单个上下料装置时，与配有运纸机相对的一侧的大支座上往往需要进行配重（纸卷重量非常大，有的纸卷有数吨，甚至十几吨），实质设备总重量并不小。而对于两套，则不必配置配重。

再一个技术问题则是，经过长期的研究发现，上纸机出现故障最多的阶段是上下料阶段，正常工作时反而出现故障的概率较低，对于具有单上下料装置的上纸机，其上下料装置一旦出现故障，则整个生产线就无法运行，而对于两套上下料装置，即便是一个出现故障，另一个也能进行上下料，不影响生产的顺利进行。尤其是，对于只配有一个上下料装置的上纸机，由于在上下料前，操作人员对于出现故障往往是处于无准备状态，可能导致维修周期比较长。

附图说明

图1为一实施例中液压上纸机的俯视结构示意图（省略运纸机）。

图2为相应于图1的左视结构示意图（夹纸臂夹持纸卷状态）。

图3为夹头结构示意图。

图中：1.升降油缸，2.大支座，3.液压站，4.制动装置，5.控制面板，6.夹头，7.第一转轴，8.水平油缸，9.第一夹纸臂，10.制动盘，11.小支座，12.电气箱，13.张力控制阀，14.第二夹纸臂，15.滑键，16.第二转轴，17.第一运纸机，18.纸卷，19.第二运纸机，20.键。

具体实施方式

图1所示的结构为一液压上纸机的俯视结构示意图，公知地，以生产线的流转方向为基准，图1中的上下方向为液压上纸机的前后方向，并且按照常规的认识，操作者操作台方向为前方。

在水平面内与前后方向正交的方位为例如机床的头尾方向，例如常规的床头箱、尾座，全都以此基准命名。在图1所示的结构中，左右方向为头尾方向。

对于纸卷18，是生产线的原纸。对于瓦楞纸原纸，其是生产瓦楞纸板的主要原料之一，整体为卷筒结构，即图2中所示的纸卷18，纸卷18直径一般大于1米，重量可大数吨，单纯参见附图2的左右边的单边结构，可以看出，当例如第二夹纸臂14取纸卷18时，处于水平状态，所产生的力矩最大，如果只设置单一的夹纸臂，则上纸机的重心会偏置在设置有夹纸臂的一侧（一般是前后方向的前侧），因此，对于此类上纸机，其会在上纸机前后方向的另一侧设置配重。在本发明的实施例中，配置两套上下料装置，则可以克服这一问题。

在图1中为了清楚显示两个夹纸臂，对图中所示的液压上纸机进行了简化，图中所示的大支座2相当于主机架，小支座11相当于副机架，大小仅用于两个技术特征的区分，而不用于确定两者大小。

图中，大支座2和小支座11用于安装图中所示的第一转轴7和第二转轴16，例如第一转轴7的两端通过轴承安装在大支座2和小支座11上，其中第一转轴7的左端为动力输入端，用于实现第一转轴7的摆动，摆动范围为第二运纸机19所确定的初始角和加工状态所确定的加工位置角度。

大支座2和小支座11可以单纯的提供第一转轴7和第二转轴16的端部支撑，由于第一转轴7和第二转轴16相应所承载的第一夹纸臂9和第二夹纸臂14的载荷较大，可以为第一转轴7和第二转轴16提供附加支撑。

可以考虑的是，由于图中即便是存在滑键15，但不影响附加支撑的设置，例如图中滑键15所标识的位置，纸卷的宽度再小，也会存在宽度，上纸机所匹配最小宽度规格的纸卷18限制了例如第二夹纸臂14的两个分夹纸臂的最小距离，该距离内设置附加支撑不会与两个分夹纸臂干涉。

在图1和图2所示的结构中，区别于现有技术，其配有一对转轴，其图中所示的第一转轴7和第二转轴16，由于转轴在上纸机技术领域普遍采用摆动上料结构，因此其驱动方式和与夹纸臂间的装配关系暂不赘述。

两个转轴水平设置，相互平行，并在上纸机前后方向上各一配置，在不产生干涉的条件下，两个转轴应当尽可能靠近，使处于工作状态的夹纸臂尽可能竖直或者减小倾斜度，以减轻夹纸臂旋转驱动装置的负荷。

在图1中，影响两个转轴装配距离的结构是滑键15的设置和套在转轴上例如第二夹纸臂14的毂套外径，除此之外，没有其他结构会干涉两者的装配距离。

在此条件下，以夹纸臂毂套的外径为参考，如图1中所示的右侧的两个分夹纸臂间的距离取10mm~20mm。

关于第一夹纸臂9和第二夹纸臂14，均为夹纸臂总成，夹纸臂总成包括摇臂，即通过相应转轴安装在大支座2和小支座11上而形成摇杆的部件。夹纸臂总成还包括安装在摇臂末端的夹头6，夹头6用于纸卷18的定位和夹紧。

关于纸卷18，其一般具有芯筒和缠绕在芯筒上的瓦楞纸原纸，芯筒一般是管状结构，具有一定的刚度，目前夹头6可以配置为一对，相应于芯筒的两端进行定位和夹紧，其结构类同于机床上的顶尖。

在一些实现中，夹头6配置为一根轴，所述芯筒套在该轴上，支撑刚度比较高，但取放料比较困难。

顶尖结构的夹头6利于上下料（即装卸料），属于无轴结构的夹纸臂，上料相对简单。

在图1所示的结构中，上下料在上纸机的前后侧，在一个夹纸臂处于给纸状态（工作状态），另一夹纸臂可以下放到位夹持相应纸卷18（装卸料状态），当一夹纸臂上的原纸用尽，下放，另一夹纸臂携带原纸上升到位，可以继续加工，速度非常快。

进一步地，在图2中可见，为两夹纸臂分别配置了一个运纸机，即图中所示的第一运纸机17和第二运纸机19，相比于单一的上纸机，占地空间稍大（由于当前普遍考虑重心居中的考虑，需要增加配重，其实际占地面积并不小）。

关于两套装卸料装置或者说上下料装置，只需要考虑两者不同时上料即可，在一个下放的同时，另一个上摆即可，可以大幅增加效率。

在图1所示的结构中，两个转轴的驱动通过图中所示的升降油缸1进行驱动。

升降油缸1通过传动机构与相应转轴连接，将直线运动转换成转轴的转动。

升降油缸1所提供的是实现直线运动，在油缸技术领域，存在相应的转动输出部件，例如液压转盘，可以输出一定的转角。

在一些实施例中，将液压驱动装置配置为：

以齿轮齿条机构为传动机构，齿轮齿条机构可以将转动转换成直线运动，也可以将直线运动转换成转动，当采用升降油缸1这种直接输出直线运动的部件时，以齿条为与升降油缸1的推杆直连的部件，以齿轮为输出部件，齿轮装配在转轴端，齿轮通过键连接装配在转轴上。

在一些实施例中，升降油缸1可以直接驱动夹纸臂，而不是通过转轴驱动安装在该转轴上的夹纸臂，升降油缸1直接驱动夹纸臂时，其装配方式与自卸车上的升降油缸的装配方式相同。

为了提高驱动的平稳性，齿条在大支座上配有导向结构。齿条属于典型的杆性件，杆性件的导向易于设计，可以通过导孔进行导向，相对而言，齿条可以属于部分齿条，即存在光杆部分，其中的光杆部分可以通过导孔进行导向。

如果是全齿齿条，可以用直线导轨进行导引，例如燕尾槽导轨，齿条的基体加工成燕尾结构。

在图1所示的结构中，例如第一夹纸臂9，具有一对分夹纸臂，分夹纸臂需要在相对的方向上可以具有一定的活动空间，也可以将配置在分夹纸臂上的夹头6配置为活动夹头，活动方向为夹头6的轴向。在一些实施例中，也可以两者兼而有之，即分夹纸臂具有在转轴轴向的调整能力，夹头6也具有轴向的调整能力。

关于夹头6在其轴向的调整，可以采用具有复位结构的夹头6，例如夹头6装在分夹纸臂的轴套中，为轴套所导向，提供一个弹簧，用于夹头6的复位，复位方向为夹头6的夹紧方向。使用时，使用外力逆着弹簧弹力的方向牵拉夹头6，压缩弹簧，并使夹头6回退，然后将纸卷18匹配到位，松开外力，夹头6复位，夹紧纸卷18。

另外两种结构可以参考上述夹头6可调的调整方式的工作方式，本领域的技术人员易于理解。

在图1所示的结构中，包含于同一夹纸臂上的两分夹纸臂通过滑键15套装在相应转轴上而具有在相应转轴轴向的自由度。滑键15是一种平键，只不过位于分夹纸臂上的键槽是通槽，从而可在转轴的轴向被导引，在转轴的周向被定位。

在图1所示的结构，包含于同一夹纸臂上的两个分夹纸臂间装配有一水平油缸8，图中所示的水平油缸8为双推杆油缸，两个推杆其一与位于左边的分夹纸臂连接，另一与位于右边的分夹纸臂连接，两个分夹纸臂被同步的驱动，从而可以相互靠近，或者相互远离。

在一些实施例中，可以为包含于同一夹纸臂上的两分夹纸臂中的一个配置水平油缸8，只需要在转轴的轴向驱动其中一个分夹纸臂运动，也能够调整两个分夹纸臂之间的距离，以适应不同的纸卷和上下料动作。

在一些实施例中，也可以分别为每一个分夹纸臂配置水平油缸8。

在一些实施例中，所述夹头6的夹头轴配装有阻尼组件，即其转动能力受阻尼组件的影响，如果该阻尼组件阻尼可调，则可以适配不同重量的纸卷18，以提高适应性。

在图1所示的结构中，所述阻尼组件构造为制动装置4，该制动装置4为盘式制动装置，其制动盘10一方面用于控制上下料状态和工作状态下夹头6的转动和止转控制，另一方面，可以根据纸卷18的重量调整夹头6的工作参数。

在一些实施例中，于夹纸臂上设有用于检测纸卷18重量的传感器；

提供一控制单元，该控制单元输入连接所述传感器，并输出控制所述制动装置4。

在优选的实施例中，所述夹头6为配有胀键的夹头，图3中所示的键20为内胀键。

关于内胀键，在机械领域逐渐的被投入使用，其基本结构配置为，提供一个气胀套头，套头上配有径向孔，径向孔为直孔，孔内设置键20，该键20在径向孔内的探出和探出支撑力由气压控制。

内胀键的探出支撑力大小与纸卷18的关系更紧密，如果纸卷18重量比较轻，没有必要提供太大的支撑力，从而可以节能降耗。从前述的描述中可知，存在用于检测纸卷18重量的传感器，该传感器也可以作为控制内胀键探出支撑力大小的检测元件，通过闭环控制，实现节能降耗。

Claims (10)

1.一种液压上纸机，其特征在于，包括：

大支座；

两转轴，两转轴相互平行，且分别通过轴承水平地装配在所述大支座上；

第一夹纸臂，安装在一转轴上，用于在该转轴所在侧装卸料；

第二夹纸臂，安装在另一转轴上，用于该另一转轴所在侧装卸料；

两液压驱动装置，一一对应地驱动相应转轴。

2.根据权利要求1所述的液压上纸机，其特征在于，所述液压驱动装置包括：

齿轮齿条机构，其中的齿轮装配在转轴轴端；

升降油缸，该升降油缸的推杆与齿轮齿条机构的齿条固定连接。

3.根据权利要求2所述的液压上纸机，其特征在于，齿条在大支座上配有导向结构。

4.根据权利要求1~3任一所述的液压上纸机，其特征在于，第一夹纸臂和第二夹纸臂各配有一对夹头，包含于同一夹纸臂上的两夹头相对，并相应配置在分夹纸臂上。

5.根据权利要求4所述的液压上纸机，其特征在于，包含于同一夹纸臂上的两分夹纸臂通过滑键套装在相应转轴上而具有在相应转轴轴向的自由度；

提供一水平油缸，用于推或者拉同一夹纸臂上的两分夹纸臂或两分夹纸臂之一，用于提供两夹纸臂间距离的调整和夹紧。

6.根据权利要求5所述的液压上纸机，其特征在于，所述水平油缸为双推杆油缸，两推杆与相应端的分夹纸臂连接。

7.根据权利要求4所述的液压上纸机，其特征在于，所述夹头的夹头轴配装有阻尼组件，该阻尼组件阻尼可调。

8.根据权利要求7所述的液压上纸机，其特征在于，所述阻尼组件构造为制动装置，该制动装置为盘式制动装置。

9.根据权利要求8所述的液压上纸机，其特征在于，于夹纸臂上设有用于检测纸卷重量的传感器；

提供一控制单元，该控制单元输入连接所述传感器，并输出控制所述制动装置。

10.根据权利要求4所述的液压上纸机，其特征在于，所述夹头为配有胀键的夹头。