CN108748351B - 薄片材料压痕成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄片材料压痕成型装置，机架上设置有压痕光辊，压痕光辊相对机架转动，机架内设置有调整架，调整架的中部与机架铰接，调整架上设置有压痕齿辊，压痕齿辊相对调整架转动，压痕光辊与压痕齿辊相对转动，机架上设置有主传动机构，主传动机构为压痕光辊及压痕齿辊提供转动动力及传动，机架上设置有调整机构，调整机构使调整架相对机架摆动，本发明是设置相对转动的压痕光辊与压痕齿辊，薄片材料从压痕光辊与压痕齿辊之间通过时，压痕光辊与压痕齿辊挤压薄片材料，薄片材料被压痕齿辊上的滚齿压痕，通过精确控制光辊与齿辊之间的间隙，使薄片材料在被压痕的同时不会被切割。

Description

薄片材料压痕成型装置

技术领域：

本发明属于薄片材料加工成型设备技术领域，具体涉及一种薄片材料压痕成型装置。

背景技术：

传统烟草为高温燃烧型，随着时代的发展，传统烟草二手烟的危害越来越受到人们的重视。随着技术的进步，新型烟草，即，低温不燃烧香烟顺应市场而出现；这种烟草为烤烟型的，不产生二手烟，不燃烧，时尚前卫、对人体危害较小。低温不燃烧香烟是在烟卷前端设置加热装置，利用加热装置对烟卷加热使其产生烟雾，烟卷后端设置降温段。低温不燃烧香烟的降温段与传统香烟的过滤嘴也不同，它通常采用薄片状的PLA材料，PLA材料一般为质地较硬，在制作成低温不燃烧香烟的降温段时，通常是将平展、质地相对较硬的薄片状PLA材料经收束设备收卷制成，为保证收束效果，目前在收束工艺之前，先在平展、质地相对较硬的薄片状PLA材料商压制出同一规格的条状痕迹，而且压制时还要保证压痕浅，不能被切断。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种薄片材料压痕成型装置，它是设置相对转动的压痕光辊与压痕齿辊，薄片材料从压痕光辊与压痕齿辊之间通过时，压痕光辊与压痕齿辊挤压薄片材料，薄片材料被压痕齿辊上的滚齿压痕，通过精确控制光辊与齿辊之间的间隙，使薄片材料在被压痕的同时不会被切割。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种薄片材料压痕成型装置，其中：包括机架、压痕光辊、压痕齿辊、主传动机构、调整架及调整机构，所述的机架上设置有压痕光辊，压痕光辊相对机架转动，所述的机架内设置有调整架，所述的调整架的中部与机架铰接，所述的调整架上设置有压痕齿辊，压痕齿辊相对调整架转动，压痕光辊与压痕齿辊相对转动，所述的机架上设置有主传动机构，所述的主传动机构为压痕光辊及压痕齿辊提供转动动力及传动，所述的机架上设置有调整机构，所述的调整机构使调整架相对机架摆动，所述的压痕齿辊包括辊轴、连接端板及齿辊，所述的齿辊为筒状结构，其外圆周上设置有滚齿，所述的辊轴穿装在齿辊内，且辊轴上设置有连接端板，辊轴与齿辊通过连接端板连接，所述的辊轴与调整架通过轴承连接，所述的滚齿的截面形状为梯形，滚齿的齿顶倒钝，所述的机架内设置有出料滑板，所述的出料滑板设置在压痕光辊与压痕齿辊的下方。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的压痕齿辊的两个相邻滚齿之间的夹角β为30~90°，两个相邻滚齿之间的距离a为0.5~1.2mm。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的滚齿的齿顶与压痕光辊之间的距离为薄片材料的厚度的3/4~1。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的调整机构包括第一调整气缸、第二调整气缸、第三调整气缸、顶丝机构、偏心轮及调整转轴，所述的第一调整气缸及第二调整气缸设置在机架上，位于调整架的一侧，所述的第一调整气缸的伸缩杆及第二调整气缸的伸缩杆均与调整架对应，且第一调整气缸位于第二调整气缸的上方，所述的顶丝机构及第三调整气缸设置在机架上，位于调整架的另一侧，所述的第三调整气缸的伸缩杆与调整转轴铰接，所述的调整转轴与机架连接且相对机架转动，所述的调整转轴上设置有偏心轮，所述的偏心轮与调整架对应， 所述的顶丝机构包括直流减速电机、丝杠及螺套，所述的直流减速电机设置在机架上，直流减速电机的主轴通过联轴器连接螺套，所述的螺套与机架通过轴承连接，所述的螺套内通过螺纹连接有丝杠，丝杠的一端穿装在螺套内，丝杠的另一端设置有推块，推块与调整架对应。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的机架上设置有编码器，所述的编码器连接直流减速电机的接线盒。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的主传动机构包括电机、传动装置、输入轴、传动箱、主动齿轮、换向齿轮、光辊驱动齿轮及齿辊驱动齿轮，所述的电机设置在机架上，电机的主轴通过传动装置与输入轴连接，所述的输入轴设置在传动箱内，且调整架与机架的铰接轴线与输入轴的轴线同轴，铰接轴线到切丝齿辊的轴线之间的距离与主动齿轮的分度圆直径相等，所述的输入轴的位于传动箱内的部分设置有主动齿轮，所述的传动箱内设置换向齿轮，所述的主动齿轮与换向齿轮相互啮合，所述的换向齿轮与光辊驱动齿轮相互啮合，所述的光辊驱动齿轮与压痕光辊的辊轴连接，所述的主动齿轮与齿辊驱动齿轮相互啮合，齿辊驱动齿轮与压痕齿辊的辊轴连接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的机架上设置有光辊清理装置包括设置在机架上端的刮刀座，刮刀座内穿装有刀轴，所述的刀轴上设置有刮刀板，所述的刮刀板一端与刀轴紧固连接，刮刀板的另一端与压痕光辊接触，并与压痕光辊的外圆周相切布置，所述的刮刀座上设置有顶丝，顶丝下端顶紧刀轴。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的调整架上设置有齿辊清理装置，所述的齿辊清理装置包括清理座、清理辊、清理凸轮、梳齿及清理转轴，所述的清理座设置在调整架上，所述的清理座内穿装有清理转轴，所述的清理转轴与清理凸轮连接，所述的清理凸轮上连接有清理辊，清理辊的外圆周上设置有清理梳齿，所述的清理梳齿与压痕齿辊的相邻的两个滚齿之间间隙对应，所述的清理转轴上连接有转动环，所述的转动环上设置有调整手柄。

本发明的有益效果为：

1、本发明是设置相对转动的压痕光辊与压痕齿辊，薄片材料从压痕光辊与压痕齿辊之间通过时，压痕光辊与压痕齿辊挤压薄片材料，薄片材料被压痕齿辊上的滚齿压痕，通过精确控制光辊与齿辊之间的间隙，使薄片材料在被压痕的同时不会被切割。

2、本发明的压痕齿辊的滚齿的截面形状为梯形，滚齿的齿顶倒钝，且滚齿的齿顶与压痕光辊之间的距离为薄片材料的厚度的3/4~1，则在压痕齿辊与压痕光辊转动过程中，压痕齿辊在薄片材料表面压制出统一规格的条状压痕，而不会对薄片材料产生切割甚至切断。

3、本发明的主传动机构的齿辊驱动齿轮与主动齿轮相互啮合，且主动齿轮设置在输入轴上，齿辊驱动齿轮设置在切丝齿辊的辊轴上，调整架与机架的铰接轴线与输入轴的轴线同轴，且，铰接轴线到切丝齿辊的轴线之间的距离与主动齿轮的分度圆直径相等，则在调整架摆动过程中，齿轮驱动齿轮以输入轴的轴线为中心沿主动齿轮摆动，齿辊驱动齿轮与主动齿轮形成行星轮结构，在保证调整架摆动过程中，主动齿轮始终与齿辊驱动齿轮啮合。

4、本发明的机架上设置有光辊清理装置，光辊清理装置的刮刀板的下端与压痕光辊接触且相切布置，则在压痕光辊转动过程中，刮刀板将粘附在压痕光辊上的材料刮掉。

5、本发明的调整架上设置有齿辊清理装置，通过操作调整手柄，使清理转轴转动，从而使清理凸轮偏转，使清理辊靠近或者远离压痕齿辊，清理辊靠近压痕齿辊时，清理梳齿插入压痕齿辊的相邻的两个滚齿之间的间隙内，在压痕齿辊转动过程中，清理梳齿清理滚齿间隙内的积屑。

6、本发明的调整机构通过第一调整气缸及偏心轮夹持调整架，使调整架保持不动，然后通过第二调整气缸及顶丝机构夹持调整架的下部，之后松开第一调整气缸及偏心轮，操作顶丝机构及第二调整气缸，使调整架围绕其与机架的铰接点偏转，从而调整压痕光辊与压痕齿辊之间的间隙，通过间隙调整保证压痕的同时又不会切断薄片材料，同时通过编码器控制顶丝机构的直流减速电机的转动角度，可实现高精度微调。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明去除机架后的结构示意图；

图3为本发明的调整机构的结构示意图；

图4为本发明的主传动机构的结构示意图；

图5为本发明的切丝齿辊的结构示意图；

图6为本发明的切丝齿辊的滚齿的放大结构示意图；

图7为本发明的光辊清理装置的结构示意图；

图8为本发明的齿辊清理装置的结构示意图；

机架1；压痕光辊2；压痕齿辊3；调整架4；铰接轴5；第一调整气缸6；第二调整气缸7；第三调整气缸8；偏心轮9；调整转轴10；直流减速电机11；丝杠12；螺套13；推块14；编码器15；电机16；传动装置17；输入轴18；传动箱19；主动齿轮20；换向齿轮21；光辊驱动齿轮22；齿辊驱动齿轮23；刮刀座24；刀轴25；刮刀板26；清理座27；清理辊28；清理凸轮29；梳齿30；辊轴31；连接端板32；齿辊33；清理转轴34；转动环35；调整手柄36。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，一种薄片材料压痕成型装置，包括机架1、压痕光辊2、压痕齿辊3、主传动机构、调整架4及调整机构，所述的机架1上设置有压痕光辊2，压痕光辊2相对机架1转动，所述的机架1内设置有调整架4，所述的调整架4的中部与机架1通过铰接轴5铰接，所述的调整架4上设置有压痕齿辊3，压痕齿辊3相对调整架4转动，压痕光辊2与压痕齿辊3相对转动，所述的机架1上设置有主传动机构，所述的主传动机构为压痕光辊2及压痕齿辊3提供转动动力及传动，主传动机构包括电机16、传动装置17、输入轴18、传动箱19、主动齿轮20、换向齿轮21、光辊驱动齿轮22及齿辊驱动齿轮23，所述的电机16设置在机架1上，电机16的主轴通过传动装置17与输入轴18连接，所述的传动装置17可采用带传动，带传动的传动皮带选用齿形带，所述的输入轴18设置在传动箱19内，且调整架4与机架1的铰接轴线与输入轴18的轴线同轴，铰接轴线到切丝齿辊33的轴线之间的距离与主动齿轮20的分度圆直径相等，所述的输入轴18的位于传动箱19内的部分设置有主动齿轮20，所述的传动箱19内设置换向齿轮21，所述的主动齿轮20与换向齿轮21相互啮合，所述的换向齿轮21与光辊驱动齿轮22相互啮合，所述的光辊驱动齿轮22与压痕光辊2的辊轴31连接，所述的主动齿轮20与齿辊驱动齿轮23相互啮合，齿辊驱动齿轮23与压痕齿辊3的辊轴31连接。

机架1上设置有调整机构，所述的调整机构使调整架4相对机架1摆动，调整机构包括第一调整气缸6、第二调整气缸7、第三调整气缸8、顶丝机构、偏心轮9及调整转轴10，所述的第一调整气缸6及第二调整气缸7设置在机架1上，位于调整架4的一侧，所述的第一调整气缸6的伸缩杆及第二调整气缸7的伸缩杆均与调整架4对应，且第一调整气缸6位于第二调整气缸7的上方，所述的顶丝机构及第三调整气缸8设置在机架1上，位于调整架4的另一侧，所述的第三调整气缸8的伸缩杆与调整转轴10铰接，所述的调整转轴10与机架1连接且相对机架1转动，所述的调整转轴10上设置有偏心轮9，所述的偏心轮9与调整架4对应， 所述的顶丝机构包括直流减速电机11、丝杠12及螺套13，所述的直流减速电机11设置在机架1上，直流减速电机11的主轴通过联轴器连接螺套13，所述的螺套13与机架1通过轴承连接，所述的螺套13内通过螺纹连接有丝杠12，丝杠12的一端穿装在螺套13内，丝杠12的另一端设置有推块14，推块14与调整架4对应。所述的机架1上设置有编码器15，所述的编码器15连接直流减速电机11的接线盒。通过编码器15控制直流减速电机11的转动角度。

所述的压痕齿辊3包括辊轴31、连接端板32及齿辊33，所述的齿辊33为筒状结构，其外圆周上设置有滚齿，所述的辊轴31穿装在齿辊33内，且辊轴31上设置有连接端板32，辊轴31与齿辊33通过连接端板32连接，所述的辊轴31与调整架4通过轴承连接，所述的滚齿的截面形状为梯形，滚齿的齿顶倒钝，两个相邻滚齿之间的夹角β为30~90°，两个相邻滚齿之间的距离a为0.5~1.2mm，滚齿的齿顶与压痕光辊2之间的距离为薄片材料的厚度的3/4~1，所述的机架1内设置有出料滑板，所述的出料滑板设置在压痕光辊2与压痕齿辊3的下方。

机架1上设置有光辊清理装置包括设置在机架1上端的刮刀座24，刮刀座24内穿装有刀轴25，所述的刀轴25上设置有刮刀板26，所述的刮刀板26一端与刀轴25紧固连接，刮刀板26的另一端与压痕光辊2接触，并与压痕光辊2的外圆周相切布置，所述的刮刀座24上设置有顶丝，顶丝下端顶紧刀轴25。

调整架4上设置有齿辊清理装置，所述的齿辊清理装置包括清理座27、清理辊28、清理凸轮29、梳齿30及清理转轴34，所述的清理座27设置在调整架4上，所述的清理座27内穿装有清理转轴34，所述的清理转轴34与清理凸轮29连接，所述的清理凸轮29上连接有清理辊28，清理辊28的外圆周上设置有清理梳齿30，所述的清理梳齿30与压痕齿辊3的相邻的两个滚齿间隙对应，所述的清理转轴34上连接有转动环35，所述的转动环35上设置有调整手柄36。

使用时，启动电机16，电机16通过传动装置17驱动输入轴18转动，从而带动主动齿轮20转动，主动齿轮20带动换向齿轮21及齿辊驱动齿轮23转动，换向齿轮21带动光辊驱动齿轮22转动，从而使压痕光辊2及切丝齿辊33相对转动。

启动直流减速电机11，直流减速电机11带动螺套13转动，从而使丝杠12沿螺套13内腔移动，丝杠12将推块14移动至指定位置，该指定位置要求在第一调整气缸6推动调整架4与偏心轮9接触时，推块14恰好运动到与调整架4接触，推块14与调整架4接触后，停止直流减速电机11。

启动第三调整气缸8，第三调整气缸8的伸缩杆伸出，带动调整转轴10转动，从而带动偏心轮9转动，第三调整气缸8的伸缩杆伸出至最大行程时，第三调整气缸8保压，第一调整气缸6动作，快速推动调整架4向前移动，直至调整架4与偏心轮9接触为止。此时，偏心轮9及第一调整气缸6夹持调整架4，防止调整架4摆动，且丝杠12带动推块14刚好与调整架4下部接触。

启动第二调整气缸7，第二调整气缸7的伸缩杆伸出直至与调整架4接触；此时第二调整气缸7及丝杠12从下部夹持调整架4。

然后，第三调整气缸8的伸缩杆缩回，带动偏心轮9旋转直至与偏心轮9与调整架4分离；第一调整气缸6的伸缩杆缩回；此时仅第二调整气缸7及丝杠12夹持调整架4。

再次启动直流减速电机11，调整架4在第二调整气缸7及丝杠12的共同作用下，平缓的围绕调整架4与机架1的铰接轴摆动，直至调整架4上的切丝齿辊33摆动至工作位置停止。在此过程中，第二调整气缸7与丝杠12始终夹持调整架4。

压痕齿辊3加速转动，待压痕的薄片状PLA材料从压痕光辊2与压痕齿辊3之间穿过，压痕光辊2与压痕齿辊3相互配合将薄片状PLA材料表面压制出统一规格的条状压痕，为后续收束工艺提供方便。

由于不同批次的薄片状PLA材料厚度存在差异，为保证薄片状PLA材料的压痕效果，针对不同批次的薄片状PLA材料，压痕光辊2与压痕齿辊3之间的间隙可微调。本发明的直流减速电机11在编码器15的控制下，直流减速电机11旋转一周被均匀分为120份，丝杠12为M24×1.25；即直流减速电机11旋转一周，丝杠12水平移动1.25mm；调整架4与机架1的铰接轴线为中心线，铰接轴线到丝杠12轴线之间的距离与铰接轴线到压痕齿辊3轴线之间的距离之比为2.05，则可推算得出直流减速电机11每旋转一周，压痕齿辊3与压痕光辊2之间的间隙增大或缩小0.609mm；均分120份后为0.005mm；则压痕齿辊3与压痕光辊2间隙的调整精度为0.005mm。

需要说明的是，以上所述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内。

Claims (7)

1.一种薄片材料压痕成型装置，其特征在于：包括机架（1）、压痕光辊（2）、压痕齿辊（3）、主传动机构、调整架（4）及调整机构，所述的机架（1）上设置有压痕光辊（2），压痕光辊（2）相对机架（1）转动，所述的机架（1）内设置有调整架（4），所述的调整架（4）的中部与机架（1）铰接，所述的调整架（4）上设置有压痕齿辊（3），压痕齿辊（3）相对调整架（4）转动，压痕光辊（2）与压痕齿辊（3）相对转动，所述的机架（1）上设置有主传动机构，所述的主传动机构为压痕光辊（2）及压痕齿辊（3）提供转动动力及传动，所述的机架（1）上设置有调整机构，所述的调整机构使调整架（4）相对机架（1）摆动，所述的压痕齿辊（3）包括辊轴（31）、连接端板（32）及齿辊（33），所述的齿辊（33）为筒状结构，其外圆周上设置有滚齿，所述的辊轴（31）穿装在齿辊（33）内，且辊轴（31）上设置有连接端板（32），辊轴（31）与齿辊（33）通过连接端板（32）连接，所述的辊轴（31）与调整架（4）通过轴承连接，所述的滚齿的截面形状为梯形，滚齿的齿顶倒钝，所述的机架（1）内设置有出料滑板（5），所述的出料滑板（5）设置在压痕光辊（2）与压痕齿辊（3）的下方，

所述的调整机构包括第一调整气缸（6）、第二调整气缸（7）、第三调整气缸（8）、顶丝机构、偏心轮（9）及调整转轴（10），所述的第一调整气缸（6）及第二调整气缸（7）设置在机架（1）上，位于调整架（4）的一侧，所述的第一调整气缸（6）的伸缩杆及第二调整气缸（7）的伸缩杆均与调整架（4）对应，且第一调整气缸（6）位于第二调整气缸（7）的上方，所述的顶丝机构及第三调整气缸（8）设置在机架（1）上，位于调整架（4）的另一侧，所述的第三调整气缸（8）的伸缩杆与调整转轴（10）铰接，所述的调整转轴（10）与机架（1）连接且相对机架（1）转动，所述的调整转轴（10）上设置有偏心轮（9），所述的偏心轮（9）与调整架（4）对应， 所述的顶丝机构包括直流减速电机（11）、丝杠（12）及螺套（13），所述的直流减速电机（11）设置在机架（1）上，直流减速电机（11）的主轴通过联轴器连接螺套（13），所述的螺套（13）与机架（1）通过轴承连接，所述的螺套（13）内通过螺纹连接有丝杠（12），丝杠（12）的一端穿装在螺套（13）内，丝杠（12）的另一端设置有推块（14），推块（14）与调整架（4）对应。

2.根据权利要求1所述的薄片材料压痕成型装置，其特征在于：所述的压痕齿辊（3）的两个相邻滚齿之间的夹角β为30~90°，两个相邻滚齿之间的距离a为0.5~1.2mm。

3.根据权利要求1所述的薄片材料压痕成型装置，其特征在于：所述的滚齿的齿顶与压痕光辊（2）之间的距离为薄片材料的厚度的3/4~1。

4.根据权利要求1所述的薄片材料压痕成型装置，其特征在于：所述的机架（1）上设置有编码器（15），所述的编码器（15）连接直流减速电机（11）的接线盒。

5.根据权利要求1所述的薄片材料压痕成型装置，其特征在于：所述的主传动机构包括电机（16）、传动装置（17）、输入轴（18）、传动箱（19）、主动齿轮（20）、换向齿轮（21）、光辊驱动齿轮（22）及齿辊驱动齿轮（23），所述的电机（16）设置在机架（1）上，电机（16）的主轴通过传动装置（17）与输入轴（18）连接，所述的输入轴（18）设置在传动箱（19）内，且调整架（4）与机架（1）的铰接轴线与输入轴（18）的轴线同轴，铰接轴线到切丝齿辊（33）的轴线之间的距离与主动齿轮（20）的分度圆直径相等，所述的输入轴（18）的位于传动箱（19）内的部分设置有主动齿轮（20），所述的传动箱（19）内设置换向齿轮（21），所述的主动齿轮（20）与换向齿轮（21）相互啮合，所述的换向齿轮（21）与光辊驱动齿轮（22）相互啮合，所述的光辊驱动齿轮（22）与压痕光辊（2）的辊轴（31）连接，所述的主动齿轮（20）与齿辊驱动齿轮（23）相互啮合，齿辊驱动齿轮（23）与压痕齿辊（3）的辊轴（31）连接。

6.根据权利要求1所述的薄片材料压痕成型装置，其特征在于：所述的机架（1）上设置有光辊清理装置，所述的光辊清理装置包括设置在机架（1）上端的刮刀座（24），刮刀座（24）内穿装有刀轴（25），所述的刀轴（25）上设置有刮刀板（26），所述的刮刀板（26）一端与刀轴（25）紧固连接，刮刀板（26）的另一端与压痕光辊（2）接触，并与压痕光辊（2）的外圆周相切布置，所述的刮刀座（24）上设置有顶丝，顶丝下端顶紧刀轴（25）。

7.根据权利要求1所述的薄片材料压痕成型装置，其特征在于：所述的调整架（4）上设置有齿辊清理装置，所述的齿辊清理装置包括清理座（27）、清理辊（28）、清理凸轮（29）、清理梳齿（30）及清理转轴（34），所述的清理座（27）设置在调整架（4）上，所述的清理座（27）内穿装有清理转轴（34），所述的清理转轴（34）与清理凸轮（29）连接，所述的清理凸轮（29）上连接有清理辊（28），清理辊（28）的外圆周上设置有清理梳齿（30），所述的清理梳齿（30）与压痕齿辊（3）的相邻的两个滚齿之间间隙对应，所述的清理转轴（34）上连接有转动环（35），所述的转动环（35）上设置有调整手柄（36）。

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