CN108752145A - 一种柔性切药装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种柔性切药装置，解决了药柱柔性夹持、变长切割、多根同切的问题。本申请包括机架1、气缸2、压轮轴Ι3、气缸4、张紧滑道5、齿轮Ι6、齿轮ΙΙ7、齿轮带8、压轮轴ΙΙ9、导向滑块Ι10、切刀架11、弹簧Ι12、切刀13、压轮14、药柱15、伺服电机16、导药管17、弹簧ΙΙ18、导向滑块ΙΙ19、张紧滑块20、齿轮ΙΙΙ21。导药管17与机架1连接，压轮轴ΙΙ9与导向滑块ΙΙ10连接，导向滑块ΙΙ19与弹簧Ι12连接，齿轮Ι6与张紧滑块20连接；伺服电机16驱动压轮轴Ι3，通过齿轮带8、齿轮ΙΙΙ21、齿轮ΙΙ7转动压轮轴ΙΙ9；气缸4与切刀架11连接，切刀架11与切刀13连接。本申请能实现药柱柔性夹紧、变长切割、多根同切的功能，提高了切药精度及效率。
Description
技术领域
本申请属于药柱定长切割领域，涉及一种能够对药柱进行柔性夹紧、变长切割、多根同切的切药装置，提高药柱的切割质量、作业安全性和切割效率。
背景技术
在药柱的制造、分段过程中，需要对从压机压出的较长药柱进行高精度定长的切割，以便药柱后续的组装与应用。由于药柱性能对其长度尺寸具有较高的敏感性，所以较低的切割精度严重影响其工作稳定性及燃烧性能。
目前药柱的切割存在作业人员现场操作设备的情况，切割精度、作业效率均较低，并且危险性高，作业人员存在安全隐患。通过对现有药柱切割设备进行检索，并分析其作业过程，发现现有的药柱切割装置功能较单一，且存在如下问题：1.传统的切药机设计完成后，仅能切割固定长度的药柱，实现多种规格长度药柱的切割较困难；2.压制成型的药柱，其直径沿长度方向上有微小的变化，传统切药机的输送机构不能消除药柱直径变化的影响，导致切割药柱的长度不均匀；3.另外传统切药机的单根药柱的切割方式，作业效率较低，不能满足生产的需要。
针对现有技术存在的问题和缺陷，本申请设计了一种柔性切药装置，其具有柔性夹持、变长切割、多根同切的特点，能够实现切药过程的惹急隔离操作，提高了作业效率和安全性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，提高切药机的切药精度、作业效率极其实用性，本申请的目的在于提供一种高精度同时切割多根药柱的一种柔性切药装置，该装置具有对药柱进行柔性夹紧、并能实现药柱变长切割、同时切割多根的能力。
为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案予以实现：
本申请设计的一种柔性切药装置，包括机架1、气缸2、压轮轴Ι3、气缸4、张紧滑道5、齿轮Ι6、齿轮ΙΙ7、齿轮带8、压轮轴ΙΙ9、导向滑块Ι10、切刀架11、弹簧Ι12、切刀13、压轮14、药柱15、伺服电机16、导药管17、弹簧ΙΙ18、导向滑块ΙΙ19、张紧滑块20、齿轮ΙΙΙ21。
所述药柱15输送机构包括伺服电机16、压轮轴Ι3、齿轮带8、齿轮ΙΙΙ21、齿轮ΙΙ7、压轮轴ΙΙ9和压轮14。伺服电机16驱动压轮轴Ι3，压轮轴Ι3通过齿轮带8、齿轮ΙΙΙ21、齿轮ΙΙ7带动压轮轴ΙΙ9转动，完成夹持药柱输送，按照公式依据药柱切割长度L确定伺服电机16的转角其中γ为总传动比，通过控制伺服电机16的转角实现定长切割药柱15。
所述导向滑块Ι10包括连接架22、内柱面Ι23、端面Ι24、螺纹孔25、内柱面ΙΙ26、止推面27、端面ΙΙ28、密封槽29、导向面Ι30、导向面ΙΙ31、连接孔32。导向滑块Ι10通过导向面Ι30和导向面ΙΙ31在机架1的滑道滑动，根据药柱15直径的变化，在弹簧Ι12压缩力的作用下，实现对药柱15的柔性夹持功能，消除药柱15与压轮14之间的相对滑动；调节齿轮Ι6的位置，维持齿轮带8张紧，保证压轮轴Ι3与压轮轴ΙΙ9具有固定的传动比，确保药柱15的定长切割，提高切药精度。针对直径为8mm的药条进行了切割实验比较，同时切割5根药条，药柱切割长度为20mm，改进前设备切割药条的均值、方差分别为19.06mm、0.2104mm2，改进后设备切割药条的均值、方差分别为19.82mm、0.0056mm2，均值增加了0.76mm，方差减小了97.3％，改进后设备明显提高了切药精度。
所述压轮14包括键槽36、过度曲面37、曲面槽38。多个压轮14分别安装在压轮轴Ι3和压轮轴ΙΙ9，两对应压轮14垂直轴线的中心平面对齐。给定两压轮14的转角，药柱15在两压轮14夹紧力的作用下定长传输，并通过增减并排压轮14的个数，实现同时切割多根药柱的能力。
所述切刀架11包括滑道面33、夹刀槽34、连接面35。切刀13固定在夹刀槽34内，气缸4与连接面35连接，在气缸4的拉力下，切刀架11与切刀13一起向下运动，完成药柱的切割。
所述压轮轴Ι3为阶梯轴，与压轮14配合柱面开有键槽，并在每个配合柱面端部加工有螺纹段，螺纹段与键槽一起实现固定压轮14的轴向与周向定位。
与现有技术相比，本申请的优点是：对药柱直径的变化可实现柔性夹紧，对不同长度规格的药柱实现精确切割，同时切割多根药柱，可显著提高作业效率。该优点的实现是依靠以下几方面的技术创新：①在与压轮轴ΙΙ9连接的导向滑块Ι10上安装弹簧Ι12，弹簧Ι12处于压缩状态，当药柱15的直径发生变化时，弹簧Ι12发生收缩或者伸长，维持压轮14紧压药柱15，保证切断药柱长度的精确控制；②伺服电机16通过齿轮ΙΙΙ21、齿轮带8和齿轮ΙΙ7驱动压轮14，通过控制和调整伺服电机的转角，精确控制切除药柱的长度；③药柱15夹持与上下对应的压轮14之间，根据作业效率的要求，通过调整压轮轴Ι3、压轮轴ΙΙ9和压轮14的个数，改变同时切割药柱15的数量。
附图说明
图1为本申请一种柔性切药装置的安装示意图。
1、机架，2、气缸，3、压轮轴Ι，4、气缸，5、张紧滑道，6、齿轮Ι，7、齿轮ΙΙ，8、齿轮带，9、压轮轴ΙΙ，10、导向滑块Ι，11、切刀架，12、弹簧Ι，13、切刀，14、压轮，15、药柱，16、伺服电机，17、导药管，18、弹簧ΙΙ，19导向滑块ΙΙ，20张紧滑块，21齿轮ΙΙΙ。
图2为本申请一种柔性切药装置的导向滑块结构示意图。
22、连接架，23、内柱面Ι，24、端面Ι，25、螺纹孔，26、内柱面ΙΙ，27、止推面，28、端面ΙΙ，29、密封槽，30、导向面Ι，31、导向面ΙΙ，32、连接孔。
图3为本申请一种柔性切药装置的切刀架结构示意图。
33、滑道面，34、夹刀槽，35、连接面。
图4为本申请一种柔性切药装置的压轮结构示意图。
36、键槽，37、过度曲面，38、曲面槽。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本申请做进一步说明。
如图1、图2、图3和图4所示，本申请的一种柔性切药装置，包括机架1、气缸2、压轮轴Ι3、气缸4、张紧滑道5、齿轮Ι6、齿轮ΙΙ7、齿轮带8、压轮轴ΙΙ9、导向滑块Ι10、切刀架11、弹簧Ι12、切刀13、压轮14、药柱15、伺服电机16、导药管17、弹簧ΙΙ18、导向滑块ΙΙ19、张紧滑块20、齿轮ΙΙΙ21。压轮轴Ι1通过导向滑块Ι10与气缸2连接，实现向上移动夹紧药柱；压轮轴ΙΙ9通过导向滑块ΙΙ19与弹簧Ι12连接，依据药柱尺寸的变化，压轮轴ΙΙ9位置可随动变化，实现柔性夹持药柱；伺服电机16驱动压轮轴Ι3，压轮轴Ι3通过齿轮带8、齿轮7带动压轮轴ΙΙ9转动，完成夹持药柱输送，通过控制伺服电机16的转角定长切割药柱15，药柱15伸出给定长度，切刀架11带动切刀13向下移动，切断药柱15；通过增减并排压轮14的个数，实现同时切割多更药柱的能力。
以三基药药条为例，采用发明的一种柔性切药装置对其药条进行切割，切割药条直径为8mm，同时切割5根药条，药柱切割长度为20mm。作业开始时，三基药药柱15端部伸入上排压轮14的下方，气缸2伸长，压轮轴Ι3和下排压轮14向上移动并压紧药柱15；同时弹簧ΙΙ18收缩，压紧齿轮带8；伺服电机16转动，当转到给定角度时，伺服电机16停止转动，控制系统发出气缸4收缩命令，切刀架11与切刀13下移，切断给定长度的多根药柱15；切断药柱15后，气缸4伸长，同时伺服电机16转动，当转到给定角度时，伺服电机16停止转动，执行切药作业；弹簧Ι12处于压缩状态，当药柱15的直径发生变化时，弹簧Ι12发生收缩或者伸长，维持压轮14紧压药柱15，保证切断药柱长度的精确控制。切割药柱的均值、方差分别为19.82mm、0.0056mm2，均值增加了0.76mm，方差减小了97.3％，发明的一种柔性切药装置明显提高了切药精度。
Claims (4)
1.一种柔性切药装置，其特征在于，所述装置包括机架(1)、气缸(2)、压轮轴Ι(3)、气缸(4)、张紧滑道(5)、齿轮Ι(6)、齿轮ΙΙ(7)、齿轮带(8)、压轮轴ΙΙ(9)、导向滑块Ι(10)、切刀架(11)、弹簧Ι(12)、切刀(13)、压轮(14)、药柱(15)、伺服电机(16)、导药管(17)、弹簧ΙΙ(18)、导向滑块ΙΙ(19)、张紧滑块(20)、齿轮ΙΙΙ(21)；药柱(15)通过导药管(17)输送，压轮(14)通过键销与压轮轴(3)连接，压轮轴Ι(3)通过轴承与导向滑块ΙΙ(19)链接，导向滑块ΙΙ(19)通过销轴与气缸(2)连接，气缸(2)通过销轴与机架(1)连接，气缸(2)伸长实现压轮(14)向上移动夹紧药柱；压轮轴ΙΙ(9)通过轴承与导向滑块ΙΙ(10)连接，导向滑块ΙΙ(19)通过导向轴与弹簧Ι(12)连接，弹簧Ι(12)与机架(1)链接，依据药柱尺寸的变化，压轮轴ΙΙ(9)位置可随动变化，实现柔性夹持药柱；伺服电机(16)驱动压轮轴Ι(3)，压轮轴Ι(3)通过齿轮带(8)、齿轮ΙΙΙ(21)、齿轮ΙΙ(7)带动压轮轴ΙΙ(9)转动，完成夹持药柱输送，通过控制伺服电机(16)的转角定长切割药柱(15)；气缸(4)通过销轴与机架(1)连接，气缸(4)通过销轴与切大架(11)连接，切刀架(11)通过螺栓与切刀(13)连接，药柱(15)伸出给定长度，切刀架(11)带动切刀(13)向下移动，切断药柱(15)；通过增减并排压轮(14)的个数，实现同时切割多更药柱的能力；齿轮Ι(6)通过轴承与张紧滑块(20)连接，张紧滑块(20)通过弹簧ΙΙ(18)与张紧滑道(5)连接，并在滑道内滑动，调节齿轮Ι(6)的位置，维持齿轮带(8)张紧，保证压轮轴Ι(3)与压轮轴ΙΙ(9)具有固定的传动比，确保定长输送药柱(15)，提高切药精度。
2.根据权利要求1所述的一种柔性切药装置，其特征在于，所述导向滑块Ι(10)包括连接架(22)、内柱面Ι(23)、端面Ι(24)、螺纹孔(25)、内柱面ΙΙ(26)、止推面(27)、端面ΙΙ(28)、密封槽(29)、导向面Ι(30)、导向面ΙΙ(31)、连接孔(32)；导向滑块Ι(10)通过导向面Ι(30)和导向面ΙΙ(31)在机架(1)的滑道滑动，根据药柱(15)直径的变化，在弹簧Ι(12)压缩力的作用下，实现对药柱(15)的柔性夹持功能。
3.根据权利要求1所述的一种柔性切药装置，其特征在于，所述切刀架(11)包括滑道面(33)、夹刀槽(34)、连接面(35)；切刀(13)固定在夹刀槽(34)内，气缸(4)与连接面(35)连接，在气缸(4)的拉力下，切刀架(11)与切刀(13)一起向下运动，完成对药柱(15)的切割。
4.根据权利要求1所述的一种柔性切药装置，其特征在于，所述压轮(14)包括键槽(36)、过度曲面(37)、曲面槽(38)；多个压轮(14)分别安装在压轮轴Ι(3)和压轮轴ΙΙ(9)，两对应压轮(14)垂直轴线的中心平面对齐；给定两压轮(14)的转角，药柱(15)在两压轮(14)夹紧力的作用下定长传输，并通过增减并排压轮(14)的个数，实现同时切割多根药柱的能力。
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