CN109230712B - 带状材料高速无胶拼接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带状材料高速无胶拼接装置，包括底板、左导向辊、右导向辊、切断辊、搭接装置、缓存装置、缓存进料辊及缓存出料辊，它是将旧的带状盘纸材料的尾段与新的带状盘纸材料的首段叠压在一起，并在材料的重合段扎透出密密麻麻的孔洞，这样重合段在材料运行方向就会产生足够大的阻力，满足正常生产时带状材料所承受的拉力，避免重合段在生产过程中被拉断。本发明的结构操作简单、使用方便、构思新颖，能够实现新旧带状材料的无胶拼接及不减速甚至停机的高速在线拼接，从而保证烟草的生产效率，降低成本。

Description

带状材料高速无胶拼接装置

技术领域：

本发明属于带状薄片材料加工成型设备技术领域，具体涉及一种带状材料高速无胶拼接装置。

背景技术：

在烟草生产行业的生产过程中，原材料为带状盘纸形状的情况是大量存在的；比如传统烟草中的卷烟纸、烟盒内衬纸；再比如新型低温不燃烧烟草的薄片烟叶原材料、降温段的PLA材料。带状盘纸材料必然要面对的一个问题是材料消耗完毕后，需要拿下旧的带状盘纸材料、装上新的带状盘纸材料。目前，在更换带状盘纸材料过程中，设备必须停机，这样就必然影响生产效率。由于机器和人力的限制，原材料盘纸不可能做的特别大，再加上烟草机械更新换代导致的生产速度一步步的提高，频繁的带状盘纸材料更换所消耗的停机时间严重制约生产效率的提高。

对于烟草生产企业来说，迫切需要一种能够自动将即将消耗完的带状盘纸材料与新的带状盘纸材料首尾相连的拼接设备，从而节省掉因为更换材料所必须的停机时间，保证生产效率。而且，现有的烟草生产过程中，带状盘纸材料的拼接大多采用的是有胶拼接，以保证拼接后重合段的牢固程度，避免生产过程中重合段被拉断，有胶拼接需要粘胶过程，需要的停机时间更多，因此，对于烟草生产企业来说，迫切需要一种无胶拼接设备。

现有的无胶拼接装置有KDF2滤棒成型机上的卷烟纸无胶拼接，其通过巧妙的机械结构和极强的电机动态响应控制，实现了卷烟纸的拼接目的。但这种拼接方式也有它的局限性，复杂的机械结构和对电机极高的动态响应要求使它只能应用于幅宽较窄的带状材料。而烟盒内衬纸、新型烟草的薄片烟草材料都是幅宽超过100mm。面对这种幅宽的原材料，KDF2滤棒成型机上的无胶拼方式显然无法胜任。因此，需要另外一种形式的拼接结构，来面对较宽的幅宽，适应更广泛的使用环境。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种带状材料高速无胶拼接装置，它是将旧的带状盘纸材料的尾段与新的带状盘纸材料的首段叠压在一起，并在材料的重合段扎透出密密麻麻的孔洞，这样重合段在材料运行方向就会产生足够大的阻力，满足正常生产时带状材料所承受的拉力，避免重合段在生产过程中被拉断。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

一种带状材料高速无胶拼接装置，其中：包括底板、左导向辊、右导向辊、切断辊、搭接装置、缓存装置、缓存进料辊及缓存出料辊，所述的左导向辊及右导向辊均设置在底板上，且相对底板转动，左导向辊及右导向辊中的一个通过带状材料与旧的带状材料的原料辊连接，另一个通过新的带状材料与新的带状材料的原料辊连接，切断辊设置在左导向辊与右导向辊之间的底板上，所述的底板上设置有搭接装置，所述的搭接装置包括搭接机架、接合导向辊、左压接板、右压接板、左支撑轴、右支撑轴、左气缸及右气缸，所述的搭接机架与底板连接，所述的搭接机架上设置有左支撑轴及右支撑轴，左支撑轴与右支撑轴平行并列布置，所述的左支撑轴上穿装有左压接板，左压接板相对左支撑轴转动，右支撑轴上穿装有右压接板，右压接板相对右支撑轴转动，所述的右支撑轴上穿装有接合导向辊，接合导向辊相对右支撑轴转动，所述的左压接板及右压接板中的一个与旧的带状材料对应，另一个与新的带状材料对应，所述的左压接板连接左气缸，左气缸带动左压接板相对左支撑轴转动，所述的右压接板连接右气缸，右气缸带动右压接板相对右支撑轴转动，左气缸及右气缸分别通过气缸支架与底板连接，所述的底板上设置有缓存进料辊、缓存出料辊及缓存装置，拼接后的带状材料依次经接合导向辊、缓存进料辊、缓存装置及缓存出料辊与后续设备连接，所述的左压接板与右压接板结构相同均包括拍击板、盖板及密封圈，所述的拍击板上设置有槽，所述的盖板盖装在拍击板的槽上，且盖板与拍击板通过螺钉紧固连接，盖板与拍击板之间设置有密封圈，密封圈布置在拍击板上的槽的周围，盖板与拍击板紧固连接后，盖板与拍击板的槽之间形成空腔，所述的拍击板上设置有抽气孔，抽气孔与拍击板上的槽连通，抽气孔上装有气管接头，气管接头通过气管与真空发生器连接，所述的盖板上设置有多个透气小孔及多个扎孔锥。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的左压接板与右压接板交叉对称布置，左支撑轴与右支撑轴对称布置，且左压接板与带状材料的接触面为A、右压接板与带状材料的接触面为B，A与B的延长线的交叉点位于左支撑轴的轴心与右支撑轴的轴心连线上。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的左压接板的拍击板及右压接板的拍击板上均设置有切刀，所述的切刀与切断辊相互配合。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的多个透气小孔及多个扎孔锥在盖板上分别呈矩形阵列分布，且沿带状材料的行进方向分为三部分，上部分为透气小孔阵列，中部为扎孔锥阵列，下部为透气小孔阵列。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的缓存装置包括定辊、动辊、动辊支撑板、直线导轨及缓存电机，所述的定辊设置在底板上，且相对底板转动，所述的底板上设置有两个直线导轨，两个直线导轨平行布置且分布在定辊两侧的底板上，所述的动辊支撑板上设置有滑块，滑块设置在直线导轨上，且相对直线导轨滑动连接，所述的动辊支撑板上设置有从动带轮，所述的底板上设置有缓存电机，所述的缓存电机的主轴上设置有主动带轮，主动带轮与从动带轮通过同步带连接，所述的动辊支撑板上设置有多个动辊，动辊相对动辊支撑板转动，所述的底板上的定辊的数量为多个，多个定辊与多个动辊交替布置，经过缓存进料辊的接合后的带状材料交替穿过定辊及动辊。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的同步带为齿形带，所述的从动带轮及主动带轮均为与齿形带相互配合的同步齿形带轮。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的缓存电机为伺服电机。

本发明的有益效果为：

1、本发明是将旧的带状盘纸材料的尾段与新的带状盘纸材料的首段叠压在一起，并在材料的重合段扎透出密密麻麻的孔洞，这样重合段在材料运行方向就会产生足够大的阻力，满足正常生产时带状材料所承受的拉力，避免重合段在生产过程中被拉断。

2、本发明左压接板及右压接板内形成空腔，且设置与空腔连通的抽气孔，抽气孔通过气管连通真空发生器，左压接板及右压接板的盖板上设置有透气小孔，从而在盖板上形成负压，利用负压将带状材料吸附在盖板上，在拼接动作时保证带状材料贴在盖板上平整服帖并且不乱动。

3、本发明通过盖板上的扎孔锥在新旧带状材料的重合段扎透出密密麻麻的孔洞，实现带状材料的无胶拼接，采用无胶拼接的方式实现了带状盘纸材料的拼接，无需胶带等胶黏材料，减少了耗材的使用、减轻了人工工作量，节省了成本、提高了生产效率。

4、本发明利用左气缸及右气缸实现左压接板及右压接板的拍击动作，不停机就可实现新旧带状材料的拼接，从而减少烟草生产设备的停机时间与周期，保证生产效率。

5、缓存装置是通过多个定辊及动辊实现，正常生产时带状材料在多个定辊及动辊之间缓存，当需要拼接时，通过缓存电机带动动辊支撑板向上移动，使动辊靠近定辊，缩短定辊与动辊之间的距离，使缓存在定辊与动辊之间的带状材料得到释放，为烟草正常生产提供带状材料，在不影响正常生产的情况下实现原材料的拼接，保证生产效率。

6、本发明的左压接板与右压接板交叉对称布置，左支撑轴与右支撑轴对称布置，且左压接板与带状材料的接触面为A、右压接板与带状材料的接触面为B，A与B的延长线的交叉点位于左支撑轴的轴心与右支撑轴的轴心连线上，则当左压接板拍向右压接板或者右压接板拍向左压接板时，能够保证左压接板与右压接板贴合紧密，两者之间的贴合面不存在间隙，本发明的左支撑轴与右支撑轴平行并列布置，且左支撑轴与右支撑轴之间存在一定的距离，则，当左压接板拍向右压接板或者右压接板拍向左压接板时，左压接板与右压接板之间会有一定的错位，通过计算设定左支撑轴与右支撑轴之间的距离，能够有效的避免左压接板的盖板上的扎孔锥与右压接板的盖板上的扎孔锥干涉，使扎孔锥与透气小孔对应，从而确保左压接板与右压接板拍击贴合时，扎孔锥扎透新旧带状材料的贴合面。

7、本发明的结构操作简单、使用方便、构思新颖，能够实现新旧带状材料的无胶拼接及不减速甚至停机的高速在线拼接，从而保证烟草的生产效率，降低成本。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的图1的左视结构示意图；

图3为本发明的图1的俯视结构示意图；

图4为本发明的去掉底板后的立体结构示意图；

图5为本发明的左压接板及右压接板的结构示意图；

图6为本发明的盖板的结构示意图；

图7为本发明的首次开机生产时缓存装置的使用状态示意图。

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1~6所示，一种带状材料高速无胶拼接装置，包括底板1、左导向辊4、右导向辊2、切断辊3、搭接装置、缓存装置、缓存进料辊13及缓存出料辊8，所述的左导向辊4及右导向辊2均设置在底板1上，且相对底板1转动，左导向辊4通过带状材料与旧的带状材料的原料辊连接，右导向辊2通过新的带状材料与新的带状材料的原料辊连接，切断辊3设置在左导向辊4与右导向辊2之间的底板1上，所述的底板1上设置有搭接装置，所述的搭接装置包括搭接机架15、接合导向辊23、左压接板5、右压接板17、左支撑轴6、右支撑轴16、左气缸7及右气缸14，所述的搭接机架15与底板1连接，所述的搭接机架15上设置有左支撑轴6及右支撑轴16，左支撑轴6与右支撑轴16平行并列布置，且左支撑轴6与右支撑轴16之间存在一定的距离，所述的左支撑轴6上穿装有左压接板5，左压接板5相对左支撑轴6转动，右支撑轴16上穿装有右压接板17，右压接板17相对右支撑轴16转动，所述的右支撑轴16上穿装有接合导向辊23，接合导向辊23相对右支撑轴16转动，所述的左压接板5与旧的带状材料对应，右压接板17与新的带状材料对应，左压接板5与右压接板17交叉对称布置，且左压接板5与带状材料的接触面为A、右压接板17与带状材料的接触面为B，A与B的延长线的交叉点位于左支撑轴6的轴心与右支撑轴16的轴心连线上，所述的左压接板5连接左气缸7，左气缸7带动左压接板5相对左支撑轴6转动，所述的右压接板17连接右气缸14，右气缸14带动右压接板17相对右支撑轴16转动，左气缸7及右气缸14分别通过气缸支架与底板1连接，所述的左压接板5与右压接板17结构相同均包括拍击板51、盖板59及密封圈56，所述的拍击板51上设置有槽54，所述的盖板59盖装在拍击板51的槽54上，且盖板59与拍击板51通过螺钉紧固连接，盖板59与拍击板51之间设置有密封圈56，密封圈56布置在拍击板51上的槽54的周围，盖板59与拍击板51紧固连接后，盖板59与拍击板51的槽54之间形成空腔，所述的拍击板51上设置有抽气孔53，抽气孔53与拍击板51上的槽54连通，抽气孔53上装有气管接头52，气管接头52通过气管与真空发生器连接，所述的盖板59上设置有多个透气小孔58及多个扎孔锥57。多个透气小孔58及多个扎孔锥57在盖板59上分别呈矩形阵列分布，且沿带状材料的行进方向分为三部分，上部分为透气小孔58阵列，中部为扎孔锥57阵列，下部为透气小孔58阵列。所述的左压接板5的拍击板51及右压接板17的拍击板51上均设置有切刀55，所述的切刀55与切断辊3相互配合，所述的切断辊3上设置有锯齿状刀片。

本实施例中，盖板59上的透气小孔58及扎孔锥57分为三部分，上部分为数量12行×45列、尺寸为2mm×2mm的方形透气小孔58阵列，中间部分为数量12行×45列、尺寸为底面2mm×2mm、高1mm的方形扎孔锥57阵列，下部分为数量12行×45列、尺寸为2mm×2mm的方形透气小孔58阵列。当左压接板5拍向右压接板17或者右压接板17拍向左压接板5，并拍击贴合时，盖板59上的扎孔锥57恰好扎进对侧盖板59的透气小孔58内，实现将原材料扎透的目的。

所述的底板1上设置有缓存进料辊13、缓存出料辊8及缓存装置，拼接后的带状材料依次经接合导向辊23、缓存进料辊13、缓存装置及缓存出料辊8与后续设备连接。所述的缓存装置包括定辊9、动辊10、动辊支撑板11、直线导轨12及缓存电机19，所述的定辊9设置在底板1上，且相对底板1转动，所述的底板1上设置有两个直线导轨12，两个直线导轨12平行布置且分布在定辊9两侧的底板1上，所述的动辊支撑板11上设置有滑块18，滑块18设置在直线导轨12上，且相对直线导轨12滑动连接，所述的动辊支撑板11上设置有从动带轮22，所述的底板1上设置有缓存电机19，缓存电机19为伺服电机，所述的缓存电机19的主轴上设置有主动带轮20，主动带轮20与从动带轮22通过同步带21连接，所述的动辊支撑板11上设置有多个动辊10，动辊10相对动辊支撑板11转动，所述的底板1上的定辊9的数量为多个，多个定辊9与多个动辊10交替布置，经过缓存进料辊13的接合后的带状材料交替穿过定辊9及动辊10。所述的同步带21为齿形带，所述的从动带轮22及主动带轮20均为与齿形带相互配合的齿轮。

使用时，首次开机生产时，需要人工穿纸。启动缓存电机19，缓存电机19通过主动带轮20、从动带轮22及同步带21将动辊支撑板11提升到设计最高位置，此时，定辊9与动辊10之间距离最近，如图7所示，带状材料几乎按一字型的路径穿过动辊10与定辊9之间，人工将带状材料穿装在定辊9与动辊10之间，方便操作。在此过程中，带状材料在负压作用下贴服在左压接板5上。

正常生产时，缓存电机19带动动辊支撑板11下降，将动辊10下降到设计好的最低位置，此时，动辊10下压带状材料，使其呈“S”型路径穿过动辊10与定辊9之间，动辊10及定辊9储存一定长度的带状原材料。

当需要更换带状材料时，把新的带状材料的首段拉出来，在负压作用下贴服在右压接板17上，当需要拼接时，左气缸7动作，带动旧的带状材料拍向右压接板17，在左压接板5动作过程中，左压接板5的拍击板51上的切刀55与切断辊3相互配合，切断旧材料，左压接板5与右压接板17在左气缸7作用下紧密贴合，旧的带状材料与新的带状材料贴合，同时，在扎孔锥57的作用下结合段被刺透出密集的孔，实现结合段足够抗拉力的作用。

在更换带状材料时，缓存电机19启动，带动动辊支撑板11沿竖直轨道上升，动辊10与定辊9之间的距离缩短，释放缓存装置存储的带状材料，实现不减速不停机更换带状材料，保证生产效率。

本实施例左导向辊4通过带状材料与旧的带状材料的原料辊连接，右导向辊2通过新的带状材料与新的带状材料的原料辊连接。当右导向辊2通过带状材料与旧的带状材料的原料辊连接，左导向辊4通过新的带状材料与新的带状材料的原料辊连接时，左压接板5对应新的带状材料，右压接板17对应旧的带状材料，则在进行无胶拼接时，右压接板17拍向左压接板5。

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 (5)

1.一种带状材料高速无胶拼接装置，其特征在于：包括底板（1）、左导向辊（4）、右导向辊（2）、切断辊（3）、搭接装置、缓存装置、缓存进料辊（13）及缓存出料辊（8），所述的左导向辊（4）及右导向辊（2）均设置在底板（1）上，且相对底板（1）转动，左导向辊（4）及右导向辊（2）中的一个通过带状材料与旧的带状材料的原料辊连接，另一个通过新的带状材料与新的带状材料的原料辊连接，切断辊（3）设置在左导向辊（4）与右导向辊（2）之间的底板（1）上，所述的底板（1）上设置有搭接装置，所述的搭接装置包括搭接机架（15）、接合导向辊（23）、左压接板（5）、右压接板（17）、左支撑轴（6）、右支撑轴（16）、左气缸（7）及右气缸（14），所述的搭接机架（15）与底板（1）连接，所述的搭接机架（15）上设置有左支撑轴（6）及右支撑轴（16），左支撑轴（6）与右支撑轴（16）平行并列布置，所述的左支撑轴（6）上穿装有左压接板（5），左压接板（5）相对左支撑轴（6）转动，右支撑轴（16）上穿装有右压接板（17），右压接板（17）相对右支撑轴（16）转动，所述的右支撑轴（16）上穿装有接合导向辊（23），接合导向辊（23）相对右支撑轴（16）转动，所述的左压接板（5）及右压接板（17）中的一个与旧的带状材料对应，另一个与新的带状材料对应，所述的左压接板（5）连接左气缸（7），左气缸（7）带动左压接板（5）相对左支撑轴（6）转动，所述的右压接板（17）连接右气缸（14），右气缸（14）带动右压接板（17）相对右支撑轴（16）转动，左气缸（7）及右气缸（14）分别通过气缸支架与底板（1）连接，所述的底板（1）上设置有缓存进料辊（13）、缓存出料辊（8）及缓存装置，拼接后的带状材料依次经接合导向辊（23）、缓存进料辊（13）、缓存装置及缓存出料辊（8）与后续设备连接，所述的左压接板（5）与右压接板（17）结构相同均包括拍击板（51）、盖板（59）及密封圈（56），所述的拍击板（51）上设置有槽（54），所述的盖板（59）盖装在拍击板（51）的槽（54）上，且盖板（59）与拍击板（51）通过螺钉紧固连接，盖板（59）与拍击板（51）之间设置有密封圈（56），密封圈（56）布置在拍击板（51）上的槽（54）的周围，盖板（59）与拍击板（51）紧固连接后，盖板（59）与拍击板（51）的槽（54）之间形成空腔，所述的拍击板（51）上设置有抽气孔（53），抽气孔（53）与拍击板（51）上的槽（54）连通，抽气孔（53）上装有气管接头（52），气管接头（52）通过气管与真空发生器连接，所述的盖板（59）上设置有多个透气小孔（58）及多个扎孔锥（57），所述的左压接板（5）与右压接板（17）交叉对称布置，左支撑轴（6）与右支撑轴（16）对称布置，且左压接板（5）与带状材料的接触面为A、右压接板（17）与带状材料的接触面为B，A与B的延长线的交叉点位于左支撑轴（6）的轴心与右支撑轴（16）的轴心连线上，所述的缓存装置包括定辊（9）、动辊（10）、动辊支撑板（11）、直线导轨（12）及缓存电机（19），所述的定辊（9）设置在底板（1）上，且相对底板（1）转动，所述的底板（1）上设置有两个直线导轨（12），两个直线导轨（12）平行布置且分布在定辊（9）两侧的底板（1）上，所述的动辊支撑板（11）上设置有滑块（18），滑块（18）设置在直线导轨（12）上，且相对直线导轨（12）滑动连接，所述的动辊支撑板（11）上设置有从动带轮（22），所述的底板（1）上设置有缓存电机（19），所述的缓存电机（19）的主轴上设置有主动带轮（20），主动带轮（20）与从动带轮（22）通过同步带（21）连接，所述的动辊支撑板（11）上设置有多个动辊（10），动辊（10）相对动辊支撑板（11）转动，所述的底板（1）上的定辊（9）的数量为多个，多个定辊（9）与多个动辊（10）交替布置，经过缓存进料辊（13）的接合后的带状材料交替穿过定辊（9）及动辊（10）。

2.根据权利要求1所述的带状材料高速无胶拼接装置，其特征在于：所述的左压接板（5）的拍击板（51）及右压接板（17）的拍击板（51）上均设置有切刀（55），所述的切刀（55）与切断辊（3）相互配合。

3.根据权利要求1所述的带状材料高速无胶拼接装置，其特征在于：所述的多个透气小孔（58）及多个扎孔锥（57）在盖板（59）上分别呈矩形阵列分布，且沿带状材料的行进方向分为三部分，上部分为透气小孔（58）阵列，中部为扎孔锥（57）阵列，下部为透气小孔（58）阵列。

4.根据权利要求1所述的带状材料高速无胶拼接装置，其特征在于：所述的同步带（21）为齿形带，所述的从动带轮（22）及主动带轮（20）均为与齿形带相互配合的同步齿形带轮。

5.根据权利要求1所述的带状材料高速无胶拼接装置，其特征在于：所述的缓存电机（19）为伺服电机。