CN109571671A - 竹浆浆板切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及竹浆浆板切割装置，包括机架，机架上设有传送单元、驱动单元和位于传送单元上方的切割单元，驱动单元的输出轴连接有滚筒芯，机架上滑动连接有滑板，滑板上螺纹连接有朝向滚筒芯的顶杆；切割单元和滑板之间连接有触发单元。顶杆用于感测滚筒芯上滚筒浆板的大小，当竹浆浆板卷曲到滚筒芯而形成的滚筒浆板增大到与顶杆接触后，顶杆推动滑板作用于触发单元，触发单元驱动切割单元对竹浆浆板完成自动切割，本方案采用自动切割竹浆浆板的方式，减轻了人工劳动强度，提升切割效率，同时能有效减少安全事故。

Description

竹浆浆板切割装置

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及竹浆浆板切割装置。

背景技术

随着我国国民经济的高速发展，纸及纸制品的需求量急剧增加，而我国造纸木材原料又极度短缺；另一方面，我国的竹类资源丰富，竹子可再生能力强，竹子制浆造纸性能良好，并且对环境污染较少。因此，专家们提出，以竹代木制浆造纸，减轻制浆造纸对环境的污染，是解决我国木浆短缺，促进纸业发展的必由之路，开发利用我国丰富的竹子资源，促进我国造纸工业的可持续发展。在现有的竹材造纸过程中，生产流程包括制浆和造纸两个过程，制浆过程是通过机械方法、化学方法或者机械方法和化学方法结合的方法，把竹材制成可用于造纸的浆料，造纸工艺则把制浆工段的产品浆料通过打浆处理后，用于造纸机抄纸，生产出适合各种用途的纸张。对于兼有制浆和造纸的工厂，制浆工艺的湿纸浆，可直接输送到造纸车间供造纸工段使用。而没有制浆工艺的造纸厂，则需要向制浆厂购买纸浆作为造纸原料，此时，制浆厂需要将湿纸浆通过抄浆机抄成干度较高的竹浆浆板，经过切割、打包等工序后再出售给造纸厂。

目前在竹浆浆板的切割过程中，大多数都是由人工来完成的，由于切割过程中是由人来控制，导致切割竹浆浆板的大小不易控制，且人工切割效率低，切割人员易疲劳；同时，切割人员在切割操作时，可能被切割刀割伤而造成安全事故。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了竹浆浆板切割装置，提升切割竹浆浆板的效率，同时消除切割的安全隐患。

为达到上述目的，本发明提供了竹浆浆板切割装置，包括机架，机架上设有传送单元、驱动单元和位于传送单元上方的切割单元，驱动单元的输出轴连接有滚筒芯，机架上滑动连接有滑板，滑板上沿滚筒芯的径向固定有顶杆；切割单元和滑板之间连接有触发切割单元切割浆板的触发单元。

本发明的原理是：驱动单元驱动滚筒芯旋转，传送单元将竹浆浆板传送至滚筒芯处并卷至滚筒芯上，随着竹浆浆板不断卷至滚筒芯而形成滚筒浆板，形成的滚筒浆板的直径不断增大，当滚筒浆板的外侧增大到与顶杆接触时，顶杆推动滑板沿机架滑动，机架作用于触发单元，使触发单元触发切割单元对传送机构上的竹浆浆板进行切割。

采用上述方案的优点是：

1.自动切割：相比于传统的人工切割方式，本方案依靠装置自身的组件对形成的滚筒浆板感测，实现自动切割，能快速地将竹浆浆板切割，提升切割的效率，同时能降低人工的劳动强度。

2.消除安全隐患：避免人工与切割刀接触，有效消除切割刀伤人的安全隐患。

3.实现精确切割：依靠装置的顶杆感应滚筒浆板的直径大小，只有当滚筒浆板触发顶杆后，切割单元才会完成切割，能够保证每次切割形成的滚筒浆板大小相等，避免由于人工每次切割速度不同等其他因素造成的滚筒浆板大小不一，影响出货质量。

进一步，顶杆与滑板螺纹连接。

顶杆与滑板螺纹连接，通过调节顶杆旋入滑板的深度，从而调节顶杆靠近滚筒芯一端与滚筒芯的距离，使滚筒芯外壁与顶杆之间可卷曲竹浆浆板的径向尺寸发生变化，实现可卷曲形成不同直径大小的滚筒浆板。

进一步，触发单元包括设置于滑板滑动方向上的切换开关，切割单元包括切割刀和控制切割刀的磁铁组，磁铁组包括固定于切割刀的永磁铁以及固定于机架上的电磁铁，电磁铁与永磁铁正对且通电时与永磁铁相排斥，切割刀与机架之间固定有弹性回复件；切换开关和电磁铁之间连接有电线。

当滚筒浆板的直径增大到与顶杆接触时，顶杆推动滑板在机架上滑动，滑板触发切换开关闭合，使固定于机架上的电磁铁通电，电磁铁产生与永磁铁相同的磁极，电磁铁与永磁铁相互排斥，使固定于切割刀上的永磁铁驱使切割刀完成对竹浆浆板的切割，同时弹性回复件被拉伸。当切割完成后，切换开关断开，电磁铁不再具有磁性，切割刀在弹性回复件拉力作用下复位。

利用磁铁组控制切割刀对竹浆浆板完成切割，切割刀切割的动力来源于电磁铁与永磁铁排斥的磁力，通过控制通入电磁铁电流的大小即可控制电磁铁与永磁铁的磁力大小，便于实现对切割刀切割力的调整，使切割刀可以对不同厚度的竹浆浆板进行切割。

进一步，切割单元包括滑动连接于机架上的切割刀，切割刀与滑板之间设有支杆，支杆一端与滑板滑动连接、另一端与切割刀滑动连接，支杆的侧壁铰接于机架上。

支杆一端与滑板滑动连接、另一端与切割刀滑动连接，支杆的侧壁铰接于机架上，支杆、滑板和切割刀形成杠杆机构，当滑板在顶杆作用下发生滑动时，滑板驱使支杆靠近滑板一端绕支杆与机架的铰接点旋转，且支杆与滑板相对滑动；与此同时，支杆的另一端绕支杆与机架的铰接点旋转，其旋转方向与支杆靠近滑板一端的旋转方向相反，支杆驱使切割刀沿机架滑向竹浆浆板，使切割刀完成对竹浆浆板的切割。

利用杠杆机构完成对竹浆浆板的切割，杠杆机构响应快速，机构简单且方便安装和调节。

进一步，滚筒芯与驱动单元的输出轴连接的一端设有凸台，驱动单元的输出轴上设有与滚筒芯凸台配合的插槽，机架上固定有两个支撑架，滚筒芯的两端部分别位于支撑架上。

滚筒芯的两端部分别位于支撑架上，支撑架为滚筒芯提供支撑，竹浆浆板被卷曲于两个支撑架之间的滚筒芯上。滚筒芯与驱动单元的输出轴连接的一端设有凸台，驱动单元的输出轴上设有与滚筒芯凸台配合的插槽，一方面，通过凸台与插槽的配合，使驱动单元输出轴的力顺利传输到滚筒芯上，使滚筒芯对竹浆浆板进行卷曲；另一方面，凸台与插槽配合起来十分简单，便于滚筒芯的拆装，在滚筒芯卷曲好竹浆浆板后能被快速抽出输出轴，减少更换滚筒芯的时间，进一步提升切割效率。

进一步，支撑架的上端呈开口朝上的弧形槽，远离驱动单元的支撑架上固定有挡板，挡板位于支撑架远离驱动单元的一端。

支撑架的上端呈开口朝上的弧形槽，方便滚筒芯放入支撑架，使支撑架为滚筒芯提供支撑，支撑架呈弧形槽，也有利于增大支撑架与滚筒芯之间的接触，减少支撑架的磨耗；远离驱动单元的支撑架上固定有挡板，挡板位于支撑架远离驱动单元的一端，挡板的设置可有效防止滚筒芯在卷曲竹浆浆板时沿滚筒芯的轴向发生窜动，造成滚筒芯与驱动单元脱离而使装置无法卷曲竹浆浆板。

进一步，滚筒芯的两端均设有X型的凸台。

滚筒芯的两端均设有凸台，在装配滚筒芯时不必区分两端哪一端能与驱动单元的输出轴配合，增强滚筒芯的实用性，即使滚筒芯的一端凸台损坏，也可以继续使用另一端凸台，使滚筒芯的使用寿命更长。相比于凸台为单一的凸出部分，本方案将凸台优化为X型，使凸台与输出轴的配合面积增大，凸台不易折断和变形。

进一步，凸台靠近滚筒芯的轴心处沿滚筒芯轴向向外凸出，输出轴的插槽靠近输出轴的轴心沿输出轴轴向向内凹陷，插槽开有倒角。

凸台靠近滚筒芯的轴心处沿滚筒芯轴向向外凸出，输出轴的插槽靠近输出轴轴心沿输出轴轴向向内凹陷，在凸台与插槽配合时，凸台凸出的部分首先与输出轴的插槽接触，如果滚筒芯的轴心与输出轴的轴心不同心，由于插槽沿输出轴轴向向内凹陷，凸台凸出的部分会进行自动的导向，在凸台插入插槽的时候，滚筒芯自动移位到与输出轴同心的位置。插槽上开有倒角，可以听到凸台快速进入插槽内，使滚筒芯的装配快速完成，进而提升切割的效率。

进一步，驱动单元滑动连接与机架上，远离驱动单元的输出轴一侧的机架上固定有气缸，气缸与切换开关之间连接有控制器。

当滚筒芯完成竹浆浆板的卷曲形成预定大小的滚筒浆板后，滑板触发切换开关闭合，控制器在切换开关闭合时控制气缸输出轴收缩，气缸将驱动单元拉离滚筒芯，使驱动单元的输出轴与滚筒芯的凸台脱离，方便已经完成卷曲的滚筒浆板从支撑架上取走，减少搬运的时间，进一步提升切割的效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中竹浆浆板切割装置的俯视图。

图2为图1中沿A-A的剖视图。

图3为图1中沿B-B的剖视图。

图4为图1中沿C-C的剖视图。

图5为图3中D处局部放大图。

图6为本发明实施例二中竹浆浆板切割装置的俯视图。

图7为图6中沿E-E的剖视图。

图8为图6中沿F-F的剖视图。

图9为图6中沿G-G的剖视图。

图10为滚筒芯的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、传送带2、切割刀3、复位弹簧4、永磁铁5、电磁铁6、滑板7、支撑架8、滚筒芯9、顶杆10、固定板11、驱动电机12、气缸13、凸台14、插槽15、挡板16、切换开关17、控制器18、驱动板19、第一限位块20、第二限位块21、支杆22。

实施例一：

实施例一基本如附图1所示：竹浆浆板切割装置，包括机架1，机架1上由左至右设有传送单元和驱动单元，结合图4，传送单元上方设有切割单元。

结合图1和图2，传送单元，包括传送竹浆浆板的传送带2，竹浆浆板的传送方向为图1中由左至右的方向，如图2所示，竹浆浆板上方的切割单元包括切割刀3，切割刀3沿垂直于竹浆浆板传送的方向设置，切割刀3与上方机架1之间焊接有弹性回复件，该弹性回复件为两根竖直设置的复位弹簧4，切割刀3的上端通过螺丝固定连接有永磁铁5，永磁铁5上方的机架1底端通过螺栓固定连接有电磁铁6，电磁铁6通电时，电磁铁6与永磁铁5相排斥。

结合图1和图3，机架1上竖向滑动连接有滑板7，滑板7下方的机架1上固定有两个并排设置的支撑架8，支撑架8的上端呈开口朝上的弧形槽，两个支撑架8之间水平放置有可卷曲竹浆浆板的滚筒芯9，滚筒芯9的轴线与竹浆浆板传送方向垂直，滑板7上螺纹固定有两根顶杆10，两根顶杆10均沿滚筒芯9的径向设置。

如图3所示，滚筒芯9左侧的机架1上固定有固定板11，固定板11上滑动连接有驱动单元，驱动单元为驱动电机12，驱动电机12左端与机架1之间固定有气缸13，驱动电机12右端的输出轴与滚筒芯9相互正对。

结合图5和图10，滚筒芯9的两端均设有呈X型凸台14，凸台14靠近滚筒芯9轴心处沿滚筒芯9轴向向外凸出。如图5所示，驱动电机12的输出轴上开有与滚筒芯9凸台14配合的插槽15，当凸台14与插槽15配合时，如果滚筒芯9与输出轴不同心，凸台14凸出部分可为滚筒芯9提供导向作用，迫使滚筒芯9移动到与输出轴同心的位置。输出轴的插槽15处开设有倒角，方便凸台14快速插入插槽15。

如图3所示，滚筒芯9右侧的支撑架8上固定有挡板16，挡板16与滚筒芯9之间存在间隙，挡板16可防止输出轴带动滚筒芯9转动时，滚筒芯9向右窜动而与输出轴脱离，造成滚筒芯9无法卷曲竹浆浆板。

结合图1和图3所示，滑板7左侧上方的机架1上固定有切换开关17，当滑板7向上滑动到与切换开关17接触挤压时，切换开关17通电。机架1外侧设有控制气缸13运动的控制器18，控制器18与切换开关17之间通过电线连通；切换开关17与电磁铁6之间通过电线连接。

具体实施过程如下：

首先将滚筒芯9的一端插入驱动电机12输出轴的插槽15中，调节顶杆10相对于滚筒芯9的位置，使顶杆10靠近滚筒芯9的一端距离滚筒芯9外壁的距离值等于预定半径值，该预定半径值为需要形成的滚筒浆板的半径值。

将竹浆浆板的自由端的端部固定于滚筒芯9上，然后启动驱动电机12，驱动电机12的输出轴带动滚筒芯9转动，滚筒芯9将传送带2上的竹浆浆板不断卷曲至滚筒芯9上，随着滚筒芯9上不断卷曲竹浆浆板，滚筒芯9形成的滚筒浆板的直径不断增大。

滚筒浆板外侧的竹浆浆板与顶杆10接触时，竹浆浆板将顶杆10向上顶起，顶杆10推动滑板7沿机架1向上滑动，滑板7与切换开关17接触，切换开关17通电，一方面，电磁铁6通电，电磁铁6与永磁铁5相排斥，永磁铁5带动切割刀3向下运动，使切割刀3对传送带2上的竹浆浆板进行切割，同时复位弹簧4被拉伸；另一方面，控制器18通电，控制器18控制气缸13，使气缸13将驱动电机12向远离滚筒芯9的方向拉动，进而使驱动电机12的输出轴与滚筒芯9脱离，滚筒芯9停止转动，同时驱动电机12停止转动。

待滚筒芯9停止转动后，将滚筒芯9形成的滚筒浆板从支撑架8上取走，滚筒浆板外侧的竹浆浆板对顶杆10的作用力消失，滑板7在自身重力下下落，滑板7上端与切换开关17不再接触，切换开关17断开，电磁铁6的磁性消失，切割刀3在复位弹簧4的拉动下复位，同时控制器18控制气缸13，使气缸13将驱动电机12推动到可与滚筒芯9配合位置。

然后再将新的滚筒芯9与驱动电机12的输出轴重新配合，重复完成上述过程，不断得到滚筒浆板。

实施例二：

实施例二中竹浆浆板切割装置基本与实施例一的结构相似，仅做如下改变：

1.结合图1和图2，取消实施例一种的电磁铁6、永磁铁5和复位弹簧4，结合图3，取消切换开关17与电磁铁6间的电线，然后做出如下改变：

结合图6和图7，竹浆浆板上方的切割单元包括切割刀3和驱动板19，驱动板19的两端与机架1滑动连接，切割刀3固定于驱动板19的下端，切割刀3沿垂直于竹浆浆板传送的方向设置，驱动板19的上端螺纹连接有第一限位块20。

结合图6和图8，滑板7的上端螺纹连接有第二限位块21，结合图9，滑板7上端和驱动板19上端设有支杆22，支杆22的两端均开有滑槽，第一限位块20和第二限位块21分别穿过支杆22两端的滑槽，使支杆22只左、右能滑动而不能脱离第一限位块20和第二限位块21的限制，支杆22中部与机架1铰接，滑板7、驱动板19和支杆22形成杠杆机构。

具体实施过程如下：

首先将滚筒芯9的一端插入驱动电机12输出轴的插槽15中，调节顶杆10相对于滚筒芯9的位置，使顶杆10靠近滚筒芯9的一端距离滚筒芯9外壁的距离值等于预定半径值，该预定半径值为需要形成的滚筒浆板的半径值。

然后启动驱动电机12，驱动电机12的输出轴带动滚筒芯9转动，滚筒芯9将传送带2上的竹浆浆板不断卷曲至滚筒芯9上，随着滚筒芯9上不断卷曲竹浆浆板，滚筒芯9形成的滚筒浆板的直径不断增大。

当滚筒芯9形成的滚筒浆板的直径不断增大到滚筒浆板外侧的竹浆浆板与顶杆10接触时，竹浆浆板将顶杆10向上顶起，顶杆10带动滑动沿机架1向上滑动，滑板7与切换开关17接触，接触开关通电后，使控制器18通电，控制器18控制控制气缸13，使气缸13将驱动电机12向远离滚筒芯9的方向拉动，进而使驱动电机12的输出轴与滚筒芯9脱离，滚筒芯9停止转动，同时驱动电机12停止转动。在滑板7被向上顶起的过程中，滑板7、驱动板19和支杆22形成的杠杆机构作用，经支杆22传导力，使支杆22靠近驱动板19一端沿机架1向下滑动，驱动板19驱动切割完成对竹浆浆板的切割。

待滚筒芯9停止转动后，将滚筒芯9形成的滚筒浆板从支撑架8上取走，滚筒浆板外侧的竹浆浆板对顶杆10的作用力消失，滑板7在自身重力下下落，滑板7上端与切换开关17不再接触，切换开关17断开，控制器18控制气缸13，使气缸13将驱动电机12推动到可与滚筒芯9配合位置；同时滑板7向下滑动时，经杠杆机构作用，驱动板19沿机架1向上滑动，切割刀3远离竹浆浆板。再次放入新的滚筒芯后重复上述所有步骤，即可继续切割竹浆浆板形成滚筒浆板。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.竹浆浆板切割装置，包括机架，所述机架上设有传送单元、驱动单元和位于传送单元上方的切割单元，所述驱动单元的输出轴连接有滚筒芯，其特征在于：所述机架上滑动连接有滑板，滑板上沿滚筒芯的径向固定有顶杆；所述切割单元和滑板之间连接有触发切割单元切割浆板的触发单元。

2.根据权利要求1所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述顶杆与滑板螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述触发单元包括设置于滑板滑动方向上的切换开关，所述切割单元包括切割刀和控制切割刀的磁铁组，所述磁铁组包括固定于切割刀的永磁铁以及固定于机架上的电磁铁，所述电磁铁与永磁铁正对且通电时与永磁铁相排斥，所述切割刀与机架之间固定有弹性回复件；所述切换开关和电磁铁之间连接有电线。

4.根据权利要求1所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述切割单元包括滑动连接于机架上的切割刀，所述切割刀与滑板之间设有支杆，支杆一端与滑板滑动连接、另一端与切割刀滑动连接，支杆的侧壁铰接于机架上。

5.根据权利要求4所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述滚筒芯与驱动单元的输出轴连接的一端设有凸台，所述驱动单元的输出轴上设有与滚筒芯凸台配合的插槽，所述机架上固定有支撑架，滚筒芯的两端部位于支撑架上。

6.根据权利要求1所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述支撑架的上端呈开口朝上的弧形槽，远离驱动单元的支撑架上固定有挡板，所述挡板位于支撑架远离驱动单元的一端。

7.根据权利要求1所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述滚筒芯的两端均设有X型的凸台。

8.根据权利要求3所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述凸台靠近滚筒芯的轴心处沿滚筒芯轴向向外凸出，所述输出轴的插槽靠近输出轴轴心沿输出轴的轴向向内凹陷，所述插槽上开有倒角。

9.根据权利要求1所述的竹浆浆板切割装置，其特征在于：所述驱动单元滑动连接与机架上，远离驱动单元的输出轴一侧的机架上固定有气缸，所述气缸与切换开关之间连接有控制器。