CN109850624B - 一种操纵纸盘自动固定的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种操纵纸盘自动固定的装置及方法，纸盘自动固定装置具有一个与电机主轴相连的旋转体，其特征在于该旋转体上设有用于纸盘内移、撑持、外移、松开的夹持机构。可方便地将纸盘卡入旋转体端部的夹持机构后，通过对纸盘的内移、撑持操纵，对纸盘进行稳妥固定，并使纸盘随旋转体的转动放出纸带用于卷烟生产，不再会因偏心而使纸带在卷烟生产中发生断裂，直至纸盘上的纸带用完，通过对余下纸盘的外移、松开操纵，可方便地取下纸盘内圈。另外，简化了电机的安装方式，有利于气源的接入或断开。在纸盘固定时，夹持机构通过压缩弹簧提供足够大的撑持力，可通过调整压缩弹簧的参数来调节撑持力大小。

Description

一种操纵纸盘自动固定的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种操纵纸盘自动固定的装置及方法，尤其是一种卷烟生产中用于自动固定盘纸，并在固定过程中进行纸带主动放卷的装置，属于机械设计与制造技术领域。

背景技术

纸盘固定装置是一种用于烟支生产线上的专用设备，它通过不断地更换纸盘来满足卷烟生产对卷纸的需求。目前，纸盘固定装置在固定时容易受多种因素的影响而无法保证每次都能固定到位，尤其是现有的纸盘固定装置只具备夹持功能，却不具备修正位置的功能，因此会因纸盘偏心而使纸带在运行中发生断裂。另外，盘纸运行时，还会因受力不均而造成纸带偏移，同样会导致纸带断裂。因此有必要对现有技术加以改进。

发明内容

为解决现有纸盘固定装置存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种纸盘自动固定装置。

本发明的另一个目的在于提供一种基于所述纸盘自动固定装置操纵纸盘自动固定的方法。

本发明通过下列技术方案完成：一种纸盘自动固定装置，具有一个与电机主轴相连的旋转体，其特征在于该旋转体上设有用于纸盘内移、撑持、外移、松开的夹持机构；

所述旋转体包括与电机主轴相连的空心轴，与空心轴相连的轴套，与轴套相连的壳罩，并在电机带动下使空心轴、轴套及壳罩转动；

所述夹持机构包括设置在空心轴上的轴向空腔，轴向空腔外端设敞口、内端与供气机构连通，设置在轴套内并与空心轴保持气流间隙的活塞，与该活塞相连的推轴，推轴外端通过径向推块与径向滑块滑动连接，推轴内端套设压缩弹簧，以便在电机带动下使旋转体随电机转动的同时，通过供气机构的供气或断气以及压缩弹簧的作用，带动活塞、推轴往复移动的同时，带动径向滑块作径向伸出而夹紧纸盘、作径向缩回而松开纸盘。

所述轴套、壳罩与轴承及轴承座转动连接，轴承座与电机座相连，通过轴承及轴承座使轴套、壳罩随电机主轴一同转动而使纸盘放出纸带，直至纸盘上的纸带全部用完。

所述供气机构包括安装在空心轴上的两个格莱圈，位于两个格莱圈之间且其上带径向通气孔的气接头，固定气接头和格莱圈的压块，气接头上的径向通气孔内端与格莱圈、气接头与空心轴之间形成的密闭腔体连通，密闭腔体通过推轴上的径向通孔与空心轴的轴向空腔连通，气接头上的径向通气孔外端与安装在电机座径向通孔上的气源管相连通，以便通过气源管、气接头上的径向通气孔将气源送入密闭腔体，再经空心轴上的径向通孔送入空心轴上的轴向空腔、气流间隙内，用于推动活塞再带动推轴移动。

所述推轴外端的径向推块沿圆周间隔设置若干个，每个径向推块的外端设为外端高、内端低的斜面。

所述径向滑块沿圆周间隔设置若干个，每一个径向滑块的内侧设有外端高、内端低的轴向斜槽，该轴向斜槽与推轴外端的径向推块的斜面相配接但不相连，若干径向滑块的内端与筒座相连、外端与端座相连，以便在推轴住复移动的同时，通过其外端的径向推块使径向滑块作径向伸出而夹紧纸盘、作径向缩回而松开纸盘。

所述每一个径向滑块的外侧均设有胀紧块，每一胀紧块均沿壳罩上对应的槽孔伸出而夹紧纸盘、缩回而松开纸盘。

所述壳罩内端固定有纸盘限位环，用于对盘纸进行安装限位。

所述压缩弹簧包括内压缩弹簧和外压缩弹簧，外压缩弹簧的劲度系数较小、内压缩弹簧的劲度系数较大，外压缩弹簧固定在活塞与轴套之间，内压缩弹簧固定在推轴上的弹簧座上，该弹簧座与固定在推轴内端的挡环相连接，以便在劲度系数不同的内、外两压缩弹簧作用下，再配合推轴、径向推块、径向滑块的连动，实现纸盘装上后的内移、撑持或者外移、松开。

本发明提供的基于所述纸盘自动固定装置操纵纸盘自动固定的方法，包括下列步骤：

1、旧纸盘移出、松开、退出步骤：

11）打开气源，使压力气体经气源管、气接头上的径向通气孔送入格莱圈、气接头与空心轴之间形成的密闭腔体中，再经空心轴上的径向通孔送入空心轴上的轴向空腔、气流间隙内；

12）在步骤11）的压力气体作用下，推动活塞及推轴移动的同时使压缩弹簧被压缩，并在压缩弹簧作用下推动筒座、径向滑块及胀紧块移动，完成纸盘的外移；

13）继续在压力气体作用下，使通过活塞移动进一步推动推轴移动，使推轴外端的径向推块推动径向滑块及胀紧块径向缩回，完成旧纸盘的松开、退出；

2、新纸盘的撑持、内移步骤：

21）新纸盘装入胀紧块上后，关闭气源，活塞在外压缩弹簧伸展作用下回移，同时推动推轴回移，使推轴外端的径向推块沿轴向斜槽向右滑动的过程中，推动径向滑块及胀紧块径向伸展，完成对新纸盘的撑持、夹紧；

22）在步骤21）的外压缩弹簧伸展的同时，内压缩弹簧也随之伸展，通过弹簧座、挡环推动推轴、活塞继续回移，同时使筒座、径向滑块及胀紧块回移，完成新纸盘的内移；

3、新纸盘转动送出纸带步骤：

启动电机，带动空心轴、轴套、壳罩转动，使夹持的新纸盘转动，放出纸带，直至纸盘上的纸带全部用完。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，可方便地将纸盘卡入旋转体端部的夹持机构后，通过对纸盘的内移、撑持操纵，对纸盘进行稳妥固定，并使纸盘随旋转体的转动放出纸带用于卷烟生产，不再会因偏心而使纸带在卷烟生产中发生断裂，直至纸盘上的纸带用完，通过对余下纸盘的外移、松开操纵，可方便地取下纸盘内圈。另外，电机采用直连的方式与旋转体连接，简化了电机的安装方式，并有利于气源的接入或断开。在纸盘固定时，方案中的夹持机构通过压缩弹簧提供了足够大的撑持力，还可通过调整压缩弹簧的参数来调节撑持力大小。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的前端局部剖视图；

图3为图2的前端局部剖放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

本发明提供的纸盘自动固定装置，具有一个与电机1主轴11相连的旋转体2，该旋转体2上设有用于纸盘内移、撑持、外移、松开的夹持机构3；

所述旋转体2包括通过联轴器12，与电机1主轴11相连的空心轴21，与空心轴21相连的轴套22，与轴套22相连的壳罩23，以便在电机1主轴11带动下使空心轴21、轴套22及壳罩23转动；

所述夹持机构3包括设置在空心轴21上的轴向空腔211，轴向空腔211外端设敞口、内端与供气机构4连通，设置在轴套22内并与空心轴21保持气流间隙31的活塞32，与该活塞32相连的推轴33，推轴33外端通过径向推块331与径向滑块36滑动连接，推轴33内端套设压缩弹簧34，以便在电机1带动下使旋转体2随电机1转动的同时，通过供气机构4的供气或断气以及压缩弹簧34的作用，带动活塞32、推轴33往复移动的同时，带动径向滑块36作径向伸出而夹紧纸盘、径向缩回而松开纸盘；

所述轴套22、壳罩23与轴承及轴承座14转动连接，轴承座14与电机座13相连，通过轴承及轴承座14使轴套22、壳罩23随电机1主轴11一同转动而使纸盘放出纸带，直至纸盘上的纸带全部用完；

所述供气机构4包括安装在空心轴21上的两个格莱圈41，位于两个格莱圈41之间且其上带径向通气孔的气接头42，固定气接头42和格莱圈41的压块43，气接头42上的径向通气孔内端与格莱圈41、气接头42与空心轴21之间形成的密闭腔体44连通，密闭腔体44通过空心轴21上的径向通孔与空心轴21的轴向空腔211连通，气接头42上的径向通气孔外端与安装在电机座13径向通孔上的气源管45相连通，以便通过气源管45、气接头42上的径向通气孔将气源送入密闭腔体44，再经空心轴21上的径向通孔送入空心轴21上的轴向空腔211、气流间隙31内，用于推动活塞32再带动推轴33移动；

所述推轴33外端的径向推块331沿圆周间隔设置若干个，每个径向推块331的外端设为外端高、内端低的斜面；所述径向滑块36沿圆周间隔设置若干个，其数量与径向推块331的数量相适应，每一个径向滑块36的内侧设有外端高、内端低的轴向斜槽361，该轴向斜槽361与推轴33外端的径向推块331的斜面相配接但不相连，若干径向滑块36的内端与筒座35相连、外端与端座37相连，以便在推轴33住复移动的同时，通过其外端的径向推块331使径向滑块36作径向伸出而夹紧纸盘、径向缩回而松开纸盘；所述每一个径向滑块36的外侧均设有胀紧块38，每一胀紧块38均沿壳罩23上对应的槽孔伸出而夹紧纸盘、缩回而松开纸盘；所述壳罩23内端固定有纸盘限位环24，用于对纸盘进行安装限位；

所述压缩弹簧34包括内压缩弹簧341和外压缩弹簧342，外压缩弹簧342的劲度系数较小、内压缩弹簧341的劲度系数较大，外压缩弹簧342固定在活塞32与轴套22之间，内压缩弹簧341固定在推轴33上的弹簧座332上，该弹簧座332与固定在推轴33内端的挡环333相连接，以便在劲度系数不同的内、外两压缩弹簧341、342作用下，再配合推轴33、径向推块331、径向滑块36的连动，实现纸盘装上后的内移、撑持、夹紧或者外移、松开。

本发明基于所述纸盘自动固定装置操纵纸盘自动固定的方法，包括下列步骤：

1、旧纸盘移出、松开、退出步骤：

11）打开气源，使压力气体经气源管45、气接头42上的径向通气孔送入格莱圈41、气接头42与空心轴21之间形成的密闭腔体44中，再经空心轴21上的径向通孔送入空心轴21上的轴向空腔211、气流间隙31内；

12）在步骤11）的压力气体作用下，推动活塞32及推轴33向左移动的同时使压缩弹簧342、341被压缩，并在压缩弹簧342、341作用下推动筒座35、径向滑块36及胀紧块38移动，完成纸盘的外移；

13）继续在压力气体作用下，通过活塞32的向左移动进一步推动推轴33向左移动，使推轴33外端的径向推块331沿径向滑块36的轴向斜槽361滑动而使径向滑块36及胀紧块38径向缩回，完成旧纸盘的松开、退出；

2、新纸盘的撑持、内移步骤：

21）新纸盘装入胀紧块38上后，关闭气源，活塞32在外压缩弹簧342伸展作用下右移，同时使推轴33右移，使推轴33外端的径向推块331沿轴向斜槽361向右滑动的过程中，推动径向滑块36及胀紧块38径向伸展，完成对新纸盘的撑持、夹紧；

22）在步骤21）的外压缩弹簧342伸展的同时，内压缩弹簧341也随之伸展，通过弹簧座332、挡环333推动推轴33、活塞32继续右移，同时使筒座35、径向滑块36及胀紧块38右移，完成新纸盘的内移；

3、新纸盘转动送出纸带步骤：

启动电机1，通过主轴11带动空心轴21、轴套22、壳罩23转动，使夹持的新纸盘随之转动，放出纸带，直至纸盘上的纸带全部用完。

Claims (8)

1.一种纸盘自动固定装置，具有一个与电机主轴相连的旋转体，该旋转体上设有用于纸盘撑持的夹持机构，该夹持机构包括设置在空心轴上的轴向空腔，轴向空腔外端设敞口、内端与供气机构连通，以及设置在轴套内并与空心轴保持气流间隙的活塞，与该活塞相连的推轴，推轴外端通过径向推块与径向滑块滑动连接，其特征在于：推轴内端套设有劲度系数较大的内压缩弹簧和劲度系数较小的外压缩弹簧，外压缩弹簧固定在活塞与轴套之间，内压缩弹簧固定在推轴上的弹簧座上，该弹簧座与固定在推轴内端的挡环相连接；径向滑块的内端与筒座相连、外端与端座相连，以在劲度系数不同的内、外两压缩弹簧作用下，配合推轴、径向推块、径向滑块的连动，实现纸盘装上后的内移、撑持、夹紧或者外移、松开；

所述旋转体包括与电机主轴相连的空心轴，与空心轴相连的轴套，与轴套相连的壳罩，并在电机带动下使空心轴、轴套及壳罩转动，使纸盘放出纸带。

2.根据权利要求1所述的纸盘自动固定装置，其特征在于所述轴套、壳罩与轴承及轴承座转动连接，轴承座与电机座相连，通过轴承及轴承座使轴套、壳罩随电机主轴一同转动而使纸盘放出纸带。

3.根据权利要求1所述的纸盘自动固定装置，其特征在于所述供气机构包括安装在空心轴上的两个格莱圈，位于两个格莱圈之间且其上带径向通气孔的气接头，固定气接头和格莱圈的压块，气接头上的径向通气孔内端与格莱圈、气接头与空心轴之间形成的密闭腔体连通，密闭腔体通过推轴上的径向通孔与空心轴的轴向空腔连通，气接头上的径向通气孔外端与安装在电机座径向通孔上的气源管相连通。

4.根据权利要求1所述的纸盘自动固定装置，其特征在于所述推轴外端的径向推块沿圆周间隔设置若干个，每个径向推块的外端设为外端高、内端低的斜面。

5.根据权利要求1所述的纸盘自动固定装置，其特征在于所述径向滑块沿圆周间隔设置若干个，每一个径向滑块的内侧设有外端高、内端低的轴向斜槽，该轴向斜槽与推轴外端的径向推块的斜面相配接但不相连，若干径向滑块的内端与筒座相连、外端与端座相连。

6.根据权利要求5所述的纸盘自动固定装置，其特征在于所述每一个径向滑块的外侧均设有胀紧块，每一胀紧块均沿壳罩上对应的槽孔伸出而夹紧纸盘、缩回而松开纸盘。

7.根据权利要求1所述的纸盘自动固定装置，其特征在于所述壳罩内端固定有纸盘限位环。

8.一种基于权利要求1所述纸盘自动固定装置操纵纸盘自动固定的方法，其特征在于包括下列步骤：

1、旧纸盘移出、松开、退出步骤：

11）打开气源，使压力气体经气源管、气接头上的径向通气孔送入格莱圈、气接头与空心轴之间形成的密闭腔体中，再经空心轴上的径向通孔送入空心轴上的轴向空腔、气流间隙内；

12）在步骤11）的压力气体作用下，推动活塞及推轴移动的同时使压缩弹簧被压缩，并在压缩弹簧作用下推动筒座、径向滑块及胀紧块移动，完成纸盘的外移；

13）继续在压力气体作用下，使通过活塞移动进一步推动推轴移动，使推轴外端的径向推块推动径向滑块及胀紧块径向缩回，完成旧纸盘的松开、退出；

2、新纸盘的撑持、内移步骤：

21）新纸盘装入胀紧块上后，关闭气源，活塞在外压缩弹簧伸展作用下回移，同时推动推轴回移，使推轴外端的径向推块沿轴向斜槽向右滑动的过程中，推动径向滑块及胀紧块径向伸展，完成对新纸盘的撑持、夹紧；

22）在步骤21）的外压缩弹簧伸展的同时，内压缩弹簧也随之伸展，通过弹簧座、挡环推动推轴、活塞继续回移，同时使筒座、径向滑块及胀紧块回移，完成新纸盘的内移；

3、新纸盘转动送出纸带步骤：

启动电机，带动空心轴、轴套、壳罩转动，使夹持的新纸盘转动，放出纸带，直至纸盘上的纸带全部用完。

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