CN111153288B - 卷烟纸切纸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷烟纸切纸装置，包括：第一伺服驱动机构，滑动设置在支撑底座上的一端；支撑底座上有第一导轨和第二导轨，第一导轨与第二导轨相互垂直；第一升降机构，固定设置在第一伺服驱动机构上方；第一升降横杆，与支撑底座平行设置在第一升降机构上；第一膨胀轴，固定在第一升降横杆远离第一升降机构的一端；伺服推送机构，设置在第一升降横杆靠近第一升降机构一侧；第二伺服驱动机构，滑动设置在支撑底座上远离第一伺服驱动机构的一端；第二升降机构，固定在第二伺服驱动机构上；第二升降横杆，与支撑底座平行设置在第二升降机构上；第二膨胀轴，固定在第二升降横杆远离第二升降机构的一端。

Description

卷烟纸切纸装置

技术领域

本发明涉及卷烟制造设备技术领域，具体涉及一种卷烟纸切纸装置。

背景技术

我国是全世界最大的烟草生产国与消费国，生产并消费了全球1/3的卷烟，八项指标位居世界第一：烤烟种植面积世界第一；烤烟产量世界第一；烤烟增长速度世界第一；卷烟产销量世界第一；卷烟增长速度世界第一；吸烟人数世界第一；吸烟人数增加数量世界第一；烟税增长速度世界第一。中国有3.5亿烟民，占世界总数的25％，其烟草生产占全球的35％，而烟草销售占全球的32％。

在我国烟草行业中，生产过程中使用的卷烟纸盘厚度较大，用卷筒纸切割机对其进行切割，因此卷烟纸盘的卷筒芯并不是完全被切割开的。而卷烟纸盘的分离通常采用人工摔、掰等传统方法，既耗时耗力又容易产生质量缺陷，卷烟纸盘的分离工艺遭到了瓶颈问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种卷烟纸切纸装置，以解决现有技术中卷烟纸盘的分离工艺遭到的瓶颈问题。

本发明实施例提供了一种卷烟纸切纸装置，包括：

第一伺服驱动机构，滑动设置在支撑底座上的一端，第一伺服驱动机构沿着支撑底座的横向设置；支撑底座上设有第一导轨和第二导轨，第一导轨与第二导轨相互垂直；

第一升降机构，固定设置在第一伺服驱动机构上方；

第一升降横杆，与支撑底座平行设置在第一升降机构上；

第一膨胀轴，固定在第一升降横杆远离第一升降机构的一端；

伺服推送机构，设置在第一升降横杆靠近第一升降机构一侧；

第二伺服驱动机构，滑动设置在支撑底座上远离第一伺服驱动机构的一端，第二伺服驱动机构沿着支撑底座的纵向设置；

第二升降机构，固定在第二伺服驱动机构上；

第二升降横杆，与支撑底座平行设置在第二升降机构上；

第二膨胀轴，固定在第二升降横杆远离第二升降机构的一端；第一膨胀轴与第二膨胀轴之间的最短距离为2-5mm。

可选地，支撑底座为L型。

可选地，第一伺服驱动机构滑动设置在支撑底座的较长一端；

第二伺服驱动机构滑动设置在支撑底座的较短一端。

可选地，还包括：

第一横杆，与第一升降横杆平行设置在第一升降机构的上方；

第一U型限位装置，竖直设置在第一横杆靠近第一升降机构的一侧；

第一升降横杆在第一U型限位装置的U型口范围内进行升降。

可选地，还包括：

第二横杆，与第二升降横杆平行设置在第二升降机构的上方；

第二U型限位装置，竖直固定在第二横杆靠近第二升降机构的一侧；

第二升降横杆在第二U型限位装置的U型口范围内进行升降。

可选地，还包括：伺服定位机构，设置在第二升降机构上；

伺服定位机构与第一升降机构、第二升降机构、第一伺服驱动机构和伺服推送机构通信连接，伺服定位机构根据第一伺服驱动机构的推进距离信息、第一升降横杆的第一高度信息和第二升降横杆的第二高度信息，调整第二升降横杆至第一升降横杆的同一高度位置。

可选地，伺服推送机构固定设置在第一升降机构上；第一U型限位装置还与伺服推送机构连接；其中，伺服推送机构驱动第一U型限位装置沿第一升降横杆进行左右移动。

可选地，还包括：第一丝杠，设置在第一导轨之间；第一伺服驱动机构和第一升降机构固定在第一丝杠的滑块上。

可选地，还包括：第二丝杠，设置在第二导轨之间；第二伺服驱动机构和第二升降机构固定在第二丝杠的滑块上。

本发明实施例的有益效果：

利用伺服电机的力矩控制模式和膨胀轴的涨紧和松开模式切换，将取纸盘伺服驱动机构、兼容不同直径纸盘升降机构、不同厚度纸盘等结合起来，协同运动，实现了纸盘分离可控可追溯。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例中一种卷烟纸切纸装置的结构图；

图2为本发明实施例中另一种卷烟纸切纸装置的结构图；

附图标记：

1-第一伺服驱动机构；2-支撑底座；201-第一导轨；202-第二导轨；3-第一升降机构；4-第一升降横杆；5-第一膨胀轴；6-伺服推送机构；7-第二伺服驱动机构；8-第二升降机构；9-第二升降横杆；10-第二膨胀轴；11-第一横杆；12-第一U型限位装置；13-第二横杆；14-第二U型限位装置；15-伺服定位机构；16-第一丝杠；17-第二丝杠。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种卷烟纸切纸装置，如图1所示，包括：第一伺服驱动机构1，支撑底座2，第一升降机构3，第一升降横杆4，第一膨胀轴5，伺服推送机构6，第二伺服驱动机构7，第二升降机构8，第二升降横杆9和第二膨胀轴10，其中：第一伺服驱动机构1滑动设置在支撑底座2上的一端，第一伺服驱动机构1沿着支撑底座2的横向设置；支撑底座2上设有第一导轨201和第二导轨202，第一导轨201与第二导轨202相互垂直；第一升降机构3固定设置在第一伺服驱动机构1上方；第一升降横杆4，与支撑底座2平行设置在第一升降机构3上；第一膨胀轴5固定在第一升降横杆4远离第一升降机构3的一端；伺服推送机构6设置在第一升降横杆4靠近第一升降机构3一侧；第二伺服驱动机构7滑动设置在支撑底座2上远离第一伺服驱动机构1的一端，第二伺服驱动机构7沿着支撑底座2的纵向设置；第二升降机构8固定在第二伺服驱动机构7上；第二升降横杆9与支撑底座2平行设置在第二升降机构8上；第二膨胀轴10固定在第二升降横杆9远离第二升降机构8的一端；第一膨胀轴5与第二膨胀轴10之间的最短距离为2-5mm。

在本实施例中，纸盘分离如图2所示，未经分离的卷烟纸纸盘放置到第一升降横杆4上。在放置过程中，第二升降机构8沿着第二导轨202移动至支撑底座的前端位置，整体纸盘从上道工序的卸纸小车上转移至第一升降横杆4上。

第一导轨201的长度根据整体纸盘最长的长度进行设置，第一升降机构3和第二升降机构8的升降范围以及第一升降横杆4和第二升降横杆9距离导轨的高度范围根据纸盘的直径可调，能够兼容不同型号的纸盘。

第二导轨202的长度至少大于第二伺服驱动机构7和第二升降机构8二者长度之和的两倍。

第一升降机构3和第二升降机构8同步升降，第一升降横杆4和第二升降横杆9始终位于同一水平线上。

伺服推送机构6包括圆环状的推杆，推杆设置在第一升降横杆4的外围，推杆沿第一升降横杆4的水平方向向右推动整体纸盘。当整体纸盘最右的一盘纸盘到第二升降横杆9上时，第一膨胀轴5和第二膨胀轴10涨紧，第二伺服驱动机构7驱动第二升降机构8向前移动，使纸盘分离。

在具体实施例中，第一升降机构3和第二升降机构8底部均设有托板，且托板底部装有滑轮，滑轮也沿第一导轨201或第二导轨202滑动。两个导轨上的滑轮分别由第一伺服驱动机构1和第二伺服驱动机构7驱动。

传统的手工采用摔、掰等方法，容易对纸盘造成二次缺陷，而且生产效率极低。利用伺服电机的力矩控制模式和膨胀轴的涨紧和松开模式切换，将取纸盘伺服驱动机构、兼容不同直径纸盘升降机构、不同厚度纸盘等结合起来，协同运动，实现了纸盘分离可控可追溯。

作为可选的实施方式，支撑底座2为L型。

在本实施例中，支撑底座2为金属材料，L型支撑底座节省材料，降低设备生产成本。

作为可选的实施方式，第一伺服驱动机构1滑动设置在支撑底座2的较长一端；第二伺服驱动机构7滑动设置在支撑底座2的较短一端。

在本实施例中，第一伺服驱动机1负责驱动第一升降机构3在支撑底座2沿较长一端的方向左右平移，第二伺服驱动机构7负责驱动第二升降机构8在支撑底座2沿较短一端的方向前后平移(以图示中方向为例)。

作为可选的实施方式，还包括：第一横杆11，与第一升降横杆4平行设置在第一升降机构3的上方；第一U型限位装置12，竖直设置在第一横杆11靠近第一升降机构3的一侧；第一升降横杆4在第一U型限位装置12的U型口范围内进行升降。

在本实施例中，第一横杆11下方也设置有导轨以及相应的滑轮及驱动电机，滑轮中心轴上悬挂固定有推板，滑轮带动推板，将整体纸盘向右推动。

第一U型限位装置12一方面起到限制第一升降横杆4的升降范围的作用，另一方面，第一U型限位装置12的U型口内标有刻度，用于记录第一升降横杆4的升降情况。

作为可选的实施方式，还包括：第二横杆13，与第二升降横杆9平行设置在第二升降机构8的上方；第二U型限位装置14，竖直固定在第二横杆13靠近第二升降机构8的一侧；第二升降横杆9在第二U型限位装置14的U型口范围内进行升降。

在本实施例中，第二U型限位装置14的U型口内也标有刻度，通过第一U型限位装置12的U型口内标有的刻度和第二U型限位装置14的U型口内标有的刻度，确保第二升降横杆9与第一升降横杆4位于同一水平线。

作为可选的实施方式，还包括：伺服定位机构15，设置在第二升降机构8上；伺服定位机构15与第一升降机构3、第二升降机构8、第一伺服驱动机构1和伺服推送机构6连接，伺服定位机构15根据第一伺服驱动机构1的推进距离信息、第一升降横杆4的第一高度信息和第二升降横杆9的第二高度信息，调整第二升降横杆9至第一升降横杆4的同一高度位置。

在本实施例中，伺服定位机构15通过获取第一升降机构3与第二升降机构8的位置信息，确定整体纸盘在第一升降机构3上已经到达分离前的位置，并且第二升降机构8也处在分离机位，再分别获取第一升降横杆4与第二升降横杆9的高度信息，若第一升降横杆4与第二升降横杆9位于同一高度，则完成定位；否则调整第二升降横杆9的高度，使其与第一升降横杆4的高度一致。在具体实施例中，伺服定位机构15通过第一伺服驱动机构1驱动第一升降机构3的推进距离，确定第一升降机构的整体位置是否就位。

伺服定位机构15与伺服推送机构6连接，将定位完成的信号发送至伺服推送机构6，伺服推送机构6控制推杆将整体卷烟纸纸盘向右推动，使整体卷纸纸盘最右侧的一盘纸盘转移到第二膨胀轴10上。

作为可选的实施方式，伺服推送机构6固定设置在第一升降机构3上；第一U型限位装置12还与伺服推送机构6连接；其中，伺服推送机构6驱动第一U型限位装置12沿第一升降横杆4进行左右移动。

在本实施例中，第一U型限位装置12同时作为整体卷烟纸纸盘的推板，推动卷烟纸纸盘向右移动。

作为可选的实施方式，还包括：第一丝杠16，设置在第一导轨201中之间；第一伺服驱动机构1和第一升降机构3固定在第一丝杠16的滑块上。

在本实施例中，第一伺服驱动机构1的伺服电机输出轴直接与第一丝杠结构的输入轴连接，采用丝杠结构将回转运动转化为直线运动，使第一升降机构3在第一导轨201上左右移动。

作为可选的实施方式，还包括：第二丝杠17，设置在第二导轨202之间；第二伺服驱动机构7和第二升降机构8固定在第二丝杠17的滑块上。

在本实施例中，第二伺服驱动机构7的伺服电机输出轴直接与第二丝杠结构的输入轴连接，采用丝杠结构将回转运动转化为直线运动，使第二升降机构8在第一导轨202上前后移动。

以长度为2米，直径为1米的卷烟纸盘为例，卷烟纸切纸装置动作介绍：

第一步：卸纸小车(上道工序设备)静止后，系统确认接料机构处于避让位置，取纸盘(整体)伺服驱动机构驱动第一膨胀轴往前运动，从卸纸小车(上道工序设备)接料(整体纸盘)。

第二步：取纸盘伺服驱动机构承接卸纸小车(上道工序设备)纸盘后，退回适当位置。

第三步：兼容不同直径纸盘的升降机构调节第一膨胀轴5高度至距离第一导轨201最高点0.6米处，同时将第二膨胀轴10调整至距离第二导轨202最高点0.6米处，保证第一膨胀轴与第二膨胀轴同心。第一导轨201和第二导轨202的最高点位于同一水平线。

第四步：不同厚度纸盘伺服定位机构根据系统指令调节定位位置。

根据卷烟纸盘的直径调节第一膨胀轴5和第二膨胀轴10的高度，例如直径为1米的卷烟纸盘，考虑到第一膨胀轴在松开状态下与卷烟纸盘的卷筒芯之间的空隙，可以将第一膨胀轴5和第二膨胀轴10调整至距离导轨最高点至少0.55米的高度。

第五步：第一膨胀轴和第二膨胀轴松开，纸盘伺服推动机构6运动，推动纸盘过渡到第二膨胀轴(一次一盘)。

在第一次卷烟纸盘分离前，第一伺服驱动机构1将第一膨胀轴5和第二膨胀轴10之间的水平距离调整至4毫米。

在第一次卷烟纸盘分离过程中，纸盘伺服推动机构6先将纸盘最右端(参考图2方向)推动至超出第一横杆11预设距离的位置。此处预设距离根据卷烟纸盘切割长度进行设置，例如84毫米的卷烟纸，预设距离为86毫米。

第六步：第一膨胀轴和第二膨胀轴涨紧，第二伺服驱动机构运动7，将纸盘分离并运动到机器人抓取位置。

第七步：机器人抓取纸盘后，第二升降机构8退回到承接位置(第一膨胀轴和第二膨胀轴同心位置)。

第八步：循环第五步、第六步、第七步，直到完成所有纸盘；

第九步：所有纸盘抓取完成后，重复返回第一步。

在第五步中，伺服电机可以设置每次步进距离，根据纸盘宽度可以设置不同的步进距离以供选择，适应不同宽度的纸盘分离。例如84毫米的卷烟纸，每次步进84毫米即可。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (8)

1.一种卷烟纸切纸装置，其特征在于，包括：

第一伺服驱动机构(1)，滑动设置在支撑底座(2)上的一端，所述第一伺服驱动机构(1)沿着所述支撑底座(2)的横向设置；所述支撑底座(2)上设有第一导轨(201)和第二导轨(202)，所述第一导轨(201)与所述第二导轨(202)相互垂直；

第一升降机构(3)，固定设置在所述第一伺服驱动机构(1)上方；

第一升降横杆(4)，与所述支撑底座(2)平行设置在所述第一升降机构(3)上；

第一膨胀轴(5)，固定在所述第一升降横杆(4)远离所述第一升降机构(3)的一端；

伺服推送机构(6)，设置在所述第一升降横杆(4)靠近所述第一升降机构(3)一侧；

第二伺服驱动机构(7)，滑动设置在所述支撑底座(2)上远离所述第一伺服驱动机构(1)的一端，所述第二伺服驱动机构(7)沿着所述支撑底座(2)的纵向设置；

第二升降机构(8)，固定在所述第二伺服驱动机构(7)上；

第二升降横杆(9)，与所述支撑底座(2)平行设置在所述第二升降机构(8)上；

第二膨胀轴(10)，固定在所述第二升降横杆(9)远离所述第二升降机构(8)的一端；所述第一膨胀轴(5)与所述第二膨胀轴(10)之间的最短距离为2-5mm；

第一横杆(11)，与所述第一升降横杆(4)平行设置在所述第一升降机构(3)的上方；

第一U型限位装置(12)，竖直设置在所述第一横杆(11)靠近所述第一升降机构(3)的一侧；

所述第一升降横杆(4)在所述第一U型限位装置(12)的U型口范围内进行升降。

2.根据权利要求1所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，所述支撑底座(2)为L型。

3.根据权利要求2所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，所述第一伺服驱动机构(1)滑动设置在所述支撑底座(2)的较长一端；

所述第二伺服驱动机构(7)滑动设置在所述支撑底座(2)的较短一端。

4.根据权利要求1所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，还包括：

第二横杆(13)，与所述第二升降横杆(9)平行设置在所述第二升降机构(8)的上方；

第二U型限位装置(14)，竖直固定在所述第二横杆(13)靠近所述第二升降机构(8)的一侧；

所述第二升降横杆(9)在所述第二U型限位装置(14)的U型口范围内进行升降。

5.根据权利要求1所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，还包括：伺服定位机构(15)，设置在所述第二升降机构(8)上；

所述伺服定位机构(15)与所述第一升降机构(3)、所述第二升降机构(8)、所述第一伺服驱动机构(1)和所述伺服推送机构(6)通信连接，所述伺服定位机构(15)根据所述第一伺服驱动机构(1)的推进距离信息、所述第一升降横杆(4)的第一高度信息和所述第二升降横杆(9)的第二高度信息，调整所述第二升降横杆(9)至所述第一升降横杆(4)的同一高度位置。

6.根据权利要求1所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，所述伺服推送机构(6)固定设置在所述第一升降机构(3)上；

所述第一U型限位装置(12)还与所述伺服推送机构(6)连接；其中，所述伺服推送机构(6)驱动所述第一U型限位装置(12)沿所述第一升降横杆(4)进行左右移动。

7.根据权利要求1所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，还包括：第一丝杠(16)，设置在所述第一导轨(201)之间；所述第一伺服驱动机构(1)和所述第一升降机构(3)固定在所述第一丝杠(16)的滑块上。

8.根据权利要求7所述的卷烟纸切纸装置，其特征在于，还包括：第二丝杠(17)，设置在所述第二导轨(202)之间；所述第二伺服驱动机构(7)和所述第二升降机构(8)固定在所述第二丝杠(17)的滑块上。

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