CN111232710A - 一种卷烟机盘纸静态拼接装置及拼接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷烟机盘纸静态拼接装置及控制方法，包括设置于送纸辊与在用纸盘之间设置有一对间隙配合的导向辊，在送纸辊的下方设置有备用纸盒；在送纸辊与导向辊之间设置有一对由气缸推动的压块，在一对压块上分别设有切刀装置，胶带纸架装置包括摆动气缸、胶带架臂、胶带纸粘贴板及胶带纸静切刀；盘纸直径测速机构、上气缸的启动机构及下气缸的启动机构均与处理器电信号连接。本技术方案大幅度节约盘纸在拼接过程中的浪费，盘纸拼接时设备全速自动完成，实现卷烟机不降速拼接，增加了产量，提高了设备效能。

Description

一种卷烟机盘纸静态拼接装置及拼接方法

技术领域

本发明属于卷烟机械技术领域，特别是指一种卷烟机盘纸静态拼接装置及拼接方法。

背景技术

卷烟机在实际生产过程中，设备运行速度高，盘纸更换频繁，现技术的盘纸拼接装置为动态拼接，在拼接时，备用盘纸需要加速到与在用盘纸线速度同步时，才能保证拼接成功。备用盘纸在加速过程中造成大量盘纸浪费，并且在盘纸拼接过程中，设备需要降速拼接才能保证拼接的成功率，对设备的效能有较大的影响。

在此以英国MOLINS公司的YJ19卷烟机为例，其盘纸采用动态接纸方式，该装置包括两个盘纸架、一个双叠接机构和两个存纸库。为保证盘纸拼接成功，原设计为：当在用盘纸减小到预定的直径时，检测控制系统判定在用卷烟纸即将用尽，指令接纸程序开始，设备降速到原机速75％，同时，拉纸辊与供纸辊保持同步的磁粉离合器上的电压升高，离合器啮合，加速备用卷烟纸，当达到最高电压时，备用卷烟纸与在用卷烟纸以相同的速度运行，就在这一瞬间，启动拼接装置。

在进行盘纸拼接时，存在以下缺点：

1)盘纸拼接时要预设在用盘纸的安全残留量，为保证盘纸每次成功搭接，盘纸圈剩余的安全残留量达13米左右。

2)需要确定备用、在用盘纸线速度同步才能实现成功搭接。为了达到线速度同步，备用盘纸加速过程中需要浪费15米左右。由于在卷烟生产过程中盘纸拼接较为频繁，约10分钟更换一次盘纸，每台卷烟机每天(一日三班制)需用约150个卷烟纸左右。每个盘纸在拼接加速时造成的浪费约15米左右，在用盘纸纸圈安全剩余量浪费约13米，每台卷烟机每天因盘纸拼接浪费150×28＝4200米左右，造成了盘纸原辅材料消耗大量浪费。

3)卷烟机接纸程序开始时，卷烟机要降速70％-80％，才启动整个接纸程序，盘纸拼接完成后又高速运行。由于盘纸更换频繁，设备在高速、低速又高速的转换中，容易造成设备传动部分冲击力突然变化，引起的传动间隙增加、造成烟支质量缺陷和因降速拼接而减少产量。

虽然有些厂家把用于盘纸加速并保证线速度同步的磁粉离合器改进为电磁离合或伺服电机控制，但没有从根本上把盘纸拼接时的浪费完全克服。综上所述，盘纸动态拼接方式，不能彻底降低原辅材料消耗，不能满足精益化生产需要。

发明人对此提出改进措施，将原卷烟机的动态盘纸拼接改进为静态盘纸拼接，具体见CN205471835U，在这一技术方案，发明人对盘纸拼接进行了全新设计，其中包括将原叠接辊改进为平型叠压块，并在平型叠压块上设置吸气孔以吸附固定盘纸等技术，经过改进后的静态盘纸拼接装置，在每次拼接的浪费盘纸量仅为原技术的十分之一左右。但是该技术在使用过程中，依然存在一些技术问题，关键的是在拼接后，压胶不实，即拼接处有起泡现象，导致有断纸现象或开胶现象的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种卷烟机盘纸静态拼接装置及拼接方法，以解决现使用的盘纸静态拼接装置进行拼接后，有断纸或开胶的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种卷烟机盘纸静态拼接装置，包括设置于送纸辊与在用纸盘之间设置有一对间隙配合的导向辊，分别为在用纸导向辊和备用纸导向辊；

在所述送纸辊的下方设置有备用纸盒；

在所述送纸辊与所述导向辊之间设置有一对压块，分别为上压块和下压块；所述上压块由上气缸推动，所述下压块由下气缸推动；

切刀装置，包括在用纸尾切刀和备用纸头切刀；所述在用纸尾切刀包括在用纸静切刀和在用纸动切刀；所述备用纸头切刀包括备用纸静切刀和备用纸动切刀；

在所述下压块的左侧设置有备用纸静切刀，右侧设置有在用纸动切刀；

在所述上压块的左侧设置有备用纸动切也，右侧设置有在用纸静切刀；

胶带纸架装置包括摆动气缸、胶带架臂、胶带纸粘贴板及胶带纸静切刀；

所述胶带架臂的一端与所述摆动气缸杆固定连接，靠近另一端固定有胶带纸粘贴板，在所述胶带架臂与所述胶带纸粘贴板相对处设置有胶带纸静切刀；

控制系统包括处理器、盘纸直径测速机构、上气缸的启动机构、下气缸的启动机构；所述盘纸直径测速机构、所述上气缸的启动机构及所述下气缸的启动机构均与所述处理器电信号连接。

在所述上压块与所述下压块上均设置有吸附气孔，通过管路与吸真空装置连接，在管路上设置有电磁阀；

所述上压块与所述下压块的结构相同，其相对的压力面均由中部的胶带粘合面及两侧的斜面部组成，在每侧的斜面部上设置有至少一排所述吸附气孔；所有吸附气孔均由同一个电磁阀开闭控制，所述电磁阀与所述处理器电信号连接。

在所述备用纸盒内设置有一个拉力臂，在所述拉力臂的外侧设置有一个自动控制送纸辊送纸速度的检测开关，所述检测开关与所述处理器电信号连接。

还包括备用纸固定夹辊，备用纸头通过所述备用纸固定夹辊固定。

所述盘纸直径测速机构的码盘齿数至少24个。

在胶带纸架装置还包括内卡块，所述内卡块固定于所述胶带架臂的另一端。

一种卷烟机盘纸静态拼接方法，利用上述任一项的卷烟机盘纸静态拼接装置，包括以下步骤：

S1、将备用盘纸安装于备用纸安装辊上，将备用纸纸头拉出，通过备用纸导向辊、下压块后，用备用纸固定夹辊固定；

S2、盘纸直径测速机构检测在用纸盘的实时直径，并将检测的实时直径信号发送给处理器；

S3、所述处理器将实时直径信号与设定值进行比对，若所述实时直径在设定范围内，所述处理器向自动控制送纸辊送纸速度的检测开关发送启动信号，所述检测开关控制送纸辊加速向备用纸盒内增加设定量的盘纸，然后控制所述送纸辊停止运行；

S4、所述处理器控制摆动气缸启动，将胶带摆入备用盘纸和在用盘纸之间且与上压块和下压块相对应的位置；

S5、在所述送纸辊停止运行的同时，所述处理器分别向电磁阀、上气缸的启动机构及下气缸的启动机构发送启动信号；

上压块吸附备用盘纸，下压块吸附在用盘纸，同时，在上气缸和下气缸的带动下，所述上压块与所述下压块相对运动；

S6、备用纸静切刀与备用纸动切刀配合，将备用盘纸的纸头剪断；在用纸静切刀与在用纸动切刀配合，将在用盘纸的纸尾剪断，同时，所述上压块与所述下压块压合，将备用盘纸、双面胶带及在用盘纸压接；

S7、所述处理器在所述上压块与所述下压块反向运动时，发送控制信号给所述检测开关，所述检测开关控制送纸辊启动并恢复到正常转速。

本发明的有益效果是：

本技术方案大幅度节约盘纸在拼接过程中的浪费，盘纸拼接时设备全速自动完成，实现卷烟机不降速拼接，增加了产量，提高了设备效能。

附图说明

图1为盘纸静态拼接结构示意图；

图2为盘纸静态拼接装置工作原理示意图；

图3为静态拼接机构部分示意图；

图4为静态拼接盘纸切割机构示意图；

图5为胶带纸架装置结构示意图。

附图标记说明

1备用纸导向辊，2在用纸导向辊，3在用盘纸，4备用盘纸，5上压块，6下压块，7上气缸，8下气缸，9胶带纸架装置，91摆动气缸，92胶带架臂，93弹簧板，94胶带纸粘贴板，95胶带纸静切刀，96内卡块，10备用纸固定夹辊，11送纸辊，12在用纸动切刀，13在用纸静切刀，14备用纸静切刀，15备用纸动切刀，16备用纸盒，17检测开关，18拉力臂，19胶带，151导轨，152挂钩，153限位，154挂板，155切刀。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本技术方案主要是针对原YJ19卷烟机动态纸导致盘纸浪费所进行的改进，本技术方案对YJ19卷烟机的主体部分没有任何的改进，因此，其主体部分的结构在本申请中不进行详细的说明。

本技术方案针对的是该卷烟机的盘纸接纸装置部分，具体的改进是，取消原装置的驱动传动系统、两个储纸库及磁粉离合器，改为独立交流伺服独立驱动系统；增加独立盘纸缓存机构，即备用纸盒装置。

利用PLC控制技术，通过控制程序的设计，在正常工作时，备用纸盒内盘纸的存储量与卷烟机的用纸量相匹配，通常备用纸盒内存储大于卷烟机用纸量15％。当启动静态方式拼接时，因为有存量纸的存在，备用盘纸和在用盘纸无需同步，减少原设备盘纸拼接时需要加速到与在用纸同步而造成的浪费，大约15米左右。

如图1至图5所示，一种卷烟机盘纸静态拼接装置，包括设置于送纸辊11与在用纸盘之间设置有一对间隙配合的导向辊，分别为在用纸导向辊2和备用纸导向辊1；导向辊的作用是将备用盘纸4与在用盘纸3经过导向，保持在平行状态，并通过静态拼接装置，防止出现拼接错位等问题。

在所述送纸辊11的下方设置有备用纸盒16；在所述备用纸盒内设置有一个拉力臂18，在所述拉力臂的外侧设置有一个自动控制送纸辊送纸速度的检测开关17，所述检测开关与所述处理器电信号连接。当卷烟机的车速和盘纸供纸速度出现偏差时，控制器通过向检测开关发送控制信号，通过拉力臂的结构，并对送纸辊的转速进行调整，使卷烟机的车速与盘纸供纸速度匹配，以保证设备运行平稳。

在所述送纸辊11与所述导向辊之间设置有一对压块，分别为上压块5和下压块6；所述上压块5由上气缸7推动，所述下压块6由下气缸8推动。在本申请的技术方案中，通过上压块和下压块的压合，实现将设置于备用盘纸4、胶带19及在用盘纸3拼接的作用。

在本申请的技术方案中，通过详细的分析及研究，对上压块与下压块的结构进行了改进，即取消了早期上压块与下压块用于压合的压合面均为平面的技术，在均使用平面的情况下，因为吸附孔的存在，在吸附过程中，导致盘纸出现摺皱，并且在压合的瞬间，在盘纸之间及胶带之间有空气存留，而导致接纸间出现空隙等拼接不良的问题。

本技术方案的上压块与所述下压块的结构相同，其相对的压力面均由中部的胶带粘合面及两侧的斜面部组成，在每侧的斜面部上设置有至少一排所述吸附气孔；斜面部与胶带粘合面的夹角大于170度小于180度，这样的结构就使得在吸纸时，被吸住的盘纸部分与拼接部分并不在同一个平面，这样就避免了摺皱的出现，并且胶带粘合面的宽度降低，且不受吸气孔的影响，保证的拼接压合的平整。

在所述上压块与所述下压块上均设置有吸附气孔，通过管路与吸真空装置连接，在管路上设置有电磁阀；所有吸附气孔均由同一个电磁阀开闭控制，所述电磁阀与所述处理器电信号连接。

切刀装置，包括在用纸尾切刀和备用纸头切刀；所述在用纸尾切刀包括在用纸静切刀13和在用纸动切刀12；所述备用纸头切刀包括备用纸静切刀14和备用纸动切刀15。

在所述下压块5的左侧设置有备用纸静切刀14，右侧设置有在用纸动切刀12。

在所述上压块6的左侧设置有备用纸动切刀15，右侧设置有在用纸静切刀13。

本技术方案上压块上设置有一个静切刀和一个动切刀，同样，下压块上也设置有一个一个静切刀和一个动切刀，用于对备用盘纸的纸头及在用盘纸的纸尾剪切。在使用过程中，备用纸动切刀的刃口与备用纸静切刀贴合且可以上下活动。

胶带纸架装置9包括摆动气缸91、胶带架臂92、胶带纸粘贴板94及胶带纸静切刀95。

所述胶带架臂的一端与所述摆动气缸杆固定连接，靠近另一端固定有胶带纸粘贴板，在所述胶带架臂与所述胶带纸粘贴板相对处设置有胶带纸静切刀；在本申请的技术方案中，胶带纸静切刀为齿形刃，用于切断胶带。

在胶带架臂的端部设置有内卡块96，防止静切刀在切纸时上下窜动。

胶带在旋转气缸的作用下，摆入上压块与下压块之间。

控制系统包括处理器、盘纸直径测速机构、上气缸的启动机构、下气缸的启动机构；所述盘纸直径测速机构、所述上气缸的启动机构及所述下气缸的启动机构均与所述处理器电信号连接。

在本装置中，上气缸的启动机构、下气缸的启动机构及电磁阀通过同步器进行同步控制，以保证拼接动作的一致性。

所述盘纸直径测速机构的码盘齿数至少24个，能够保证盘纸直径测速机构信号检测的精确性，避免因为检测的误差而浪费盘纸。

本技术方案还提供一种卷烟机盘纸静态拼接方法，利用上述任一项的卷烟机盘纸静态拼接装置，包括以下步骤：

S1、将备用盘纸安装于备用纸安装辊上，将备用纸纸头拉出，通过备用纸导向辊、下压块后，用备用纸固定夹辊固定；

S2、盘纸直径测速机构检测在用纸盘的实时直径，并将检测的实时直径信号发送给处理器；

S3、所述处理器将实时直径信号与设定值进行比对，若所述实时直径在设定范围内，所述处理器向自动控制送纸辊送纸速度的检测开关发送启动信号，所述检测开关控制送纸辊加速向备用纸盒内增加设定量的盘纸，然后控制所述送纸辊停止运行；

S4、所述处理器控制摆动气缸启动，将胶带摆入备用盘纸和在用盘纸之间且与上压块和下压块相对应的位置；

S5、在所述送纸辊停止运行的同时，所述处理器分别向电磁阀、上气缸的启动机构及下气缸的启动机构发送启动信号；

上压块吸附备用盘纸，下压块吸附在用盘纸，同时，在上气缸和下气缸的带动下，所述上压块与所述下压块相对运动；

S6、备用纸静切刀与备用纸动切刀配合，将备用盘纸的纸头剪断；在用纸静切刀与在用纸动切刀配合，将在用盘纸的纸尾剪断，同时，所述上压块与所述下压块压合，将备用盘纸、双面胶带及在用盘纸压接；

S7、所述处理器在所述上压块与所述下压块反向运动时，发送控制信号给所述检测开关，所述检测开关控制送纸辊启动并恢复到正常转速。

通过对YJ19卷烟机盘纸拼接方式的改造，实现了YJ19卷烟机盘纸的静态拼接,在克服原设计磁粉离合器及电磁离合器维护费用高的同时，达到了以下效果：

大幅度节约盘纸在拼接过程中的浪费，其中备用盘纸无需加速到线速度同步节约15米左右，盘纸圈剩余量节约13米左右，盘纸拼接时的消耗量≤2米。每次拼接可减少约28米左右，每天单车节约盘纸2860米。盘纸拼接消耗量D＝28米×150次(单日拼接次数)×220天(年度工作日)＝924000米，盘纸拼接消耗降低率△Q＝(28-3.51)/28×100％＝87.46％，盘纸单位采购成本C＝306元/万米，单台机年可节约费用△S＝D×△Q×C＝924000×87.46％×0.0306＝2.47万元。

实现卷烟机不降速拼接，增加了产量，提高了设备效能，设备效能年提高2.59％按年单台设备卷烟产量为30000大箱计算，每年可增产777大箱，以成本最低的红旗渠(软红)为例：单箱均价7500元，成本3750元△S＝△D×(P－C)＝777×(7500－3750)＝291.375(万元)。去掉研发改造成本后节约260万左右。

并且减少了因速度变化引起的设备传动间隙的冲击变化，和造成的烟支质量缺陷。

盘纸拼接时设备全速自动完成，根据需要，运行中可手动拼接，盘纸减少时及无盘纸时自动报警。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种卷烟机盘纸静态拼接装置，包括设置于送纸辊与在用纸盘之间设置有一对间隙配合的导向辊，分别为在用纸导向辊和备用纸导向辊；

在所述送纸辊的下方设置有备用纸盒；

在所述送纸辊与所述导向辊之间设置有一对压块，分别为上压块和下压块；所述上压块由上气缸推动，所述下压块由下气缸推动；

切刀装置，包括在用纸尾切刀和备用纸头切刀；所述在用纸尾切刀包括在用纸静切刀和在用纸动切刀；所述备用纸头切刀包括备用纸静切刀和备用纸动切刀；其特征在于，

在所述下压块的左侧设置有备用纸静切刀，右侧设置有在用纸动切刀；

在所述上压块的左侧设置有备用纸动切也，右侧设置有在用纸静切刀；

胶带纸架装置包括摆动气缸、胶带架臂、胶带纸粘贴板及胶带纸静切刀；

所述胶带架臂的一端与所述摆动气缸杆固定连接，靠近另一端固定有胶带纸粘贴板，在所述胶带架臂与所述胶带纸粘贴板相对处设置有胶带纸静切刀；

控制系统包括处理器、盘纸直径测速机构、上气缸的启动机构、下气缸的启动机构；所述盘纸直径测速机构、所述上气缸的启动机构及所述下气缸的启动机构均与所述处理器电信号连接。

2.根据权利要求1所述的卷烟机盘纸静态拼接装置，其特征在于，在所述上压块与所述下压块上均设置有吸附气孔，通过管路与吸真空装置连接，在管路上设置有电磁阀；

所述上压块与所述下压块的结构相同，其相对的压力面均由中部的胶带粘合面及两侧的斜面部组成，在每侧的斜面部上设置有至少一排所述吸附气孔；所有吸附气孔均由同一个电磁阀开闭控制，所述电磁阀与所述处理器电信号连接。

3.根据权利要求1所述的卷烟机盘纸静态拼接装置，其特征在于，在所述备用纸盒内设置有一个拉力臂，在所述拉力臂的外侧设置有一个自动控制送纸辊送纸速度的检测开关，所述检测开关与所述处理器电信号连接。

4.根据权利要求1所述的卷烟机盘纸静态拼接装置，其特征在于，还包括备用纸固定夹辊，备用纸头通过所述备用纸固定夹辊固定。

5.根据权利要求1所述的卷烟机盘纸静态拼接装置，其特征在于，所述盘纸直径测速机构的码盘齿数至少24个。

6.根据权利要求1所述的卷烟机盘纸静态拼接装置，其特征在于，在胶带纸架装置还包括内卡块，所述内卡块固定于所述胶带架臂的另一端。

7.一种卷烟机盘纸静态拼接方法，利用上述权利要求1至6中任一项的卷烟机盘纸静态拼接装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将备用盘纸安装于备用纸安装辊上，将备用纸纸头拉出，通过备用纸导向辊、下压块后，用备用纸固定夹辊固定；

S2、盘纸直径测速机构检测在用纸盘的实时直径，并将检测的实时直径信号发送给处理器；

S3、所述处理器将实时直径信号与设定值进行比对，若所述实时直径在设定范围内，所述处理器向自动控制送纸辊送纸速度的检测开关发送启动信号，所述检测开关控制送纸辊加速向备用纸盒内增加设定量的盘纸，然后控制所述送纸辊停止运行；

S4、所述处理器控制摆动气缸启动，将胶带摆入备用盘纸和在用盘纸之间且与上压块和下压块相对应的位置；

S5、在所述送纸辊停止运行的同时，所述处理器分别向电磁阀、上气缸的启动机构及下气缸的启动机构发送启动信号；

上压块吸附备用盘纸，下压块吸附在用盘纸，同时，在上气缸和下气缸的带动下，所述上压块与所述下压块相对运动；

S6、备用纸静切刀与备用纸动切刀配合，将备用盘纸的纸头剪断；在用纸静切刀与在用纸动切刀配合，将在用盘纸的纸尾剪断，同时，所述上压块与所述下压块压合，将备用盘纸、双面胶带及在用盘纸压接；

S7、所述处理器在所述上压块与所述下压块反向运动时，发送控制信号给所述检测开关，所述检测开关控制送纸辊启动并恢复到正常转速。

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