CN112720589B - 一种软管双工位圆弧剪尾机构 - Google Patents

Abstract

本发明提出的是一种软管双工位圆弧剪尾机构，其结构包括机架、传动机构、剪尾刀组、冷却系统、排废机构和安全模块；其中传动机构设于机架的内部侧面及顶部，剪尾刀组设于传动机构的顶部下侧，排废机构设于机架的内部下侧；冷却系统设于剪尾刀组的侧面及内部，安全模块设于剪尾刀组的顶部和底部。本发明采用剪尾刀组保证了左右两边的剪尾高度相同，通过导柱‑导套结构提高了前后刀的平行度以及配合精度；通过设置刀组安装座翻转机构，使刀组安装过程更省力、便捷、安全，大大降低了对工人的安装调试技术要求；刀架上配备有冷却水通路，可以对刀组模具进行冷却，进一步提高模具的剪切效果，同时设置排废机构方便收集剪尾产生的废料。

Description

一种软管双工位圆弧剪尾机构

技术领域

本发明涉及的是一种软管自动化生产设备，特别是一种软管双工位圆弧剪尾机构。

背景技术

软管包装是一种用于包装粘度较大的半固体物质的容器，通过在软管一端加工出口和盖子，另一端填入内容物后加热封口完成制作，具有质量轻巧、便于携带、易于使用、可回收等特点，广泛用于化妆护肤品、半固态颜料、酱料类食品、膏状药品等各种日常用品的包装。随着生活水平的提高和现代包装行业的快速发展，软管包装产品的类别和销量不断增加，市场对于软管包装的需求量也不断增大，现有软管包装的生产线已逐渐向自动化转型和发展。

目前软管包装的生产一般均采用自动灌装机，能够自动完成软管的上料加料、加热封尾、打印批号等操作。封尾后的软管尾部一般为横条状，为了使用方便和美观要求，需要将多余的管尾部分剪去，并将直角加工圆角，以防止尖锐边缘划伤人手。然而现有的自动灌装机通常一次只能加工一根软管，生产效率低下，且无法对管尾进行准确定位，次品率较高；其次，剪尾过程中产生的边角废料难以收集，会对生产环境和制作成本带来一定的负面影响；再者，长期的连续高强度工作会使剪尾刀片过热，影响剪切效果。

发明内容

本发明的目的在于解决现有软管包装自动灌装机存在的上述问题，提出一种软管双工位圆弧剪尾机构，有效解决软管剪尾废料收集的问题，提高生产效率。

本发明的技术解决方案：一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：其结构包括机架、传动机构、剪尾刀组、冷却系统、排废机构和安全模块；其中传动机构设于机架的内部侧面及顶部，剪尾刀组设于传动机构的顶部下侧，排废机构设于机架的内部下侧；冷却系统设于剪尾刀组的侧面及内部，安全模块设于剪尾刀组的顶部和底部。

进一步的，所述的机架包括底板、左竖板、右竖板、支撑梁、刀组安装座；其中左竖板和右竖板的底部分别安装于底板的左右两侧，2根支撑梁分别安装于左竖板和右竖板之间的空隙上部和下部，刀组安装座铰接于左竖板和右竖板的顶部；所述的右竖版的外侧与刀组安装座的外侧之间安装有气撑和卡扣，左竖板的内侧与刀组安装座的底部之间安装有调整螺丝。

进一步的，所述的传动机构包括第一凸轮、第一连杆、连杆轴、第二连杆、第三连杆、主轴、第四连杆、第二凸轮、第五连杆、刀架底座、直线导轨、前刀架、后刀架；其中第一凸轮安装于机架的底部内侧，其轴心连接外部主传动轴；第一连杆通过连杆轴安装于第一凸轮的后侧，第一凸轮的边缘通过第一连杆连接第二连杆的底部，第二连杆的顶部通过第三连杆与主轴刚性连接；主轴安装于机架的顶部外侧，并通过第四连杆连接第二凸轮，第二凸轮通过第五连杆连接直线导轨的顶部，直线导轨安装于机架的顶部内侧；前刀架和后刀架分别通过1个刀架底座安装于直线导轨的底部前侧和后侧。

进一步的，所述的剪尾刀组安装于前刀架和后刀架之间，其结构包括导向座，前刀模、前刀模固定座、导柱、滚珠滑套、衬套、后刀模；其中前刀模固定座安装于前刀架的内侧，2个前刀模通过螺丝和定位销并列安装于前刀模固定座的内侧下部，导向座安装于前刀模固定座的底部；后刀模通过4根与滚珠滑套组合的导柱与前刀模固定座连接，每根导柱的滚珠滑套与后刀模的连接孔内均设有1个衬套；所述的2个前刀模上设有凸模，前刀模的底部设有圆弧形刀组；后刀模上设有与前刀模的凸模对应的两个凹模，后刀模底部设有2个方形的小滑槽安装孔。所述的前刀架的内部设有气路；所述的前刀模固定座的侧面设有气孔，内部设有气路，并与前刀架内部的气路连接；2个前刀模上也设有气孔，并与前刀模固定座内部的气路连接。

进一步的，所述的冷却系统包括前刀架和后刀架中设置的冷却水通道，其中刀架的侧面顶部并列设有后刀架进水端和后刀架出水端，后刀架出水端连接外部冷却水管道，并通过后刀架内部的冷却水通道连接后刀架出水端；前刀架的侧面顶部设有前刀架进水端，侧面底部设有前刀架出水端，后刀架出水端通过管道连接前刀架进水端，前刀架进水端通过前刀架内部的冷却水通道连接前刀架出水端，前刀架出水端连接外部下游设备。

进一步的，所述的排废机构包括气管接头、小滑槽、中间连接件和吸尘器软管；其中气管接头安装于前刀架侧面的气孔上，并连接外部压缩空气管路；小滑槽的顶部固定安装于后刀模底部后侧的小滑槽安装孔处，小滑槽的底部通过磁铁与中间连接件吸附连接，中间连接件与吸尘器软管连接，吸尘器软管连接外部吸尘器。

进一步的，所述的安全模块包括第一接近开关和第二接近开关，其中第一接近开关安装于卡扣的相对另一侧，第二接近开关安装于前刀架顶部设置的把手上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1）采用剪尾刀组保证了左右两边的剪尾高度相同，通过导柱-导套结构提高了前后刀的平行度以及配合精度；

2）通过设置刀组安装座翻转机构，使刀组安装过程更省力、便捷、安全；刀组可在设备外调试对刀，相较于传统在设备里调试的刀片结构，大大降低了对工人的安装调试技术要求；

3）刀架上配备有冷却水通路，可以对刀组模具进行冷却，提高模具的剪切效果；

4）设置排废机构，通过吸尘器收集剪尾产生的废料，方便进行回收处理。

附图说明

附图1是本发明软管双工位圆弧剪尾机构的整体结构示意图。

附图2-1是机架后侧结构示意图。

附图2-2是机架前侧结构示意图。

附图3-1是传动机构上部结构示意图。

附图3-2是传动机构下部结构示意图。

附图4是剪尾刀组的结构示意图。

附图5-1是冷却系统的结构示意图。

附图5-2是前刀架中的冷却水通道剖面结构示意图。

附图5-3是后刀架中的冷却水通道剖面结构示意图。

附图6-1是排废机构的结构示意图。

附图6-2是小滑槽和中间连接件的结构示意图。

附图7是安全模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”等所指示的方位或位置关系均为基于说明书附图内容所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的结构关系，而不是限定或暗示所指的装置或元件必须只设置于某一个特定的方位，或以特定的某一个构造组成，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示的软管双工位圆弧剪尾机构，其结构包括机架1、传动机构2、剪尾刀组3、冷却系统4、排废机构5和安全模块6；其中传动机构2设于机架1的内部侧面及顶部，剪尾刀组3设于传动机构2的顶部下侧，排废机构5设于机架1的内部下侧；冷却系统4设于剪尾刀组3的侧面及内部，安全模块6设于剪尾刀组3的顶部和底部。

如图2-1所示，所述的机架1包括底板1-1、左竖板1-2、右竖板1-3、支撑梁1-4、刀组安装座1-5；其中左竖板1-2和右竖板1-3的底部分别安装于底板1-1的左右两侧，2根支撑梁1-4分别安装于左竖板1-2和右竖板1-3之间的空隙上部和下部，刀组安装座1-5铰接于左竖板1-2和右竖板1-3的顶部，当对刀组进行更换或维护时，刀组安装座1-5可以围绕铰接点前后翻转，将刀组翻转180度便于安装操作。

如图2-2所示，所述的右竖版1-3的外侧与刀组安装座1-5的外侧之间安装有气撑1-6和卡扣1-7，左竖板1-2的内侧与刀组安装座1-5的底部之间安装有调整螺丝1-8；实际工作时，在安装剪尾刀组3后，先用调整螺丝1-8将刀组安装座1-5调平，然后将卡扣1-7锁上，保证剪尾刀组3在工作过程中不会发生错位。

如图3-1~3-2所示，所述的传动机构2包括第一凸轮2-1、第一连杆2-2、连杆轴2-3、第二连杆2-4、第三连杆2-5、主轴2-6、第四连杆2-7、第二凸轮2-8、第五连杆2-9、刀架底座2-10、直线导轨2-11、前刀架2-12、后刀架2-13；其中第一凸轮2-1安装于机架1的底部内侧，其轴心连接外部主传动轴；第一连杆2-2通过连杆轴2-3安装于第一凸轮2-1的后侧，第一凸轮2-1的边缘通过第一连杆2-2连接第二连杆2-4的底部，第二连杆2-4的顶部通过第三连杆2-5与主轴2-6刚性连接；主轴2-6安装于机架1的顶部外侧，并通过第四连杆2-7连接第二凸轮2-8，第二凸轮2-8通过第五连杆2-9连接直线导轨2-11的顶部，直线导轨2-11安装于机架1的顶部内侧；前刀架2-12和后刀架2-13分别通过1个刀架底座2-10安装于直线导轨2-11的底部前侧和后侧；所述前刀架2-12的内部设有气路。实际工作时，主传动轴带动第一凸轮2-1转动，第一凸轮2-1带动第一连杆2-2绕着连杆轴2-3往复摆动，第一连杆2-2往复摆动带动第二连杆2-4上下往复运动，第二连杆2-4上下往复运动带动第三连杆2-5往复摆动，第三连杆2-5与主轴2-6同步摆动，主轴2-6带动第四连杆2-7摆动，第四连杆2-7同时带动第二凸轮2-8和第五连杆2-9运动，第二凸轮2-8带动前刀架2-12和后刀架2-13沿着直线导轨2-11往复运动。

如图4所示，所述的剪尾刀组3安装于前刀架2-12和后刀架2-13之间，其结构包括导向座3-1，前刀模3-2、前刀模固定座3-3、导柱3-4、滚珠滑套3-5、衬套3-6、后刀模3-7；其中前刀模固定座3-3安装于前刀架2-12的内侧，2个前刀模3-2通过螺丝和定位销并列安装于前刀模固定座3-3的内侧下部，导向座3-1安装于前刀模固定座3-3的底部；后刀模3-7通过4根与滚珠滑套3-5组合的导柱3-4与前刀模固定座3-3连接，每根导柱3-4的滚珠滑套3-5与后刀模3-7的连接孔内均设有1个衬套3-6，实现前刀模3-2和后刀模3-7之间的滑动配合；所述的前刀模固定座3-3的侧面设有气孔，内部设有气路，并与前刀架2-12内部的气路连接；2个前刀模3-2上也设有气孔，并与前刀模固定座3-3内部的气路连接；所述的2个前刀模3-2上设有凸模，前刀模3-2的底部设有圆弧形刀组，后刀模3-7上设有与之对应的两个凹模，后刀模3-7底部设有2个方形的小滑槽安装孔。实际工作时，前刀模3-2的凸模与后刀模3-7的凹模配合，导柱3-4、滚珠滑套3-5和衬套3-6构成的4组导柱导套结构保证了前刀模3-2和后刀模3-7的平行度以及配合精度，刀组结构相较于传统的刀片结构保证了左右两边的剪尾高度相同，并可在设备外调试对刀，相较于刀片结构必须在设备里调试对刀，大大降低了对工人的安装调试技术要求；由于自动灌装机运输软管的转盘高速运转，软管停止进入剪尾机构时可能会有一定的倾斜，前刀模固定座3-3底部的导向座3-1用于将软管扶正，提高修剪效果。

如图5-1~5-3所示，所述的冷却系统4包括前刀架2-12和后刀架2-13中设置的冷却水通道，其中刀架2-13的侧面顶部并列设有后刀架进水端4-1和后刀架出水端4-2，后刀架出水端4-2连接外部冷却水管道，并通过后刀架2-13内部的冷却水通道连接后刀架出水端4-2；前刀架2-12的侧面顶部设有前刀架进水端4-3，侧面底部设有前刀架出水端4-4，后刀架出水端4-2通过管道连接前刀架进水端4-3，前刀架进水端4-3通过前刀架2-12内部的冷却水通道连接前刀架出水端4-4，前刀架出水端4-4连接外部下游设备。实际使用时，通过该冷却系统4可以对刀组模具整体进行冷却，提高模具的剪切效果；图5-2和5-3中的冷却水通道设计仅为其中一种实施例，实际可根据降温需要调整和改变管路走向。

如图6-1~6-2所示，所述的排废机构5包括气管接头5-1、小滑槽5-2、中间连接件5-3和吸尘器软管5-4；其中气管接头5-1安装于前刀架2-12侧面的气孔上，并连接外部压缩空气管路；小滑槽5-2的顶部固定安装于后刀模3-7底部后侧的小滑槽安装孔处，小滑槽5-2的底部通过磁铁与中间连接件5-3吸附连接，中间连接件5-3与吸尘器软管5-4连接，吸尘器软管5-4连接外部吸尘器；实际工作时，气管接头5-1吹出的压缩空气通过前刀架2-12与前刀模固定座3-2里的气路到达前刀模3-2刀刃上的气孔里，将剪下来的废屑吹入小滑槽5-2中，再通过中间连接件5-3进入吸尘器软管5-4，通过与吸尘器软管5-4连接的吸尘器将废屑吸入吸尘器废料斗中；小滑槽5-2与中间连接件5-3采用磁铁吸附连接，方便拆除。

如图7所示，所述的安全模块6包括第一接近开关6-1和第二接近开关6-2，其中第一接近开关6-1安装于卡扣1-7的相对另一侧，第二接近开关6-2安装于前刀架2-12顶部设置的把手上。实际工作时，由于剪尾刀组3的刀刃存在磨损的情况，在更换刀组后，若卡扣1-7未锁上，机构动作会使刀组安装座产生上下跳动，从而触发第一接近开关6-1发出信号，这时设备会报警，机器将无法启动，保障剪尾机构工作状态下的安全；若在运行过程中第二接近开关6-2检测到前刀架2-12未按设计的时序动作，则说明传动机构上存在故障，这时将发出报警信号，设备将停机检查，避免未按要求剪尾的管子进入下一工序中。

本发明的工作过程具体如下：完成封尾后的2根软管随自动灌装机的管座并列进入剪尾工位，自动灌装机转盘停止，传动机构驱动前后刀架和剪尾刀组开始动作，后刀模先到达管尾位置后停止，前刀模继续向软管方向前进，前刀模与后刀模配合对2根软管的管尾同时进行剪切，形成圆弧形管尾边缘，剪下的废屑通过排废机构收集并排出，剪切完成后，前刀模与后刀模保持一段时间停止状态后分开，修剪好的软管随转盘进入下一个工位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：其结构包括机架（1）、传动机构（2）、剪尾刀组（3）、冷却系统（4）、排废机构（5）和安全模块（6）；其中传动机构（2）设于机架（1）的内部侧面及顶部，剪尾刀组（3）设于传动机构（2）的顶部下侧，排废机构（5）设于机架（1）的内部下侧；冷却系统（4）设于剪尾刀组（3）的侧面及内部，安全模块（6）设于剪尾刀组（3）的顶部和底部；

所述的传动机构（2）包括第一凸轮（2-1）、第一连杆（2-2）、连杆轴（2-3）、第二连杆（2-4）、第三连杆（2-5）、主轴（2-6）、第四连杆（2-7）、第二凸轮（2-8）、第五连杆（2-9）、刀架底座（2-10）、直线导轨（2-11）、前刀架（2-12）、后刀架（2-13）；其中第一凸轮（2-1）安装于机架（1）的底部内侧，其轴心连接外部主传动轴；第一连杆（2-2）通过连杆轴（2-3）安装于第一凸轮（2-1）的后侧，第一凸轮（2-1）的边缘通过第一连杆（2-2）连接第二连杆（2-4）的底部，第二连杆（2-4）的顶部通过第三连杆（2-5）与主轴（2-6）刚性连接；主轴（2-6）安装于机架（1）的顶部外侧，并通过第四连杆（2-7）连接第二凸轮（2-8），第二凸轮（2-8）通过第五连杆（2-9）连接直线导轨（2-11）的顶部，直线导轨（2-11）安装于机架（1）的顶部内侧；前刀架（2-12）和后刀架（2-13）分别通过1个刀架底座（2-10）安装于直线导轨（2-11）的底部前侧和后侧。

2.根据权利要求1所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的机架（1）包括底板（1-1）、左竖板（1-2）、右竖板（1-3）、支撑梁（1-4）、刀组安装座（1-5）；其中左竖板（1-2）和右竖板（1-3）的底部分别安装于底板（1-1）的左右两侧，2根支撑梁（1-4）分别安装于左竖板（1-2）和右竖板（1-3）之间的空隙上部和下部，刀组安装座（1-5）铰接于左竖板（1-2）和右竖板（1-3）的顶部。

3.根据权利要求2所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的右竖板（1-3）的外侧与刀组安装座（1-5）的外侧之间安装有气撑（1-6）和卡扣（1-7），左竖板（1-2）的内侧与刀组安装座（1-5）的底部之间安装有调整螺丝（1-8）。

4.根据权利要求1所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的剪尾刀组（3）安装于前刀架（2-12）和后刀架（2-13）之间，其结构包括导向座（3-1），前刀模（3-2）、前刀模固定座（3-3）、导柱（3-4）、滚珠滑套（3-5）、衬套（3-6）、后刀模（3-7）；其中前刀模固定座（3-3）安装于前刀架（2-12）的内侧，2个前刀模（3-2）通过螺丝和定位销并列安装于前刀模固定座（3-3）的内侧下部，导向座（3-1）安装于前刀模固定座（3-3）的底部；后刀模（3-7）通过4根与滚珠滑套（3-5）组合的导柱（3-4）与前刀模固定座（3-3）连接，每根导柱（3-4）的滚珠滑套（3-5）与后刀模（3-7）的连接孔内均设有1个衬套（3-6）。

5.根据权利要求4所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的2个前刀模（3-2）上设有凸模，前刀模（3-2）的底部设有圆弧形刀组；后刀模（3-7）上设有与前刀模（3-2）的凸模对应的两个凹模，后刀模（3-7）底部设有2个方形的小滑槽安装孔。

6.根据权利要求4所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的前刀架（2-12）的内部设有气路；所述的前刀模固定座（3-3）的侧面设有气孔，内部设有气路，并与前刀架（2-12）内部的气路连接；2个前刀模（3-2）上也设有气孔，并与前刀模固定座（3-3）内部的气路连接。

7.根据权利要求1所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的冷却系统（4）包括前刀架（2-12）和后刀架（2-13）中设置的冷却水通道，其中刀架（2-13）的侧面顶部并列设有后刀架进水端（4-1）和后刀架出水端（4-2），后刀架出水端（4-2）连接外部冷却水管道，并通过后刀架（2-13）内部的冷却水通道连接后刀架出水端（4-2）；前刀架（2-12）的侧面顶部设有前刀架进水端（4-3），侧面底部设有前刀架出水端（4-4），后刀架出水端（4-2）通过管道连接前刀架进水端（4-3），前刀架进水端（4-3）通过前刀架（2-12）内部的冷却水通道连接前刀架出水端（4-4），前刀架出水端（4-4）连接外部下游设备。

8.根据权利要求1所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的排废机构（5）包括气管接头（5-1）、小滑槽（5-2）、中间连接件（5-3）和吸尘器软管（5-4）；其中气管接头（5-1）安装于前刀架（2-12）侧面的气孔上，并连接外部压缩空气管路；小滑槽（5-2）的顶部固定安装于后刀模（3-7）底部后侧的小滑槽安装孔处，小滑槽（5-2）的底部通过磁铁与中间连接件（5-3）吸附连接，中间连接件（5-3）与吸尘器软管（5-4）连接，吸尘器软管（5-4）连接外部吸尘器。

9.根据权利要求1所述的一种软管双工位圆弧剪尾机构，其特征在于：所述的安全模块（6）包括第一接近开关（6-1）和第二接近开关（6-2），其中第一接近开关（6-1）安装于卡扣（1-7）的相对另一侧，第二接近开关（6-2）安装于前刀架（2-12）顶部设置的把手上。

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