CN112744605B - 小盘烟纸双工位定芯移载装置 - Google Patents

Abstract

小盘烟纸双工位定芯移载装置，包括定芯杆部件、升降机构、横移机构、机架、线性激光发生器、气控系统，定芯杆部件、升降机构、横移机构、线性激光发生器沿机架中心面对称布置各两套呈双工位布置；所述的定芯杆部件包括固定端夹板组件、定芯杆组件、活动端夹板组件、激光型光电开关检测组件以及定芯杆架；所述的固定端夹板组件包括聚氨酯橡胶夹板、夹板座、导向杆、直线轴承、导向杆连接块、气缸；所述的定芯杆组件包括定位盖、端头、T型杆、直线导轨、滑块座、滑块、推杆、长拉杆、直线导轨副、气缸。本发明装置上料简便、人工整理标签操作简单、标签对齐后盘纸可自动进行码垛，可自动录入盘纸信息，大大提高了生产效率。

Description

小盘烟纸双工位定芯移载装置

技术领域

本发明属于造纸输送包装技术领域，涉及一种小盘烟纸双工位定芯移载装置。

背景技术

用来制作卷烟过滤嘴的小盘烟纸是由一个整卷烟纸经过分切机分切成若干盘同过滤嘴宽的小盘。由于卷烟行业的特殊性，一个大卷烟纸分切成若干小盘烟纸后，每盘烟纸会被贴上记录有各自编号的标签，每个编号对应的小盘烟纸的流向，都将在系统里面进行记录，并可追溯。贴完标签后，工作人员会将盘纸从分切机台转运下线，并将系统提示的不合格盘纸取出，然后需要对各盘纸进行码垛，包装，入库。码垛时要求各盘纸标签严格在一条素线上。由于自动码垛的技术难点在于：从分切机下来的一批盘纸最多有近90盘的数量，而且盘纸经过工作人员的翻检抽盘等处理后标签位置不一，所以要在3分钟的时间实现90盘盘纸的标签整理和码垛仅靠机器人自动抓取码垛来实现是非常困难的。所以，目前烟纸生产厂家基本是采用人工码垛的方式对小盘盘纸进行码垛。该方式效率低，标签整齐度差，人力成本高，不利于后续打包，入库等流程的自动化。为实现满足节拍要求的自动码垛，其技术难点在于如何辅助人工高效地对小盘烟纸进行对齐标签和自动搬运上料。

发明内容

为解决上述已有技术中存在的问题，本发明提供一种小盘烟纸双工位定芯移载装置，以辅助人工高效地对小盘烟纸进行对齐标签和自动搬运上料。

本发明的技术方案：

小盘烟纸双工位定芯移载装置，包括定芯杆部件、升降机构、横移机构、机架、线性激光发生器、气控系统，定芯杆部件、升降机构、横移机构、线性激光发生器沿机架中心面对称布置各两套呈双工位布置；所述的定芯杆部件包括固定端夹板组件、定芯杆组件、活动端夹板组件、激光型光电开关检测组件以及定芯杆架；所述的固定端夹板组件包括聚氨酯橡胶夹板、夹板座、导向杆、直线轴承、导向杆连接块、气缸，聚氨酯橡胶夹板与气缸活塞杆连接实现推出和缩回，通过四根导向杆和四个直线轴承对聚氨酯橡胶夹板进行导向和支撑；所述的定芯杆组件包括定位盖、端头、T型杆、直线导轨、滑块座、滑块、推杆、长拉杆、直线导轨副、气缸，端头前段为锥形结构，后段为直圆柱，锥形结构可将端头准确导入定位盖中，最终直圆柱段被支撑在定位盖上。

所述的定芯杆部件的定芯杆组件的T型杆截面为T型，横向板面两侧倒圆角以便抬纸时两侧圆角与盘纸纸芯相切；T型杆两侧各安装一根直线导轨，每根直线导轨上分布有两个滑块，每个滑块固定在滑块座上，滑块座固定在定芯杆架上；T型杆头部与端头连接，尾部与推杆连接；推杆与气缸和长拉杆分别连接，长拉杆固定在直线导轨副上。依靠气缸活塞杆的伸出和缩回驱动T型杆的抽出和插入，同时用来稳定气缸活塞杆的推力或者拉力。

所述的活动端夹板组件包括滚珠丝杠副、直线导轨副、聚氨酯橡胶夹板、活动夹板座、伺服电机，聚氨酯橡胶夹板固定在活动夹板上，活动夹板座安装于直线导轨副的滑块上，滚珠丝杠副布置在中间，两侧各布置一根直线导轨副进行导向，伺服电机与滚珠丝杠副的丝杆连接，活动夹板座与滚珠丝杠副的螺母连接。伺服电机驱动丝杆旋转从而带动聚氨酯橡胶夹板移动。

所述的激光型光电开关检测组件包括激光型光电开关和反射板，激光型光电开关安装在定位盖的正上方，反射板安装在活动夹板座上，聚氨酯橡胶夹板、夹板座、聚氨酯橡胶夹板以及活动夹板座在T型杆的正上方开有小孔。激光型光电开关发射出的光线，从T型杆正上方通过上述小孔照到反射板上。

所述的升降机构包括伺服电机、电机固定架、直线导轨副、滚珠丝杠副以及升降架，滚珠丝杠副的丝杆安装在电机固定架中间，伺服电机布置在电机固定架的上方与丝杆连接，滚珠丝杠副的螺母与升降架连接；四个直线导轨副的滑块布置在电机固定架的四角位置，直线导轨副的导轨安装在升降架的两侧。升降架可在直线导轨副的导向作用下在电机固定架上上下滑动；伺服电机驱动滚珠丝杠副的丝杆旋转，带动升降架上下移动。

所述的横移机构包括横移架、限位组件、直线导轨副、无杆气缸以及连接座，两根直线导轨副上下布置在横移架的侧面上，两根直线导轨副的四个滑块用来与升降机构连接，无杆气缸安装在横移架的底面，连接座连接无杆气缸的滑块以及升降机构。无杆气缸的滑块左右移动，通过连接座带动升降机构左右移动。

本发明的有益效果：上料简便、人工整理标签操作简单、标签对齐后盘纸可自动进行码垛，可自动录入盘纸信息，大大提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明实施例的一种小盘烟纸双工位定芯移载装置结构示意图。

图2为本发明实施例的定芯杆部件结构示意图。

图3为本发明实施例的固定端夹板组件结构示意图。

图4为本发明实施例的定芯杆组件结构示意图。

图5为本发明实施例的定芯杆组件的端头和定位盖配合示意图。

图6为本发明实施例的T型杆支撑纸芯示意图。

图7为本发明实施例的T型杆和直线导轨和滑块安装示意图。

图8为本发明实施例的活动端夹板组件结构示意图。

图9为本发明实施例的激光型光电开关检测组件示意图。

图10为本发明实施例的升降机构结构示意图。

图11为本发明实施例的横移机构结构示意图。

图中：

1. 定芯杆部件；11.固定端夹板组件；111.聚氨酯橡胶夹板；112.夹板座；113、导向杆；114.直线轴承；115.导向杆连接块；116.气缸；12.定芯杆组件；121.定位盖；122.端头；123.T型杆；124.直线导轨；125.滑块座；126.滑块；127.推杆；128.长拉杆；129.直线导轨副；120.气缸；13.活动端夹板组件；131.滚珠丝杠副；132.直线导轨副；133.聚氨酯橡胶夹板；134.活动夹板座；135.伺服电机；14.激光型光电开关检测组件；141.激光型光电开关；142.反射板；15.定芯杆架；

2. 升降机构；21.伺服电机；22.电机固定架；23.直线导轨副；24.滚珠丝杠副；25.升降架；

3. 横移机构；31.横移架；32.限位组件；33.直线导轨副；34.无杆气缸；35.连接座；

4. 机架；5.线性激光发生器；6.气控系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对发明作进一步说明。

参照图1，双工位定芯移载装置，包括定芯杆部件1、升降机构2、横移机构3、机架4、线性激光发生器5、气控系统6。所述的定芯杆部件1、升降机构2、横移机构3、线性激光发生器5沿机架4中心面对称布置2套，做双工位布置。

参照图2和图3，所述的定芯杆部件1由固定端夹板组件11、定芯杆组件12、活动端夹板组件13、激光型光电开关检测组件14以及定芯杆架15组成；所述的固定端夹板组件11包括聚氨酯橡胶夹板111、夹板座112、导向杆113、直线轴承114、导向杆连接块115、气缸116；所述的聚氨酯橡胶夹板111与气缸116连接实现推出和缩回。导向杆113两两通过导向杆连接块115进行连接，并通过直线轴承114对聚氨酯橡胶夹板111的推出缩回进行导向。

参照图4，所述的定芯杆组件12由定位盖121、端头122、T型杆123、直线导轨124、滑块座125、滑块126、推杆127、长拉杆128、直线导轨副129、气缸120组成。

参照图5，所述的端头122前段为锥形结构，后段为直圆柱，锥形结构可将端头122准确导入定位盖121中，最终直圆柱段被支撑在定位盖121上。

参照图6，所述的T型杆123截面为T型，横向板面两侧倒圆角，抬纸时，两侧圆角与盘纸纸芯相切，此结构可增加盘纸在T型杆上的转动阻力，防止已经对齐好标签的盘纸再次被拨动增加盘纸理标的难度。

参照图4和图7，所述的T型杆123，两侧各安装一根直线导轨124，每个直线导轨124上分布有两个滑块126，每个滑块126固定在滑块座125上，滑块座125固定在定芯杆架15上；所述的T型杆123头部与端头122连接，尾部与推杆127连接，进一步的，推杆127与气缸120连接。同时推杆127与长拉杆128连接，长拉杆128固定在直线导轨副129上，长拉杆128的设置可平衡气缸120的推拉力。当气缸120活塞杆推出时，推杆127将推力传递至T型杆123，T型杆123在四个滑块126的导向作用下抽出。反之，当气缸120活塞杆收缩时，推杆127将拉力传递至T型杆123，T型杆123在四个滑块126的导向作用下插入，经过端头122锥形结构的导向，最后端头122固定在定位盖121中，最终实现将盘纸抬起。

参照图8，所述的活动端夹板组件13由滚珠丝杠副131、直线导轨副132、聚氨酯橡胶夹板133、活动夹板座134、伺服电机135组成。聚氨酯橡胶夹板133固定在活动夹板座134上，活动夹板座134安装于直线导轨副132的滑块上，滚珠丝杠副131布置在中间，两侧各布置一根直线导轨副132进行导向，伺服电机135与滚珠丝杠副131的丝杆连接，活动夹板座134与滚珠丝杠副131的螺母连接。伺服电机135驱动丝杆旋转，从而带动滚珠丝杠副131的螺母移动，进而带动聚氨酯橡胶夹板133移动，完成盘纸的夹紧和松开。伺服电机135与滚珠丝杠副131传动精确，可准确计算出聚氨酯橡胶夹板133的位移量，从而计算出所夹盘纸的总宽度，为后续处理，提供准确数据。同时，通过精确控制伺服电机135的输出扭矩，可调节聚氨酯橡胶夹板133的夹紧力。

参照图9，所述的激光型光电开关检测组件14包括激光型光电开关141和反射板142。激光型光电开关141安装在定位盖121的正上方，反射板142安装在活动夹板座134上，聚氨酯橡胶夹板111、夹板座112、聚氨酯橡胶夹板133以及活动夹板座134在T型杆123的正上方开有小孔，激光型光电开关141发射出的光线，从T型杆正上方通过上述小孔，照到反射板142上。当T型杆123到达纸芯位置时，激光型光电开关141接收到反射板142反射回的信号由无变有。激光型光电开关检测组件可检测T型杆是否到达盘纸纸芯位置，检测方式准确，可靠。

参照图10，所述的升降机构2包括伺服电机21、电机固定架22、直线导轨副23、滚珠丝杠副24以及升降架25。滚珠丝杠副24的丝杆安装在电机固定架22中间，伺服电机21布置在电机固定架22的上方与丝杆连接。滚珠丝杠副24的螺母与升降架25连接。四个直线导轨副23的滑块布置在电机固定架22的四角位置，直线导轨副23的导轨安装在升降架25的两侧，升降架25可在直线导轨副23的导向作用下在电机固定架22上上下滑动。伺服电机21驱动滚珠丝杠副24的丝杆旋转，滚珠丝杠副24的螺母带动升降架25上下运动。运动平稳，精度高。

参照图11，所述的横移机构3包括横移架31、限位组件32、直线导轨副33、无杆气缸34以及连接座35。两根直线导轨副33上下布置在横移架31的侧面上，两根直线导轨副33的四个滑块用来与升降机构2连接，无杆气缸34安装在横移架31的底面，连接座35连接无杆气缸34的滑块以及升降机构2。两套限位组件32分别布置在横移架31的左右两侧。无杆气缸34的滑块左右移动，通过连接座35，带动升降机构2左右移动，到达端部位置时，通过限位组件32进行缓冲以及限位。

参照图1，所述的线性激光发生器5布置在T型杆123中心面上，安装在横移架31的底部，光线从T型杆123正上方射出，在盘纸的正上方切线上形成直线，操作人员以该直线为基准整理盘纸，将盘纸的标签方位调整成一个方向。

具体的，所述双工位定芯移载装置的具体工作过程为：

横移机构3的无杆气缸34的滑块左移，通过连接座35带动升降机构2以及定芯杆部件1左移至盘纸上料位置。此时，定芯杆组件12的气缸120活塞杆推出将T型杆123抽出。活动端夹板组件13的聚氨酯橡胶夹板133处在最外的初始位置。然后，升降机构2的伺服电机21驱动滚珠丝杠副24的丝杆旋转，使滚珠丝杠副24的螺母带动升降架25连同与升降架25连接的定芯杆部件1一起下降，当激光型光电开关141的光线开始被阻挡时，定芯杆部件1的定芯杆组件12开始到达盘纸盘面区域，定芯杆部件1继续下降，当激光型光电开关141的光线变成无阻挡时，说明定芯杆部件1的定芯杆组件12已到达盘纸纸芯位置。此时，升降机构2的伺服电机21停止。定芯杆组件12的气缸120活塞杆缩回将T型杆123穿入盘纸纸芯内，此时，T型杆123前端的端头122插入定位盖121里。然后，升降机构2的伺服电机21驱动滚珠丝杠副24的丝杆反向旋转，使滚珠丝杠副24的螺母带动升降架25连同与升降架25连接的定芯杆部件1一起上升一段距离，使T型杆123将盘纸抬起在空中。

然后，固定端夹板组件11的气缸116活塞杆伸出，将聚氨酯橡胶夹板111推出30mm左右位移。线性激光发生器5在盘纸上切点照出一条红色基准线。操作人员，按照红色基准线，一盘一盘将各小盘盘纸的标签整理成一个方向。整理完成后，操作人员启动上料程序。活动端夹板组件13的伺服电机135开始驱动滚珠丝杠副131的丝杆旋转，从而使聚氨酯橡胶夹板133开始往里移动，当盘纸端面被聚氨酯橡胶夹板133推动到与固定端夹板组件11的聚氨酯橡胶夹板111接触时，伺服电机135停止转动，此时，通过聚氨酯橡胶夹板133的位移量可计算出盘纸的宽度。

进一步的，升降机构2的伺服电机21驱动滚珠丝杠副24的丝杆继续反向旋转，使滚珠丝杠副24的螺母带动升降架25连同与升降架25连接的定芯杆部件1继续上升，使T型杆123将盘纸抬起到最高点。

进一步的，横移机构3的无杆气缸34的滑块右移，通过连接座35带动升降机构2以及定芯杆部件1右移至盘纸放料位置。

进一步的，升降机构2的伺服电机21驱动滚珠丝杠副24的丝杆旋转，使滚珠丝杠副24的螺母带动升降架25连同与升降架25连接的定芯杆部件1下降，使T型杆123抬起盘纸一起下降。此时，激光型光电开关141的光线一直被盘纸阻挡。当系统检测到激光型光电开关141的光线无阻挡时，说明盘纸已到达放料位置，获得相关支撑结构支撑。此时，升降机构2的伺服电机21停止。

进一步的，固定端夹板组件11的气缸116活塞杆收缩，将聚氨酯橡胶夹板111缩回30mm左右位移。活动端夹板组件13的伺服电机135开始驱动滚珠丝杠副131的丝杆旋转，使聚氨酯橡胶夹板133开始往外移动，当聚氨酯橡胶夹板133到达最外初始位置时，伺服电机135停止。

进一步的，定芯杆组件12的气缸120活塞杆推出将T型杆123抽出盘纸纸芯。然后，升降机构2的伺服电机21驱动滚珠丝杠副24的丝杆旋转，使滚珠丝杠副24的螺母带动升降架25连同与升降架25连接的定芯杆部件1一起上升至最高位置。

至此，完成了一车盘纸的处理及自动上料。定芯杆部件1、升降机构2、横移机构3、线性激光发生器5沿机架4中心面对称布置2套，做双工位布置，所以，双工位定芯移载装置可以两个工位同时进行上料处理。

Claims (3)

1.小盘烟纸双工位定芯移载装置，包括定芯杆部件、升降机构、横移机构、机架、线性激光发生器、气控系统，其特征在于：

定芯杆部件、升降机构、横移机构、线性激光发生器各有两套且沿机架中心面分别对称布置；

所述的定芯杆部件包括固定端夹板组件、定芯杆组件、活动端夹板组件、激光型光电开关检测组件以及定芯杆架；固定端夹板组件包括聚氨酯橡胶夹板、夹板座、导向杆、直线轴承、导向杆连接块、气缸，聚氨酯橡胶夹板与气缸活塞杆连接实现推出和缩回，通过四根导向杆和四个直线轴承对聚氨酯橡胶夹板进行导向和支撑；

所述的定芯杆组件包括定位盖、端头、T型杆、直线导轨、滑块座、滑块、推杆、长拉杆、直线导轨副、气缸，端头前段为锥形结构，后段为直圆柱，锥形结构可将端头准确导入定位盖中，最终直圆柱段被支撑在定位盖上；

所述的活动端夹板组件包括滚珠丝杠副、直线导轨副、聚氨酯橡胶夹板、活动夹板座、伺服电机，聚氨酯橡胶夹板固定在活动夹板上，活动夹板座安装于直线导轨副的滑块上，滚珠丝杠副布置在中间，两侧各布置一根直线导轨副进行导向，伺服电机与滚珠丝杠副的丝杆连接，活动夹板座与滚珠丝杠副的螺母连接；

所述的激光型光电开关检测组件包括激光型光电开关和反射板，激光型光电开关安装在定位盖的正上方，反射板安装在活动夹板座上，聚氨酯橡胶夹板、夹板座、聚氨酯橡胶夹板以及活动夹板座在T型杆的正上方开有小孔；

所述的横移机构包括横移架、限位组件、直线导轨副、无杆气缸以及连接座，两根直线导轨副上下布置在横移架的侧面上，两根直线导轨副的四个滑块用来与升降机构连接，无杆气缸安装在横移架的底面，连接座连接无杆气缸的滑块以及升降机构。

2.根据权利要求1所述的小盘烟纸双工位定芯移载装置，其特征在于：所述的定芯杆部件的定芯杆组件的T型杆截面为T型，横向板面两侧倒圆角以便抬纸时两侧圆角与盘纸纸芯相切；T型杆两侧各安装一根直线导轨，每根直线导轨上分布有两个滑块，每个滑块固定在滑块座上，滑块座固定在定芯杆架上；T型杆头部与端头连接，尾部与推杆连接；推杆与气缸和长拉杆分别连接，长拉杆固定在直线导轨副上。

3.根据权利要求1所述的小盘烟纸双工位定芯移载装置，其特征在于：所述的升降机构包括伺服电机、电机固定架、直线导轨副、滚珠丝杠副以及升降架，滚珠丝杠副的丝杆安装在电机固定架中间，伺服电机布置在电机固定架的上方与丝杆连接，滚珠丝杠副的螺母与升降架连接；四个直线导轨副的滑块布置在电机固定架的四角位置，直线导轨副的导轨安装在升降架的两侧。

Images