CN218988183U - 棒料周向制动定位取出装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种棒料周向制动定位取出装置，其包括旋转轮、周向导向制动构件和定位构件，旋转轮的外周面上具有若干个用于约束棒料的凹槽，若干个凹槽均匀间隔分布并沿旋转轮的旋转轴向延伸设置于旋转轮上，周向导向制动构件布置在旋转轮的下部，周向导向制动构件具有深入旋转轮外圆周的凹槽中的斜面和平行于该斜面的另一斜面构成的制动通道，定位构件的顶部具有向下凹陷的定位槽，定位槽位于旋转轮的下方，以使凹槽中的棒料通过制动通道并脱离至定位槽中。实现棒料被轴向取出过程中是在有严格约束尺寸的定位槽中运动；不仅不损伤棒料，而且可以为整个工艺流程平稳提升处理速度提供了保证。

Description

棒料周向制动定位取出装置

技术领域

本实用新型涉及一种棒料周向制动定位取出装置。

背景技术

对多种具有弹性的圆柱体原料(原料棒如烟用滤棒等)进行轴向排列后形成新的有序的和规定长度的组合圆柱体(成品棒如烟用复合滤棒等)的设备，特别是典型的烟草设备中的多元滤棒复合机，其工艺路径大致可分为“轮式”组合原理和“线性”组合原理。

“轮式”组合原理的最显著特点是，自(两种或多种)原料棒被分切、排布等前期处理到最终形成新的组合形式的工艺过程中，棒段主要是在各种功能轮上做轴线的平移运动，辅助有轴向的运动。因此，这种原理结构相当复杂，且可扩展性较差。“线性”组合原理则不同，自原料棒到形成新组合的过程中，各单元棒段的组合过程主要是通过轴向的运动过程完成的，做轴线平动过程为辅助过程。这种原理结构柔性好，易于规格的扩展，但存在一个关键工艺过程，就是如何将棒段从旋转轮槽中的平动状态以不受损的、完全受控的、更高速的顺畅转化为实现轴向的运动状态。这是本专利解决的问题。

无论“轮式”还是“线性”原理，对原料棒的来料处理几乎是一样的，都会设置棒料取出机构来完成。如图1和图2所示，棒料取出机构在取出过程是，在料库1中，将原料棒5同切割轮3的轴线平行放置，当切割轮3转动时，原料棒5嵌入切割轮3的槽中，并在刀片2处被切割成符合工艺长度的短棒段4。

至此，对“轮式”组合原理来说，棒段在切割轮的槽中继续做轴线平动向后续的轮系传输交接，并最终汇合在机器的组合部件形成符合工艺的复合棒段组合，然后进入成型系统被包裹材料如纸带等包裹形成连续的内含有序组合的圆柱体。

对“线性”组合原理来说，被切后的多个短棒段4必须从切割轮3的槽中沿其轴向在交接区域6处被取出，也就是被切后的短棒段4必须做沿切割轮槽3的轴向的运动，使各个切割轮3上的短棒段4均脱离切割轮3的槽的约束，进入设定的导向机构中，再进一步主要靠轴向运动在汇合部件完成排列组合，然后同样进入成型机构完成包裹等。实际上，所谓轮系和线性的原理并没有本质区别，只是为了便于交流的习惯说法。

目前，所有采用线性原理组合方式的复合机，将短棒段4从切割轮3上取出的原理如图3所示。在切割轮3转动过程中，原料棒2不断地进入槽中并不断地被分切，在切割轮3下部位置设置有与槽频率相同的轴向运动的拨齿7沿轴向进入切割轮3对应的槽中，并将每个槽中的短棒段组(图中所示一组为4个短棒段4)轴向移动带出。其中，拨齿7一般安装在带或链条上，拨齿7间距L大于原料棒长度A，且等距离安装。这样，保持槽频率与齿频率同步，就可以将短棒段组不断地从槽中拉出实现与切割轮3的分离，并进入导轨中继续接下来的流程。

现有问题：可以很容易看出，短棒段组被不断带出的过程中，多个短棒段4做的是空间复合运动，即在被切割轮槽3带动做圆周运动的同时，又被拨齿4带动做轴向运动。也就是如图3所示的，短棒段4被取出过程是在一个扇形区域完成的，即较前端的短棒段4和较后端的短棒段4在被拉出切割轮槽3的端面B时其空间位置是不同的，各个短棒段4的轴线会在水平方向和高度方向(图中没有显示)存在依次错位现象并累加。这样，很明显地，各个短棒段4轴向运动时，其中心不在一个轴线上，这样，首先，无法对其路径进行固定的约束，如设置精准的导轨或导槽等，其次，拨齿7走向必须与切割轮3轴线有一个偏斜角度(图中两个位置拨齿与槽偏斜)，以防止干涉等。带来的问题是，拨齿7在推动短棒段4轴线运动过程中，后一个短棒段4对前一个短棒段4的推力偏斜，会引起如跳棒、歪斜、重叠、挤压、撞击等，甚至在较短时完全打横堵塞，影响机组的稳定性和速度的提升以及棒料的完好程度。

为了解决这个问题，在现有可见到的线性复合机组上，如ZL43是采用多个弹簧片自上部预压短棒段4，如TIM的Solaris机组则是采用锥槽轮给与导向等，均不能达到对棒段运动的完全合理约束。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有存在的上述不足，本实用新型提供一种棒料周向制动定位取出装置。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种棒料周向制动定位取出装置，其包括旋转轮、周向导向制动构件和定位构件，所述旋转轮的外周面上具有若干个用于约束棒料的凹槽，若干个所述凹槽均匀间隔分布并沿所述旋转轮的旋转轴向延伸设置于所述旋转轮上，所述周向导向制动构件布置在所述旋转轮的下部，所述周向导向制动构件具有深入所述旋转轮外圆周的凹槽中的斜面和平行于该斜面的另一斜面构成的制动通道，所述定位构件的顶部具有向下凹陷的定位槽，所述定位槽位于所述旋转轮的下方，以使所述凹槽中的棒料通过所述制动通道并脱离至所述定位槽中。

进一步地，所述旋转轮的外周面沿圆周设置有均布的轴向凹槽，沿轴向设置有等距的周向的环槽，所述凹槽用于约束棒料做圆周平动，每个所述凹槽用于约束有一段或多段棒料，所述环槽用于放置所述周向导向制动构件。

进一步地，所述周向导向制动构件包括带斜面的铲刀和导轨，且所述铲刀和所述导轨组成所述制动通道。

进一步地，所述铲刀具有多个沿所述旋转轮的旋转轴向分布的齿，每个所述齿具有相同的斜面，且所述铲刀放置在所述旋转轮下方的环槽中。

进一步地，所述导轨的截面具有圆弧段和斜面段，且所述导轨沿与所述旋转轮的轴向延展分布，所述导轨的斜面段与所述铲刀的斜面平行并组成所述制动通道，且所述制动通道与所述定位槽相连通。

进一步地，所述定位构件包括左部件和右部件，所述左部件与所述右部件之间形成有所述定位槽，且所述左部件与所述右部件之间间隔设置并形成有间隙。

进一步地，所述左部件的顶部具有倾斜面，所述倾斜面的底部延伸至所述定位槽，所述倾斜面与所述铲刀之间形成有制动通道。

进一步地，所述定位槽的截面形状呈圆弧形、矩形或者菱形。

本实用新型的有益效果在于：旋转轮上的棒料将脱离并运动至定位构件的定位槽内，从而能够完全可控地将被处理棒料由高速平动状态转化为定位准确的静止状态，实现棒料被轴向取出过程中是在有严格约束尺寸的定位槽中运动，每段棒料都始终在定位槽内沿既定方向运动；不仅不损伤棒料，而且可以为整个工艺流程平稳提升处理速度提供了保证。

附图说明

图1为现有技术中的棒料取出机构的示意图。

图2为现有技术中的多个短棒段在脱离切割轮时的示意图。

图3为现有技术中的多个短棒段在脱离出切割轮的示意图。

图4为本实用新型实施例的棒料周向制动定位取出装置的部分内部结构示意图。

附图标记说明：

旋转轮10

凹槽101

周向导向制动构件20

铲刀201

导轨202

定位构件30

左部件301

右部件302

约束导轨40

棒料100

拨齿200

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。

如图4所示，本实施例公开了一种棒料周向制动定位取出装置，该棒料周向制动定位取出装置包括旋转轮10、周向导向制动构件20和定位构件30，旋转轮10的外周面上具有若干个用于嵌设于棒料100的凹槽101，若干个凹槽101均匀间隔分布并沿旋转轮10的旋转轴向延伸设置于旋转轮10上，周向导向制动构件20布置在旋转轮10的下部，周向导向制动构件20具有深入旋转轮10外圆周的凹槽101中的斜面和平行于该斜面的另一斜面构成的制动通道，定位构件30的顶部具有向下凹陷的定位槽，定位槽位于旋转轮10的正下方，以使凹槽101中的棒料100通过制动通道并脱离至定位槽中。

在本实施例中，旋转轮10上的棒料100通过约束导轨40对棒料100进行约束，防止棒料100沿其径向方向分离出旋转轮10，棒料100在运动至定位槽处时，棒料100将脱离出约束导轨40的约束作用，旋转轮10上的棒料100将脱离并运动至周向导向制动构件20的制动通道，通过制动通道掉落至定位构件30的定位槽内，从而能够完全可控地将被处理棒料100由高速平动状态转化为定位准确的静止状态，实现棒料100被轴向取出过程中是在有严格约束尺寸的定位槽中运动，每段棒料100都始终在定位槽内沿既定方向运动；不仅不损伤棒料100，而且可以为整个工艺流程平稳提升处理速度提供了保证。

本实施例的棒料周向制动定位取出装置用于对诸如烟用滤棒、空心纸管、烟支、橡胶段等具有弹性的圆柱体的棒料100从旋转的旋转轮10的凹槽101中取出，实现顺畅地将棒料100由圆周平动状态向完全静止状态的转换的设备中，如滤棒复合机、烟支接装机、吸管组装机和其他食品、饮料等设备。

棒料周向制动定位取出装置用于对弹性圆柱体棒料100进行工艺处理的自动化设备中，工艺处理是指，将棒料100从旋转的旋转轮10的凹槽101中进行径向分离取出，并完成周向的制动最终静止在固定的定位槽中，为下一步实现棒料100的运动状态转换提供精准位置条件，运动状态转换是指将棒料100由随旋转轮10旋转的圆周平动，转变为沿棒料100轴线方向或直线移动或圆周移动或旋转等。

本实用新型棒料周向制动定位取出装置能够完全可控地将被处理棒料100由高速平动状态转化为定位准确的静止状态，从运动学原理分析，所处理的材料，即被分切后的棒段100自旋转轮10到被取出的整个过程中，始终处于边界约束的状态，即被处理材料在任何一点的状态、位置完全可以通过几何计算求得。从动力学原理分析，由于考虑了材料的性质，如弹性等，和采用边界约束的方式，被处理材料的受力状态能够保证不损伤原料和保持预设的运动状态。

旋转轮10的外周面沿圆周设置有均布的轴向凹槽，沿轴向设置有等距的周向的环槽，凹槽101用于约束棒料做圆周平动，每个凹槽101用于约束有一段或多段棒料，环槽用于放置周向导向制动构件20。

在本实施例中，周向导向制动构件20包括带斜面的铲刀201和导轨202，且铲刀201和导轨202组成制动通道。使得脱离出旋转轮10的棒料通过制动通道能够掉落至定位构件30的定位槽内。

铲刀201具有多个沿旋转轮10的旋转轴向分布的齿，每个齿具有相同的斜面，且铲刀201放置在旋转轮10下方的环槽中。棒料100在做与旋转轮10径向脱离的运动过程中，铲刀201和导轨202组成的制动通道将对棒料100产生约束作用，棒料100将稳定地通过制动通道并掉落至定位槽中，产生制动减速并最终静止在定位槽中，定位槽的作用为承接和约束由制动通道来的圆柱体棒料100。

导轨202的截面具有圆弧段和斜面段，且导轨202沿与旋转轮10的轴向延展分布，导轨202的斜面段与铲刀201的斜面平行并组成制动通道，且制动通道与定位槽相连通。

在本实施例中，定位构件30包括有左部件301和右部件302，左部件301与右部件302之间形成有定位槽，且左部件301与右部件302之间间隔设置并形成有间隙。定位槽将棒料100约束在与旋转轮10的轴向平行的状态且最终静止在槽中等待处理。定位槽沿其轴向设有可供拨齿200贯通定位槽运动的间隙，拨齿200将在穿过间隙并插入至定位槽内，从而通过拨齿200的直线运动并将定位槽内的棒料100推出，以便将棒料100拉出。其中，间隙可以设计在定位槽的左、中、右任意位置，具体位置可以不做限定。

左部件301的顶部具有倾斜面，倾斜面的底部延伸至定位槽，倾斜面与铲刀201之间形成有制动通道。铲刀201的下斜面与导轨202的左部件301的倾斜面组成制动通道，制动通道的宽度略小于棒段直径，具体情况可以依料棒材100的弹性系数计算)。定位构件30的左部件301和右部件302形成一个与旋转轮10的轴线平行的直线的定位槽。工作原理是，当棒材100被旋转轮10带动沿圆周平动到铲刀201和导轨202组成的制动通道时，即被约束脱离凹槽101进入制动通道，开始减速并沿制动通道向右下方运动，最后进入由左部件301和右部件302组成的定位槽中并减速到静止状态。

其中，定位槽的截面形状呈圆弧形、矩形或者菱形。定位槽的作用为承接和约束由制动通道来的棒料100，定位槽将棒料100约束在与旋转轮10的旋转轴向平行的状态且最终静止在定位槽中等待处理。当然，在其他实施例中，定位槽的截面可为任意起到承接和约束棒料100作用的几何形状。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，其包括旋转轮、周向导向制动构件和定位构件，所述旋转轮的外周面上具有若干个用于约束棒料的凹槽，若干个所述凹槽均匀间隔分布并沿所述旋转轮的旋转轴向延伸设置于所述旋转轮上，所述周向导向制动构件布置在所述旋转轮的下部，所述周向导向制动构件具有深入所述旋转轮外圆周的凹槽中的斜面和平行于该斜面的另一斜面构成的制动通道，所述定位构件的顶部具有向下凹陷的定位槽，所述定位槽位于所述旋转轮的下方，以使所述凹槽中的棒料通过所述制动通道并脱离至所述定位槽中。

2.如权利要求1所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述旋转轮的外周面沿圆周设置有均布的轴向凹槽，沿轴向设置有等距的周向的环槽，所述凹槽用于约束棒料做圆周平动，每个所述凹槽用于约束有一段或多段棒料，所述环槽用于放置所述周向导向制动构件。

3.如权利要求2所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述周向导向制动构件包括带斜面的铲刀和导轨，且所述铲刀和所述导轨组成所述制动通道。

4.如权利要求3所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述铲刀具有多个沿所述旋转轮的旋转轴向分布的齿，每个所述齿具有相同的斜面，且所述铲刀放置在所述旋转轮下方的环槽中。

5.如权利要求3所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述导轨的截面具有圆弧段和斜面段，且所述导轨沿与所述旋转轮的轴向延展分布，所述导轨的斜面段与所述铲刀的斜面平行并组成所述制动通道，且所述制动通道与所述定位槽相连通。

6.如权利要求3所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述定位构件包括左部件和右部件，所述左部件与所述右部件之间形成有所述定位槽，且所述左部件与所述右部件之间间隔设置并形成有间隙。

7.如权利要求6的所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述左部件的顶部具有倾斜面，所述倾斜面的底部延伸至所述定位槽，所述倾斜面与所述铲刀之间形成有制动通道。

8.如权利要求1所述的棒料周向制动定位取出装置，其特征在于，所述定位槽的截面形状呈圆弧形、矩形或者菱形。

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