内框纸定切输送机构及工作方法、定切系统及其工作方法

摘要

本发明属于烟草包装机械自动化领域，主要涉及一种内框纸定切输送机构及工作方法、定切系统及其工作方法。所述内框纸定切输送机构包括：动力传送箱体、输送机架、编码器机构、输出检测机构、控制系统。所述输出检测机构包含色标传感器，色标传感器用于检测内框纸上的色标位置与预定切口位置的相位，并将信号反馈给所述控制系统；所述编码器机构用于将主机的速度信号反馈给控制系统；控制系统用于处理接收到的各种信号，并输送给动力传送箱体内的伺服电机从而控制内框纸输送的长度。本内框纸定切输送机构安装在FOCKE700或ZB48包装机上，替换原机的内框纸输送机构，可实现普通卡纸的大生产使用，同时实现内框纸定切功能的输送。

说明书

技术领域

本发明属于烟草包装机械自动化领域，主要涉及一种内框纸定切输送机构及工作方法、定切系统及其工作方法。

背景技术

随着烟草工业的迅速发展，卷烟产品呈现多样化、个性化、差异化的创新，除配方外创新外还包括包装形式、包装辅料、产品规格等创新形式。

为了实现小盒内框纸上印刷指定图案，则要求通过包装设备切割单张内框纸时，每一张图案完整。原FOCKE700及ZB48系列包装机此机构无法实现此功能。为了实现内框纸上都有一个完整的图案，必须消除设备累积误差及输送平稳，给出精准的补偿量，使每张内框纸上都有一个完整的图案，实现设备的全自动化。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内框纸输送机构，替换原机的通过机械传动实现内框纸输送机构，定传动比。采用本发明的内框纸输送机构，可以实现内框纸的定长输送。由于传送过程的机械误差，以及长时间允许的磨损误差，本发明的内框纸输送机构还可实现长度可变输送，与后面的切刀装置及主机匹配。

本发明提供一种内框纸定切输送机构，所述内框纸定切输送机构包括：动力传送箱体A、输送机架B、编码器机构C、输出检测机构D、控制系统；

其中，所述动力传送箱体A内设置有伺服电机，所述动力传送箱体A安装在所述输送机架B的一侧，其用于给整套内框纸定切输送机构提供动力；

所述编码器机构C安装在所述输送机架B的另一侧，其包含编码器，编码器能识别内框纸3上的预定切口位置；

所述输出检测机构D安装在所述输送机架B的下游，所述输出检测机构D包含色标传感器D5，色标传感器D5用于检测内框纸3上的色标位置与预定切口位置的相位，并将信号反馈给控制系统；

所述编码器机构C)用于读取主机的速度信号，将此信号反馈给所述控制系统；

所述控制系统用于处理接收到的各种信号，并

所述编码器机构C用于读取主机的速度信号，将此信号反馈给所述控制系统；

所述控制系统用于处理接收到的各种信号，并输送信号给动力传送箱体A内的伺服电机，控制所述伺服电机的运行速度，从而控制内框纸输送的长度；；

其中，所述输送机架B包括：左支座板B1、左下输送辊B2、连接底板B3、下动力轴B4、下右输送辊B5、右支座板B6、带轮B7、打开摆臂B8、上右输送辊B10、上输送轴B11、上左输送辊B12、左偏心套B13；

其中，所述连接底板B3的左右通槽内分别安装了左支座板B1和右支座板B6，所述左支座板B1和所述右支座板B6的下孔上分别安装轴承，轴承孔内安装有所述下动力轴B4；

所述左支座板B1和所述右支座板B6上孔左右分别安装了所述右偏心套B9和左偏心套B13，所述右偏心套B9、左偏心套B13内孔分别安装轴承，轴承孔内安装上输送轴B11；

所述左下输送辊B2和下右输送辊B5抱紧在所述下动力轴B4上，所述上右输送辊B10和上左输送辊B12抱紧在所述上输送轴B11上，所述打开摆臂B8抱紧在右偏心套B9和左偏心套B13的外圆上；

所述打开摆臂B8可向上或向下旋转，其用于调节上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5之间的距离，方便收到穿纸；

所述右偏心套B9和左偏心套B13用于调节上输送轴B11和下动力轴B4之间的距离，以便对上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5之间的距离进行微调，以适应不同厚度的内框纸。

优选地，所述动力传送箱体A通过彼此啮合的齿轮把动力输送给下动力轴B4和上输送轴B11。

优选地，所述编码器机构C包括：编码器C1、连接轴C2、齿轮C3、尼龙齿轮C4、安装板C5、调整板C6；

其中，安装板C5通过卡槽安装左支座板B1上，调整板C6通过腰槽可活动地安装在安装板C5上，通过腰槽可调整调整板C6的前后位置，编码器C1安装在调整板C6的大孔内，连接轴C2装在编码器C1的轴上，连接轴C2的另外一端安装尼龙齿轮C4；

齿轮C3用于安装在机器的原白卡输送轴的轴上，并与尼龙齿轮C4啮合以把动力传给尼龙齿轮C4；

所述调整板C6用于把齿轮C3与尼龙齿轮C4中心距调到最佳位置。

优选地，所述输出检测机构D包括：安装基板D1、上导板D2、左导板D3、色标传感器支座D4、色标传感器D5、长杆D6、右导板板D7、下导板D8；

左支座板B1、右支座板B6的腰槽上可活动地安装有长杆D6，长杆D6中下方安装上导板D2，上方安装色标传感器支座D4，色标传感器支座D4上安装色标传感器D5，所述腰槽用于调整色标传感器支座D4的高度，以方便对内框纸上的色标进行检测。

优选地，所述尼龙齿轮C4的厚度是与之啮合齿轮C3厚度的两倍。

本发明第二方面提供第一方面任一项所述的内框纸定切输送机构的工作方法，包括如下步骤：

旋转打开摆臂B8，在所述上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5之间放入待定切的带有色标的内框纸3；

然后启动整个定切输送机构，编码器机构C读取主机的速度信号，将此信号输送给控制系统，控制系统输送信号给动力传送箱体A内的伺服电机，伺服电机按照指定的速度开始运行，伺服电机通过上输送轴B11和下动力轴B4带动所述上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5旋转以带动内框纸3向下游输送；

当内框纸3经过输出检测机构D的色标传感器和编码器机构C时，编码器识别内框纸3上的切口位置，色标传感器D5检测内框纸3的色标位置与预定切口位置的相位并将信号反馈到控制系统，控制系统根据反馈信号，控制伺服电机的运行速度，从而控制内框纸3输送的速度。

本发明第三方面提供一种内框纸定切系统，其从上游到下游，依次设置有：卷状内框纸纸卷1、第一方面任一项所述的定切输送机构2、切刀装置5、加速装置6。

本发明第四方面提供第三方面所述的内框纸定切系统的工作方法，包括如下步骤：

从卷状内框纸纸卷1抽出连续的内框纸3，并将其从第一方面任一项所述的定切输送机构2中穿过，定切输送机构2为内框纸3提供向下游输送的牵引力并通过色标传感器检测内框纸3的色标，同时编码器机构C识别内框纸3上的预定切口位置，色标传感器反馈信号给控制系统以控制伺服电机运行速度；

然后内框纸3经过下游的切刀装置5，切刀装置5将内框纸3在预定切口位置切开，得到单张内框纸4；

其中，色标传感器反馈信号给控制系统以控制伺服电机运行速度的具体方法如下：

当色标传感器和编码器检测到内框纸3上的色标位置相对预定切口位置正确时，单张内框纸4的长度合格，伺服电机继续以现在的转速驱动定切输送机构2，合格产品经过下游的加速装置6输送到横向通道；

当色标传感器和编码器检测到内框纸3上的色标位置相对预定切口位置有偏差时：

若上述偏差在预定范围内，编码器机构C微调伺服电机的转速，以微调内框纸3的长度；

若上述偏差超过预定范围，则需要剔除此件单张内框纸4；

当连续出现三次偏差超过预定范围的情况时，机器停机整改。

本文中，将内框纸输送的方向，规定为从“上游”到“下游”。

上述技术方案在不矛盾的前提下，可以自由组合。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本内框纸定切输送机构安装在FOCKE700或ZB48包装机上，替换原机的内框纸输送机构，可实现普通卡纸的大生产使用，同时实现内框纸定切功能的输送。

此机构可调整各个输送辊的间隙，调整方便可靠。通过打开摆臂B8可以快速穿内框纸。通过编码器信号及色标传感器检测内框纸上的色标和预定切口位置，能反馈信号到伺服电机，控制伺服电机实现包装设备的精确输送。

具体的：

一：因内框纸的厚度有时略有差别，可通过调节安装在左支座板B1、右支座板B6上孔中的左偏心套B13、右偏心套B9向前和向后旋转，以调整各个输送辊的间隙，可调间隙0-0.5mm，能够满足不同厚度的内框纸。

二：打开摆臂B8通过螺钉分别抱紧在右偏心套B9、左偏心套B13的外圆上，打开摆臂B8向上或向下旋转可以控制上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5之间的距离，方便收到穿纸。

三：色标传感器支座D4上安装色标传感器D5，可根据实际需求，通过腰槽调整色标传感器支座D4的高度。

四：因从原机上引出动力齿轮C3与编码器C1安装的尼龙齿轮C4中心距测量不准，设计时通过调整板C6可以把齿轮C3与尼龙齿轮C4中心距调到最佳位置。

五：尼龙齿轮C4加工厚度尺寸是与之啮合齿轮C3厚度的两倍。在尼龙齿轮C4一头磨损后，可以将其换个方向继续啮合，延长零件使用寿命。

2、特别的，本发明的装置尤其适用于印刷有指定图案的小盒内框纸的等长输送和定位切割。此外，还可以任意调整切割位置，确保每张内框纸的切割都在规定位置，保证每张切割下来的内框纸图案完整。

附图说明

图1是实施例1中内框纸定切输送机构2结构示意图。

图2是实施例1动力传送箱体A结构示意图。

图3是实施例1输送机架B结构示意图。

图4是实施例1编码器机构C结构示意图。

图5是实施例1输出检测机构D结构示意图。

图6是实施例3的内框纸定切系统流程图。

附图标记列表:

1、内框纸纸卷，2、内框纸定切输送机构，3、内框纸，4、单张内框纸，5、切刀装置，6、加速装置，A、动力传送箱体，A1、伺服电机，A2、连接法兰，A3、放油螺栓，A4、下齿轮，A5油窗，A6、密封安装板，A7、上内齿轮，A8、放气螺栓，A9、上外齿轮，A10、箱体，B、输送机架，B1、左支座板，B2、左下输送辊、B3连接底板，B4下动力轴，B5、下右输送辊，B6、右支座板，B7、带轮，B8、打开摆臂，B10、上右输送辊，B11、上输送轴，B12、上左输送辊，B13、左偏心套，C、编码器机构，C1、编码器，C2、连接轴，C3、齿轮，C4、尼龙齿轮、C5、安装板、C6、调整板，D、输出检测机构、D1、安装基板、D2、上导板，D3、左导板，D4、色标传感器支座，D5、色标传感器，D6长杆，D7、右导板板，D8、下导板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”可以包括无线连接。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

实施例1

一种内框纸定切输送机构，包括：动力传送箱体A、输送机架B、编码器机构C和输出检测机构D、控制系统。其中，动力传送箱体A通过螺钉安装在输送机架B的左侧，编码器机构C通过一个支架安装在输送机架B的右侧，输出检测机构D安装在输送机架B的后方。

所述的动力传送箱体A包括以下零部件：伺服电机A1、连接法兰A2、放油螺栓A3、下齿轮A4、油窗A5、密封安装板A6、上内齿轮A7、放气螺栓A8、上外齿轮A9、箱体A10。

其中，放油螺栓A3用于箱体更换润滑油。密封安装板A6用于把箱体与外界隔开密封。放气螺栓A8用于在箱体连续运行油温升高，箱体内气压增大时，释放压力。油窗A5用于观察箱体内润滑油的存量。箱体A10用于齿轮闭式传动。下齿轮A4、上内齿轮A7、上外齿轮A9三个齿轮用来传输动力，上内齿轮A7、上外齿轮A9用于调节齿轮侧隙。

所述的输送机架B包括以下零部件：左支座板B1、左下输送辊B2、连接底板B3、下动力轴B4、下右输送辊B5、右支座板B6、带轮B7、打开摆臂B8、上右输送辊B10、上输送轴B11、上左输送辊B12、左偏心套B13。

各零部件的作用是：左支座板B1、右支座板B6上设有安装孔，用于安装轴承。上输送轴B11、下动力轴B4安装在轴承上。左下输送辊B2和下右输送辊B5通过螺栓抱紧在下动力轴B4上。上右输送辊B10和上左输送辊B12通过螺栓抱紧在上输送轴B11上。左支座板B1和右支座板B6依靠连接底板B3连接。带轮B7把动力传给后续结构。打开摆臂B8用于打开上输送轴B11，方便人工穿内框纸。

所述的编码器机构C包括以下零部件：编码器C1、连接轴C2、齿轮C3、尼龙齿轮C4、安装板C5、调整板C6。

其中，编码器C1用于获取主机速度角度信号。具体的：连接轴C2和齿轮C3把主机动力传给尼龙齿轮C4。尼龙齿轮C4把得到动力传给编码器C1。安装板C5用于安装编码器C1。调整板C6用于调整齿轮C3与尼龙齿轮C4的中心距。

所述的输出检测机构D包括以下零部件：安装基板D1上导板D2、左导板D3、色标传感器支座D4、色标传感器D5、长杆D6、右导板板D7、下导板D8。

其中，各零部件的作用是：上导板D2、左导板D3、右导板板D7、下导板D8四块导板用于内框纸输送过程中的上下左右定位。色标传感器D5用于检测带色标的内框纸与预定切口位置的相位。长杆D6用于安装色标传感器D5及上导板D2。

上述各零部件的连接关系是：

箱体A10通过螺钉和销安装在左支座板B1上。箱体A10与左支座板B1中间夹有密封安装板A6。密封安装板A6的两个孔中安装油封用来密封油，作用是防止润滑油泄露。连接法兰A2通过螺钉及销安装在箱体A10左边。伺服电机A1安装在连接法兰A2上，且通过联轴器与下动力轴B4连接，把动力输送给下动力轴B4。下齿轮A4通过键安装在动力轴B4上，然后通过齿轮咬合运动把来自动力轴B4的动力传给安装在上输送轴B11上内齿轮A7和上外齿轮A9。上内齿轮A7和上外齿轮A9通过腰槽连接，调节腰孔可调节上内齿轮A7和上外齿轮A9与下齿轮A4的正转与反转的间隙，可调到无间隙传动。放油螺栓A3、放气螺栓A8、油窗A5分别安装在箱体A10的下面、上面、左下方。

连接底板B3左右通槽安装了左支座板B1和右支座板B6。左支座板B1、右支座板B6的下孔上分别安装轴承，轴承孔内安装下动力轴B4。左支座板B1、右支座板B6上孔左右分别安装了右偏心套B9、左偏心套B13。右偏心套B9、左偏心套B13内孔分别安装轴承，轴承孔内安装上输送轴B11。两半左下输送辊B2、下右输送辊B5通过螺钉抱紧在下动力轴B4上。两半上右输送辊B10、上左输送辊B12通过螺钉抱紧在上输送轴B11上。两半的打开摆臂B8通过螺钉分别抱紧在右偏心套B9、左偏心套B13的外圆上。打开摆臂B8，向上或向下旋转可以改变上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5之间的距离，方便收到穿纸。

安装板C5通过卡槽安装在左支座板B1上。调整板C6通过腰槽安装在安装板C5上，通过腰槽可调整调整板C6的前后位置。编码器C1安装在调整板C6的大孔内。连接轴C2装在编码器C1的轴上。连接轴C2的另外一端通过三个螺钉安装尼龙齿轮C4。齿轮C3安装在机器的原白卡输送轴的轴上，把动力传给尼龙齿轮C4。

左支座板B1、右支座板B6的槽上安装长杆D6。长杆D6中下方安装上导板D2，上方安装色标传感器支座D4。色标传感器支座D4上安装色标传感器D5。安装基板D1安装在内框纸原机箱体上。安装基板D1上方安装有上导板D2，左右分别安装左导板D3，右导板板D7。

实施例2

实施例2提供实施例1所述的内框纸定切输送机构的工作方法，包括如下步骤：

旋转打开摆臂B8，在所述上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5之间放入待定切的带有色标的内框纸3；

然后启动整个定切输送机构，编码器机构C读取主机的速度信号，将此信号输送控制系统，控制系统输送信号给动力传送箱体A内的伺服电机，伺服电机按照指定的速度开始运行，伺服电机通过上输送轴B11和下动力轴B4带动所述上右输送辊B10、上左输送辊B12与左下输送辊B2、下右输送辊B5旋转以带动内框纸3向下游输送；

当内框纸3经过输出检测机构D的色标传感器和编码器机构C时，编码器识别内框纸3上的切口位置，色标传感器D5检测内框纸3的色标位置与预定切口位置的相位并将信号反馈到控制系统，控制系统根据反馈信号，控制伺服电机的运行速度，从而控制内框纸3输送的速度。

控制内框纸3输送的速度后，内框纸经过下游的切刀装置时，即可实现内框纸3的定长切割。

实施例3

本实施例提供一种内框纸定切系统，其从上游到下游，依次设置有：卷状内框纸纸卷1、实施例1所述的定切输送机构2、切刀装置5、加速装置6。

卷状内框纸纸卷1、切刀装置5、加速装置6均是现有技术。

上述所述的内框纸定切系统的工作方法，包括如下步骤：

从卷状内框纸纸卷1抽出连续的内框纸3，并将其从权利要求1～5任一项所述的定切输送机构2中穿过，定切输送机构2为内框纸3提供向下游输送的牵引力，同时编码器机构C识别内框纸3上的预定切口位置，色标传感器D5用于检测内框纸3上的色标位置与预定切口位置的相位，并将信号反馈给控制系统以控制伺服电机运行速度；

然后内框纸3经过下游的切刀装置5被切成单张内框纸4；

其中，色标传感器反馈信号给控制系统以控制伺服电机运行速度的具体方法如下：

当色标传感器和编码器检测到内框纸3上的色标位置相对预定切口位置正确时，单张内框纸4的长度合格，伺服电机继续以现在的运转速度驱动定切输送机构2，合格产品经过下游的加速装置6输送到横向通道；

当色标传感器和编码器检测到内框纸3上的色标位置相对预定切口位置有偏差时：

若上述偏差在预定范围内，控制系统微调伺服电机的速度，以微调内框纸3的长度；

若上述偏差超过预定范围，则需要剔除此件单张内框纸4；

当连续出现三次偏差超过预定范围的情况时，机器停机整改。