瓦楞紙板圓壓圓模切機的製作方法
2023-06-01 16:44:31 2
本發明涉及瓦楞紙板加工領域，尤其涉及一種瓦楞紙板圓壓圓模切機。
背景技術：
瓦楞紙板因其生產過程簡單，成本低廉，而被廣泛用於包裝行業。目前，對瓦楞紙板進行大批量加工的過程中，一般都會用到圓壓圓模切機。圓壓圓模切機的壓力輪與模切輪需要同步轉動，並且對壓力輪與模切輪組成的工作輪組進料的時候，其進料時機要把握得非常好，過早進料或過遲進料都會導致工作輪組空轉或半空轉，進而導致瓦楞紙板加工不徹底，甚至完全沒有被加工，嚴重的時候還會損壞瓦楞紙板。目前的解決方法一般都是結合複雜的控制系統以及傳感器，對加工過程進行精密的控制。這些設備結構及控制系統複雜，價格高昂，維修困難，一般的中小型企業都難以承受。
技術實現要素：
本發明為解決現有的技術缺陷，提供了瓦楞紙板圓壓圓模切機，其能夠嚴格地控制進料時機，使進料點與模切刀工作點準確地配合。其具體的技術方案如下：
本發明公開一種瓦楞紙板圓壓圓模切機，包括有由模切輪及壓力輪組成的模切輪組、其出料端接近模切輪組進料口一側的傳送帶、位於傳送帶遠離模切輪組一端的上料裝置、用於控制瓦楞紙板自動圓壓圓模切機工作的控制單元，模切輪表面設有模切刀並定義模切輪轉動的起始位置為：模切刀對瓦楞紙板加工完成時，模切輪所處的位置；傳送帶表面設有等間隔排列的吸附口；吸附口連接有吸附氣缸；模切輪組與傳送帶通過齒輪組聯動；模切輪、壓力輪的圓周線速度與傳送帶的傳送速度相同；傳送帶的傳送長度l、模切輪的半徑r及模切刀的長度b之間存在關係為：l＝n*2∏r-b，其中，n的數值等於所述模切輪以所述起始位置為轉動起點而轉動的圈數，∏為圓周率。
進一步地，模切輪組下方還設有除料吸附室。
進一步地，除料吸附室上部設有用於感應模切刀的第一感應器，第一感應器與控制單元連接；傳送帶上設有用於感應物料的第二感應器，第二感應器與控制單元連接。
進一步地，第二感應器、第一感應器及控制單元之間存在的關係為：第二感應器感應到物料後向控制單元發出信號，控制單元接收並處理來自第二感應器的信號，控制單元向第一感應器發出工作信號，使第一感應器進入監測狀態。
進一步地，第二感應器與模切輪組之間的距離q滿足的關係為:q≤∏r，其中，q為非零正數。
進一步地，吸附口上設有用於感應物料的第三感應器，第三感應器與控制單元連接。
進一步地，模切刀的末端設有用於感應物料的第四感應器，第四感應器與控制單元連接。
進一步地，本發明提高一種關於上述的瓦楞紙板圓壓圓模切機的控制方法，包括以下步驟：
s1、進料：上料裝置把瓦楞紙板移動到傳送帶表面；
s2、輸送：位於瓦楞紙板下面的吸附口對應的吸附氣缸啟動，吸附口吸住瓦楞紙板，把瓦楞紙板往模切輪組傳送；
s3、模切：瓦楞紙板進入模切輪組進行模切；
s4、清廢料：模切輪組轉動，模切刀經過除料吸附室上方，除料吸附室啟動，除料吸附室對模切刀進行清廢；
進一步地，在步驟s3中，瓦楞紙板模切完成的同時，上料裝置上料。
本發明的有益效果：本發明的模切輪、壓力輪、傳送帶均通過一齒輪組聯動，且模切輪的線速度、壓力輪的線速度、傳送帶的傳送速度相同，模切輪、壓力輪的周長與所述傳送帶的長度之間的成一定的比例，以確保瓦楞紙板模切的進料時機；模切輪組、傳送帶、除料吸附室之間通過控制單元控制，使瓦楞紙板的加工過程全自動化。
附圖說明
圖1為本發明實施例的整體結構圖；
圖2為本發明實施例的工作狀態示意圖；
圖3為本發明實施例的傳送帶與模切輪組的關係示意圖；
圖4為本發明實施例的傳送帶與模切輪組的關係示意圖；
圖5為本發明實施例的模切輪組工作示意圖；
圖6為本發明實施例的第二感應器的安裝位置示意圖。
圖中標註：上料裝置100，控制箱101，傳送帶200，第二感應器201，第三感應器202，模切輪組300，模切輪310，壓力輪320，模切刀311，首端312，末端313，第四感應器314，除料吸附室400，第一感應器401，瓦楞紙板500。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」、「固定」等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特徵在第二特徵之「上」或之「下」可以包括第一和第二特徵直接接觸，也可以包括第一和第二特徵不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特徵接觸。而且，第一特徵在第二特徵「之上」、「上方」和「上面」包括第一特徵在第二特徵正上方和斜上方，或僅僅表示第一特徵水平高度高於第二特徵。第一特徵在第二特徵「之下」、「下方」和「下面」包括第一特徵在第二特徵正下方和斜下方，或僅僅表示第一特徵水平高度小於第二特徵。
下面通過具體實施方式結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
本發明公開一種瓦楞紙板圓壓圓模切機，如圖1所示，包括有由模切輪310及壓力輪320組成的模切輪組300、其出料端接近所示模切輪組300進料口一側的傳送帶200、位於傳送帶200遠離模切輪組300一端的上料裝置100，上料裝置100上設有控制箱101，控制箱101內設有用於控制模切輪組300、傳送帶200及上料裝置100工作的控制單元，模切輪310表面設有模切刀311，傳送帶200設有沿傳送帶200表面等間隔排列的吸附口，每一個吸附口都通過一根軟管與一個吸附氣缸連接，所有的吸附氣缸固定在傳送帶的一側，當傳送帶200傳動時，吸附口以及連接在吸附口上的軟管一起移動，而吸附氣缸不移動。吸附氣缸工作時，吸附口可以吸住瓦楞紙板500，使瓦楞紙板500限定在傳送帶200上，防止瓦楞紙板500在運送過程中，與傳送帶200之間發生滑動或位置偏移。
模切輪組300與傳送帶200通過齒輪組聯動；模切輪310、壓力輪320的圓周線速度與傳送帶200的傳送速度相同；傳送帶200的傳送面長度l、模切輪310的半徑r及模切刀311沿模切輪310圓周方向的長度b之間存在關係為：l＝n*2∏r-b，其中，n為非零自然數，∏為圓周率。進一步說明，n的數值代表模切輪310轉動的圈數，模切輪310轉動的圈數的計算方法為：如圖2及圖5所示，模切刀311對瓦楞紙板500完成加工的一瞬間，以該瞬間模切刀311的所在位置作為起始位置，當模切刀311再次轉到該位置時，模切輪310就轉了一圈，n＝1。由於模切輪310的線速度與傳送帶200的速度相同，當模切輪310從起始位置開始轉動，當模切刀311第一次轉到模切初始位置時(模切初始位置為在模切刀311的首端312與瓦楞紙板500的首端接觸的瞬間時，模切刀311所處的位置)，傳送帶200的的前進路程為2∏r-b，即傳送帶200的傳送長度l為2∏r-b。所以當傳送帶200的傳送長度為2∏r-b時，模切刀311的模切點與瓦楞紙板500的進料點剛好配合，按此類推，只要傳送帶200的傳送長度滿足n*2∏r-b，模切達311的模切點都與瓦楞紙板500的進料點配合，這裡及以下所提及的模切點為模切刀311開始對瓦楞紙板500切割壓線的起始點，進料點為瓦楞紙板500進入模切輪組300的瞬間的位置。進一步地說明，本發明公開的技術方案中，傳送帶200的長度由傳送皮帶的長度及位於傳送皮帶兩端的固定過渡段的長度組成，所提及的傳送帶200的傳送長度為傳送帶200將瓦楞紙板輸送的距離，並不是指傳送帶200自身的長度。進一步地說明，假設把瓦楞紙板500的長度等於模切刀311的長度，也為b，那麼傳送帶200與模切輪之間的距離k可以為：0≤k≤b。如圖3所示，當傳送帶200與模切輪310之間的距離為b時，瓦楞紙板500被模切輪組300接觸到的時候，瓦楞紙板500已經完全離開傳送帶200，這時候瓦楞紙板500完全靠模切輪組300的牽引力帶動向前。如圖4所示，傳送帶200的與模切輪310之間的距離為0時，瓦楞紙板500與模切輪組300接觸的時候，瓦楞紙板500還在傳送帶200上，當瓦楞紙板500完全進入模切輪組300的時候，瓦楞紙板500才完全離開傳送帶200。實際設計中，為了簡化生產過程，傳送帶200與模切輪310之間的距離一般都在之間0到b之間，而不會取邊界值。同時，模切輪組300的直徑一般都不能太大，所以n的取值一般取2以上，為了控制傳送帶200的長度，n的數值優選3。
進一步地，如圖1及圖2所示，模切輪組300下方還設有用於除去模切刀311上的廢料的除料吸附室400，除料吸附室400呈錐柱狀。
進一步地，除料吸附室400上部安裝有用於感應模切刀311的第一感應器401，第一感應器401與控制單元連接；如圖1及圖2所示，傳送帶200上設有用於感應物料的第二感應器201，第二感應器201與控制單元連接。根據設計需要，一般情況下，模切刀311會有空轉的，為了避免每一次模切刀311經過除料吸附室400上方時除料吸附室400都進行工作，需要設計一個用於觸發第一感應器401工作的第二感應器201。當第二感應器201感應到有物料的時候，說明模切刀311下一次必定會進行模切工作，所述會有廢料，因此，第二感應器201向控制單元發送信號，控制單元向第一感應器401發生工作信號，使第一感應器401進入能夠感應模切刀311的監測狀態。
進一步地，為了防止除料吸附室空轉，第二感應器201與模切輪組300之間的距離q應該滿足的關係為:q≤∏r，其中，q為非零正數。當第二感應器201與模切輪組300之間的距離為∏r時，由於瓦楞紙板500的進料點與模切刀311的模切點配合，如圖6所示，當瓦楞紙板500經過第二感應器201旁邊後，再經過∏r的距離後，就到達進料點，同時，模切刀311剛好促發除料吸附室空轉一次後，再到達模切點。因此，為了避免除料吸附室空轉，只需使第二感應器201與模切輪組300之間的距離小於∏r就行。物料在第二感應器201與模切輪組300之間的運送過程中，模切刀311不會再經過除料吸附室400。
進一步地，吸附口上設有用於感應物料的第三感應器202，第三感應器202與控制單元連接。
進一步地，模切輪310順時針轉動，如圖5所示，模切刀311的末端313設有用於感應物料的第四感應器314，第四感應器314與控制單元連接。第四感應器314可以為光學感應器或壓力感應器或其他感應器，為了提高感應位置的精度，優選壓力感應器，壓力感應器位於模切單元末端313，當壓力感應器與瓦楞紙板500接觸並向控制單元發出信號時，說明瓦楞紙板500已經完成了加工過程。這時候，控制單元就可以向上料裝置100發出上料信號，上料裝置100向傳送帶200上料。
進一步地，傳送帶200離模切輪組300較近的端部設有一斜向上的過渡段，圖中未標註出，以方便瓦楞紙板500更容易進入模切輪組300。
進一步地，為了避免速度過快，齒輪組與動力機構之間還設有減速器，動力結構的輸出軸與減速器的輸入軸連接，齒輪組的輸入軸與減速器的輸出軸連接。
進一步地，為了實現壓力輪320、模切輪310、傳送帶200三者之間同步同速運動，齒輪組包括動力齒輪、中間齒輪、連接模切輪310轉軸的模切輪齒輪、連接壓力輪320轉軸的壓力輪齒輪、連接傳送帶200動力軸的傳送帶齒輪，動力齒輪的轉軸連接減速器的輸出軸，壓力輪齒輪與動力齒輪傳動連接，為了使模切輪310與壓力輪320異向轉動，模切齒輪齒輪通過中間齒輪與動力齒輪傳動連接，傳送帶齒輪與動力齒輪傳動連接。
進一步地，齒輪組也可以採用另外的設計，例如，齒輪組包括動力齒輪、中間齒輪、連接模切輪310轉軸的模切輪齒輪、連接壓力輪320轉軸的壓力輪齒輪、連接傳送帶200動力軸的傳送帶齒輪，動力齒輪的轉軸連接減速器的輸出軸，為了使模切輪310與壓力輪320異向轉動，壓力輪齒輪通過中間齒輪與動力齒輪傳動連接，模切齒輪與動力齒輪傳動連接，傳送帶齒輪與動力齒輪傳動連接。
本發明的工作原理：
s1、進料：上料裝置100把瓦楞紙板500移動到傳送帶200表面，控制單元接收並處理來自第三感應器202的信號，控制單元向位於瓦楞紙板500下面的吸附口對應的吸附氣缸發出工作信號，吸附口吸住瓦楞紙板500，把瓦楞紙板500往模切輪組300傳送；
s2、第二感應器201感應物料：瓦楞紙板500經過第二感應器201旁邊，控制單元接收並處理來自第二感應器201的信號後，控制單元向第一感應器401發出工作信號，觸發第一感應器401進入工作狀態；
s3、模切：瓦楞紙板500進入模切輪組300進行模切，瓦楞紙板500進入模切輪組300的同時，模切刀311的首端312剛好接觸到瓦楞紙板500,；
s4、再次進料及清廢料：模切輪310上的模切刀311對瓦楞紙板500進行模切，控制單元接收並處理來自第四感應器314的信號，控制單元給上料裝置100發送上料信號，上料裝置100上料；同步地，模切輪組300轉動，模切刀311經過除料吸附室400上方，控制單元接收並處理來自第一感應器401的信號，控制單元給除料吸附室400的驅動機構發出工作信號，除料吸附室400對模切刀311進行清廢。
特別說明，s1步驟開始之前，模切輪310是處於初始位置，如圖2及圖5所示，此時，模切刀311為剛加工完瓦楞紙板500的狀態。控制單元能控制模切輪310並使其處於初始狀態，在每次開始批量連續生產之前，都會把模切輪310調至初始位置。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施方式」、「一些實施方式」、「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上內容是結合具體的實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換。