申请/专利权人：红塔烟草(集团)有限责任公司

申请日：2017-12-28

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN109969833B

主分类号：B65H19/18

分类号：B65H19/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2019.07.30#实质审查的生效;2019.07.05#公开

摘要：本发明涉及一种卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其包括有支撑架、感应机构及控制系统；所述支撑架包括有基座及安装架，所述安装架竖直设置于基座上，且在该安装架上设置有所述感应机构；所述感应机构包括有电磁刹车器、逻辑编码齿盘、计量齿及传感器；所述逻辑编码齿盘安装于电磁刹车器芯轴上，且与电磁刹车器芯轴同步轴向旋转；所述计量齿设置于逻辑编码齿盘的外缘上；所述逻辑编码齿盘径向下方设置有传感器，该传感器与计量齿保持感应距离；所述传感器的输出端与所述控制系统耦接。本发明所述的卷盘自动换卷拼接装置可实现卷烟包装机小盒纸卷盘自动换卷拼接过程中不留小盒纸残余量，且拼接精度高，工作稳定。

主权项：1.一种卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，包括有支撑架、感应机构及控制系统；所述支撑架包括有基座及安装架，所述安装架竖直设置于基座上，且在该安装架上设置有所述感应机构；所述感应机构包括有电磁刹车器、逻辑编码齿盘、计量齿及传感器；所述逻辑编码齿盘安装于电磁刹车器芯轴上，且与电磁刹车器芯轴同步轴向旋转；所述计量齿设置于逻辑编码齿盘的外缘上；所述逻辑编码齿盘径向下方设置有传感器，该传感器与计量齿保持感应距离；所述传感器的输出端与所述控制系统耦接，以此将第二小盒纸卷盘直径的测量信号改为频率信号，通过频率解算第二小盒纸卷盘的直径来控制小盒纸卷盘转架翻转实现第二小盒纸卷盘与第一小盒纸卷盘位置对调，小盒纸卷盘转架在翻转过程中始终与电磁刹车器耦合，传感器持续测量第二小盒纸卷盘直径信息，当第二小盒纸卷盘小盒纸用尽后传感器频率信号中断，控制系统依此判别卷盘小盒纸耗尽并启动卷盘自动换卷拼程序；还包括有小盒纸卷盘转架、小盒纸卷盘、第一联轴器、第二联轴器、第一齿轮及第二齿轮；所述电磁刹车器通过第一联轴器与第一齿轮连接，第一齿轮与第二齿轮相啮合，且第二齿轮通过第二联轴器与小盒纸卷盘转架上的小盒纸卷盘相连接。

全文数据：卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置技术领域本发明涉及烟草卷烟行业，用于卷烟包装机卷烟包装工序，以实现卷盘小盒纸自动换卷拼接，尤其适用于GDX500包装机及GDX6SZB28包装机卷盘小盒纸自动换卷拼接。背景技术在烟草行业，小盒纸单箱消耗指标是卷烟工厂对标中的重点控制指标，也是卷烟车间KPI指标中难以完成的指标之一，过去，在卷烟包装机上降低小盒纸消耗很困难，主要体现在自动换卷和拼接方式上，涉及的包装机型比较广泛。比如以GDX500包装机为例，目前GDX500包装机采用功能单一的小盒纸卷盘转架翻转、小盒纸卷盘耗尽抬杆式直径检测装置完成小盒纸卷盘自动换卷，存在以下显著问题：1小盒纸卷盘耗尽测算依靠抬杠臂带动一个支架靠近2S340来检测，抬杆式直径检测耗尽方式属于模糊控制型，感应端固定不变，但小盒纸卷盘卷芯不规整乃至直径本身大小不一，小盒纸剩余量难于保持恒定值，致使小盒纸自动换卷拼接消耗居高不下；2随着小盒纸生产批次的变更，小盒纸卷盘卷芯形变及直径公差的出现在所难免，小盒纸自动换卷拼接故障时有发生；3小盒纸卷盘转架上抬杠臂的误差调整也会导致小盒纸自动换卷拼接故障；4小盒纸拼接控制参数为常量不具备可调性，导致小盒纸自动换卷拼接故障率高。因此设计一种卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置非常必要。综上所述，研究卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，对降低小盒纸消耗至关重要，由于在一般的卷烟包装机上小盒纸卷盘自动换卷拼接原理基本一致，所以，所述的小盒纸卷盘的自动换卷和拼接方法的推广应用在烟草行业有广阔前景。发明内容为解决上述背景技术中的技术问题，本发明提供了一种卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置及实现方案，该拼接装置将小盒纸卷盘直径的测量信号改为频率信号，通过频率解算卷盘小盒纸直径来控制卷盘翻转、自动换卷拼接过程，同时，完善装置参数调节功能，提高小盒纸拼接精度，实现卷盘自动换卷拼接过程中不留小盒纸残余量。与现有技术相比，本发明所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置具有自动换卷拼接精度高，工作稳定，故障率低等优点。具体地说，本发明所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，包括有支撑架、感应机构及控制系统；所述支撑架包括有基座及安装架，所述安装架竖直设置于基座上，且在该安装架上设置有所述感应机构；所述感应机构包括有电磁刹车器、逻辑编码齿盘、计量齿及传感器；所述逻辑编码齿盘安装于电磁刹车器芯轴上，且与电磁刹车器芯轴同步轴向旋转；所述计量齿设置于逻辑编码齿盘的外缘上；所述逻辑编码齿盘径向下方设置有传感器，该传感器与计量齿保持感应距离；所述传感器的输出端与所述控制系统耦接。以此将小盒纸卷盘直径的测量信号改为频率信号，通过频率解算卷盘小盒纸直径来控制卷盘翻转，同时，完善装置参数调节功能，提高小盒纸拼接精度，实现卷盘自动换卷拼接过程中不留小盒纸残余量。在本实施例中，所述逻辑编码齿盘上均匀设置有6个计量齿，既能保证计量精度又满足传感器响应性。在本实施例中，所述传感器为电感式接近开关。在本实施例中，还包括有小盒纸卷盘转架、小盒纸卷盘、第一联轴器、第二联轴器、第一齿轮及第二齿轮；所述电磁刹车器通过第一联轴器与第一齿轮连接，第一齿轮与第二齿轮相啮合，且第二齿轮通过第二联轴器与小盒纸卷盘转架上的小盒纸卷盘相连接。附图说明图1为本发明所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置结构示意图；图2为本发明所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置传动示意图；图3为本发明所述的的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置在GDX500包装机上应用的小盒纸卷盘结构示意图；图4为本发明所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置控制系统进行小盒纸卷盘换卷拼接工作流程图。主要元件符号说明：基座1，电磁刹车器2，安装架3，逻辑编码齿盘4，计量齿4-1，传感器5，传感器安装支座6，第一联轴器7，第二联轴器7-1，第一齿轮8-1，第二齿轮8-2，小盒纸卷盘转架9，小盒纸卷盘9-1，小盒纸卷盘9-2。具体实施方式以下结合实施例及相应附图对本发明的技术方案进行详细描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本发明的方案，但并不因此限制本发明的保护范围。本发明所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，包括有支撑架、感应机构及控制系统；所述支撑架包括有基座1及安装架3，所述安装架3竖直设置于基座1上，且在该安装架3上设置有所述感应机构；所述感应机构包括有电磁刹车器2、逻辑编码齿盘4、计量齿4-1及传感器5；所述逻辑编码齿盘4安装于电磁刹车器2轴上，且可在电磁刹车器2的驱动下轴向旋转；所述计量齿4-1设置于逻辑编码齿盘4的外缘上；所述逻辑编码齿盘4径向下方设置有传感器5，该传感器5与计量齿4-1保持感应距离；所述传感器5的输出与所述控制系统耦接，以此将小盒纸卷盘9-2直径的测量信号改为频率信号，通过频率解算小盒纸卷盘9-2的直径来控制小盒纸卷盘转架9翻转实现小盒纸卷盘9-2与小盒纸卷盘9-1位置对调，小盒纸卷盘转架9在翻转过程中始终与电磁刹车器2耦合，传感器5持续测量小盒纸卷盘9-2直径信息，当小盒纸卷盘9-2小盒纸用尽后传感器5频率信号中断，控制系统依此判别卷盘小盒纸耗尽并启动卷盘自动换卷拼程序。卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼完成后，电磁刹车器2与小盒纸卷盘9-1耦合，计量小盒纸卷盘9-1直径，等待下一轮卷盘小盒纸耗尽自动换卷，如此往复。同时，完善装置参数调节功能，提高小盒纸拼接精度，以实现自动换卷拼接过程中卷盘不留小盒纸残余量。本实施例以GDX500包装机应用为例。在本实施例中，所述逻辑编码齿盘4上均匀设置有6个计量齿4-1，既能保证计量精度又满足传感器响应性。在本实施例中，所述传感器5为电感式接近开关。在本实施例中，还包括有小盒纸卷盘转架9、小盒纸卷盘9-1、小盒纸卷盘9-2、第一联轴器7、第二联轴器7-1、第一齿轮8-1及第二齿轮8-2；所述电磁刹车器2通过第一联轴器7与第一齿轮8-1连接，第一齿轮8-1与第二齿轮8-2相啮合，且第二齿轮8-2通过第二联轴器7-1与小盒纸卷盘9-1或小盒纸卷盘9-2相连接，卷盘纸架9选择小盒纸卷盘9-1或小盒纸卷盘9-2与电磁刹车器2耦合，如图2、3述。在本发明的其它优选的实施方式中，所述感应机构还可以选用其它类型的感应元件，只要所选用的感应元件能够用于检测逻辑编码齿盘的转动频率，并在小盒纸卷盘直径达到临界值时发出指令信号，提示小盒纸卷盘换卷拼接即满足实施例要求。图3表述GDX500包装机小盒纸卷盘结构示意图，在实际生产过程中，小盒纸卷盘9-1及小盒纸卷盘9-2只能选取其中之一作为在用卷盘，另一个则为备用卷盘；比如，小盒纸卷盘9-2使用完毕后控制系统将小盒纸卷盘9-1自动切换为在用卷盘；在图2中表示小盒纸卷盘9-1作为在用卷盘，小盒纸卷盘9-1为备用卷盘。如图4所示，逻辑编码齿盘计量齿的频率与小盒纸卷盘直径的对应关系的具体推导过程如下，首先作如下定义：E:卷盘转架逻辑编码齿盘计量齿的极数R:逻辑编码齿盘连接传动比L:单位小盒纸长度F:逻辑编码齿盘计量齿的采样频率D:小盒纸卷纸卷盘直径V:机器编码器转速机器编码器旋转一周，卷盘松卷长度：l周＝L由此可知，卷盘松卷线速度为：卷盘转架旋转一周，转动周长：L周＝π×D则逻辑编码齿盘转动周数为：根据圆周运动线速度公式可知：故此可推导：其中，在实际生产制造工艺中，如图4所示，本发明所述卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置进行小盒纸卷盘换卷、拼接遵循如下步骤：1检测：检测小盒纸卷盘耗尽，启动缓冲环节；2缓冲：通过供纸辊的加速形成与设备在用小盒纸的速度差，缓冲出足够距离的小盒纸；3寻址：随后寻址传感器对在用小盒纸找寻标记直至和待用小盒纸标记吻合，保证两张小盒纸对正后启动拼接环节；4拼接：设备减速，新旧小盒纸粘合，切断旧小盒纸，运行新一卷小盒纸。以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

权利要求：1.一种卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，包括有支撑架、感应机构及控制系统；所述支撑架包括有基座及安装架，所述安装架竖直设置于基座上，且在该安装架上设置有所述感应机构；所述感应机构包括有电磁刹车器、逻辑编码齿盘、计量齿及传感器；所述逻辑编码齿盘安装于电磁刹车器芯轴上，且与电磁刹车器芯轴同步轴向旋转；所述计量齿设置于逻辑编码齿盘的外缘上；所述逻辑编码齿盘径向下方设置有传感器，该传感器与计量齿保持感应距离；所述传感器的输出端与所述控制系统耦接。2.如权利要求1所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，所述逻辑编码齿盘上均匀设置有6个计量齿。3.如权利要求1所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，所述传感器为电感式接近开关。4.如权利要求1-3中任一项所述的卷烟包装机卷盘小盒纸耗尽自动换卷拼接装置，其特征在于，还包括有小盒纸卷盘转架、小盒纸卷盘、第一联轴器、第二联轴器、第一齿轮及第二齿轮；所述电磁刹车器通过第一联轴器与第一齿轮连接，第一齿轮与第二齿轮相啮合，且第二齿轮通过第二联轴器与小盒纸卷盘转架上的小盒纸卷盘相连接。

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