CN108279639A - 一种电子凸轮成形*** - Google Patents
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Abstract
一种电子凸轮成形***，其加工包材为管状，包括电子凸轮装置、第一连杆、第二连杆、夹爪装置；所述的电子凸轮装置包括机架、第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构；所述的第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构结构相同且镜像对称地设置在机架上，所述的第一电子凸轮机构或第二电子凸轮机构包括伺服电机、第一带轮、第二带轮、同步带、滑块、导轨、张紧器；所述的伺服电机设置在机架上，其输出轴连接第一带轮，第一带轮通过同步带与第二带轮连接，所述的张紧器与第二带轮连接并安装在机架上；优点是，简化成形的驱动机械结构，减少零件数量，简化安装调试工作，方便维护，节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及无菌纸包装加工设备技术领域，具体为一种电子凸轮成形***。
背景技术
目前的无菌纸包装灌装机的工艺一般是将成卷的包材卷成管状，在纸管内灌注产品，然后用成形***进行成形分割。传统的成形***采用两组机械凸轮驱动夹爪，通过两幅夹爪交替往复运动实现包装的成形。机械凸轮要求的精度高、加工困难；需要复杂的驱动变速机构和安全保护机构；安装调试要求极高，需要进行复杂的参数设定。机械凸轮的成形***生产不同包型需要更换凸轮和大量零部件，机构需要重新进行机械设定，需要专业人员进行操作，更换周期在3个工作日以上。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术的缺点，提供一种利用伺服电机执行凸轮的运动曲线，可以称之为电子凸轮。采用电子凸轮代替传统的机械凸轮，可以极大的简化无菌纸包装灌装机的成形驱动***，方便包型切换的电子凸轮成形***。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种电子凸轮成形***，其加工包材为管状，包括电子凸轮装置、第一连杆、第二连杆、夹爪装置；所述的电子凸轮装置包括机架、第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构；所述的第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构结构相同且镜像对称地设置在机架上，所述的第一电子凸轮机构或第二电子凸轮机构包括伺服电机、第一带轮、第二带轮、同步带、滑块、导轨、张紧器；所述的伺服电机设置在机架上，其输出轴连接第一带轮，第一带轮通过同步带与第二带轮连接，所述的张紧器与第二带轮连接并安装在机架上；所述的导轨与同步带的一边平行设置且安装在机架上，所述的滑块设置在导轨上并与同步带连接；所述的伺服电机通过第一带轮带动同步带运动，从而带动滑块在导轨上滑动，所述的张紧器对第二带轮产生背离第一带轮的预紧力，使同步带保持张紧状态；在所述的第一电子凸轮机构上的滑块与所述的第一连杆的一端连接，在所述的第二电子凸轮机构上的滑块与所述的第二连杆的一端连接；所述的第一连杆、第二连杆的另一端均与夹爪装置连接，通过第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构带动第一连杆、第二连杆进行上下往复运动，从而驱动夹爪装置打开和闭合进行对加工包材的成型加工。
作为上述方案的改进，在所述的导轨两端设有限位块。
作为上述方案的改进，所述的夹爪装置包括轭架、导柱、第一连接杆、第二连接杆、第一连接座、第二连接座、第一夹爪臂、第二夹爪臂、第一成型盒、第二成型盒；所述的轭架包括导管部、板型部、连接块，所述的导管部上的管孔与所述的导柱配合，在导管部的一端外侧设有所述的板型部，另一端的外侧设有所述的连接块；所述的第一连接杆、第二连接杆长度相同；所述的第一夹爪臂、第二夹爪臂结构相同；所述的第一连接座、第二连接座的结构相同包括摆臂部、支撑部，所述的摆臂部一端与支撑部连接并形成不少于90°的夹角；所述的第一成型盒、第二成型盒均设有一半的成型仓，第一成型盒、第二成型盒上的成型仓对合后形成完整的成型工位；所述的第一连杆背离电子凸轮装置的一端与第一连接杆、第二连接杆的一端同铰接与一点，第一连接杆背离第一连杆的一端与第一连接座的摆臂部的端部铰接，第二连接杆背离第一连杆的一端与第二连接座的摆臂部的端部铰接，第一连接座的支撑部与摆臂部的连接端铰接于轭架的板型部的一侧，第二连接座的支撑部与摆臂部的连接端铰接于轭架的板型部的另一侧，所述的第一连接座、第二连接座沿轭架的导管部的轴线镜像对称设置，所述的第一夹爪臂设置在第一连接座的支撑部上，所述的第二夹爪臂设置在第二连接座的支撑部上，第一夹爪臂、第二夹爪臂相互保持平行设置，所述的第一成型盒、第二成型盒分别设置在第一夹爪臂、第二夹爪臂上且第一成型盒、第二成型盒上的成型仓相对设置，所述的轭架的导管部套入所述的导柱上，所述的第二连杆背离电子凸轮装置的一端与轭架的连接块连接；所述的第一连杆、第二连杆通过电子凸轮装置驱动上下往复运动，通过第一连接杆、第二连接杆、轭架、第一连接座、第二连接座形成的五连杆机构使第一夹爪臂上的第一成型盒、和第二夹爪臂上的第二成型盒实现打开和闭合的运动。
作为上述方案的改进，在轭架与第一连接座的铰接位置轴接有第一齿轮，所述的第一齿轮与第一连接座固定连接；在轭架与第二连接座的铰接位置轴接有第二齿轮，所述的第二齿轮与第二连接座固定连接；所述的第一齿轮、第二齿轮的结构相同且安装在轭架后相互啮合。
作为上述方案的改进，所述的第一齿轮、第二齿轮为扇形齿轮。
本发明具有以下有益效果：
简化成形的驱动机械结构，减少零件数量，简化安装调试工作，方便维护，节约成本。利用控制***可以实现高精度智能化控制，根据成形***的现状快速调节位置，角度等数据，而不需要传统的机械设定；还可以实时跟踪运行数据，及时发现可能出现的问题，同时也易于实现远程监控调试。最为关键的是，这套成形***可以实现柔性化生产，快速切换具有相同截面的包型。切换包型的时间由原来的几个工作日缩短为几十分钟，需更换的零件极少，不需要专业人员操作。不同截面包型的切换，也可以在数小时内实现，大大减少需要更换零件的数量。电子凸轮成形***的生产速度可以稳定达到9000包/小时，远超过机械凸轮的最高7500包/小时的生产速度，显著提高生产效益。
附图说明
图1为一种电子凸轮成形***的闭合状态示意图。
图2为电子凸轮装置的平面结构示意图。
图3为夹爪装置的打开状态平面结构示意图。
图4为夹爪装置的闭合状态平面结构示意图。
图5为一种电子凸轮成形***的打开状态示意图。
附图标记说明：电子凸轮装置1、第一连杆2、第二连杆3、夹爪装置4、机架5、第一电子凸轮机构6、第二电子凸轮机构7、伺服电机8、第一带轮9、第二带轮10、同步带11、滑块12、导轨13、张紧器14、限位块15、轭架16、导柱17、第一连接杆18、第二连接杆19、第一连接座20、第二连接座21、第一夹爪臂22、第二夹爪臂23、第一成型盒24、第二成型盒25、导管部26、板型部27、连接块28、摆臂部29、支撑部30、成型仓31、第一齿轮32、第二齿轮33。
具体实施方式
实施例
一种电子凸轮成形***，其加工包材为管状，包括电子凸轮装置1、第一连杆2、第二连杆3、夹爪装置4；所述的电子凸轮装置1包括机架5、第一电子凸轮机构6、第二电子凸轮机构7；所述的第一电子凸轮机构6、第二电子凸轮机构7结构相同且镜像对称地设置在机架5上，所述的第一电子凸轮机构6或第二电子凸轮机构7包括伺服电机8、第一带轮9、第二带轮10、同步带11、滑块12、导轨13、张紧器14；所述的伺服电机8设置在机架5上，其输出轴连接第一带轮9，第一带轮9通过同步带11与第二带轮10连接，所述的张紧器14与第二带轮10连接并安装在机架5上；所述的导轨13与同步带11的一边平行设置且安装在机架5上，所述的滑块12设置在导轨13上并与同步带11连接；所述的伺服电机8通过第一带轮9带动同步带11运动，从而带动滑块12在导轨13上滑动，所述的张紧器14对第二带轮10产生背离第一带轮9的预紧力，使同步带11保持张紧状态；在所述的第一电子凸轮机构6上的滑块12与所述的第一连杆2的一端连接，在所述的第二电子凸轮机构7上的滑块12与所述的第二连杆3的一端连接；所述的第一连杆2、第二连杆3的另一端均与夹爪装置4连接，通过第一电子凸轮机构6、第二电子凸轮机构7带动第一连杆2、第二连杆3进行上下往复运动，从而驱动夹爪装置4打开和闭合进行对加工包材的成型加工。在所述的导轨13两端设有限位块15。
所述的夹爪装置4包括轭架16、导柱17、第一连接杆18、第二连接杆19、第一连接座20、第二连接座21、第一夹爪臂22、第二夹爪臂23、第一成型盒24、第二成型盒25；所述的轭架16包括导管部26、板型部27、连接块28，所述的导管部26上的管孔与所述的导柱17配合，在导管部26的一端外侧设有所述的板型部27，另一端的外侧设有所述的连接块28；所述的第一连接杆18、第二连接杆19长度相同；所述的第一夹爪臂22、第二夹爪臂23结构相同；所述的第一连接座20、第二连接座21的结构相同包括摆臂部29、支撑部30，所述的摆臂部29一端与支撑部30连接并形成不少于90°的夹角；所述的第一成型盒24、第二成型盒25均设有一半的成型仓31，第一成型盒24、第二成型盒25上的成型仓31对合后形成完整的成型工位；所述的第一连杆2背离电子凸轮装置1的一端与第一连接杆18、第二连接杆19的一端同铰接与一点，第一连接杆18背离第一连杆2的一端与第一连接座20的摆臂部29的端部铰接，第二连接杆19背离第一连杆2的一端与第二连接座21的摆臂部29的端部铰接，第一连接座20的支撑部30与摆臂部29的连接端铰接于轭架16的板型部27的一侧，第二连接座21的支撑部30与摆臂部29的连接端铰接于轭架16的板型部27的另一侧，所述的第一连接座20、第二连接座21沿轭架16的导管部26的轴线镜像对称设置，所述的第一夹爪臂22设置在第一连接座20的支撑部30上，所述的第二夹爪臂23设置在第二连接座21的支撑部30上，第一夹爪臂22、第二夹爪臂23相互保持平行设置，所述的第一成型盒24、第二成型盒25分别设置在第一夹爪臂22、第二夹爪臂23上且第一成型盒24、第二成型盒25上的成型仓31相对设置，所述的轭架16的导管部26套入所述的导柱17上，所述的第二连杆3背离电子凸轮装置1的一端与轭架16的连接块28连接；所述的第一连杆2、第二连杆3通过电子凸轮装置1驱动上下往复运动，通过第一连接杆18、第二连接杆19、轭架16、第一连接座20、第二连接座21形成的五连杆机构使第一夹爪臂22上的第一成型盒24、和第二夹爪臂23上的第二成型盒25实现打开和闭合的运动。在轭架16与第一连接座20的铰接位置轴接有第一齿轮32，所述的第一齿轮32与第一连接座20固定连接；在轭架16与第二连接座21的铰接位置轴接有第二齿轮33，所述的第二齿轮33与第二连接座21固定连接；所述的第一齿轮32、第二齿轮33的结构相同且安装在轭架16后相互啮合。所述的第一齿轮32、第二齿轮33为扇形齿轮。
工作原理：第一连杆2相对于第二连杆3向下移动，带动第一连接杆18、第二连接杆19,可以实现第一连接座20、第二连接座21打开。第一连杆2相对于第二连杆3向上移动，则第一连接座20、第二连接座21合上，打开和合上的幅度由第一连杆2相对于第二连杆3移动的距离决定。在一次上下运动的周期内，控制夹爪装置4的打开和合上的时机，就能把预成形的纸管拉下来，成形盒合上，对产品进行成型加工。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。
Claims (5)
1.一种电子凸轮成形***，其加工包材为管状，其特征在于，包括电子凸轮装置、第一连杆、第二连杆、夹爪装置；所述的电子凸轮装置包括机架、第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构；所述的第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构结构相同且镜像对称地设置在机架上，所述的第一电子凸轮机构或第二电子凸轮机构包括伺服电机、第一带轮、第二带轮、同步带、滑块、导轨、张紧器；所述的伺服电机设置在机架上，其输出轴连接第一带轮，第一带轮通过同步带与第二带轮连接，所述的张紧器与第二带轮连接并安装在机架上；所述的导轨与同步带的一边平行设置且安装在机架上，所述的滑块设置在导轨上并与同步带连接；所述的伺服电机通过第一带轮带动同步带运动，从而带动滑块在导轨上滑动，所述的张紧器对第二带轮产生背离第一带轮的预紧力，使同步带保持张紧状态；在所述的第一电子凸轮机构上的滑块与所述的第一连杆的一端连接，在所述的第二电子凸轮机构上的滑块与所述的第二连杆的一端连接；所述的第一连杆、第二连杆的另一端均与夹爪装置连接，通过第一电子凸轮机构、第二电子凸轮机构带动第一连杆、第二连杆进行上下往复运动，从而驱动夹爪装置打开和闭合进行对加工包材的成型加工。
2.根据权利要求1所述的一种电子凸轮成形***，其特征在于，在所述的导轨两端设有限位块。
3.根据权利要求1所述的一种电子凸轮成形***，其特征在于，所述的夹爪装置包括轭架、导柱、第一连接杆、第二连接杆、第一连接座、第二连接座、第一夹爪臂、第二夹爪臂、第一成型盒、第二成型盒；所述的轭架包括导管部、板型部、连接块，所述的导管部上的管孔与所述的导柱配合，在导管部的一端外侧设有所述的板型部，另一端的外侧设有所述的连接块；所述的第一连接杆、第二连接杆长度相同；所述的第一夹爪臂、第二夹爪臂结构相同；所述的第一连接座、第二连接座的结构相同包括摆臂部、支撑部，所述的摆臂部一端与支撑部连接并形成不少于90°的夹角；所述的第一成型盒、第二成型盒均设有一半的成型仓，第一成型盒、第二成型盒上的成型仓对合后形成完整的成型工位；所述的第一连杆背离电子凸轮装置的一端与第一连接杆、第二连接杆的一端同铰接与一点，第一连接杆背离第一连杆的一端与第一连接座的摆臂部的端部铰接，第二连接杆背离第一连杆的一端与第二连接座的摆臂部的端部铰接，第一连接座的支撑部与摆臂部的连接端铰接于轭架的板型部的一侧，第二连接座的支撑部与摆臂部的连接端铰接于轭架的板型部的另一侧，所述的第一连接座、第二连接座沿轭架的导管部的轴线镜像对称设置，所述的第一夹爪臂设置在第一连接座的支撑部上，所述的第二夹爪臂设置在第二连接座的支撑部上，第一夹爪臂、第二夹爪臂相互保持平行设置，所述的第一成型盒、第二成型盒分别设置在第一夹爪臂、第二夹爪臂上且第一成型盒、第二成型盒上的成型仓相对设置，所述的轭架的导管部套入所述的导柱上，所述的第二连杆背离电子凸轮装置的一端与轭架的连接块连接；所述的第一连杆、第二连杆通过电子凸轮装置驱动上下往复运动，通过第一连接杆、第二连接杆、轭架、第一连接座、第二连接座形成的五连杆机构使第一夹爪臂上的第一成型盒、和第二夹爪臂上的第二成型盒实现打开和闭合的运动。
4.根据权利要求3所述的一种电子凸轮成形***，其特征在于，在轭架与第一连接座的铰接位置轴接有第一齿轮，所述的第一齿轮与第一连接座固定连接；在轭架与第二连接座的铰接位置轴接有第二齿轮，所述的第二齿轮与第二连接座固定连接；所述的第一齿轮、第二齿轮的结构相同且安装在轭架后相互啮合。
5.根据权利要求4所述的一种电子凸轮成形***，其特征在于，所述的第一齿轮、第二齿轮为扇形齿轮。
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