CN109296704A - 不停机下料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不停机下料装置，包括：输入轴，具有周向旋转运动与轴向直线往复运动；离合齿轮组，包括主动齿轮与轴向平行的复数个从动齿轮，所述主动齿轮安装于所述输入轴上，所述复数个从动齿轮沿所述输入轴的轴向保持错位，所述主动齿轮轴向直线往复运动而于不同的从动齿轮之间实现啮合切换；复数个收卷轴，与所述复数个从动齿轮一一对应地安装，用于分别实现材料收卷。该不停机下料装置无需停机即可完成收卷卷材的下料，实现连续式材料收卷作业，具有显著的生产效率优势。
Description
技术领域
本发明属于材料收卷机械技术领域，具体地来说，是一种不停机下料装置。
背景技术
包装材料是一种生产生活的常用材料，常见地包括胶带、薄膜、纸类等类型。刚生产出来的原卷材比较松软，内部可能破损或断头，两端边缘并不整齐，无法直接进入市场流通，需要通过复卷机、分条机等生产设备将原卷材复卷为所需卷径并对边缘毛边进行切出，形成成品卷材方可出厂流通。
其中，收卷轴是不可或缺的关键部件，用于实现包装材料的收卷。现有设备中，收卷轴收卷完成后需要停机进行下料，并进行新的卷材套筒的上料操作后，方可进入新的材料收卷流程。这一方式待机时间很长，无法连续进行收卷生产，生产效率十分低下。随着包装材料的迅速增加，效率低下的问题更为突出。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种不停机下料装置，无需停机即可完成收卷卷材的下料，实现连续式材料收卷作业，具有显著的生产效率优势。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种不停机下料装置，包括：
输入轴，具有周向旋转运动与轴向直线往复运动；
离合齿轮组，包括主动齿轮与轴向平行的复数个从动齿轮，所述主动齿轮安装于所述输入轴上，所述复数个从动齿轮沿所述输入轴的轴向保持错位，所述主动齿轮轴向直线往复运动而于不同的从动齿轮之间实现啮合切换；
复数个收卷轴，与所述复数个从动齿轮一一对应地安装，用于分别实现材料收卷。
作为上述技术方案的改进，所述复数个从动齿轮中至少存在一组相邻从动齿轮，该相邻的从动齿轮之间沿所述输入轴的轴向的距离大于所述主动齿轮的厚度。
作为上述技术方案的进一步改进，所述不停机下料装置还包括驱动机构，用于驱动所述输入轴轴向直线往复运动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构包括驱动源与从动件，所述驱动源用于驱动所述从动件沿所述输入轴的轴向直线往复运动，所述从动件安装于所述输入轴上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述从动件与所述输入轴之间保持轴向固定。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输入轴的外周具有第一限位面与第二限位面，所述第一限位面与所述第二限位面沿轴向保持相对，所述从动件可轴向直线往复运动地保持于所述第一限位面与所述第二限位面之间。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输入轴上安装有传动轴套，所述传动轴套用于输入周向旋转运动。
作为上述技术方案的进一步改进，所述传动轴套一端安装输入轮，所述输入轮连接于外部动力源。
作为上述技术方案的进一步改进，所述输入轮为传动带轮、传动链轮与传动绳轮中的一者。
作为上述技术方案的进一步改进，所述不停机下料装置还包括齿轮箱，所述主动齿轮与所述复数个从动齿轮保持于所述齿轮箱内，所述输入轴与所述复数个收卷轴分别贯入所述齿轮箱内。
本发明的有益效果是：
设置输入轴、离合齿轮组与复数个收卷轴，通过输入轴驱动主动齿轮轴向直线往复运动，主动齿轮轴向运动地自当前啮合的从动齿轮分离，使收卷完成的收卷轴停止旋转而进行收卷卷材的下料，同时主动齿轮啮合至另一从动齿轮，使具有空卷筒而待执行收卷动作的收卷轴开始旋转而执行收卷，使任意时刻始终存在保持运行的收卷轴，收卷卷材下料时无需停机，实现连续式材料收卷作业，具有显著的生产效率优势。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例1提供的不停机下料装置的整体结构示意图；
图2是图1中不停机下料装置的第一局部结构示意图；
图3是图1中不停机下料装置的第二局部结构示意图。
主要元件符号说明：
1000-不停机下料装置，0100-输入轴，0200-离合齿轮组，0210-主动齿轮，0220-从动齿轮，0300-收卷轴，0400-驱动机构，0410-驱动源，0420-从动件，0421-传动连杆，0422-从动套，0422a-第一从动子套，0422b-第二从动子套，0423-轴用卡簧，0424-锁紧螺母，0510-传动轴套，0520-输入轮，0530-连接法兰，0600-齿轮箱，0610-开口箱体，0620-箱体封盖，0710-第一承载轴承，0720-第二承载轴承。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对不停机下料装置进行更全面的描述。附图中给出了不停机下料装置的优选实施例。但是，不停机下料装置可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对不停机下料装置的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在不停机下料装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请结合参阅图1～3，本实施例公开一种不停机下料装置1000，该不停机下料装置1000包括输入轴0100、离合齿轮组0200与复数个收卷轴0300，无需停机即可完成收卷卷材的下料，用于实现连续式材料收卷作业。
其中，输入轴0100具有周向旋转运动与轴向直线往复运动，用于实现旋转运动输入与轴向离合切换驱动。输入轴0100应具有足够的强度与结构刚度，避免发生变形或断裂。
示范性地，输入轴0100上安装有传动轴套0510，传动轴套0510用于输入周向旋转运动。具体地，传动轴套0510套设于输入轴0100上，二者保持周向静止，保证传动轴套0510与输入轴0100同步旋转。示范性地，传动轴套0510与输入轴0100保持完全固定，使二者实现同步旋转与同步轴向运动。
传动轴套0510与外部动力源连接，用于输入动力。其中，外部动力源可为驱动电机、液压马达等类型。示范性地，传动轴套0510一端安装输入轮0520，输入轮0520连接于外部动力源。
输入轮0520与外部动力源之间的传动方式众多，包括齿轮刚性传动、挠性传动等类型。其中，挠性传动是一种传动关系，由挠性件张紧连接传动轮而实现运动传递。一般地，挠性传动包括链传动、带传动、绳传动等类型。
输入轮0520即属传动轮，根据传动类型的不同，示范性地，输入轮0520为传动带轮、传动链轮与传动绳轮中的一者，挠性件相应为传动带、传动轮与传动绳中的一者。
示范性地，输入轮0520套设于传动轴套0510上。示范性地，输入轮0520的端部设有连接法兰0530，二者端部实现固定。示范性地，连接法兰0530通过键连接而套设于传动轴套0510上。示范性地，输入轮0520与传动轴套0510通过第一承载轴承0710实现套设连接。
离合齿轮组0200用于实现输入轴0100与不同的收卷轴0300的离合切换。离合齿轮组0200包括主动齿轮0210与复数个从动齿轮0220，主动齿轮0210与各个从动齿轮0220均轴向平行，通过主动齿轮0210与从动齿轮0220的啮合而实现圆周运动传递。
其中，主动齿轮0210安装于输入轴0100上，由输入轴0100驱动旋转。复数个从动齿轮0220沿输入轴0100的轴向保持错位，以便主动齿轮0210轴向直线往复运动而于不同的从动齿轮0220之间实现啮合切换。同时，于与输入轴0100的轴向垂直的横截面上，复数个从动齿轮0220分布于主动齿轮0210的外周侧。
换言之，主动齿轮0210轴向运动而自当前啮合的从动齿轮0220分离，并啮合于另一从动齿轮0220，使主动齿轮0210于轴向的不同位置啮合于不同的从动齿轮0220，从而实现离合切换。
示范性地，在前述的复数个从动齿轮0220中，至少存在一组相邻的从动齿轮0220，该相邻的从动齿轮0220之间沿输入轴0100的轴向的距离大于主动齿轮0210的厚度。
换言之，于任意时刻，主动齿轮0210至多仅能啮合于该相邻的从动齿轮0220的一者上，保证主动齿轮0210的离合切换作用。相应地，于非停机状态的任意时刻，前述的复数个从动齿轮0220中，包括至少一个与主动齿轮0210啮合的从动齿轮0220以及至少一个与主动齿轮0210保持分离的从动齿轮0220。示范性地，离合齿轮组0200具有的从动齿轮0220的数量为二，构成一至简的实施方式。
如前所述，不停机下料装置1000包括复数个收卷轴0300，用于实现分时收卷，保证任一时间均具有处于旋转工作状态的输出轴端。其中，复数个收卷轴0300之间保持轴向平行。
收卷轴0300与从动齿轮0220一一对应地安装，用于分别实现材料收卷。换言之，收卷轴0300与从动齿轮0220的数量相等，使每一从动齿轮0220分别驱动一收卷轴0300，保证每一收卷轴0300的独立工作，从而实现分时切换目的。
示范性地，不停机下料装置1000还包括驱动机构0400，用于驱动输入轴0100轴向直线往复运动。驱动机构0400的实现方式众多，包括直接驱动与间接驱动等类型。
示范性地，驱动机构0400包括驱动源0410与从动件0420。驱动源0410用于驱动从动件0420，使从动件0420沿输入轴0100的轴向直线往复运动。从动件0420安装于输入轴0100上，驱动输入轴0100轴向运动而实现位置变换。驱动源0410的实现方式众多，包括驱动电机、伸缩缸、电推杆、电缸、液压马达等类型。
从动件0420与输入轴0100之间的连接方式众多，以能实现从动件0420对输入轴0100的轴向往复驱动为准。示范性地，从动件0420与输入轴0100之间保持轴向固定，使二者之间不发生沿轴向的相对运动，从而保证轴向传动的灵敏度与同步性。
示范性地，从动件0420与输入轴0100之间轴向活动。同时，输入轴0100的外周具有第一限位面与第二限位面，第一限位面与第二限位面沿轴向保持相对，使从动件0420可轴向直线往复运动地保持于第一限位面与第二限位面之间，亦可实现轴向往复驱动。
例如，当从动件0420沿第一方向轴向运动时，其接近第一限位面并与后者贴合，使从动件0420与输入轴0100实现连接，输入轴0100及主动齿轮0210随即跟随从动件0420一并沿第一方向轴向运动。
又如，当从动件0420沿第二方向轴向运动时，其接近第二限位面并与后者贴合，使从动件0420与输入轴0100实现连接，输入轴0100及主动齿轮0210随即跟随从动件0420一并沿第二方向轴向运动。可以理解，第一方向与第二方向属于共线相反的两个方向。
从动件0420的组成结构方式众多，包括整体式构造与组合式构造。示范性地，从动件0420包括传动连杆0421与从动套0422。从动连杆用于连接驱动源0410的输出端与从动套0422，从动套0422套设于输入轴0100上。示范性地，从动套0422与输入轴0100通过轴用卡簧0423实现轴向固定。具体地，输入轴0100的外周面具有轴槽，轴用卡簧0423嵌入轴槽中并挡设于从动套0422的端部而实现轴向固定。
示范性地，从动套0422通过第二承载轴承0720套设于输入轴0100上，使从动套0422与输入轴0100之间具有相对旋转，避免从动套0422于输入轴0100驱动下旋转。示范性地，第二承载轴承0720的外圈安装止动环，实现第二承载轴承0720于输入轴0100上的轴向固定。
示范性地，从动套0422包括第一从动子套0422a与第二从动子套0422b。第一从动子套0422a与第二从动子套0422b轴向对接，包围形成轴向至少一端开口的安装腔。安装腔的开口端形成环形端壁，使第二承载轴承0720保持于安装腔内。同时，输入轴0100自安装腔的一端开口贯入。
示范性地，第二承载轴承0720远离环形端壁的一端安装锁紧螺母0424。锁紧螺母0424螺旋拧紧于输入轴0100轴端，并将第二承载轴承0720顶紧于环形端壁上而实现轴向完全固定。
示范性地，不停机下料装置1000还包括齿轮箱0600，用于收容离合齿轮组0200并隔绝其与外界环境，保护离合齿轮组0200的结构安全。其中，主动齿轮0210与复数个从动齿轮0220保持于齿轮箱0600内，输入轴0100与复数个收卷轴0300分别贯入齿轮箱0600内，保证传动结构顺畅。
齿轮箱0600可采用不同的结构方式实现，示范性地，齿轮箱0600包括开口箱体0610与箱体封盖0620。开口箱体0610具有取放开口，用于供离合齿轮组0200进出而实现安装与去除。箱体封盖0620封装于取放开口，形成具有封闭结构的容纳腔，使离合齿轮组0200与外界保持隔绝。
示范性地，开口箱体0610与箱体封盖0620上分别具有复数个配合轴孔，输入轴0100、复数个收卷轴0300分别一一对应地贯穿配合轴孔而实现与离合齿轮组0200的传动连接。可以理解，配合轴孔上分别安装密封件(如密封圈等)，从而实现对容纳腔的良好密封。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种不停机下料装置，其特征在于，包括：
输入轴，具有周向旋转运动与轴向直线往复运动；
离合齿轮组，包括主动齿轮与轴向平行的复数个从动齿轮，所述主动齿轮安装于所述输入轴上，所述复数个从动齿轮沿所述输入轴的轴向保持错位，所述主动齿轮轴向直线往复运动而于不同的从动齿轮之间实现啮合切换；
复数个收卷轴，与所述复数个从动齿轮一一对应地安装。
2.根据权利要求1所述的不停机下料装置，其特征在于，所述复数个从动齿轮中至少存在一组相邻从动齿轮，该相邻的从动齿轮之间沿所述输入轴的轴向的距离大于所述主动齿轮的厚度。
3.根据权利要求1所述的不停机下料装置，其特征在于，还包括驱动机构，用于驱动所述输入轴轴向直线往复运动。
4.根据权利要求3所述的不停机下料装置，其特征在于，所述驱动机构包括驱动源与从动件，所述驱动源用于驱动所述从动件沿所述输入轴的轴向直线往复运动，所述从动件安装于所述输入轴上。
5.根据权利要求4所述的不停机下料装置，其特征在于，所述从动件与所述输入轴之间保持轴向固定。
6.根据权利要求4所述的不停机下料装置，其特征在于，所述输入轴具有第一限位面与第二限位面，所述第一限位面与所述第二限位面沿轴向保持相对，所述从动件可轴向直线往复运动地保持于所述第一限位面与所述第二限位面之间。
7.根据权利要求1所述的不停机下料装置，其特征在于，所述输入轴上安装有传动轴套，所述传动轴套用于输入周向旋转运动。
8.根据权利要求7所述的不停机下料装置，其特征在于，所述传动轴套一端安装输入轮，所述输入轮连接于外部动力源。
9.根据权利要求8所述的不停机下料装置，其特征在于，所述输入轮为传动带轮、传动链轮与传动绳轮中的一者。
10.根据权利要求1所述的不停机下料装置，其特征在于，还包括齿轮箱，所述主动齿轮与所述复数个从动齿轮保持于所述齿轮箱内，所述输入轴与所述复数个收卷轴分别贯入所述齿轮箱内。
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