CN111421586A - 一种自动调整卷筒纸断张角度的装置 - Google Patents

Abstract

一种自动调整卷筒纸断张角度的装置。本发明是为了解决现有技术不能从卷筒纸自动将平张纸前端纸边与侧面纸边切成直角，不能满足印刷多色精确套印要求的问题。技术要点：包括卷筒纸断张装置、卷筒纸展平装置、卷筒纸输送辊和平张纸传送装置，特征是卷筒纸断张装置包括刀架底座、刀架、断张旋转刀、固定下刀、光电传感器、卷筒纸侧规、从动齿条、驱动齿轮、电机，刀架安装在刀架底座上、其一侧为铰接、另一侧为可移动配合，断张旋转刀转配在刀架上，固定下刀安装在断张旋转刀配位置，刀架有一侧设有悬臂，光电传感器安装在悬臂上，卷筒纸侧规设于悬臂的刀架一侧，光电传感器的探测光束朝下照射，电机通过驱动齿轮和从动齿条与刀架另一侧驱动连接。

Description

一种自动调整卷筒纸断张角度的装置

技术领域

本发明涉及卷筒纸的裁切装置，特别是一种自动调整卷筒纸断张角度的装置。

背景技术

纸张生产经常需要将卷筒纸裁切成平张纸。为了适应印刷上图纹的多色套印精度要求，必须要求平张纸的咬口（前端纸边）与拉规边（侧面纸边）为直角（90°）。在传统的印刷工艺上，加工企业或印刷厂在上机印刷前，必须将待印的平张纸采用人工切纸方式，在切纸机上将平张纸的咬口裁切成与拉规边为直角，不但增加了加工工序，增加了加工成本，而且影响生产效率的提高。目前还没有能够在卷筒纸裁切成平张纸时就自动将纸张的前端纸边与侧面纸边裁切成直角（90°）的设备。

中国专利申请第201420557031.2 号公开的一种智能切纸机，结构包括切刀、刀架、伸缩气缸，所述切刀固定在所述刀架上，所述刀架与所述伸缩气缸固定连接，其特征在于所述切刀下方设有切纸平台，所述切纸平台上设有推纸器，所述推纸器位于所述切刀一侧，所述推纸器与所述切刀之间设有压纸器，所述压纸器位于所述切纸平台上方，所述切刀另一侧设有上输送压辊、下输送压辊，所述上输送压辊与上推拉气缸固定连接，所述下输送压辊与下推拉气缸固定连接，所述刀架两侧分别固定有左偏传感器、右偏传感器，所述左偏传感器、所述右偏传感器分别与控制器连接，所述控制器分别与所述上推拉气缸、所述下推拉气缸连接。这一方案的特点：一是通过退纸器和压纸器使得纸张在切割过程不会散乱；二是通过自动控制上下输送压辊的左右移动，来纠正卷筒纸在输送过程左右跑偏，克服因纸材左右跑偏造成的切出的平张纸倾斜。但其缺点是：无法保证切出的平张纸的前端纸边与侧面纸边为准确的直角（90°），也无法适应纸材的侧面纸边与纸材的输送方向不平行造成平张纸的前端纸边与侧面纸边不是直角的问题，所以其切出的平张纸不能满足印刷上图案的多色精确套印要求。

中国专利申请第201720793637.X号公开的一种分切刀自动纠偏装置，结构包括分别设置在双胶辊收布轴两端的第一控制箱和第二控制箱，所述第一控制箱内安装有控制器，所述第二控制箱外部通过安装支架固定有电机，所述电机的传动轴通过联轴器与第二控制箱内的丝杆连接，所述丝杆的末端固定在微调支架上，所述微调支架通过压力轴承与切刀调整轴连接，所述第二控制箱的上端安装有位置传感器，所述位置传感器将检测到的布的偏移信号传送给控制器，控制器的信号输出端与电机控制连接。这一方案的特点是：当旗帜布在设备上输送运行往左或往右发生偏移时，伺服电机带动丝杆左右移动，丝杆通过微调支架带动切刀调整轴左右移动，进而带着分切刀一起移动，从而纠正分切刀的偏移，实现自动纠偏。但这一方案无法保证后道工序切出的旗帜的前端布边与侧面布边为准确的直角（90°），所以不适用于卷筒纸裁切成平张纸需要满足印刷上图案的多色精确套印要求的设备。

发明内容

为了克服目前还没有能够在卷筒纸裁切成平张纸时就自动将纸张的前端纸边与侧面纸边裁切成直角（90°）的装置，现有设备自动切出的平张纸不能满足印刷上图案的多色精确套印要求的问题，本发明的目的是提供一种改进的自动调整卷筒纸断张角度的装置，可以克服现有技术的缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动调整卷筒纸断张角度的装置，包括卷筒纸断张装置、设置在所述卷筒纸断张装置前面的卷筒纸展平装置、设置在所述卷筒纸展平装置与所述卷筒纸断张装置之间的卷筒纸输送辊和设置在所述卷筒纸断张装置后面的平张纸传送装置，其特征是：所述卷筒纸断张装置包括刀架底座、刀架、断张旋转刀、固定下刀、光电传感器、卷筒纸侧规、从动齿条、驱动齿轮、电机，其中所述刀架由其两侧安装在所述刀架底座上、且其中一侧是铰接在所述刀架底座上、另一侧是可移动配合在所述刀架底座上，所述断张旋转刀转动配合在所述刀架的两侧上，所述固定下刀安装在所述刀架上与所述断张旋转刀配合的位置，所述刀架的一侧或另一侧上设有一向前方延伸的悬臂，所述光电传感器安装在所述悬臂的前端部上，所述卷筒纸侧规设于所述悬臂所在的刀架一侧或另一侧的刀架底座上，所述光电传感器的探测光束朝下照射，所述从动齿条固定在所述刀架上的可移动配合在所述刀架底座的另一侧上，所述电机安装在所述刀架底座上，所述驱动齿轮固定在所述电机的输出轴上并与所述从动齿条啮合。

所述卷筒纸侧规的定位基点与所述探测光束的照射基点的连线与所述固定下刀的刀刃线的夹角可以设置为直角（90°）。所述卷筒纸侧规的定位基点是指卷筒纸传输过程，所述卷筒纸侧规上最先与卷筒纸侧边接触的接触点；所述探测光束的照射基点是指当卷筒纸传输过程，当卷筒纸侧边与所述固定下刀的刀刃线的夹角为准确直角（90°）时，所述探测光束刚好与所述卷筒纸侧边接触的光点。

上述技术方案所述光电传感器可以采用能够分别发出红色、蓝色和绿色的探测光束的光电传感器，根据不同卷筒纸表面的不同反光度，所述光电传感器能够自动变换最合适的探测光束颜色，以取得最佳的对比度和最好的探测准确性。

上述技术方案所述电机可以采用带有可变速控制的PID控制器的伺服电机，用于实现所述驱动齿轮的驱动转速快慢调节，以达到当对卷筒纸断张角度进行精细调节时，所述驱动齿轮的驱动转速采用慢速；当对卷筒纸断张角度进行大幅度粗调节时，所述驱动齿轮的驱动转速采用快速。

上述技术方案所述卷筒纸展平装置可以采用四辊展平装置，通过调整所述卷筒纸纸面张力均匀，达到展平纸面的目的。所述四辊展平装置可以由一根进纸辊、一个具有二根纵向整平辊与辊角度调整机构构成的纵向整平辊总成，和一个具有一根横向整平辊与辊角度调整机构构成的横向整平辊总成所组成。

上述技术方案所述平张纸传送装置可以采用皮带传送机构。

上述技术方案所述悬臂的前部上还可以安装有摄像头，所述摄像头与具有显示屏的显示装置进行信号连接，可以实时观看和监视所述光电传感器的探测光束与卷筒纸侧边的接触情况。

上述技术方案中所述的前或后，是按卷筒纸输送由前往后运行的次序来确定。

本发明的有益效果是：由于所述卷筒纸断张装置包括刀架底座、刀架、断张旋转刀、固定下刀、光电传感器、卷筒纸侧规、从动齿条、驱动齿轮、电机，其中所述刀架由其两侧安装在所述刀架底座上、且其中一侧是铰接在所述刀架底座上、另一侧是可移动配合在所述刀架底座上，所述断张旋转刀转动配合在所述刀架的两侧上，所述固定下刀安装在所述刀架上的与所述断张旋转刀配合的位置，所述刀架的一侧或另一侧上设有一向前方延伸的悬臂，所述光电传感器安装在所述悬臂的前端部上，所述卷筒纸侧规设于在所述悬臂所在的刀架一侧或另一侧的刀架底座上，所述光电传感器的探测光束朝下照射，所述从动齿条固定在所述刀架上的可移动配合在所述刀架底座的另一侧，所述电机安装在所述刀架底座上，所述驱动齿轮固定在所述电机的输出轴上并与所述从动齿条啮合，所以卷筒纸在输送进入所述固定下刀的刀刃线过程，当卷筒纸侧边与所述固定下刀的刀刃线夹角不是直角时，所述卷筒纸断张装置的控制电路根据所述光电传感器的探测光束与卷筒纸侧边的接触情况，通过电机、驱动齿轮、从动齿条驱动所述刀架转动，使所述固定下刀的刀刃线自动调整到与卷筒纸侧边的夹角为准确的直角，从而使得从卷筒纸自动裁切出来的每一张平张纸的前端纸边与侧面纸边都是准确的直角，这样可以有效减少印刷生产的加工工序，降低加工成本，提高生产效率，且有效提高图纹多色精确套印质量。本发明是目前能够通过自动调节切纸刀的角度来自适应卷筒纸侧边与所述固定下刀的刀刃线夹角不是直角的纠正裁切的唯一技术方案，解决了现有技术还没有这种设备的缺陷，且设备结构简单、实用、便捷、效果十分理想。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

附图说明

图1是本发明一种实施例的示意图。

图2是图1的右视局部剖视的示意图。

图3是图2的俯视示意图。

图中：1、卷筒纸断张装置；2、卷筒纸展平装置；3和4、卷筒纸输送辊；5、平张纸传送装置；6、刀架底座；7、刀架；8、断张旋转刀；9、固定下刀; 10、光电传感器；11、卷筒纸侧规；12、从动齿条；13、驱动齿轮；14、电机；15、刀架的一侧；16、刀架的另一侧；17、悬臂；18、探测光束；19、刀刃线；20、卷筒纸；21、进纸辊；22和23、纵向整平辊；24、辊角度调整机构；25、纵向整平辊总成；26、横向整平辊；27、辊角度调整机构；28、横向整平辊总成；29、摄像头；30、铰接轴；31、滑槽；32、下通口；33、平张纸。

具体实施方式

参照图1～图3，本自动调整卷筒纸断张角度的装置，包括卷筒纸断张装置1、设置在所述卷筒纸断张装置1前面的卷筒纸展平装置2、设置在所述卷筒纸展平装置2和所述卷筒纸断张装置1之间的卷筒纸输送辊3、4和设置在所述卷筒纸断张装置1后面的平张纸传送装置5，其特征是：所述卷筒纸断张装置1包括刀架底座6、刀架7、断张旋转刀8、固定下刀9、光电传感器10、卷筒纸侧规11、从动齿条12、驱动齿轮13、电机14，其中所述刀架7由其两侧安装在所述刀架底座6上、且其中一侧15是铰接在所述刀架底座6上、另一侧16是可移动的配合在所述刀架底座6上，所述断张旋转刀8转动配合在所述刀架7的两侧上，所述固定下刀9安装在所述刀架7上的与所述断张旋转刀8配合的位置，所述刀架7的另一侧16上设有一向前方延伸的悬臂17，所述光电传感器10安装在所述悬臂17的前端部上，所述卷筒纸侧规11设在所述悬臂17所在刀架7的另一侧16的刀架底座6上，所述光电传感器10的探测光束18朝下照射，所述从动齿条12固定在所述刀架7的可移动配合在所述刀架底座6的另一侧16上，所述电机14安装在所述刀架底座6上，所述驱动齿轮13固定在所述电机14的输出轴上并与所述从动齿条12啮合。

所述卷筒纸侧规11的定位基点与所述探测光束18的照射基点的连线与所述固定下刀9的刀刃线19的夹角设置为直角（90°）。所述卷筒纸侧规11的定位基点是指卷筒纸20传输过程，所述卷筒纸侧规11上最先与卷筒纸20侧边接触的接触点；所述探测光束18的照射基点是指当卷筒纸20传输过程，当卷筒纸20侧边与所述固定下刀9的刀刃线19的夹角为直角（90°）时，所述探测光束18刚好与所述卷筒纸20侧边接触的光点。

所述光电传感器10采用能够分别发出红色、蓝色或绿色的探测光束18的光电传感器，根据不同卷筒纸20表面的不同反光度，所述光电传感器10能够自动变换最合适的探测光束颜色，以取得最佳的对比度和最好的探测准确性。

所述电机14采用带有可变速控制的PID控制器的伺服电机，用于实现所述驱动齿轮13的驱动转速快慢调节，以达到当对卷筒纸20断张角度进行精细调节时，所述驱动齿轮13的驱动转速采用慢速；当对卷筒纸20断张角度进行大幅度粗调节时，所述驱动齿轮13的驱动转速采用快速。

所述卷筒纸展平装置2采用四辊展平装置，通过调整所述卷筒纸20纸面张力均匀，达到展平卷筒纸20纸面的目的。所述四辊展平装置2由一根进纸辊21、一个具有二根纵向整平辊22、23与辊角度调整机构24构成的纵向整平辊总成25，和一个具有一根横向整平辊26与辊角度调整机构27构成的横向整平辊总成28组成。

所述平张纸传送装置5采用皮带传送机构。

所述悬臂17的前部上还安装有摄像头29，所述摄像头29与具有显示屏的显示装置（未示出）进行信号连接，可以实时观看和监视所述光电传感器10的探测光束18与卷筒纸20侧边的接触情况。

所述刀架7的一侧15是由其下部的铰接轴30铰接在所述刀架底座6上。

所述卷筒纸输送辊4是一对主动压辊。

所述刀架7的另一侧16是可移动的配合在所述刀架底座6的滑槽31上；所述从动齿条12是固定在所述刀架7的另一侧16的底面上，并通过所述滑槽31中间的下通口32与所述驱动齿轮13啮合。

使用上，当卷筒纸20传输进入卷筒纸展平装置2，便先由纵向整平辊总成25通过调整卷筒纸20纵向表面张力均匀，达到对卷筒纸20进行纵向整平，接着由横向整平辊总成28通过调整卷筒纸20横向表面张力均匀，达到对卷筒纸20进行横向整平；然后卷筒纸20通过卷筒纸输送辊3、4的输送、且卷筒纸20的侧边紧靠着卷筒纸侧规11进入固定下刀9的刀刃线19；这时光电传感器10根据其射出的探测光束18与卷筒纸20的侧边处于接触、刚好接触或不接触的不同状态，将信号传送给控制电路（未示出），由控制电路发出指令，控制电机14转动，驱动刀架7的另一侧16绕刀架7的一侧15上的铰接轴30转动，当转动至光电传感器10的探测光束18处于与卷筒纸20的侧边刚好接触时，控制电路控制电机14停止转动，这时卷筒纸20的侧边与固定下刀9的刀刃线19的夹角便为准确的直角（90°）；然后控制电路控制断张旋转刀8转动一周，与固定下刀9的刀刃线19配合，将卷筒纸20的前端口切断；然后卷筒纸输送辊3、4将卷筒纸20进一步往后送进，在卷筒纸20经过固定下刀9的刀刃线19达到一张平张纸33的长度时，卷筒纸输送辊3、4停止卷筒纸20的送进，光电传感器10和控制电路依上所述方法进行配合，然后由控制电路控制刀架7的另一侧16转动，使卷筒纸20的侧边与固定下刀9的刀刃线19的夹角为准确的直角（90°），然后控制电路控制断张旋转刀8转动一周，与固定下刀9的刀刃线19配合，在卷筒纸20的前端切出一张平张纸33；然后切出的平张纸33落在平张纸传送装置5上被送走；依次连续循环，便可自动切出一张一张的前端纸边与侧面纸边均为准确直角（90°）的平张纸。

Claims (9)

1.一种自动调整卷筒纸断张角度的装置，包括卷筒纸断张装置、设置在所述卷筒纸断张装置前面的卷筒纸展平装置、设置在所述卷筒纸展平装置与所述卷筒纸断张装置之间的卷筒纸输送辊和设置在所述卷筒纸断张装置后面的平张纸传送装置，其特征是：所述卷筒纸断张装置包括刀架底座、刀架、断张旋转刀、固定下刀、光电传感器、卷筒纸侧规、从动齿条、驱动齿轮、电机，其中所述刀架由其两侧安装在所述刀架底座上、且其中一侧是铰接在所述刀架底座上、另一侧是可移动配合在所述刀架底座上，所述断张旋转刀转动配合在所述刀架的两侧上，所述固定下刀安装在所述刀架上与所述断张旋转刀配合的位置，所述刀架的一侧或另一侧上设有一向前方延伸的悬臂，所述光电传感器安装在所述悬臂的前端部上，所述卷筒纸侧规设于所述悬臂所在的刀架一侧或另一侧的刀架底座上，所述光电传感器的探测光束朝下照射，所述从动齿条固定在所述刀架上的可移动配合在所述刀架底座的另一侧上，所述电机安装在所述刀架底座上，所述驱动齿轮固定在所述电机的输出轴上并与所述从动齿条啮合。

2.根据权利要求1所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述卷筒纸侧规的定位基点与所述探测光束的照射基点的连线与所述固定下刀的刀刃线的夹角设置为直角。

3.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述光电传感器采用能够分别发出红色、蓝色和绿色的探测光束的光电传感器。

4.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述电机采用带有可变速控制的PID控制器的伺服电机，用于实现所述驱动齿轮的驱动转速快慢调节。

5.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述卷筒纸展平装置采用四辊展平装置，通过调整所述卷筒纸纸面张力均匀，达到展平所述卷筒纸，所述四辊展平装置由一根进纸辊、一个具有二根纵向整平辊与辊角度调整机构构成的纵向整平辊总成，和一个具有一根横向整平辊与辊角度调整机构构成的横向整平辊总成组成。

6.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述平张纸传送装置采用皮带传送机构。

7.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述悬臂的前部上还安装有摄像头，所述摄像头与具有显示屏的显示装置进行信号连接。

8.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述刀架的一侧是由其下部的铰接轴铰接在所述刀架底座上。

9.根据权利要求1或2所述的自动调整卷筒纸断张角度的装置，特征是所述刀架的另一侧是可移动配合在所述刀架底座的滑槽上，所述从动齿条是固定在所述刀架的另一侧的底面上，并通过所述滑槽中间的下通口与所述驱动齿轮啮合。

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