一種成型機絲束包開松高度控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種成型機絲束包開松高度控制裝置，其包括：升降機構、支托機構、高度檢測機構、控制機構和驅動機構，絲束包放置于支托機構的上表面，升降機構的頂面連接支托機構，對支托機構形成支撐；高度檢測機構設置在絲束包上方，高度檢測機構還連接控制機構，用于檢測絲束包的高度信號，并輸送給控制機構；控制機構通過驅動機構連接升降機構，控制機構根據輸入的絲束包的高度信號，通過驅動機構控制升降機構的升降。本實用新型能夠保證絲束包的高度在絲束開松過程中始終保持不變，消除因絲束包的高度變化引起絲束擺動幅度的變化而造成絲束的拉力變化，提高絲束吸阻穩(wěn)定性。
【專利說明】一種成型機絲束包開松高度控制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煙草機械領域，特別是涉及一種成型機絲束包開松高度控制裝置。
【背景技術】
[0002]絲束(醋酸纖維)是生產濾棒的主要成型材料之一。如圖1所示，在現有濾棒成型機技術中，絲束I從絲束包2被抽出，經導向環(huán)3對中，然后再由導向板4引向伸展區(qū)。
[0003]絲束包2是由絲束I經層層堆積形成，抽取過程中是前后擺動同時伴隨著左右移動，絲束I在絲束包2上的運動范圍是絲束包2的上表面，并在導向環(huán)3處集中。在生產過程中，絲束I被不斷地抽取出來，因此絲束包2的高度不斷的降低，絲束包2與導向環(huán)3之間的距離也不斷地變大，絲束I的擺動幅度在不斷地變化，擺動幅度的變化將導致絲束I所受到的拉力波動，從而影響絲束I伸展與開松的效果，進而影響濾棒吸阻的穩(wěn)定性。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的是提出一種成型機絲束包開松高度控制裝置，其能夠保證絲束包的高度在絲束開松過程中始終保持不變，消除因絲束包的高度變化弓I起絲束擺動幅度的變化而造成絲束的拉力變化，提高絲束吸阻穩(wěn)定性。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供以下技術方案:
[0006]一種成型機絲束包開松高度控制裝置，其包括:升降機構、支托機構、高度檢測機構、控制機構和驅動機構，絲束包放置于支托機構的上表面，其中:升降機構的頂面連接支托機構，對支托機構形成支撐；高度檢測機構設置在絲束包上方，高度檢測機構還連接控制機構，用于檢測絲束包的高度信號，并輸送給控制機構；控制機構通過驅動機構連接升降機構，控制機構根據輸入的絲束包的高度信號，通過驅動機構控制升降機構的升降。
[0007]進一步地，升降機構包括支座和升降設備，其中:升降設備連接在支座上，并與驅動機構驅動連接；升降設備的頂部連接支托機構。
[0008]進一步地，升降設備包括殼體、蝸輪、蝸桿和螺桿，其中:蝸輪和蝸桿嚙合，恰好容置于殼體中；殼體底面連接在支座上表面；蝸輪的中心帶有內螺紋結構，與螺桿相配合;支托機構設置在螺桿的頂部；蝸桿與驅動機構驅動連接。
[0009]進一步地，螺桿的螺紋升角小于摩擦角；摩擦角為蝸桿上螺紋相對于螺桿上螺紋的摩擦角。
[0010]進一步地，升降設備還包括導向筒和方形的滑塊，其中:導向筒連接在在殼體的底部；滑塊連接在螺桿底部，與導向筒的內側壁滑動連接。
[0011]進一步地，還包括:兩個限位開關，分別設置在升降機構升降行程上、且能夠由升降機構觸發(fā)的最高點和最低點，最高點和最低點分別對應于支托機構的最高位、最低位；兩個限位開關還與控制機構相連接，限位開關的觸發(fā)信號均輸送給控制機構，并由控制機構同步向驅動機構發(fā)出停止工作指令。[0012]進一步地，支座為一中空腔體，上底板和下底板分別開設有通孔；升降設備中的導向筒位于中空腔體中。
[0013]基于上述技術方案，本實用新型的優(yōu)點是:
[0014]由于本實用新型通過設置升降機構、支托機構、高度檢測機構、控制機構和驅動機構，并且升降機構的頂面連接支托機構，將高度檢測機構設置在絲束包上方，高度檢測機構還連接控制機構，控制機構通過驅動機構連接升降機構，控制機構根據輸入的絲束包的高度信號，通過驅動機構控制升降機構的升降，因此本實用新型在絲束開松過程中，隨著絲束包高度的不斷降低，通過高度檢測機構對絲束包的高度進行檢測，并將檢測到的高度信號傳遞給控制機構，控制機構通過驅動機構控制升降機構帶動支托機構向上提升，使絲束包上表面與導向環(huán)之間的距離保持恒定，從而可以通過保證絲束包與導向環(huán)之間的距離在絲束開松過程中始終保持不變，消除因絲束包的高度變化引起絲束的拉力變化，進而提高了絲束吸阻穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1為現有技術中絲束開松的工作示意圖；
[0017]圖2為本實用新型成型機絲束包開松高度控制裝置一實施例的結構示意圖；
[0018]圖3為圖2中升降機構的結構示意圖；
[0019]圖4為圖3中升降設備的結構示意圖；
[0020]圖5為圖4中導向筒和滑塊相配合的示意圖；
[0021]圖6為本實用新型自鎖功能的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，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。所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。下面結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明。
[0023]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，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實用新型保護范圍的限制。
[0024]如圖1、圖2所示，本實用新型所提供的成型機絲束包開松高度控制裝置包括升降機構5、支托機構6、高度檢測機構7、控制機構8和驅動機構9，其中:絲束包2放置于支托機構6的上表面。升降機構5的頂面連接支托機構6,對支托機構6形成支撐,因此支托機構6及其上的絲束包2會隨著升降機構5的升降動作而進行向上運行或向下運行。高度檢測機構7設置在絲束包2上方，通常安裝在絲束包2上方的導向環(huán)3上，從而為控制絲束包2的高度提供了一個參照位置。高度檢測機構7還連接控制機構8，用于檢測絲束包2的高度信號，并輸送給控制機構8。本實施例中，高度檢測機構7可以采用市面上的超聲波傳感器，高度測量過程中，超聲波信號由超聲波傳感器中的探頭發(fā)出，經絲束包2表面反射后折回，由同一個探頭接收，測量超聲波的整個運行時間，從而實現高度的測量，由此可以看出，該高度實際上是絲束包2的上表面與高度檢測機構7所處水平面(導向環(huán)3所處水平面)之間的距離。
[0025]控制機構8通過驅動機構9連接升降機構5，控制機構5根據輸入的絲束包2的高度信號，通過驅動機構9控制升降機構5的升降。本實施例中的驅動機構9采用的是伺服電機，為升降機構5提供動力。
[0026]因此，本實用新型所提供的成型機絲束包開松高度控制裝置在絲束開松過程中，絲束包2的高度會不斷地降低，而通過高度檢測機構7不斷地檢測絲束包2的高度，并將檢測到的高度信號傳遞給控制機構8，控制機構8通過驅動機構9控制升降機構5帶動支托機構6向上提升，使絲束包2保存在恒定的位置，即，絲束包2上表面與導向環(huán)3之間的距離保持恒定。通過保證絲束包2的高度在絲束開松過程中始終保持不變，消除因絲束包2的高度變化引起絲束擺動幅度的變化而造成絲束的拉力變化，進而提高了絲束吸阻穩(wěn)定性。
[0027]如圖3所示，上述實施例中，升降機構5包括升降設備和支座51，其中:所述升降設備連接在支座51上，并與驅動機構9驅動連接。所述升降設備的頂部連接支托機構6。所述升降設備采用了螺桿渦輪機構，其由蝸輪減速部分與螺桿升降部分組成，其中的蝸輪減速部分是蝸桿傳動，利用蝸桿帶動蝸輪實現減速。
[0028]具體地，如圖4所示，所述升降設備包括殼體52、蝸輪53、蝸桿54和螺桿55，其中:蝸輪53和蝸桿54嚙合，恰好容置于殼體52中。驅動機構9驅動蝸桿54旋轉時，蝸桿54將動力傳遞給蝸輪53，由于蝸輪53恰好容置在殼體52中，因此蝸輪53在豎直方向的自由度被限制，只能做旋轉運動。殼體52底面通過螺栓固定連接在支座51上表面。蝸輪53的中心帶有內螺紋結構，與螺桿55相配合。支托機構6設置在螺桿55的頂部，蝸桿54與驅動機構9驅動連接。驅動機構9驅動蝸桿54旋轉時，蝸桿54將動力傳遞給蝸輪53，然后再通過螺桿55與蝸輪53之間的螺旋副的相互作用，使螺桿55實現上下移動。
[0029]另外，螺桿55的螺紋升角小于其摩擦角，所以所述升降設備具有自動鎖定功能，即沒有制動裝置也可以保持載重，其原因在于:
[0030]如圖6所示，螺桿55的螺紋假設為一斜面M，該斜面M卷繞在圓柱體上后形成螺桿55，與此相對應地，蝸桿53上的螺紋可以假設為一個滑塊N，故蝸桿53上的螺紋和螺桿55上的螺紋之間的相互關系可以簡化成滑塊N沿斜面M滑動的關系。
[0031]由此可以看出:圖中示出的a對應于螺桿55上螺紋旋轉一周的長度，b對應于蝸桿53上的螺紋旋轉的長度。圖中的Θ則為螺桿55的螺紋升角，Φ為滑塊N沿斜面M的摩擦角，該摩擦角實際上是蝸桿53上的螺紋相對于螺桿55上的螺紋的摩擦角，G為滑塊N的重力，F為驅動機構9所提供的水平驅動力，Fe為斜面M對滑塊N的支持力。
[0032]以滑塊N為研究對象，則力學平衡方程為:F=Gtan( Θ - φ )，當G為蝸桿53上的螺紋所提供的驅動力，且摩擦角Φ大于螺紋升角Θ時，F才能為正值，從而才可以阻止滑塊N下滑，也就是只有重力情況下，不致發(fā)生自行反轉的自鎖功能。
[0033]上述各實施例中，本實用新型所提供的成型機絲束包開松高度控制裝置還包括導向限位機構11，導向限位機構11安裝在升降機構5下部，對升降機構5進行導向和限位。
[0034]作為導向限位機構11的優(yōu)選實施方式，如圖5所示，限位機構11可以包括導向筒111和滑塊112，其中:導向筒111連接在殼體52的底部。滑塊112呈方形，連接在螺桿55底部，滑塊112與導向筒111的內側壁滑動連接?；瑝K112的棱邊倒角，其作用是為了去除毛刺，也是為了便于零件裝配。驅動機構9驅動蝸桿54旋轉時，蝸桿54將動力傳遞給蝸輪53，由于蝸輪53恰好容置在殼體52中，因此蝸輪53在豎直方向的自由度被限制，只能做旋轉運動，而螺桿55底部的導向裝置限制了螺桿55的轉動，這樣通過螺桿55與蝸輪53之間的螺旋副的相互作用，使螺桿55實現上下移動。
[0035]如圖3所示，支座51為一方形的中空腔體，其主體可以由鑄鐵鑄造加工或者45鋼焊接而成。導向筒111位于中空腔體中。中空腔體的上底板511的中心開設有通孔，用于穿入螺桿55。上底板511的四周有四個通孔，通過螺栓固定在殼體52的底部。中空腔體的下底板512的中心開設有通孔，導向筒111的底部可以穿過該通孔。下底板512的四周有四個通孔，通過螺栓將其固定在地板基座上。
[0036]支托機構6是由方鋼焊接而成的四方形板，其通過螺栓固定在圓形連接頭13上方，連接頭13再用沉頭螺釘固定在螺桿55的頂端面上。
[0037]如圖3所示，上述實施例中，本實用新型所提供的成型機絲束包開松高度控制裝置還包括兩個限位開關10，限位開關10可以采用磁性開關，直接從市面購置獲得。
[0038]兩個限位開關10安裝在導向限位機構11的導向筒111上，分別位于在升降機構5升降行程上的最高點和最低點，且能夠由升降機構5觸發(fā)。當然，限位開關10的位置可以根據生產需要進行調整。其中，所述最高點對應于升降機構5能夠運行的最高位，該位置通常對應于絲束包2用盡的高度位置。最低點對應于升降機構5能夠運行的最低位，該位置通常對應于絲束包2開始啟用的高度位置。在升降機構5運行到最高點時，升降機構5能夠將該最高點位置的限位開關10觸發(fā)。在升降機構5運行到最低點時，升降機構5能夠將該最低點位置的限位開關10觸發(fā)。兩個限位開關10還與控制機構8相連接，限位開關10的觸發(fā)信號均可以輸送給控制機構8，并由控制機構8同步向驅動機構9發(fā)出停止工作指令。
[0039]當絲束包2用盡時，此時升降機構5運行到所述最高點位置時，限位開關10觸發(fā)，并且該觸發(fā)信號輸送給控制機構8，控制機構8接收到信號后，控制機構8同步向驅動機構9發(fā)出停止工作指令，從而升降機構5停止向上運行。待操作人員確定已起用旁邊的備用絲束包，啟動(比如手動)驅動機構9反向驅動，升降機構5開始向下運行，從而帶動絲束包2下降，當升降機構5運行到所述最低點位置時，最低點位置的限位開關10觸發(fā)，并且該觸發(fā)信號輸送給控制機構8，控制機構8接收到信號后，控制機構8同步向驅動機構9發(fā)出停止工作指令，通過其它輔助裝置將備用的絲束包2送至支托機構6上，開始下一個循環(huán)運行。通過在升降行程的最高點和最低點設置限位開關，不僅可以提高控制精度，還能保證驅動機構9在無需運轉的情況下能夠及時停止轉動，延長設備的使用壽命。
[0040]上述各實施例中，本實用新型還包括轉動輸入機構(圖中未示出)，其與驅動機構9連接，用于向驅動機構9發(fā)出正轉或反轉工作指令。轉動輸入機構采用按鈕作為正轉開關和反轉開關，并使二開關都與驅動機構9相連接，相當于驅動機構9的正轉和反轉開關，因此通過這兩個開關便可以實現驅動機構9的正轉和反轉。轉動輸入機構的使用情形通常是，升降機構5上升到所述最高點位置，比如:當最高點位置的限位開關10觸發(fā)，控制機構8同步向驅動機構9發(fā)出停止工作指令，升降機構5停止向上運行，此時待操作人員確定已起用旁邊的備用絲束包，手動啟動轉動輸入機構，便可以實現驅動機構9反向轉動，實現升降機構5的下降運行。
[0041]當然，也不排除使轉動輸入機構與控制機構8連接，通過控制機構8向驅動機構9發(fā)出正轉或反轉工作指令。與上述實施例不相同的是:手動啟動轉動輸入機構后，需要通過控制機構8，才能向驅動機構9發(fā)出正轉或反轉工作指令。
[0042]利用本實用新型所提供的成型機絲束包開松高度控制裝置對絲束包2的高度進行控制時，在絲束開松過程中，高度檢測機構7實時檢測絲束包2的高度信號，將該高度信號輸送給控制機構8，控制機構8通過驅動機構9控制升降機構5帶動支托機構6向上提升，使絲束包2保存在恒定的位置。
[0043]當絲束包2用盡時，升降機構5正好運行到所述最高點的限位開關10的位置，觸發(fā)限位開關10，控制機構8接到觸發(fā)信號后將停止的升降機構5繼續(xù)向上運行的動作，待操作人員確定已起用旁邊的備用絲束包，手動啟動轉動輸入機構，使驅動機構9反轉，降下支托機構6，直到升降機構5運行到所述最低點的限位開關10的位置，觸發(fā)限位開關10，控制機構8接到觸發(fā)信號后將停止的升降機構5繼續(xù)向下運行的動作，通過其它輔助裝置將備用的絲束包送至支托機構6上，開始下一個循環(huán)運行。
[0044]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本實用新型的【具體實施方式】進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。
【權利要求】
1.一種成型機絲束包開松高度控制裝置，其特征在于，包括: 升降機構、支托機構、高度檢測機構、控制機構和驅動機構，絲束包放置于支托機構的上表面，其中: 升降機構的頂面連接支托機構，對支托機構形成支撐； 高度檢測機構設置在絲束包上方，高度檢測機構還連接控制機構，用于檢測絲束包的高度信號，并輸送給控制機構； 控制機構通過驅動機構連接升降機構，控制機構根據輸入的絲束包的高度信號，通過驅動機構控制升降機構的升降。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于， 升降機構包括支座和升降設備，其中: 升降設備連接在支座上，并與驅動機構驅動連接； 升降設備的頂部連接支托機構。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于， 升降設備包括殼體、蝸輪、蝸桿和螺桿，其中: 蝸輪和蝸桿哨合，恰好容置于殼體中； 殼體底面連接在支座上表面； 蝸輪的中心帶有內螺紋結構，與螺桿相配合； 支托機構設置在螺桿的頂部； 蝸桿與驅動機構驅動連接。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于， 螺桿的螺紋升角小于摩擦角； 摩擦角為蝸桿上螺紋相對于螺桿上螺紋的摩擦角。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于， 升降設備還包括導向筒和方形的滑塊，其中: 導向筒連接在在殼體的底部； 滑塊連接在螺桿底部，與導向筒的內側壁滑動連接。
6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括: 兩個限位開關，分別設置在升降機構升降行程上、且能夠由升降機構觸發(fā)的最高點和最低點，最高點和最低點分別對應于支托機構的最高位、最低位； 兩個限位開關還與控制機構相連接，限位開關的觸發(fā)信號均輸送給控制機構，并由控制機構同步向驅動機構發(fā)出停止工作指令。
7.如權利要求5所述的裝置，其特征在于， 支座為一中空腔體，上底板和下底板分別開設有通孔； 升降設備中的導向筒位于中空腔體中。
【文檔編號】A24D3/02GK203762277SQ201420122447
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月19日 優(yōu)先權日:2014年3月19日
【發(fā)明者】王己鋒, 周培琛, 張小杭, 周武, 連鐵生, 賴大斌, 黃建龍, 吳俊春, 盧武宇 申請人:龍巖煙草工業(yè)有限責任公司