一种预压紧式共享棉巾机的制作方法

本发明属于棉纸巾自动输送剪切设备领域，具体涉及一种预压紧式共享棉巾机。

背景技术：

传统洗浴中心、酒店、宾馆、医院、学校等公共场合使用棉巾，都是人为抽取式。为提升用户体验，共享型自动棉巾售卖机横空出世，可以方便为顾客提环保、卫生、体验舒适的一次或多次重复使用的棉巾。即用户通过网络付款后，售卖机自动输出并切割指定长度的棉巾。

现有的输送、切割棉巾的机构中，由上下传动棒将棉巾在上下通道板之间输送，上下通道板之间具有一定距离，用于刀片的通过，以将棉巾切割。现有结构存在的问题为：切割时，棉巾上侧通过上传动棒与上压棒之间的压紧力，下侧通过下传动棒与下压棒之间的压紧力，两处压紧力综合将棉巾压紧，以减少棉巾在被切割时的晃动量。然而实际情况中，夹持在上传动棒与下传动棒之间的棉巾仍具有微量的长度冗余，即棉巾在切割时仍会产生晃动，进而造成切割出来的棉巾切口处不平整，影响产品外观及用户体验。

此外，共享棉巾机作为一种需要在公共场合长期存放的设备，其在不使用时应当保持其整体密封性良好，以确保设备内的棉巾处于洁净无污染的状态，给用户以良好的产品体验，这就要求棉巾出口处在没有用户使用时完全封闭，有用户使用时自动开启，用户在取走棉巾后，棉巾出口再次自动封闭。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种预压紧式共享棉巾机，棉巾切割前就将棉巾的两侧双向绷紧，消除棉巾的长度冗余，最大程度上降低棉巾在切割时的晃动量，使棉巾切口处平整，提高产品外观及用户体验，同时，保证棉巾出口处在没有用户使用时完全封闭，有用户使用时自动开启，用户在取走棉巾后，棉巾出口再次自动封闭，确保设备内的棉巾处于洁净无污染的状态，给用户以良好的产品体验。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种预压紧式共享棉巾机，包括机壳、设置在机壳内部上方的棉巾卷筒，以及设置在机壳底部的棉巾出口，还包括设置在机壳内可由电机驱动的主动轮，以及位于主动轮上下两侧、分别通过和主动轮规格相同的直齿轮与主动轮啮合的上传动棒和下传动棒；所述上传动棒和下传动棒水平相对侧分别设有通过压紧机构与其传动配合的上压棒和下压棒；

还包括竖向平行设置在机壳内的两块上通道板和两块下通道板；其中两块下通道板和一块上通道板呈平板状，另一块上通道板竖向呈平板状，上部贯穿设有扭簧；所述扭簧一端连接于该上通道板，另一端连接于机壳；所述设有扭簧的上通道板上部远离另一上通道板一侧垂直一体成型设有一块压板；所述压板宽度方向两侧均窄于上通道板；

待切割的棉巾由棉巾卷筒依次经过上传动棒和上压棒之间、上通道板、下通道板、下传动棒和下压棒之间，再由棉巾出口伸出；

还包括刀片；所述刀片垂直上通道板和下通道板之间的间距设置，并在驱动机构的带动下做切割棉巾的运动；

还包括连接于驱动机构上，在切割方向位于刀片前后侧的两个压紧轮；所述压紧轮可随驱动机构带动刀片做切割棉巾的运动时同步运动，并在刀片切割棉巾前将压板压下，使上通道板上部克服扭簧作用力转动，上通道板下部向棉巾方向翘起，对棉巾产生预压紧作用；

还包括设置在机壳底部内侧的光电开关、设置在机壳底部外侧的气缸，以及与气缸伸缩轴连接的盖板；所述光电开关垂直棉巾输送方向设置；

当光电开关被棉巾遮挡时，可发送有棉巾信号至机壳的中控模块，中控模块命令气缸做伸缩轴的缩回运动，进而带动盖板完全避开棉巾出口不对其产生任何遮挡，使棉巾顺利伸出棉巾出口；

当光电开关未检测到棉巾时，可发送无棉巾信号至机壳的中控模块，中控模块命令气缸做伸缩轴的伸出运动，进而带动盖板对棉巾出口产生完全遮挡。

优选的，还包括设置在棉巾卷筒与上传动棒之间，用于将棉巾导向至上传动棒与上压棒之间的导向块。

优选的，所述驱动机构包括滑轨、行走电机、主行走轮和从行走轮；所述滑轨设置在壳体内；所述行走电机的输出轴与主行走轮连接；所述从行走轮与一设置在行走电机周向的第一支杆连接后，与主行走轮共同卡装在滑轨上；所述刀片与行走电机连接后，可沿滑轨由棉巾宽度方向的一侧运动到另一侧做切割棉巾的运动；所述两个压紧轮通过第二支杆与行走电机连接。

优选的，所述压紧机构包括设置在上传动棒和上压棒、下传动棒和下压棒轴心处的立柱，以及将上传动棒和上压棒之间的立柱、下传动棒和下压棒之间的立柱通过套环连接的拉簧。

本发明的有益效果在于：

1、本发明通过在带动刀片运动的驱动机构上设置与刀片同步运动的压紧轮，且压紧轮在切割方向有两个分别位于刀片前后侧，并配合上通道板上的扭簧及压板，实现了棉巾在切割前得以绷紧绷直，得以消除棉巾的长度冗余，最大程度上降低棉巾在切割时的晃动量，使棉巾切口处平整，提高产品外观及用户体验。

2、本发明通过设置可随光电开关检测到的棉巾信号，对棉巾出口处自动开闭的结构，保证棉巾出口处在没有用户使用时完全封闭，有用户使用时自动开启，用户在取走棉巾后，棉巾出口再次自动封闭，确保设备内的棉巾处于洁净无污染的状态，给用户以良好的产品体验。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明结构示意图(未切割时)；

图2为图1中m区域局部放大示意图；

图3为图2预压紧时结构示意图；

图4为在图2状态下切割完成并抽出棉巾后结构示意图；

图5为不切割棉巾时原理示意图；

图6为切割棉巾时预压紧原理示意图；

图7为完成切割棉巾后持续压紧原理示意图；

图8为棉巾切割结束后原理示意图；

图9为上传动棒和上压棒传动配合示意图。

附图中标记如下：机壳1、棉巾卷筒2、棉巾出口3、主动轮4、直齿轮5、上传动棒6、下传动棒7、上压棒8、下压棒9、上通道板10、下通道板11、扭簧12、压板13、棉巾14、刀片15、压紧轮16、光电开关17、气缸18、盖板19、导向块20、滑轨21、行走电机22、主行走轮23、从行走轮24、第一支杆25、第二支杆26、立柱27、套环28、拉簧29。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1～2，一种预压紧式共享棉巾机，包括机壳1、设置在机壳1内部上方的棉巾卷筒2，以及设置在机壳底部的棉巾出口3，还包括设置在机壳1内可由电机(常规设置，图中未示出)驱动的主动轮4，以及位于主动轮4上下两侧、分别通过和主动轮4规格相同的直齿轮5与主动轮4啮合的上传动棒6和下传动棒7；所述上传动棒6和下传动棒7水平相对侧分别设有通过压紧机构与其传动配合的上压棒8和下压棒9；

还包括竖向平行设置在机壳1内的两块上通道板10和两块下通道板11；其中两块下通道板11和一块上通道板10呈平板状，另一块上通道板10竖向呈平板状，上部贯穿设有扭簧12；所述扭簧12一端连接于该上通道板10，另一端连接于机壳1；所述设有扭簧12的上通道板10上部远离另一上通道板10一侧垂直一体成型设有一块压板13；所述压板13宽度方向两侧均窄于上通道板10；

待切割的棉巾14由棉巾卷筒2依次经过上传动棒6和上压棒8之间、上通道板10、下通道板11、下传动棒7和下压棒9之间，再由棉巾出口3伸出；

还包括刀片15；所述刀片15垂直上通道板10和下通道板11之间的间距设置，并在驱动机构的带动下做切割棉巾14的运动；

还包括连接于驱动机构上，在切割方向位于刀片15前后侧的两个压紧轮16；所述压紧轮16可随驱动机构带动刀片15做切割棉巾14的运动时同步运动，并在刀片15切割棉巾14前将压板13压下，使上通道板10上部克服扭簧12作用力转动，上通道板10下部向棉巾14方向翘起，对棉巾14产生预压紧作用；

还包括设置在机壳1底部内侧的光电开关17、设置在机壳1底部外侧的气缸18，以及与气缸18伸缩轴连接的盖板19；所述光电开关17垂直棉巾14输送方向设置；

当光电开关17被棉巾14遮挡时，可发送有棉巾14信号至机壳4的中控模块，中控模块命令气缸18做伸缩轴的缩回运动，进而带动盖板19完全避开棉巾出口3不对其产生任何遮挡，使棉巾14顺利伸出棉巾出口3；

当光电开关17未检测到棉巾14时，可发送无棉巾信号至机壳1的中控模块，中控模块命令气缸18做伸缩轴的伸出运动，进而带动盖板19对棉巾14出口产生完全遮挡。

需要说明的是，本共享棉巾机在机壳1表面或其他位置设置有供用户扫描购买棉巾的二维码，在客户完成扫描付款后，驱动主动轮4工作的电机在中控模块的控制下转过指定圈数，使棉巾伸出指定长度，如35cm，70cm。因中控模块接收扫描信号，并驱动电机工作的控制过程为成熟的现有技术，也并非本专利的主要创新要点，因此中控模块及其控制过程也未在说明书附图中示出。

棉巾伸出过程：

s1：主动轮4在电机驱动下输送棉巾伸出指定长度后停止运动；依据图1的布置，主动轮4逆时针转动，主动轮4外圆周即为其直齿轮，其与上传动棒6和下传动棒7上的直齿轮5啮合。如上述，涉及的三处直齿轮5规格相同，因此可保证上传动棒6和下传动棒7产生精准的同步运动，确保输出给客户的棉巾长度，并结合上压棒8和下压棒9的压紧作用，使棉巾14可顺利向下输送。输送过程中会通过两块上通道板10和两块下通道板11。

s2：驱动主动轮4的电机停止运动，驱动机构带动刀片15做切割棉巾的运动。参见图5，在不切割棉巾时，两个压紧轮16都位于压板13与上通道板10之间的空隙处，刀片15及两个压紧轮16在驱动机构带动下沿图5中箭头方向运动，接下来进入图6的状态，在刀片15接触到棉巾14之前，即在切割棉巾之前的预压紧状态，刀片15前方的压紧轮16将压板13压下，使上通道板10上部克服扭簧12作用力转动，上通道板10下部向棉巾14方向翘起，对棉巾14产生预压紧作用，棉巾14在切割前得以绷紧绷直，因此得以消除棉巾的长度冗余，如图3，并最大程度上降低棉巾在切割时的晃动量，使棉巾切口处平整，提高产品外观及用户体验。

该设计的巧妙之处在于，将压紧过程与切割过程的运动同步，即在刀片15的切割运动之前，完成压紧动作。

完成切割后，由于刀片15后方还具有一个压紧轮16，参见图7，可保证压板13处于持续压紧状态，避免刀片15还未完成切割，但刀片15前方的压紧轮16已不再对压板13产生压紧作用，而上通道板10自动在扭簧12自动复位，棉巾14不再被绷紧，且会产生跳动式放松，切割的棉巾反而不再平整的问题出现。刀片15后方的压紧轮16则确保了刀片15完成切割完全脱刀后，上通道板10再在扭簧12的作用下自动复位，状态如图8。

当棉巾14运动至接近棉巾出口3处时，光电开关17被棉巾14遮挡，光电开关17(或是与其连接的模块)发送“有棉巾”信号至机壳内任意位置设置的中控模块，中控模块命令气缸18做伸缩轴的缩回运动，进而带动盖板19完全避开棉巾出口3不对其产生任何遮挡，使棉巾14顺利伸出棉巾出口3，如图2。然后刀片15在驱动机构的作用下做切割棉巾的运动。棉巾被切割断后，用户手伸入棉巾出口3将棉巾14拉出即可。拉出过程需克服下传动棒7和下压棒9对棉巾14的挤压摩擦力，从而导致上传动棒6和上压棒8也继续运动，上部未被切割的棉巾也会继续做伸出运动，运动的长度即是切割线到下传动棒7与下压棒9的挤压点之间的距离，上部未被切割的棉巾运动后的效果如图4。此时下部被切割的棉巾已被用户取出，当光电开关17检测不到棉巾14，光电开关17(或是与其连接的模块)发送“无棉巾”信号至机壳1的中控模块，中控模块命令气缸18做伸缩轴的伸出运动，进而带动盖板19对棉巾出口3产生完全遮挡，如图4，综合实现棉巾出口处在没有用户使用时完全封闭，有用户使用时自动开启，用户在取走棉巾后，棉巾出口再次自动封闭，确保设备内的棉巾处于洁净无污染的状态，给用户以良好的产品体验。

s3：完成切割后，客户由棉巾出口3将被切断的棉巾取出。盖板如上述过程中实现封闭遮挡棉巾出口。

以上驱动主动轮4运动的电机控制，以及驱动机构带刀片运动的控制方式，均为本领域成熟的现有技术，且控制原理并非本申请的主要创新点，故在本申请中不做赘述。

同样，这里的中控模块接收光电开关17的信号并控制气缸18做伸缩运动的控制方式为成熟的现有技术，如酒店或银行门口的用的自动开关门的控制方式，其原理是相同的。但从该控制方式而言，其并非本专利的主要创新要点，创新点在于在棉巾出口3设置了通过光电开关17检测棉巾有无，从而实现盖板19对棉巾出口3的开合，因此中控模块及其上述控制过程也未在说明书附图中示出。

如图1，本实施例中，还包括设置在棉巾卷筒2与上传动棒6之间，用于将棉巾14导向至上传动棒6与上压棒7之间的导向块20。该设计可避免棉巾落下过程因为晃动等因素无法进入上传动棒6与上压棒8之间。

如图2，本实施例采用的驱动机构包括滑轨21、行走电机22、主行走轮23和从行走轮24；所述滑轨21设置在壳体1内；所述行走电机22的输出轴与主行走轮23连接；所述从行走轮24与一设置在行走电机22周向的第一支杆25连接后，与主行走轮23共同卡装在滑轨21上；所述刀片15与行走电机22连接后，可沿滑轨21由棉巾14宽度方向的一侧运动到另一侧做切割棉巾的运动；所述两个压紧轮16通过第二支杆26与行走电机22连接。由于棉巾会采用木浆棉制成，因此其具有一定韧性，切割时，不宜采用平行棉巾宽度方向一刀切的方式，该方式不易切断，优选采用从宽度方向的一侧到另一侧做切割运动。进而要求驱动机构带动刀片15做垂直图1中纸面方向的运动。当然，本实施例采用的驱动机构仅为实现该切割方向的一种形式，本领域技术人员应当知晓，还可变更为其他形式。

如图9，本实施例采用的压紧机构包括设置在上传动棒6和上压棒8、下传动棒7和下压棒9轴心处的立柱27，以及将上传动棒6和上压棒8之间的立柱、下传动棒7和下压棒9之间的立柱27通过套环28连接的拉簧29。上传动棒6和上压棒8、下传动棒7和下压棒9会带动其轴心处的立柱27转动，但套环28为活动套接在立柱27上，立柱27之间的相对距离不变，只要保证拉簧29始终出于拉紧状态，有向内运动的趋势，可压紧棉巾14即可。当然，本实施例采用的压紧机构仅为压紧目的的一种形式，本领域技术人员应当知晓，还可变更为其他形式。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。