一种纸棒分段裁切机的制作方法

本发明涉及纸棒生产，特别涉及一种纸棒分段裁切机。

背景技术：

1、目前，棒棒糖或固体香的棒体大部分采用塑料棒或木制棒，但为了防止对环境产生大量的污染，有些生产厂家采用可降解可回收利用的纸棒来代替塑料棒或木制棒。

2、上述纸棒一般都有长度要求，不同的产品或厂家对于棒体的长度要求不同，因此不可能在纸棒成型后马上按规格进行裁切，只能在成型时裁切出较长的棒体，再根据规格要求通过纸棒分段裁切机来将较长的棒体切割成几条长度相等的短棒体。也正因此，较长的棒体在裁切后一般先收集起来，装在箱子中，以备用。

3、然而，在较长棒体的输送、裁切成短棒体、分段成短棒体后的输送以及收集等工序中，各个工序之间的连接结构复杂，又因较长棒体、短棒体在输送过程中容易出现错位、歪斜或交叉错乱的现象，进而使较长棒体、短棒体卡住或堵塞出棒端而无法顺利进行下一步输送，会造成各条短棒体散落、损坏、污染等问题，如果不将散落的短棒体整理整齐后再进行收集，那么在装箱时，各条短棒体会错落散置在纸箱中，短棒体之间会导致纸箱中产生大量多余空隙，浪费纸箱的容量，降低装箱效率。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是提供一种纸棒分段裁切机，这种纸棒分段裁切机能够简化各个工序之间的连接结构，对较长棒体、短棒体在输送过程中进行振动整齐，能够提高纸棒的裁切效率和装箱效率。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

3、一种纸棒分段裁切机，其特征在于：包括机架、振动下料机构、振动转接机构、切棒分段整齐机构和振动收集装箱机构，振动下料机构、振动转接机构、切棒分段整齐机构、振动收集装箱机构自后至前依次设置在机架上；振动下料机构通过振动将较长棒体整齐，并将较长棒体自后至前输送到振动转接机构上；振动转接机构通过振动将较长棒体逐条分出并定向排列，将整齐的较长棒体自后至前逐条输送到切棒分段整齐机构上；通过切棒分段整齐机构将较长棒体分切成至少两条长度相等的短棒体，再将各条短棒体逐条分出并定向排列输送到振动收集装箱机构上的纸箱中；振动收集装箱机构通过振动使纸箱中的短棒体摇晃均匀后进行装箱收集。

4、上述前、后的定义：以纸棒的输送方向为准，纸棒先到达的一侧为后，纸棒慢到达的一侧为前。

5、这种纸棒分段裁切机工作时，先将整堆的较长棒体存放在振动下料机构中，并将纸箱放置在振动收集装箱机构上；然后，振动下料机构通过振动将较长棒体整齐，并将较长棒体自后至前输送到振动转接机构上；接着，振动转接机构通过振动将较长棒体逐条分出并定向排列，将整齐的较长棒体自后至前逐条输送到切棒分段整齐机构上；紧接着，通过切棒分段整齐机构将较长棒体分切成至少两条长度相等的短棒体，再将各条短棒体逐条分出并定向排列输送到振动收集装箱机构上的纸箱中；最后，振动收集装箱机构通过振动使纸箱中的短棒体摇晃均匀后进行装箱收集。

6、优选方案中，所述振动下料机构包括储棒箱、条形导轨和至少两个滑块，以及能够驱动条形导轨在所述机架上进行前后串动的串动机构；储棒箱由四块侧板以及独立设置的底板围成，四块侧板均安装在机架上，底板可前后串动安装在机架上并处于储棒箱的底部开口下方，底板的前侧边沿与储棒箱的底部开口边沿之间具有第一间隙，该第一间隙构成下料口，下料口与所述振动转接机构的后端对应；底板的上表面上设有多级自后至前依次逐渐降低的第一台阶，储棒箱的顶部开口为纸棒添加口；条形导轨呈前后走向安装在机架上，各滑块安装在条形导轨上并能够在条形导轨上移动，底板的底部安装在各滑块上；串动机构安装在机架上，串动机构的动力输出端与底板的底部传动连接。上述储棒箱由四块侧板以及独立设置的底板围成，四块侧板围成一个无底的腔体结构，底板独立设置的腔体结构的底部开口下方，并将储棒箱的顶部开口作为纸棒添加口，方便将较长的棒体有序地放入储棒箱中。当储棒箱中放入一定量的较长棒体时，通过串动机构的驱动，带动整个底板沿着条形导轨在储棒箱的底部开口中进行小幅度的前后往复串动，使得底板上的较长棒体也跟着在储棒箱中产生水平方向上的振动，由于底板的上表面设有多级自后至前逐渐降低的第一台阶，能够使较长棒体在振动过程中被逐渐降低的第一台阶往前推送至下料口处，使较长棒体在下料过程中稳定下降，减少较长棒体之间的相互碰撞和损坏的可能性，避免出现较长棒体卡住或者堵塞下料口的现象，能够通过振动使较长棒体整齐，提高纸棒的下料准确性和稳定性，有序顺畅地从下料口进行下料。

7、进一步优选方案中，所述串动机构包括第一联动轴、第一拉杆、第一偏心轮、第一轮套和能够驱动第一联动轴转动的第一驱动机构，第一联动轴可转动安装在所述机架上并处于所述条形导轨的下方，第一驱动机构安装在机架上，并且第一驱动机构的动力输出端与第一联动轴的一端传动连接；第一偏心轮安装在第一联动轴上，第一轮套套装在第一偏心轮上，第一拉杆的下端与第一轮套固定连接；所述底板的底部设有连接杆，第一拉杆的上端与连接杆铰接。通过第一驱动机构驱动第一联动轴转动，进而带动第一偏心轮旋转，同时通过第一轮套传递动力到第一拉杆，由于是偏心旋转，第一拉杆以及连接杆会使底板沿着条形导轨作小幅度的前后往复振动。

8、进一步优选方案中，所述振动转接机构包括振动分料单元、一级环形转接件、二级环形转接件、转动驱动单元、限位左侧板和限位右侧板；振动分料单元、一级环形转接件、二级环形转接件自后至前依次设置在所述机架上，振动分料单元的后端伸入到所述下料口的下方，振动分料单元的前端伸入到一级环形转接件的后侧下方；限位左侧板、限位右侧板分别设置在振动分料单元的上方左右两侧，限位左侧板、限位右侧板均向前延伸到二级环形转接件处；转动驱动单元安装在机架上，一级环形转接件、二级环形转接件均与转动驱动单元传动连接；一级环形转接件能够将振动分料单元前侧的纸棒按逆时针方向转接到二级环形转接件处，二级环形转接件能够将一级环形转接件上的纸棒按逆时针方向转接到切棒分段整齐机构的进棒端。上述限位左侧板、限位右侧板与振动分料单元围成一腔体，储棒箱中成堆的较长棒体放入到腔体中，振动分料单元使腔体的较长棒体振动向前并受限位左侧板、限位右侧板的限制进行整齐；通过转动驱动单元驱动一级环形转接件按逆时针方向转动，使一级环形转接件将整齐后的较长棒体从振动分料单元前侧转接到二级环形转接件上，再通过转动驱动单元驱动二级环形转接件按逆时针方向转动，使二级环形转接件将一级环形转接件上的较长棒体整齐地转接到切棒分段整齐机构上进行切断分段，提高纸棒后续的裁切质量与效率。

9、更进一步优选方案中，所述一级环形转接件包括一级转轴和一级齿轮，一级转轴的两端分别穿过所述限位左侧板、所述限位右侧板并可转动安装在所述机架上，一级转轴与所述转动驱动单元的动力输出端传动连接；一级齿轮安装在一级转轴上，一级齿轮的轮面上均布有多条第一条形齿槽，第一条形齿槽的宽度与所述纸棒的直径相匹配。通过转动驱动单元驱动一级转轴转动，进而带动一级齿轮转动，使得一级齿轮上的各条第一条形齿槽能够在转动过程中，将振动分料单元上的每一条较长棒体准确地送入到相应的第一条形齿槽中。

10、再更进一步优选方案中，所述二级环形转接件包括二级转轴和两个二级齿轮，二级转轴的两端分别穿过所述限位左侧板、所述限位右侧板并可转动安装在所述机架上，二级转轴与所述转动驱动单元的动力输出端传动连接；两个二级齿轮均安装在二级转轴上，并且所述一级齿轮的前部部分处于两个二级齿轮之间；二级齿轮的轮面上均布有多个按逆时针方向弯钩的钩齿；处于二级齿轮前部的钩齿与所述切棒分段整齐机构的进棒端对应。通过转动驱动单元驱动二级转轴转动，进而带动两个二级齿轮转动，由于一级齿轮的前部部分处于两个二级齿轮之间，使得两个二级齿轮上的钩齿能够顺畅地将一级齿轮上的较长棒体钩住纸棒，确保纸棒的稳定传送。

11、再更进一步优选方案中，所述二级环形转接件还包括两个与相应所述二级齿轮对应的防护片，两个防护片的上侧边均安装在所述机架上，两个防护片的下侧边上设有开口朝下的半圆缺口，两个二级齿轮的上半部分别处于相应半圆缺口中。通过两个防护片与相应二级齿轮上下对应配合，两个二级齿轮的上半部分别处于相应半圆缺口中，使得半圆缺口的边沿罩在二级齿轮上部的各个钩齿上方，能够固定钩齿中的较长棒体不要晃动。

12、更进一步优选方案中，所述切棒分段整齐机构包括分段输送单元、振动整齐单元、至少三个限位隔板和至少两条并排设置的环形输送单元，以及能够将较长棒体分切成至少两条长度相等的短棒体的切棒输送单元；切棒输送单元、分段输送单元、振动整齐单元、各条环形输送单元自后至前依次设置在所述机架上，各限位隔板分别等间距设置在振动整齐单元的上方，相邻两个限位隔板与振动整齐单元围成一分段集棒槽，分段集棒槽与环形输送单元数量相同且一一对应，相邻两个限位隔板均向前延伸到对应的环形输送单元后端处；切棒输送单元的进棒端与所述振动转接机构的前端对应，切棒输送单元的出棒端与分段输送单元的后端对应，分段输送单元的前端与各分段集棒槽的进棒口对应配合，各分段集棒槽的出棒口分别与相应环形输送单元的后端对应配合；分段输送单元能够将各条长度相等的短棒体分别自后至前输送到对应的分段集棒槽中；各个环形输送单元能够将相应分段集棒槽中的短棒体按逆时针方向转接到所述振动收集装箱机构的进棒端。分段的时候，先将较长棒体逐条输送到切棒输送单元处，由切棒输送单元将较长棒体分切成至少两条长度相等的短棒体，并将各条短棒体逐条输送到分段输送单元上；然后，由分段输送单元将各条短棒体自后至前有序地输送到对应的分段集棒槽中；由于振动整齐单元处于各个分段集棒槽的底部（两者没有实际连接），振动整齐单元使各个分段集棒槽中的短棒体振动向前并受两个限位隔板的限制进行整齐；随着振动整齐单元的振动，各个分段集棒槽中的短棒体聚集在相应环形输送单元的后端处，再由各个环形输送单元将相应分段集棒槽中的短棒体按逆时针方向转接到振动收集装箱机构处，将各条短棒体进行集中收集。

13、通常，所述分段输送单元包括分段驱动电机、分段主动辊、分段从动辊和分段同步带，分段驱动电机固定安装在所述机架上，分段主动辊、分段从动辊均可转动安装在机架上，分段同步带张紧在分段主动辊与分段从动辊的外面，分段主动辊与分段驱动电机的动力输出轴传动连接；分段同步带的上行段按自后至前的方向运行。通过分段驱动电机驱动分段主动辊转动，在分段同步带的带动下使辗压辊筒转动。

14、再更进一步优选方案中，所述振动分料单元、所述振动整齐单元均包括振动单元和转接托板，振动单元安装在所述机架上，转接托板的底部与振动单元的动力输出端传动连接；转接托板的上表面上设有多级自后至前依次逐渐降低的第二台阶。通过振动单元来带动转接托板振动，进而带动转接托板上的较长棒体能够逐条分出。由于转接托板的上表面设有多级自后至前逐渐降低的第二台阶，能够使较长棒体在振动过程中被逐渐降低的第二台阶往前推送至一级环形转接件或环形输送单元的后部，使较长棒体在振动过程中稳定下降，减少较长棒体之间的相互碰撞和损坏的可能性。

15、再更进一步优选方案中，所述振动单元包括第二联动轴、第二拉杆、第二偏心轮、第二轮套和能够驱动第二联动轴转动的第二驱动机构，第二联动轴可转动安装在所述机架上并处于所述转接托板的下方，第二驱动机构安装在机架上，并且第二驱动机构的动力输出端与第二联动轴的一端传动连接；第二偏心轮安装在第二联动轴上，第二轮套套装在第二偏心轮上，第二拉杆的下端与第二轮套固定连接；转接托板的底部设有支撑杆，支撑杆的下端铰接安装在所述机架上，第二拉杆的上端与支撑杆的中部铰接。通过第二驱动机构驱动第二联动轴转动，进而带动第二偏心轮旋转，同时通过第二轮套传递动力到第二拉杆，由于是偏心旋转，第二拉杆以及支撑杆会使转接托板作小幅度的前后往复振动。

16、通常，所述第一驱动机构、所述第二驱动机构包括第一驱动电机、第一同步带和两个第一同步轮，第一驱动电机固定安装在所述机架上，一第一同步轮安装在第一驱动电机的动力输出轴上，另一第一同步轮安装在相应的联动轴上，第一同步带张紧在两个第一同步轮的外面。通过第一驱动电机驱动第一同步轮转动，在第一同步带的带动下使相应的联动轴转动，进而使联动轴带动相应的偏心轮转动。

17、更进一步优选方案中，所述切棒输送单元包括辗压辊筒、弧形板、至少一个切刀和能够驱动辗压辊筒转动的辗压驱动机构；辗压驱动机构安装在所述机架上，辗压辊筒可转动安装在机架上，弧形板安装在机架上并处于辗压辊筒的下方；弧形板上具有一个与辗压辊筒的圆柱面相配合的弧面，弧面自后至前逐渐向下延伸，并且弧面的前侧边沿与所述分段输送单元的输送平面平齐；弧形板的弧面与辗压辊筒的圆柱面之间具有能够容纳所述较长棒体横穿过的第二间隙，第二间隙的后端开口构成所述切棒分段整齐机构的进棒端；切刀安装在弧形板上，弧形板的弧面上半部设有至少一条前后贯通的刀缝，切刀的刀刃穿过刀缝后并外露在弧形板的弧面上，并且切刀的刀刃处于第二间隙中。工作时，通过辗压驱动机构驱动辗压辊筒转动，将较长纸棒逐条从入棒口送入到第二间隙中，随着辗压辊筒的转动，在辗压辊筒的摩擦力作用下，搓动较长纸棒沿弧形板的弧面滚动前进，使较长纸棒送到切刀处时被切刀的刀刃切割为两条短棒体；随着辗压辊筒继续转动，两条短棒体同时被转动的辗压辊筒送出第二间隙，再由分段输送单元继续进行输送。通常，上述辗压驱动机构包括第二驱动电机、第二同步带和两个第二同步轮，第二驱动电机固定安装在所述机架上，一第二同步轮安装在第二驱动电机的动力输出轴上，另一第二同步轮安装在所述辗压辊筒的辊轴上，第二同步带张紧在两个第二同步轮的外面。通过第二驱动电机驱动第二同步轮转动，在第二同步带的带动下使辗压辊筒转动。

18、再更进一步优选方案中，所述弧形板的前部设有两个左右相对设置的废料回收口，废料回收口处于所述刀缝的前端下方，弧形板的下方设有自前至后逐渐向下倾斜的导料斜面，导料斜面的上端与两个废料回收口对应，导料斜面的下端连接有废料收集箱。在弧形板的前部设置废料回收口，能够使切刀修整后产生的废料沿着弧形板的弧面向下滑动，使废料从废料回收口排出，并沿导料斜面进入废料收集箱，进行回收利用，保持工作环境的清洁。

19、更进一步优选方案中，所述环形输送单元包括第三驱动电机、第三同步带和两个第三同步轮，第三驱动电机固定安装在所述机架上，两个第三同步轮前后设置并均可转动安装在机架上，第三同步带张紧在两个第三同步轮的外面，第三同步带的上行段按自后至前的方向运行；第三同步带的带面上均布有多条平行设置的第二条形齿槽，第二条形齿槽的宽度与所述纸棒的直径相匹配。通过第三驱动电机驱动第三同步轮转动，进而带动第三同步带的上行段按自后至前的方向运行，使得第三同步带带面上的各条第二条形齿槽能够在转动过程中，将分段集棒槽前部的每一条短棒体准确地送入到相应的第二条形齿槽中。通常，一个环形输送单元可以配置有一个第三驱动电机，也可以多个环形输送单元共用一个第三驱动电机。

20、更进一步优选方案中，所述振动收集装箱机构包括升降机构、升降架和至少两个纸棒导入套筒，以及能够放置纸箱并使纸箱前后晃动的振动输送单元，纸棒导入套筒与所述环形输送单元数量相同且一一对应；各个纸棒导入套筒均呈上下走向安装在所述机架上；升降机构安装在机架上，升降架安装在升降机构上，振动输送单元安装在升降架上并处于各条环形输送单元的下方；各环形输送单元的前端分别与相应纸棒导入套筒的上端开口对应配合，各纸棒导入套筒的下端开口均朝向振动输送单元。通常，上述纸棒导入套筒为偏平状，其截面为方形，其厚度与纸棒的直径相当，其宽度与纸棒的长度相当。输送之前，先在纸箱的内部设置至少两个宽度与纸棒长度相当的储棒槽，储棒槽与纸棒导入套筒数量相同且一一对应；并通过升降机构驱动升降架及其上的振动输送单元下降到最低位置，将纸箱放置在振动输送单元上，通过振动输送单元将纸箱输送到纸棒导入套筒的下端开口下方；再通过升降机构驱动升降架及其上的振动输送单元、纸箱上升一定的高度，使纸棒导入套筒处于相应的储棒槽中，并且纸棒导入套筒的下端开口与储棒槽的槽底具有一定的下料间隔。输送的时候，将各条并排设置的环形输送单元将各条短棒体并排输送到相应纸棒导入套筒的上端开口处，使各条短棒体因自身重力从纸棒导入套筒的上端开口掉落到相应纸棒导入套筒中，接着在纸棒导入套筒的导向下，各条短棒体自上至下掉落到相应的储棒槽中；当短棒体在不断下料到储棒槽中时，振动输送单元也在驱动整个纸箱进行前后晃动，使储棒槽中的短棒体摇晃均匀，并从下自上有序整齐且平铺在储棒槽中，避免纸箱中的短棒体之间产生大量多余空隙，使纸箱的内部空间得到充分使用。当储棒槽中的短棒体装载到一定的高度时，振动输送单元能够带动整个纸箱自前至后或者自后至前移动一小段距离，使短棒体能够继续填充在纸箱的前部或者后部。

21、再更进一步优选方案中，所述振动输送单元包括第四驱动电机、第四主动辊、第四从动辊和第四同步带，第四驱动电机固定安装在所述升降架上，第四主动辊、第四从动辊均可转动安装在升降架上，第四同步带张紧在第四主动辊与第四从动辊的外面，第四主动辊与第四驱动电机的动力输出轴传动连接；第四同步带的上行段按自后至前的方向或者按自前至后的方向运行。通过第四驱动电机驱动第四主动辊转动，在第四同步带的带动下使第四同步带上的纸箱进行移动。通过控制第四驱动电机的启停和转速，设置不同的晃动模式和时间间隔来调节晃动的幅度和频率，以实现第四同步带上的纸箱的前后晃动，对收集箱中的短棒体进行摇匀整齐。

22、再更进一步优选方案中，所述第四同步带的上行段上设有能够容纳纸箱的限位槽。上述限位槽用于容纳纸箱，并对纸箱进行限位。当纸箱被放置到第四同步带的上行段时，限位槽可以确保纸箱处于正确的位置，防止其在晃动过程中产生位移或滑动。

23、通常，上述升降机构包括升降电机、至少一个竖直导轨和至少一个滚珠丝杠，竖直导轨、升降电机均安装在所述机架上，所述升降架安装在竖直导轨上并与竖直导轨滑动配合，滚珠丝杠的螺杆可转动安装在机架上并与竖直导轨相平行，滚珠丝杠的螺杆与升降电机的输出轴传动连接，滚珠丝杠的螺母与升降架连接。工作时，升降电机驱动滚珠丝杠的螺杆正向或反向转动，通过滚珠丝杠的螺母带动升降架沿竖直导轨上升或下降一定高度。

24、通常，该纸棒分段裁切机还设有控制器，上述采用的串动机构、振动分料单元、转动驱动单元、切棒输送单元、分段输送单元、振动整齐单元、环形输送单元、振动输送单元、升降机构等均与控制器电连接。

25、本发明与现有技术相比，具有如下优点：

26、（1）本发明能够使较长棒体在下料过程中稳定下降，减少较长棒体之间的相互碰撞和损坏的可能性，避免出现较长棒体卡住或者堵塞下料口的现象，通过振动使较长棒体整齐，提高纸棒的下料准确性和稳定性，有序顺畅地从下料口进行下料。

27、（2）本发明通过振动分料单元将较长棒体逐条分出，并通过一级环形转接件、二级环形转接件将较长棒体进行定向排列，保证整齐的较长棒体顺利进入切棒输送单元中。

28、（3）本发明通过切棒输送单元将分段后的短棒体逐条输送，然后通过分段输送单元对各条短棒体进行平稳有序地输送，接着通过振动整齐单元将各条短棒体逐条分出，最后通过对应的环形输送单元将各条短棒体进行定向排列输送，保证整齐的短棒体有序进行后续整理收集。

29、（4）本发明能够在装箱时将各条短棒体有序整齐排放在纸箱中，充分使用纸箱的内部空间，确保装箱后的纸箱结构稳定，避免纸箱变形造成短棒体发生损坏与污染。