一种用于自动换膜装置的工位变换机构的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于自动换膜装置的工位变换机构，属于条烟包装设备技术领域。


背景技术：

2.在烟草行业中，包装机换膜系统大多采用的手动换膜装置，随着包装机膜包速度的提升以及条烟需求量的增大，使得换膜装置的要求日益严峻。目前企业所使用的换膜装置如图1所示，在该部分换膜时，需要进行人工手动进行，在薄膜使用过程中，需要人工估计薄膜的使用情况，当薄膜快使用完毕时，需要停机停止薄膜使用，然后在需要工人将新膜运来，在手工换上，换膜过程中，需要找出旧膜的接口，然后将新膜接口用透明胶带将其粘贴在旧膜上，然后还要将旧膜多出的部分卷到新膜上，在将新膜人工抬到托辊上，开机继续运行，如果工人没有估计好薄膜的使用情况，那么当膜使用完时，设备并不会检测停机，会继续运行，直到工人发现薄膜已经使用完。
3.若采用设备自动实现换膜，需要进行变换工位，而现有的包装设备薄膜输送过程中并未有任何文献记载，若采用人工变换，劳动强度大，设备运行过程中容易导致安全事故。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种用于自动换膜装置的工位变换机构，以解决上述现有技术中存在的问题。
5.本实用新型采取的技术方案为：一种用于自动换膜装置的工位变换机构，包括机架、一对水平推膜直线单元、一对水平送膜直线单元、一对竖直提升直线单元一和一对竖直提升直线单元二，机架两内侧设置有对称的环形滑槽，环形滑槽设置有门字形通孔，环形滑槽内嵌入有能水平和竖向滑动连接的滑动连接板,一对水平推膜直线单元水平安装在机架内部两侧且推送端正对环形滑槽下侧的水平段滑槽和能够抵靠滑动连接板，一对水平送膜直线单元水平安装在机架外部两侧，一对水平送膜直线单元驱动移动的滑块一伸出门字形通孔能够抵靠滑动连接板，一对竖直提升直线单元一和一对竖直提升直线单元二分别竖直安装在机架外部两侧且其驱动移动的滑块二伸出竖直段滑槽的门字形通孔后能够抵靠此处的滑动连接板底部，上侧的水平段滑槽右端、两竖直段滑槽底端分别设置有容纳滑块一和容纳滑块二的凹槽。
6.优选的，上述环形滑槽包括上下布置的两水平段滑槽和左右布置两竖直段滑槽，两水平段滑槽的宽度与滑动连接板的宽度匹配，两竖直段滑槽的宽度与滑动连接板的长度匹配。
7.本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型工位变换机构能够实现多对卷膜在机架上进行工位变换，变换快速稳定，降低劳动强度，提高生产效率，提高自动换膜效率，减少人为干扰，提高操作安全性，双端同时驱动，推动平稳可靠。
附图说明
8.图1为现有的膜包机手动换膜装置的结构图；
9.图2为自动换膜装置的前视图；
10.图3为图2中a-a剖视图；
11.图4为自动换膜装置的立体结构示意图（去除卷膜一自由端）；
12.图5为自动换膜装置的立体结构示意图；
13.图6为自动换膜装置的前视剖面结构示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。
15.实施例1：如图2-6所示，一种用于自动换膜装置的工位变换机构，包括机架1、一对水平推膜直线单元20、一对水平送膜直线单元21、一对竖直提升直线单元一22和一对竖直提升直线单元二23，机架1两内侧设置有对称的环形滑槽5，环形滑槽5设置有门字形通孔24，环形滑槽5内嵌入有能水平和竖向滑动连接的滑动连接板4，一对水平推膜直线单元20水平安装在机架1内部两侧且推送端正对环形滑槽5下侧的水平段滑槽和能够抵靠滑动连接板4，一对水平送膜直线单元21水平安装在机架1外部两侧，一对水平送膜直线单元21驱动移动的滑块一25伸出门字形通孔24能够抵靠滑动连接板4，一对竖直提升直线单元一22和一对竖直提升直线单元二23分别竖直安装在机架1外部两侧且其驱动移动的滑块二26伸出竖直段滑槽的门字形通孔24后能够抵靠此处的滑动连接板4底部，上侧的水平段滑槽右端、两竖直段滑槽底端分别设置有容纳滑块一25和容纳滑块二26的凹槽27。
16.优选的，上述环形滑槽5包括上下布置的两水平段滑槽和左右布置两竖直段滑槽，两水平段滑槽的宽度与滑动连接板4的宽度匹配，两竖直段滑槽的宽度与滑动连接板4的长度匹配。
17.实施例2：如图2-6所示，一种自动换膜装置，包括机架1、热熔式封膜机构2、托辊滚筒3和工位变换机构，托辊滚筒3采用三对，每对托辊滚筒3两端固定连接在两块滑动连接板4上，每对托辊滚筒3的两根托辊滚筒平行安装，两根托辊滚筒之间留有一定距离，用于将各个工位的卷膜托起，托起的卷膜在各自的托辊中进行自转，机架1两内侧设置有对称的环形滑槽5，环形滑槽5包括上下布置的两水平段滑槽和左右布置两竖直段滑槽，两水平段滑槽的宽度与滑动连接板4的宽度匹配，两竖直段滑槽的宽度与滑动连接板4的长度匹配，滑动连接板4嵌入到环形滑槽5后通过工位变换机构驱动其在环形滑槽5内水平和竖向移动，工位变换机构安装在机架1上，三对托辊滚筒3上设置有卷膜一6、卷膜二7和卷膜三8，卷膜一6、卷膜二7和卷膜三8分别位于环形滑槽5的左下角、左上角和右上角，卷膜一6连接到放膜装置8的滚筒，热熔式封膜机构2安装在卷膜一6与放膜装置9的辊筒之间，卷膜二7和卷膜三8的自由端两侧分别连接到一对气动手指一10和一对气动手指二11，一对气动手指一10和一对气动手指二11均通过一对水平直线移动单元12连接到机架1上，一对水平直线移动单元配合气动手指起到拉膜的作用，一对气动手指一10和一对气动手指二11从下到上安装，均固定连接到平直线移动单元的滑动件上，一对水平直线移动单元安装在机架外侧，滑动件穿过机架侧壁的水平条形滑槽后连接气动手指，卷膜三8覆盖卷膜二7后连接到气动手指二，卷膜一从底侧拉出后连接到气动手指一，该布置方式能够避免卷膜产生干涉。当第一工
位的卷膜一用尽后开始自动换膜时，第四工位的卷膜一先换到第一工位，在气动手指上的卷膜位于下层，这样可避免了换膜过程中与第三工位的卷膜产生干涉。
18.在辅助滚筒29前端的机架上安装热熔式封膜机构2，热熔式封膜机构2包括升降驱动气缸13、封刀14和封刀座15，升降驱动气缸13通过气缸支撑板16竖直固定连接到机架1上，封刀14固定连接在升降驱动气缸13下端的缸杆上，封刀座15固定连接在机架15上且位于封刀14正下方，封刀14内设置有电热丝。当正常工作状态时，卷膜一直接通过前端的检测传感器和辅助滚筒以及封刀座，然后在反转到穿膜滚筒29上，穿膜滚筒29后送入到送膜装置上下布置的压辊30和主动辊筒31（带动力驱动机构），由于封刀座上表面是用于封切的，卷膜一的膜在封刀座上是平铺状态，保证在热封刀进行热封时膜是平整的。封刀上还安装有单条加热丝，加热丝在封刀和封刀座接触时的一瞬间通电加热，封刀和升降驱动气缸之间通过螺纹连接，升降驱动气缸是固定在支撑板上的，支撑板两端通过螺钉固定在机架1上，使升降驱动气缸在热封的过程中所受的力全部传递到支撑板21上。
19.优选的，上述卷膜一6的出口端设置有检测传感器17，检测传感器17采用一对，通过横梁28安装在机架1内两侧，可防止薄膜在拉动过程中由于跑偏而使透明膜误检测以及膜使用完，当薄膜由于在拉膜过程中受力不均与或者滚筒上的压力不均跑偏时，不管薄膜往左偏还是右偏，务必会有一个检测传感器仍可以检测到薄膜存在，当薄膜真的完全用尽时，薄膜直接全部脱落出传感器的检测范围，传感器两个检测器同时检测出薄膜已经用尽，才会触动热熔式封膜的升降驱动气缸，检测传感器17位于膜送出一侧设置有辅助滚筒18，辅助滚筒18高于检测传感器17；检测传感器17上方的机架1上安装有反射板19，反射板为19向下弧形弯曲结构；反射板设计成带有弧形的，因为在更换卷膜6到卷膜20的位置时，薄膜需要在竖直方向移动，相对于反射板设计成平板，由于反射板需要是金属板，金属板的塑形在薄膜竖直向下移动的过程中阻力太大，很容易使膜穿不过或者将膜拉断等。而带有弧形的金属板，在受力时易产生变形，并且也可以引导薄膜向中间位置滑动，这样，当薄膜在移动到带有弧面的反射板时，可以很容易通过。在检测机构的前端机架1上设置辅助滚筒，辅助滚筒安装时略高于检测传感器，并且内部安装有轴承，可以自己转动，在此处安装辅助滚筒一是为了能够使薄膜在检测机构上很顺滑的走过，防止薄膜在走过时卡在传感器的棱角处之内的意外发生，二是传感器检测也需要有一点距离，并不是需要薄膜完全的贴合在表面。
20.优选的，上述工位变换机构包括一对水平推膜直线单元20、一对水平送膜直线单元21、一对竖直提升直线单元一22和一对竖直提升直线单元二23，环形滑槽5设置有门字形通孔24，一对水平推膜直线单元20水平安装在机架1内部两侧且推送端正对环形滑槽5下侧的水平段滑槽和能够抵靠滑动连接板4，一对水平推膜直线单元20为驱动卷膜一从第一工位到第二工位的气缸，气缸的气缸杆上安装了一个滑块，滑块是通过气缸杆的螺纹固定方式进行连接，一对水平送膜直线单元21水平安装在机架1外部两侧，一对水平送膜直线单元21驱动移动的滑块一25伸出门字形通孔24能够抵靠滑动连接板4，一对竖直提升直线单元一22和一对竖直提升直线单元二23分别竖直安装在机架1外部两侧且其驱动移动的滑块二26伸出竖直段滑槽的门字形通孔24后能够抵靠此处的滑动连接板4底部，上侧的水平段滑槽右端、两竖直段滑槽底端分别设置有容纳滑块一25和容纳滑块二26的凹槽27；从第二工位到第三工位之间通过竖直提升直线单元二23过渡，竖直提升直线单元二23通过端部的螺
钉来固定在机架1上，竖直提升直线单元二23上安装有一个行走的滑块二26通过螺钉连接，滑块二26可将滑槽内的滑动连接板撑住，在竖直提升直线单元二23的动力下，上下滑动，从第三工位到第四工位之间通过一对水平送膜直线单元21过渡，一对水平送膜直线单元21同样通过端部螺钉固定在机架1上，滑块一25安装在水平送膜直线单元21上，通过螺钉固定的方式连接，滑块一25可将第三工位的连接板推到第四工位的位置，在第四工位和第一工位之间通过一对竖直提升直线单元一22过渡，一对竖直提升直线单元一22与一对竖直提升直线单元二23的连接方式相同，不同的是一对竖直提升直线单元一22是将第四工位的滑动连接板撑住往下降到第一工位，一对竖直提升直线单元二23是将滑动连接板撑住往上提升。
21.实施例3：一种自动换膜装置的换膜方法，其特征在于：该方法为：在包装机开机之前，先将卷膜一、二和三分别安装到各自的工位托辊滚筒上，然后将第四工位的卷膜三的接头从底部拉出接到气动手指一上，把第三工位的卷膜二从顶部拉出送入到气动手指二上，然后第一工位的卷膜一直接拉入到包装机的送膜装置工位置上，各个工位的卷膜布置完成后就开始开机工作，工作过程中，在第一工位的卷膜一使用过程中，卷膜三的接头所在的水平直线移动单元提前开始动作，水平直线移动单元得到信号，使气动手指一上的滑块向左滑动，直到滑动到水平直线移动单元的最左边，当第一工位的卷膜一使用完毕后，检测传感器（透明膜传感器）立刻检测到第一工位的卷膜一已经用尽，然后给出信号，使一对水平推膜直线单元的气缸开始动作，第一工位的托辊机构在水平推膜直线单元的作用下，推动滑动连接板缓慢的向第二工位移动，同时第四工位的竖直提升直线单元一也开始缓慢的向下降落，使第四工位的托辊机构（托辊滚筒和滑动连接板）开始下降，同时第三工位的卷膜三由于处于悬空状态，所以需要通过一对水平送膜直线单元缓慢开始推入到中间，使其机架中的滑槽边能够支撑住滑块使其不被掉落，然后竖直提升直线单元二迅速下降使推膜的滑块二回到第二工位，滑块二回到第二工位后，接着气缸也将第一工位用尽的卷膜筒推入到第二工位上，然后气缸的推杆迅速的返回，返回完成后，竖直提升直线单元一上的升降的滑块二同时也将第四工位的卷膜一送入到第一工位准备就绪，从第四工位的卷膜送入到第一工位过程中，卷膜一上的膜经过传感器的反射板时，由于两边反射板是对称的，并且是具有一定弧度的，所以卷膜一向中间靠拢，可直接滑过反射板的阻挡。卷膜一送入到第一工位完成后，热熔式封膜机构开始动作，首先，封刀的升降驱动气缸得到信号开始向下伸出气缸杆，由于气缸杆和封刀是固定连接方式，所以封刀跟着气缸杆向下运动，运动到封刀座的位置后，封刀上的加热丝开始获得电流，使使用完的卷膜一的尾部和新接入卷膜二的头部进行热封，热封完成后，升降驱动气缸开始带动封刀缩回，与此同时，拉膜机构上的气动手指失电，使气动手指一松开，当升降驱动气缸回升完成后，拉膜机构中的水平直线移动单元就开始返回，使气动手指一又从新回到最右边，等待下一次卷膜接入，这样第一次换膜就自动完成了，第一次换膜是将第四工位的一级缓存卷膜换到工作状态。当一级缓存换下的卷膜移也用完时，就开始进入第二次自动换膜状态，首先，透明膜传感器检测到薄膜已经用尽后，给出信号使水平推膜直线单元的气缸移动一半，将第一工位的卷膜二移动到中间位置，然后水平推膜直线单元的气缸再返回，因为在第一次自动换膜时，第一工位处换出的卷膜一还在第二工位的位置，所以需要先将其提升到第三工位，但第三工位上的卷膜三还没有完全离开第三工位，在第一次自动换膜时只是将第三工位的卷膜三推到了中间位置以至于不会因为悬空而掉落，然而想要将卷膜三推入到第四工位需要先将第四工位的竖直提升直
线单元一22的滑块二先提升到第四工位，由于第一次换膜时将卷膜二送下时滑块二没有返回，所以在进行第二次换膜时要先使滑块二返回到第四工位，所以在这里需要先将第二次用尽的卷膜推到滑槽的一半，使滑块二返回到第四工位，滑块二返回到第四工位后，水平送膜直线单元上的滑块一开始推出，使卷膜三的托辊机构被推到第四工位处，在推入的同时，为了保证薄膜的平整，水平直线移动单元同时也开始动作，使气动手指二拉着卷膜三的接头向左移动，当卷膜三移动到第四工位后，第二工位的竖直提升直线单元一立即动作，使第二工位上的卷膜一的托辊机构向上提升到第三工位，给第一工位的卷膜二的托辊机构让出位置，卷膜一的托辊机构提升完成后，一对水平推膜直线单元的气缸立即开始动作，将卷膜二的托辊机构完全推入到第二工位上，然后水平推膜直线单元的气缸在迅速缩回，此时，一对竖直提升直线单元一的滑块二将第四工位的卷膜二送到第一工位，当卷膜二到达第一工位后，热熔式封刀装置再一次启动，通过升降驱动气缸将上一次卷膜二的尾部与新接入的卷膜三的头部进行热封，热封完成后，气动手指二失电，使其松开薄膜，然后水平移动直线单元再向右运动，等待下一次薄膜的接入，这样就完成将第二级缓存的卷膜三换到了第一工位上。
22.若工作量比较大时，在位的三卷膜也不够使用的情况下，工作人员可以在第三卷膜还没有使用完的情况下将另外已经空出的托辊机构上的卷膜重新补齐，然后在重复上述的操作，即可实现了在膜包机不停机的情况下自动换膜。
23.自动换膜装置具有如下优点：
24.（1）由于具有两级缓存，在加上工作位上也有一卷膜，总共三卷膜，所以每次异型烟订单量只需要在开机前进行一次上膜就可以满足当天订单量所需薄膜的要求。
25.（2）传统的换膜装置是根据人来判断的，有时候工人为了避免忘记换膜，就直接将还剩下很多的薄膜换下，然后换上新膜，这样将会浪费很多膜，而采用本设备只需将膜套上，然后直接等待旧膜用尽才换上新膜使用，不会残留多余的废膜，大大提高了薄膜利用率，降低了企业生产成本。
26.（3）传统的手动换膜装置采用的是胶粘式，安全性能极低，烟包易出现调包等安全性问题，而本身被采用自动热熔式封切，直接将接口处封死，除非将膜割断，不然薄膜不会出现松口被调包的现象。
27.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内，因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。