一种纸筒本体封底装置的制作方法

本发明涉及一种将纸筒的底端口进行本体封闭的加工设备。

背景技术

很多时候要将纸筒的端口进行封闭，比如：

组合烟花是由多个单筒组合而成的烟花产品。一个单筒就是一个烟花纸筒，由于单筒内往往要装入填装效果药的内筒，业内也称所述单筒为外筒或烟花外筒。由纸张卷制而成的烟花纸筒(包括内筒和外筒)的两个端口都是开口状态。传统工艺中，烟花纸筒的底端口由加压筑制的泥层(俗称泥头或泥底)进行封闭。

为了避免泥层筑制不易、结构强度有限、不利于回收等弊端，需要工业化大批量一种新型的烟花纸筒，对卷制而成的烟花纸筒的筒体底端口处进行处理，形成一个利用底端口附近的筒体侧壁构成的平底端口以封闭烟花纸筒，称之为本体封底，从而替代原来的泥底。故而必须开发相应的加工设备以完成相应的工作。

技术实现要素：

为了解决上述弊端，本发明所要解决的技术问题是，提供一种完成纸筒本体封底的加工设备。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种纸筒本体封底装置，包括间歇转动的转盘，所述转盘上沿圆周分布若干定位机构，其特征在于，所述定位机构随转盘转动的过程中通过设置在机架上的上料工位、拧合工位、平整工位和卸料工位；所述上料工位设有将纸筒的筒体装入定位机构的上筒机构；所述拧合工位包括对应所述定位机构设置的旋转拧合模具；所述平整工位包括对应所述定位机构设置的旋转平整模具；所述卸筒工位设有将纸筒从定位机构中退出的退筒机构；所述旋转拧合模具和旋转平整模具分别装置在滑动平台上，滑动平台在驱动机构作用下沿导轨直线往复运动，运动方向指向所述定位机构。

所述本体封底装置的工作过程是，上筒机构在上料工位将纸筒的筒体装入定位机构完成上料；转动至拧合工位，滑动平台朝向定位机构运动将拧合模具套在筒体底端口上并对其进行施压，模具旋转并结合胶水的作用，使得筒体底端部的筒壁柔化向筒体轴向中心拧合；然后转到平整工位，滑动平台朝向定位机构运动将平整模具套在筒体的拧合部上，将拧合部压制平整封闭筒体端口，形成平底的封闭端口；继续转动到卸料工位，退筒机构将纸筒从定位机构中退出完成卸料；干燥后即得成品。

本发明的有益效果在于，能够高效、可靠地完成纸筒的本体封底加工，设备造价低、易维护。

为了提高加工速度，优选地，所述上料工位和拧合工位之间设有加湿工位，包括加湿腔，加湿腔连通供水机构，加湿腔装置在滑动平台上，滑动平台在驱动机构作用下沿导轨直线往复运动，运动方向指向所述定位机构。

为了提高工作的可靠性，减少能耗。优选地，各个工位的滑动平台采用曲柄连杆机构驱动往复直线运动，驱动电机通过同步传动机构带动各个曲柄连杆机构。所述同步传动机构如传动齿轮组、同步带、传动链轮链条组等。进一步地，所述曲柄连杆机构的连杆上设有缓冲弹簧组件。以延长工作部件(加湿腔和/或拧合模具和/或平整模具)与筒体的接触时间，确保加工效果，同时保证各工位的运行同步协调。

由纸张卷制而成的纸筒的两个端口都是开口状态。在对筒体进行相应加工时，必须根据需要适时固定定位筒体，避免筒体在加工过程中发生移动、摆动或转动才能完成相应的工作，所述定位机构是指就是能够完成上述筒体固定定位工作的夹具、腔体、杆体等。为了保证定位可靠又要便于上料和卸料，实现机械化自动连续性生产。优选地，所述定位机构包括一端固定的芯杆，芯杆上设有压轮，压轮在弹性件的作用下压在芯杆侧壁上。为了确保筒体进出芯杆顺畅，所述压轮的切线方向与芯杆的轴线方向平行。为了加强固定定位强度。若干个压轮在芯杆侧壁上沿圆周并列分布，尤其是两个。优选地，所述压轮的转轴装置在摆杆一端，摆杆另一端铰接在定位套上，弹簧通过摆杆作用在压轮上。

所述旋转拧合模具的作用在于使得软化(胶水或水浸泡)的纸质筒体的筒壁变形向筒体轴线靠拢，可以采用具有锥形模腔的旋转模具，或者采用能够实现上述作用的其他形式的模腔。

为了能够高效完成烟花纸管的拧合加工，工作可靠持久，大幅减少维护工作量。优选地，所述拧合模具包括模腔，模腔尾端设有连接旋转驱动部件的连接机构，模腔包括环形端口，环形端口和模腔底面之间的模腔侧壁上设有出屑口和若干加工斜棱，所述模腔侧壁内设有连通胶水供应机构的供胶管道，模腔内设有出胶口，出胶口连通所述供胶管道。进一步地，所述模腔底面中心凸起，所述出屑口的下端与模腔底面平齐。使得模腔内的胶水和纸屑的混合物无法在模腔内存留。避免出现所述混合物堵塞出胶口和附着在模腔侧壁上使斜棱或凹槽钝化的情况发生，确保模具工作可靠、正常。优选地，所述工作斜棱表面设有由上至下分布的凹槽，所述出胶口设置在所述凹槽内。进一步提高胶水供应及其拧合加工能力。

所述旋转平整模具的作用在于将拧合工位加工成的拧合部进一步压制平整并形成平底的封闭端口。可以采用具有平底模腔的旋转模具，或者采用能够实现上述作用的其他形式的模腔。

为了高效完成本体封底烟花纸管的底端面平整加工，工作可靠持久，大幅减少维护工作量。所述旋转平整模具包括模腔，模腔尾端设有连接旋转驱动部件的连接机构，模腔底面由若干扇形坡面拼接组合而成；模腔侧壁上设有出屑口。优选地，两扇形坡面的邻接处构成凸起的棱体，各棱体的内端汇合在一起，汇合点偏离模腔底面的中心位置。该汇合点与模腔底面重合时，有可能使得加工出来的纸筒平底端口出现小孔，影响封底质量。故做偏心处理以确保质量。优选地，所述出屑口的下端与模腔底面平齐或低于模腔底面。确保模腔内的胶水和纸屑的混合物无法在模腔内存留，避免出现所述混合物附着在模腔侧壁上或底面上的情况发生，确保模具工作可靠、正常。

为了提高加工效率，优选地，所述转盘上的每一个定位机构包括两套并列设置的固定纸筒的组件，上料工位、拧合工位、平整工位、卸料工位对应的设置两套上筒机构、旋转拧合模具、旋转平整模具、退筒机构。

上料工位及其上筒机构、拧合工位及其旋转拧合模具、平整工位及其旋转平整模具、卸料工位及其退筒机构和对应的定位机构构成一组加工流程单元。每个单元中还可以包含加湿工位及其加湿腔和对应的定位机构。为了提高加工效率，优选地，沿所述转盘圆周分布两组加工流程单元。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

附图说明

图1为实施例1的装置整体结构示意图一；

图2为实施例1的装置整体结构示意图二；

图3为实施例1的传动机构示意图；

图4为实施例1定位机构的结构示意图；

图5为实施例1拧合模具的立体结构示意图；

图6为实施例1拧合模具主视图；

图7为实施例1拧合模具仰视图；

图8为实施例1拧合模具俯视图；

图9为图8所示的b-b面剖视图；

图10为实施例1拧合模具与连接螺栓配合结构示意图；

图11为实施例1平整模具的立体结构示意图；

图12为实施例1平整模具主视图；

图13为图12所示的a-a面剖视图；

图14为实施例1平整模具俯视图；

图15为实施例1平整模具仰视图；

图16为实施例1平整模具杆体和套体的分体结构示意图；

图17为实施例2的整体结构原理示意图；

图18为实施例3的整体结构原理示意图；

图19为实施例4的整体结构原理示意图；

图20为实施例5传动结构原理示意图。

实施例1的附图1-16的标注说明：

1芯杆；2转盘；3进出筒摇臂；3-1进出筒摇臂连杆；3-2进出筒滑动杆；3-3进出筒滑动杆滑动轮1；3-4出筒推板；3-5进筒推板；3-6进筒推板调节套；3-7进出筒滑动杆滑动轮2；3-8进出筒滑动杆导向座；3-9进出筒滑动杆导向连接板；3-10进出筒滑动杆导向定位轮；4平整曲柄；5平整弹性缓冲连杆；6平整模具；601模腔；602杆体；603套体；出屑口604；棱体605；汇合点606；607扇形坡面；连接孔608；7平整滑动平台；7-1平整模具旋转驱动组件；8拧合连杆；9拧合模具；环形端口901；第一加工斜棱902；第二出屑口903、第一出屑口904、第一底面905；第二加工斜棱906；第二底面907；第一出胶口908；凹槽909；第二出胶口910；第三出胶口911；螺旋连接内孔912；供胶管道913；连接螺栓914；轴向供胶中心孔915；10拧合滑动平台；10-1拧合模具旋转驱动组件；10-2拧合供胶管；12加湿腔；13加湿腔固定基座；14工作墙板；15纸筒料斗；18压轮；183弹簧；184摆杆；185定位套；186芯杆固定端；20传动墙板；21拧合齿轮；22转盘主轴过桥齿轮；23主传动齿轮；24进出筒过桥齿轮；25进出筒齿轮；30加湿腔齿轮；31平整齿轮；32墙板支撑杆；33摇筒曲柄；34摇筒连杆；35摇筒摇摆轴；36摇筒下料刮板；37纸筒中转槽；39模具旋转驱动电机；40模具旋转驱动电机底板；41主电机；42主电机减速机。

具体实施方式

实施例1：参见附图，反映本发明的一种具体结构，所述烟花纸筒本体封底装置包括间歇转动的转盘2，所述转盘2上沿圆周分布八个定位机构，每个定位机构包括通过固定端186固接在转盘2上的芯杆1，芯杆1上设有二个压轮18，压轮18的转轴装置在摆杆184一端，摆杆184另一端铰接在定位套185上，弹簧183作用在摆杆184上。二个压轮18在芯杆1侧壁上沿圆周并列分布。压轮18在弹簧183的作用下压在芯杆1的侧壁上。所述压轮18的切线方向与芯杆1的轴线方向平行。所述压轮18的工作表面设有螺纹、滚花或凸粒等增大摩擦的结构。在进筒推板3-5的作用下，烟花纸筒(图中未显示)的筒体端口从芯杆1的非固定端套入芯杆1，推入过程中，筒体端口克服弹簧183的压力作用推动压轮18上升，摆杆184上转，筒体插入在压轮18和芯杆1之间，筒体端口推动压轮18时压轮旋转以保护筒体不会损坏；筒体端口与定位套185接触时受阻挡行程终止，定位套185在芯杆1轴向的安装位置可以根据纸筒长度进行适应性调整。芯杆1与压轮18夹持筒体插入端的筒体侧壁实现可靠的固定定位，有效阻止筒体在加工过程中受外力作用导致的摆动、位移和转动，即可对筒体的非插入端进行相应的加工。加工完成后，出筒推板3-4推动筒体即可方便地由上述夹持中退出，定位套185位于芯杆1下方的部位设有缺口以便于出筒推板3-4沿芯杆1下方侧壁运动，推动筒体端口使得筒体从芯杆1上褪出。

所述定位机构随转盘2转动的过程中通过设置在工作墙板14上的上料工位、加湿工位、拧合工位、平整工位和卸料工位。

所述上料工位包括下料斗15，下料斗15通过摇筒曲柄33、摇筒连杆34、摇筒摇摆轴35、摇筒下料刮板36等实现摇摆下料，使得纸筒下落到纸筒中转槽37内。纸筒中转槽37与进筒推板3-5对应设置。

上料工位还设有将烟花纸筒的筒体装入定位机构的上筒机构，上筒机构主要包括进筒推板3-5；所述卸筒工位设有将烟花纸筒从定位机构中退出的退筒机构，退筒机构主要包括出筒推板3-4，本例中两者采用联动驱动传动机构：电机41依序通过主电机减速机42、主传动齿轮23、进出筒过桥齿轮24、进出筒齿轮25带动进出筒摇臂3旋转；进出筒摇臂3通过进出筒滑动杆3-2带动出筒推板3-4和进筒推板3-5同步往复运动。另外还包括起连接、导向、调节等辅助作用的进出筒摇臂连杆3-1、进出筒滑动杆滑动轮、进筒推板调节套3-6、进出筒滑动杆导向座3-8、进出筒滑动杆导向连接板3-9、进出筒滑动杆导向定位轮3-10等。

所述加湿工位包括加湿腔12，加湿腔12连通供水机构，加湿腔12装置在滑动平台上，滑动平台在曲柄连杆机构作用下沿导轨直线往复运动，运动方向指向所述定位机构，加湿腔12对应所述芯杆1。曲柄连杆机构连接加湿腔齿轮30。电机41依序通过主电机减速机42、主传动齿轮23、转盘主轴过桥齿轮22带动加湿腔齿轮30、拧合齿轮21、平整齿轮31同步转动。

所述拧合工位包括对应所述定位机构设置的旋转拧合模具：旋转驱动电机(图中未显示)通过拧合模具旋转驱动组件10-1带动拧合模具9旋转，拧合模具9及其旋转驱动机构装置在拧合滑动平台10上，拧合滑动平台10上通过拧合曲柄连杆8连接拧合齿轮21。

所述拧合模具9包括模腔，模腔尾端设有连接模具旋转驱动组件10-1的螺旋连接内孔912和对应的连接螺栓914，所述连接螺栓914设有轴向供胶中心孔915，轴向供胶中心孔915的外端连通拧合供胶管10-2，内端连通模腔侧壁内的供胶管道913。形成流畅的供胶体系。模腔包括环形端口901，环形端口901和模腔底面之间的模腔侧壁上设有第一出屑口904、第二出屑口903和第一加工斜棱902、第二加工斜棱906，所述模腔底面中心设置第一出胶口908，所述模腔侧壁设有第二出胶口910和第三出胶口911，第二出胶口910和第三出胶口911靠近所述环形端口901设置。以确保胶水供应满足拧合加工需求。本例中，所述模腔底面由第一底面905和第二底面907组成，模腔底面中心凸起，故而第一底面905和第二底面907都呈斜坡状,同时第一出屑口904的下端与第一底面905平齐，第二出屑口903的下端与模腔第二底面907平齐，故而便于胶水和纸屑的混合物流出，使得混合物无法在模腔内存留。避免出现所述混合物堵塞出胶口和附着在模腔侧壁上的情况发生，确保模具工作可靠、正常。所述第二加工斜棱906的表面设有由上至下分布的凹槽909，所述第三出胶口911设置在所述凹槽909内。进一步提高胶水供应及其拧合加工能力。

采用上述模具，将烟花纸筒的底端口插入在模腔内，模腔转动第一加工斜棱902、第二加工斜棱906向烟花纸筒的底端口旋转施压，结合胶水的作用，使得筒体底端部的筒壁柔化向筒体轴向中心拧合。

所述平整工位包括对应所述定位机构设置的旋转平整模具：平整模具6由模具旋转驱动电机39通过平整模具旋转驱动组件7-1带动旋转。平整模具6及其旋转驱动机构装置在平整滑动平台7上，运动方向指向所述定位机构。平整滑动平台7通过曲柄连杆机构连接平整齿轮31；所述曲柄连杆机构由平整曲柄4和平整弹性缓冲连杆5组成，平整弹性缓冲连杆5上设有缓冲弹簧组件。以延长平整模具6与筒体的接触时间，确保加工效果，同时保证与其他工位的运行同步协调。

本例中，所述平整模具6由杆体602和套体603组合而成，杆体602的顶端面构成所述模腔601的底面，杆体602的顶端面由三块扇形坡面607拼接组合而成，两扇形坡面607的邻接处构成凸起的棱体605，三条棱体605的内端汇合在汇合点606。杆体602尾部设有连接孔608。套体603尾端套在杆体602顶端，套体603的内腔侧壁构成所述模腔601的侧壁，设有三个出屑口604。套体603和杆体602的结合部通过销接或螺栓固定以便于拆卸。

采用上述平整模具6，将完成拧合加工的烟花纸筒的底端口插入在模腔601内，模腔601转动，三条棱体605和三块扇形坡面607向烟花纸筒的底端口旋转施压，使得纸筒的拧合部平整地封闭筒体端口，干燥后形成一个利用纸筒本体构成的封底构造，完成本体封底。

实施例2：如图17所示，与实施例1的不同之处在于，沿转盘圆周分布两组加工流程单元：

第一组加工流程单元包括：第一上料斗1001及其上筒机构1002、第一加湿工位1003及其加湿腔、第一拧合工位1004及其旋转拧合模具、第一平整工位1005及其旋转平整模具、第一卸料工位1006及其退筒机构，还包括与各工位对应的五个定位机构1000。

第二组加工流程单元包括：第二上料斗1007及其上筒机构1008、第二加湿工位1009及其加湿腔、第二拧合工位1010及其旋转拧合模具、第二平整工位1011及其旋转平整模具、第二卸料工位1012及其退筒机构，还包括与各工位对应的五个定位机构1000。

而且每一个定位机构1000包括两套并列设置的固定烟花纸筒的组件(如芯杆、压轮等)，上料工位、加湿工位、拧合工位、平整工位、卸料工位对应的设置两套上筒机构、加湿腔、旋转拧合模具、旋转平整模具和退筒机构。以提高加工效率。

实施例3：如图18所示，与实施例2的不同之处在于，每一个定位机构只包括一套固定烟花纸筒的组件(如芯杆、压轮等)。

实施例4：如图19所示，与实施例2的不同之处在于，沿转盘圆周只分布了一组加工流程单元。

实施例5：如图20所示，与实施例1的不同之处在于，所述同步传动机构没有采用传动齿轮组，而是采用了同步带236传动、并配置若干张紧轮。具体而言，传动墙板220上，拧合同步轮221、主传动同步轮223、进出筒同步轮225、加湿腔同步轮230、平整同步轮231由同步带236连接传动，同时设有一号张紧轮232、二号张紧轮233、三号张紧轮234、四号张紧轮235加以配合。传动链轮链条组也可以采用类似的配置完成。

上述的实现方式仅是为了清楚的说明本发明的技术方案，而不能理解为对本发明做出任何限制。本发明在本技术领域具有公知的多种替代或者变形，在不脱离本发明实质意义的前提下，均落入本发明的保护范围。