一种成型机丝束包开松高度控制装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种成型机丝束包开松高度控制装置，其包括：升降机构、支托机构、高度检测机构、控制机构和驱动机构，丝束包放置于支托机构的上表面，升降机构的顶面连接支托机构，对支托机构形成支撑；高度检测机构设置在丝束包上方，高度检测机构还连接控制机构，用于检测丝束包的高度信号，并输送给控制机构；控制机构通过驱动机构连接升降机构，控制机构根据输入的丝束包的高度信号，通过驱动机构控制升降机构的升降。本实用新型能够保证丝束包的高度在丝束开松过程中始终保持不变，消除因丝束包的高度变化引起丝束摆动幅度的变化而造成丝束的拉力变化，提高丝束吸阻稳定性。
【专利说明】一种成型机丝束包开松高度控制装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及烟草机械领域，特别是涉及一种成型机丝束包开松高度控制装置。
【背景技术】
[0002]丝束(醋酸纤维)是生产滤棒的主要成型材料之一。如图1所示，在现有滤棒成型机技术中，丝束I从丝束包2被抽出，经导向环3对中，然后再由导向板4引向伸展区。
[0003]丝束包2是由丝束I经层层堆积形成，抽取过程中是前后摆动同时伴随着左右移动，丝束I在丝束包2上的运动范围是丝束包2的上表面，并在导向环3处集中。在生产过程中，丝束I被不断地抽取出来，因此丝束包2的高度不断的降低，丝束包2与导向环3之间的距离也不断地变大，丝束I的摆动幅度在不断地变化，摆动幅度的变化将导致丝束I所受到的拉力波动，从而影响丝束I伸展与开松的效果，进而影响滤棒吸阻的稳定性。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提出一种成型机丝束包开松高度控制装置，其能够保证丝束包的高度在丝束开松过程中始终保持不变，消除因丝束包的高度变化弓I起丝束摆动幅度的变化而造成丝束的拉力变化，提高丝束吸阻稳定性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案:
[0006]一种成型机丝束包开松高度控制装置，其包括:升降机构、支托机构、高度检测机构、控制机构和驱动机构，丝束包放置于支托机构的上表面，其中:升降机构的顶面连接支托机构，对支托机构形成支撑；高度检测机构设置在丝束包上方，高度检测机构还连接控制机构，用于检测丝束包的高度信号，并输送给控制机构；控制机构通过驱动机构连接升降机构，控制机构根据输入的丝束包的高度信号，通过驱动机构控制升降机构的升降。
[0007]进一步地，升降机构包括支座和升降设备，其中:升降设备连接在支座上，并与驱动机构驱动连接；升降设备的顶部连接支托机构。
[0008]进一步地，升降设备包括壳体、蜗轮、蜗杆和螺杆，其中:蜗轮和蜗杆啮合，恰好容置于壳体中；壳体底面连接在支座上表面；蜗轮的中心带有内螺纹结构，与螺杆相配合;支托机构设置在螺杆的顶部；蜗杆与驱动机构驱动连接。
[0009]进一步地，螺杆的螺纹升角小于摩擦角；摩擦角为蜗杆上螺纹相对于螺杆上螺纹的摩擦角。
[0010]进一步地，升降设备还包括导向筒和方形的滑块，其中:导向筒连接在在壳体的底部；滑块连接在螺杆底部，与导向筒的内侧壁滑动连接。
[0011]进一步地，还包括:两个限位开关，分别设置在升降机构升降行程上、且能够由升降机构触发的最高点和最低点，最高点和最低点分别对应于支托机构的最高位、最低位；两个限位开关还与控制机构相连接，限位开关的触发信号均输送给控制机构，并由控制机构同步向驱动机构发出停止工作指令。[0012]进一步地，支座为一中空腔体，上底板和下底板分别开设有通孔；升降设备中的导向筒位于中空腔体中。
[0013]基于上述技术方案，本实用新型的优点是:
[0014]由于本实用新型通过设置升降机构、支托机构、高度检测机构、控制机构和驱动机构，并且升降机构的顶面连接支托机构，将高度检测机构设置在丝束包上方，高度检测机构还连接控制机构，控制机构通过驱动机构连接升降机构，控制机构根据输入的丝束包的高度信号，通过驱动机构控制升降机构的升降，因此本实用新型在丝束开松过程中，随着丝束包高度的不断降低，通过高度检测机构对丝束包的高度进行检测，并将检测到的高度信号传递给控制机构，控制机构通过驱动机构控制升降机构带动支托机构向上提升，使丝束包上表面与导向环之间的距离保持恒定，从而可以通过保证丝束包与导向环之间的距离在丝束开松过程中始终保持不变，消除因丝束包的高度变化引起丝束的拉力变化，进而提高了丝束吸阻稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0016]图1为现有技术中丝束开松的工作示意图；
[0017]图2为本实用新型成型机丝束包开松高度控制装置一实施例的结构示意图；
[0018]图3为图2中升降机构的结构示意图；
[0019]图4为图3中升降设备的结构示意图；
[0020]图5为图4中导向筒和滑块相配合的示意图；
[0021]图6为本实用新型自锁功能的原理示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
[0023]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0024]如图1、图2所示，本实用新型所提供的成型机丝束包开松高度控制装置包括升降机构5、支托机构6、高度检测机构7、控制机构8和驱动机构9，其中:丝束包2放置于支托机构6的上表面。升降机构5的顶面连接支托机构6,对支托机构6形成支撑,因此支托机构6及其上的丝束包2会随着升降机构5的升降动作而进行向上运行或向下运行。高度检测机构7设置在丝束包2上方，通常安装在丝束包2上方的导向环3上，从而为控制丝束包2的高度提供了一个参照位置。高度检测机构7还连接控制机构8，用于检测丝束包2的高度信号，并输送给控制机构8。本实施例中，高度检测机构7可以采用市面上的超声波传感器，高度测量过程中，超声波信号由超声波传感器中的探头发出，经丝束包2表面反射后折回，由同一个探头接收，测量超声波的整个运行时间，从而实现高度的测量，由此可以看出，该高度实际上是丝束包2的上表面与高度检测机构7所处水平面(导向环3所处水平面)之间的距离。
[0025]控制机构8通过驱动机构9连接升降机构5，控制机构5根据输入的丝束包2的高度信号，通过驱动机构9控制升降机构5的升降。本实施例中的驱动机构9采用的是伺服电机，为升降机构5提供动力。
[0026]因此，本实用新型所提供的成型机丝束包开松高度控制装置在丝束开松过程中，丝束包2的高度会不断地降低，而通过高度检测机构7不断地检测丝束包2的高度，并将检测到的高度信号传递给控制机构8，控制机构8通过驱动机构9控制升降机构5带动支托机构6向上提升，使丝束包2保存在恒定的位置，即，丝束包2上表面与导向环3之间的距离保持恒定。通过保证丝束包2的高度在丝束开松过程中始终保持不变，消除因丝束包2的高度变化引起丝束摆动幅度的变化而造成丝束的拉力变化，进而提高了丝束吸阻稳定性。
[0027]如图3所示，上述实施例中，升降机构5包括升降设备和支座51，其中:所述升降设备连接在支座51上，并与驱动机构9驱动连接。所述升降设备的顶部连接支托机构6。所述升降设备采用了螺杆涡轮机构，其由蜗轮减速部分与螺杆升降部分组成，其中的蜗轮减速部分是蜗杆传动，利用蜗杆带动蜗轮实现减速。
[0028]具体地，如图4所示，所述升降设备包括壳体52、蜗轮53、蜗杆54和螺杆55，其中:蜗轮53和蜗杆54啮合，恰好容置于壳体52中。驱动机构9驱动蜗杆54旋转时，蜗杆54将动力传递给蜗轮53，由于蜗轮53恰好容置在壳体52中，因此蜗轮53在竖直方向的自由度被限制，只能做旋转运动。壳体52底面通过螺栓固定连接在支座51上表面。蜗轮53的中心带有内螺纹结构，与螺杆55相配合。支托机构6设置在螺杆55的顶部，蜗杆54与驱动机构9驱动连接。驱动机构9驱动蜗杆54旋转时，蜗杆54将动力传递给蜗轮53，然后再通过螺杆55与蜗轮53之间的螺旋副的相互作用，使螺杆55实现上下移动。
[0029]另外，螺杆55的螺纹升角小于其摩擦角，所以所述升降设备具有自动锁定功能，即没有制动装置也可以保持载重，其原因在于:
[0030]如图6所示，螺杆55的螺纹假设为一斜面M，该斜面M卷绕在圆柱体上后形成螺杆55，与此相对应地，蜗杆53上的螺纹可以假设为一个滑块N，故蜗杆53上的螺纹和螺杆55上的螺纹之间的相互关系可以简化成滑块N沿斜面M滑动的关系。
[0031]由此可以看出:图中示出的a对应于螺杆55上螺纹旋转一周的长度，b对应于蜗杆53上的螺纹旋转的长度。图中的Θ则为螺杆55的螺纹升角，Φ为滑块N沿斜面M的摩擦角，该摩擦角实际上是蜗杆53上的螺纹相对于螺杆55上的螺纹的摩擦角，G为滑块N的重力，F为驱动机构9所提供的水平驱动力，Fe为斜面M对滑块N的支持力。
[0032]以滑块N为研究对象，则力学平衡方程为:F=Gtan( Θ - φ )，当G为蜗杆53上的螺纹所提供的驱动力，且摩擦角Φ大于螺纹升角Θ时，F才能为正值，从而才可以阻止滑块N下滑，也就是只有重力情况下，不致发生自行反转的自锁功能。
[0033]上述各实施例中，本实用新型所提供的成型机丝束包开松高度控制装置还包括导向限位机构11，导向限位机构11安装在升降机构5下部，对升降机构5进行导向和限位。
[0034]作为导向限位机构11的优选实施方式，如图5所示，限位机构11可以包括导向筒111和滑块112，其中:导向筒111连接在壳体52的底部。滑块112呈方形，连接在螺杆55底部，滑块112与导向筒111的内侧壁滑动连接。滑块112的棱边倒角，其作用是为了去除毛刺，也是为了便于零件装配。驱动机构9驱动蜗杆54旋转时，蜗杆54将动力传递给蜗轮53，由于蜗轮53恰好容置在壳体52中，因此蜗轮53在竖直方向的自由度被限制，只能做旋转运动，而螺杆55底部的导向装置限制了螺杆55的转动，这样通过螺杆55与蜗轮53之间的螺旋副的相互作用，使螺杆55实现上下移动。
[0035]如图3所示，支座51为一方形的中空腔体，其主体可以由铸铁铸造加工或者45钢焊接而成。导向筒111位于中空腔体中。中空腔体的上底板511的中心开设有通孔，用于穿入螺杆55。上底板511的四周有四个通孔，通过螺栓固定在壳体52的底部。中空腔体的下底板512的中心开设有通孔，导向筒111的底部可以穿过该通孔。下底板512的四周有四个通孔，通过螺栓将其固定在地板基座上。
[0036]支托机构6是由方钢焊接而成的四方形板，其通过螺栓固定在圆形连接头13上方，连接头13再用沉头螺钉固定在螺杆55的顶端面上。
[0037]如图3所示，上述实施例中，本实用新型所提供的成型机丝束包开松高度控制装置还包括两个限位开关10，限位开关10可以采用磁性开关，直接从市面购置获得。
[0038]两个限位开关10安装在导向限位机构11的导向筒111上，分别位于在升降机构5升降行程上的最高点和最低点，且能够由升降机构5触发。当然，限位开关10的位置可以根据生产需要进行调整。其中，所述最高点对应于升降机构5能够运行的最高位，该位置通常对应于丝束包2用尽的高度位置。最低点对应于升降机构5能够运行的最低位，该位置通常对应于丝束包2开始启用的高度位置。在升降机构5运行到最高点时，升降机构5能够将该最高点位置的限位开关10触发。在升降机构5运行到最低点时，升降机构5能够将该最低点位置的限位开关10触发。两个限位开关10还与控制机构8相连接，限位开关10的触发信号均可以输送给控制机构8，并由控制机构8同步向驱动机构9发出停止工作指令。
[0039]当丝束包2用尽时，此时升降机构5运行到所述最高点位置时，限位开关10触发，并且该触发信号输送给控制机构8，控制机构8接收到信号后，控制机构8同步向驱动机构9发出停止工作指令，从而升降机构5停止向上运行。待操作人员确定已起用旁边的备用丝束包，启动(比如手动)驱动机构9反向驱动，升降机构5开始向下运行，从而带动丝束包2下降，当升降机构5运行到所述最低点位置时，最低点位置的限位开关10触发，并且该触发信号输送给控制机构8，控制机构8接收到信号后，控制机构8同步向驱动机构9发出停止工作指令，通过其它辅助装置将备用的丝束包2送至支托机构6上，开始下一个循环运行。通过在升降行程的最高点和最低点设置限位开关，不仅可以提高控制精度，还能保证驱动机构9在无需运转的情况下能够及时停止转动，延长设备的使用寿命。
[0040]上述各实施例中，本实用新型还包括转动输入机构(图中未示出)，其与驱动机构9连接，用于向驱动机构9发出正转或反转工作指令。转动输入机构采用按钮作为正转开关和反转开关，并使二开关都与驱动机构9相连接，相当于驱动机构9的正转和反转开关，因此通过这两个开关便可以实现驱动机构9的正转和反转。转动输入机构的使用情形通常是，升降机构5上升到所述最高点位置，比如:当最高点位置的限位开关10触发，控制机构8同步向驱动机构9发出停止工作指令，升降机构5停止向上运行，此时待操作人员确定已起用旁边的备用丝束包，手动启动转动输入机构，便可以实现驱动机构9反向转动，实现升降机构5的下降运行。
[0041]当然，也不排除使转动输入机构与控制机构8连接，通过控制机构8向驱动机构9发出正转或反转工作指令。与上述实施例不相同的是:手动启动转动输入机构后，需要通过控制机构8，才能向驱动机构9发出正转或反转工作指令。
[0042]利用本实用新型所提供的成型机丝束包开松高度控制装置对丝束包2的高度进行控制时，在丝束开松过程中，高度检测机构7实时检测丝束包2的高度信号，将该高度信号输送给控制机构8，控制机构8通过驱动机构9控制升降机构5带动支托机构6向上提升，使丝束包2保存在恒定的位置。
[0043]当丝束包2用尽时，升降机构5正好运行到所述最高点的限位开关10的位置，触发限位开关10，控制机构8接到触发信号后将停止的升降机构5继续向上运行的动作，待操作人员确定已起用旁边的备用丝束包，手动启动转动输入机构，使驱动机构9反转，降下支托机构6，直到升降机构5运行到所述最低点的限位开关10的位置，触发限位开关10，控制机构8接到触发信号后将停止的升降机构5继续向下运行的动作，通过其它辅助装置将备用的丝束包送至支托机构6上，开始下一个循环运行。
[0044]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种成型机丝束包开松高度控制装置，其特征在于，包括: 升降机构、支托机构、高度检测机构、控制机构和驱动机构，丝束包放置于支托机构的上表面，其中: 升降机构的顶面连接支托机构，对支托机构形成支撑； 高度检测机构设置在丝束包上方，高度检测机构还连接控制机构，用于检测丝束包的高度信号，并输送给控制机构； 控制机构通过驱动机构连接升降机构，控制机构根据输入的丝束包的高度信号，通过驱动机构控制升降机构的升降。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于， 升降机构包括支座和升降设备，其中: 升降设备连接在支座上，并与驱动机构驱动连接； 升降设备的顶部连接支托机构。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于， 升降设备包括壳体、蜗轮、蜗杆和螺杆，其中: 蜗轮和蜗杆哨合，恰好容置于壳体中； 壳体底面连接在支座上表面； 蜗轮的中心带有内螺纹结构，与螺杆相配合； 支托机构设置在螺杆的顶部； 蜗杆与驱动机构驱动连接。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于， 螺杆的螺纹升角小于摩擦角； 摩擦角为蜗杆上螺纹相对于螺杆上螺纹的摩擦角。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于， 升降设备还包括导向筒和方形的滑块，其中: 导向筒连接在在壳体的底部； 滑块连接在螺杆底部，与导向筒的内侧壁滑动连接。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括: 两个限位开关，分别设置在升降机构升降行程上、且能够由升降机构触发的最高点和最低点，最高点和最低点分别对应于支托机构的最高位、最低位； 两个限位开关还与控制机构相连接，限位开关的触发信号均输送给控制机构，并由控制机构同步向驱动机构发出停止工作指令。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于， 支座为一中空腔体，上底板和下底板分别开设有通孔； 升降设备中的导向筒位于中空腔体中。
【文档编号】A24D3/02GK203762277SQ201420122447
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】王己锋, 周培琛, 张小杭, 周武, 连铁生, 赖大斌, 黄建龙, 吴俊春, 卢武宇 申请人:龙岩烟草工业有限责任公司