一种纸筒修复设备的制作方法

本申请涉及造纸机械设备领域，尤其涉及一种纸筒修复设备。

背景技术：

造纸过程中，经过烘缸干燥的宽幅纸张需要卷绕在特定尺寸的纸筒上。纸筒为圆柱筒状，内孔的端部和造纸机纸架上的锥头配合。多次使用后，纸筒内孔的端部会因为锥头的挤压而损坏。

为降低成本、实现纸筒的重复利用，纸筒的端部损坏后，工作人员会将纸筒端部被锥头夹持的区域切除，并对纸筒的端部内孔或者端部外圆进行再加工。再加工后两个纸筒的端部内孔和端部外圆尺寸配合，可被粘接剂粘接固定。

现有技术中，纸筒端部损坏部分的切割工作由工作人员操作电锯完成。在切割过程中，因为电锯的切割方向并不垂直于纸筒的轴向方向，所以切割纸筒形成的新端面也不垂直于纸筒的轴向。因为纸筒新端面切割的形状随机，所以加工端部内孔或者端部外圆的高度或者形状并不完全匹配，造成两个纸筒的自由端端面不能完全贴合。因为纸筒的自由端端面不能完全贴合，所以在使用过程中，相互配合的纸筒自由端在锥头的轴向力作用下出现应力集中、内部损坏。而纸筒内部损坏可能产生严重的生产事故。

技术实现要素：

本申请提供一种纸筒修复设备，可以使待修复纸筒切割后端面所在平面垂直于纸筒的直径。

本实用新型实施例提供一种纸筒修复设备，包括基座和至少三个纸筒滚轮；

各个纸筒滚轮均安装在所述基座上；

各个纸筒滚轮的转轴均平行，并且，至少两个纸筒滚轮在轴向方向间隔设置；

还包括切断装置和驱动待切割纸筒转动的驱动装置；

所述切断装置包括切断刀和切刀驱动机构；

所述切断刀设置在所述切刀驱动机构的自由端；

所述切刀驱动机构驱动所述切断刀在垂直于所述纸筒滚轮轴线的平面移动。

可选的，所述切刀驱动机构包括支架、摆杆和伸缩部件；

所述支架安装在所述基座上；

所述摆杆的中部与所述支架铰接；

所述伸缩部件的一个自由端与所述支架铰接，另一个自由端与所述摆杆的一个自由端铰接；

所述切断刀安装在所述摆杆的另一个自由端侧；

所述伸缩部件的伸缩方向和所述摆杆的摆动方向均垂直于所述纸筒滚轮的转轴。

可选的，还包括导轨、丝杠、伺服电机和滑块；

所述导轨、所述丝杠和所述伺服电机均安装在所述基座上，并且，与所述切断装置同侧设置；

所述伺服电机驱动所述丝杠转动；

所述滑块与所述丝杠螺纹连接，并且，与所述导轨卡接；

所述伺服电机驱动所述滑块延所述导轨的延伸方向平移；

所述导轨的延伸方向与所述纸筒滚轮转轴之间的夹角小于90°；

所述支架固定在所述滑块上。

可选的，还包括刹车器；

所述刹车器包括刹车片和刹车卡盘；

所述刹车片与所述基座固定连接并且与所述导轨平行；

所述刹车卡盘与所述滑块固定连接。

可选的，所述驱动装置包括回转卡盘；

所述回转卡盘设置在所述基座上；

所述回转卡盘的转轴平行于所述纸筒滚轮的转轴，并且，到各个所述纸筒滚轮表面所在圆弧面的距离均等于待修复纸筒的外圆半径。

可选的，还包括卡环和刀具组件；

所述卡环的一端与所述基座铰接，另一端可拆卸地与基座固定连接；

所述卡环的内侧面面向所述纸筒滚轮；

所述刀具组件包括进给机构、刀架和成型刀；

所述刀架的转轴平行于所述纸筒滚轮，并且，所述刀架的转轴到各个所述纸筒滚轮表面的距离均等于待修复纸筒的外圆半径；

所述进给机构设置在所述基座上，带动所述刀架转动并且驱动所述刀架延轴向移动；

所述成型刀固定安装在所述刀架上；所述成型刀的刀刃到所述刀架转轴的距离等于待修复纸筒对应位置处需加工形成的半径。

可选的，所述刀架包括延转轴方向伸出的外径架和内径架；

所述外径架到所述刀架转轴的距离大于待修复纸筒的外圆半径；所述内径架到所述刀架转轴的距离小于待修复纸筒的内孔半径；

所述成型刀包括外圆成型刀和内孔成型刀；

所述外圆成型刀安装在所述外径架的内侧；

所述内孔成型刀安装在所述内径架的外侧。

可选的，所述外圆成型刀的刀刃到所述刀架的转轴的距离可调；

所述内孔成型刀的刀刃到所述刀架的转轴的距离可调。

可选的，所述刀具组件包括第一直角量具和第二直角量具；

所述第一直角量具安装在所述外径架的内侧；所述第一直角量具的刻度边垂直于所述刀架转轴，所述第一直角量具的定位边平行于所述刀架的转轴；

所述第二直角量具安装在所述内径架的外侧；所述第二直角量具的刻度边垂直于所述刀架转轴，所述第二直角量具的定位边平行于所述刀架的转轴。

可选的，所述外圆成型刀的刀刃到刀架转轴的距离和所述内孔成型刀的刀刃到刀架转轴的距离之和等于待修复纸需加工形成的直径。

本实用新型实施例提供的纸筒修复设备，纸筒通过至少四个纸筒滚轮支撑并在驱动装置驱动下转动，同时，切断装置中的切断刀在切断驱动机构的带动下延垂直于纸筒滚轮轴向所在平面移动搭靠在纸筒上进行切割。因为切断刀的切割方向垂直于纸筒的轴向，所以切割后纸筒端面也垂直于纸筒的轴向。

附图说明

为更清楚地说明背景技术或本实用新型的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式中结合使用的附图作简单地介绍；显而易见地，以下结合具体实施方式的附图仅是用于方便理解本实用新型实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例纸筒修复设备正视图；

图2是图1中A-A方向的截面示意图；

图3是图1中的B-B截面示意图。

图4是图2中E区域放大示意图；

图5是图1中C区域放大示意图；

图6是图1中D-D方向示意图。

其中：，11-基座，12-第一纸筒滚轮，13-第二纸筒滚轮，14-切断装置，141-切断刀，142-支架，143-摆杆，144-气压缸，5-驱动装置，151-回转卡盘，16-导轨，17-丝杠，18-伺服电机，19-滑块，20-刹车器，201-刹车片，202-刹车卡盘21-卡环，22-刀具组件，221-进给机构，222-外径架，223-内径架，224-外圆成型刀，225-内孔成型刀，226-第一直角量具，227-第二直角量具。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都应当属于本实用新型保护的范围。

图1是实施例纸筒修复设备正视图，图2是图1中A-A方向的截面示意图。如图1和图2所示，本实施例提供的纸筒修复设备包括基座11、第一纸筒滚轮12和第二纸筒滚轮13。基座11作为整个纸筒修复设备的底座，起到承载其他部件和待修复纸筒01的作用。第一纸筒滚轮12和第二纸筒滚轮13均安装在基座11上，均可亿相对于基座11转动，并且，第一纸筒滚轮12转轴平行于第二纸筒滚轮13的转轴。

如图1和图2所示，本实施例中，纸筒修复设备包括两个半径相同的第一纸筒滚轮12和两个半径相同的第二纸筒滚轮13。两个第一纸筒滚轮12同轴设置，两个第二纸筒滚轮13同轴设置。待修复纸筒01搭放在第一纸筒滚轮12和第二纸筒滚轮13上，可以相对基座11转动。当然，在其他实施例中，也可以设置多个不同轴设置的纸筒滚轮，并且各个纸筒滚轮的转轴均平行；另外，为了保证放置在纸筒修复设备上纸筒的稳定性和可旋转性，基座11上至少安装三个纸筒滚轮，并且，至少两个纸筒滚轮在轴向方向间隔设置。另外，各个纸筒滚轮均与待修复纸筒01的外圆柱面相切。

本实施例中的纸筒修复设备还包括驱动装置15和切断装置。驱动装置15用于驱动放置在纸筒滚轮上的待修复纸筒01转动，切断装置切割旋转的待修复纸筒01。

如图2所示，本实施例中，驱动装置15设置在纸筒修复设备的右侧，包括驱动电机、驱动转轴、传动皮带和回转卡盘151。传动皮带连接驱动电机的输出端和驱动转轴，回转卡盘151的中心轴和回转卡盘151连接，驱动电机转动而带动回转卡盘151转动。回转卡盘151中的各个卡爪张紧配配合可以夹住待修复纸筒01。

图3是图1中的B-B截面示意图。如图3所示，本实施例中，回转卡盘151为三卡爪回转卡盘，卡爪采用气动方式实现定位。为了使待修复纸筒01端部仍保持圆柱状、避免回转卡盘151抓紧纸筒时造成压溃，本实施例采用内孔式的回转卡盘151，即回转卡盘151通过卡住纸筒的内孔夹持纸筒。当然，其他实施例也可采用外圆式的回转卡盘151。另外，作为一种替代方式，其他实施例中，也可采用驱动电机驱动纸筒滚轮转动，由纸筒滚轮驱动纸筒转动，即驱动装置15为直接与纸筒滚轮连接的动力装置。

如图1和图2所示，切断装置包括切断刀141和切刀驱动机构。切断刀141设置在切刀驱动机构的自由端，切刀驱动机构驱动切断刀141在垂直于纸筒滚轮轴向的平面移动。因为切刀驱动机构在垂直于纸筒滚轮的轴向方向移动，所以切断刀141的移动方向一定垂直于待修复滚筒的延伸方向，继而使得切割后的纸筒端面为垂直于纸筒轴向的平面。

本实施例中，切刀驱动机构包括支架142、摆杆143和伸缩部件。其中支架142安装在基座11上，起到支撑摆杆143和伸缩部件的作用；摆杆143的中部与支架142铰接，并且摆杆143的摆动方向垂直于纸筒滚轮的轴线；伸缩部件的一个自由端与支架142铰接，另一个自由端与摆杆143的一个自由端；伸缩部件的伸缩方向也垂直于纸筒滚轮的转动；伸缩部件伸缩而带动摆杆143往复摆动；切断刀141安装在摆杆143与纸筒滚轮同侧的自由端，摆杆143摆动时，切断刀141也随之摆动。如此，切断刀141可以在工作位和非工作位切换。当然，在其他实施例中，切刀驱动机构也可以采用其他类型的机构，例如可以直接采用伸缩部件。

本实施例中，驱动摆杆143摆动的伸缩部件采用气压缸144，实际应用中也可以采用液压缸或者电动推杆。如图2所示，本实施例中的切断刀141为圆盘形刀；圆盘形刀可以由电动机驱动，也可自由转动；为了保证切刀质量，圆盘形切断刀141的刀刃朝向应当与旋转卡盘的转动方向相反。

实际应用中，不同型号造纸机锥头尺寸可能不同，使得待修复滚筒端部破坏的深度不同。为了采用同一套切断装置切割不同破坏深度的待修复纸筒01，本实用新型实施例纸筒修复设备还包括驱动切刀驱动机构延纸筒滚轮轴向移动的移动部件。

图4是图2中E区域放大示意图。如图1、图2和图4所示，纸筒修复设备包括导轨16、丝杠17、伺服电机18和滑块19。导轨16、丝杠17和伺服电机18均安装在基座11上，并且各个部件均与切断装置14同侧设置。其中：伺服电机18驱动丝杠17转动；滑块19与丝杠17螺纹连接，并且与导轨16卡接；丝杠17的延伸方向和导轨16的延伸方向均平行于纸筒滚轮转轴。支架142固定安装在滑块19上。伺服电机18转动时，滑块19延导轨16的延伸方向滑动而带动支架142移动，使切断刀141和切刀驱动机构延纸筒滚轮的轴向移动。当然，在其他实施例中，丝杠17的延伸方向和导轨16的延伸方向也可以与纸筒滚轮转轴之间有一定的夹角，但是夹角理论上应当小于90°。

本实施例中，切断装置平移由伺服电机18实现，虽然伺服电机18能够根据控制信号准确控制转动行程。但是，因为切断装置本身质量较大(惯性较大)，所以在滑块19移动过程中，滑块19的运动行程可能与预计行程有较大差异。为减小滑块19实际运动行程和预计行程的差异，纸筒修复设备还包括刹车器20；刹车器20包括刹车片201和刹车卡盘202。刹车片201与基座11固定连接并且与导轨16平行设置；刹车卡盘202与滑块19固定连接。伺服电机18停转的同时，刹车卡盘202动作而卡住刹车片201，实现滑块19和切断装置14的减速。

本实施例中，丝杠17、滑块19和导轨16可采用市面上出售的成套设备。具体应用中，丝杠17和滑块19组成的丝杠副优选采用滚珠丝杠副。

除具有前述实现纸筒切断的部件外，本实施例纸筒修复设备还包括用于纸筒端部加工的刀具组件22和定位纸筒的部件。

如图1和图2所示，本实施例中定位纸筒的部件为卡环21。卡环21的一端与基座11铰接，另一端通过螺栓与基座11可拆卸的固定连接。在需要加工纸筒的端部时，卡环21套在纸筒上，并且自由端与基座11固定连接后，卡环21的内侧面面向纸筒滚轮、与纸筒滚轮配合而夹紧纸筒。当然，其他实施例也可以采用其他类型的用于定位纸筒的部件，或者直接采用前述驱动装置驱动纸筒相对于刀具组件22反向转动。

卡环21定位纸筒后，用于纸筒加工的刀具组件22可对纸筒的外径或者内径进行再加工。具体的，刀具组件22包括进给机构221、刀架和成型刀。

刀架的转轴平行于纸筒滚轮，并且，刀架转轴到各个纸筒滚轮表面的距离均等于待修复纸筒01的半径。进给机构221设置在基座11上，在电动机驱动下，可以带动刀架转动并延刀架转轴轴向移动。

成型刀固定安装在刀架上，并且成型刀的刀刃到刀架转轴的距离等于待修复纸筒01对应位置处需加工成型的半径。实际应用中，如果成型刀用于加工纸筒的外圆，则成型刀的刀刃指向刀架的转轴；如果成型刀用于加工纸筒的内孔，则成型刀的刀刃指向纸筒的外周侧。

图5是图1中C区域放大示意图，图6是图1中D-D方向示意图。如图5和图6所示，本实施例中，刀架包括外径架222和内径架223，外径架222和内径架223均延转轴方向向纸筒侧延伸；外径架222到刀架转轴的距离大于待修纸筒的外圆半径，内径架223到刀架转轴的距离小于待修复纸筒01的内孔半径。如此，在纸筒端部加工过程中，外径架222位于纸筒的外侧，内径架223位于纸筒的内孔中，二者不会与纸筒圆环干涉。

与前述刀架对应的，成型刀包括外圆成型刀224和内孔成型刀225。外圆成型刀224安装在外径架222的内侧，内孔成型刀225安装在内径架223的外侧。

为了适应不同半径尺寸的纸筒或者调整纸筒的径向切削量，本实施例中，外圆成型刀224在外径架222上的位置可调，以改变外圆成型刀224的刀刃到刀架转轴的距离；同样的，内孔成型刀225内径架223上的位置可调，以改变内孔成型刀225的刀刃到刀架转轴的距离。

为测量外圆成型刀224的刀刃和内孔成型刀225的刀刃到刀架转轴的距离，刀具组件22还包括第一直角量具226和第二直角量具227。第一直角量具226安装在外径架222的内侧；第一直角量具226的刻度边垂直于刀架的转轴，而第一直角量具226的定位边平行于刀架转轴。对应的，第二直角量具227安装在内径架223的外侧；第二直角量具227的刻度边也垂直于刀架的转轴，而第二直角量具227的定位边平行于刀架的转轴。在其他实施例中，用于测量外圆成型刀224和内孔成型刀225刀刃分别到刀架转轴距离的量具也可以是其他形状，只要经过尺寸标定即可。

实际应用中，本实施例中的纸筒修复设备仅用于同一尺寸纸筒的加工，为使加工纸筒端部的内孔和外圆尺寸配合，外圆成型刀224的刀刃刀刀架转轴的距离和内孔成型刀225的刀刃刀刀架转轴的距离之和等于待修复纸筒01需加工形成的直径。

以上对本实用新型实施例中的纸筒修复设备进行了详细介绍。本部分采用具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想，在不脱离本实用新型原理的情况下，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。