薄片材料褶皱成型装置的制作方法

本实用新型属于薄片材料加工成型设备技术领域，具体涉及一种薄片材料褶皱成型装置。

背景技术：
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传统烟草为高温燃烧型，随着时代的发展，传统烟草二手烟的危害越来越受到人们的重视。随着技术的进步，新型烟草，即，低温不燃烧香烟顺应市场而出现；这种烟草为烤烟型的，不产生二手烟，不燃烧，时尚前卫、对人体危害较小。低温不燃烧香烟是在烟卷前端设置加热装置，利用加热装置对烟卷加热使其产生烟雾，烟卷后端设置降温段。低温不燃烧香烟的降温段与传统香烟的过滤嘴也不同，它通常采用薄片状的PLA材料，PLA材料一般为质地较硬，在制作成低温不燃烧香烟的降温段时，通常是将平展、质地相对较硬的薄片状PLA材料经收束设备收卷制成，为保证收束效果，目前在收束工艺之前，先在平展、质地相对较硬的薄片状PLA材料褶皱成型，然后收卷包装在烟纸内，在此条件下，如何将薄片状PLA材料褶皱成型成为低温不燃烧香烟生产制造的一个难题。

技术实现要素：

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本实用新型提供了一种薄片材料褶皱成型装置，它是设置两个相对转动的齿辊，分别为固定齿辊和活动齿辊，活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙内，薄片材料从固定齿辊与活动齿辊之间通过时，薄片材料被挤压褶皱成型，通过精确控制活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙内的插入长度，使薄片材料在褶皱成型时不会被切割，保证薄片褶皱时的完整性。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种薄片材料褶皱成型装置，其中：包括机架、固定齿辊、活动齿辊、主传动机构、调整架及调整机构，所述的机架上设置有固定齿辊，固定齿辊相对机架转动，所述的机架内设置有调整架，所述的调整架的中部与机架铰接，所述的调整架上设置有活动齿辊，活动齿辊相对调整架转动，固定齿辊与活动齿辊相对转动，所述的机架上设置有主传动机构，所述的主传动机构为固定齿辊及活动齿辊提供转动动力及传动，所述的机架上设置有调整机构，所述的调整机构使调整架相对机架摆动，所述的固定齿辊与活动齿辊结构相同，均包括辊轴、连接端板及齿辊，所述的齿辊为筒状结构，其外圆周上设置有滚齿，所述的辊轴穿装在齿辊内，且辊轴上设置有连接端板，辊轴与齿辊通过连接端板连接，所述的辊轴与调整架通过轴承连接，所述的滚齿的截面形状为锥形，滚齿的齿顶为圆弧形，所述的活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙内，所述的机架内设置有出料滑板，所述的出料滑板设置在固定齿辊与活动齿辊的下方。

进一步，所述的齿辊的两个相邻滚齿之间的夹角β为30~90°，两个相邻滚齿之间的距离a为0.5~2.4mm。

进一步，所述的活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙内的插入长度小于滚齿的齿高。

进一步，所述的调整机构包括第一调整气缸、第二调整气缸、第三调整气缸、顶丝机构、偏心轮及调整转轴，所述的第一调整气缸及第二调整气缸设置在机架上，位于调整架的一侧，所述的第一调整气缸的伸缩杆及第二调整气缸的伸缩杆均与调整架对应，且第一调整气缸位于第二调整气缸的上方，所述的顶丝机构及第三调整气缸设置在机架上，位于调整架的另一侧，所述的第三调整气缸的伸缩杆与调整转轴铰接，所述的调整转轴与机架连接且相对机架转动，所述的调整转轴上设置有偏心轮，所述的偏心轮与调整架对应， 所述的顶丝机构包括直流减速电机、丝杠及螺套，所述的直流减速电机设置在机架上，直流减速电机的主轴通过联轴器连接螺套，所述的螺套与机架通过轴承连接，所述的螺套内通过螺纹连接有丝杠，丝杠的一端穿装在螺套内，丝杠的另一端设置有推块，推块与调节架对应。

进一步，所述的机架上设置有编码器，所述的编码器连接直流减速电机的接线盒。

进一步，所述的主传动机构包括电机、传动装置、输入轴、传动箱、主动齿轮、换向齿轮、固定辊驱动齿轮及活动辊驱动齿轮，所述的电机设置在机架上，电机的主轴通过传动装置与输入轴连接，所述的输入轴设置在传动箱内，且调整架与机架的铰接轴线与输入轴的轴线同轴，铰接轴线到活动齿辊的轴线之间的距离与主动齿轮的分度圆直径相等，所述的输入轴的位于传动箱内的部分设置有主动齿轮，所述的传动箱内设置换向齿轮，所述的主动齿轮与换向齿轮相互啮合，所述的换向齿轮与固定辊驱动齿轮相互啮合，所述的固定辊驱动齿轮与固定齿辊的辊轴连接，所述的主动齿轮与活动辊驱动齿轮相互啮合，活动辊驱动齿轮与活动齿辊的辊轴连接。

进一步，所述的调整架及机架上均设置有齿辊清理装置，所述的机架上的齿辊清理装置对应固定齿辊，所述的调整架上的齿辊清理装置对应活动齿辊，所述的齿辊清理装置包括清理座、清理辊、清理凸轮、梳齿及清理转轴，所述的清理座设置在调整架上，所述的清理座内穿装有清理转轴，所述的清理转轴与清理凸轮连接，所述的清理凸轮上连接有清理辊，清理辊的外圆周上设置有清理梳齿，所述的清理梳齿与活动齿辊的相邻的两个滚齿间隙对应，所述的清理转轴上连接有转动环，所述的转动环上设置有调整手柄。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型是设置两个相对转动的齿辊，分别为固定齿辊和活动齿辊，活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙内，薄片材料从固定齿辊与活动齿辊之间通过时，薄片材料被挤压褶皱成型，通过精确控制活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙内的插入长度，使薄片材料在褶皱成型时不会被切割，保证薄片褶皱时的完整性。

2、本实用新型的滚齿的截面形状为锥形，滚齿的齿顶为圆弧形，调整活动齿辊的滚齿插入固定齿辊的滚齿间隙的插入长度，则在固定齿辊与活动齿辊转动过程中，进入固定齿辊与活动齿辊之间的薄片材料被挤压褶皱成型，且不会对薄片材料产生切割甚至切断。

3、本实用新型的主传动机构的活动辊驱动齿轮与主动齿轮相互啮合，且主动齿轮设置在输入轴上，活动辊驱动齿轮设置在活动齿辊的辊轴上，调整架与机架的铰接轴线与输入轴的轴线同轴，且，铰接轴线到活动齿辊的轴线之间的距离与主动齿轮的分度圆直径相等，则在调整架摆动过程中，活动辊驱动齿轮以输入轴的轴线为中心沿主动齿轮滚动，活动辊驱动齿轮与主动齿轮形成行星轮结构，在保证调整架摆动过程中，主动齿轮始终与活动辊驱动齿轮啮合。

4、本实用新型的的机架及调整架上均设置有齿辊清理装置，通过操作调整手柄，使清理转轴转动，从而使清理凸轮偏转，使清理辊靠近或者远离活动齿辊或固定齿辊，清理辊靠近活动齿辊或固定齿辊，清理梳齿插入活动齿辊或固定齿辊的相邻的两个滚齿之间的间隙内，在活动齿辊或固定齿辊转动过程中，清理梳齿清理滚齿间隙内的积屑。

5、本实用新型的调整机构通过第一调整气缸及偏心轮夹持调整架，使调整架保持不动，然后通过第二调整气缸及顶丝机构夹持调整架的下部，之后松开第一调整气缸及偏心轮，操作顶丝机构及第二调整气缸，使调整架围绕其与机架的铰接点偏转，从而调整固定齿辊与活动齿辊之间的间隙，通过间隙调整保证褶皱的同时又不会切断薄片材料，同时通过编码器控制顶丝机构的直流减速电机的转动角度，可实现高精度微调。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型去除机架后的结构示意图；

图3为本实用新型的调整机构的结构示意图；

图4为本实用新型的主传动机构的结构示意图；

图5为本实用新型的活动齿辊的结构示意图；

图6为本实用新型的活动齿辊的滚齿的放大结构示意图；

图7为本实用新型的齿辊清理装置的结构示意图；

机架1；固定齿辊2；活动齿辊3；调整架4；辊轴5；连接端板6；；齿辊7；第一调整气缸8；第二调整气缸9；第三调整气缸10；偏心轮11；调整转轴12；直流减速电机13；丝杠14；螺套15；推块16；编码器17；电机18；传动装置19；输入轴20；传动箱21；主动齿轮22；换向齿轮23；固定辊驱动齿轮24；活动辊驱动齿轮25；清理座26；清理辊27；清理凸轮28；梳齿29；清理转轴30；转动环31；调整手柄32；铰接轴33。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6及图7所示，一种薄片材料褶皱成型装置，包括机架1、固定齿辊2、活动齿辊3、主传动机构、调整架4及调整机构，所述的机架1上设置有固定齿辊2，固定齿辊2相对机架1转动，所述的机架1内设置有调整架4，所述的调整架4的中部与机架1铜鼓铰接轴33铰接，所述的调整架4上设置有活动齿辊3，活动齿辊3相对调整架4转动，固定齿辊2与活动齿辊3相对转动，所述的机架1上设置有主传动机构，所述的主传动机构为固定齿辊2及活动齿辊3提供转动动力及传动，主传动机构包括电机18、传动装置19、输入轴20、传动箱21、主动齿轮22、换向齿轮23、固定辊驱动齿轮24及活动辊驱动齿轮25，所述的电机18设置在机架1上，电机18的主轴通过传动装置19与输入轴20连接，所述的输入轴20设置在传动箱21内，且调整架4与机架1的铰接轴线与输入轴20的轴线同轴，铰接轴线到活动齿辊3的轴线之间的距离与主动齿轮22的分度圆直径相等，所述的输入轴20的位于传动箱21内的部分设置有主动齿轮22，所述的传动箱21内设置换向齿轮23，所述的主动齿轮22与换向齿轮23相互啮合，所述的换向齿轮23与固定辊驱动齿轮24相互啮合，所述的固定辊驱动齿轮24与固定齿辊2的辊轴5连接，所述的主动齿轮22与活动辊驱动齿轮25相互啮合，活动辊驱动齿轮25与活动齿辊3的辊轴5连接。

所述的机架1上设置有调整机构，所述的调整机构使调整架4相对机架1摆动，调整机构包括第一调整气缸8、第二调整气缸9、第三调整气缸10、顶丝机构、偏心轮11及调整转轴12，所述的第一调整气缸8及第二调整气缸9设置在机架1上，位于调整架4的一侧，所述的第一调整气缸8的伸缩杆及第二调整气缸9的伸缩杆均与调整架4对应，且第一调整气缸8位于第二调整气缸9的上方，所述的顶丝机构及第三调整气缸10设置在机架1上，位于调整架4的另一侧，所述的第三调整气缸10的伸缩杆与调整转轴12铰接，所述的调整转轴12与机架1连接且相对机架1转动，所述的调整转轴12上设置有偏心轮11，所述的偏心轮11与调整架4对应， 所述的顶丝机构包括直流减速电机13、丝杠14及螺套15，所述的直流减速电机13设置在机架1上，直流减速电机13的主轴通过联轴器连接螺套15，所述的螺套15与机架1通过轴承连接，所述的螺套15内通过螺纹连接有丝杠14，丝杠14的一端穿装在螺套15内，丝杠14的另一端设置有推块16，推块16与调节架对应。

所述的固定齿辊2与活动齿辊3结构相同，均包括辊轴5、连接端板6及齿辊7，所述的齿辊7为筒状结构，其外圆周上设置有滚齿，所述的辊轴5穿装在齿辊7内，且辊轴5上设置有连接端板6，辊轴5与齿辊7通过连接端板6连接，所述的辊轴5与调整架4通过轴承连接，所述的滚齿的截面形状为锥形，滚齿的齿顶为圆弧形，齿辊7的两个相邻滚齿之间的夹角β为30~90°，两个相邻滚齿之间的距离a为0.5~2.4mm，所述的活动齿辊3的滚齿插入固定齿辊2的滚齿间隙内，所述的活动齿辊3的滚齿插入固定齿辊2的滚齿间隙内的插入长度小于滚齿的齿高。固定齿辊2的滚齿齿顶与活动齿辊3的滚齿齿顶之间的距离为薄片材料的厚度相同，所述的机架1内设置有出料滑板，所述的出料滑板设置在固定齿辊2与活动齿辊3的下方。

所述的调整架4及机架1上均设置有齿辊清理装置，所述的机架1上的齿辊清理装置对应固定齿辊2，所述的调整架4上的齿辊清理装置对应活动齿辊3，所述的齿辊清理装置包括清理座26、清理辊27、清理凸轮28、梳齿29及清理转轴30，所述的清理座26设置在调整架4上，所述的清理座26内穿装有清理转轴30，所述的清理转轴30与清理凸轮28连接，所述的清理凸轮28上连接有清理辊27，清理辊27的外圆周上设置有清理梳齿29，所述的清理梳齿29与活动齿辊3的相邻的两个滚齿间隙对应，所述的清理转轴30上连接有转动环31，所述的转动环31上设置有调整手柄32。

使用时，启动电机18，电机18通过传动装置19驱动输入轴20转动，从而带动主动齿轮22转动，主动齿轮22带动换向齿轮23及活动辊驱动齿轮25转动，换向齿轮23带动固定辊驱动齿轮24转动，从而使固定齿辊2及活动齿辊3相对转动。

启动直流减速电机13，直流减速电机13带动螺套15转动，从而使丝杠14沿螺套15内腔移动，丝杠14将推块16移动至指定位置，该指定位置要求在第一调整气缸8推动调整架4与偏心轮11接触时，推块16恰好运动到与调整架4接触，推块16与调整架4接触后，停止直流减速电机13。

启动第三调整气缸10，第三调整气缸10的伸缩杆伸出，带动调整转轴12转动，从而带动偏心轮11转动，第三调整气缸10的伸缩杆伸出至最大行程时，第三调整气缸10保压，第一调整气缸8动作，快速推动调整架4向前移动，直至调整架4与偏心轮11接触为止。此时，偏心轮11及第一调整气缸8夹持调整架4，防止调整架4摆动，且丝杠14带动推块16刚好与调整架4下部接触。

启动第二调整气缸9，第二调整气缸9的伸缩杆伸出直至与调整架4接触；此时第二调整气缸9及丝杠14从下部夹持调整架4。

然后，第三调整气缸10的伸缩杆缩回，带动偏心轮11旋转直至与偏心轮11与调整架4分离；第一调整气缸8的伸缩杆缩回；此时仅第二调整气缸9及丝杠14夹持调整架4。

再次启动直流减速电机13，调整架4在第二调整气缸9及丝杠14的共同作用下，平缓的围绕调整架4与机架1的铰接轴摆动，直至调整架4上的活动齿辊3摆动至工作位置停止。在此过程中，第二调整气缸9与丝杠14始终夹持调整架4。

活动齿辊3加速转动，待褶皱薄片状PLA材料从固定齿辊2与活动齿辊3之间穿过，固定齿辊2与活动齿辊3相互配合将薄片状PLA材料表面挤压褶皱成型。

由于不同批次的薄片状PLA材料厚度存在差异，为保证薄片状PLA材料的褶皱成型效果，针对不同批次的薄片状PLA材料，固定齿辊2与活动齿辊3之间的间隙可微调。本实用新型的直流减速电机13在编码器17的控制下，直流减速电机13旋转一周被均匀分为120份，丝杠14为M24×1.25；即直流减速电机13旋转一周，丝杠14水平移动1.25mm；调整架4与机架1的铰接轴线为中心线，铰接轴线到丝杠14轴线之间的距离与铰接轴线到活动齿辊3轴线之间的距离之比为2.05，则可推算得出直流减速电机13每旋转一周，活动齿辊3与固定齿辊2之间的间隙增大或缩小0.609mm；均分120份后为0.005mm；则活动齿辊3与固定齿辊2间隙的调整精度为0.005mm。

需要说明的是，以上所述实施例是对本实用新型技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本实用新型技术方案的思路和范围，均应包含在本实用新型所要求的权利范围之内。