一种用于纸带无胶拼接的截断装置及截断方法与流程

本发明涉及纸带拼接领域，特别是涉及用于纸带无胶拼接的截断装置及截断方法。

背景技术：

纸带包装是目前被广泛采用的一种包装形式，在烟草、糖果食品等领域被广泛使用；特别在烟草行业，烟丝、滤棒均使用纸带进行包装，包装纸带在被使用之前，大多以纸带卷或纸带辊的形式存在，当一卷纸带使用完毕后，需要与另一卷纸带迅速连接，以实现连续生产；在拼接过程中还需将新纸带的头部、旧纸带的尾部截去一部分，即本发明所称的“截断”。

食品包装大多是流水生产方式，纸带之间的连接必须将设备暂停或降速，再将前一卷纸带的尾段与后一卷纸带的首段粘结，纸带连接需要使用双面胶、固态或液态粘结胶。在烟草行业，烟丝、滤棒均使用卷烟纸（成形纸带）进行包装，且普遍使用双面胶带进行自动搭接，如传统的zl22、zl26、zl29等卷烟机型。

近期，中国发明专利cn205739630u公开了一种无胶拼接装置，摒弃了双面胶的使用具有一定的优势，但该结构采用凸-凹型的双辊设计，使得拼接部分变形较大、甚至会造成拼接部纸带的破碎；并且截断装置独立于辊压装置设置，与拼接过程不能有效联动，并且结构过于复杂、不合理，容易出现失误，造成纸带输送过程的中断，必须停机才能恢复，影响了生产效率。

因此，需要采用一种新的用于纸带无胶拼接的截断装置，能够更好的实现掐头去尾的截断功能，减少浪费。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种用于纸带无胶拼接的截断装置，在无胶拼接的过程中能够较好地将新纸卷的头部、旧纸卷，并具有较高的可靠性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于纸带无胶拼接的截断装置，该截断装置设置在无胶拼接的辊压装置上，所述的截断装置包括光面压辊、被动轴和刀片组件，所述的辊压装置包括滚花压辊、光面压辊、主动轴、被动轴、辊压电机，其特征在于：所述的光面压辊和滚花压辊平行设置，所述的光面压辊安装在被动轴上，所述的滚花压辊安装在主动轴上，所述的光面压辊、滚花压辊的外周为圆弧面，所述的光面压辊、滚花压辊之间存间隙，进行拼接的两个纸带，一个纸带的走向与光面压辊的外圆周相割，另一个纸带的走向与滚花压辊的外圆周相切；所述的刀片组件包括短连杆、偏心凸轮、支撑轴和刀片，支撑轴安装在偏心凸轮的突出部的下侧，刀片安装在支撑轴上，所述的连杆一端可转动的连接在固定点上，另一端与偏心凸轮的突出部铰接。偏心凸轮安装在主动轴上。

为了使主动轴带动被动轴旋转，所述的主动轴与被动轴之间设置有设置齿轮啮合装置。

为了保证拼接质量，所述的光面压辊、滚花压辊之间的间隙为0-0.03mm，所述光面压辊、滚花压辊的旋转半径为25±0.015mm。

为了对间隙及选装半径进行调整，所述的光面压辊与被动轴之间、滚花压辊与主动轴之间均设置调整垫片。

具体的，所述调整垫片的厚度为0.01-1.0mm。

具体的，所述调整垫片的厚度为0.01mm、0.04mm或0.1mm。

具体的，所述的调整垫片上设置有n个通孔，所述的光面压辊、滚花压辊各自设置有n个螺栓孔，所述的被动轴、主动轴各自设置有n个阶梯孔，其中n为大于等于1的自然数。

此外，本发明还保护一种用于纸带无胶拼接过程的截断方法，利用上述截断装置实现，具体步骤为：

a.将新纸卷的速度加速至与旧纸卷一致，辊压装置动作，辊压电机启动，滚花压辊带动光面压辊转动，光面压辊的边缘与新纸卷相触碰，将新纸卷的头部一部分撞断；

b.之后，滚花压辊与光面压辊相互压合，将去除头部的新纸卷的一部分、和旧纸带的一部分辊压在一起，实现无胶拼接；

c.最后，刀片组件随着滚花压辊的带动而抬起，碰到旧纸卷的尾部，将绷紧的就纸带切断，完成无胶拼接过程中新纸卷头部、旧纸卷尾部的截断。

其中，辊压电机的运转速度为400m/分钟。

本发明的有益效果主要在于，使用该截断装置及方法进行无胶拼接，能够高效率、准确地实现掐头去尾功能，降低了运行故障率，保障了卷烟纸的高速拼接，提高了卷接设备有效作业率，直接提升了卷烟的生产效率；减少了接头段的损耗，避免了变形、破损，进一步降低了经济成本；并且该装置与辊压装置紧密配合，能够与拼接过程紧密衔接，设备整体结构合理、简单，与现有的卷烟设备可以有效兼容。

附图说明

图1是本发明中截断装置的整体结构示意图；

图2是本发明中涉及的无胶拼接装置的整体结构的主视图；

图3是本发明中涉及的无胶拼接装置的整体结构的立体示意图；

图4是本发明中涉及的无胶拼接装置的整体结构的左视图；

图5是本发明中辊压装置的结构示意图；

图6是本发明中光面压辊、滚花压辊的结构示意图；

图7是本发明中光面压辊、滚花压辊的剖视图；

图8是本发明中调整垫片的结构示意图；

图9是本发明中主动轴的结构示意图和剖视图；

图10是本发明中被动轴的结构示意图和剖视图；

图11是本发明中滚花压辊与主动轴的安装示意图；

图12、图13是本发明中刀片组件的零件结构图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于纸带的无胶拼接装置，特别适用于烟草行业的卷包工艺，下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明，其中，为便于理解，本发明将即将耗完的纸卷为“旧纸卷”，准备替换用的满盘纸卷为“新纸卷”，“前”、“后”等方位名词是根据纸带的输送方向来确定，输送的方向为“前”、其反向为“后”。

本发明所述的用于纸带无胶拼接的截断装置如图1所示，该装置设置在无胶拼接的辊压装置3上，所述的截断装置包括光面压辊31、被动轴33和刀片组件8，所述的辊压装置包括滚花压辊32、光面压辊31、主动轴34、被动轴33、辊压电机35，其特征在于：所述的光面压辊31和滚花压辊32平行设置，所述的光面压辊31安装在被动轴33上，所述的滚花压辊32安装在主动轴34上，所述的光面压辊31、滚花压辊32均为的外周为圆弧面，所述的光面压辊31、滚花压辊32之间存间隙，进行拼接的两个纸带，一个纸带的走向与光面压辊31的外圆周相切，另一个纸带的走向与滚花压辊32的外圆周相割。

截断过程也如图1所示，旧纸卷的绕纸走向与滚花压辊32的转动圆周是近似相切的，而新纸卷的绕纸走向与光面压辊31转动圆周是相割的，当需要拼接时，滚花压辊32带动光面压辊31急速转动、光面压辊31的边缘会与新纸卷相触碰，同样由于纸带正常速度传动时张力很大，这个时候光面压辊31以高于纸带速度的线速度撞向新纸带，把新纸带的纸头多余部分给撞断，这就是新纸卷掐头动作。

刀具组件8的具体结构如图12、13所示，包括短连杆83、支撑轴81、及刀片82、偏心凸轮84，偏心凸轮84安装在主动轴34上，所述的刀片82通过支撑轴81安装在偏心凸轮84的下部，刀片82直接安装在支撑轴上，偏心凸轮84与短连杆83铰接，如图1所示。优选的，所述的支撑轴通过一个阶梯状的安装部85、连接片86与偏心凸轮84连接。由于偏心轮的作用，所述的刀片82的转动轨迹与滚花压辊的转动轨迹不同心，并且，转动半径大于滚花压辊的转动半径，刀片以接近垂直的角度碰撞纸带；短连杆83的一端通过轴承可转动的设置在固定点上，优选的设置在负压轴6上，另一端与偏心凸轮84的端部铰接，通过连杆的形式限制刀片82的上扬行程。

具体的，偏心凸轮84通过轴承87、偏心块88安装在主动轴34上，以实现偏心转动的功能。优选的，所述刀片82的刀头为锯齿状，此种类型的刀头切断效果更好。为了便于刀片82固定，所述支撑轴81的两端均设置有通孔，刀片82、安装部85、连接片86与偏心凸轮84上均设置有对应的通孔，支撑轴81通过螺栓与刀片82、偏心凸轮84连接。

拼接动作时，辊压电机急速转动，刀片82由于主动轴的带动会向上方抬起，碰到旧纸带，旧纸带在正常工作的时候张力很大，使得纸带绷的很紧，在尖锐的刀片82的触碰下，会瞬间被切断，这就是旧纸卷去尾巴的动作。

此外，在辊压拼接动作开始后，辊压电机急速转动，刀片82由于主动轴的带动会向上方抬起，碰到旧纸带，旧纸带在正常工作的时候张力很大，使得纸带绷的很紧，在尖锐的刀片82的触碰下，会瞬间被切断，这就是旧纸卷去尾巴的动作。

本发明中的辊压装置一般用于如图2、图3、图4所示的无胶拼接装置中，主要包括机架1、加速组件2、辊压装置3、导向组件5/6/7和刀片组件8。机架1为一平板结构，加速组件2、辊压装置3、导向组件5/6/7和刀片组件8均安装在机架的一侧，各个部件的主要功能如下：加速组件用于在很短的时间内将新纸卷加速至旧纸卷的速度（也就是正常的卷烟过程中，纸带的供应速度），为新、旧纸带的搭接做好准备；辊压装置通过特别设计的压辊将新、旧纸带辊压在一起，是实现无胶拼接的关键步骤；导向组件用于引导新纸卷、旧纸卷，使其按照设计的方向输送；刀片组件用于剔除旧纸卷的尾部、新纸卷头部各自的一小部分；此外，还有检测组件4用于检测旧纸卷的使用程度，在旧纸卷即将用尽时启动拼接程序。

如图4所示，所述的加速组件2包括加速电机22和加速辊21，加速辊21与加速电机22分置于机架1的两侧，在拼接程序启动后，加速电机运转，将新纸带加速至于旧纸带的输送速度相同。

在图4、图5中还示出了，所述的辊压装置3包括光面压辊31、滚花压辊32、被动轴33、主动轴34，还有一个辊压电机35，光面压辊31、滚花压辊32、被动轴与加速辊21在机架1的同侧，辊压电机在另一侧；所述的光面压辊31和滚花压辊32平行设置，在具体的实施例中，光面压辊31与滚花压辊32上下位置根据加速组件、刀片组件和导向组件5/6/7的具体位置来确定；所述的光面压辊安装在被动轴上，所述的滚花压辊安装在主动轴上，主动轴穿过机架连接辊压电机，主动轴与被动轴之间设置齿轮啮合装置37（如图4中所示），主动轴能够带动被动轴旋转。

如图6所述的光面压辊31、滚花压辊32的外周为圆弧面，外表为圆柱面的一部分，滚花压辊上设置有条纹状、格栅状或点状的滚花纹路，优选的，两个辊具有一致的弧长，且两者之间存一定间隙；根据不同的纸卷的厚度，为实现滚压拼接，将所述光面压辊、滚花压辊之间的间隙调整为0-0.03mm，此外，优选的，为兼顾高速旋转和拼接质量，所述光面压辊31、滚花压辊32的旋转半径为25±0.015mm。如图7所示，所述的光面压辊31、滚花压辊32上均设置有螺纹孔，用于其在轴上的安装固定。

光面压辊、滚花压辊之间的间隙和旋转半径通过调整垫片36垫片来调节，调整垫片的结构如图8所示，所述的调整垫片分别安装在光面压辊31和被动轴33之间、以及滚花压辊32和主动轴34之间，调整垫片36有多个型号，所述垫片的厚度在0.01-1.0mm之间，常用的三个尺寸型号为0.01、0.04、0.1mm，在设备初次安装之时或每次更换不同厚度的纸卷，都需要增加或减少调整垫片、以保证高质量的拼接效果。

所述的被动轴33、主动轴34的结构如图9、图10所示，被动轴33、主动轴34上设置有与光面压辊31、滚花压辊32以及调整垫片36配合的阶梯状通孔；主动轴34与滚花压辊32之间的安装形式如图11所示，为了实现光面压辊、滚花压辊的安装，所述的调整垫片上设置有n个通孔，所述的光面压辊、滚花压辊各自设置有n个螺栓孔，所述的被动轴、主动轴各自设置有n个阶梯孔，其中n为大于等于1的整数，优选为2，主动轴34、调整垫片与滚花压辊32上的孔相配合，一般通过螺栓将三者连接在一起，螺栓在图中未示出，被动轴33、调整垫片与光面花辊32之间的连接方式与此类似，不再详细叙述。

在以上结构中，本发明采用光辊-花辊配合的结构，相比两个花辊、或凹凸辊的结构，这样的配合结构有效避免了拼接部位的过度变形、甚至破碎，且咬合的更紧密，保证了拼接质量，相对于其他的无胶拼接形式，能够实现更好的拼接效果。

如图2、3所示，所述的导向组件5/6/7包括自由辊5、负压辊6和导向辊7，自由辊5设置在辊压装置3之前，优选的，自由辊5有3个，用于引导新、旧纸带向辊压装置3输送；所述的负压辊6和导向辊7设置在辊压装置3之后；负压辊6包括抽气管、负压轴、两个纠偏环，负压轴上有负压开口，用于吸附引导旧纸带向卷烟机输送，导向辊7包括辊轴和两个纠偏环，用于引导新纸带的头部向加速组件2输送、新、旧纸卷的绕纸走向均需通过导向组件5/6/7的设置来保证。

所述的无胶拼接装置还包括集屑槽9，用于将掐头、去尾产生的废纸带集中起来，便于进行后续处置。

利用本发明所述的截断装置，在旧纸卷未用完时，辊压装置静止不动，旧纸带的输送动力由其他机构提供（未示出），当检测到旧纸卷即将用完时，向控制装置发出信号，并由控制系统下达指令启动拼接过程，预先装好、并设置绕纸走向的新纸带，由加速辊进行加速，检测装置对旧纸带的用量进行监控，截断方法过程如下：

a.将新纸卷的速度加速至与旧纸卷一致，辊压装置动作，辊压电机启动，滚花压辊带动光面压辊转动，光面压辊的边缘与新纸卷相触碰，将新纸卷的头部一部分撞断；

b.之后，滚花压辊与光面压辊相互压合，将去除头部的新纸卷的一部分、和旧纸带的一部分辊压在一起，实现无胶拼接；

c.最后，刀片组件随着滚花压辊的带动而抬起，碰到旧纸卷的尾部，将绷紧的就纸带切断，完成无胶拼接过程中新纸卷头部、旧纸卷尾部的截断。

其中，加速电机22、辊压电机35的运转速度为400m/分钟，能够满足大于8000支/分钟的卷烟速率。

利用本发明的截断装置装置，可以高效率的配合无胶拼接完成掐头去尾，将因一次拼接造成的新、旧纸带的损耗降低至5米以内，有效的降低了损耗；且设备故障率低，结构简单、合理，容易安装和维修。

最后应说明的是：虽然已按照具体实施例来描述本发明，但是根据本文的教导，本领域技术人员对本发明做出其他方式修改也是显而易见的。本发明的保护范围以权利要求书的范围为限，但其他与本发明权利要求无实质性区别的技术方案，也应该本发明的保护范围内。