一种纸筒自动换卷的卷纸机的制作方法

本实用新型涉及纸筒卷纸机制备领域，尤其涉及一种纸筒自动换卷的卷纸机。

背景技术：

现有卷纸机在卷纸形成纸筒时，一般纸筒均较大，直径达到1米至2米，宽度为1.5米￣2米，这种纸筒基本上达到300￣500公斤。鉴于纸筒较重，目前基本上采用叉车将卷好的纸筒从卷纸机的工作台上弄下来，费时、费力、效率低，且还需要额外人员动用叉车，无形中又带来了制造成本的上升。

技术实现要素：

基于上述问题，本实用新型所要解决的问题在于提供一种省时、省力、高效且卷纸制造成本低的纸筒自动换卷的卷纸机。

本实用新型的技术方案如下：

一种纸筒自动换卷的卷纸机，包括方形框架构造的工作台以及卷轴，所述卷轴的两端横向置于所述工作台的上端面，所述卷轴通过设置在工作台上的卷纸伺服电机转动；其特征在于，在所述工作台上卷纸方向的末端还设置有自动换卷装置，该自动换卷装置包括两根卷筒支架以及两根换卷支架；两根所述卷筒支架上端沿水平且背向卷纸方向分别“C”型开口形成第一C型口，两根所述换卷支架上端沿水平且背向卷纸方向分别“C”型开口形成第二C型口；两根所述卷筒支架下端分别通过第一转轴设置在所述工作台下端两侧，且两根所述卷筒支架下端绕所述第一转轴可相对所述工作台转动；两根所述换卷支架下端分别通过第二转轴设置在所述工作台下端两侧，且两根所述换卷支架下端绕所述第二转轴可相对所述工作台转动；

卷纸时，所述卷轴适配卡入第一C型口并进行纸筒卷纸；换卷时，两根所述换卷支架绕第二转轴转动并通过第二C型口适配卡合所述卷轴；同时，两根所述卷筒支架绕第一转轴转动并使第一C型口与所述卷轴松脱。

所述纸筒自动换卷的卷纸机，其中，所述自动换卷装置还包括用于驱动所述第一转轴转动的第一伺服电机驱动。

所述纸筒自动换卷的卷纸机，其中，所述自动换卷装置还包括用于驱动所述第二转轴转动的第二伺服电机驱动。

所述纸筒自动换卷的卷纸机，其中，所述第一C型口以及所述第二C型口的入口端与末端均形成斜面结构。

所述纸筒自动换卷的卷纸机，其中，在所述工作台的上端面沿卷纸前进方向分别设有滑动槽，相应地，在所述卷轴的两端分别设有滚轮，所述滚轮适配置于所述滑动槽中。

所述纸筒自动换卷的卷纸机，其中，所述卷轴为中空结构形成充气腔，在所述卷轴的内壁和外壁之间设有若干个气动柱，所述气动柱可以相对所述卷轴外壁形成向外扩伸或向内收缩两种状态。

所述纸筒自动换卷的卷纸机，其中，所述气动柱至少两个，呈径向等弧度分布设置。

本实用新型提供的纸筒自动换卷的卷纸机，其自动换卷装置中的卷筒支架和换卷支架在各自对应的驱动转轴下独立转动；换卷时，换卷支架绕第二转轴向上转动并通过第二C型口适配卡合卷轴，同时卷筒支架绕第一转轴向下转动后使第一C型口与卷轴松脱，随后换卷支架绕第二转轴向下缓慢转动，直至卷筒置于地面上，实现省时、省力、高效且低成本的自动换卷。

附图说明

图1为本实用新型提供的纸筒自动换卷的卷纸机正视图；

图2为图1中纸筒自动换卷的卷纸机左视图；

图3为本实用新型提供的又一实施例中纸筒自动换卷的卷纸机左视图；

图4为卷纸机的卷轴外形结构示意图；

图5为一实施例中外套设有卷筒的卷轴剖视图；

图6为图5对应的外套设有卷筒的卷轴左视图；

图7为另一实施例中的卷轴剖视图；

图8为图7中C部放大图；

图9为气动柱结构示意图；

图10为气动柱的柱体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。

如图1、2和3所示，一种纸筒自动换卷的卷纸机，包括方形框架构造的工作台100以及卷轴200。工作台100包括两根上端架102、两根底架103以及若干根支撑架104；两根上端架102间隔平行设置形成工作台100的上端面；两根底架103也是间隔平行设置形成工作台100的下端；若干根支撑架104将两根上端架102以及两根底架103固定支撑起来，使工作台100形成方形框架构造，且两根上端架102所在平面与两根底架103所在平面均平行于地面。

如图1、2和3所示，卷轴200的两端横向置于工作台100的上端面，具体来说是横向设置在两个上端架102之间。卷轴200的转动是由设置在工作台100 的上端架102的卷纸伺服电机201提供转动力。卷纸伺服电机转动201与卷轴 200的转动结构可以是皮带转动、齿合转动或者同轴转动。本实施例中，采用同轴转动提供动力。

卷纸伺服电机转动201受控于控制系统(图中未示出)，这部分为现有技术，在此不再赘述。

如图1、2和3所示，在工作台100上卷纸方向的末端还设置有自动换卷装置，该自动换卷装置包括两根卷筒支架120以及两根换卷支架110。具体来说，两根卷筒支架120上端沿水平且背向卷纸方向(即卷纸方向为由D至E的输送方向)分别“C”型开口形成第一C型口121，该第一C型口121开口的位置位于上端架102的上方并切好适配卡合卷轴200。两根换卷支架110上端沿水平且背向卷纸方向也分别“C”型开口形成第二C型口111，当两根换卷支架110上端置于上端架102位置时，其第二C型口111的位置也是位于上端架102的上方并切好适配卡合卷轴200。第一C型口121与第二C型口111的设置，均是用于卡合卷轴200并与上端架102一同支撑卷轴200进行纸筒300卷合，并防止卷轴200在第一C型口121和/或第二C型口111因出现左右摇摆抖动式滑动转动而松脱；一旦卷筒300松脱，则可能损坏设备，甚至危及人身安全。

相应地，两根卷筒支架120下端分别通过第一转轴123设置在工作台100 下端两侧，且两根卷筒支架120下端绕第一转轴123可相对工作台100转动；两根换卷支架110下端分别通过第二转轴113设置在述工作台103下端两侧，且两根换卷支架110下端绕第二转轴113可相对工作台100转动；两根卷筒支架120置于两根换卷支架110之间。

具体来说，两根卷筒支架120下端分别设置在第一转轴123上且第一转轴 123是横向设置在工作台100的两根底架103之间；两根卷筒支架120的下端以第一转轴123为支点并随第一转轴123相对所述工作台100的底架103形成顺时针或逆时针转动。同样，两根换卷支架110下端分别设置在第二转轴113上且第二转轴113是横向设置在工作台100的两根底架103之间；两根换卷支架 110的下端以第二转轴113为支点并随第二转轴113相对所述工作台100的底架 103形成顺时针或逆时针转动。

两根卷筒支架110可以置于两根换卷支架120之间，也可以是两根换卷支架120置于两根卷筒支架110之间。本实施例中为前一种安装方式。

如图1所示，第一转轴123由第一伺服电机122提供驱动力，第一伺服电机122则设置在工作台100的底架103上。第一伺服电机122与第一转轴123 的转动结构可以是皮带转动、齿合转动或者同轴转动。本实施例中，采用同轴转动提供动力。

相应地，第二转轴113由第二伺服电机112提供驱动力，第二伺服电机112 则设置在工作台100的底架103上。第二伺服电机112与第二转轴113的转动结构可以是皮带转动、齿合转动或者同轴转动。本实施例中，采用同轴转动提供动力。

如图1所示，上述第一伺服电机122与第二伺服电机112分别通过线控或无线信号方式由控制器130控制。本实施例中为线控方式。在控制器130上设有第一控制开关132和第二控制开关132。

按压第一控制开关132一次，第一伺服电机123顺时针转动，快速按压第一控制开关132两次，第一伺服电机123逆时针转动，再次按压，则关断第一伺服电机123的电源。相应地，按压第二控制开关131一次，第二伺服电机113 顺时针转动，快速按压第二控制开关131两次，第二伺服电机113逆时针转动，再次按压，则关断第二伺服电机113的电源。

卷纸时，卷筒支架120在第一伺服电机122的驱动下，绕第一转轴123由A 向B方向转动后竖起来，并将卷轴200适配卡入卷筒支架120的第一C型口121 中且卷轴200的两端恰好置于工作台100的上端架102上端面上，并由上端架 102提供支撑。卷筒支架120则卡位，防止卷筒200转动时移位。随后，卷轴 200在卷纸伺服电机201的驱动下逆时针转动，且卷纸310按照D至C方向前进，且由置于上端架102上的若干辊轮101进行滚动输送进行卷纸，以形成纸筒300。

当纸桶300卷好后，此时需要换卷。换卷时，两根换卷支架110在第二伺服电机112的驱动下，绕第二转轴113由A向B方向转动后竖起来，并通过第二C型口111适配卡合卷轴200；同时，两根卷筒支架120还是在第一伺服电机 122的驱动下，绕第一转轴123由B向A方向转动后使第一C型口121与卷轴 200松脱。随后，两根换卷支架110还是在第二伺服电机112的驱动下，绕第二转轴113由B向A方向转动并缓缓下降且将卷轴200放入地面或货物运输架上。实现省时、省力、高效且低成本的自动换卷。

上述卷纸机中，如图1所示，第一C型口121以及所述第二C型口111的入口端与末端均形成斜面结构。具体来说，两个C型口由入口端斜着向下开口直至末端，所形成的的C型口截面为斜面状结构。这种结构设置，有利于C型口卡住卷轴200，当卷筒支架110或换卷支架120移动时，防止卷轴200从卷筒支架110或换卷支架120中滑溜滚出来，损坏设备或伤及人身。

如图3所示，上述纸筒自动换卷的卷纸机中，在工作台100的上端面，也就是上端架102的上端面上沿卷纸310前进方向(即D至E方向)分别设有向下凹陷的滑动槽101，相应地，在卷轴200的两端分别设有滚轮201，适配置于滑动槽101中。这样设计，可以降低卷轴200与上端架102和/或卷筒支架110 之间的摩擦力，提升卷轴200在转动时的转动力和转速。

如图4至8所示，上述纸筒自动换卷的卷纸机中，卷轴200为中空且两端封形成一充气腔250，切在该卷轴200的一端设置一气门芯250，用于充气或放弃。

在卷轴200的内壁和外壁之间设有若干个气动柱220，气动柱220可以相对卷轴200外壁形成向外扩伸或向内收缩两种状态。

具体来说，卷纸时，需要在卷轴200上套设一个之间略大于卷轴直径1￣2cm 的纸管230。通过气门芯250向充气腔250充气，气体迫使气动柱220向外伸出 (即沿a方向扩伸)，与套设在卷轴200上的纸管230形成抵顶接触，以确保卷轴200转动带动纸管230转动，防止卷轴200与纸管230之间出现打滑现象。换卷时，手动按压气门芯250，释放充气腔250内的气体，使得气动柱220向内回落，与纸管230实现松脱，取出卷轴200。

如图9和10所示，气动柱220包括两个一样的柱体221，且柱体221包括外柱体2211和内柱体2212层叠组成，且外柱体2211比内柱体2212长2￣5mm。外柱体2211和内柱体2212层也可以一体设计。外柱体2211和内柱体2212层组合后，外柱体2211两端相对内柱体2212则各形成一个卡端222。

气动柱220由两个柱体221通过内柱体2212相向(即外柱体2211则相对设置)固定连接而成，如，卡接、螺纹连接、磁力吸附连接等。

组装时，将一个柱体221置于充气腔250中并通过设置在卷轴200壁上的槽孔伸出内柱体2212，并与另一个柱体221的内柱体2212固定连接，形成气动柱220，而气动柱220上的四个卡端222则用于与卷轴200壁形成卡位，防止气动柱220充气时挤出充气腔250或放气时回落至充气腔250内。

进一步的，气动柱220的数量不少于两个，且进行等圆弧角度分布设置，本实施例中为四个，呈90°圆弧对称设置。同一径向面上的两个气动柱220则通过一置于充气腔250中的弹簧240连接，且起始状态下(即没充气前)，弹簧240处于拉伸状态(即弹力向内回复状态)。充气腔250充气后，气体的膨胀力大于弹簧240的向内回复力，从而使得气动柱220向外扩伸，并通过气动柱220 上置于充气腔250内的两个卡端222卡卷轴200的内壁；充气腔250放气后，气动柱220借助弹簧240的向内回复力回落，并通过气动柱220上置于外界的两个卡端222卡住卷轴200的外壁。

应当理解的是，上述针对本实用新型较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本实用新型专利保护范围的限制，本实用新型的专利保护范围应以所附权利要求为准。