一种纸盘放卷装置及纸盘更换系统的制作方法

本申请涉及烟草机械，特别涉及一种纸盘放卷装置。还涉及一种包括纸盘放卷装置的纸盘更换系统。

背景技术：

1、在卷烟设备中，纸盘放卷装置上安装了纸盘材料，通过带动纸盘旋转以进行纸盘材料的供应。

2、目前，同台设备在生产不同直径和长度的烟支时，需要更换大量的规格件以适应不同规格烟支的生产，每种规格件又根据不同的烟支规格存在若干不同的规格尺寸，存在备件成本高和更换费时费力的问题。随着设备智能化发展程度不断提高，卷烟生产中机器人替代人工更换纸盘是必然趋势，而目前设备上的纸盘放卷装置不能与机器人协作完成纸盘的更换。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种纸盘放卷装置，针对不同的烟支规格所需采用的纸盘无需再更换任何规格件，且能适应机器人进行纸盘的全自动安装。本申请的另一目的是提供一种包括纸盘放卷装置的纸盘更换系统。

2、为实现上述目的，本申请提供一种纸盘放卷装置，包括驱动机构、转轴机构和锁紧机构；

3、所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机用以向转轴机构提供动力；

4、所述转轴机构包括轴承座，所述轴承座中转动安装有所述空心轴，所述空心轴固定连接有芯轴，所述芯轴的周向开设有第一避让槽；

5、所述锁紧机构包括活塞轴，所述活塞轴与所述芯轴通过滑键连接，所述活塞轴可相对所述芯轴轴向移动调节，所述活塞轴的周向开设有第二避让槽，所述第二避让槽与所述第一避让槽对齐且用以避让抓取纸盘的机器人手爪，所述活塞轴具有锥形面，所述活塞轴的锥形面上有锁紧块，所述锁紧块用以利用所述活塞轴的锥形面实现可相对所述芯轴径向移动调节，以使纸盘在所述锁紧块伸出时锁紧和缩回时放松。

6、在一些实施例中，所述转轴机构还包括密封圈，所述密封圈设置于所述轴承座与所述空心轴之间，所述锁紧机构还包括活塞，所述活塞安装于所述空心轴内部，所述活塞与所述活塞轴连接，所述轴承座上安装有管接头，所述空心轴开设有通气孔，所述活塞将所述空心轴内部划分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室、所述通气孔和所述管接头连通；

7、其中，所述活塞轴轴向移动的最大行程为l，所述活塞轴锥形面的锥度为θ，所述活塞轴的最大行程和锥度满足关系：式中dmax和dmin分别为纸盘系列规格中内芯的最大和最小内径尺寸。

8、在一些实施例中，所述锁紧机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件安装于所述第二腔室，所述第一弹性件的两端分别与所述活塞和所述芯轴接触。

9、在一些实施例中，所述转轴机构还包括端盖，所述端盖与所述芯轴固定连接，所述端盖的周向开设有第三避让槽，所述第三避让槽、所述第二避让槽与所述第一避让槽对齐且用以避让抓取纸盘的机器人手爪。

10、在一些实施例中，所述第一弹性件为压缩状态的第一弹簧，所述第一弹簧用以带动所述活塞轴向所述空心轴移动，所述活塞轴的锥形面在从所述空心轴到所述端盖的方向上渐扩，以使在所述活塞轴向所述空心轴移动时所述锁紧块向外伸出将所述纸盘锁紧。

11、在一些实施例中，所述锁紧机构还包括压盖，所述压盖与所述芯轴固定连接，所述压盖上设置有滑杆，所述锁紧块上设置有无油衬套，所述无油衬套套装所述滑杆，所述滑杆外部套设有第二弹性件，所述第二弹性件的两端分别与所述压盖和所述锁紧块接触。

12、在一些实施例中，所述锁紧机构还包括转动件，所述转动件转动安装于所述锁紧块，所述转动件与所述活塞轴的锥形面滚动接触。

13、在一些实施例中，所述第二弹性件为压缩状态的第二弹簧，所述第二弹簧用以带动所述锁紧块向所述活塞轴移动，以使所述转动件与所述活塞轴的锥形面紧密接触。

14、在一些实施例中，所述纸盘放卷装置还包括定位机构，所述定位机构包括定位螺套，所述芯轴外部设置有外螺纹，所述定位螺套有与所述芯轴的外螺纹配合的内螺纹，所述定位螺套设置有第三紧固件和垫压件，所述垫压件位于所述第三紧固件与所述芯轴之间，所述第三紧固件用以固定所述定位螺套和所述芯轴。

15、本申请提供了一种纸盘更换系统，包括上述纸盘放卷装置，还包括机器人，所述机器人包括机器人手爪，所述机器人手爪用以抓取纸盘在所述纸盘放卷装置中安装和拆卸。

16、相对于上述背景技术，本申请所提供的纸盘放卷装置包括驱动机构、转轴机构和锁紧机构。驱动机构包括伺服电机，伺服电机用以向转轴机构提供动力。转轴机构包括轴承座，轴承座中转动安装有空心轴，空心轴固定连接有芯轴，芯轴的周向开设有第一避让槽。锁紧机构包括活塞轴，活塞轴与芯轴通过滑键连接，活塞轴可相对芯轴轴向移动调节，活塞轴的周向开设有第二避让槽，第二避让槽与第一避让槽对齐且用以避让抓取纸盘的机器人手爪，活塞轴具有锥形面，活塞轴的锥形面上有锁紧块，锁紧块用以利用活塞轴的锥形面实现可相对芯轴径向移动调节，以使纸盘在锁紧块伸出时锁紧和缩回时放松。

17、在该纸盘放卷装置的使用过程中，伺服电机提供动力，空心轴带动芯轴旋转，芯轴带动活塞轴和锁紧块旋转，从而使安装于芯轴上并通过锁紧块锁紧的纸盘随伺服电机同步旋转，从而精确的完成放卷过程。其中，活塞轴可相对芯轴轴向移动调节，锁紧块利用活塞轴的锥形面实现可相对芯轴径向移动调节，在锁紧块伸出时锁紧纸盘，缩回时放松锁紧纸盘，且满足不同规格的纸盘。该纸盘放卷装置针对不同的烟支规格所需采用的纸盘无需再更换任何规格件，且能适应机器人进行纸盘的全自动安装。

技术特征：

1.一种纸盘放卷装置，其特征在于，包括驱动机构、转轴机构和锁紧机构；

2.根据权利要求1所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述转轴机构还包括密封圈，所述密封圈设置于所述轴承座与所述空心轴之间，所述锁紧机构还包括活塞，所述活塞安装于所述空心轴内部，所述活塞与所述活塞轴连接，所述轴承座上安装有管接头，所述空心轴开设有通气孔，所述活塞将所述空心轴内部划分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室、所述通气孔和所述管接头连通；

3.根据权利要求2所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述锁紧机构还包括第一弹性件，所述第一弹性件安装于所述第二腔室，所述第一弹性件的两端分别与所述活塞和所述芯轴接触。

4.根据权利要求3所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述转轴机构还包括端盖，所述端盖与所述芯轴固定连接，所述端盖的周向开设有第三避让槽，所述第三避让槽、所述第二避让槽与所述第一避让槽对齐且用以避让抓取纸盘的机器人手爪。

5.根据权利要求4所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述第一弹性件为压缩状态的第一弹簧，所述第一弹簧用以带动所述活塞轴向所述空心轴移动，所述活塞轴的锥形面在从所述空心轴到所述端盖的方向上渐扩，以使在所述活塞轴向所述空心轴移动时所述锁紧块向外伸出将所述纸盘锁紧。

6.根据权利要求1所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述锁紧机构还包括压盖，所述压盖与所述芯轴固定连接，所述压盖上设置有滑杆，所述锁紧块上设置有无油衬套，所述无油衬套套装所述滑杆，所述滑杆外部套设有第二弹性件，所述第二弹性件的两端分别与所述压盖和所述锁紧块接触。

7.根据权利要求6所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述锁紧机构还包括转动件，所述转动件转动安装于所述锁紧块，所述转动件与所述活塞轴的锥形面滚动接触。

8.根据权利要求7所述的纸盘放卷装置，其特征在于，所述第二弹性件为压缩状态的第二弹簧，所述第二弹簧用以带动所述锁紧块向所述活塞轴移动，以使所述转动件与所述活塞轴的锥形面紧密接触。

9.根据权利要求1所述的纸盘放卷装置，其特征在于，还包括定位机构，所述定位机构包括定位螺套，所述芯轴外部设置有外螺纹，所述定位螺套有与所述芯轴的外螺纹配合的内螺纹，所述定位螺套设置有第三紧固件和垫压件，所述垫压件位于所述第三紧固件与所述芯轴之间，所述第三紧固件用以固定所述定位螺套和所述芯轴。

10.一种纸盘更换系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的纸盘放卷装置，还包括机器人，所述机器人包括机器人手爪，所述机器人手爪用以抓取纸盘在所述纸盘放卷装置中安装和拆卸。

技术总结本申请公开了一种纸盘放卷装置及纸盘更换系统，涉及烟草机械技术领域；其包括驱动机构、转轴机构和锁紧机构，转轴机构包括轴承座，轴承座中转动安装有空心轴，空心轴固定连接有芯轴，芯轴的周向开设有第一避让槽；锁紧机构包括活塞轴，活塞轴与芯轴通过滑键连接，活塞轴可相对芯轴轴向移动调节，活塞轴的周向开设有第二避让槽，第二避让槽与第一避让槽对齐且避让抓取纸盘的机器人手爪，活塞轴具有锥形面，活塞轴的锥形面上有锁紧块，锁紧块利用活塞轴的锥形面实现可相对芯轴径向移动调节，以使纸盘在锁紧块伸出时锁紧和缩回时放松。上述纸盘放卷装置针对不同的烟支规格所需采用的纸盘无需再更换任何规格件，且能适应机器人进行纸盘的全自动安装。技术研发人员：熊宏志,覃仕辉,潘恒乐,何海鹏,向军受保护的技术使用者：常德烟草机械有限责任公司技术研发日：20230714技术公布日：2024/2/19