滤棒复合机的制作方法

本发明涉及滤棒生产设备技术领域，尤其是涉及一种滤棒复合机。

背景技术：

早期香烟滤嘴由一种材料制成，随着烟民对滤嘴过滤性能要求的不断提高，现有滤嘴多由两种或两种以上的材料复合而成，滤棒复合机首先通过分切机构对多种滤棒进行分切和复合，再将复合完成的滤棒被转运至成型机构进行对接。分切时，先将较长的待分切滤棒均分为两段，然后重新规整排序，再根据实际工艺需要决定将其进行再次分切、排序，或者是将其与其他滤棒进行复合。现有的滤棒复合机体积庞大，分切、排序工艺繁杂，花费时间较长；其次，由于分切机构中滤棒的转运速度较慢，不能适应成型机构的接料速度；再次，在分切机构中，滤棒沿轴向平行分布在传递轮的表面，通过传递轮向前转运，然而，成型机构进料时要求滤棒按照线性顺序排列，因此，分切机构和成型机构之间需要设置专门的转运机构，但是现有转运机构结构复杂、容易出现故障，严重影响滤棒的生产效率。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种滤棒复合机，具体可采取如下技术方案：

本发明所述的滤棒复合机，包括依次衔接设置的下料分切输送系统、蜘蛛手变节距转接盘、蜘蛛手变向转接盘和线性排列机构，所述蜘蛛手变节距转接盘的中轴线和蜘蛛手变向转接盘的中轴线相互垂直。

所述下料分切输送系统包括

储料部，其包括至少两个料斗，每一所述料斗的出口处均设置有一个用于吸附待分切滤棒的送料轮；

分切部，其为用于将待分切滤棒分切为左段和右段的切刀，所述切刀至少为一个；

排序部，所述送料轮后侧衔接设置有至少一组排序轮和分切轮，所述排序轮上设置有用于放置所述左段的第一轴向吸附槽和用于放置所述右段的第二轴向吸附槽，所述第一轴向吸附槽和第二轴向吸附槽分别对应设置在切刀的左侧和右侧，且第一轴向吸附槽和第二轴向吸附槽交错分布；所述分切轮上设置有与第一轴向吸附槽相对应的第三轴向吸附槽和与第二轴向吸附槽相对应的第四轴向吸附槽，所述第三轴向吸附槽内设置有使左段发生移动的第一对中机构，所述第四轴向吸附槽内设置有使右段发生移动的第二对中机构；

分切配合部，其为与切刀相配合的周向容刀槽，第一个周向容刀槽开设在所述送料轮上，第n个周向容刀槽开设在第（n-1）个对中轮上，所述n≥2；

复合输送部，其包括与每个料斗末端对中轮相衔接的过渡轮，所述过渡轮与多个线性排列的传递轮衔接设置，用于向下一工序送料。

所述第一对中机构包括设置在第三轴向吸附槽右端的第一真空抽吸孔，所述第一真空抽吸孔的右侧设置有第一挡板；所述第二对中机构包括设置在第四轴向吸附槽左端的第二真空抽吸孔，所述第二真空抽吸孔的左侧设置有第二挡板。

所述蜘蛛手变节距转接盘包括

蜘蛛手承载部，其包括成对设置的旋转盘，所述旋转盘之间设置有带有第一吸附通道的第一蜘蛛手，所述第一蜘蛛手与穿设在旋转盘周缘上的旋转轴固定相连，所述旋转轴一端通过固连杆设置有一个不同轴的随动轴承，旋转轴另一端为与所述第一吸附通道相连通的第一抽真空通道；

运动导向部，其包括靠近所述随动轴承一侧设置的固定凸轮盘，所述固定凸轮盘上开设有用于套接随动轴承的导向槽，所述导向槽为带有内凹结构的环形槽；

吸附控制部，其包括靠近所述第一抽真空通道一侧设置的第一固定负压室，所述第一固定负压室上开设有一段与旋转轴移动轨迹相对应的第一负压孔；

其中，所述旋转盘、固定凸轮盘和第一固定负压室同轴设置。

所述第一固定负压室的一侧同轴设置有第一耐磨盘，所述第一耐磨盘上设置有与所述第一负压孔位置相对应的第二负压孔；所述第二负压孔和第一负压孔的起始端均与所述环形槽的内凹结构相对应。

所述第一抽真空通道为连通旋转轴底面开口和侧面开口的l形结构；所述第一蜘蛛手套接在旋转轴上，第一蜘蛛手前端设置有第一吸附凹槽，所述第一吸附凹槽通过第一吸附通道与所述侧面开口相连通，且第一吸附凹槽沿旋转盘的轴向设置。

所述蜘蛛手变向转接盘包括

偏心驱动部，其包括由第一动力源驱动的第一转轴和由第二动力源驱动的第二转轴，所述第一转轴通过偏心设置的传递轴承与第二转轴相连；

蜘蛛手装载部，其包括与第一转轴相连的外固定盘和与第二转轴相连的内固定盘，所述外固定盘和内固定盘之间穿设有曲拐，所述曲拐的前端设置有带有第二吸附通道的第二蜘蛛手，所述第二吸附通道与贯穿设置在曲拐内的第二抽真空通道相连通；

吸附控制部，其包括同轴设置在内固定盘后侧的第二固定负压室，所述第二固定负压室上开设有一段与曲拐后端移动轨迹相对应的第三负压孔。

所述第二固定负压室的前侧设置有同轴的第二耐磨盘，所述第二耐磨盘上设置有与所述第三负压孔位置相对应的第四负压孔。

所述外固定盘小于内固定盘，且外固定盘的周缘均匀安装有多个径向外延的连接件，所述连接件上开设有用于穿设曲拐前端的第一安装孔，所述内固定盘的周缘均匀开设有多个用于穿设曲拐后端的第二安装孔。

所述第二蜘蛛手的底部开设有与第二吸附通道相连通的第二吸附凹槽，所述第二吸附凹槽的轴线平行于外固定盘。

本发明提供的滤棒复合机，结构巧妙，体积小巧，简化了滤棒的分切和重排工艺，有利于多种滤棒的复合，能够满足复合滤棒与成型机对接的加速和换向要求，其运行顺畅、平稳，不易损坏，有效提高了复合滤棒的生产效率，且设备成本和后期维护费均处于较低水平，具有较为广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中送料轮的剖面图。

图3是图1中排序轮的结构示意图。

图4是图1中对中轮的结构示意图。

图5是图1中蜘蛛手变节距转接盘的结构示意图。

图6是图5中固定凸轮盘内侧的结构示意图。

图7是图5中第一蜘蛛手部分的剖面结构示意图。

图8是图1中蜘蛛手变向转接盘的结构示意图。

图9是图1中线性排列机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明的技术方案为前提，并给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1-9所示，本发明所述的滤棒复合机，包括依次衔接设置的下料分切输送系统a、蜘蛛手变节距转接盘b、蜘蛛手变向转接盘c和线性排列机构d，并且，蜘蛛手变节距转接盘b的中轴线和蜘蛛手变向转接盘c的中轴线相互垂直。

其中，下料分切输送系统a由储料部、分切部、排序部、分切配合部和复合输送部组成。

具体地，储料部包括两个并排设置的料斗a1.1，每个料斗a1.1的出口处均安装有一个用于吸附待分切滤棒的送料轮a1.2。为了使待分切滤棒顺利到达送料轮a1.2，在料斗a1.1的仓内安装有振动棒a1.3作为振料机构，在料斗a1.1的出料口处安装有水平设置的输送带a1.4作为辅助下料机构，该输送带a1.4的出口端与送料轮a1.2相衔接。上述送料轮a1.2（见图2）由一个抽真空腔和围绕该抽真空腔转动的转轮组成，抽真空腔上开设有真空抽气孔，转轮上开设有用于放置待分切滤棒的轴向凹槽，该轴向凹槽内开设有与真空抽气孔相连通的通孔，当转轮转动时，其上的待分切滤棒在真空吸附作用下随之转动。

分切部包括两个对待分切滤棒进行分切的第一切刀a2.1，第一切刀a2.1分别安装在两个送料轮a1.2的一侧，将其上的待分切滤棒分切为左段和右段。分切部还包括安装在左侧料斗a1.1下部的用于对重排后的左段和右段进行再次分切的第二切刀a2.2。第一切刀a2.1和第二切刀a2.2均为圆刀片。

排序部用于对分切后的滤棒左段和右段进行规整排列，便于后续再次分切或者与其他滤棒进行复合。排序部位于送料轮a1.2后侧，其包括至少一组排序轮a3和分切轮a4。具体地，左侧料斗a1.1下部顺序安装有两组排序轮a3和分切轮a4，其中，第二切刀a2.2安装在第二组分切轮a4的一侧，从而实现对来自于左侧料斗a1.1内的滤棒进行二次分切；右侧料斗a1.1下部安装有一组排序轮a3和分切轮a4，用于对进行一次分切的滤棒左段和右段进行排序。

以下以左侧料斗a1.1下方的第一组排序轮a3和分切轮a4为例，说明设备结构和滤棒的排序过程。

如图3所示，排序轮a3由一个抽真空腔和围绕该抽真空腔转动的转轮组成，抽真空腔上开设有真空抽气孔，转轮上设置有底部开设有通孔的轴向吸附槽，具体地，包括位于左侧的用于放置分切滤棒左段的第一轴向吸附槽a3.1，和位于右侧的用于放置分切滤棒右段的第二轴向吸附槽a3.2，第一轴向吸附槽a3.1和第二轴向吸附槽a3.2紧邻一侧的分界线与第一切刀a2.1相对应，为了达到重排目的，使第一轴向吸附槽a3.1和第二轴向吸附槽a3.2交错分布（即中轴线相互平行）。转轮运行时，其第一轴向吸附槽a3.1的吸附起始位与送料轮a1.2上分切滤棒左段的吸附终止位相对应时，分切滤棒左段顺利从送料轮a1.2转移到第一轴向吸附槽a3.1内；转轮继续运行，当第二轴向吸附槽a3.2的吸附起始位与送料轮a1.2上分切滤棒右段的吸附终止位相对应时，分切滤棒右段顺利从送料轮a1.2转移到第一轴向吸附槽a3.1内。经过上述转运吸附过程，分切滤棒左段和右段交错分布在排序轮a3上，随其转动并向分切轮a4传递。

如图4所示，分切轮a4由一个抽真空腔和围绕该抽真空腔转动的转轮组成，抽真空腔上开设有真空抽气孔，转轮上设置有轴向吸附槽，并且根据吸附要求，在轴向吸附槽底部开设有相应的通孔，具体地，包括与第一轴向吸附槽a3.1相对应的第三轴向吸附槽a4.1和与第二轴向吸附槽a3.2相对应的第四轴向吸附槽a4.2，第三轴向吸附槽a4.1和第四轴向吸附槽a4.2长度相等，底部均开设有吸附用的通孔；第三轴向吸附槽a4.1内设置有使分切滤棒左段向右移动的第一对中机构，第四轴向吸附槽a4.2内设置有使分切滤棒右段向左移动的第二对中机构；上述第一对中机构为开设在第三轴向吸附槽a4.1右端的第一真空抽吸孔a4.3，第一真空抽吸孔a4.3的右侧安装有第一挡板a4.4；第二对中机构包括开设在第四轴向吸附槽a4.2左端的第二真空抽吸孔a4.5，第二真空抽吸孔a4.5的左侧安装有第二挡板a4.6。转轮运行时，分切滤棒左段和右段首先从排序轮a3转运到分切轮a4上，转轮继续运转，当第三轴向吸附槽a4.1底部的第一真空抽吸孔a4.3与抽真空腔连通时，分切滤棒左段会沿着第三轴向吸附槽a4.1向右运动到达预设位；当第四轴向吸附槽a4.2底部的第二真空抽吸孔a4.5与抽真空腔连通时，分切滤棒右段会沿着第四轴向吸附槽a4.2向左运动到达预设位。重排后，分切滤棒左段和分切滤棒右段整齐排成一列，其左端、右端以及中心线分别对齐。

分切配合部是为了配合第一切刀a2.1和第二切刀a2.2对滤棒进行分切而设置的，具体地，其为分别开设在送料轮a1.2和对中轮a4上的环状凹槽，即第一周向容刀槽a5.1和第二轴向容刀槽a5.2。

复合输送部包括与每个料斗末端对中轮相衔接的过渡轮a6，过渡轮a6下方设置有与多个呈线性排列的用于向下一工序送料的传递轮a7，每个料斗末端的过渡轮a6均与相邻的传递轮a7衔接设置。过渡轮a6和传递轮a7的结构参照送料轮a1.2进行设计。

需要说明的是，为了实现分切滤棒的复合，上述左侧料斗a1.1下方的第二组排序轮和分切轮、以及位于右侧料斗a1.1下方排序轮和分切轮的结构基本参照左侧料斗a1.1下方第一组排序轮a3和分切轮a4进行设置，同时根据实际需要设计对中机构抽吸孔的位置等，使分切重排后的不同滤棒在进入传递轮a7后能够相互沿轴向相互衔接复合。

蜘蛛手变节距转接盘b由蜘蛛手承载部、运动导向部和吸附控制部组成。

如图5-7所示，蜘蛛手承载部包括成对设置的旋转盘b1.1，旋转盘b1.1的中心处开设有用于穿设驱动轴的第一安装孔b1.2，旋转盘b1.1的周缘均匀开设有多个第二安装孔b1.3；第二安装孔b1.3内穿设有旋转轴b2.1，旋转轴b2.1上套接固连有位于旋转盘b1.1之间的第一蜘蛛手b3.1，第一蜘蛛手b3.1前端设置有与旋转盘b1.1轴线相平行的第一吸附凹槽b3.2，第一吸附凹槽b3.2与位于第一蜘蛛手b3.1内部并向后延伸的第一吸附通道b3.3相连通，第一吸附通道b3.3又与旋转轴b2.1上开设的第一抽真空通道b2.2相连通，通常情况下，第一抽真空通道b2.2为开口分别设置在旋转轴b2.1侧面和底面的l形结构。与第一抽真空通道b2.2相对的旋转轴b2.1的另一端则安装有一个平行与旋转盘b1.1设置的固连杆b2.3，固连杆b2.3上安装有一个与旋转轴b2.1不同轴的随动轴承b2.4。

运动导向部包括安装在靠近随动轴承b2.4一侧的固定凸轮盘b4.1，固定凸轮盘b4.1的内侧面上开设有导向槽b4.2，该导向槽b4.2为带有内凹结构b4.3的环形槽，随动轴承b2.4套接安装在该导向槽b4.2内。当随动轴承b2.4在经过导向槽b4.2的内凹结构b4.3时，固连杆b2.3发生偏转，带动旋转轴b2.1和第一蜘蛛手b3.1随之转动，从而使第一蜘蛛手b3.1与运送复合滤棒的传递轮进行衔接，并在真空吸附作用下，完成滤棒的提速转移。

吸附控制部包括安装在靠近旋转轴b2.1第一抽真空通道b2.2一侧的第一固定负压室b5.1，第一固定负压室b5.1上开设有一段与旋转轴b2.1移动轨迹相对应的第一负压孔b5.2。当旋转轴b2.1运行至与第一负压孔b5.2相对应的位置时，在负压抽吸的作用下，落在第一蜘蛛手b3.1前部第一吸附凹槽b3.2上的复合滤棒被紧紧吸附，随旋转盘b1.1运行到第一负压孔b5.2以外的位置时，复合滤棒会因失去负压吸附脱吸，但同时又被下一工序的传输设备进行吸附抓取。

当旋转轴b2.1沿着第一固定负压室b5.1长时间转动时，会因摩擦造成第一固定负压室b5.1受损，因此，通常会在旋转盘b1.1和第一固定负压室b5.1之间安装第一耐磨盘b6.1，并在第一耐磨盘b6.1上开设与第一负压孔b5.2位置相对应的第二负压孔b6.2。

需要说明的是，上述旋转盘b1.1、固定凸轮盘b4.1、第一固定负压室b5.1和第一耐磨盘b6.1均为同轴设置，且第一负压孔b5.2的起始端与导向槽b4.2的内凹结构b4.3相对应。

蜘蛛手变向转接盘c由偏心驱动部、蜘蛛手装载部和吸附控制部组成。

如图8所示，上述偏心驱动部包括由第一动力源驱动的第一转轴c1.1和由第二动力源驱动的第二转轴c1.2，第一转轴c1.1与传递轴承c1.3套接相连，传递轴承c1.3偏心安装在第二转轴c1.2上。

蜘蛛手装载部包括与第一转轴c1.1相连的外固定盘c2.1和与第二转轴c1.2相连的内固定盘c2.2，上述外固定盘c2.1小于内固定盘c2.2，两者之间通过曲拐c2.3相连。具体地，在外固定盘c2.1的外缘处均匀安装多个径向外延的连接件c2.4，连接件c2.4的外延端开设有用于穿设曲拐c2.3前端的第一安装孔c2.5，曲拐c2.3后端则穿设在内固定盘c2.2外缘处开设的第二安装孔c2.6内。用于抓取复合滤棒的第二蜘蛛手c3.1位于外固定盘c2.1前侧，并与曲拐c2.3前端固定相连；曲拐c2.3内开设有贯穿前后端的第二抽真空通道，第二蜘蛛手c3.1内开设有与第二抽真空通道相连通的第二吸附通道，该第二吸附通道的另一端与第二蜘蛛手c3.1头部设置的第二吸附凹槽c3.2相连通。第二吸附凹槽c3.2的轴线均平行于外固定盘c2.1，设备运行时，第一转轴c1.1和第二转轴c1.2的转速保持相同，在曲拐c2.3作用下，第二蜘蛛手c3.1下端的第二吸附凹槽c3.2始终保持水平，因此，第二蜘蛛手c3.1从上一工序传递轮表面抓取的复合滤棒能够从抓取初始位直至传送至下一工序的抓取终止位期间始终保持同向放置，当复合滤棒从抓取终止位沿外固定盘c2.1切向送出时，能够进行头尾相接的线性排列，以便满足成型机的进料要求。

吸附控制部包括安装在内固定盘c2.2后侧的第二固定负压室c4.1，第二固定负压室c4.1上开设有一段与曲拐c2.3后端移动轨迹相对应的第三负压孔c4.2。当曲拐c2.3运行至与第三负压孔c4.2相对应的位置时，在负压抽吸的作用下，落在第二蜘蛛手c3.1头部第二吸附凹槽c3.2上的复合滤棒被紧紧吸附，随外固定盘c2.1运行到第三负压孔c4.2以外的位置时，复合滤棒会因失去负压吸附脱吸，但同时又被下一工序的传输设备进行吸附抓取。

当曲拐c2.3沿着第二固定负压室c4.1长时间转动时，会因摩擦造成第二固定负压室c4.1受损，因此，通常会在内固定盘c2.2和第二固定负压室c4.1之间安装第二耐磨盘c5.1，并在第二耐磨盘c5.1上开设与第三负压孔c4.2位置相对应的第四负压孔c5.2。

需要说明的是，上述内固定盘c2.2、第二固定负压室c4.1和第二耐磨盘c5.1均为同轴设置。

如图9所示，线性排列机构d包括与蜘蛛手变向转接盘b相衔接的下吸风传送带d1.1，和与成型机相对接的上吸风传送带d1.2，下吸风传送带d1.1和上吸风传送带d1.2的相邻端交叠设置。具体地，下吸风传送带d1.1位于蜘蛛手变向转接盘b的下方，其上方与处于外固定盘b2.1最下端的第二蜘蛛手b3.1的第二吸附凹槽b3.2较为靠近且相互平行；上吸风传送带d1.2平行安装在下吸风传送带d1.1上方，两者之间具有一定长度的交叠段。通常情况下，上吸风传送带d1.2和下吸风传送带d1.1均为带体上开设有透孔循环皮带，对于上吸风传送带d1.2，其工作面为位于下方的带体；对于下吸风传送带d1.1，其工作面为位于上方的带体；两条传送带内侧均安装有靠近工作面设置的抽真空装置，从而使对经过的复合滤棒产生吸附作用。为了对复合滤棒进行平稳承托，上吸风传送带d1.2和下吸风传送带d1.1为相对设置的圆弧面结构，两者相对时，能够对复合滤棒进行良好的夹持。工作时，下吸风传送带d1.1对第二蜘蛛手b3.1上的复合滤棒进行吸附，在此过程中，多个复合滤棒首尾相接，构成线性排列；然后，复合滤棒随下吸风传送带d1.1运行至上吸风传送带d1.2下方；此时，下吸风传送带d1.1不再对复合滤棒进行吸附，而由上吸风传送带d1.2对其进行吸附；复合滤棒随上吸风传送带d1.2向前运动，到达上吸风传送带d1.2末端时，失去吸附，在重力作用下沿弧线抛向成型机。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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