一种卷纸切割装置的制作方法

本实用新型涉及卷纸加工设备技术领域，尤其涉及一种卷纸切割装置。

背景技术：

卷纸切割装置是印刷包装行业最常用的设备之一。卷纸切割装置在卷纸的加工过程中，采用带锯在卷纸的旋转过程中进行切割，将一长段的卷纸切割成多个符合特定长度的卷纸，然后再对卷纸进行包装处理。

现有的卷纸切割装置在切割卷纸过程中，由于卷纸在旋转切割时受力方向变化而使卷纸窜动，现阶段大都采用两个定位滚轮与卷纸的端面接触，对卷纸进行固定定位。滚轮与卷纸之间发生滚动接触摩擦，一方面很容易划伤卷纸的端面，从而影响成品卷纸的质量，另一方面在滚轮阻止窜动时卷纸端面容易受压产生凹痕，从而影响定位精度；同时在切割卷纸的过程中，卷纸的两端都需要固定定位，当切割完成后，需要将卷纸被切割的部分下料，然后重新对剩余卷纸进行定位，然后才能进行第二次切割，造成操作复杂繁琐，浪费时间，设备使用效率低等问题。

因此，亟待需要一种卷纸切割装置以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种卷纸切割装置，能够实现卷纸切割过程中减小卷纸在切割过程中端面的划伤并能够实现卷纸的连续切割，提高切割的准确性和设备的利用率。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种卷纸切割装置，包括：

顶纸机构，包括气涨轴和顶纸架，所述气涨轴可转动的设置于所述顶纸架，所述气涨轴通气后轴径可变，用于卷纸纸芯的涨紧定位；

直线驱动机构，其输出端与所述顶纸架相连接，以驱动所述顶纸架沿卷纸的输送方向移动。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述顶纸架还包括安装板、升降驱动组件和立架，所述气涨轴的尾部可转动的设置于所述安装板，所述升降驱动组件的输出端与所述安装板相连接，以驱动所述安装板带动所述气涨轴沿竖直方向上下移动，所述升降驱动组件固定设置于所述立架上，所述直线驱动机构的输出端与所述立架相连接，以驱动所述立架沿卷纸的输送方向移动。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述卷纸切割装置还包括用于传输卷纸的输送机构，所述输送机构包括辊轮底座和第一辊轮组，所述辊轮底座沿卷纸的输送方向延伸设置，所述第一辊轮组可升降的设置于所述辊轮底座上。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述输送机构还包括第二辊轮组，且所述第一辊轮组和所述第二辊轮组沿卷纸的输出方向排列设置，且所述第一辊轮组和所述第二辊轮组分开独立控制，所述第二辊轮组可升降的设置于所述辊轮底座上，用于输送被切割掉的卷纸。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述卷纸切割装置还包括切割机构，所述切割机构包括切割箱、第一防尘门、第二防尘门和用于切割卷纸的带锯，所述带锯设置在所述切割箱内，所述第一防尘门和所述第二防尘门分别设置在所述切割箱的进料端和出料端，所述切割箱、所述第一防尘门和所述第二防尘门形成切割空间。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述第一防尘门可升降地设置于所述切割箱上，所述第一防尘门的下端设置有与卷纸的外轮廓相配合的弧形凹槽；和/或所述第二防尘门包括两个门板，两个所述门板相向移动以封闭所述切割箱的出料端。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述第一防尘门的下端安装有位移传感器，用于检测所述第一防尘门的下端面与卷纸周侧面的距离。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述卷纸切割装置还包括上料机构，所述上料机构设置于所述输送机构的上料端，所述上料机构包括上料斗、上料底座和上料驱动件，所述上料斗上设置有用于装载卷纸的圆弧槽，所述上料底座的两端分别与所述上料斗和所述上料驱动件铰接，所述上料驱动件的输出端与所述上料斗铰接，且能够驱动所述上料斗绕其与所述上料底座的铰接处转动，以将卷纸推上所述输送机构。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述卷纸切割装置还包括设置于所述输送机构的下料端的下料机构，所述下料机构包括下料架、下料架底座和下料架驱动件，所述下料架的上下两端分别与所述下料架驱动件和所述下料架底座相铰接，所述下料架驱动件驱动所述下料架绕其与所述下料架底座的铰接处转动，以将被切割掉的卷纸推出所述输送机构。

作为一种卷纸切割装置的可选方案，所述输送机构的上料端设置有所述下料机构，所述下料架和所述上料机构对称设置在所述输送机构的两侧，所述下料架用于防止由所述上料斗装载的卷纸从所述下料架一侧掉落。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的卷纸切割装置，包括顶纸机构和直线驱动机构，由直线驱动机构带动顶纸机构移动进而使气涨轴插入纸芯孔，然后气涨轴充气涨紧纸芯孔，直线驱动机构将卷纸输送至切割位置，避免了顶纸机构与卷纸端面的接触。一方面，采用带有气涨轴的顶纸机构代替原来的滚轮，对卷纸进行定位，实现防止卷纸窜动的同时避免对卷纸端面造成划伤，保证卷纸端面的平整度；另一方面，顶纸机构只对卷纸端面单侧固定，卷纸完成一次切割时，无需单独对被切割的部分进行下料，即可对剩余部分进行二次切割，实现对卷纸的连续切割，操作简单，节约时间，提高了生产效率和设备利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的卷纸切割装置第一方向的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的顶纸机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的卷纸切割装置第二方向的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的上料机构的机构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的下料机构的结构示意图。

附图标记：

1-顶纸机构；11-气涨轴；12-顶纸架；121-安装板；122-升降驱动组件；123-立架；

2-直线驱动机构；

3-上料机构；31-上料斗；311-圆弧槽；32-上料底座；33-上料驱动件；

4-切割机构；41-第一防尘门；411-弧形凹槽；412-位移传感器；42-第二防尘门；421-门板；43-带锯；44-切割箱；

5-输送机构；51-第一辊轮组；52-第二辊轮组；53-辊轮底座；

6-下料机构；61-下料架；62-下料架底座；63-下料架驱动件；64-下料架驱动件底座；

7-托辊。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或是本产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实施例提供的卷纸切割装置第一方向的结构示意图，包括顶纸机构1、直线驱动机构2、上料机构3、切割机构4、输送机构5、下料机构6和控制模块(图中未示出)。其中，上料机构3用于卷纸的上料，直线驱动机构2用于驱动顶纸机构1沿卷纸输送方向移动，以使顶纸机构1定位或输送卷纸，切割机构4用于切割卷纸，输送机构5用于输送卷纸，下料机构6用于卷纸的下料，控制模块用于控制顶纸机构1、直线驱动机构2、上料机构3、切割机构4、输送机构5和下料机构6启动或停止，以实现卷纸的全自动上料、定位、输送、切割及下料作业。

在本实施例中，该卷纸切割装置还包括可旋转的托辊7，两个可旋转的托辊7对称设置在输送机构5的两侧。旋转的托辊7用于驱动卷纸旋转，以便于切割机构4对卷纸进行切割，缩短了带锯43的移动距离，提高切割效率。

现有技术中，卷纸旋转切割时，通常在卷纸的两端设置定位滚轮，以实现对卷纸进行定位，但定位滚轮对卷纸的端面磨损较为严重，影响定位精度，且现有的定位滚轮定位不能实现连续切割，影响设备的切割效率。

为了解决现有技术中切割卷纸过程中，卷纸端面易划伤、定位不精准、不能连续切割等问题，图2为本实用新型实施例提供的顶纸机构1的结构示意图，顶纸机构1包括气涨轴11和顶纸架12，气涨轴11可转动的设置于顶纸架12上，气涨轴11通气后轴径可变，用于卷纸纸芯的涨紧定位。直线驱动机构2的输出端与顶纸架12相连接，以驱动顶纸架12沿卷纸的输送方向移动。

在卷纸被切割的过程中，在自身绕其轴线不断转动的过程中被切割，由于受力方向的变化，卷纸发生窜动影响切割精度，所以将气涨轴11的尾部与安装板121可转动的连接，实现气涨轴11涨紧纸芯孔的同时能随卷纸一起转的，抑制卷纸的窜动。

简而言之，在本实用新型提供的卷纸切割装置中，由直线驱动机构2带动顶纸机构1移动进而使气涨轴11插入纸芯孔，然后气涨轴11充气涨紧纸芯孔，直线驱动机构2将卷纸输送至切割位置，避免了顶纸机构1与卷纸端面的接触。一方面，采用带有气涨轴11的顶纸机构1代替原来的滚轮，对卷纸进行定位，实现防止卷纸窜动的同时避免对卷纸端面造成划伤，保证卷纸端面的平整度；另一方面，顶纸机构1只对卷纸端面单侧固定，卷纸完成一次切割时，无需单独对被切割的部分进行下料，即可对剩余部分进行二次切割，实现对卷纸的连续切割，操作简单，节约时间，提高了生产效率和设备利用率。

示例性地，直线驱动机构2包括伺服电机、丝杠、导轨和丝杠螺母，丝杠螺母与立架123固定连接，伺服电机通过丝杆及丝杠螺母的配合驱动顶纸机构1上的气涨轴11移动至纸芯孔的中心处，气涨轴11充气涨紧在纸芯孔中，实现对卷纸进行固定，伺服电机继续驱动顶纸机构1沿导轨移动，以实现卷纸的进料。此外，伺服电机自带的编码器实时记录顶纸机构1移动的距离，并将数据发送给控制模块，便于控制模块判断卷纸是否到达切割位置，以使控制模块控制伺服电机停止，同时控制切割机构4对卷纸进行切割。

可选地，图2为本实用新型实施例提供的顶纸机构的结构示意图，顶纸架12包括安装板121、升降驱动组件122和立架123，气涨轴11的尾部可转动的设置于安装板121，升降驱动组件122的输出端与安装板121相连接，以驱动安装板121带动气涨轴11沿竖直方向上下移动，升降驱动组件122固定设置于立架123上，直线驱动机构2的输出端与立架123相连接，以驱动立架123沿卷纸的输送方向移动。气涨轴11的安装尺寸位于两个托辊7的中间位置，升降驱动机构122只需对气涨轴11进行竖直方向的移动，即可实现对卷纸纸芯孔的找孔对准。

具体地，根据加工订单的不同，被加工的卷纸直径不同，当卷纸直径增大时，升降驱动组件122带动气涨轴11上移；当卷纸直径较小时，升级驱动组件带动气涨轴11向下移动，当气涨轴11运动至卷纸纸芯孔中心处时，直线驱动机构2带动气涨轴11插入纸芯孔，然后通气涨紧，实现顶纸机构1涨紧不同直径大小的卷纸，简化操作，增加了设备的多功能性。

可选地，图3为本实用新型实施例提供的卷纸切割装置第二方向的结构示意图，输送机构5包括辊轮底座53、第一辊轮组51和第二辊轮组52，第一辊轮组51和第二辊轮组52均设置在辊轮底座53上，第一辊轮组51用于减小卷纸进料过程中与旋转滚筒之间的摩擦力，第二辊轮组52用于将切割掉的卷纸输送至输送机构5的下料端。

在本实施例中，辊轮底座53沿卷纸的输送方向延伸设置，第一辊轮组51可升降的设置于辊轮底座53上，卷纸可以在升起后的第一托辊组51上滚动前移，减小卷纸与托辊7的摩擦。

具体而言，当卷纸长度过长时，容易造成顶纸机构1重心偏移，影响设备移动的稳定性，所以在输送机构5上设置第一辊轮组51，当顶纸机构1涨紧纸芯后，第一辊轮组51升起将卷纸抬离托辊7，直线驱动机构2驱动顶纸机构1移动，使卷纸在输送机构5上滚动移动，减小了卷纸进料过程中与托辊7的摩擦力，避免了卷纸在进料过程中的表面磨损，同时减小了顶纸机构1的重心偏移量，实现顶纸机构1的平稳运行。

可选地，图3为本实用新型实施例提供的卷纸切割装置第二方向的结构示意图，第一辊轮组51和第二辊轮组52沿卷纸的输出方向排列设置，且第一辊轮组51和第二辊轮组52分开独立控制，第二辊轮组52可升降的设置于辊轮底座53上，用于输送被切割掉的卷纸。

具体而言，当卷纸切割完之前，第二辊轮组52位于托辊7的下方，卷纸被切割完成后，第二辊轮组52升起将卷纸抬离托辊7，由动力机构驱动第二辊轮组52的辊轮转动，将被切掉的卷纸输送至下料端，使顶纸机构1能够继续沿输送方向移动，实现了卷纸的的连续切割，提高了生产效率。

可选地，图1为本实用新型实施例提供的卷纸切割装置第一方向的结构示意图，切割机构4设置于输送机构5的中部，切割机构4包括切割箱44、第一防尘门41、第二防尘门42和用于切割卷纸的带锯43，带锯43设置在切割箱44内，第一防尘门41和第二防尘门42分别设置在切割箱44的进料端和出料端，切割箱44、第一防尘门41和第二防尘门42形成切割空间。

具体而言，卷纸在被带锯43切割的过程中，会产生废纸屑，且卷纸转动切割进一步加大了纸屑和尘土的飞扬，不利于工人的正常呼吸，在切割箱44的进出料端分别增设第一防尘门41和第二防尘门42，可以形成相比封闭的空间，有效的抑制了卷纸切割装置对加工环境的影响。

示例性地，卷纸切割装置的切割箱44下部设置负压收纳箱，进一步的收集废纸屑，实现废物利用，节约纸质资源。

可选地，第一防尘门41可升降地设置于切割箱44上，第一防尘门41的下端设置有与卷纸的外轮廓相配合的弧形凹槽411，以尽可能地减少第一防尘门41与卷纸之间的距离，减少切割纸屑的逸出，保证空气质量。

具体而言，在卷纸第一次切割的过程中，由于卷纸的长度的影响，切割机构4的进料端无法彻底关闭，所以将第一防尘门41下方设置有弧形凹槽411，进一步的增大第一防尘门41的封闭程度。

由于切割机构4的带锯43与切割箱44的出料端之间的距离通常大于卷纸的切割长度，如图3结合图1所示，因此，将第二防尘门42设计为包括两个门板421，两个门板421相向移动以封闭所述切割箱44的出料端，从而能够将切割箱44的出料端完全封闭，防止切割纸屑逸出。

此外，当卷纸切割完后，被切割掉的卷纸被第二辊轮组52输送出切割机构4，为了加快出料口的开合速度，将第二防尘门52设置为双门闭合，提高了设备切割的速度，同时也保障了操作人员的人身安全。

可选地，第一防尘门41的下端安装有位移传感器412，用于检测所述第一防尘门41的下端面与卷纸周侧面的距离。

具体而言，在卷纸切割的过程中，由于卷纸需要转动，所以第一防尘门41的下端不能与卷纸周侧面完全贴合，所以在第一防尘门41的下端安装位移传感器412，实现第一防尘门41的停止和防撞功能，有效的保护卷纸的周侧面不被破坏。

在其他实施例中，还可以在第一防尘门41的下端面上设置万向球，卷纸在转动切割过程中，减小卷纸与第一防尘门41的摩擦力，有效的保护卷纸的周侧面不被破坏。

可选地，如图4结合图1所示，上料机构3设置于输送机构5的上料端，上料机构3包括上料斗31、上料底座32和上料驱动件33，上料斗31上设置有用于装载卷纸的圆弧槽311，上料底座32的两端分别与上料斗31和上料驱动件33的一端铰接，上料驱动件33的另一端与上料斗31铰接，且能够驱动上料斗31绕其与上料底座32的铰接处转动，以将卷纸推上输送机构5。

当切割大直径的卷纸时，人工搬运卷纸费时耗力气，将卷纸放置于上料斗31，进一步可选地，上料驱动件33选用液压缸，上料斗31内设置为圆弧槽311，实现卷纸与上料斗31的内侧贴合。当液压缸处于收缩状态时，将上料斗31放平，将卷纸置于上料斗31内，然后液压缸伸长，实现上料斗31向上料端转动，将卷纸抬高推上输送机构5，实现设备的自动上料，提高了生产效率。在其他实施例中，上料驱动件33还可以选用驱动电机或剪叉伸缩机构，实现上料斗31的转动。

在其他实施例中，上料驱动件33还可以选用电推杆或者气缸。

可选地，如图5结合图3所示，下料机构6设置于输送机构5的下料端，下料机构6包括下料架61、下料架底座62和下料架驱动件63，下料架61的上下两端分别与下料架驱动件63和下料架底座62相铰接，下料架驱动件63驱动下料架61绕其与下料架底座62的铰接处转动，以将被切割掉的卷纸推出输送机构5。下料架底座62与辊轮底座53的上料端处相铰接，下料架驱动件63与下料架驱动件底座64铰接。下料架驱动件底座64安装于地面，且与下料架底座62处于同一水平面。

示例性地，当下料架61的摆动角度较大时，下料架驱动件底座64与下料架底座62可以分开设置，合理利用空间；当下料架61的摆动角度较小时，也可以像上料底座32将下料架驱动件底座64和下料架底座62一体化设置，减小设备的占地面积，提高空间利用率。

示例性地，当切割大直径的卷纸时，人工搬运卷纸费时耗力气，进一步可选地，下料架驱动件63选用液压缸，液压缸的输出端与下料架61的上端相铰接，液压缸缸体尾部与下料架驱动件底座64相铰接。推纸前，液压缸处于收缩状态，下料架61头部朝输送机构5外侧，当第二辊轮组52将被切割掉的卷纸输送至下料端时，液压缸伸长驱动下料架61的上端转向卷纸，将卷纸推出，实现了卷纸的自动下料，提高了生产效率。在其他实施例中，下料架驱动件63还可以选用驱动电机或剪叉伸缩机构，实现下料架61的转动。

在其他实施例中，下料架驱动件63还可以选用电推杆或者气缸。

示例性地，下料架61的上端可设置有可转动的套筒，套筒与卷纸相接触，在卷纸下料过程中，套筒能够转动，以减小卷纸与下料架61的摩擦了，有效的保护卷纸的周侧面不被破坏。

可选地，继续如图3所示，输送机构5的上料端设置有下料机构6，下料架61和上料机构3对称设置在输送机构5的两侧，下料架61用于防止由上料斗31装载的卷纸从下料架61一侧掉落。上料端的下料机构6和下料端的下料机构6功能结构相同，在此不再赘述。

具体而言，输送机构5上料端的下料架61在准备阶段时，下料架驱动件63处于伸长状态，使下料架61转动至靠近上料斗31的位置，当上料机构3将卷纸抬高至与下料架61相抵触时，下料架61比上料斗31先进行回落，卷纸随抵触的下料架61同时回落，最后卷纸被平稳的放置于托辊7上，实现卷纸的自动上料，并且上料斗31和下料架61配合放置卷纸，避免了卷纸在上料过程中，从下料架61的一侧掉落，实现卷纸的平稳放置，保护了人员安全，提高了生产效率。

为了方便理解，本实施例提供的卷纸切割装置的工作原理和工作过程如下：

1)准备阶段时：顶纸机构1位于输送机构5的末端极限位置处，且顶纸机构4上设置的气涨轴11的头部与输送机构5的上料端存在间隔，防止卷纸上料时与气涨轴11相撞，气涨轴11位于顶纸架12的下端极限位置处，第一辊轮组51和第二辊轮组52分别位于托辊7的下方。

2)上料阶段：上料机构3与上料端的下料机构6配合运动，将卷纸放到输送机构5的上料端上。

3)切割阶段：顶纸机构1上装配的气涨轴11根据卷纸直径的大小在竖直方向上移动，直至对准卷纸纸芯孔的中心位置，直线驱动机构2带动气涨轴11插入卷纸纸芯后，气涨轴11通气涨紧卷纸纸芯孔，第一辊轮组51上升抬高卷纸，使其脱离托辊7，控制模块根据所需卷纸的特定长度控制顶纸机构1移动相应的距离，然后第一辊轮组51回落至托棍7的下方，第二防尘门42关闭、第一防尘门41下移至距离卷纸周侧面一定间隙的位置处，托辊7带动卷纸旋转，卷纸开始被旋转切割，卷纸的纸芯孔带动涨紧的气涨轴11转动，带有气涨轴11的顶纸机构1对纸芯的窜动进行约束。

4)出料阶段：切割完毕，第二防尘门42打开，第二辊轮组52将切完的部分输送出切纸机构4后被下料端的下料机构6推出。

5)连续切割阶段：顶纸机构1继续移动所需切割的特定距离，进行循环运行，实现卷纸的连续切割。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所说的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

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