[发明专利]一种手帕纸包装机的包装轮和摆臂同步的装置及设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及手帕纸包装机技术领域，即采用本发明对经过折叠的手帕纸纸叠压缩，再同步推入手帕纸包装机的包装轮轮槽中进行包膜和封口。

背景技术                     

[0002] 随着人们生活水平的不断提高，手帕纸由于使用和携带方便逐渐成为日常生活必须品。手帕纸的后期加工一般要经过折叠和包装流程，分切、压花、折叠、层叠等工序由手帕纸折叠机完成，包膜、封口及贴标签等工序由手帕纸包装机完成，包膜是在手帕纸包装机的包装轮轮槽中进行的，包膜前必须将经过手帕纸折叠机折叠后再输送到托板上的手帕纸纸叠（一般7~10片手帕纸为一叠）随包装轮的转动同步推入包装轮轮槽，此过程就是由包装轮和摆臂同步控制装置完成的。

半自动的手帕纸包装机的包装轮是间隙转动的，当纸包插入的时间段包装轮停止转动，插入完成后包装轮转动。这种方式的优点是纸包插入时只要插入导槽和包装轮槽对正就不会出现纸包与轮槽边缘碰擦而起皱和打折现象。缺点就是速度不能提高，因为纸包刚性不好，瞬时完成动作要求对纸包的作用力较大，容易使纸包受损，如有压痕、错位、变形等。

发明内容

本发明提供一种手帕纸包装机的包装轮和摆臂高速同步连续包装的方案，和一种的包装轮匀速转动角速度和摆臂摆动角速度近似相同（即包装轮和摆臂高速同步）的设计方法。

一种手帕纸包装机的包装轮和摆臂同步的装置，包含包装轮、摆臂、拉杆部分三部分，结构示意如图1所示。

在图1中，这种同步控制装置的机械部分主要由包装轮1、摆臂机构2、拉杆机构3组成，包装轮1与摆臂机构2同轴安装，包装轮1匀速转动，摆臂机构2绕包装轮1的轴心往复摆动，拉杆机构3通过由曲柄303、连杆304和摇杆305组成的连杆机构将伺服电机209的圆周运动转化为相对摆臂机构2的直线往复运动，包装轮1每转动1/n圈，n为包装轮1的包装轮槽102数量，摆臂机构2往复摆动一次，拉杆机构3完成一次相对摆臂机构2的往复直线运动，同时托板401随着摆臂机构2的摆动而随向摆动，使输送到托板401上的手帕纸纸叠被摆臂机构2压缩，进而被拉杆机构3推入包装轮槽102中。

   包装轮1由包装轮心轴101驱动；拉杆307由摇杆306拉动，摇杆306的动力是由齿轮箱体内由曲柄303、连杆304和摇杆305组成的连杆机构通过心轴101传递过来的；摆臂201由其下面曲柄205、连杆203和横梁202组成的连杆机构驱动。连杆机构使摆臂201摆动，摇杆306拉动拉杆307，拉杆307在摆臂201中滑动，摆臂201作上下摆动。而摆臂201和摇杆306周期相同，即摆臂201摆动一次，摇杆306摆动一次。因此推板312在空间中作周期性运动，它的运动就是以上所说的两个运动的合成，它配合包装轮1使纸包顺利进入包装轮槽102。

   这个运动中，按合成运动分析：固定机架为定参考系，摆臂201为动参考系。摇杆306摆动，使拉杆307相对摆臂201在其导轨213中作往复直线运动，这是相对运动；动参考系（摆臂201）作绕中心O₁的上下摆动，这是牵连运动；所以推板312相对于固定机架作合成运动，推板312作这个合成运动，目的是绕过直线输送过来的待包装的纸包，再把经过压缩的纸包推进包装轮槽102。为了达到纸包顺利地进入包装轮槽102，这里就要求在推进纸包这一时间段摆臂201角速度和包装轮1角速度相同，即同步。很显然，四杆驱动的摆臂201和匀速圆周运动的包装轮1完全同步是达不到的，因为包装轮1匀速转动的角速度和摆臂201摆动的角速度只有可能瞬时相等，在一定时间段内完全相同是不可能的。

怎样达到理想的同步效果呢？

这里只需要研究包装轮1匀速转动的角速度和摆臂201摆动的角速度或包装轮槽102和摆臂201上进纸通道口相对位置。推板312在整个包装周期内的位置变化为时间参考，讨论时间段为推板312推纸前端面距包装轮槽102为纸包宽度53mm时刻开始（t₀），到推板312推纸前端面距包装轮槽102为2mm时刻结束（T）。

保证如下两条件就可以达到很好的同步效果：

1、当时间t=¹/₂T时，包装轮匀速转动的角速度（ω_1t）瞬时等于摆臂摆动的角速度（ω_2t）。