專利名稱：帶差速平衡機構的圓壓圓模切機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及瓦楞紙箱制造方面圓壓圓模切機，特別是帶差速平衡機構的圓壓圓模切機。
背景技術：
瓦楞紙箱模切機十幾年來由手動平壓壓痕機模切機、圓壓平半自動模切機、圓壓圓半自動模切機、圓壓圓自動模切機、全自動平壓平模切機逐漸由低檔次向高品質方面發展，壓制成型的紙箱質量、精度、強度，亦隨著機型的提高而提高。高質量的出口包裝所用的紙箱一般均由自動平壓平模切機模制而成，而其他中高檔的紙箱均可用自動、半自動模切機生產制造出來，而較為關鍵的因素——性價比，圓壓圓模切機在上述中高、中低檔領域亦倍受紙箱制造商的認可。
目前，國內圓壓圓半自動、自動模切機的生產廠家大多掌握了手動進紙、推紙板自動進紙。模板輥相位手動、自動調整，光電、PLC、編碼器控制技術。膠墊輥長時間使用后，修輥刀修輥技術，擺在圓壓圓模切機制造商面前最大的難點就是如何才能使膠墊的壽命延長，模切瞬間刀口線速度與膠墊外徑線速度相等，從而確保模切切口質量。
近幾年美國太陽公司的圓壓圓模切機差速平衡器，臺灣的相應產品被引進大陸市場。雖然問題得到解決，但因鴻業器材DICAR公司差速均衡器價格(17-18萬元/套)，臺灣的差速器(8-10萬元/套)，較為昂貴，致使圓壓圓模切機與自動平壓平模切機性價比發生了變化，從而影響了圓壓圓模切機的市場占有率，而如何才能最大限度地發揮圓壓圓模切機速度快、耗能低、膠墊、模板價格低，并且模切部分可獨立與印刷開槽連線等優點是圓壓圓模切機急待解決的問題！實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種在性能上，優于目前國內諸家自動模切機。膠墊壽命1000萬次以上(遠高于目前國內相同膠墊廠商提供的約400-500萬次)，在產品質量方面也優于國內其它同類產品，產品性價比亦能被紙箱制造商認同的帶差速平衡機構的圓壓圓模切機。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是這樣的帶差速平衡機構的圓壓圓模切機，包括主傳動機構、主機進紙傳動機構、膠墊輥修墊機構、行星相位調整機構、模板輥、模板輥位置手動調整機構；其特征在于，還包括一差速平衡機構，所述差速平衡機構包括膠墊輥齒輪和連接在膠墊輥大齒輪上的差速諧波機構；所述差速諧波機構包括一諧波發生器、兩個差速內齒輪和一個柔性齒輪，其中一個差速內齒輪與膠墊輥大齒輪剛性連接并一起旋轉，另一個差速內齒輪與膠墊輥連接并一起轉動，所述諧波發生器與柔性齒輪連接，所述柔性齒輪與兩個差速內齒輪嚙合；所述諧波發生器為橢圓型轉子。
本實用新型還包括安裝在主機進紙傳動機構中進紙輥上的鏈輪和膠墊輥軸向拉伸機構，所述膠墊輥軸向拉伸機構包括拉伸減速器、拉伸減速器偏心輸出軸、關節軸承連桿、直角撥叉；拉伸減速器通過鏈條接受進紙輥過來的動力，拉伸減速器偏心輸出軸與關節軸承連桿一端連接，關節軸承連桿的另一端與直角撥叉連接，直角撥叉與膠墊輥連接。
本實用新型還包括氣動偏心調整機構，所述氣動偏心調整機構包括安裝在模板輥兩端的擺動軸座以及安裝在左右墻板上的氣缸，氣缸的活塞與擺動軸座活動連接。
本實用新型的差速平衡機構的價格遠低于國外補償機構，使整個設備性價比更趨于合理。
圖1是本實用新型傳動關系示意圖。
圖2是本實用新型膠墊輥與模板輥之間工作狀態示意圖。
圖3是本實用新型結構示意圖。
圖4是本實用新型差速平衡機構結構示意圖。
圖5是本實用新型差速平衡機構傳動關系原理圖。
圖6是本實用新型行星相位調整機構傳動關系原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施對本實用新型做進一步說明。
帶差速平衡機構的圓壓圓模切機，包括主傳動機構、主機進紙傳動機構、氣動偏心調整機構、膠墊輥軸向拉伸機構、膠墊輥修墊機構、差速平衡機構、行星相位調整機構、模板輥位置手動調整機構。其中主傳動機構、主機進紙傳動機構、膠墊輥修墊機構、行星相位調整機構、模板輥、模板輥位置手動調整機構均與現有圓壓圓模切機的主傳動機構、主機進紙傳動機構、膠墊輥修墊機構、行星相位調整機構、模板輥、模板輥位置手動調整機構相同，在此不對其結構作詳細描述，下面只對其工作原理進行描述。
如圖1和圖2所示，主傳動機構包括主電機1a、電機小帶輪1、進紙大帶輪2、下進紙輥齒輪3。主電機1a為7.5KW，YCT電磁調速電機。
主機進紙傳動機構包括上進紙輥齒輪4、過橋齒輪5、進紙擺臂8；進紙大齒輪9；移動擺桿10；滑軌11；進紙移動電機12；滑軌座13；推紙板14；后擋板15；前擋板16；前擋板移動絲桿17；前擋板移動電機18。
主電機1a通過電機小帶輪1傳至進紙大帶輪2，并帶動上、下進紙輥齒輪3、4運轉，上、下進紙輥(圖中未示出)同時運轉，此時下進紙輥齒輪3同時帶動進紙大齒輪9和過橋齒輪5運轉；進紙大齒輪9通過進紙擺臂8、移動擺桿10帶動滑軌11運動，并帶動推紙板14做往復運動，并做到進紙大齒輪9轉一圈，推紙板14往復行程推紙一次。與此同時，過橋齒輪5帶動模板輥齒輪6并帶動膠墊輥齒輪7運轉，通過安裝在模板輥24上的行星傳動相位調整機構(參看圖6)確保模板輥24旋轉一圈，推紙板14往復推紙一次。
模板輥齒輪6和膠墊輥齒輪7分別帶動模板輥24和膠墊輥22轉動，在模板輥24上設置有模板23，膠墊輥22上設置有膠墊21。
瓦楞紙板在進紙臺面上前后位置由進紙移動電機12帶動滑軌座13上的絲桿(圖中未示出)來調整的。根據用戶的需要在絲桿上可加裝光電開關或是編碼器來控制后擋板15及推紙板14的位置，軸向位置也即左右位置是由前擋板移動電機18帶動前擋板移動絲桿17來確定的，移動位置控制方式和后擋板控制方式相同。
參看圖2和圖3，膠墊輥修墊機構包括膠墊修整電機20、修膠墊減速機29、修膠墊減速機小鏈輪30、修膠墊絲桿大鏈輪31、修輥移動絲桿19，膠墊修整電機20通過修膠墊減速機29及修膠墊減速機小鏈輪30帶動修膠墊絲桿大鏈輪31轉動，修膠墊絲桿大鏈輪31帶動修輥移動絲桿19轉動，對膠墊輥22進行修整。
參看圖3，膠墊輥軸向拉伸機構包括拉伸減速器25、拉伸減速器偏心輸出軸26、關節軸承連桿27、直角撥叉28；拉伸減速器偏心輸出軸26與關節軸承連桿27一端連接，關節軸承連桿27的另一端與直角撥叉28連接，直角撥叉28與膠墊輥22連接。
膠墊輥軸向拉伸機構的動力是由裝在進紙輥上的鏈輪2a通過鏈條與拉伸減速器25連接的，并由裝在拉伸減速機偏心輸出軸26發生擺動，并通過關節軸承連桿27帶動直角撥叉28，撥動膠墊輥22沿軸向移動、移動位移±30mm，并做到不重復位置。此機構的特點就是使模切刀片盡可能不在同一位置切割。此外因為膠墊輥齒輪7和模板輥齒輪6齒數不等，因此模板輥24和膠墊輥22轉速也不等，為減少模板輥24和膠墊輥22周期性重復，膠墊輥齒輪7和模板輥齒輪6齒數設計為互質數，其中模板輥齒輪6的M＝5。這樣在圓周方向也做到切割痕跡不相重合，而軸向上是往復運動，因而本實用新型大大提高了膠墊的壽命。目前國內圓壓圓模切機膠墊壽命一般在400-500萬次，而實用本實用新型后膠墊的壽命可達1000萬次左右。
差速平衡機構如圖4、5、6所示，包括膠墊輥齒輪7和連接在膠墊輥大齒輪7上的差速諧波機構；差速諧波機構為XBF160差速器41，其包括一諧波發生器X、兩個差速內齒輪Z1、Z2和一個柔性齒輪C。
膠墊輥22通過加長型RNU軸承內圈35、RVU型無內圈圓柱滾子軸承33、膠墊輥軸承座36、密封蓋34支承在墻板上，膠墊輥齒輪托架32與墻板固定連接，膠墊輥齒輪7通過膠墊輥齒輪軸承37支承在膠墊輥齒輪托架32上。差速器花鍵聯接軸43與膠墊輥22固定連接，花鍵軸架39鍵設在差速器花鍵聯接軸43上，膠墊輥齒輪托架32通過花鍵軸架外圈軸承38支承在花鍵軸架39上。
XBF160差速器41通過差速器大托架40和差速器壓蓋42安裝在差速器花鍵聯接軸43一端。
膠墊輥齒輪7和差速器內齒輪Z2剛性連接并一起旋轉，膠墊輥22和差速器內齒輪Z1、花鍵軸架39連接并一起轉動。諧波發生器X通過柔性齒輪C與差速器內齒輪Z1、Z2嚙合。諧波發生器為橢圓型轉子，本諧波機構的特點是機構屬于諧波傳動，NN(2Z-X正號機構)，輸入輸出軸均為剛性輪。本差速諧波機構自由度為2，具體傳動比關系為IXBA=ZBZA×ZCZC=Z2Z1=1,]]>其中ZA為差速器內齒輪Z1的齒數，ZB為差速器內齒輪Z2的齒數，ZC為柔性齒輪C的齒數。
亦就是當諧波發生器固定時變為定軸輪系，其傳動比＝1，也就是膠墊輥22轉速＝膠墊輥齒輪7轉速＝n整個傳動系統為平衡狀態。
而當人為原因將膠墊輥22直徑修正后，又要保證膠墊輥22線速度＝安裝在模板輥24上的模板23的線速度，則膠墊輥22轉速須提高Δn，為維持整個傳動系統的平衡，膠墊輥齒輪7轉速不能改變，仍需＝n，此時諧波器發生器X動作給差速諧波機構一個補償，從而滿足改變后的系統的平衡。本機構的使用條件是1、差速補償量愈小，傳動效率愈高；2、適用于中小功率的傳動。
以上兩個機構，特別是差速平衡機構為本實用新型與其它圓壓圓模切機最本質的區別，而這種平衡機構的價格遠低于國外補償機構。整個設備性價比更趨于合理。
如圖3和圖6所示，行星傳動齒輪相位調整機構包括相位調整內齒輪44；行星架齒輪45；相位調整外齒輪46；外行星架齒輪47；調相減速機齒輪48；行星內齒輪49；調相減速機50；調相編碼器51；調相編碼器51控制調相減速機50，調相減速機齒輪48安裝在調相減速機50的輸出軸上與行星架齒輪45嚙合，行星架齒輪45輸出至模板輥24，模板輥齒輪6與相位調整內齒輪44同軸設置，相位調整內齒輪44與行星內齒輪49嚙合，行星內齒輪49與外行星架齒輪47同軸設置，外行星架齒輪47與相位調整外齒輪46嚙合，相位調整外齒輪46輸出至模板輥24。
模板輥齒輪6不是直接和模板輥24連接，而是通過相位調整內齒輪44、行星內齒輪49、外行星架齒輪47、相位調整外齒輪46(2Z-X正號機構)與模板輥24相連。這樣設計的原因就是1、滿足模板輥24旋轉一周，進紙大齒輪9旋轉一周并進一紙板的要求；2、停機或開機的同時對模板輥24進行相位調整，從而保證模切質量。
具體傳動比計算為 通常設定好模切周長后，就可以確定進紙大齒輪9齒數和模板輥齒輪6齒數，我公司現研制的1400的模切機進紙大齒輪9齒數為93，模板輥齒輪6為90，(1200型為83齒和80齒)，模板輥齒輪6模數m＝5斜齒，行星齒輪為直齒，模數m＝2.5，當然齒數模數都可以改變，只要滿足上面等式和裝配條件即可。
參看圖3，模板輥位置手動調整機構3a與現有的模板輥位置手動調整機構相同，其包括手動蝸輪箱、蝸輪箱調節軸、過橋齒輪、嚙合齒輪等。
當模切機開始工作或模切不同厚度的紙板時，用搬手搬動手動蝸輪箱蝸桿，并由蝸輪箱調節軸帶動過橋齒輪并帶動偏心軸座旋轉，從而調整模板23與膠墊21之間的間隙，直到達到要求為止，當手動調整完畢后，工作時只需將氣動偏心調整機構打開或關閉即可。
參看圖1，氣動偏心調整機構包括安裝在模板輥4兩端的擺動軸座以及安裝在左右墻板上的氣缸4a，氣缸4a的活塞與擺動軸座活動連接。氣缸4a為CA100×100。
本實用新型圓壓圓模切機不限于本實施所描述的，也可以和其他結構組合成半自動，鏈條進紙圓壓圓模切機真空吸附前緣進紙型自動模切機以及應用在印刷開槽模切生產線上，只要應用差速平衡機構，膠墊輥軸向拉伸機構，氣動偏心調整機構的均屬本實用新型結構產品，因而也屬于本實用新型保護范圍。
權利要求1.帶差速平衡機構的圓壓圓模切機，包括主傳動機構、主機進紙傳動機構、膠墊輥修墊機構、行星相位調整機構、模板輥、模板輥位置手動調整機構；其特征在于，還包括一差速平衡機構，所述差速平衡機構包括膠墊輥齒輪和連接在膠墊輥大齒輪上的差速諧波機構；所述差速諧波機構包括一諧波發生器、兩個差速內齒輪和一個柔性齒輪，其中一個差速內齒輪與膠墊輥大齒輪剛性連接并一起旋轉，另一個差速內齒輪與膠墊輥連接并一起轉動，所述諧波發生器與柔性齒輪連接，所述柔性齒輪與兩個差速內齒輪嚙合；所述諧波發生器為橢圓型轉子。
2.根據權利要求1所述的帶差速平衡機構的圓壓圓模切機，其特征在于，還包括安裝在主機進紙傳動機構中進紙輥上的鏈輪和膠墊輥軸向拉伸機構，所述膠墊輥軸向拉伸機構包括拉伸減速器、拉伸減速器偏心輸出軸、關節軸承連桿、直角撥叉；拉伸減速器通過鏈條接受進紙輥過來的動力，拉伸減速器偏心輸出軸與關節軸承連桿一端連接，關節軸承連桿的另一端與直角撥叉連接，直角撥叉與膠墊輥連接。
3.根據權利要求1所述的帶差速平衡機構的圓壓圓模切機，其特征在于，還包括氣動偏心調整機構，所述氣動偏心調整機構包括安裝在模板輥兩端的擺動軸座以及安裝在左右墻板上的氣缸，氣缸的活塞與擺動軸座活動連接。
專利摘要帶差速平衡機構的圓壓圓模切機，包括主傳動機構、主機進紙傳動機構、膠墊輥修墊機構、行星相位調整機構、模板輥、模板輥位置手動調整機構；它還包括一差速平衡機構，所述差速平衡機構包括膠墊輥齒輪和連接在膠墊輥大齒輪上的差速諧波機構；所述差速諧波機構包括一諧波發生器、兩個差速內齒輪和一個柔性齒輪，其中一個差速內齒輪與膠墊輥大齒輪剛性連接并一起旋轉，另一個差速內齒輪與膠墊輥連接并一起轉動，所述諧波發生器與柔性齒輪連接，所述柔性齒輪與兩個差速內齒輪嚙合。本實用新型的差速平衡機構的價格遠低于國外補償機構，使整個設備性價比更趨于合理。
文檔編號B31B1/14GK2912984SQ20052004624
公開日2007年6月20日 申請日期2005年11月4日 優先權日2005年11月4日
發明者吳新華 申請人:上海今昌紙箱機械制造有限公司