设置有顶压装置的纸箱模切机.pdf

本发明涉及设置有顶压装置的纸箱模切机，包括位于两侧的主机架，平行设置在两侧的主机架之间的模切辊、刀模棍，模切辊两端的轴伸端通过轴承机构转动设置在主机架上；刀模棍能够径向浮动地转动设置在模切辊的侧边；还包括在两侧的主机架上分别设置的顶压装置，顶压装置上设置有能够滚动的滑轮，滑轮顶压在模切辊的轴伸端上，模切棍位于顶压装置与刀模棍之间。这样借助于滑轮滚动顶压住模切辊的两个轴伸端，能够限制模切辊的浮动量，从而稳定刀具的刀刃与模切辊之间的生产运行间隙，从而让刀具更加容易切断纸板，不仅提高了辊压式的模切机切割本身的效能，而且也大大提高了工作的稳定性。

权利要求书
1.  设置有顶压装置的纸箱模切机，包括位于两侧的主机架，平行设置在两侧的所述主机架之间的模 切辊、刀模棍，所述模切辊两端的轴伸端通过轴承机构转动设置在所述主机架上；其特征在于，所述刀模 棍能够径向浮动地转动设置在所述模切辊的侧边；还包括在两侧的所述主机架上分别设置的顶压装置，所 述顶压装置上设置有能够滚动的滑轮，所述滑轮顶压在所述模切辊的轴伸端上，所述模切棍位于所述顶压 装置与所述刀模棍之间。

2.  根据权利要求1所述的纸箱模切机，其特征在于，在所述模切棍的轴伸端上设置有对应于所述滑 轮的衬套，所述滑轮顶压在所述衬套上，所述衬套抱紧在所述模切棍的轴伸端上。

3.  根据权利要求2所述的纸箱模切机，其特征在于，所述衬套是开口环，开口处的两端通过螺丝连 接或通过扎箍扎紧。

4.  根据权利要求1所述的纸箱模切机，其特征在于，所述轴承机构是滑动轴承或滚动轴承。

5.  根据权利要求1到4任一所述的纸箱模切机，其特征在于，所述顶压装置包括能够连接到所述主 机架上的外壳体、移动设置在所述外壳体中的移动架以及能够驱动所述移动架下移的驱动器，所述滑轮连 接在所述移动架的下端。

6.  根据权利要求5所述的纸箱模切机，其特征在于，所述驱动器直接旋接在所述外壳体上，所述驱 动器抵接在所述移动架的顶端。

7.  根据权利要求5所述的纸箱模切机，其特征在于，还包括设置在所述移动架下端的滑轮支架，所 述滑轮设置在所述滑轮支架上。

8.  根据权利要求5所述的纸箱模切机，其特征在于，所述移动架下端呈叉状从而具有两个叉臂，每 个所述叉臂上设置一个所述滑轮。

9.  根据权利要求8所述的纸箱模切机，其特征在于，还包括滑轮支架，每个所述叉臂上设置一个所 述滑轮支架，所述滑轮设置在所述滑轮支架上。

10.  根据权利要求5所述的纸箱模切机，其特征在于，所述外壳体是封闭的壳体，在所述外壳体的下 部设置有开口部，所述移动架能够在所述开口部中伸缩移动。

说明书设置有顶压装置的纸箱模切机
技术领域
本发明涉及纸箱模切机，特别涉及在自动化生产线上采用模切技术并能够连续性切割纸板形成纸箱的 机器。该种纸箱机器能够采用平口刀切割纸板，从而不仅能够得到平直的纸箱刀口(切割边)而且能够大 幅地提高了平口刀纸箱的生产效率。
背景技术
现有的自动化纸箱生产，按采用的刀具类型或纸箱切割边的类型划分，主要包括锯齿刀和平口刀。所 述锯齿刀是指具有锯齿一样刀刃的刀具，而所述平口刀就是一种没有锯齿而刀口呈一字型的刀具。现有的 平口刀纸箱的刀口(切割边)平整但成本高从而只能应用到高档的礼盒产品，而锯齿刀纸箱的刀口(切割 边)比较粗糙从而主要应用到低档的包装盒如啤酒箱、水果箱、货物中转箱等。两种刀型的纸箱生产的成 本之所以出现明显的成本高低，主要是由于它们需要采用不同的工艺及其纸箱机器造成的。
现有纸箱生产机器，主要分为两种，第一种是采用辊压式模切技术即纸箱模切技术，第二种是采用模 压式技术。
所述辊压式模切技术，主要利用两个上下分布的辊轮即上辊轮和下辊轮相对旋转而实现模切，模切速 度目前可以达到250米/分钟左右，为此生产效率比较高成本低。在所述下辊轮上通过刀模板安装有锯齿 刀，在所述上辊轮上安装有高强度的橡胶类的软垫，所述软垫相当于砧板但不易被割坏，当纸板穿过所述 上辊轮和下辊轮之间时，所述锯齿刀扎切纸板形成纸箱的切割边，同时所述锯齿刀的刀刃部分也部分地插 入到所述软垫之中从而完全地切断纸板的切割边。现有的这种辊压式模切机器虽然生产速度快效率高但全 部都是采用锯齿刀而未采用平口刀，而且需要经常更换价格昂贵的软垫部件；之所以出现这种情况，主要 的原因在于如果采用平口刀，会因在所述软垫上留下的连续的长条状刀口伤更加容易地损坏所述软垫部件 而且平口刀具本身也无法在软垫上裁切纸板，至少可以说切割非常艰难。为此如果将所述锯齿刀更换为平 口刀则不仅需要取消所述软垫让所述平口刀直接顶压所述上辊轮的金属棍部分，但如此又对平口刀的刀刃 与上辊轮之间的间距要求非常严格，最佳模式是它们之间的间距为零或基本接近零，从而既不会损坏平口 刀的刀刃也不会刮花所述上辊轮，也容易切断纸板。然而，这种切割原理虽然容易想到但具体的实现方案 至今也没有找到恰当的简单方法予以实现，导致行业内至今没有人在模切机器上采用平口刀生产纸箱。
为了解决利用平口刀生产纸箱的问题，现有技术主要采用模压式技术。所述模压式技术，主要是采用 上下模具上下运动而实现顶压的方式切割纸板，即在将平口刀安装在上模上，下模是质地相对较软的金属 板如铝板或铅板，当人工或机器将纸板铺设到所述下模上后，所述平口刀在所述上模的带动下再向下移顶 压纸板及下模从而切割纸板形成纸箱。这种工艺最大的问题不能实现不间断地输送纸板，模压速度目前仅 仅只能达到120米/分钟左右，为此生产效率显著低于辊压式生产工艺，导致生产成本非常高，而且也容 易出现安全事故，刀具也由于每次都需要直接顶撞下模而非常容易变钝和损坏。
发明内容
现在本申请人已经成功地研制出了如何可靠地调节所述刀具与所述模切棍之间的间隙的技术从而设 计出了能够采用平口刀切断纸板的纸箱模切机。但经过反复的观察和实验发现，由于平口刀与所述模切辊 之间属于硬性的顶压切断模式，在所述平口刀切断纸板的过程中，不可避免地会出现纸板对所述模切辊形 成反向顶压进而使所述模切棍存在间隙漂移现象。又由于所述平口刀与所述模切辊之间应当设置的间隙不 仅非常小基本接近零，更需要这种基本为零的间隙状态具有很好的工作稳定性，否则纸板就不易被切断进 而容易出现废品。为此，进一步提高辊压式的模切机的切割效能和工作稳定性是需要的。
为了实现上述技术目的，本发明提出一种设置有顶压装置的纸箱模切机，包括位于两侧的主机架，平 行设置在两侧的所述主机架之间的模切辊、刀模棍，所述模切辊两端的轴伸端通过轴承机构转动设置在所 述主机架上；其特征在于，所述刀模棍能够径向浮动地转动设置在所述模切辊的侧边；还包括在两侧的所 述主机架上分别设置的顶压装置，所述顶压装置上设置有能够滚动的滑轮，所述滑轮顶压在所述模切辊的 轴伸端上，所述模切棍位于所述顶压装置与所述刀模棍之间。
其中，所述模切辊也可以称为硬棍，主要起到类似砧板的作用；所述模切辊两端的轴伸端所设置的轴 承机构，可以是所述轴伸端与所述机架之间直接形成的滑动轴承结构，也可以是它们之间专门设置的滚动 轴承机构。
其中，所述刀模棍主要通过刀模板安装刀具，其中，所述刀模板一般是呈半圆形的木板，其上安装定 位有刀具，一对半圆形的所述刀模板对扣到所述刀模棍的金属棍上。所述模切辊与所述刀模棍相互平行地 设置但它们之间预留有能够设置刀具进而也具有能够让纸板通过的间距，此处提及的相互平行，主要是指 它们的旋转中心轴线是平行的。切割纸板的刀具通过刀模板能够安装定位到所述刀模棍上，从而在所述刀 模棍与所述模切辊相对旋转时能够切割位于其中的纸板进而形成可以利用的纸箱。在具体的实施方案中， 所述刀模棍可以位于所述模切辊的下方、上方或它们之间左右布置。但作为比较容易的控制方式最好是将 所述刀模棍设置在所述模切辊的正下方。在所述刀模棍的裁切工作区域上安装有平口刀，为了提高所述模 切辊的使用寿命，将所述模切辊的裁切工作区域设置为金属光棍，并且在所述金属光棍的外表面镀硬金属 层如金属铬Cr。当然，本发明方案的所述刀模棍上仍然还可以安装锯齿刀，不过锯齿刀的锯齿高度应当尽 可能地小。
其中，所述刀模棍能够径向浮动地转动设置在所述模切辊的侧边，是指所述刀模棍不仅是能够转动的 而且也相对于所述模切辊能够径向浮动，即所述刀模棍与所述模切辊之间的径向距离是可调的，所述刀模 棍通过调节机构实现径向位置可调。
根据上述技术方案，为此，其有益的技术效果在于：
1.在所述刀具切断纸板反向顶压所述模切辊的过程中，纸板的厚度、材质、纸板中的杂质、刀刃的 锋利程度的变化等变化因素的存在，使反向顶压力是不均衡的进而造成所述模切棍是漂移的，但借助于所 述滑轮滚动顶压住所述模切辊的两个轴伸端，能够限制所述模切辊的浮动量，大大减少因反向顶压力不均 衡或所述模切辊因轴承机构本身存在的间隙以及间隙不均匀等问题所出现的不确定、不规则的径向浮动漂 移，能够进一步控制生产前的调试间隙与生产运行时的间隙基本一致，在生产运行时也还可以进一步地调 节，稳定所述刀具的刀刃与所述模切辊之间的生产运行间隙，从而让刀具更加容易切断纸板(即通常所说 的容易入肉)，不仅提高了辊压式的模切机切割本身的效能，而且也大大提高了工作的稳定性。
2.能够消除因轴承机构磨损老化所导致的间隙误差变化，这样不仅对轴承机构的精度要求可以降低 而且可以采用比较廉价的轴承机构。
3.能够在两侧的所述机架上分别一个所述顶压装置顶压住所述模切辊的两个轴伸端，这样能够借助 于两个所述顶压装置，在所述模切辊的两端分别调节所述刀具的刀刃与所述模切辊之间的两端间隙，不仅 能够克服两边轴承机构的误差而且也能克服两边出现的不同磨损状态，使工作间隙在所述模切辊的轴向上 具有一致性。
4.由于所述滑轮与所述模切辊的轴伸端之间相互滚动，为此，能够大大降低所述滑轮对所述模切辊 的轴伸端的磨损。
进一步的技术方案还可以是，在所述模切棍的轴伸端上设置有对应于所述滑轮的衬套，所述滑轮顶压 在所述衬套上，所述衬套抱紧在所述模切棍的轴伸端上。
其中，所述衬套是独立于所述模切棍的轴伸端并抱紧在所述模切棍的轴伸端上的构件。所述衬套采用 耐磨性比较高的材质等材质制造，例如紫铜、合成钢等。其实，所述衬套可以说是所述模切棍的轴伸端的 保护套，避免所述滑轮与所述模切棍的轴伸端直接接触而对所述模切棍形成磨损。当所述衬套出现磨损后， 能够单独把所述衬套拆卸来进行更换，不仅节省了维修成本而且也便于维修。
进一步的技术方案还可以是，所述衬套是开口环，开口处的两端通过螺丝连接或通过扎箍扎紧。其中， 所述开口处的两端通过螺丝连接起来或通过扎箍扎紧时，需要不要形成对所述滑轮与所述衬套之间配合的 阻碍。
进一步的技术方案还可以是，所述顶压装置包括能够连接到所述主机架上的外壳体、移动设置在所述 外壳体中的移动架以及能够驱动所述移动架下移的驱动器，所述滑轮连接在所述移动架的下端。
进一步的技术方案还可以是，所述驱动器直接旋接在所述外壳体上，所述驱动器抵接在所述移动架的 顶端。这样，借助所述驱动器能够调整所述滑轮的上下移动，从而调整所述滑轮对所述模切棍的轴伸端的 顶压力。
进一步的技术方案还可以是，还包括设置在所述移动架下端的滑轮支架，所述滑轮设置在所述滑轮支 架上。
进一步的技术方案还可以是，所述移动架下端呈叉状从而具有两个叉臂，每个所述叉臂上设置一个所 述滑轮。这样能够借助于两个所述滑轮形成对所述模切棍的轴伸端的均衡用力。
进一步的技术方案还可以是，还包括滑轮支架，每个所述叉臂上设置一个所述滑轮支架，所述滑轮设 置在所述滑轮支架上。
进一步的技术方案还可以是，所述外壳体是封闭的壳体，在所述外壳体的下部设置有开口部，所述移 动架能够在所述开口部中伸缩移动。这样，所述外壳体的内腔可以形成所述移动架的导向体，使所述移动 架能够稳定地上、下移动。而且当所述刀具切断纸板而反向顶压所述模切辊时，所述外壳体还能够夹持住 所述移动架，防止所述移动架出现偏摆。
由于本发明具有上述特点和优点，为此能够应用到纸箱模切机中。
附图说明
图1是应用本发明的所述纸箱模切机的正面结构示意图；
图2是图1中A-A方向的剖视结构示意图；
图3是图2中B-B方向的剖视结构示意图；
图4是图1中D-D方向的剖视结构示意图；
图5是图3中C区域的放大结构示意图；
图6是所述顶压装置的分解结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对应用本发明的所述纸箱模切机的结构作进一步的说明。
如图1所示，为应用本发明的所述纸箱模切机的正面结构示意图，所述纸箱模切机包括位于两侧的主 机架(11、12)，即左机架11、右机架12，平行设置在两侧的所述主机架(11、12)之间的模切辊2、 刀模棍3，所述模切辊2两端的轴伸端(21、22)和刀模棍3两端的轴伸端(31、32)分别通过轴承机构 转动设置在所述主机架(11、12)上。在具体的实施方案中，所述刀模棍3可以位于所述模切辊2的下方、 上方或它们之间左右布置。但作为比较容易的控制方式，本实施例将所述刀模棍3设置在所述模切辊2的 正下方。所述模切辊2与所述刀模棍3相互平行地设置但它们之间预留有能够设置刀具进而也具有能够让 纸板通过的间距，此处提及的相互平行，主要是指它们的旋转中心轴线是平行的。
其中，所述模切辊2也可以称为硬棍或上辊，主要起到类似砧板的作用；所述模切辊2两端的轴伸端 (21、22)能够转动地定位在所述主机架(11，12)上，在所述模切辊2的轴伸端22上套装有能够驱动 所述模切辊2旋转的齿轮41。所述模切辊2的裁切工作区域2a设置为金属光棍，并且为了提高所述模切 辊2的使用寿命，在所述金属光棍的外表面镀硬金属层如金属铬Cr。
其中，所述刀模棍3能够径向浮动地在设置在所述模切辊2的侧边，也就是说所述刀模棍3相对于所 述模切辊2能够径向浮动，即所述刀模棍3与所述模切辊2之间的径向距离是可调的，所述刀模棍3通过 调节机构实现径向位置可调。所述刀模棍3主要包括金属棍34，以及一对半圆形的木质刀模板35。一对 半圆形的所述刀模板35对扣到所述刀模棍3的金属棍34上。借助一对半圆形的所述刀模板35把刀具33 安装在所述刀模棍3的裁切工作区域上，这样在所述刀模棍3与所述模切辊2相对旋转时能够切割位于其 中的纸板进而形成可以利用的纸箱。本实施例中所述刀具33采用平口刀。当然，所述刀模棍3上仍然还 可以安装锯齿刀，不过锯齿刀的锯齿高度应当尽可能地小。另外，在所述刀模棍3的轴伸端32上设置有 传动连接外部主驱动器(图中未画出)的主驱动齿轮42。
由于所述刀具33与所述模切辊2之间属于硬性的顶压切断模式，在所述刀具33切断纸板时不可避免 地会对所述模切辊2形成反向顶压。又由于所述刀具33与所述模切辊2之间所需要的间隙非常小甚至为 零，为此在切割过程中只要所述模切辊2存在稍许的径向移动，纸板就不易被切断进而容易出现废品。为 此，为了能够进一步提高辊压式的模切机的切割效能和切割稳定性，在所述主机架(11、12)上的还分别 设置顶压装置(5a、5b)，所述顶压装置(5a、5b)分别顶压住所述模切辊2两端的轴伸端(21、22)， 所述顶压装置(5a、5b)上设置有能够顶压住所述模切辊2的轴伸端(21、22)并在其上能够滚动的滑 轮50，所述模切棍2位于所述顶压装置(5a、5b)与所述刀模棍3之间。这样所述刀模棍3给予所述模 切棍2的反向顶压力，与所述顶压装置(5a、5b)施加给所述模切棍2的顶压力能够相互抵消。
根据上述技术方案，由于所述刀具33切断纸板时反向顶压所述模切辊2的力度不是均衡的，但所述 顶压装置(5a、5b)能够顶压在所述模切辊2的轴伸端(21、22)上，为此，能够借助所述滑轮50滚动 顶压所述模切辊2的轴伸端(21、22)，能够防止所述模切辊2因轴承机构本身存在的间隙所出现的不确 定、不规则的径向浮动，从而能够对所述模切辊2进行准确的定位，能够把所述刀具33的刀刃与所述模 切辊2之间所需要的间隙予以稳定地控制，进而大大提高了辊压式的模切机的切割效能和稳定性；其次还 能消除因轴承机构磨损老化所导致的间隙误差变化，这样不仅对轴承机构的精度要求可以降低而且可以采 用比较廉价的轴承机构。而两个所述顶压装置(5a、5b)分别顶压住所述模切辊2两端的轴伸端(21、 22)，又能分别调整顶压力进而分别调整所述刀具33的刀刃与所述模切辊2之间间隙提高轴向方向上的间 隙一致性。由于所述滑轮50与所述模切辊2的轴伸端22之间相互滚动，为此，能够大大降低所述滑轮 50对所述模切辊2的轴伸端22的磨损。
进一步的技术方案是，如图5所示，在所述模切棍2的轴伸端(21、22)上设置有对应于所述滑轮 50的衬套23，所述衬套23抱紧在所述模切棍2的轴伸端(21、22)上，所述滑轮50顶压在所述衬套 23上。
其中，所述衬套23是独立于所述模切棍2的轴伸端(21、22)并抱紧在所述模切棍2的轴伸端(21、 22)上的构件。所述衬套23采用耐磨性比较高的材质制造，例如紫铜、合成钢等。其实，所述衬套23 可以说是所述模切棍2的轴伸端(21、22)的保护套，避免所述滑轮50与所述模切棍2的轴伸端(21、 22)直接接触而对所述模切棍2形成磨损。当所述衬套23出现磨损后，能够单独把所述衬套23拆卸下 来进行更换。而为了方便所述衬套23的安装或更换，所述衬套23是开口环，开口处的两端通过螺丝连接 起来或通过扎箍扎紧。其中，所述开口处的两端通过螺丝连接起来或通过扎箍扎紧时，需要不要形成对所 述滑轮50与所述衬套23之间配合的阻碍。
所述顶压装置(5a、5b)其实可以采用多种的实施方式，下面将介绍其中一种实施方式，由于顶压装 置(5a、5b)的结构基本相同，下面以顶压装置5b为例作详细介绍：
如图5和图6所示，所述顶压装置5b包括能够连接到所述右机架12上的外壳体51、设置在所述外 壳体51中的移动架53以及能够驱动所述移动架53下移的驱动器52，在所述移动架53下端呈叉状从而 具有两个叉臂55，每个所述叉臂55上设置一个滑轮支架56，所述滑轮50设置在所述滑轮支架56上。 这样能够借助于两个所述滑轮50形成对所述模切棍2的轴伸端的均衡用力。
其中，所述外壳体51是由平壁体51a、框壁体51b以及顶壁体51c组成具有内腔的封闭的壳体，在 所述外壳体51的下部设置有开口部510。在所述顶壁体51c上设置与所述驱动器52螺纹连接的螺纹通孔 510c。所述驱动器52是螺栓件，旋接在所述顶壁体51c的螺纹通孔510c上并能够抵接在所述移动架53 的顶端。
另外，为了简化所述顶压装置5b的结构，所述移动架53可以采用另一种结构方式即，所述移动架 53下端不设置成叉状而是直杆状并在其上设置所述滑轮支架56，所述滑轮50设置在所述滑轮支架56上。
根据上述技术方案，当驱动所述驱动器52从而能够推动所述移动架53在所述开口部510中伸缩移 动。这样，所述外壳体51的内腔可以形成所述移动架53的导向体，使所述移动架53能够稳定地上、下 移动。而且当所述刀具55切断纸板而反向顶压所述模切辊2时，所述外壳体51还能够夹持住所述移动架 53，防止所述移动架53出现偏摆。这样，借助所述驱动器52能够调整所述滑轮50的上下移动，从而调 整所述滑轮50对所述模切棍2的轴伸端22的顶压力。