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专利号: 2019103713395
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 纸品制作;纸的加工
更新日期:2024-11-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高效礼品袋穿绳装置,包括卡头定位机构、卡头导向机构、拉绳机构、支撑框架、安装侧板、绳体限位板和底座,两块安装侧板间距固定在底座的底座安装板顶面;其特征在于:所述的安装侧板开设有间距设置的两个竖向槽;每块安装侧板外侧位于两个竖向槽之间位置固定一个支撑框架,两个支撑框架对称设置;每块安装侧板外侧固定一个支撑框架,两个支撑框架对称设置;两块安装侧板的一端均与一块绳体限位板固定,两块安装侧板的另一端均与另一块绳体限位板固定;所述绳体限位板的顶部固定设有V型槽板;

所述的卡头定位机构包括单孔卡头定位机构和动力传输机构;每块安装侧板内侧设置两个单孔卡头定位机构,四个单孔卡头定位机构阵列排布;所述的单孔卡头定位机构包括中心齿轮轴、中心锥齿轮、系杆齿轮、行星齿轮座、行星齿轮轴、行星锥齿轮和V型置绳槽板;

中心齿轮轴的一端与安装侧板内侧固定,中心锥齿轮固定在中心齿轮轴的另一端;系杆齿轮设置在中心齿轮轴中部,并与中心齿轮轴构成转动副;所述的行星齿轮座套置在中心齿轮轴上,并与系杆齿轮端面固定;行星齿轮轴与行星齿轮座构成转动副,并与中心齿轮轴垂直设置;所述的行星锥齿轮固定在行星齿轮轴上,并与中心锥齿轮啮合;行星齿轮轴顶端穿过行星齿轮座,并与V型置绳槽板固定;所述的动力传输机构包括卡头定位气缸、联接板一、直线导轨、前后联动板、齿条一、齿条二、惰轮轴、惰轮、光电传感器安装板一和光电传感器一;卡头定位气缸的缸体固定在底座的底座安装板底面;所述的联接板一固定在卡头定位气缸的推杆上;两个联接板二固定在联接板一两侧;每个联接板二顶部固定一个齿条一,每个联接板二底部固定一个前后联动板;每个前后联动板与一个齿条二固定,且两个前后联动板与固定在底座安装板顶面的两个直线导轨分别构成滑动副;每个齿条一与一个单孔卡头定位机构的系杆齿轮啮合,每个齿条二与一个单孔卡头定位机构的系杆齿轮通过惰轮传动机构连接;所述的惰轮传动机构包括惰轮轴、惰轮一、惰轮二和惰轮三;三根惰轮轴间距固定在安装侧板内侧,且三根惰轮轴上分别固定惰轮一、惰轮二和惰轮三;惰轮一与齿条二啮合,惰轮二两侧分别与惰轮一和惰轮三啮合;所述的定位传感器固定在光电传感器安装板一上,光电传感器安装板一固定在底座安装板的顶面;初始状态下,卡头定位气缸的推杆处于缩回状态;光电传感器一用于检测卡头定位气缸的推杆推出时齿条二是否到位;

所述V型置绳槽板的V型置绳槽底部开设导向槽、缩口槽和安置槽;缩口槽连通导向槽和安置槽;导向槽的槽宽由外至内逐渐减小,缩口槽的槽宽等于导向槽的最小槽宽;安置槽呈圆弧形,且安置槽的直径大于缩口槽的槽宽;初始状态下,导向槽朝上设置;

所述的卡头导向机构包括双出杆夹紧气缸、顶针固定座、顶针、弹簧、卡头导向管、顶针销钉、导向管限位板、光电传感器安装板二和光电传感器二;双出杆夹紧气缸的缸体固定在底座安装板顶面;两块顶针固定板与双出杆夹紧气缸的两根推杆分别固定;每块顶针固定板两侧均固定有顶针;顶针垂直于顶针固定板设置;四根顶针分别位于单孔卡头定位机构的对应一个行星齿轮座下方;每根顶针一端套有一个卡头导向管,且该端固定有顶针销钉,顶针销钉嵌入卡头导向管开设的限位槽内;顶针与卡头导向管之间设有弹簧,所述的弹簧为压簧;两块导向管限位板间距设置在两块安装侧板内侧,导向管限位板的两端与两块安装侧板分别固定;导向管限位板垂直于顶针;每块导向管限位板开设有两个顶针过孔;两块导向管限位板均位于同一块安装侧板的两个竖向槽之间;所述的光电传感器二固定在光电传感器安装板二上,光电传感器安装板二固定在底座安装板的顶面;初始状态下,双出杆夹紧气缸的推杆处于推出状态,光电传感器二与顶针固定板对齐,光电传感器二用于检测双出杆夹紧气缸是否推出到位;

所述的拉绳机构位于卡头导向机构的两块导向管限位板之间;所述的拉绳机构包括横梁、横向气缸固定座、纵向气缸固定座、横向平行夹紧气缸、纵向平行夹紧气缸、横向导轨座、横向导轨、纵向导轨座、纵向导轨、动夹块、定夹块、光电传感器安装板三、光电传感器三和压力传感器;所述的横向平行夹紧气缸和纵向平行夹紧气缸均设有两根推杆;横梁两端与两块安装侧板内侧分别固定;横向平行夹紧气缸的缸体固定在横向气缸固定座上,横向气缸固定座固定在横梁底部;纵向平行夹紧气缸的缸体固定在纵向气缸固定座上,纵向气缸固定座固定在横梁顶部;横向平行夹紧气缸的两根推杆上均固定有横向导轨座,每个横向导轨座上固定一个横向导轨;横向导轨垂直于横向平行夹紧气缸的推杆;纵向导轨气缸的两根推杆上均固定有纵向导轨座,每个纵向导轨座上固定一个纵向导轨;纵向导轨垂直于纵向导轨气缸的推杆;横向导轨两端均固定有定夹块,且每个横向导轨与两块动夹块构成滑动副;每个纵向导轨两端与不同横向导轨上位置对应的两块动夹块分别构成滑动副;

所述的光电传感器三固定在光电传感器安装板三上,光电传感器安装板三固定在横梁上;

其中一块定夹块上设有压力传感器;初始状态下,横向平行夹紧气缸的推杆处于推出状态,纵向平行夹紧气缸的推杆处于缩回状态,光电传感器三与横向导轨对齐,光电传感器三用于检测横向平行夹紧气缸的推杆是否推出到位;压力传感器用于检测纵向平行夹紧气缸的推杆是否推出到位;

所述的卡头定位气缸、双出杆夹紧气缸、横向平行夹紧气缸和纵向平行夹紧气缸分别依次通过一个换向阀和一个开关阀连接气泵,各换向阀和开关阀均由控制芯片控制;光电传感器一、光电传感器二、光电传感器三、压力传感器和脚踏式开关的信号输出端均连接控制芯片。

2.根据权利要求1所述的一种高效礼品袋穿绳装置,其特征在于:所述支撑框架的顶部固定设有弧形导向板。

3.根据权利要求1所述的一种高效礼品袋穿绳装置,其特征在于:所述的气泵、控制芯片以及各换向阀和开关阀均由移动电源供电。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种高效礼品袋穿绳装置的穿绳方法,其特征在于:该方法具体如下:

步骤一、打开移动电源,启动气泵;

步骤二、将礼品袋套在两个支撑框架上,并嵌入两块安装侧板的四个竖向槽内;礼品袋上的穿绳孔朝向各个V型置绳槽板,且礼品袋上的四个穿绳孔与两块导向管限位板的四个顶针过孔一一对齐;然后在相对的每两个V型置绳槽板上放置一根手提袋绳,放置手提袋绳时将绳体同时压入相对的两个V型置绳槽板的安置槽内,并将绳体中部置于绳体限位板顶部的V型槽板内;

步骤三、脚踩一次脚踏式开关,控制芯片接收到脚踏式开关的信号;首先,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制卡头定位气缸的推杆推出,带动齿条一朝外移动和齿条二朝内移动;齿条一经系杆齿轮带动行星齿轮座和V型置绳槽板朝内翻转,齿条二依次经惰轮传动机构和系杆齿轮带动行星齿轮座连同V型置绳槽板绕中心齿轮轴朝内翻转;且行星齿轮座翻转的同时带动行星锥齿轮与中心锥齿轮啮合,从而带动V型置绳槽板绕行星齿轮轴朝靠近中心齿轮轴的方向旋转;V型置绳槽板翻转过程中,手提袋绳的塑料卡头被V型置绳槽板的安置槽卡住,而手提袋绳绳体被绳体限位板顶部的V型槽板卡住,从而手提袋绳绳体被拉伸;直到光电传感器一发送信号给控制芯片时,卡头定位气缸的推杆推出到位,此时V型置绳槽板翻转到位,导向槽处于水平朝内的状态,塑料卡头水平置于V型置绳槽板底部,并与绳体成一个角度;然后,控制芯片控制连通卡头定位气缸的开关阀关闭,并通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制双出杆夹紧气缸的推杆缩回;从而顶针固定座带动顶针和卡头导向管,四个卡头导向管将两根手提袋绳的塑料卡头从对应的V型置绳槽板内取出;直到双出杆夹紧气缸的推杆完全缩回,此时卡头导向管碰到导向管限位板,塑料卡头被顶针推出卡头导向管外,并有一部分嵌入礼品袋内侧;控制芯片控制连通双出杆夹紧气缸的开关阀关闭;接着,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制纵向平行夹紧气缸的推杆推出,直到压力传感器检测到压力大于50N时发送信号给控制芯片,控制芯片控制连通纵向平行夹紧气缸的开关阀关闭,此时,两根手提袋绳的四个塑料卡头嵌入礼品袋内侧的部分被四组动夹块和定夹块夹紧;最后,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制横向平行夹紧气缸的推杆完全缩回,使得四组动夹块和定夹块带动两根手提袋绳的四个塑料卡头均完全嵌入礼品袋内侧;控制芯片控制连通横向平行夹紧气缸的开关阀关闭;

步骤四、脚再踩一次脚踏式开关,控制芯片接收到脚踏式开关的信号;首先,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制纵向平行夹紧气缸的推杆复位,纵向平行夹紧气缸的推杆复位后,控制芯片控制连通纵向平行夹紧气缸的开关阀关闭;然后,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制横向平行夹紧气缸的推杆推出,直到光电传感器三发送信号给控制芯片时,横向平行夹紧气缸的推杆复位,控制芯片控制连通横向平行夹紧气缸的开关阀关闭;接着,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制双出杆夹紧气缸的推杆推出,直到光电传感器二发送信号给控制芯片时,双出杆夹紧气缸的推杆复位,此时,卡头导向管在弹簧作用下相对顶针复位,且顶针销钉限制顶针相对卡头导向管的行程;

控制芯片控制连通双出杆夹紧气缸的开关阀关闭;最后,控制芯片通过控制换向阀换向和开关阀打开来控制卡头定位气缸的推杆复位,取出礼品袋;

步骤五、重复步骤二至步骤四,直至完成所需个数礼品袋的穿绳工作后,关闭气泵,关闭移动电源。

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