摘 要:針對現有獨特形狀餐巾紙經人工折疊成本高的現象,設計了一種新型的餐巾紙折疊機,闡述了折疊機的設計要求、分層機構及折疊機構的設計原理。該折疊機可實現多張柔軟的紙連續折疊,折疊過程順暢,效率高,大大降低了企業的生產成本。
關鍵詞:折疊機;分層機構;折疊機構
隨著人們生活水平的不斷提高,各種健康衛生的餐巾紙已成為餐飲酒店的必須品。一些中高檔餐飲行業,為了給消費者提供溫馨、獨特的就餐環境,提高檔次,往往將餐巾紙折疊成各種獨特的形狀。然而,這些獨特形狀的餐巾紙都是經過人工折疊出來的,效率比較低,費用比較高。因此,很有必要研制出一種自動化的餐巾紙折疊機來取代人工。針對這種現象,本文介紹了一種固定功能餐巾紙折疊機的設計,實現了敏捷制造。
1 餐巾紙折疊機的設計要求
本次折疊的對象是:一張經二次折疊后形成的220X220mm(寬度可作適當調節)的四層正方形紙。將該對象經過四次折疊成型,形成如圖1所示的紙巾。每次折疊平行于相應對角線的距離為25mm,折疊后三角形頂點在同一條對角線上。
2 餐巾紙折疊機的總體方案
如圖2所示,餐巾紙折疊機的總體方案:輸送帶1向前傳送紙,細鋼絲2往下壓在準確的位置上,然后通過分層吸嘴7吹氣,真空吸盤6實現最上層紙的分層,分層的紙落在薄壓板4上繼續向前走實現把紙翻過去,最后通過壓紙滾筒5壓出第一條折痕。第二、三、四折痕以此類推,實現整個工作任務的完成。
3 餐巾紙折疊機的設計
餐巾紙折疊機主要由送紙機構、分層機構、折疊機構、收紙機構等部分組成。其中分層機構負責將紙單層分離,它的準確、平穩、可靠直接關系到下一個工序能否正常進行。紙張折疊機構負責把定位好的輸送過來的餐巾紙進行折疊,能否準確、可靠、有節奏的將紙一張張進行折疊,直接關系著折疊機的性能。
3.1 分層機構的設計
3.1.1 分層機構的構成
分層機構由傳送帶、細鋼絲、鋼絲夾、鋼絲架、伺服電機、松紙吸嘴、真空吸盤等構成。其中鋼絲夾結構如圖3-1所示,在長方體9的一端有一個孔類長方體,鋼絲放進去以后通過壓塊10和螺栓11把鋼絲夾緊,長方體的另一端設計成一根圓軸12,圓軸可通過聯軸器等和伺服電機連接在一起。鋼絲架13結構簡圖如圖3-2所示,后端下部有兩個氣缸14,氣缸能使細鋼絲做上下升降運動,前端上部兩物體之間的連接是通過活動鉸鏈15連接的。
3.1.2 分層機構的具體工作流程
第一步,細鋼絲2壓住餐巾紙3并通過伺服電機控制與傳送帶同速往前。
第二步,餐巾紙3被真空裝置單層吸起。當餐巾紙3隨輸送皮帶1運輸到快接近松紙吸嘴7時,由傳感器檢測,啟動松紙吸嘴7,使四層紙吹松,再通過真空吸盤6產生壓力差,并吸氣紙張中最上面一張紙。松紙吸嘴7停止吹氣。
第三步,隨著餐巾紙3向前運動,吸起來的最上層紙和余下的三層紙分開,達到分層,并落在壓板4上。
3.2 折疊機構的設計
3.2.1 折疊機構的構成
餐巾紙折疊機構由輸送皮帶1、壓板4、壓紙滾筒5等組成。壓板4安裝在機架上,并離傳送帶有一定的高度,可以讓紙通過即可,壓板的寬度應比第一折折上三角形的高寬。壓紙滾筒5位于壓板4的右側,壓紙滾筒底部與壓板右側的距離應小于最后一折折上三角形的高。
3.2.2 折疊機構的具體工作流程
第一步,當餐巾紙的最上層與下面幾層分開后,分開的那層紙落在了壓板4上。
第二步,餐巾紙3通過壓板4實現餐巾紙的翻頁。餐巾紙3繼續往前輸送,下面三張紙經過壓板4,因為壓板4很薄,落在壓板上的那張餐巾紙因細鋼絲的作用在往前傳送的過程中就往后翻,并通過壓板4往前輸送。
第三步,細鋼絲2的復位。當細鋼絲2離開壓板4進入壓紙滾筒5之前,通過伺服電機控制細鋼絲2往回運動,通過壓板4回到原來初始位置。
第四步,折好需要折疊的那層餐巾紙。首先下面三層餐巾紙的三角形頂尖通過壓板先進入壓紙滾筒5,接著在最上層紙折上去的三角形頂尖未出壓板前,最上層紙的壓痕線進入壓紙滾筒并通過,形成折痕。余下的幾層由后面幾個分層、折疊機構同理可折。
4 總結
通過送紙吸嘴和真空吸盤解決了餐巾紙在折疊過程中難以分層的情況。通過細鋼絲的控制、壓板和壓紙滾筒實現了餐巾紙的折疊,并能保證不卡紙、折疊順暢等問題。其中:(1)細鋼絲壓在紙上的定位必須準確,關系到后面折疊能否準確有效。(2)細鋼絲以剛壓住餐巾紙為準,太松折疊定位不準,太緊后面的鋼絲難以回程。(3)壓板不易太厚,并離地面有一定的高度,以讓餐巾紙通過為準。(4)壓板與壓紙滾筒不能離得太遠,最上層紙折上去的三角形頂尖未出壓板前,最上層紙的壓痕線應進入壓紙滾筒。
參考文獻
[1]郭超,付君.全自動掛面包裝機送紙機構設計[J].機械設計與制造,2010,(1):21-22.
[2]葛彥樺.高速自動模切機輸送紙系統的動力學分析和振動控制[D].上海:同濟大學機械工程學院,2007.
[4]譚旭紅,余竹.平版印刷工藝[M].北京:印刷工業出版社,2008.19-35.