專利名稱：操作設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及了一種操作設備，尤其是一種產(chǎn)品的轉移設備。
本發(fā)明有利地用于煙草工業(yè)中，以下僅為舉例對此作了描述，用于轉移成組的煙卷盒，單個煙卷盒或者一根或幾根煙卷。
在煙草工業(yè)中，在考慮到成組的煙盒時，已經(jīng)有了轉移煙盒組的設備，它們包括一個轉移件，它與煙盒組運行的傳送路線相配合，以及一個致動裝置，它使轉移件運動，并賦予給定的運動軌道，軌道的前面部分與傳送路線相同。致動裝置通常包括一個主臂，它相對于煙盒組的傳送路線作轉動；一個副臂，它以轉動方式裝在主臂上來支承轉移件；以及一個兩級行星齒輪系，它具有第一級和第二級，第一級與主臂聯(lián)結，主要是賦予轉移件一個給定的方位，第二級與副臂聯(lián)結，使副臂相對于主臂作轉動并賦予轉移件一個給定形狀的軌道。
更確切地說，在上述類型的操作設備中，致動裝置的第二級包括兩個齒輪，齒輪相互嚙合，并具有確定軌道形狀的不變的傳動比，軌道可以是具有任何預定細長比的橢圓形，三角形，方形或圓形。
上述已知操作設備類型的主要缺點在于這種設備在以下意義上說是非?！皠傂浴比魏谓o定的傳動比相對應于轉移件規(guī)定的軌道，以及轉移件沿軌道規(guī)定的預定規(guī)律(速度、角速度等)。
本發(fā)明的一個目的是提供一種操作設備，它不僅簡單明了和制造便宜，而且提供了高度的靈活性。
按照本發(fā)明，所提供的操作設備包括至少一個操作裝置和一個致動裝置，致動裝置具有一個行星齒輪系，它使上述操作裝置沿著環(huán)形軌道運動；其特征在于上述行星齒輪系至少包括一個具有兩個齒輪的齒輪級，兩個齒輪在可變接觸點上相互嚙合，并具有隨上述接觸點而改變的傳動比。
現(xiàn)參照附圖為例來描述本發(fā)明，其中


圖1表示了一個透視圖，它是按照本發(fā)明的教導作出的一個操作設備優(yōu)選實施例，為了清楚起見，有些部分已略去；圖2表示了圖1設備中一個細節(jié)的放大透視圖，為了清楚起見，有些部分已略去；圖3表示了圖2細節(jié)的透視圖，為了清楚起見，有些部分已略去；圖4按照連續(xù)的操作位置，表示了圖1中一個細節(jié)的放大正視圖。
圖1中編號1表示了轉移煙盒3的煙盒組2的整個設備，沿著基本上為直線的傳送路線P送進煙盒組，路線P延伸著通過供應煙盒組2的供應裝置4，以及通過已知紙板機(圖中未示)的輸入裝置5。更確切地說，每個煙盒組2包括并排煙盒3的兩排6，沿著路線P送進，其中煙盒3的位置是其相關縱向軸線3a與運行方向D1垂直交叉。
供應裝置4包括一個直的水平板7，它沿著路線P延伸，確定了煙盒組2在上面滑動的底部；兩個環(huán)形傳送帶8位于板7的上面和兩側，以及位于路線P的兩側，并具有面對面的相關垂直傳送帶分支9，傳送帶8與板7一起確定了一個槽10，沿著它送進煙盒組2。裝置4還包括一塊細長的水平板11，它以已知的方式配合在板7上面，并與煙盒組2的頂部配合。
輸入裝置5包括一個推料器12，它可沿著與方向D1垂直交叉的卸貨方向D2運動，也可通過接收工位R作往復運動，以接收煙盒組2，推料器位于板7和11的端部。更確切地說，推料器12包括一個基本上為矩形的頭部13，它與煙盒組2的頂部配合，并從工位R把煙盒組2卸到圖1中未示的一個反向推料器的頭部(圖中未示)上。
如圖1,2和4所示，轉移設備1包括一個L形的支承基礎14，它具有一個與板7平行的平的水平面15，以及一個與表面15交叉的垂直正面16。設備1還包括一個固定軸17，它從表面16突出，并具有與表面16垂直交叉的水平軸線A；一個轉移件18，它由一個與傳送路線P配合的叉子所確定；以及一個使轉移件運動的致動裝置19，它裝在軸17上，并賦予轉移件18一個環(huán)形的運動軌道T，軌道T具有與路線P相同的向前部分T1，和脫離路線P的返回部分T2。
致動裝置19包括一個主臂20，它與軸17裝成可繞軸線A轉動；以及一個副臂21，它與主臂20裝成可繞轉動軸線B轉動，副臂21在與主臂20連接端相對的另一端上與轉移件18裝在一起，并容許轉移件18繞著相關轉動軸線C作轉動。更確切地說，軸線A是固定的主要轉動軸線；軸線B平行于軸線A和C，并在圖1中繞軸線A作反時針方向轉動；軸線C在圖1中繞軸線B作順時針方向轉動，并沿著軌道T’(圖4)運行，軌道T’與軌道T完全相同但偏置一定距離；軸線A和B分開的距離為I1，它大于軸線B和C之間的距離I2；轉移件18繞著軸線C并相對于副臂21作轉動，同時在沿著軌道T的任何點上保持自身的平行。
裝置19還包括一個驅動馬達22，它的一個輸出帶輪23被齒形帶24連接到主臂20上；以及一個兩級行星齒輪系25，它具有第一級26和第二級27。第一級26與主臂20聯(lián)結，并連接到轉移件18，使得轉移件18在任何時間均保持對自身的平行；第二級27聯(lián)結到副臂21上，以相對于主臂20作轉動，并形成轉移件18的軌道T。
更確切地說，主臂20位于表面16的前面，并包括一個基本上為細長形的箱形件28，它在對著箱形件18的軸線A另一側具有一個配重29；一個柱形管件30，它從箱形件28向表面16延伸，以轉動方式裝在軸17上，并具有與齒形帶24嚙合的外齒31。副臂21位于主臂20的前面，并包括一個基本上為細長形的箱形件32，它依次具有后柱形管部分33和前柱形管部分34，后柱形管部分33與軸線B同軸并伸到箱形件28之內(nèi)，前柱形管部分34與軸線C同軸延伸，并支承著與轉移件18成一體的轉動軸35。轉移件18基本上為L形，并包括一個部分36，它與軸35裝成整體并與軸線C垂直交叉；以及一個推叉37，它橫向裝在部分36上并依次包括兩個臂38，臂38可在板11的兩側插入槽10中，以與煙盒組2的后面相配合。
如圖2和圖3所示，第一級26可保持轉移件18在任何時間保持與自身平行，即在任何時間上叉37的臂38垂直于方向D1，第一級26包括裝在箱形件28內(nèi)的三個圓齒輪39,40,41。齒輪39裝在軸17的自由端；齒輪41裝在軸42上，軸42平行于軸線B，它以轉動方式裝在箱形件28上并通過箱形件32的部分33，并且通過裝在箱形件32內(nèi)的傳動系統(tǒng)43，連接到軸35上的另一端，該端與轉移件18成整體一端相對著；齒輪40位于齒輪39和41之間的中間位置，并空轉地裝在支承軸44上，軸44與箱形件28成整體，并在其內(nèi)部沿著中間軸線D延伸，軸線D在軸線A和B之間并與之平行。
除了與第一級26合作使轉移件18在任何時間保持與自身平行之外，傳動系統(tǒng)43還包括一個細長的法蘭45，它裝在軸42的一端，并與軸線B垂直交叉；另一個法蘭46裝在軸35的一端并與軸線C垂直交叉；一個細長板47位于與法蘭45和46平面相平行的平面內(nèi)，并且其相對著的兩端以轉動方式與法蘭45和46連接。
如圖3所示，第二級27使副臂21相對于主臂20作轉動，它與主臂20合作，對軌道T賦予給定的形狀，并包括兩個凸輪狀的齒輪48和49，即具有相關的變半徑的帶齒外形50和51，其中一個在另一個上滾動，其傳動比W隨著外形50和51之間的接觸點而改變。
傳動比W由被動齒輪49的角速度Wc與主動齒輪48的角速度Wm之比來確定；在給定范圍內(nèi)可改變；迫使轉移件18作給定的運動；并同時確定軌道T的形狀和轉移件18沿軌道T的部分T1和T2上運行的速度V。速度V包括沿方向D1的矢量分量Vd和與D1方向垂直交叉的矢量分量Vt，并且速度也受到距離I1和I2之比的影響，在設計階段其比值是這樣確定的與煙盒組2保持接觸的轉移件18的運動可使得分量Vd基本上等于速度V2,V2為煙盒組2沿D1方向送進的速度。
齒輪48裝在軸44上，并位于齒輪40的旁邊，與齒輪40一起繞軸線D轉動；齒輪49以轉動方式裝在軸42上，位于齒輪41旁邊，并沿轉動方向與箱形件32的管狀件33形成整體，使箱形件32繞軸線B轉動。更確切地說，齒輪48和49可把均勻的轉動(由在齒輪39上轉動的齒輪40所產(chǎn)生)轉換成隨傳動比值W而改變速度的轉動，還可確定相對于主臂20的副臂21位置，把轉移件18設定在沿軌道T的部分T2從路線P脫開的位置上。
齒輪48和49具有相關的可變半徑Rm和Rc。齒輪48至少包括一個部分52，它與齒輪49的相關部分53嚙合，并具有比部分53半徑Rc大的半徑Rm；以及至少包括一個部分54，它與齒輪49的相關部分55嚙合，并具有比部分55半徑Rc小的半徑Rm。
由角速度Wc和Wm之比確定的傳動比W也等于半徑Rm與Rc之比，因此，如果在使用中，齒輪49的部分53與齒輪48的相應部分52嚙合，則速度Wc大于速度Wm；而如果在使用中，齒輪49的部分55與齒輪48的相應部分54嚙合，則速度Wc小于速度Wm。
在實際應用中，供應裝置4沿著路線P，在基本上不變的平行于方向D1的線速度V2下，把相互隔開距離P1的煙盒組2送到轉移設備1，當兩側與傳送帶8配合的煙盒組2基本上達到通過軸線A與板7垂直的位置，轉移件18與煙盒組2的后面配合，并把煙盒組2完全推入工位R，在那里煙盒組2與輸入裝置5的頭部13配合，并沿方向D2送到上述紙板機上。
主臂20繞著軸線A，轉移件18本身繞著軸線C，以及副臂21繞著軸線B和相對于主臂20的組合轉動，一起來確定轉移件18沿著軌道T的運動；由操縱傳送帶24的馬達22使主臂20繞軸線A轉動；由于通過主臂20使齒輪41繞齒輪39轉動和由于傳動系統(tǒng)43，使得轉移件18繞著軸線C轉動，并保持轉移件18在所有時間內(nèi)與自身平行，叉37與方向D1垂直；由于齒輪48與齒輪40一起轉動和由于齒輪49的轉動，使得副臂21相對于主臂20作轉動，并且齒輪48與49之間的可變傳動比W把齒輪40的均勻轉動轉換成變速轉動。
在圖4中，參照轉移件18的叉37的最低點56，畫出了轉移件18的軌道T，按照在齒輪48和49之間接觸點上的傳動比值W，在點56和板7之間的垂直距離有變化。如上所述，轉移件18沿軌道T的速度V也與傳動比W有關。特別是-沿著部分T1，它基本上在轉移件18與煙盒組2剛接觸的點上開始，分量Vt基本上保持為零，而分量Vd從接近于煙盒組2的速度V2值的初始值，變成比速度V2大的中間值，最終在部分T1端點變到基本上為零的最終值；每個煙盒組2被轉移件18平滑地截斷，并沿著部分T1加速，因此，在基本上達到工位R時，它與后面的煙盒組2相隔的距離P2大于距離P1。
-沿著立即跟隨著部分T1的部分T2的初始區(qū)，轉移件18反向和分量Vt增加；在分量Vd首先變零之后，轉移件18在工位R內(nèi)釋放煙盒組2，相對于板7向上運動而使自身與煙盒組2脫開，并反過來截斷下一個煙盒組2；從板7退出轉移件18，它不僅確定了轉移件18相對于煙盒組2路線P的脫開位置，而且確定了轉移件18相對于煙盒組2本身的脫開位置，即確定了點56從煙盒組2完全脫開的位置。
-沿著就在部分T1之前的T2部分的最后區(qū)，分量Vt指向板7，使轉移件18與路線P配合；分量Vd采取了接近于速度V2的值，把轉移件18平滑地帶到煙盒組2上。
在圖中未示的一個實施例中，代替配重29，設備1包括另一個轉移件18和另一對臂20和21，以加速煙盒組2對工位R的供應，而不會使設備1的構造復雜化。
在另一個圖中未示的實施例中，設備1的軸線A,B和C均為垂直的；傳送帶8確定了底部的支承基礎和頂面，在橫向保持著煙盒組2；板7和11均作為煙盒組2的保持構件。
因此與轉移件18在槽10上面移動的情形相反，轉移件18橫靠著槽10移動，頭部13沿水平方向D2通過工位R作往復運動。
由于致動裝置19的行星齒輪系25具有一個齒輪級27，它包括兩個齒輪48和49，它們相互嚙合并具有隨著齒輪49和49之間接觸點而改變的傳動比W，軌道T的形狀和轉移件18的瞬時速度V可方便地適應供應裝置4和輸入裝置5的要求。換句話說，采用具有變傳動比W的兩個齒輪48和49，可修改轉移件18的動態(tài)特性(軌道T和瞬時速度V)來適應供應裝置4和輸入裝置5的特性，而不必修改供應裝置4和輸入裝置5的特性來適應轉移件18的動態(tài)特性。
致動裝置19不僅可用于這種操作設備的設備中，也可用于如把煙卷從煙卷桿制造機轉移到過濾頭安裝機的設備(圖中未示)中。
這種類型的轉移設備在目前技術中已經(jīng)熟知，例如在GB2,110,065中公開的設備，引入這里作為參考。
GB2,110,065公開了一種設備，它把煙卷從雙煙卷桿制造機轉移到過濾頭安裝機，轉移設備包括許多頭部，每個頭部能轉移兩根煙卷，以及包括一個致動裝置，致動裝置使上述每個頭部沿著環(huán)形路線移動，環(huán)形路線延伸著通過在煙卷制造機出口的采集工位，以及在過濾頭安裝機入口的釋放工位。致動裝置包括一個行星齒輪機構，機構具有一個固定的恒星齒輪，一個可繞著與恒星齒輪同軸軸線轉動的被動行星托架，以及許多行星齒輪，每個齒輪與相關頭部在轉動方向形成整體。
由于上述致動裝置的自由度有限，每個頭部的動態(tài)特性(軌道和瞬時速度)不能完全適應煙卷制造機輸出和過濾頭安裝機輸入的要求。為了避免這個缺點，美國專利號4,051,947公開了一種轉移設備，其中，致動裝置還包括凸輪裝置，以修改每個頭部的軌道。增加凸輪裝置可以得到較好的軌道，但造成了復雜性，即大大提高了致動裝置的成本。
在GB2,110,065公開的轉移設備類型中，可采用這樣的致動裝置，它具有一個行星齒輪系，包括在轉動方向上相互嚙合的兩個齒輪，并具有隨著齒輪之間接觸點而改變的傳動比。例如，可采用具有變傳動比的上述齒輪來把每個行星齒輪聯(lián)結到行星托架上。
上述的致動裝置相對簡單，即很便宜，并且可使每個頭部的動態(tài)特性(軌道和瞬時速度)滿足煙卷制造機輸出和過濾頭安裝機輸入的要求。
一種包括一個行星齒輪系的致動裝置，行星齒輪系具有一個包括兩個齒輪的齒輪級，兩個齒輪相互嚙合并具有隨著齒輪之間接觸點而改變的傳動比，這種致動裝置也可用于磨尖設備，來磨尖轉動切割頭的葉片，轉動切割頭安排在煙卷制造機的出口，用于切斷由該機器形成的連續(xù)煙卷桿。已經(jīng)公開了這種模尖設備，例如美國專利號4,472900，它包括一個截錐形的磨輪，依靠行星齒輪系使磨輪沿著環(huán)形軌道運動，在這里可采用一個致動裝置來改進這個行星齒輪系，致動裝置具有一個包括兩個齒輪的行星齒輪系，兩個齒輪在轉動方向上相互嚙合并具有隨著齒輪之間接觸點而改變的傳動比。
權利要求
1．一種操作設備，它至少包括一個操作裝置(18)和一個致動裝置(19)，致動裝置具有一個行星齒輪系(25)，它使上述操作裝置(18)沿著環(huán)形軌道(T)運動；其特征在于上述行星齒輪系(25)至少包括一個具有兩個齒輪(48,49)的齒輪級(27)，兩個齒輪(48,49)在可變接觸點上相互嚙合，并具有隨上述接觸點而改變的傳動比(W)。
2．權利要求1中的一種設備，其中，上述致動裝置(19)包括一個支承裝置(21)，它支承上述操作裝置(18)，并成角度地與上述兩個齒輪(48,49)之一作成整體。
3．權利要求1或2中的一種設備，其中，上述行星齒輪系(25)至少包括第一和第二級(26,27)；上述第二級(27)包括上述兩個齒輪(48,49)，它們相互嚙合，具有隨著齒輪(48,49)接觸點而改變的傳動比(W)。
4．權利要求1,2或3中的一種設備，其中，上述環(huán)形軌道(T)包括一個向前部分(T1)和一個返回部分(T2)；上述傳動比(W)應使得至少沿著上述向前部分(T1)，可改變上述操作裝置(18)的運行速度(V)。
5．上述權利要求任一個中的一種設備，其中，上述操作裝置(18)包括一個轉移件，它能夠至少沿著上述環(huán)形軌道(T)的部分(T1)，至少轉移一個產(chǎn)品(2)。
6．權利要求5的一種設備，用于把產(chǎn)品(2)從沿著第一路線(P)運行的第一傳送設備(4)轉移到沿著第二路線運行的第二傳送設備(5)；上述環(huán)形軌道(T)包括返回部分(T2)和向前部分(T1)，它們至少與上述第一路線(P)部分地重疊。
7．權利要求6中的一種設備，其中，上述返回部分(T2)與脫開部分相對應，上述轉移裝置(18)沿著脫開部分從上述第一(P)和第二路線上脫開。
8．權利要求6或7中的一種設備，其中，上述傳動比(W)應使得至少沿著上述向前部分(T1)，可改變上述轉移裝置(18)的運行速度(V)。
9．權利要求5到8中的任何一種設備，其中，上述致動裝置(19)包括一個固定構架(14)，一個第一臂(20)，它以轉動方式裝在構架(14)上，以繞著第一軸線(A)轉動，以及一個第二臂(21)，它支承著上述轉移裝置(18)和以轉動方式裝到第一臂(20)上，以繞著第二軸線(B)轉動；上述第二級(27)與上述第二臂(21)聯(lián)結，使第二臂(21)繞著上述第二軸線(B)轉動。
10．權利要求9中的一種設備，其中，上述第二臂(21)成角度地與上述兩個齒輪(48,49)之一作成整體。
11．權利要求10中的一種設備，其中，上述轉移裝置(18)以繞第三軸線(C)的轉動方式裝在上述第二臂(21)上。
12．權利要求11中的一種設備，其中，上述第一級(26)與上述轉移裝置(18)聯(lián)結，使轉移裝置(18)繞著上述第三軸線(C)轉動。
13．權利要求12中的一種設備，其中，上述第一級(26)與上述轉移裝置(18)聯(lián)結，使轉移裝置(18)繞著上述第三軸線(C)轉動，使得轉移裝置(18)的方位相對于上述固定構架(14)保持不變。
14．上述權利要求任一個中的一種設備，其中，第二級(27)的上述兩個齒輪(48,49)把均勻轉動轉換成變速轉動。
全文摘要
在一個操作設備中(1),至少設有一個操作裝置(18)和一個致動裝置(19),致動裝置(19)具有一個行星齒輪系(25),使操作裝置(18)沿著環(huán)形軌道(T)運動,行星齒輪系(25)至少具有一個齒輪級(27),其中設有兩個齒輪(48,49),它們在可變的接觸點上相互嚙合,并具有隨著該接觸點改變的傳動比(W)。
文檔編號A24C5/00GK1226408SQ9910231
公開日1999年8月25日 申請日期1999年2月13日 優(yōu)先權日1998年2月18日
發(fā)明者安德烈亞·比翁迪, 費奧倫佐·德拉蓋蒂 申請人:吉第聯(lián)合股份公司