一种自动上轴拔轴穿纸管机构的制作方法

本发明涉及纺织技术技术领域，具体说是涉及一种适用于非织造布分切机的自动上轴拔轴穿纸管机构。

背景技术：

分切机是将大卷卷材分切成客户要求的不同宽度规格的条状子卷，一般分切速度在300m/min左右，更高的可以达到1000m/min以上，分切后的子卷直径一般为1200mm。分切后的子卷必须将芯轴抽出并将芯轴重新穿上纸管以备后面使用。目前分切复卷后的子卷芯轴需要人工抽出，由于宽幅分切卷绕设备芯轴长度接近4m，重量约120kg，每次更换芯轴一般会需要2～4个人辅助操作，芯轴拔出并抬下后，再将分切好的纸管一节一节的穿到芯轴上，然后充气涨紧备用。因此更换芯轴穿纸管这项工作不仅劳动强度大、效率低，而且每班次需要人员多。随着非织造布生产线单线产能不断提升，人工更换芯轴劳动强度大大增加，迫切需要自动化替代。

技术实现要素：

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种自动上轴拔轴穿纸管机构。本发明不仅可减少操作人员数量并大大降低人工劳动强度，实现分切机的自动上轴拔轴穿纸管功能，从而实现非织造布生产线全流程自动化智能化，推进产业升级和技术进步。

本发明的目的可采用以下技术措施来实现：

本发明的自动上轴拔轴穿纸管机构包括能够在轨道机构上作前后移动的立架机构，安装在立架机构升降机上的水平导向机构，安装在水平导向机构上、并能够沿水平导向机构作左右移动的夹持充放气装置，安装在水平导向机构上的气路控制机构，以及位于立架机构一侧的穿纸管定位装置。

进一步说，所述轨道机构包括通过固定连接件安装在水平设置的左右轨道板上的左右水平导轨，以平行布置的方式设置在左右导轨之间的齿条，以及以轨道板相平行的方式设置在一侧轨道板之外的水平拖链导向槽；位于水平拖链导向槽内的用于设置各类线束的水平拖链的一端与立架机构相结合，另一端与水平拖链导向槽的后端相结合。

所述立架机构包括安装在与左右导轨相配合的导轨滑块上的立架机构支撑平台、安装在立架机构支撑平台上的导向立架、安装在立架机构支撑平台上的用于驱动水平导向机构沿导向立架作升降运动的升降机、安装在立架机构支撑平台上的由变频制动电机驱动的与齿条相啮合的齿轮、位于立架机构支撑平台上左右两个的限位立柱；所述限位立柱的高度为水平导向机构作下降运动的下止点；在导向立架的两侧分别设置有左右升降导轨，左右升降导轨分别通过滑块与用于安置水平导向机构的左右支座相结合；在导向立架的一侧安装有竖直拖链导向槽，位于竖直拖链导向槽内的用于设置各类线束的竖直拖链上端与水平导向机构相结合，下端与竖直拖链导向槽的下端相结合。

所述水平导向机构包括分别通过滑块与升降导轨相配合的左右支座、安装在左右支座上的导向架，安装在导向架上前侧的上、下导轨，平行安装在上导轨下方的齿条，沿导向架长度方向并排设置在导向架顶部的左、右拖链导向槽，设置在左、右拖链导向槽内的用于设置各类线束的左、右拖链，以及沿导向架长度方向设置下导轨前部下方的若干个导向轮，在导向轮下方设置有导轨护板，在位于最右端的导向轮外侧端设置有用于推送带纸管芯轴进入分切机内定位纸管芯轴的导向气缸。

所述夹持充放气装置包括通过滑块安装在水平导向机构的上、下导轨相结合的安装有伺服电机的安装架，所述安装架在伺服电机的带动下通过与齿条相啮合的齿轮沿水平导向机构的上、下导轨作左右位移运动；所述安装架是由通过连接架相固结的左右架体构成，在安装架的右架体上通过竖直设置的相互配合导轨滑块、以及升降气缸安装有夹持座；在夹持座上安装有通过联动轴相连接的左右联动块，所述联动轴由加持臂开合气缸驱动，带动设置在左右联动块外端的由左右啮合齿轮组驱动的左右加持臂实现开合运动；在夹持座下方安装有无杆气缸，无杆气缸上安装分气块，所述分气块左右安装有充放气定位压环。无杆气缸主要用来带动分气块和左右充放气定位压环左右移动与芯轴端部定位配合实现对芯轴的充气、放气；分气块主要是将气路分开以用于左、右充放气定位压环的充气、放气，左右充放气定位压环主要是用来与芯轴端部定位配合。

用于控制所有气缸动作的气路控制机构安装于水平导向机构的导向架上。

所述穿纸管定位装置包括支架，通过位于两端的左右气缸安装在支架上的用于放置纸管的v形槽，导轨安装在用轴承与支架连接的横梁上，分隔板由连接件将把手与导轨的滑块连接；在左右气缸和轴承的作用下，通过调节滑块间的距离由分隔板来隔开不同长度的纸管，并通过把手调节丝的高度来固定滑块以达到固定分隔板，方便芯轴的穿入的目的。

本发明适用于分切机可侧面上轴和分切卸卷后布卷能相对位置固定的情况。具体工作方式如下：

自动上轴拔轴穿纸管机构由变频制动电机将立架机构移动到子布卷芯轴的附近位置，由光电检测芯轴的高低位置和远近位置，将芯轴准确定位后，由伺服电机将夹持充放气装置移动到芯轴台阶处并夹紧，无杆气缸将充放气装置与芯轴端部的充放气口对正，并将芯轴放气，待放气完毕，充放气装置离开芯轴，伺服电机开始缓慢将芯轴拔出，拔出的芯轴由水平导向机构上的导向轮支撑，伺服电机继续拔轴，直到芯轴被完全拔出，放到配套的导向轮上。夹持充放气装置的加持臂开合气缸动作松开芯轴，夹持充放气装置离开芯轴端部回到芯轴另一端位置，升降机下降，并由伺服电机将水平导向机构上导向轮支撑的芯轴夹紧并移送到芯轴穿纸管装置处，待自动穿纸管后，将带纸管的芯轴夹紧充气，待充气完毕，充放气装置离开芯轴，伺服电机开始缓慢将带纸管的芯轴从穿纸管装置处拔出，拔出的芯轴由水平导向机构上的导向轮支撑，伺服电机继续拔轴，直到芯轴被完全从穿纸管装置拔出，放到水平导向机构上的导向轮上。夹持充放气装置的加持臂开合气缸动作松开芯轴，夹持充放气装置离开芯轴端部回到芯轴另一端位置，升降机上升，变频制动电机将立架机构移动到分切机的芯轴等待位置，等待信号，并由伺服电机和升降气缸一起将水平导向机构上导向轮支撑的芯轴夹紧并移送到分切机的芯轴等待处，重复以上动作。

本发明的有益效果如下：

在分切机分切完布卷拔出芯轴和更换新纸管时，只需人工将分切好的纸管按需放到穿纸管装置处即可，节省更多人员，大大降低人工劳动强度，真正实现分切机的自动上轴拔轴穿纸管等自动化智能化。

附图说明

图1是自动上轴拔轴穿纸管机构的主视图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的左视图。

图4是图1的立体图。

图5是夹持充放气装置的放大图。

图中序号：1是立架机构，2是水平导向机构，3是夹持充放气装置，4是气路控制机构，5是穿纸管定位装置，11是拖链导向槽，12是轨道板，13是水平导轨，14是齿条，15是升降机，16是限位立柱，17是立架机构支撑平台，18是变频制动电机，19是支座，20是升降导轨，21是竖直拖链导向槽，30是导向架，31是导轨护板，32是导向轮，33是导向气缸，34是芯轴，35是下导轨，36是齿条，37是上导轨，38是右拖链导向槽，39是左拖链导向槽，40是左右加持臂，41是左右啮合齿轮组，42是左右联动块，43是导轨，44是夹持座，45是升降气缸，46是加持臂开合气缸，47是伺服电机，48是安装架，49是充放气定位压环，50是无杆气缸，51是分气块，52是联动轴，53是充放气嘴，54是弹簧，60是把手，61是分隔板，62是v形槽，63是导轨，64是左右气缸，65是支架。

具体实施方式

本发明以下将结合实例（附图）作进一步描述：

如图1~图4所示，本发明的自动上轴拔轴穿纸管机构包括能够在轨道机构上作前后移动的立架机构1，安装在立架机构升降机上的水平导向机构2，安装在水平导向机构2上、并能够沿水平导向机构作左右移动的夹持充放气装置3；用于控制所有气缸动作的气路控制机构4安装于水平导向机构2的导向架30上，在立架机构1的一侧设置有穿纸管定位装置5。

进一步说，所述轨道机构包括通过固定连接件安装在水平设置的左右轨道板12上的左右水平导轨13，以平行布置的方式设置在左右导轨之间的齿条14，以及以轨道板相平行的方式设置在一侧轨道板12之外的水平拖链导向槽11；位于水平拖链导向槽11内的用于设置各类线束的水平拖链的一端与立架机构1相结合，另一端与水平拖链导向槽的后端相结合。

所述立架机构1包括安装在与左右导轨相配合的导轨滑块上的立架机构支撑平台17、安装在立架机构支撑平台17上的导向立架、安装在立架机构支撑平台17上的用于驱动水平导向机构2沿导向立架作升降运动的升降机15、安装在立架机构支撑平台上的由变频制动电机18驱动的与齿条14相啮合的齿轮、位于立架机构支撑平台17上左右两个的限位立柱16；所述限位立柱的高度为水平导向机构2作下降运动的下止点；在导向立架的两侧分别设置有左右升降导轨20，左右升降导轨分别通过滑块与用于安置水平导向机构2的左右支座19相结合；在导向立架的一侧安装有竖直拖链导向槽21，位于竖直拖链导向槽内的用于设置各类线束的竖直拖链上端与水平导向机构2相结合，下端与竖直拖链导向槽21的下端相结合。

所述水平导向机构2包括分别通过滑块与升降导轨20相配合的左右支座19、安装在左右支座19上的导向架30，安装在导向架30上前侧的上、下导轨37、35，平行安装在上导轨37下方的齿条36，沿导向架30长度方向并排设置在导向架顶部的左、右拖链导向槽39、38，设置在左、右拖链导向槽内的用于设置各类线束的左、右拖链，以及沿导向架长度方向设置下导轨35前部下方的若干个导向轮32，在导向轮32下方设置有导轨护板31，在位于最右端的导向轮32外侧端设置有用于推送带纸管芯轴进入分切机内定位纸管芯轴的导向气缸33。

所述夹持充放气装置3包括通过滑块安装在水平导向机构2的上、下导轨37、35相结合的安装有伺服电机47的安装架48，所述安装架48在伺服电机47的带动下通过与齿条36相啮合的齿轮沿水平导向机构2的上、下导轨37、35作左右位移运动；所述安装架48是由通过连接架相固结的左右架体构成，在安装架48的右架体上通过竖直设置的相互配合导轨43滑块、以及升降气缸45安装有夹持座44；在夹持座44上安装有通过联动轴52相连接的左右联动块42，所述联动轴52由加持臂开合气缸46驱动，带动设置在左右联动块42外端的由左右啮合齿轮组41驱动的左右加持臂40实现开合运动；在夹持座44下方安装有无杆气缸50，无杆气缸50上安装分气块51，所述分气块51左右安装有充放气定位压环49（参见图5）。无杆气缸50主要用来带动分气块51和左右充放气定位压环49左右移动与芯轴端部定位配合实现对芯轴的充气、放气；分气块51主要是将气路分开以用于左、右充放气定位压环49的充气、放气，左右充放气定位压环49）主要是用来与芯轴端部定位配合。

所述穿纸管定位装置5包括支架65，通过位于两端的左右气缸64安装在支架65上的用于放置纸管的v形槽62，导轨63安装在用轴承与支架65连接的横梁上，分隔板61由连接件将把手60与导轨63的滑块连接；在左右气缸64和轴承的作用下，通过调节滑块间的距离由分隔板61来隔开不同长度的纸管，并通过把手60调节丝的高度来固定滑块以达到固定分隔板61，方便芯轴的穿入的目的。

本发明的工作原理如下：

拔轴时所述立架机构1由变频制动电机18驱动的与齿条14相啮合的齿轮将立架机构沿水平导轨移动到子布卷芯轴的附近位置，由光电检测芯轴的高低位置和远近位置，将芯轴准确定位后，由伺服电机47驱动的安装架48将夹持充放气装置3移动到芯轴台阶处并夹紧，无杆气缸50将充放气定位压环49与芯轴端部的充放气口对正，并将芯轴放气，待放气完毕，充放气定位压环49离开芯轴，伺服电机47驱动夹持充放气装置3开始缓慢将芯轴拔出，拔出的芯轴由水平导向机构2上的导向轮32支撑，伺服电机47驱动夹持充放气装置3继续拔轴，直到芯轴34被完全拔出，放到配套的导向轮32上。

穿纸管时所述夹持充放气装置3的加持臂开合气缸46动作松开芯轴，夹持充放气装置3离开芯轴端部回到芯轴另一端位置，升降机15驱动水平导向机构2下降，并由伺服电机47驱动夹持充放气装置3将水平导向机构2上导向轮32支撑的芯轴34夹紧并移送到穿纸管定位装置5处，待自动穿纸管后，将带纸管的芯轴夹紧充气，待充气完毕，夹持充放气装置3离开芯轴。

上轴时所述伺服电机47驱动夹持充放气装置3开始缓慢将带纸管的芯轴从穿纸管定位装置5处拔出，拔出的芯轴由水平导向机构2上的导向轮32支撑，伺服电机47驱动夹持充放气装置3继续拔轴，直到芯轴被完全从穿纸管定位装置5拔出，放到配套的导向轮32上。夹持充放气装置3的加持臂开合气缸46动作松开芯轴，夹持充放气装置3离开芯轴端部回到芯轴另一端位置，升降机15驱动水平导向机构2上升，变频制动电机18驱动的与齿条14相啮合的齿轮将立架机构沿水平导轨移动到分切机的芯轴等待位置，等待信号，并由伺服电机47驱动夹持充放气装置3和导向气缸33一起将水平导向机构2上导向轮32支撑的穿纸管芯轴夹紧并移送到分切机的芯轴等待处，待子布卷分切卷好后，重复以上动作。能够节省更多人员，降低人工劳动强度，真正实现分切机的自动上轴拔轴穿纸管等自动化智能化功能。