一种自动收卷的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种自动收卷机，包括机架，所述机架上设有换卷机构，所述换卷机构包括固定于机架上的换卷轴、减速机和换卷伺服电机，所述换卷轴通过减速机由换卷伺服电机驱动换卷，所述换卷轴上设有换卷力臂，所述换卷力臂左右两侧分别连接有收卷盘，分别为第一收卷盘和第二收卷盘，所述第一收卷盘和第二收卷盘分别由第一伺服电机和第二伺服电机驱动控制，且所述第一收卷盘和第二收卷盘上均设有夹管装置。本发明能实现管材的自动收卷排线、自动计长切割、自动上卷、自动换卷、自动打包等功能。
【专利说明】一种自动收卷机
【技术领域】
[0001]本发明涉及管材生产线的收卷机的【技术领域】，更具体地，涉及一种自动收卷机。
【背景技术】
[0002]目前，国内的高速管材生产线里的管材收卷机到是通过人工的换卷，包括人工切断管材、人工送管到卷盘、人工夹管、人工包装实现收卷的。线速度在30m/min以上的生产状态下，利用人工换卷和人工包装，需要两个工作人员专门在收卷机旁边同时工作，增加人力资源的成本，降低管材的生产效率；由于生产线是高速生产管材，在换卷的过程中，管材还在不断的大量生产，管材在没有换卷那段时间，堆积在收卷机的周围，容易造成生产现场混乱，给车间管理带来不便利。并且，收卷好的管材在卸下来之前，还要进行人工的缠胶带，避免卸料后卷好的管材的松散。要完成缠带的工作，需要较长的时间和较大的劳动强度。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种自动收卷机，它能够解决传统收卷方法中浪费劳动力、收卷与换卷效率低的问题。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
一种自动收卷机，包括机架，所述机架上设有换卷机构，所述换卷机构包括固定于机架上的换卷轴、减速机和换卷伺服电机，所述换卷轴通过减速机由换卷伺服电机驱动换卷，所述换卷轴上设有换卷力臂，所述换卷力臂左右两侧分别连接有收卷盘，分别为第一收卷盘和第二收卷盘，所述第一收卷盘和第二收卷盘分别由第一伺服电机和第二伺服电机驱动控制，且所述第一收卷盘和第二收卷盘上均设有夹管装置。
[0005]本发明中，第一收卷盘和第二收卷盘分别在第一、第二伺服电机的控制下可以实现管材的快速收卷，当其中有一个收卷盘收卷长度达到预定值，本发明在换卷伺服电机驱动控制下可以快速实现两个收卷盘的位置转换。
[0006]进一步地，所述夹管装置包括固定座、挡板、夹紧座、夹块和弹簧，所述固定座设于收卷盘上且与挡板固定连接，所述挡板与夹紧座通过开有轴孔与销轴实现活动连接，所述夹紧座上安装了内表面设有齿纹的夹块，所述夹块由气缸驱动，所述弹簧一端固定于挡板上，另一端固定于夹紧座上；所述挡板与弹簧的连接端、夹紧座与弹簧的连接端和挡板构成三角形；所述气缸依次通过连接座和连接板与夹紧座连接；所述销轴外部设有挡圈，起固定作用。
[0007]本发明采用的夹管装置与生产线中常规的管材检测装置配合使用，当管材检测装置检测到管材进入夹紧座中，气缸推动夹块前进，并把管材夹紧；而弹簧和挡板使夹块保持在送管方向水平的位置，夹紧管后收卷时，可以和管材一起转动到一定的角度，同时保证夹紧装置夹紧管材；另外，固定座用于安装在收卷机的收卷盘上。另外，所述挡板与弹簧的连接端、夹紧座与弹簧的连接端和挡板构成三角形，通过该结构可以调整夹块与送管方向的位置关系，使夹块能够保持在送管方向水平的位置；而所述夹块内表面设有齿纹，该齿纹结构可以牢牢夹紧管材。
[0008]该夹管装置整体结构简单，通过气缸推动夹块，弹簧使夹块保持在送管方向水平的位置，夹紧管材，可以使管材一起转动到一定的角度，使该夹紧装置牢牢夹紧管材。
[0009]本发明中为了解决生产过程中遇到的收卷换卷效率慢的问题，采用了如下的技术方案实现自动排线、解决排线效率低的问题:
所述自动收卷机还设有用于为收卷盘排线的自动排线系统，所述自动排线系统包括排线机构和送管机构；所述排线机构包括设于机架一侧的排线主架，排线主架上设有排线丝杆，所述排线丝杆左右两侧设有直线导轨，所述排线丝杠上通过螺纹套连接了沿排线丝杠往复运动的滑动座，所述排线丝杠由排线伺服电机驱动；所述滑动座上设有送管机构，所述送管机构上包括送管架，所述送管架内设有用于输送管材且上下设置的多个送管链轮、可伸缩的送管杆和与送管链轮上的管材外表面接触的编码轮，所述送管杆与夹紧块连接。
[0010]所述送管机构与切割装置连接，所述切割装置包括设于送管架前端的切割刀，所述切割刀与切割升降气缸连接。
[0011]所述第一伺服电机、第二伺服电机和排线伺服电机还与逻辑控制器电连接，所述收卷盘每转动一圈就通过逻辑控制器控制电机将排线丝杆往前推进相当于管材直径的距离。
[0012]本发明中，在逻辑控制器的作用下自动排线系统的排线伺服电机按照设定好的凸轮曲线运行，也就是收卷盘每收卷完一圈，排线伺服电机驱动排线丝杆前进一个相当于管材直径的距离，进行下一圈的收卷。
[0013]切割刀能够根据设定的缠绕长度进行自动切断管材，在切割升降气缸作用下上升至切割终点然后下降，切断管材。
[0014]进一步地，所述机架上还设有用于为收卷盘上的管材打包的PP带自动打包机构，所述PP带自动打包机构包括打包头，所述打包头由打包伺服电机驱动。
[0015]本发明中，当收卷完成的卷盘到达第一打包分度位置后，在外部控制器控制下打包头会通过伺服电机带动带轮进行PP带的送带和收带动作，打包主轴电机旋转，完成剪带和粘带动作，第一位置分度PP带捆扎完成。收卷卷盘转动120，然后按此流程继续完成第二和第三分度位置的PP带打包动作，以便完成管材的打包卸料。
[0016]进一步的,本发明的自动收卷机还包括自动储料装置,所述自动储料装置包括储料架，所述储料架上安装有一个可上下升降的半圆拖轮，所述半圆拖轮与自动张力控制器连接，所述半圆拖轮上还有多个链轮。
[0017]在收卷过程中，如果收卷盘的速度大于管材的线速度，即管材的输送速度小于收卷速度，管材所受到的张力会增加，此时自动张力控制器控制储料架的半圆拖自动下降，张力随之自动减少，反之，若收卷盘的速度小于管材的线速度，管材所收到的张力会减少，储料架的半圆拖轮自动上升，张力随之自动增加，因此到达自动调节管材张力的作用。
[0018]另外，在翻转过程中，储料架的半圆拖轮会受张力增加的而自动下降，当翻转结束时会降到最低，一旦当管材切断后，新卷在自动送管的过程中未能即刻收卷，导致堆积的管材增加，此时储料架的半圆拖轮会因为管材张力的减少而持续上升，暂时将堆积的管材储存起来，当新卷送管完毕后，随着新卷的快速转动，存储的管材又重新被卷起，达到自动储料效果，避免车间里有管材堆积，造成混乱。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是:能够实现管材的自动收卷排线、自动计长切割、自动上卷、自动换卷和自动打包等功能，减少工人的操作，避免车间里有管材堆积，降低了生产成本,提高了生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实施例的一种自动收卷机的结构示意图；
图2为本实施例的一种自动收卷机的自动换卷结构图；
图3为本实施例的一种自动收卷机的送管机构结构图；
图4为本实施例的一种自动收卷机的自动储料装置结构图；
图5为本实施例的一种自动收卷机的排线底座结构图；
图6和图7为本实施例的一种自动收卷机的夹管装置结构图；
图8为本实施例的一种自动收卷机的切割刀结构图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0022]实施例:
如图1所示，第一收卷盘4处于预备收卷工位，第二收卷盘6处于收卷工位。
[0023]一种自动收卷机，包括机架1，所述机架上依次设有自动排线机构7、换卷机构5和PP带自动打包机构2。换卷机构5包括固定于机架I上的换卷轴、减速机9和伺服电机8，所述换卷轴通过减速机9由换卷伺服电机8驱动换卷，所述换卷轴上设有换卷力臂10，所述换卷力臂10左右两侧分别连接有收卷盘，分别为第一收卷盘4和第二收卷盘6，所述第一收卷盘4和第二收卷盘6上均设有夹管装置3。
[0024]进一步的，所述夹管装置3包括固定座30、挡板28、夹紧座23、夹块24和弹簧29，所述固定座30设于与之连接的收卷盘上且与挡板28固定连接，所述挡板28与夹紧座23通过开有轴孔与销轴31实现活动连接，所述夹紧座23上安装了内表面设有齿纹的夹块24，所述夹块24由气缸驱动,所述弹簧29 —端固定于挡板28上,另一端固定于夹紧座23上；所述挡板28与弹簧29的连接端、夹紧座23与弹簧29的连接端和挡板28构成三角形；所述气缸依次通过连接座和连接板与夹紧座23连接；所述销轴31外部设有挡圈32。
[0025]进一步的，所述自动收卷机还设有用于为收卷盘排线的自动排线系统7，所述自动排线系统7包括排线机构和送管机构11 ;所述排线机构包括设于机架一侧的排线主架16,排线主架16上设有排线丝杆17，所述排线丝杆左右两侧设有直线导轨19，所述排线丝杠17上通过螺纹套连接了沿排线丝杠17往复运动的滑动座18，所述排线丝杠17由排线伺服电机驱动；所述滑动座18上设有送管机构11，所述送管机构11上包括送管架22，所述送管架22内设有用于输送管材且上下设置的多个送管链轮20、可伸缩的送管杆21和与送管链轮20上的管材外表面接触的编码轮12，所述送管杆21与夹紧块连接。
[0026]进一步的所述送管机构11与切割装置连接，所述切割装置包括设于送管架22前端的切割刀33，所述切割刀与切割升降气缸35连接。
[0027]进一步的，所述第一伺服电机、第二伺服电机的和排线伺服电机还与逻辑控制器连接，第二收卷盘6每转动一圈就通过逻辑控制器控制排线伺服电机将排线丝杆17往前推进相当于管材直径的距离。
[0028]进一步的，所述PP带自动打包机构2包括打包头，所述打包头由打包伺服电机驱动。
[0029]进一步的，本发明的自动收卷机还包括自动储料装置，所述自动储料装置包括储料架15，所述储料架15上安装有一个可上下升降的半圆拖轮13，所述半圆拖轮13与自动张力控制器连接，所述半圆拖轮13上有多个链轮14。
[0030]逻辑控制器、夹紧块、部分气缸、打包机构2的打包头和带轮、部分电机和自动张力调节机构未在附图中标识，其可根据实际设备需要配置，本实施例的逻辑控制器放在伺服电机9里，自动张力调节机构设置在收卷机前端。
[0031]本发明的工作过程:在送管夹紧气缸作用下夹紧块夹紧管材，在送管伺服电机作用下送管杆21推着管材前进至设定的距离，接着在送管升降气缸作用下上升至终点，此时管材的前端被送到第二收卷盘6上的夹管装置3内，此时收卷夹紧气缸推动夹块24前进，并把管材夹紧，而弹簧29和挡板28使夹块24保持在送管方向水平的位置；待夹管装置夹紧管材以后送管伺服电机控制送管杆21后退到原来的位置，然后第二收卷盘6的伺服电机开始运行，第二收卷盘6在伺服电机的控制下开始收卷。收卷时，弹簧29和挡板28使夹块24和管材一起转动到一定的角度，保证夹紧装置3夹紧管材。在逻辑控制器的作用下自动排线系统7的排线伺服电机按照设定好的凸轮曲线运行，也就是第二收卷盘6每收卷完一圈，排线伺服电机驱动排线丝杆17前进一个相当于管材直径的距离，进行下一圈的收卷。送管机构11上的编码轮12，也即长度计量编码器，测量所需收卷的管材的自动翻转换卷长度，当换卷长度到达时，换卷伺服电机8驱动换卷力臂10顺时针方向进行自动翻转，当翻转角度到达180度后，翻转停止，此时实现收卷工位和预备收卷工位切换。在翻转过程中，一方面，排线伺服仍然按预设的凸轮曲线运行，另一方面，预备工作卷盘也即第一收卷盘4缓慢转动。
[0032]送管机构11前端设置切割刀33，切割刀33由切割升降气缸35驱动，能够根据设定的缠绕长度进行自动切断管材。当切割信号即将到达时，打包头在伺服电机的作用下前进贴紧管材表面，为切割管材做准备，避免管材切断后由于瞬间失去张力而使被收好的管材松散。当切割信号到达时，切割刀33在切割升降气缸35作用下上升然后下降，切断管材。管材被切断后，排线伺服快速返回至排线内限位，等待下一次的收卷。同时，第二伺服电机控制正在进行收卷的收卷盘也即第二收卷盘6收卷速度变慢，以慢速转动直至将余下长度的管材卷起然后停止在打包分度位，等待PP带打包的指令。
[0033]当收卷完成的卷盘到达第一打包分度位置后，在PLC电机的控制下打包头会通过打包伺服电机带动带轮进行PP带的送带和收带动作，打包主轴电机旋转，完成剪带和粘带动作，第一位置分度PP带捆扎完成。收卷卷盘转动120，然后按此流程继续完成第二和第三分度位置的PP带打包动作。当三个打包工位完成后，打包头后退到原位，卸料气缸完成管材的卸料。
[0034]本发明所采用的装置安装有自动储料装置，包括储料架15和一个可上下升降的半圆拖轮13，半圆拖轮上安装有多个链轮14，所述半圆拖轮13还连接了自动张力控制器，在收卷过程中，如果第二收卷盘6的速度大于管材的线速度，即管材的输送速度小于收卷速度，管材所受到的张力会增加，此时自动张力控制器控制半圆拖轮13自动下降，张力随之自动减少，反之，若第二收卷盘6的速度小于管材的线速度，管材所收到的张力会减少，半圆拖轮13自动上升，张力随之自动增加，因此以到达自动调节管材张力的作用。
[0035]另外，在翻转过程中，半圆拖轮13会受张力增加的而自动下降，当翻转结束时会降到最低，一旦当管材切断后，新卷在自动送管的过程中未能即刻收卷，导致堆积的管材增力口，此时半圆拖轮13会因为管材张力的减少而持续上升，暂时将堆积的管材储存起来，当新卷送管完毕后，随着新卷的快速转动，存储的管材又重新被卷起，达到自动储料效果，避免车间里有管材堆积，造成混乱。
【权利要求】
1.一种自动收卷机，包括机架，所述机架上设有换卷机构，其特征在于，所述换卷机构包括固定于机架上的换卷轴、减速机和换卷伺服电机，所述换卷轴通过减速机由换卷伺服电机驱动换卷，所述换卷轴上设有换卷力臂，所述换卷力臂左右两侧分别连接有收卷盘，分别为第一收卷盘和第二收卷盘，所述第一收卷盘和第二收卷盘分别由第一伺服电机和第二伺服电机驱动控制，且所述第一收卷盘和第二收卷盘上均设有夹管装置。
2.根据权利要求1所述的自动收卷机，其特征在于，所述夹管装置包括固定座、挡板、夹紧座、夹块和弹簧，所述固定座设于收卷盘上且与挡板固定连接，所述挡板与夹紧座通过开有轴孔与销轴实现活动连接，所述夹紧座上安装了内表面设有齿纹的夹块，所述夹块由气缸驱动，所述弹簧一端固定于挡板上，另一端固定于夹紧座上；所述挡板与弹簧的连接端、夹紧座与弹簧的连接端和挡板构成三角形；所述气缸依次通过连接座和连接板与夹紧座连接；所述销轴外部设有挡圈。
3.根据权利要求1所述的自动收卷机，其特征在于，还设有用于为收卷盘排线的自动排线系统，所述自动排线系统包括排线机构和送管机构；所述排线机构包括设于机架一侧的排线主架，排线主架上设有排线丝杆，所述排线丝杆左右两侧设有直线导轨，所述排线丝杠上通过螺纹套连接了沿排线丝杠往复运动的滑动座，所述排线丝杠由排线伺服电机驱动；所述滑动座上设有送管机构，所述送管机构上包括送管架，所述送管架内设有用于输送管材且上下设置的多个送管链轮、可伸缩的送管杆和与送管链轮上的管材外表面接触的编码轮，所述送管杆与夹紧块连接。
4.根据权利要求3所述的自动收卷机，其特征在于，所述送管机构与切割装置连接，所述切割装置包括设于送管架前端的切割刀，所述切割刀与切割升降气缸连接。
5.根据权利要求3所述的自动收卷机，其特征在于，所述第一伺服电机、第二伺服电机和排线伺服电机还与逻辑控制器电连接，所述收卷盘每转动一圈就通过逻辑控制器控制电机将排线丝杆往前推进相当于管材直径的距离。
6.根据权利要求1所述的自动收卷机，其特征在于，所述机架上还设有用于为收卷盘上的管材打包的PP带自动打包机构，所述PP带自动打包机构包括打包头，所述打包头由打包伺服电机驱动。
7.根据权利要求1所述的自动收卷机，其特征在于，还包括自动储料装置，所述自动储料装置包括储料架，所述储料架上安装有一个可上下升降的半圆拖轮，所述半圆拖轮与自动张力控制器连接，所述半圆拖轮上有多个链轮。
【文档编号】B65H67/04GK104210897SQ201410506522
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】王泽清, 黄正雄 申请人:广东联塑机器制造有限公司