衬帽挖孔自动压合机构及其自动压合方法与流程

本发明属于玻璃纤维生产领域，尤其是一种衬帽挖孔自动压合机构及其自动压合方法。

背景技术：

在玻璃纤维制造行业电子及工业用玻璃纤维细纱纱锭的包装需要使用衬帽及挖孔纸板作为纱锭的定位组件，在使用时需要将衬帽压合在挖孔纸板上，实际操作要求为，衬帽重量0.033㎏，材料为塑料，挖孔纸板重量1千克，厚度5mm，材料为瓦楞纸。

将衬帽压入挖孔纸板的挖孔中，每件成品挖孔需30个衬帽，压合完成后放到指定的放置架上即可，放置架有两个，每个放置架存放的垫片不超过50个。

现有技术中在实现上述衬帽与挖孔的压合需要人工进行操作，其缺点是劳动强度较高、效率较低、费用高及所加工垫片质量的一致性较差，因此一种自动实现衬帽与挖孔纸板压合的设备成为目前的迫切需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种衬帽挖孔自动压合机构及其自动压合方法，能实现衬帽与挖孔纸板的自动压合，生产效率高，产品一致性好。

本发明采用如下技术方案：

衬帽挖孔自动压合机构，包括衬帽分料机构、升降压合板、固定底板，所述衬帽分料机构设置在升降压合板的上方，所述固定底板设置在升降压合板的下方；所述衬帽分料机构两侧设有衬帽分料机构安装横梁，衬帽分料机构安装在衬帽分料机构安装横梁上；所述衬帽分料机构由多个衬帽分料单体依次连接组成，衬帽分料单体的机构底板上开有两排衬帽孔；所述升降压合板上设有衬帽定位块，衬帽定位块与衬帽孔一一对应；所述升降压合板连接有驱动机构，驱动机构带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

驱动机构包括气缸和升降运动组件；所述气缸设置在固定底板的下方，气缸的升降运动组件穿过固定底板连接升降压合板，气缸通过升降运动组件带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

升降运动组件包括浮动接头、导向轴和直线轴承；所述气缸的连杆连接浮动接头，浮动接头固定于升降压合板下部；所述直线轴承固定于固定底板上，导向轴一端通过导向轴固定座固定在升降压合板下部，一端套装在直线轴承内。

衬帽分料单体包括机构底板、分料动作机构、衬帽分料导向机构；所述机构底板上开有两排衬帽孔，衬帽孔的直径略大于衬帽的直径；所述分料动作机构包括衬帽分料气缸、连接分料气缸的分料连杆，所述分料连杆设置在两排衬帽孔中间，分料连杆两侧设有多个衬帽分料挡片，衬帽分料挡片与衬帽孔一一对应；所述衬帽分料导向机构包括多个由衬帽导向柱围成的圆形料仓，所述圆形料仓与衬帽孔一一对应，所述衬帽导向柱设置在衬帽孔圆周上。

进一步地，所述衬帽分料气缸通过气缸安装板固定在机构底板一侧，机构底板的另一侧设有分料连杆防转块。

进一步地，所述衬帽分料气缸与分料连杆之间设有第一浮动接头。

进一步地，所述机构底板上还设有多个用于支撑分料连杆的分料连杆直线轴承。

所述固定底板与衬帽分料机构安装横梁之间设有多个支撑立柱。

所述升降压合板、固定底板之间设有传送带，且传送带位于升降压合板两侧；所述传送带连接衬帽挖孔自动压合机构前端的挖孔分料机构和衬帽挖孔自动压合机构后端的成品搬运区。

根据上述衬帽挖孔自动压合机构的自动压合方法，包括如下步骤：

(1)分别在衬帽分料导向机构放入多个衬帽，启动衬帽挖孔自动压合机构；

(2)气缸伸长使升降压合板上升，升降压合板上升到最高点后，衬帽分料机构开始工作，使得衬帽定位块上均放置一个衬帽；

(3)气缸收缩，升降压合板下落，当压合机构气缸收缩到极限位置时气缸上的传感器给出信号，挖孔纸板由传送带运输到升降压合板的正上方，挖孔纸板上的挖孔与升降压合板上的衬帽一一对应；

(4)压合机构气缸再次伸长使升降压合板上升，挖孔纸板与衬帽接触后，随升降压合板一起上升，挖孔纸板升到一定高度被衬帽分料机构底板挡住，随着压合机构气缸的伸长衬帽还会上升一定距离，衬帽便会穿出挖孔与挖孔纸板压合；

(5)随后压合机构气缸收缩，压合后的成品会跟随升降压合板下落，当挖孔纸板接触传送带后，停止下落，而升降压合板继续下落，成品的衬帽与衬帽定位块脱离，完成整个自动压合过程。

所述步骤(2)中包括如下步骤：

(2-1)衬帽分料气缸收缩带动衬帽分料挡片后移，此时衬帽整体下落，最下端的一个衬帽落到升降压合板上，且正好卡位于衬帽定位块上；

(2-2)衬帽分料气缸伸长，推动衬帽分料挡片前移，此时正好挡住下端第二个衬帽的外边，使最下端的衬帽与成摞的衬帽实现有效分离。

采用如上技术方案取得的有一技术效果为：

分料动作机构包括可伸缩的衬帽分料气缸、连接分料气缸的分料连杆，所述分料连杆设置在两排衬帽孔中间，分料连杆两侧设有多个衬帽分料挡片，衬帽分料挡片与衬帽孔一一对应。衬帽分料气缸通过分料连杆带动衬帽分料挡片前后动作。

将成摞的衬帽放到衬帽导向柱围成的圆形料仓中，衬帽分料气缸收缩带动衬帽分料挡片后移，此时衬帽整体下落，最下端的一个衬帽落到衬帽压合装置的升降板上，然后衬帽分料气缸伸长，推动衬帽分料挡片前移，此时正好挡住下端第二个衬帽的外边，然后衬帽压合装置的升降板下落，最下端的衬帽与成摞的衬帽实现有效分离。

衬帽挖孔自动压合机构及其自动压合方法，能统一分配衬帽用于衬帽与挖孔纸板的压合，代替人工，效率高，且产品的一致性好。同时结构紧凑，动作简单，操作轻便，挖孔纸板及衬帽的储料机构均为全开放式机构，上料时无需停机。因此该设备的生产效率大幅提高，智能化程度高，节省了人力物力，提高了工作效率，可广泛应用于玻璃纤维生产中使用。

附图说明

图1为衬帽挖孔自动压合机构结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为图1的俯视图。

图4为衬帽分料机构示意图。

图5为衬帽分料单体结构示意图。

图6为衬帽挖孔自动压合过程示意图。

图中，

1、机构底板2、分料连杆直线轴承3、分料连杆4、分料连杆防转块5、衬帽分料气缸6、换装手柄7、衬帽分料挡片8、第一浮动接头9、气缸安装板10、衬帽导向柱11、导向柱连接环；

13、挖孔纸板14、挖孔15、衬帽；

21、气缸22、导向轴23、直线轴承24、固定底板25、升降压合板26、浮动接头27、导向轴固定座28、衬帽定位块安装板29、衬帽定位块30、支撑立柱31、衬帽分料机构安装横梁32、衬帽分料机构。

具体实施方式

结合附图1至6对本发明的具体实施方式做进一步说明：

实施例1：

衬帽挖孔自动压合机构，包括衬帽分料机构32、升降压合板25、固定底板24，所述衬帽分料机构设置在升降压合板的上方，所述固定底板设置在升降压合板的下方。

衬帽分料机构两侧设有衬帽分料机构安装横梁31，衬帽分料机构安装在衬帽分料机构安装横梁上；所述衬帽分料机构由多个衬帽分料单体依次连接组成，衬帽分料单体的机构底板上开有两排衬帽孔。

所述升降压合板上设有衬帽定位块安装板，衬帽定位块安装板28设有衬帽定位块29，衬帽定位块与衬帽孔一一对应。衬帽定位块设置在衬帽定位块安装板安装板上，衬帽定位块安装板固定在升降压合板上，便于组装生产线，也便于更换衬帽定位块安装板，以适应衬帽与挖孔不同的挖孔纸板压合。

固定底板与衬帽分料机构安装横梁之间设有多个支撑立柱30，且支撑立柱至少有四根。

升降压合板连接有驱动机构，驱动机构带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

衬帽分料机构将衬帽分别放置于衬帽定位块上，带挖孔的挖孔纸板放置在衬帽定位块安装板上，驱动机构带动升降压合板上升触碰衬帽分料机构，衬帽与挖孔纸板压合。

实施例2：

如实施例1所述，驱动机构包括气缸和升降运动组件。固定底板的下方设气缸21，气缸的升降运动组件穿过固定底板连接升降压合板，气缸通过升降运动组件带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

升降运动组件包括浮动接头、导向轴22和直线轴承23；所述气缸的连杆连接浮动接头，浮动接头固定于升降压合板下部；所述直线轴承固定于固定底板上，导向轴一端通过导向轴固定座27固定在升降压合板下部，一端套装在直线轴承内。

导向轴和直线轴承辅助升降压合板垂直上下，同时可限制升降压合板的上升高度。导向轴和直线轴承可设置多组。

实施例3：

如实施例1所述，驱动机构为液压升降系统，包括液压电机和液压升降杆。液压电机设在固定底板的下方，液压升降杆连接升降压合板。液压电机驱动液压升降杆，带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

液压升降系统相较于实施例2的介绍，虽然实时响应速度差，但也能实现带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

驱动机构不仅限于实施例2和实施例3的限定。

实施例4：

如实施例1、2、3所述，衬帽分料单体包括机构底板1、分料动作机构、衬帽分料导向机构。所述机构底板上开有两排衬帽孔，衬帽孔的直径略大于衬帽的直径，衬帽可以由衬帽孔顺利落下。所述分料动作机构包括可伸缩的衬帽分料气缸5、连接分料气缸的分料连杆3，所述分料连杆设置在两排衬帽孔中间，分料连杆两侧设有多个衬帽分料挡片，衬帽分料挡片7与衬帽孔一一对应。衬帽分料气缸5通过分料连杆3带动衬帽分料挡片7前后动作。

衬帽分料导向机构包括多个由衬帽导向柱围成的圆形料仓，所述圆形料仓与衬帽孔一一对应，所述衬帽导向柱设置在衬帽孔圆周上。圆形料仓用于限位成摞的衬帽15。

衬帽分料气缸5通过气缸安装板9固定在机构底板一侧，机构底板的另一侧设有分料连杆防转块4。衬帽分料气缸与分料连杆之间设有第一浮动接头8。机构底板上还设有多个用于支撑分料连杆的分料连杆直线轴承2。

圆形料仓由三个衬帽导向柱围成。衬帽导向柱10的顶端设有导向柱连接环11。机构底板两侧设有换装手柄6，便于整体移动，组装成不同大小的衬帽分料机构。

将成摞的衬帽放到衬帽导向柱10围成的圆形料仓中，衬帽分料气缸5收缩带动衬帽分料挡片7后移，此时衬帽整体下落，最下端的一个衬帽落到衬帽压合装置的升降板上，然后衬帽分料气缸伸长，推动衬帽分料挡片前移，此时正好挡住下端第二个衬帽的外边，然后衬帽压合装置的升降板下落，最下端的衬帽与成摞的衬帽实现有效分离。

实施例5：

衬帽挖孔自动压合机构，包括衬帽分料机构、升降压合板、固定底板，所述衬帽分料机构设置在升降压合板的上方，所述固定底板设置在升降压合板的下方。所述衬帽分料机构两侧设有衬帽分料机构安装横梁，衬帽分料机构安装在衬帽分料机构安装横梁上。升降压合板上设有衬帽定位块，衬帽定位块与衬帽孔一一对应；所述升降压合板连接有驱动机构，驱动机构带动升降压合板在衬帽分料机构、固定底板之间升降运动。

衬帽分料机构为一体式结构，不包括多个衬帽分料单体。

衬帽分料机构底板上设有多排衬帽孔，每两排衬帽孔为一组，此两排衬帽孔之间分料动作机构、衬帽分料导向机构。

分料动作机构包括衬帽分料气缸、连接分料气缸的分料连杆，所述分料连杆设置在两排衬帽孔中间，分料连杆两侧设有多个衬帽分料挡片，衬帽分料挡片与衬帽孔一一对应；所述衬帽分料导向机构包括多个由衬帽导向柱围成的圆形料仓，所述圆形料仓与衬帽孔一一对应，所述衬帽导向柱设置在衬帽孔圆周上。

衬帽分料气缸通过气缸安装板固定在机构底板一侧，机构底板的另一侧设有分料连杆防转块。衬帽分料气缸与分料连杆之间设有第一浮动接头。衬帽分料机构底板上还设有多个用于支撑分料连杆的分料连杆直线轴承。

实施例6：

如实施例1、2、3、4、5所述，升降压合板、固定底板之间设有传送带，且传送带位于升降压合板两侧；所述传送带连接衬帽挖孔自动压合机构前端的挖孔分料机构和衬帽挖孔自动压合机构后端的成品搬运区。

传送带是输送机构的一部分，输送机构由挖孔分料机构延伸依次通过衬帽挖孔自动压合机构、成品搬运区。

根据以上六个实施例所述衬帽挖孔自动压合机构的自动压合方法，包括如下步骤：

(1)分别在衬帽分料导向机构放入多个衬帽，启动衬帽挖孔自动压合机构；

(2)气缸伸长使升降压合板上升，升降压合板上升到最高点后，衬帽分料机构开始工作，使得衬帽定位块上均放置一个衬帽；

(3)气缸收缩，升降压合板下落，当压合机构气缸收缩到极限位置时气缸上的传感器给出信号，挖孔纸板13由传送带运输到升降压合板的正上方，挖孔纸板上的挖孔14与升降压合板上的衬帽一一对应；

(4)压合机构气缸再次伸长使升降压合板上升，挖孔纸板与衬帽接触后，随升降压合板一起上升，挖孔纸板升到一定高度被衬帽分料机构底板挡住，随着压合机构气缸的伸长衬帽还会上升一定距离，衬帽便会穿出挖孔与挖孔纸板压合；

(5)随后压合机构气缸收缩，压合后的成品会跟随升降压合板下落，当挖孔纸板接触传送带后，停止下落，而升降压合板继续下落，成品的衬帽与衬帽定位块脱离，完成整个自动压合过程。

所述步骤(2)中包括如下步骤：

(2-1)衬帽分料气缸收缩带动衬帽分料挡片后移，此时衬帽整体下落，最下端的一个衬帽落到升降压合板上，且正好卡位于衬帽定位块上；

(2-2)衬帽分料气缸伸长，推动衬帽分料挡片前移，此时正好挡住下端第二个衬帽的外边，使最下端的衬帽与成摞的衬帽实现有效分离。

在实际生产中，压合流水线中包括衬帽挖孔压合装置本体和电气控制系统，电气控制系统用于控制衬帽挖孔压合装置本体完成衬帽与挖孔的自动压合。衬帽挖孔自动压合机构的自动压合方法的具体过程如下：

压合机构的气缸伸长使升降压合板上升，升降压合板上升到最高点后，衬帽分料机构开始工作，使得衬帽定位块上均放置一个衬帽；

压合机构气缸收缩升降压合板下落，当压合机构气缸收缩到极限位置时压合机构气缸上的传感器给出信号，若挖孔分料感应传感器也给出信号，挖孔纸板就会进入挖孔衬帽压合区；

此时挖孔纸板上的每个孔与正下方正对的衬帽一一对应，压合机构气缸再次伸长使升降压合板上升，衬帽定位块上的衬帽与挖孔纸板上的挖孔相对应，挖孔纸板与衬帽接触后跟随衬帽一起上升，挖孔纸板升到一定高度被衬帽分料机构底板挡住，由于衬帽分料机构底板上有空隙，不会阻挡衬帽的上升，随着压合机构气缸的伸长衬帽还会上升一定距离，衬帽便会穿出挖孔纸板，从而实现衬帽挖孔的压合；

随后压合机构气缸收缩，压合后的成品会跟随升降压合板下落，当升降压合板下落到一定高度，成品与输送机构接触，同时成品的衬帽与衬帽定位块脱离；

当压合机构气缸收缩到极限位置时压合机构气缸上的传感器给出信号，衬帽压合区后置阻挡装置的挡片下落，成品被输送到成品搬运区，当成品离开挖孔衬帽压合区后衬帽挖孔压合感应传感器会给出信号，plc控制器控制执行下一次衬帽挖孔压合动作。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的指导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。