一种纸卷供料切割机构及其使用方法与流程

本发明属于卷筒类的物料上下料领域，更具体地说，涉及一种纸卷供料切割机构及其使用方法。

背景技术：

目前，市场上的纸卷供料机只仅仅提供供料，不能进行进一步的操作；而且，需要多个人工进行拆包和搬运，从而加高了企业的人工成本和培训成本。在这个过程中，会存在安全隐患，而且准确度不高，会导致产品的质量下降，造成不必要的经济损失。对于纸卷进行切割，在工厂里面大部分都是使用人工进行切断，这样会导致切断的精度会随着时间的延长而降低，从而导致产品出现质量问题，生产效率大大降低。现在的市场上有不少对纸卷进行供料的方法，但是自动化的程度不够高，还是需要很多的人工来进行辅助。

技术实现要素：

要解决的问题

针对现有的纸卷供料机，它们的功能比较单一，仅仅只能对纸卷进行供料，而且还要人工进行下料，需要的人工成本过高；工厂中对纸卷进行切割，往往都是使用人工，随着时间的推移，其切割的质量会越来越低，精度越来越差。导致产品的质量下降，生产效率降低，造成经济损失。

本发明还提供了一种上述纸卷供料切割机构的使用方法，采用这种方法，可以对纸卷的供料进行准确的定位，而且动作迅速；并且在对纸卷进行切断的时，通过光电传感器判断纸张端头位置，电机旋转释放料卷，纸张经过两个导向板中间的缝隙落下；当产品换型时，由电机带动同步轮、同步带从而带动纸张切刀切断纸卷；纸卷反转进行收卷余料，由光电传感器判断余料卷直径，由程序计算需要反转的圈数。大大的提高了产品的生产效率，减少了企业的经济损失，减少了安全隐患发生的概率。

、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种纸卷供料切割机构，包括纸卷供料切割机构底板，所述纸卷供料切割机构底板安装有上料提升机、余料下料机、三轴移栽机构、上下料机构ⅰ、上下料机构ⅱ和纸张导向及切断机构，在其特征于：所述上料提升机包括上料提升机底板、物料台、顶升上料机、安装板和三轴移栽取料位。所述上料提升机底板安装有物料台、顶升上料机和安装板；所述安装板上安装有三轴移栽取料位。

进一步地，所述顶升上料机包括导轨滑块组ⅰ、连接板ⅰ、连接板ⅱ、导轨滑块组ⅱ、齿轮齿条组ⅰ、齿轮齿条组ⅱ、连接板ⅲ、连接板ⅳ、加强筋组ⅰ、加强筋组ⅱ、安装板ⅰ、安装板ⅱ、导轨滑块组ⅲ、气缸ⅰ、气缸ⅱ、纸卷托板、滚珠丝杠和连接杆。所述的导轨滑块组ⅰ上安装有连接板ⅰ和连接板ⅱ；所述的连接板ⅰ和连接板ⅱ安装有导轨滑块组ⅱ；所述的导轨滑块组ⅱ上安装有连接板ⅲ和连接板ⅳ；所述的连接板ⅲ、连接板ⅳ和连接板ⅰ、连接板ⅱ的中间位置上分别安装有齿轮齿条组ⅰ、齿轮齿条组ⅱ；在所述的连接板ⅲ和连接板ⅳ上安装有加强筋组ⅰ、加强筋组ⅱ气缸ⅰ和气缸ⅱ、和安装板ⅰ、安装板ⅱ；所述的安装板ⅰ、安装板ⅱ上安装有导轨滑块组ⅲ；所述的导轨滑块组ⅲ上安装有纸卷托板；所述的纸卷托板下方是给y轴运动提供动力的滚珠丝杠；所述滚珠丝杠上安装有连接杆；所述连接杆两端分别连接在连接板ⅰ和连接板ⅱ上。

进一步地，所述三轴移栽取料位包括导轨组、滑块组、连接板、托架ⅰ、托架ⅱ、齿轮支座、电机、链条、齿轮和上料提升机框架。所述安装板上安装有导轨组；所述导轨组上安装有滑块组；所述滑块组上安装有连接板；所述连接板上安装有托架ⅰ和托架ⅱ；所述的安装板安装在上料提升机框架上；所述的上料提升机框架的顶端安装有齿轮支座；所述的齿轮支座上安装有电机和齿轮；所述的齿轮上安装有链条。

进一步地，余料下料机包括余料下料机底板、物料台、顶升下料机、安装板和三轴移栽取料位。所述余料下料机底板安装有物料台、顶升下料机和安装板；所述安装板上安装有三轴移栽取料位。

进一步地，所述顶升下料机包括导轨滑块组ⅰ、连接板ⅰ、连接板ⅱ、导轨滑块组ⅱ、齿轮齿条组ⅰ、齿轮齿条组ⅱ、连接板ⅲ、连接板ⅳ、加强筋组ⅰ、加强筋组ⅱ、安装板ⅰ、安装板ⅱ、导轨滑块组ⅲ、气缸ⅰ、气缸ⅱ、纸卷托板、滚珠丝杠和连接杆。所述的导轨滑块组ⅰ上安装有连接板ⅰ和连接板ⅱ；所述的连接板ⅰ和连接板ⅱ安装有导轨滑块组ⅱ；所述的导轨滑块组ⅱ上安装有连接板ⅲ和连接板ⅳ；所述的连接板ⅲ、连接板ⅳ和连接板ⅰ、连接板ⅱ的中间位置上分别安装有齿轮齿条组ⅰ、齿轮齿条组ⅱ；在所述的连接板ⅲ和连接板ⅳ上安装有加强筋组ⅰ、加强筋组ⅱ气缸ⅰ和气缸ⅱ、和安装板ⅰ、安装板ⅱ；所述的安装板ⅰ、安装板ⅱ上安装有导轨滑块组ⅲ；所述的导轨滑块组ⅲ上安装有纸卷托板；所述的纸卷托板下方是给y轴运动提供动力的滚珠丝杠；所述滚珠丝杠上安装有连接杆；所述连接杆两端分别连接在连接板ⅰ和连接板ⅱ上。

进一步地，所述三轴移栽取料位（下料）包括导轨组、滑块组、连接板、托架ⅰ、托架ⅱ、齿轮支座、电机、链条、齿轮和上料提升机框架。所述安装板上安装有导轨组；所述导轨组上安装有滑块组；所述滑块组上安装有连接板；所述连接板上安装有托架ⅰ和托架ⅱ；所述的安装板安装在上料提升机框架上；所述的上料提升机框架的顶端安装有齿轮支座；所述的齿轮支座上安装有电机和齿轮；所述的齿轮上安装有链条。

进一步地，所述三轴移栽机构包括三轴移栽机构框架、齿轮ⅰ支架、齿轮ⅱ支架、电机、链条、导轨滑块组ⅰ、导轨滑块组ⅱ、导轨滑块组ⅲ、导轨滑块ⅳ、导轨滑块ⅴ、夹具轨道ⅰ、夹具轨道ⅱ、夹具轨道ⅲ、夹具抓手ⅰ、夹具抓手ⅱ、加强筋组ⅰ、加强筋组ⅱ、夹板ⅰ、夹板ⅱ、齿轮ⅰ、齿轮ⅱ和框架护栏。所述三轴移栽机构框架上安装有框架护栏；所述三轴移栽机构框架顶端安装有齿轮ⅰ支架和齿轮ⅱ支架；所述齿轮ⅰ支架和齿轮ⅱ支架上分别安装有齿轮ⅰ、齿轮ⅱ；所述齿轮ⅰ、齿轮ⅱ上安装有链条；所述齿轮ⅱ上安装有电机；所述三轴移栽机构框架顶部下端安装有导轨滑块组ⅰ；所述导轨滑块组ⅰ上安装有夹具轨道ⅰ；所述夹具轨道ⅰ上安装有导轨滑块组ⅱ；所述导轨滑块组ⅱ上安装有夹具轨道ⅱ；所述夹具轨道ⅱ上安装有导轨滑块组ⅲ；所述导轨滑块组ⅲ上安装有夹具轨道ⅲ；所述夹具轨道ⅲ上安装有导轨滑块ⅴ；所述导轨滑块ⅴ上安装有夹具抓手ⅰ、夹具抓手ⅱ；所述夹具抓手ⅰ、夹具抓手ⅱ上分别安装有加强筋组ⅰ、加强筋组ⅱ和导轨滑块ⅳ；所述导轨滑块ⅳ上分别安装有夹板ⅰ和夹板ⅱ。

进一步地，所述上下料机构ⅰ包括上下料机构安装板、连接板ⅰ、连接板ⅱ、导轨滑块组ⅰ、x轴移栽、导轨滑块组ⅱ、治具移栽ⅰ和治具移栽ⅱ。所述上下料机构安装板内部两侧安装有导轨滑块组ⅰ；所述导轨滑块组ⅰ上分别连接着连接板ⅰ和连接板ⅱ；所述连接板ⅰ和连接板ⅱ中间连接着x轴移栽；所述x轴移栽上端两侧安装着导轨滑块组ⅱ；所述导轨滑块组ⅱ上分别安装着治具移栽ⅰ和治具移栽ⅱ。

进一步地，所述纸张导向及切断机构包括送纸机ⅰ、送纸机ⅱ、安装板、导轨、滑块、电机、带轮支架组、带轮、连接板、纸张切刀、纸张导向板ⅰ和纸张导向板ⅱ。所述安装板上安装有带轮支架组和导轨；所述导轨上安装有滑块；所述滑块上安装有连接板；所述连接板上连接有纸张切刀和带轮；所述带轮安装在带轮支架组上；所述送纸机ⅰ和送纸机ⅱ将纸张沿着纸张导向板ⅰ和纸张导向板ⅱ送至纸张切刀处；所的纸张切刀对纸张进行切断。

进一步地，所述上下料机构ⅱ包括上下料机构安装板、连接板ⅰ、连接板ⅱ、导轨滑块组ⅰ、x轴移栽、导轨滑块组ⅱ、治具移栽ⅰ和治具移栽ⅱ。所述上下料机构安装板内部两侧安装有导轨滑块组ⅰ；所述导轨滑块组ⅰ上分别连接着连接板ⅰ和连接板ⅱ；所述连接板ⅰ和连接板ⅱ中间连接着x轴移栽；所述x轴移栽上端两侧安装着导轨滑块组ⅱ；所述导轨滑块组ⅱ上分别安装着治具移栽ⅰ和治具移栽ⅱ。

一种纸卷供料切割机构的使用方法，包括以下步骤：

一、由行车将纸卷吊至上料提升机物料台上，人工推入顶升上料机，顶升上料机提升一定高度，人工拆包，拆包完成后由三轴移栽机构上的夹具夹爪ⅰ和夹具夹爪ⅱ接取货物提升到高位，三轴移栽机构取料放到上下料机构ⅱ上。

二、上下料机构ⅱ上的x轴移栽、治具移栽ⅰ和治具移栽ⅱ由同步带驱动，z轴升降由电机链条驱动，匹配光电控制位置精度。将上下料机构ⅱ上的卷纸由治具移栽ⅰ和治具移栽ⅱ送至送纸机ⅰ和送纸机ⅱ。

三、通过光电传感器判断纸张端头位置，电机旋转释放料卷，纸张经过纸张导向板ⅰ和纸张导向板ⅱ中间的缝隙落；当产品换型时，由电机带动带轮从而带动纸张切刀切断纸卷；纸卷反转进行收卷余料，由光电传感器判断余料卷直径，由程序计算需要反转的圈数。

四、当一种产品生产完成后，纸张切断刀裁切纸张，剩余卷料反转收卷余料，再由上下料机ⅰ从送纸机ⅰ上取下，由三轴移栽机构送到下料提升机构中下降到下料机中，卸到物料台上后由人工搬运处理。

、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

（1）本发明一种纸卷供料切割机构，由行车将纸卷吊至物料台上，人工推入顶升上料机，顶升上料机提升一定高度，人工拆包，拆包完成后由提升机料爪接取货物提升到高位，三轴移栽取料放到上下料设备上，由上下料机送到送纸机中自动放卷供料；当一种产品生产完成后，纸张切断刀裁切纸张，剩余卷料反转收卷余料，再由上下料机从送纸机上取下，由三轴移栽送到下料提升机中下降到下料机中，卸到物料台上后由人工搬运处理。此机构可以大大提高供料的效率，减少安全隐患的发生，也减少了人工成本。

（2）本发明一种纸卷供料切割机构，三轴移栽机构，x轴移栽、y轴移栽、夹具升降为同步带驱动，夹具开合为正反丝杆驱动，所有动作由伺服电机控制；夹具取料时，由夹具上面的光电判断卷料轴芯位置，保证精确取料。此机构可以准确取料，不会随着时间的推移而降低准确和效率。

（3）本发明一种纸卷供料切割机构，上下料机构用来承接三轴移栽的物料并送至送纸机内，亦从送纸机内取出剩余纸卷；x轴移栽和治具移栽由同步带驱动，z轴升降由电机链条驱动，匹配光电控制位置精度。此机构大大的提升了供料的精度，提高了生产的效率，降低了企业的经济损失。

（4）本发明一种纸卷供料切割机构，其中纸张导向及切断机构中通过光电传感器判断纸张端头位置，电机旋转释放料卷，纸张经过两个导向板中间的缝隙落下，可以对纸张的方向进行定位，并且对其进行精准切断。

（5）本发明一种纸卷供料切割机构，其中纸张导向及切断机构中纸卷反转进行收卷余料，由光电传感器判断余料卷直径，由程序计算需要反转的圈数。使得切割精度高，不会导致材料浪费，增加企业损失。

附图说明

图1为纸卷供料切割机构的结构图；

图2为上料提升机结构示意图；

图3为顶升上料机结构示意图；

图4为三轴移栽取料位结构示意图；

图5为余料下料机结构示意图；

图6为顶升下料机结构示意图；

图7为三轴移栽取料位（下料）结构示意图；

图8为三轴移栽机构结构示意图；

图9为上下料机构ⅰ结构示意图；

图10为纸张导向及切断机构示意图；

图11为上下料机构ⅱ结构示意图；

图中：1、纸卷供料切割机构：10、上料提升机；20、余料下料机；30、三轴移栽机构；40、上下料机构ⅰ；60、纸卷供料切割机构底板；70、上下料机构ⅱ；50、纸张导向及切断机构；

2、上料提升机：101、上料提升机底板；102、物料台；103、顶升上料机；104、安装板；105、三轴移栽取料位；

3、顶升上料机：1031、导轨滑块组ⅰ；1032、连接板ⅰ；1033、连接板ⅱ；1034、导轨滑块组ⅱ；1035、齿轮齿条组ⅰ；1036、齿轮齿条组ⅱ；1037、连接板ⅲ；1038、连接板ⅳ；1039、加强筋组ⅰ；10310加强筋组ⅱ；10311、安装板ⅰ；10312、安装板ⅱ；10313、导轨滑块组ⅲ；10314、气缸ⅰ；10315、气缸ⅱ；10316、纸卷托板；10317、滚珠丝杠；10318、连接杆；

4、三轴移栽取料位：1051、导轨组；1052、滑块组；1053、连接板；1054、托架ⅰ；1055、托架ⅱ；1056、齿轮支座；1057、电机；1058、链条；1059、齿轮；10510、上料提升机框架；

5、余料下料机：201、上料提升机底板；202、物料台；203、顶升上料机；204、安装板；205、三轴移栽取料位；

6、顶升下料机：2031、导轨滑块组ⅰ；2032、连接板ⅰ；2033、连接板ⅱ；2034、导轨滑块组ⅱ；0305、齿轮齿条组ⅰ；2036、齿轮齿条组ⅱ；2037、连接板ⅲ；2038、连接板ⅳ；2039、加强筋组ⅰ；20310加强筋组ⅱ；20311、安装板ⅰ；20312、安装板ⅱ；20313、导轨滑块组ⅲ；20314、气缸ⅰ；20315、气缸ⅱ；20316、纸卷托板；20317、滚珠丝杠；20318、连接杆；

7、三轴移栽取料位（下料）：2051、导轨组；2052、滑块组；2053、连接板；2054、托架ⅰ；2055、托架ⅱ；2056、齿轮支座；2057、电机；2058、链条；2059、齿轮；20510、上料提升机框架；

8、三轴移栽机构：301、三轴移栽机构框架；302、齿轮ⅰ支架；303、齿轮ⅱ支架；304、电机；305、链条；306、导轨滑块组ⅰ；307、导轨滑块组ⅱ；308、导轨滑块组ⅲ；309、导轨滑块ⅳ；3022、导轨滑块ⅴ；3010、夹具轨道ⅰ；3011、夹具轨道ⅱ；3012、夹具轨道ⅲ；3013、夹具抓手ⅰ；3014、夹具抓手ⅱ；3015、加强筋组ⅰ；3016、加强筋组ⅱ；3017、夹板ⅰ；3018、夹板ⅱ；3019、齿轮ⅰ；3020、齿轮ⅱ；3021、框架护栏；

9、上下料机构ⅰ：401、上下料机构安装板；402、连接板ⅰ；403、连接板ⅱ；404、导轨滑块组ⅰ；405、x轴移栽；406、导轨滑块组ⅱ；407、治具移栽ⅰ；408、治具移栽ⅱ；

10、纸张导向及切断机构：501、送纸机ⅰ；502、送纸机ⅱ；503、安装板；504、导轨；505、滑块；506、电机；507、带轮支架组；508、带轮；509、连接板；5010、纸张切刀；5011、纸张导向板ⅰ；5012、纸张导向板ⅱ；

11、上下料机构ⅱ：701、上下料机构安装板；702、连接板ⅰ；703、连接板ⅱ；704、导轨滑块组ⅰ；705、x轴移栽；706、导轨滑块组ⅱ；707、治具移栽ⅰ；708、治具移栽ⅱ。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

如图1、图2、图3、图4所示，人工使用行车将纸筒运送至物料台102、随后上料提升机10的顶升上料机103由电机组1306和齿轮齿条组1305驱动将沿着导轨滑块组ⅰ1301方向移动，工人将放置在物料台102上的卷纸移至纸卷托板13016上，然后气缸ⅰ13014和气缸ⅱ13015将已经放有纸卷的纸卷托板上升一定高度，由工人拆包，拆包完成后，气缸ⅰ13014和气缸ⅱ13015将纸卷托板13016再次的上升高度；此时，三轴移栽取料位105中的电机1057将驱动着齿轮1509和齿条1508转动，带动着导轨组1501、滑块组1502、连接板1503、托架ⅰ1504和托架ⅱ1505向下移动，并且将纸卷托板13016上的纸卷移置在托架ⅰ1504和托架ⅱ1505上，再由电机1057带动导轨组1501、滑块组1502、连接板1503、托架ⅰ1504和托架ⅱ1505向上移动，移置上料提升机框架15010顶部。

如图8、图9、图10、图11所示，三轴移栽30机构中，由电机304、链条305、导轨滑块组ⅰ306，控制着夹具抓手ⅰ3013、夹具抓手ⅱ3014y轴方向上的位置；由导轨滑块组ⅱ307、导轨滑块组ⅲ308、导轨滑块ⅳ309、夹具轨道ⅰ3010、夹具轨道ⅱ3011、夹具轨道ⅲ3012来控制着夹具抓手ⅰ3013、夹具抓手ⅱ3014x轴方向上的位置；由导轨滑块ⅴ3022、夹板ⅰ3017、夹板ⅱ3018来控制夹具抓手ⅰ3013、夹具抓手ⅱ3014z轴上的位置。使得夹具抓手ⅰ3013、夹具抓手ⅱ3014可以到达上述已经放置在纸卷托板13016上纸卷的位置，并且将纸卷夹起，放置在上下料机构ⅱ70上。随后由连接板ⅰ702、连接板ⅱ703、导轨滑块组ⅰ704控制上下料机构ⅱ70上纸卷z轴的位置；由x轴移栽705、导轨滑块组ⅱ706、治具移栽ⅰ707和治具移栽ⅱ708控制上下料机构ⅱ70上纸卷x轴的位置，将上下料机构ⅱ70上纸卷送至纸张导向及切断机构50上的送纸机ⅱ502上。如上述操作，再将一个纸卷放置在送纸机ⅰ501上。接下来，通过光电传感器判断纸张端头位置，电机旋转释放料卷，纸张经过纸张导向板ⅰ5011和纸张导向板ⅱ5012中间的缝隙落下；由电机506带动同步轮508，同步带从而带动纸张切刀5010切断纸卷。纸卷反转进行收卷余料，由光电传感器判断余料卷直径，由程序计算需要反转的圈数。将纸卷切断完毕。

如图5、图6和图7所示，剩下的余料由送纸机ⅰ501松开，上下料机构ⅰ40中的治具移栽ⅰ407和治具移栽ⅱ408将其移置后端。再由三轴移栽30机构中的夹具抓手ⅰ3013、夹具抓手ⅱ3014抓取，放置在三轴移栽取料位（下料）205中的托架ⅰ2054、托架ⅱ2055上，再由电机2057驱动链条2058和齿轮2059旋转，使得托架ⅰ2054、托架ⅱ2055向下移动；将余料移置顶升下料机203中的纸卷托板20316上，然后顶升下料机203中的气缸ⅰ20314和气缸ⅱ20315将纸卷托板20316上的余料下降至一定高度，将余料放置在余料下料机20中的物料台20上。