一种全智能切断机及其控制系统的制作方法

1.本发明属于切断机及其控制系统技术领域，尤其涉及一种全智能切断机及其控制系统。


背景技术：

2.现有技术中的纤维切断机，一般结构为输送带输送物料，通过压辊装置进行压实再输送，接着直接采用切断装置进行切断，但是，位于出料口、输送带与压辊装置之间的地方，如果员工操作不当，容易出现危险，另外，在经过压辊装置时，由于各个纤维材质的硬度、质地不同，如果不能够对压辊装置进行高度、角度进行调节，容易损坏压辊的表面，且切断装置的切刀经过多次工作，无法准确的判断切刀的磨损程度，如果不及时更坏，也会影响纤维切断效率，但是现有技术中还没有针对这一种有效的提出的明显改进方案；同时，现有纤维切断机还无法做到全智能化，因此亟需研发一种能够延长压辊使用寿命、能够判断切刀磨损程度、能够全智能切断机及其控制系统。


技术实现要素：

3.本发明为了克服上述现有技术中切断机的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种能够延长压辊使用寿命、能够判断切刀磨损程度、能够全智能化的切断机及其控制系统。
4.本发明由以下具体技术手段所达成：
5.一种全智能切断机及其控制系统，包括有底架、输送仓、输送带装置、机箱、出料斗、切断装置、输送辊装置、安全装置和人机操作装置；输送仓、机箱均固接于底架顶部；机箱一侧部连通有出料斗，机箱另一端与输送仓相互连通；输送仓内安装有输送带装置，机箱内安装有切断装置、输送辊装置，输送辊装置、切断装置均位于输送带装置输出端上方，切断装置输出端位于输送辊装置输出端的左侧方，安全装置设有两个，机箱顶部安装有两安全装置，安全装置与出料斗上方、机箱和输送仓连通处上方相互配合；人机操作装置安装于机箱顶部；
6.输送辊装置包括有辊筒架、输送压辊、连接轮、压辊电机、升降装置和倾斜装置；辊筒架通过升降装置、倾斜装置安装于机箱内；升降装置设有两个，两升降装置关于机箱前后两侧的对称设置；倾斜装置与一升降装置相互配合；辊筒架内传动连接有多个输送压辊，输送压辊与连接轮传动连接，压辊电机安装于辊筒架内，压辊电机输出端通过皮带与连接轮传动连接；
7.升降装置包括有第三摆臂、第四摆臂和液压缸；液压缸固接于机箱侧部，第三摆臂左端铰接于机箱侧部，多个第四摆臂与辊筒架固定连接，机箱前后两侧的第四摆臂之间通过连接轴连接，第四摆臂底端与第三摆臂侧部铰接配合；液压缸固接于机箱内，液压缸输出端与第三摆臂铰接配合；
8.倾斜装置包括有导轮、固定架、第五摆臂、底架、齿条、位移传感器和导轨；底架、固
定架、导轨均固接于机箱侧部，导轨右端与固定架铰接配合，第五摆臂固接于底架，第五摆臂中部为铰接结构；第五摆臂左端与第四摆臂固定连接，且第五摆臂左端与第四摆臂之间传动连接有导轮；导轮与导轨滑动连接，齿条右端铰接于固定架底端，齿条与导轨卡接配合，位移传感器底端铰接于机箱侧部，位移传感器输出端铰接于第三摆臂侧部；
9.人机操作装置包括有轴承座、移动摆臂和操作平台；移动摆臂一端通过轴承座与机箱顶端转动连接，移动摆臂另一端设有操作平台；
10.安全装置包括有固定锁、u形架、固定座和护网；固定座固接于机箱顶部，u形架顶端与固定座铰接配合，机箱侧部设有固定锁，固定锁与u形架相互配合，u形架固接有护网。
11.进一步的，所述输送带装置包括有输送电机、主动轮、从动轮和变速齿轮箱；主动轮安装于机箱内，从动轮安装于输送仓，主动轮与从动轮之间通过输送带连接，输送电机安装于机箱，输送电机通过变速齿轮箱与主动轮传动连接。
12.进一步的，所述切断装置包括有切割电机、第二传动轮、偏心轮、第一摆臂、刀座架和第二摆臂；切割电机安装于底架，第二传动轮、偏心轮与机箱侧部转动配合；第二摆臂一端铰接于机箱侧部，第二摆臂另一端与第一摆臂顶端铰接；第一摆臂底端铰接于偏心轮侧部，刀座架固接于第一摆臂侧部，刀座架位于输送带上方，输送电机通过皮带与第二传动轮、偏心轮传动连接，刀座架底部安装有切刀。
13.进一步的，所述固定锁为电磁锁。
14.进一步的，所述底架底部安装有折叠轮，所述机箱底部安装有行走轮，所述机箱前后两侧部安装有保护门。
15.进一步的，所述液压缸为液压油缸。
16.进一步的，所述输送压辊至少设有四个，所述输送压辊设有四个。
17.进一步的，所述操作平台用于控制输送带装置、切断装置、输送辊装置的启闭，且获取、显示、录入上述装置相关参数数据。
18.进一步的，一种全智能切断机的控制系统，包括有plc控制器、多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块和人机界面；人机界面与plc控制器信号连接，plc控制器通过通讯总线与多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块信号连接。
19.进一步的，一种全智能切断机的控制系统，包括有plc控制器、多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块和人机界面；plc控制器通过通讯总线与多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块、人机界面信号连接。
20.进一步的，所述plc控制器用于控制输送带装置、切断装置、输送辊装置的启闭，且通过伺服驱动器、通讯模块、变频驱动器获取上述装置相关参数数据，人机界面用于显示、录入上述装置相关参数数据；伺服驱动器用于执行输送电机、压辊电机的动作执行指令；变频驱动器用于执行切割电机的动作执行指令；通讯模块用于位移传感器、切割电机负载检测的数据参数获取。
21.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
22.本发明中可以直接通过操作平台，即plc控制器和人机界面对切断机进行全方位的控制和监测，保证切断机的正常运转，且达到全智能的效果；
23.本发明通过切刀切断负载及负载时电流扭矩检测的可以直接录入操作平台内，即工作人员可以根据变化判断切刀是否损坏，以便及时更坏；
24.本发明通过安全装置能够直接保证人员靠不进相关危险机械的作业中，避免人员的受伤；
25.本发明中通过人机操作装置获取、显示、录入上述装置相关参数数据，位移传感器可以通过输送压辊直接检测物料厚度，从而，可以直接通过升降装置、倾斜装置调节输送压辊的高度、倾斜角度，从而防止损坏压辊的表面，达到延长压辊使用寿命的效果；通过对输送带和输送压辊控制及扭矩检测，使得可以快速操作调控输送辊装置的合理输送方式，也进一步减少输送压辊的损伤，且使不同质地，不同硬度韧性，不同蓬松度的物料达到最佳的切断效果。
附图说明
26.图1为本发明的第一种立体结构示意图。
27.图2为本发明的第二种立体结构示意图。
28.图3为本发明切断装置的结构示意图。
29.图4为本发明辊筒架的结构示意图。
30.图5为本发明为图2中后侧的部分结构示意图。
31.图6为本发明为图2中前侧的部分结构示意图。
32.图7为本发明为图2中左侧的结构示意图。
33.图8为本发明为图2中后侧的详细结构示意图。
34.图9为本发明为图2中前侧的详细结构示意图。
35.图10为本发明为控制系统的第一种结构方框图。
36.图11为本发明为控制系统的第二种结构方框图。
37.附图中的标记为：1-底架，2-输送仓，3-输送带装置，31-输送带，32-输送电机，33-主动轮，34-从动轮，35-变速齿轮箱，4-机箱，5-出料斗，6-切断装置，61-切割电机，62-第二传动轮，63-偏心轮，64-第一摆臂，65-刀座架，66-第二摆臂，7-输送辊装置，71-辊筒架，72-输送压辊，73-连接轮，74-压辊电机，7a-升降装置，75-第三摆臂，76-第四摆臂，77-液压缸，7b-倾斜装置，78-导轮，79-固定架，710-第五摆臂，711-支撑架，712-齿条，713-位移传感器，714-导轨，8-安全装置，81-固定锁，82-u形架，83-固定座，84-护网，9-人机操作装置，91-轴承座，92-移动摆臂，93-操作平台，1001-行走轮，1002-折叠轮，1003-保护门。
具体实施方式
38.以下结合附图对本发明做进一步描述：
39.实施例1
40.一种全智能切断机，如图1-9所示，包括有底架1、输送仓2、输送带装置3、机箱4、出料斗5、切断装置6、输送辊装置7、安全装置8和人机操作装置9；输送仓2、机箱4均固接于底架1顶部；机箱4一侧部连通有出料斗5，机箱4另一端与输送仓2相互连通；输送仓2内安装有输送带装置3，机箱4内安装有切断装置6、输送辊装置7，输送辊装置7、切断装置6均位于输送带装置3输出端上方，切断装置6输出端位于输送辊装置7输出端的左侧方，安全装置8设有两个，机箱4顶部安装有两安全装置8，安全装置8与出料斗5上方、机箱4和输送仓2连通处上方相互配合；人机操作装置9安装于机箱4顶部；
41.输送辊装置7包括有辊筒架71、输送压辊72、连接轮73、压辊电机74、升降装置7a和倾斜装置7b；辊筒架71通过升降装置7a、倾斜装置7b安装于机箱4内；升降装置7a设有两个，两升降装置7a关于机箱4前后两侧的对称设置；倾斜装置7b与一升降装置7a相互配合；辊筒架71内传动连接有多个输送压辊72，输送压辊72与连接轮73传动连接，压辊电机74安装于辊筒架71内，压辊电机74输出端通过皮带与连接轮73传动连接；
42.升降装置7a包括有第三摆臂75、第四摆臂76和液压缸77；液压缸77固接于机箱4侧部，第三摆臂75左端铰接于机箱4侧部，多个第四摆臂76与辊筒架71固定连接，机箱4前后两侧的第四摆臂76之间通过连接轴连接，第四摆臂76底端与第三摆臂75侧部铰接配合；液压缸77固接于机箱4内，液压缸77输出端与第三摆臂75铰接配合；
43.倾斜装置7b包括有导轮78、固定架79、第五摆臂710、支撑架711、齿条712、位移传感器713和导轨714；支撑架711、固定架79、导轨714均固接于机箱4侧部，导轨714右端与固定架79铰接配合，第五摆臂710固接于支撑架711，第五摆臂710中部为铰接结构；第五摆臂710左端与第四摆臂76固定连接，且第五摆臂710左端与第四摆臂76之间传动连接有导轮78；导轮78与导轨714滑动连接，齿条712右端铰接于固定架79底端，齿条712与导轨714卡接配合，位移传感器713底端铰接于机箱4侧部，位移传感器713输出端铰接于第三摆臂75侧部；
44.人机操作装置9包括有轴承座91、移动摆臂92和操作平台93；移动摆臂92一端通过轴承座91与机箱4顶端转动连接，移动摆臂92另一端设有操作平台93；移动摆臂能够便于人员移位操作；
45.安全装置8包括有固定锁81、u形架82、固定座83和护网84；固定座83固接于机箱4顶部，u形架82顶端与固定座83铰接配合，机箱4侧部设有固定锁81，固定锁81与u形架82相互配合，u形架82固接有护网84；安全装置能够直接保证人员靠不进相关危险机械的作业中，避免人员的受伤；
46.所述输送带装置3包括有输送电机32、主动轮33、从动轮34和变速齿轮箱35；主动轮33安装于机箱4内，从动轮34安装于输送仓2，主动轮33与从动轮34之间通过输送带31连接，输送电机32安装于机箱4，输送电机32通过变速齿轮箱35与主动轮33传动连接；
47.所述切断装置6包括有切割电机61、第二传动轮62、偏心轮63、第一摆臂64、刀座架65和第二摆臂66；切割电机61安装于底架1，第二传动轮62、偏心轮63与机箱4侧部转动配合；第二摆臂66一端铰接于机箱4侧部，第二摆臂66另一端与第一摆臂64顶端铰接；第一摆臂64底端铰接于偏心轮63侧部，刀座架65固接于第一摆臂64侧部，刀座架65位于输送带31上方，输送电机32通过皮带与第二传动轮62、偏心轮63传动连接，刀座架65底部安装有切刀；
48.所述固定锁81为电磁锁；电磁锁使用较为方便；
49.所述底架7111底部安装有折叠轮1002，所述机箱4底部安装有行走轮1001，所述机箱4前后两侧部安装有保护门1003；折叠轮和行走轮便于切断机的移位，保护门避免人员的危险操作；
50.所述液压缸77为液压油缸；
51.所述输送压辊72至少设有四个，所述输送压辊72设有四个；输送压辊可以设为多个，但四个为最佳选择。
52.所述操作平台93用于控制输送带装置3、切断装置6、输送辊装置7的启闭，且获取、显示、录入上述装置相关参数数据；
53.输送仓右端为“八”字形；
54.底架顶端设有油箱。
55.工作原理：
56.上述基本工作原理为：
57.将物料直接放入输送仓，操作人机操作装置，输送带装置启动，将物料输送到输送辊装置，输送辊装置启动，将物料进行压实，在输送到切断装置输出端下端，切断装置启动，切断装置输出端将物料进行切断，最后通过出料斗出料；
58.由于，人机操作装置获取、显示、录入上述装置相关参数数据，位移传感器可以通过输送压辊直接检测物料厚度，从而，可以直接通过升降装置、倾斜装置调节输送压辊的高度、倾斜角度，从而防止损坏压辊的表面，达到延长压辊使用寿命的效果；升降装置的工作原理为：启动液压缸，液压缸能够直接带动第三摆臂向上或向下摆动，由于多个第四摆臂与辊筒架固定连接，且第三摆臂左端铰接于机箱侧部，第四摆臂底端与第三摆臂侧部铰接配合从而带动辊筒架上下升降；倾斜装置的工作原理为：液压缸需复位，导轮位于导轨最高点，即倾斜装置不是锁紧装置，即齿条与导轨为松弛状态，由于齿条与导轨卡接配合，转动导轨，使得与齿条卡接，即改变导轨的倾斜角度；在升降装置升降的过程中，导轮与导轨为导向作用；
59.输送压辊由于压辊电机安装于辊筒架内，压辊电机输出端通过皮带与连接轮传动连接，即可以带动输送压辊进行转动输送压实；
60.切断装置的工作原理：直接启动切割电机，切割电机带动第二传动轮62、偏心轮63转动，由于第二摆臂66一端铰接于机箱4侧部，第二摆臂66另一端与第一摆臂64顶端铰接；第一摆臂64底端铰接于偏心轮63侧部，刀座架65固接于第一摆臂64侧部，即可以直接带动刀座架上下往复运动，即切刀可以进行切断作业；在这过程中，切刀切断负载及负载时电流扭矩检测的可以直接录入操作平台内，即工作人员可以根据变化判断切刀是否损坏，以便及时更坏；
61.输送带装置的工作原理：启动输送电机，输送电机通过变数齿轮箱带动主动轮转动，即输送带即可以运转输送物料；
62.在这过程，操作平台可以对输送带和输送压辊控制及扭矩检测，使得可以快速操作调控输送辊装置的合理输送方式，也进一步减少输送压辊的损伤。
63.实施例2
64.上述切断机结构与一种全智能切断机的控制系统配合，一种全智能切断机的控制系统如图10所示，包括有plc控制器、多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块和人机界面；人机界面与plc控制器信号连接，plc控制器通过通讯总线与多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块信号连接；
65.将物料直接放入输送仓，人员对人机操作装置进行操作，即人员直接可以通过人机界面进行操作控制，输送带装置启动，将物料输送到输送辊装置，输送辊装置启动，将物料进行压实，在输送到切断装置输出端下端，切断装置启动，切断装置输出端将物料进行切断，最后通过出料斗出料。
66.实施例3
67.上述切断机结构与一种全智能切断机的控制系统配合，一种全智能切断机的控制系统图11所示，包括有plc控制器、多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块和人机界面；plc控制器通过通讯总线与多个伺服驱动器、变频驱动器、通讯模块、人机界面信号连接；
68.将物料直接放入输送仓，plc控制器设定好程序，plc控制器自动操作控制，人员辅助人机界面辅助操作，输送带装置启动，将物料输送到输送辊装置，输送辊装置启动，将物料进行压实，在输送到切断装置输出端下端，切断装置启动，切断装置输出端将物料进行切断，最后通过出料斗出料。
69.实施例1、实施例2、实施例3中所述plc控制器用于控制输送带装置3、切断装置6、输送辊装置7的启闭，且通过伺服驱动器、通讯模块、变频驱动器获取上述装置相关参数数据，人机界面用于显示、录入上述装置相关参数数据；伺服驱动器用于执行输送电机32、压辊电机74的动作执行指令；变频驱动器用于执行切割电机61的动作执行指令；通讯模块用于位移传感器713、切割电机61负载检测的数据参数获取。
70.本发明中可以直接通过plc控制器对切断机进行全方位的控制和监测，保证切断机的正常运转，且达到全智能的效果。
71.本发明的控制方式是通过操作平台93来自动控制，操作平台93的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
72.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
73.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
74.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
75.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
76.虽然已经参照示例性实施方式详细描述了本公开，但是本公开不限于此，并且对
于本领域技术人员显而易见的是，可在不脱离本公开的范围的情况下对其进行各种修改和改变。