一种卷头自动固定与收线装置的制作方法

本发明属于包装机械自动化的设计与制造领域，具体涉及一种卷头自动固定与收线装置。

背景技术：

诸如柔软压扁管、母排热缩管之类的管材，都是一种直径较大、径厚比很大、易于压扁的橡塑软管，通常带材和橡塑软管的打卷包装被称作上盘，是由万米连续带材和橡塑软管缠绕打卷后切断为百米级的成卷最小包装。由于目前均采用人工手动上盘方式，尤其管材头部是靠人的手指按压在盘芯上，人工转动盘芯一圈以上使管材头部缠绕、固定在盘芯中，然后将盘芯送入包装卷盘机进行上盘。此类设备的缺陷是必需手工操作，每一盘都需重复性人工操作，工效低，一直是困扰企业效益瓶颈的工序之一。

因此，有必要发明高度自动化的一种卷盘机。

技术实现要素：

本发明的目的在于为无人值守自动卷盘机的设计提供一种关键单元装置之一，重点在于将设计管材头部能自动固定在盘芯上的机构。

为达上述目的，本发明的一种卷头自动固定与收线装置，包括：收线装置、顶盘装置、爪手、平行机械夹气缸；所述收线装置中收线轴的轴线与顶盘装置上活动转盘的圆心、顶盘气缸活塞杆的轴线共线；所述顶盘装置上盘芯与活动转盘采用插接结构，活动转盘与顶盘气缸的活塞杆连接固定，盘芯、活动转盘受顶盘气缸活塞杆的往返推动而与固定转盘的表面自动离合，互相紧密接触时没有相对运动；所述爪手被置于盘芯临近上方，爪手底端点的标高在盘芯外表圆柱面的水平切面之上；所述平行机械夹气缸推动爪手将扁形管材的端头夹紧、移送至与盘芯相切位置，借助收线装置上转钩气缸的活塞杆推动转钩摇摆，迫使转钩的一端将扁形管材的端头紧紧压在盘芯表面上。

进一步地，所述收线装置还包括：收线底板、带轴承座、收线轴、同步轮ⅰ、同步轮ⅱ、电机安装板、电机、固定转盘、固定环、转钩、转轴座、转轴、转钩连杆、鱼眼接头、转钩气缸、转钩气缸旋转座、转钩气缸旋转轴；所述收线底板将带轴承座和电机安装板锁紧固定；所述收线轴与同步轮ⅰ没有相对运动，收线轴的另一端与固定环过盈配合；所述同步轮ⅰ借助皮带与同步轮ⅱ连接，电机安装板将电机固定在收线底板上，收线同步轮ⅱ紧固在电机输出轴上，电机驱动固定转盘运转；所述固定转盘与固定环连接固定，并在盘面上开有一长条形槽口；所述转钩上的一孔位与转轴间隙配合可以相对旋转，且可以探出固定转盘上的槽口；所述转钩连杆又与转钩上另一孔位间隙配合可以相对旋转，转钩气缸的活塞杆顶出使转钩旋转；所述转钩连杆套入鱼眼接头，转钩气缸的活塞杆与鱼眼接头连接固定；所述转钩气缸的尾部套入转钩气缸旋转轴为间隙配合，转钩气缸旋转轴锁紧在转钩气缸旋转座上，转钩气缸旋转座紧固在固定转盘上。

进一步地，所述顶盘装置还包括：盘芯、活动转盘、轴承、顶盘轴、顶盘气缸；所述盘芯的内圈与圆形活动转盘上一圆形台阶过盈配合并与活动转盘的轴心同心；所述轴承内圈与顶盘轴的表面过盈配合，轴承外圈与活动转盘的中心孔过盈配合；所述顶盘轴与顶盘气缸的活塞杆连接，顶盘气缸使盘芯往返移动。

优选地，带轴承座、同步轮ⅰ、同步轮ⅱ、电机、固定转盘、转轴、鱼眼接头、转钩气缸、转钩气缸旋转座、转钩气缸旋转轴、盘芯、活动转盘、轴承、顶盘轴、顶盘气缸均选用市售的标准件。

优选地，固定环、转钩、收线底板、收线轴、电机安装板、转轴座、顶盘轴的材料选用不锈钢、碳钢、铜合金、铝合金、玻璃纤维或碳纤维增强尼龙、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酰亚胺、聚苯硫醚、热固性树脂的一种或它们的组合体。

本发明的一种卷头自动固定与收线装置，其有益技术效果在于：

①显著减轻人工操作频度和强度，降低人工成本；

②可为标准化无人值守自动卷盘机的设计奠定管材头部自动固定机构单元技术模块。

附图说明

图1为本发明的一种卷头自动固定与收线装置的实施例外观图；

图2为本发明图1中的收线装置的实施例外观图；

图3为本发明图1中的顶盘装置的实施例外观图；

在图1至图3中，相同功能、相同结构的零件采用了相同的标号，为了图纸简洁而略去对称位置上相同零件的标号：

2200—头部牵引机构，2201—爪手，2202—平行机械夹气缸；

3100—收线装置，3101—收线底板，3102—带座轴承，

3103—平键，3104—收线轴，3105—同步轮ⅰ，

3106—皮带，3107—同步轮ⅱ，3108—电机安装板，

3109—电机，3110—螺钉，3111—固定转盘，

3112—固定环，3113—转钩，3114—转轴座，

3115—转轴，3116—转钩连杆，3117—鱼眼接头，

3118—转钩气缸，3119—转钩气缸旋转座，3120—转钩气缸旋转轴；

3200—顶盘装置，3201—盘芯，3202—活动转盘，

3203—轴承，3204—顶盘轴，3205—顶盘气缸；

2400—扁形管材。

具体实施方式

为详细说明本发明一种卷头自动固定与收线装置的技术内容、构造特征、所实现目的和效果，以下结合实施例，并配合附图进一步说明。

如图1至图3所示，揭示了本发明一种卷头自动固定与收线装置的一个实施例，包括：收线装置3100、顶盘装置3200、爪手2201、平行机械夹气缸2202；收线装置3100中收线轴3104的轴线与顶盘装置3200上活动转盘3202的圆心、顶盘气缸3205活塞杆的轴线共线；顶盘装置3200上盘芯3201与活动转盘3202采用插接结构，活动转盘3202与顶盘气缸3205的活塞杆连接固定，盘芯3201、活动转盘3202受顶盘气缸3205活塞杆的往返推动而与固定转盘3111的表面自动离合，互相紧密接触时没有相对运动；爪手2201置于盘芯3201临近上方，爪手3201底端点的标高在盘芯3201外表圆柱面的水平切面之上；平行机械夹气缸2202推动爪手2201将扁形管材2400的端头夹紧、移送至与盘芯3201相切位置，借助收线装置3100上的转钩气缸3118的活塞杆带动转钩3113摇摆，迫使转钩3113的一端将扁形管材2400的端头紧紧压在盘芯3201表面上。

再如图2所示，揭示了本发明一种收线装置3100的一个实施例，包括：收线底板3101、带座轴承3102、平键3103、收线轴3104、收线同步轮ⅰ3105、皮带3106、收线同步轮ⅱ3107、电机安装板3108、收线电机3109、螺钉3110、固定转盘3111、固定环3112、转钩3113、转轴座3114、转轴3115、转钩连杆3116、鱼眼接头3117、转钩气缸3118、转钩气缸旋转座3119、转钩气缸旋转轴3120；收线底板3101将一对带座轴承3102和电机安装板3108用螺钉3110锁紧固定，一对带座轴承3102与收线轴3104过盈配合；平键3103使收线轴3104的一端与收线同步轮ⅰ3105之间不产生圆周相对运动，收线轴3104的另一端与固定环3112过盈配合；收线同步轮ⅰ3105通过皮带3106与收线同步轮ⅱ3107连接，电机安装板3108将收线电机3109固定在收线底板3101上，收线同步轮ⅱ3107紧固在收线电机3109输出轴上，收线电机3109驱动固定转盘3111运转；固定转盘3111与固定环3112紧固连接，并在盘面上开有一长条形槽口；转钩3113上的一孔位与一根转轴3115形成间隙配合而可以相对旋转，且转钩3113能伸出固定转盘3111上的槽口；两个转轴座3114将转轴3115夹持、承载并被固定在固定转盘3111盘面上槽口的一头；转钩连杆3116又与转钩3113上另一孔位间隙配合而可以相对旋转，当转钩气缸3118的活塞杆伸出时能使转钩3113绕转轴3115旋转；转钩连杆3116套入鱼眼接头3117，转钩气缸3118的活塞杆与鱼眼接头3117连接固定；转钩气缸3118的尾部套入转钩气缸旋转轴3120形成间隙配合，转钩气缸旋转轴3120锁紧在转钩气缸旋转座3119上，转钩气缸旋转座3119紧固在固定转盘3111上。

再如图3所示，揭示了本发明顶盘装置3200的一个实施例，包括：盘芯3201、活动转盘3202、轴承3203、顶盘轴3204、顶盘气缸3205；盘芯3201的内圈与活动转盘3202上的圆形凸台过盈配合并与活动转盘3202的轴心同心；轴承3203内圈与顶盘轴3204的表面过盈配合，轴承3203外圈与圆形活动转盘3202的中心孔过盈配合；顶盘轴3204与顶盘气缸3205的活塞杆连接，顶盘气缸3205使盘芯3201往返移动。

本发明一种卷头自动固定与收线装置的工作过程：

如图1所示，顶盘气缸3205的活塞杆伸出，使盘芯3201的端面紧贴固定转盘3111的表面，并且盘芯3201与固定转盘3111同轴心，此时盘芯3201的两端面分别与固定转盘3111和活动转盘3202的盘面紧密接触而不能产生相对运动，然后平行机械夹气缸2202带动爪手2201将扁形管材2400夹紧并移过盘芯3201中心轴的垂直平面。如图2所示，此时转钩气缸3118的活塞杆伸出带动转钩3113绕转轴3115的轴心摇摆，直到转钩3113的一端与扁形管材2400接触并且将扁形管材2400紧紧压在如图1所示的盘芯3201表面上，此时转钩气缸3118的活塞杆伸出行程被限位，接下来平行机械夹气缸2202带动爪手2201松开扁形管材2400并移回初始位置，收线电机3109启动，使盘芯3201旋转，带动扁形管材2400缠绕在盘芯3201表面上，当盘芯3201旋转1圈以上后，转钩气缸3118的活塞杆收回，转钩3113不再把扁形管材2400压紧在盘芯3201上，此时扁形管材2400的端部已经被缠绕一圈以上的管材压在了盘芯3201上。

本发明一种卷头自动固定与收线装置的实施例，其有益技术效果在于：

①显著减轻人工操作频度、强度和降低人工成本；

可为标准化、无人值守自动卷盘机的设计奠定管材头部自动固定机构单元技术模块。