一种多滤纸全自动卷绕机的制作方法

本发明涉及一种多滤纸全自动卷绕机。

背景技术：

当今市面上很多利用空气作为动力传递介质的设备都需要空气滤清器，而滤清器中的滤芯是其核心部件。由于滤清器需要过滤、阻隔不同的物质，故滤芯是通过在钢质(或者其他材料)做成的滤芯骨架上缠绕两种或两种以上不同材质、不同厚薄的滤纸后制成。因滤芯纸在骨架上缠绕过程中需要更换不同滤纸，这项工作利用机械设备操作难度大，目前滤芯缠纸还是依靠人工来完成。其工作劳动强度大，生产效率低，质量不稳定，而且滤纸浪费较多。近年来国内外一些公司和企业也在研制生产出一些滤纸缠绕机，但目前效果也仅限于半人工、半机械，有的设备每次只能缠绕一种滤纸，无法满足生产需求。由于许多工程设备、压缩机都需要安装空气滤清器，故其市场需求量非常大。而滤清器生产上的瓶颈就主要是卡在滤芯纸卷绕工序上，解决这个问题是许多滤清器生产企业的当务之急。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能替代人工将不同种类的滤纸按顺序自动卷绕到滤芯骨架上的多滤纸全自动卷绕机。

实现本发明目的的技术方案是：一种多滤纸全自动卷绕机，包括滤芯骨架输送定位机构、骨架胀紧卷绕机构、滤纸输送定位切割机构和胶带输送粘贴机构；所述滤芯骨架输送定位机构将滤芯骨架送至骨架胀紧卷绕机构；所述骨架胀紧卷绕机构胀紧滤芯骨架，并驱动滤芯骨架转动；所述滤纸输送定位切割机构设有多个，每个滤纸输送定位切割机构上均安装有一个滤纸卷；所述滤纸输送定位切割机构将相应的滤纸卷上的滤纸依次送至被骨架胀紧卷绕机构胀紧的滤芯骨架上；所述胶带输送粘贴机构通过胶带将滤纸粘贴在滤芯骨架上。

所述滤芯骨架输送定位机构包括送料平台、骨架导槽、送料气缸、骨架托台、托台活动板、卸料气缸和卸料板；所述骨架导槽设置在送料平台的顶部，滤芯骨架放置在骨架导槽内；所述送料气缸设置在骨架导槽的出料侧下方；所述骨架托台安装在送料气缸上，送料气缸驱动骨架托台上下移动；所述托台活动板的一端与骨架托台的中部铰接；所述卸料气缸的一端与骨架托台的底部铰接，另一端与托台活动板铰接；所述卸料板倾斜设置，并且卸料板高度较高的一端靠近托台活动板。

所述骨架胀紧卷绕机构包括气胀轴、胀紧架、滑座、滑座气缸、充气阀、放气阀、主电机、同步带组件、后挡板、转动轴套和限位装置；所述胀紧架安装在气胀轴上；所述气胀轴的尾部转动设置在滑座上，并与充气阀联接；所述滑座与滑座气缸滑动连接，滑座气缸驱动滑座在滑座气缸上滑动；所述转动轴套转动设置在后挡板上，并与气胀轴同轴设置；所述转动轴套的一端正对气胀轴的头部，另一端正对放气阀；所述主电机通过同步带组件驱动转动轴套转动；所述滑座气缸与后挡板之间设有间隙；所述滤芯骨架输送定位机构的骨架托台位于滑座气缸与后挡板之间的间隙的正下方；所述限位装置设置在转动轴套上，气胀轴的头部设有与限位装置相配合的限位槽；所述限位装置与限位槽相配合从而限制气胀轴与转动轴套之间的相对转动。

所述骨架胀紧卷绕机构的限位装置包括弹簧、斜键和弹簧座；所述转动轴套的侧面设有径向台阶通孔，径向台阶通孔的大端在外、小端在内；弹簧座安装在径向台阶通孔的外端部；所述弹簧的一端设置在弹簧座内，另一端抵在斜键上；所述斜键的一端与径向台阶通孔的大端内壁滑动连接，另一端贯穿径向台阶通孔的小端。

所述滤纸输送定位切割机构包括送纸滑板、夹纸气缸、纸辊、导辊、裁纸气缸和裁纸刀；所述送纸滑板的头部靠近骨架胀紧卷绕机构的滑座气缸与后挡板之间的间隙；所述夹纸气缸安装在送纸滑板的头部；所述滤纸卷安装在纸辊上；所述滤纸绕过两根导辊后穿过送纸滑板，并被夹纸气缸夹持；所述裁纸气缸设置在送纸滑板的头部与骨架胀紧卷绕机构的滑座气缸与后挡板之间的间隙之间；所述裁纸刀安装在裁纸气缸上，裁纸气缸驱动裁纸刀沿平行于气胀轴的方向往复运动。

所述滤纸输送定位切割机构的纸辊的一端安装有磁粉阻尼器。

所述胶带输送粘贴机构包括贴胶架、放带辊、收带辊、胶带卷、胶卷电机、导轮、水平导轨、贴胶滚轮架、贴胶滚轮、贴胶滚轮滑动气缸和贴胶架升降气缸；所述贴胶架设置在骨架胀紧卷绕机构的滑座气缸与后挡板之间的间隙上方；所述放带辊和收带辊分别转动设置在贴胶架顶部的两端；所述胶带卷安装在放带辊上；所述胶卷电机驱动收带辊转动；所述导轮设有两个，两个导轮分别设置在贴胶架底部的两端；所述胶带卷上的胶带绕过两个导轮后缠绕在收带辊上；所述水平导轨固定在贴胶架的下部，贴胶滚轮架的顶部与水平导轨滑动连接；所述贴胶滚轮安装在贴胶滚轮架的底部；所述贴胶滚轮滑动气缸驱动贴胶滚轮架在水平导轨上滑动；所述贴胶架升降气缸驱动贴胶架上下移动。

所述胶带输送粘贴机构的贴胶架的底部靠近滤纸输送定位切割机构的一侧设有橡胶压垫。

一种多滤纸全自动卷绕机，还包括plc控制器和触摸屏；所述滤芯骨架输送定位机构、骨架胀紧卷绕机构、滤纸输送定位切割机构和胶带输送粘贴机构均由plc控制器控制；所述触摸屏与plc控制器电连接。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：(1)本发明能将不同材质、不同种类、不同厚薄、不同宽幅的滤纸按顺序先后缠绕到滤芯骨架上，实现了滤芯滤纸缠绕生产的全自动化，改变了国内滤芯纸缠绕工艺一直以来依靠手工作业的历史，降低了生产人员的劳动强度，提高了生产效率，具有广阔的市场前景。

(2)本发明调整范围大，空间多，可以用于缠绕不同直径、不同高度等种规格的滤芯，其适用范围广。

(3)本发明通过气胀轴与胀紧架的配合，对滤芯骨架内孔全长度定位，克服了因滤芯骨架内有螺旋骨架而产生的圆度偏差大、装夹定位困难、骨架两端扭动等问题，提高了滤纸的卷绕质量。

(4)本发明采用了自动粘胶机构，其胶带选用范围广，机构运动准确，粘贴牢靠，能满足不同滤纸的粘贴。

(5)本发明通过plc控制器控制，运行精确平稳、操作方便；骨架胀紧卷绕机构的主电机与滤纸输送定位切割机构的磁粉阻尼器配合，使滤纸在卷绕过程中的张力能够自动调整，滤纸卷绕密实，质量高。

(6)本发明能使滤纸卷绕整齐、不用修整、节省用料。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为图2的a处放大图。

图4为图1的俯视图。

图5为本发明的滤芯骨架输送定位机构将滤芯骨架送至骨架胀紧卷绕机构时的示意图。

图6为本发明的骨架胀紧卷绕机构的胀紧架抵住滤芯骨架的内壁时的示意图。

图7为本发明的第一个滤纸输送定位切割机构将第一种滤纸送至滤芯骨架顶部时的示意图。

图8为本发明的胶带输送粘贴机构将胶条压贴在第一种滤纸和滚轮骨架上时的示意图。

图9为本发明的滤芯骨架输送定位机构卸料时的示意图。

附图中的标号为：

滤芯骨架输送定位机构1、送料平台1-1、骨架导槽1-2、送料气缸1-3、骨架托台1-4、托台活动板1-5、卸料气缸1-6、卸料板1-7；

骨架胀紧卷绕机构2、气胀轴2-1、限位槽2-1-1、胀紧架2-2、滑座2-3、滑座气缸2-4、充气阀2-5、放气阀2-6、主电机2-7、同步带组件2-8、后挡板2-9、转动轴套2-10、限位装置2-11、弹簧2-11-1、斜键2-11-2、弹簧座2-11-3；

滤纸输送定位切割机构3、送纸滑板3-1、夹纸气缸3-2、纸辊3-3、导辊3-4和裁纸刀3-5、磁粉阻尼器3-6；

胶带输送粘贴机构4、贴胶架4-1、放带辊4-2、收带辊4-3、胶带卷4-4、胶卷电机4-5、导轮4-6、水平导轨4-7、贴胶滚轮架4-8、贴胶滚轮4-9、贴胶架升降气缸4-10、橡胶压垫4-11；

滤芯骨架5；

滤纸卷6。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图4，本实施例的多滤纸全自动卷绕机，包括滤芯骨架输送定位机构1、骨架胀紧卷绕机构2、滤纸输送定位切割机构3和胶带输送粘贴机构4。

滤芯骨架输送定位机构1将滤芯骨架5送至骨架胀紧卷绕机构2。骨架胀紧卷绕机构2胀紧滤芯骨架5，并驱动滤芯骨架5转动。滤纸输送定位切割机构3设有三个，每个滤纸输送定位切割机构3上均安装有一个滤纸卷6。滤纸输送定位切割机构3将相应的滤纸卷6上的滤纸依次送至被骨架胀紧卷绕机构2胀紧的滤芯骨架5上。胶带输送粘贴机构4通过胶带将滤纸粘贴在滤芯骨架5上。滤芯骨架输送定位机构1、骨架胀紧卷绕机构2、滤纸输送定位切割机构3和胶带输送粘贴机构4均由plc控制器控制。触摸屏与plc控制器电连接。操作者可通过触摸屏设定plc控制器内的控制程序。

滤芯骨架输送定位机构1包括送料平台1-1、骨架导槽1-2、送料气缸1-3、骨架托台1-4、托台活动板1-5、卸料气缸1-6和卸料板1-7。骨架导槽1-2设置在送料平台1-1的顶部，滤芯骨架5放置在骨架导槽1-2内。送料气缸1-3设置在骨架导槽1-2的出料侧下方。骨架托台1-4安装在送料气缸1-3上，送料气缸1-3驱动骨架托台1-4上下移动。托台活动板1-5的一端与骨架托台1-4的中部铰接。卸料气缸1-6的一端与骨架托台1-4的底部铰接，另一端与托台活动板1-5铰接。卸料板1-7倾斜设置，并且卸料板1-7高度较高的一端靠近托台活动板1-5。

骨架胀紧卷绕机构2包括气胀轴2-1、胀紧架2-2、滑座2-3、滑座气缸2-4、充气阀2-5、放气阀2-6、主电机2-7、同步带组件2-8、后挡板2-9、转动轴套2-10和限位装置2-11。胀紧架2-2安装在气胀轴2-1上。气胀轴2-1的尾部转动设置在滑座2-3上，并与充气阀2-5联接。滑座2-3与滑座气缸2-4滑动连接，滑座气缸2-4驱动滑座2-3在滑座气缸2-4上滑动。转动轴套2-10转动设置在后挡板2-9上，并与气胀轴2-1同轴设置。转动轴套2-10的一端正对气胀轴2-1的头部，另一端正对放气阀2-6。主电机2-7通过同步带组件2-8驱动转动轴套2-10转动。滑座气缸2-4与后挡板2-9之间设有间隙。滤芯骨架输送定位机构1的骨架托台1-4位于滑座气缸2-4与后挡板2-9之间的间隙的正下方。限位装置2-11设置在转动轴套2-10上，气胀轴2-1的头部设有与限位装置2-11相配合的限位槽2-1-1。限位装置2-11与限位槽2-1-1相配合从而限制气胀轴2-1与转动轴套2-10之间的相对转动。限位装置2-11包括弹簧2-11-1、斜键2-11-2和弹簧座2-11-3。转动轴套2-10的侧面设有径向台阶通孔，径向台阶通孔的大端在外、小端在内。弹簧座2-11-3安装在径向台阶通孔的外端部。弹簧2-11-1的一端设置在弹簧座2-11-3内，另一端抵在斜键2-11-2上。斜键2-11-2的一端与径向台阶通孔的大端内壁滑动连接，另一端贯穿径向台阶通孔的小端。

滤纸输送定位切割机构3包括送纸滑板3-1、夹纸气缸3-2、纸辊3-3、导辊3-4、裁纸气缸和裁纸刀3-5。送纸滑板3-1的头部靠近骨架胀紧卷绕机构2的滑座气缸2-4与后挡板2-9之间的间隙。夹纸气缸3-2安装在送纸滑板3-1的头部。滤纸卷6安装在纸辊3-3上。滤纸6绕过两根导辊3-4后穿过送纸滑板3-1，并被夹纸气缸3-2夹持。裁纸气缸设置在送纸滑板3-1的头部与骨架胀紧卷绕机构2的滑座气缸2-4与后挡板2-9之间的间隙之间。裁纸刀3-5安装在裁纸气缸上，裁纸气缸驱动裁纸刀3-5沿平行于气胀轴2-1的方向往复运动。纸辊3-3的一端安装有磁粉阻尼器3-6。

胶带输送粘贴机构4包括贴胶架4-1、放带辊4-2、收带辊4-3、胶带卷4-4、胶卷电机4-5、导轮4-6、水平导轨4-7、贴胶滚轮架4-8、贴胶滚轮4-9、贴胶滚轮滑动气缸和贴胶架升降气缸4-10。贴胶架4-1设置在骨架胀紧卷绕机构2的滑座气缸2-4与后挡板2-9之间的间隙上方。放带辊4-2和收带辊4-3分别转动设置在贴胶架4-1顶部的两端。胶带卷4-4安装在放带辊4-2上。胶卷电机4-5驱动收带辊4-3转动。导轮4-6设有两个，两个导轮4-6分别设置在贴胶架4-1底部的两端。胶带卷4-4上的胶带绕过两个导轮4-6后缠绕在收带辊4-3上。水平导轨4-7固定在贴胶架4-1的下部，贴胶滚轮架4-8的顶部与水平导轨4-7滑动连接。贴胶滚轮4-9安装在贴胶滚轮架4-8的底部。贴胶滚轮滑动气缸驱动贴胶滚轮架4-8在水平导轨4-7上滑动。贴胶架升降气缸4-10驱动贴胶架4-1上下移动。贴胶架4-1的底部靠近滤纸输送定位切割机构3的一侧设有橡胶压垫4-11。

本实施例的多滤纸全自动卷绕机的工作过程是：

①、将滤芯骨架5逐个摆放于骨架导槽1-2中，按照工作循环时间，定时释放一个滤芯骨架5至骨架托台1-4上。随后送料气缸1-3工作，将骨架托台1-4及滤芯骨架5提升一定高度，使滤芯骨架5的中心基本与气胀轴2-1的中心对齐，如图5所示。

②、滑座气缸2-4带动滑座2-3、气胀轴2-1和胀紧架2-2同步向滤芯骨架5方向移动，气胀轴2-1和胀紧架2-2伸入滤芯骨架5当中，直至气胀轴2-1的头部进入安装在后挡板2-9上的转动轴套2-10的内孔中。然后充气阀2-5给气胀轴2-1送气，气胀轴2-1带动胀紧架2-2胀开，使胀紧架2-2紧紧抵住滤芯骨架5的内壁，如图6所示。

③、第一个滤纸输送定位切割机构3的送纸滑板3-1通过夹纸气缸3-2将第一种滤纸送至滤芯骨架5顶部，如图7所示。

④、贴胶架升降气缸4-10带动贴胶架4-1向下运动，直至橡胶压垫4-11压住滤纸，然后，贴胶滚轮架4-8上的贴胶滚轮4-9在贴胶滚轮滑动气缸的带动下，将胶条压贴在滤纸和滚轮骨架5上。然后送纸滑板3-1退回到初始位置，贴胶架4-1上移，胶卷电机4-5驱动收带辊4-3转动，使放带辊4-2和收带辊4-3同时旋转一个长度，新的胶带又暴露在贴胶架4-1底部以备下次使用，如图8所示。

⑤、主电机2-7启动，带动气胀轴2-1旋转，胀紧架2-2和滤芯骨架5同步转动，此时第一种滤纸缠绕在滤芯骨架5上直至所需的圈数后停下。然后由第二个滤纸输送定位切割机构3的送纸滑板3-1将第二种滤纸送至滤芯骨架5上端，贴胶架4-1下移将第二种滤纸和第一种滤纸压紧在滤芯骨架5上，第一个滤纸输送定位切割机构3的裁纸刀将第一种滤纸切断，第二个滤纸输送定位切割机构3的送纸滑板3-1退回至初始位置，主电机2-7继续旋转，将第二种滤纸缠绕在滤芯骨架5上。通过同样步骤，第三种滤纸也被缠绕在滤芯骨架5上，切断后，胶带输送粘贴机构4在其收尾处粘胶使其不散开。

⑥、放气阀2-6对气胀轴2-1放气，然后气胀轴2-1退回初始位置；然后送料气缸1-3退至底部初始位置，卸料气缸1-6退回，托台活动板1-5随其旋转一个角度，此时，已经缠绕有三种滤纸的滤芯骨架5顺着托台活动板1-5和卸料板1-7滑下，为下道工序备用，如图9所示。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。