单收带非晶薄带全自动换卷机用收卷机的制作方法

本发明涉及非晶薄带生产设备技术领域，尤其涉及一种非晶薄带生产用的全自动收卷机。

背景技术：

随着我国非晶合金产业技术的日益成熟，非晶薄带生产工艺及设备的研发，打破了多年来国外技术的封锁，在国内已初具生产规模。由于非晶合金是一个新型高科技产业，以现有的生产技术，远未达到国外公司先进技术水平，实现非晶薄带生产设备的自动化、智能化以及提高产能，降低生产成本，是目前行业内所面临共同课题。以非晶薄带带卷更换为例，目前各生产企业所采用的还是人工更换装卸带卷，劳动强度大，操作技能要求高，换卷时间长，且存在安全隐患。

非晶薄带是将铁基合金在高温熔融状态下喷射到高速旋转的冷却铜棍上，迅速冷却形成非晶薄带，以28～30m/s速度进行卷取，需要依靠全自动的收卷机对非晶薄带进行收卷，收卷机的性能对非晶薄带的生产质量作用巨大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种收卷质量好且装卸卷方便的单收带非晶薄带全自动换卷机用收卷机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：单收带非晶薄带全自动换卷机用收卷机，包括收卷导轨座，所述收卷导轨座上滑动安装有收卷底座，所述收卷底座上安装有收卷机座，所述收卷机座上安装有收卷主轴座，所述收卷主轴座上转动安装有收卷主轴，所述收卷主轴传动连接有收卷旋转驱动装置，所述收卷主轴的一端安装有卷芯锁紧装置，所述卷芯锁紧装置上安装有卷芯。

作为一种优选的技术方案，所述收卷底座与所述收卷导轨座之间安装有行走装置，所述行走装置包括固定安装在所述收卷导轨座上的收卷直线滑轨，所述收卷底座上固定装有与所述收卷直线滑轨配合的收卷底座行走滑块，所述收卷导轨座上安装有与所述收卷直线滑轨平行设置的收卷驱动齿条，所述收卷底座上固定安装有收卷行走驱动电机，所述收卷行走驱动电机的动力输出端传动连接有收卷驱动齿轮，所述收卷驱动齿轮与所述收卷驱动齿条传动连接；所述收卷驱动齿条包括立装齿条。

作为一种优选的技术方案，所述收卷旋转驱动装置包括安装在所述收卷机座上的收卷驱动电机，所述收卷驱动电机的动力输出端固定安装有同步主动轮，所述收卷主轴上固定安装有同步驱动轮，所述同步主动轮与所述同步驱动轮之间连接有同步带。

作为一种优选的技术方案，所述卷芯锁紧装置包括固定安装在所述收卷主轴一端的锁紧轴，所述锁紧轴上轴向设置有多个真空负压孔槽，所述锁紧轴上套装有所述卷芯，所述卷芯和所述锁紧轴之间安装有卷芯内限位装置和卷芯外限位装置，所述卷芯外限位装置连接有卷芯限位控制装置。

作为一种优选的技术方案，所述卷芯内限位装置包括多个周向固定安装在所述锁紧轴上的球头销；所述卷芯外限位装置包括安装在所述锁紧轴内部的锁紧滑套，所述锁紧滑套上周向设置有多个弧形斜槽，所述锁紧轴上周向设置有多个与所述弧形斜槽一一对应的限位球安装孔，每个所述限位球安装孔内安装有一个导套，所述导套内安装有限位球，所述锁紧轴上套装有两个位于所述限位球两侧防止其滑出的限位卡簧；所述锁紧滑套和所述锁紧轴之间安装有防止所述锁紧滑套转动的滑套导向装置；所述滑套导向装置包括设置在所述锁紧滑套上的导向槽，所述锁紧轴上对应安装有自由端伸入所述导向槽内的导向销。

作为一种优选的技术方案，所述卷芯的两端均周向设置有多个分别与所述球头销和所述限位球匹配的圆弧定位槽，相邻两个所述圆弧定位槽之间设置有导向尖端；所述球头销的圆弧直径与所述限位球的直径相同。

作为一种优选的技术方案，所述卷芯限位控制装置包括与所述锁紧滑套连接的顶杆，所述顶杆与所述锁紧滑套之间安装有转动轴承，所述顶杆的另一端传动连接有锁紧动力缸，所述锁紧动力缸包括气缸、液压缸或电动缸。

作为一种优选的技术方案，所述卷芯限位控制装置包括与所述锁紧轴的外端部固定连接的锁紧固定座，所述锁紧固定座内转动安装有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆的一端向内延伸与所述锁紧滑套螺纹连接，所述锁紧螺杆的另一端从所述锁紧固定座内伸出并固定连接有锁紧拨盘，所述锁紧拨盘上设置有多个与拨叉配合的拨孔，所述锁紧螺杆上设置有连通外界与所述锁紧滑套内腔的压缩空气进气孔。

作为一种优选的技术方案，所述收卷主轴连接有真空负压装置，所述卷芯上设置有与所述真空负压装置连通的真空负压孔槽；所述收卷主轴另一端的所述收卷主轴座上安装有锁紧动力缸固定座，所述锁紧动力缸固定座上设置有收卷负压孔，所述真空负压装置与所述锁紧动力缸固定座连接，所述真空负压装置依次通过所述收卷负压孔、所述收卷主轴内腔、所述锁紧轴内腔和所述锁紧轴上的真空负压孔槽与所述卷芯的真空负压孔槽连通。

作为一种优选的技术方案，所述收卷主轴连接有真空负压装置，所述卷芯上设置有与所述真空负压装置连通的真空负压孔槽；所述收卷主轴上设置有多个轴向延伸的真空负压孔槽，所述收卷主轴上安装有主轴箱，所述主轴箱与所述收卷主轴座固定连接，所述收卷主轴的两端从所述主轴箱内伸出，所述收卷主轴的两端与所述主轴箱之间安装有转动轴承；所述主轴箱的底部设置有真空负压口，所述真空负压装置与所述主轴箱的真空负压口连通，所述真空负压装置依次通过所述真空负压口、所述收卷主轴的真空负压孔槽、所述收卷主轴内腔、所述锁紧轴内腔和所述锁紧轴上的真空负压孔槽与所述卷芯的真空负压孔槽连通。

由于采用了上述技术方案，单收带非晶薄带全自动换卷机用收卷机，包括收卷导轨座，所述收卷导轨座上滑动安装有收卷底座，所述收卷底座上安装有收卷机座，所述收卷机座上安装有收卷主轴座，所述收卷主轴座上转动安装有收卷主轴，所述收卷主轴传动连接有收卷旋转驱动装置，所述收卷主轴的一端安装有卷芯锁紧装置，所述卷芯锁紧装置上安装有卷芯；工作时，将卷芯安装到卷芯旋紧装置上，通过收卷旋转驱动装置控制收卷主轴转动，收卷主轴带动卷芯转动，实现收卷；本发明不仅能够轻松实现自动收卷，还利于收卷后的卸卷操作，提高换卷机的自动工作性能，提高生产效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的爆炸图；

图2是本发明实施例的主视图；

图3是本发明实施例的俯视图；

图4是本发明实施例卷芯的结构示意图；

图5是本发明实施例的局部剖视图；

图6是本发明实施例卷芯锁紧装置的爆炸图；

图7是本发明实施例卷芯锁紧装置尾端进气结构锁紧状态剖视图；

图8是本发明实施例卷芯锁紧装置中段进气结构锁紧状态剖视图；

图9是本发明实施例卷芯锁紧装置的卷芯释放状态的剖视图；

图10是本发明实施例卷芯锁紧装置的另一种结构示意图；

图11是本发明实施例锁紧滑套的剖视图；

图12是本发明实施例锁紧滑套的立体图；

图中：211-收卷导轨座；212-收卷底座；213-收卷机座；214-收卷主轴；215-收卷主轴座；221-收卷驱动电机；222-同步主动轮；223-同步驱动轮；224-同步带；231-收卷直线滑轨；232-收卷底座行走滑块；233-收卷驱动齿条；234-收卷行走驱动电机；235-收卷驱动齿轮；241-锁紧轴；242-球头销；243-锁紧滑套；244-弧形斜槽；245-导套；246-限位球；247-限位卡簧；248-导向槽；249-导向销；251-卷芯；252-圆弧定位槽；261-顶杆；262-锁紧动力缸；263-锁紧动力缸固定座；264-收卷负压孔；271-锁紧固定座；272-锁紧螺杆；273-锁紧拨盘；274-拨孔；275-压缩空气进气孔；281-主轴箱；282-真空负压口；29-联动锁紧轴组。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1、图2和图3所示，单收带非晶薄带全自动换卷机用收卷机，包括收卷导轨座211，所述收卷导轨座211上滑动安装有收卷底座212，所述收卷底座212上安装有收卷机座213，所述收卷机座213上安装有收卷主轴座215，所述收卷主轴座215上转动安装有收卷主轴214，所述收卷主轴214传动连接有收卷旋转驱动装置，所述收卷旋转驱动装置包括安装在所述收卷机座213上的收卷驱动电机221，所述收卷驱动电机221的动力输出端固定安装有同步主动轮222，所述收卷主轴214上固定安装有同步驱动轮223，所述同步主动轮222与所述同步驱动轮223之间连接有同步带224。所述收卷主轴214的一端安装有卷芯锁紧装置，所述卷芯锁紧装置上安装有卷芯251；所述收卷主轴214连接有真空负压装置，如图4所示，所述卷芯251上设置有与所述真空负压装置连通的真空负压孔槽。

如图1所示，所述收卷底座212与所述收卷导轨座211之间安装有行走装置，所述行走装置包括固定安装在所述收卷导轨座211上的收卷直线滑轨231，所述收卷底座212上固定装有与所述收卷直线滑轨231配合的收卷底座行走滑块232，所述收卷导轨座211上安装有与所述收卷直线滑轨231平行设置的收卷驱动齿条233，所述收卷底座212上固定安装有收卷行走驱动电机234，所述收卷行走驱动电机234的动力输出端传动连接有收卷驱动齿轮235，所述收卷驱动齿轮235与所述收卷驱动齿条233传动连接；所述收卷驱动齿条233包括立装齿条。行走装置采用减速电机直接驱动收卷驱动齿轮235，收卷驱动齿轮235与收卷导轨座211导轨上的收卷驱动齿条233啮合，齿条采用立装方式，不会造成废带集聚在齿条上，便于清扫。

如图5和图6所示，所述卷芯锁紧装置包括固定安装在所述收卷主轴214一端的锁紧轴241，所述锁紧轴241上轴向设置有多个真空负压孔槽，所述锁紧轴241上套装有所述卷芯251，所述卷芯251和所述锁紧轴241之间安装有卷芯251内限位装置和卷芯251外限位装置，所述卷芯251外限位装置连接有卷芯251限位控制装置。所述卷芯251内限位装置包括多个周向固定安装在所述锁紧轴241上的球头销242；所述卷芯251外限位装置包括安装在所述锁紧轴241内部的锁紧滑套243，如图11和图12所示，所述锁紧滑套243上周向设置有多个弧形斜槽244，所述锁紧轴241上周向设置有多个与所述弧形斜槽244一一对应的限位球246安装孔，每个所述限位球246安装孔内安装有一个导套245，所述导套245内安装有限位球246，所述锁紧轴241上套装有两个位于所述限位球246两侧防止其滑出的限位卡簧247；所述锁紧滑套243和所述锁紧轴241之间安装有防止所述锁紧滑套243转动的滑套导向装置；所述滑套导向装置包括设置在所述锁紧滑套243上的导向槽248，所述锁紧轴241上对应安装有自由端伸入所述导向槽248内的导向销249。

如图4所示，所述卷芯251的两端均周向设置有多个分别与所述球头销242和所述限位球246匹配的圆弧定位槽252，相邻两个所述圆弧定位槽252之间设置有导向尖端；所述球头销242的圆弧直径与所述限位球246的直径相同，且所述球头销242的数量与所述限位球246的数量一直，所以卷芯251在加工时，卷芯251的两端可以加工成一样的结构，两端通用，使用时无需分辨正反。

如图5所示，所述卷芯251限位控制装置包括与所述锁紧滑套243连接的顶杆261，所述顶杆261与所述锁紧滑套243之间安装有转动轴承，所述顶杆261的另一端传动连接有锁紧动力缸262，所述锁紧动力缸262包括气缸、液压缸或电动缸。

所述卷芯251限位控制装置也可以采用纯机械结构，具体地，如图10所示，所述卷芯251限位控制装置包括与所述锁紧轴241的外端部固定连接的锁紧固定座271，所述锁紧固定座271内转动安装有锁紧螺杆272，所述锁紧螺杆272的一端向内延伸与所述锁紧滑套243螺纹连接，所述锁紧螺杆272的另一端从所述锁紧固定座271内伸出并固定连接有锁紧拨盘273，所述锁紧拨盘273上设置有多个与拨叉配合的拨孔274，所述锁紧螺杆272上设置有连通外界与所述锁紧滑套243内腔的压缩空气进气孔275。该结构是在没有气源或液压源的情况下采用。

如图7所示，所述收卷主轴214另一端的所述收卷主轴座215上安装有锁紧动力缸固定座263，所述锁紧动力缸固定座263上设置有收卷负压孔264，所述真空负压装置与所述锁紧动力缸固定座263连接，所述真空负压装置依次通过所述收卷负压孔264、所述收卷主轴214内腔、所述锁紧轴241内腔和所述锁紧轴241上的真空负压孔槽与所述卷芯251的真空负压孔槽连通。所述真空负压装置属于现有技术，这里不再赘述。收卷机靠近铜辊开始抓带时，真空负压装置通过气路在所述卷芯251的外表面上形成真空负压区，将非晶薄带吸附在卷芯251的外表面上。

真空抽吸气路可以采用收卷主轴214中段进气的结构，具体地，如图8所示，所述收卷主轴214上设置有多个轴向延伸的真空负压孔槽，所述收卷主轴214上安装有主轴箱281，所述主轴箱281与所述收卷主轴座215固定连接，所述收卷主轴214的两端从所述主轴箱281内伸出，所述收卷主轴214的两端与所述主轴箱281之间安装有转动轴承；所述主轴箱281的底部设置有真空负压口282，所述真空负压装置与所述主轴箱281的真空负压口282连通，所述真空负压装置依次通过所述真空负压口282、所述收卷主轴214的真空负压孔槽、所述收卷主轴214内腔、所述锁紧轴241内腔和所述锁紧轴241上的真空负压孔槽与所述卷芯251的真空负压孔槽连通。

在收卷底座212上安装有联动锁紧轴组29，用于与卸卷机的联动锁紧。

工作时，将卷芯251安装到卷芯251旋紧装置上，通过收卷旋转驱动装置控制收卷主轴214转动，收卷主轴214带动卷芯251转动，实现收卷；本发明不仅能够轻松实现自动收卷，还利于收卷后的卸卷操作，提高换卷机的自动工作性能，提高生产效率。

如图7和图8所示，收卷主轴214和锁紧轴241都是空心结构；限位球246在导套245能具有上下运动的自由度；限于限位卡簧247阻挡，限位球246不能滑出导套245，在限位球246对应位置，锁紧轴241内安装锁紧滑套243，锁紧滑套243开设与限位球246数量相同的弧形斜槽244，限位球246在弧形斜槽244内滑动；锁紧滑套243上开设导向槽248，与锁紧轴241上的安装导向销249配合，其作用就是限制锁紧滑套243只能前后移动而不能旋转，锁紧滑套243上每个弧形槽底部设有吹屑槽，非晶薄带在生产过程中会产生极细微的带屑，会集聚在限位球246及锁紧滑套243的配合间隙内，造成滑动不畅，与装卷机配套使用时，装卷机顶轴机构上的顶轴在气缸的作用下，伸入到锁紧轴241前端并紧密压紧，顶轴前端与锁紧滑套243之间形成密闭腔体，通入压缩空气，压缩空气通过锁紧滑套243上吹屑槽沿限位球246与导套245的间隙、锁紧滑套243与锁紧轴241的间隙内吹出，把集聚在运动间隙内的废带碎屑吹出。

锁紧动力缸262安装在主轴后端轴内，固定在锁紧动力缸固定座263上，锁紧动力缸固定座263安装在收卷主轴座215上，锁紧动力缸262可根据使用采用液压缸、气缸、倍压缸或气液增压缸，锁紧动力缸262活塞杆连接顶杆261。

卷芯251为空心套筒结构，卷芯251的两端口部设有与球头销242或限位球246成倍率数量的圆弧定位槽252，每个圆弧定位槽252连接处为尖角过渡，卷芯251中部开设若干真空负压孔槽。

工作说明：当锁紧动力缸262活塞杆向后移动，拉动顶杆261连动锁紧滑套243后退，对应锁紧滑套243弧形斜槽244安装的限位球246释放，如图9所示，限位球246在导套245内处于自由状态，这时将卷芯251推入至锁紧轴241，卷芯251迫使限位球246向内缩回至限位球246行程的底部，卷芯251顺利推入至锁紧轴241，随着卷芯251的继续推入，卷芯251前端的圆弧定位槽252与锁紧轴241后端的球头销242接触，由于卷芯251上的圆弧定位槽252之间尖角过渡，迫使卷芯251旋转一个角度，球头销242滑入至卷芯251圆弧定位槽252内，此时锁紧动力缸262活塞杆向前移动，连动顶杆261、锁紧滑套243向前移动，锁紧滑套243上的弧形斜槽244迫使限位球246沿导套245向外运动，限位球246滑入卷芯251后端的圆弧定位槽252内，锁着锁紧动力缸262持续加力，限位球246在锁紧滑套243弧形斜槽244的作用下向外施加，限位球246与卷芯251圆弧定位槽252吻合，又由于限位球246和球头销242与卷芯251圆弧定位槽252都是圆弧结构，随着均布的限位球246同步向外施压，将卷芯251牢固锁定在锁紧轴241上，顶杆261与锁紧滑套243之间安装轴承，在保证锁紧动力缸262推力情况下锁紧轴241旋转。本实施例只是说明了锁紧动力缸262推力锁紧结构，改为锁紧动力缸262拉紧结构同样适用，只是将锁紧滑套243相向安装即可，考虑到锁紧动力缸262的推力和拉力之差，本实施例仅说明了锁紧动力缸262推力锁紧结构。锁紧轴241和卷芯251设有负压真空孔槽，用于负压抓带。

锁紧轴241上球头销242和限位球246与卷芯251圆弧定位槽252两端多点配合锁紧，第一具有卡位作用，在带卷高速旋转或带卷直径大时保证卷芯251锁紧牢固不会滑转；第二具有定位作用，卷芯251任意角度装入自动导向滑入定位；第三同轴精度高，在保证锁紧滑套243、限位球246、球头销242、卷芯251部件加工精度及配合精度前提下，该结构能确保卷芯251的同轴精度；第四具有自动清理的优点，每次安装卷芯251前进行压缩空气吹屑，避免废屑集聚。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。