一种自动胀缩轴的制作方法

本发明属于材料加工技术装备领域，尤其涉及一种自动胀缩轴。

背景技术：

面材加工时，通常是先将卷芯管套装在卷取轴上，然后以不同胀紧方式及不同轴头结构的胀轴，夹持在收放卷设备的夹轴之间完成开卷和卷取。因此，胀缩轴是面材加工时一种常见的辅助工装。

根据胀缩驱动力的来源，常见的胀缩轴有气式胀缩轴和机械式胀缩轴两种。然而，常见的气式胀缩轴在使用过程中，由于受压力气体波动的影响，导致气胀轴的工作不稳定，严重影响收放卷设备的正常使用。而常见的机械式胀缩轴一般均需要由人工操作夹紧，不利于实现卷芯管与胀缩轴之间安装的自动化。

技术实现要素：

本发明提供一种自动胀缩轴，无需人工操作夹紧，通过机电传动实现胀缩，有效避免气式胀缩轴的不稳定问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种自动胀缩轴，包括支撑套筒、驱动电机、转轴和固定设置在支撑套筒内且与转轴固定连接的若干胀缩模块，驱动电机、转轴和胀缩模块均设置在支撑套筒内，

支撑套筒的外壁上沿轴向方向设置有与胀缩模块数量相等的若干组安装通孔单元，每组安装通孔单元均包括周向设置的若干安装通孔，

驱动电机固定设置在支撑套筒内的一侧，转轴的轴线与支撑套筒的轴线平行，且转轴的一端与驱动电机的输出轴连接，

若干胀缩模块与若干组安装通孔单元分别一一对应设置，

胀缩模块均包括固定盘、左旋转盘、右旋转盘和滑块，

固定盘的外周壁与支撑套筒内壁固定连接，固定盘两端面均内凹开设一沉头孔，且固定盘内开设中心通孔，固定盘外壁周向设置若干个可与安装通孔单元中安装通孔一一相对的径向通孔，且在固定盘上相应开设有与每个径向通孔相连通的轴向通槽，左旋转盘和右旋转盘分别转动套设在固定盘两端的沉头孔内，且左旋转盘和右旋转盘与转轴固定连接，左旋转盘和右旋转盘上分别均匀相对开设有与轴向通槽数量相等且倾斜设置的第一弧形槽孔和第二弧形槽孔，每个径向通孔内均设置一滑块，滑块包括滑动设置在径向通孔内的活动块和相对固定设置在活动块两侧的两导向轴，活动块可通过径向通孔和相应的安装通孔单元伸出支撑套筒，且两导向轴分别卡设在相对的第一弧形槽孔和第二弧形槽孔内并可在相应的轴向通槽内移动。

进一步地，支撑套筒的两端均设置有支撑端盖和轴头，支撑端盖与支撑套筒螺纹连接，驱动电机与支撑端盖固定连接，轴头位于支撑端盖的外侧且与支撑套筒内壁固定连接。

设置支撑端盖，驱动电机与其中一个支撑端盖固定连接，转轴与驱动电机输出轴连接，转动设置在两个支撑端盖之间；设置轴头连接收放卷设备。

进一步地，还包括一外接插头，外接插头固定设置在轴头的中心孔内，且外接插头与驱动电机电连接。

设置外接插头实现给驱动电机供电。

进一步地，支撑套筒的外壁上沿支撑套筒轴线方向设置标尺。

设置标尺，在套装入卷芯筒后，可以根据标尺方便调整卷芯筒在支撑套筒上的位置。

进一步地，左旋转盘包括第一转盘基体和中空的第一套轴，第一转盘基体上周向均匀开设有与轴向通槽数量相等且倾斜设置的第一弧形槽孔，

第一转盘基体中心处开设有第一通孔，第一套轴与第一转盘基体同心设置，第一套轴的一端与第一转盘基体固定连接，第一套轴套设在转轴且与转轴固定连接。

第一套轴与转轴固定连接，转轴转动带动第一套轴转动，从而带动第一转盘基体转动。

进一步地，右旋转盘包括第二转盘基体和中空的第二套轴，第二转盘基体周向均匀开设有与轴向通槽数量相等且倾斜设置的第二弧形槽孔，

第二转盘基体中心处开设有第二通孔，第二套轴与第一转盘基体同心设置，第二套轴的一端与第二转盘基体固定连接，第二套轴套设在转轴且与转轴固定连接。

第二套轴与转轴固定连接，转轴转动带动第二套轴转动，从而带动第二转盘基体转动。

进一步地，滑块中还包括卡块，卡块的一端与活动块可拆卸连接，卡块的另一端内凹开设有若干凹槽，且卡块的另一端可随着活动块从安装通孔单元中伸出支撑套筒。

卡块与与活动块可拆卸连接，当卡块或者活动块发生磨损影响使用时只需将发生磨损的零件更换，而无需整体更换，节约成本，更换方便；卡块上开设凹槽，增强滑块与卷芯筒之间的摩擦，防止打滑，使得装夹更加牢固。

与现有技术相比，本发明实现的有益效果至少如下：通过机电传动实现胀缩模块的胀缩，有效避免气式胀缩轴的不稳定问题，易于实现胀缩轴的自动控制；通过各胀缩模块分别和各安装通孔单元相配合，使得各胀缩模块外胀内缩的一致性；设置开设有凹槽的卡块，可以有效防止支撑套筒和卷芯筒之间发生滑动，使得装夹更加牢固。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中支撑套筒的外部结构图。

图3是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中胀缩模块外胀时的示意图。

图4是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中胀缩模块内缩时的示意图。

图5是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中固定盘的示意图。

图6是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中左旋转盘的示意图。

图7是图6的侧视图。

图8是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中右旋转盘的示意图。

图9是图8的侧视图。

图10是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中滑块的示意图。

图11是本发明实施例提供的一种自动胀缩轴中装夹上卷芯筒的示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

如图1-11所示，一种自动胀缩轴，包括支撑套筒11、驱动电机16、转轴15和沿轴向方向均匀固定设置在支撑套筒11内且与转轴15固定连接的3个胀缩模块17，驱动电机16、转轴15和胀缩模块17均设置在支撑套筒11内。

如图2所示，支撑套筒11外壁的两侧均沿支撑套筒11轴线方向设置带有刻度的标尺11-2。通过标尺11-2可以方便调整卷芯筒2在支撑套筒11上的位置。

支撑套筒11的两端均设置有支撑端盖13和轴头12，支撑套筒11上开设有内螺纹，支撑端盖13上开设有外螺纹，支撑端盖13与支撑套筒11螺纹连接，轴头12位于支撑端盖13的外侧且轴头12外壁与支撑套筒11内壁焊接固定。其中一个轴头12的中心孔内固定设置有一外接插头19，且外接插头19与驱动电机16电连接。通过外接插头19通电即可启动驱动电机16工作。

与设置了外接插头19的轴头12位于同一侧的支撑端盖13上固定连接驱动电机16，驱动电机16的输出轴与转轴15的一端固定连接，转轴15的轴线与支撑套筒11的轴线平行，转轴15的另一端转动设置在另一侧的支撑端盖13上，两支撑端盖13与转轴15之间均设置有滚动轴承14。

如图1、图2所示，支撑套筒11的外壁上沿轴向方向均匀设置有若干组安装通孔单元11-1，每组安装通孔单元11-1均包括周向均匀设置的若干安装通孔11-1-1，安装通孔单元11-1的组数可以根据卷芯筒2的长度来确定。本实施例中设置3组安装通孔单元11-1，每组安装通孔单元11-1内设置有4个安装通孔11-1-1。

本实施例中设置4个胀缩模块17，每个胀缩模块17分别对应一组安装通孔单元11-1。

如图3、图4、图5所示，每个胀缩模块17均包括固定盘171、左旋转盘172、右旋转盘173和滑块174，固定盘171的外周壁与支撑套筒11内壁固定连接，固定盘171两端面均内凹开设一沉头孔171-1，且固定盘171内开设中心通孔171-2，转轴15从中心通孔171-2内穿过，固定盘171外壁周向均匀设置4个与安装通孔11-1-1一一相对的径向通孔171-3，且在固定盘171上相应开设有与每个径向通孔171-3相连通的轴向通槽171-4，每个轴向通槽171-4均与中心通孔171-2相通，左旋转盘172和右旋转盘173分别转动套设在固定盘171两端的沉头孔171-1内，且左旋转盘172和右旋转盘173与转轴15固定连接。

如图6、图7所示，左旋转盘172包括第一转盘基体172-1和中空的第一套轴172-2，第一转盘基体172-1外径小于沉头孔171-1直径，第一转盘基体172-1套设在沉头孔171-1内并且可通过第一套轴172-2随着转轴转动，第一转盘基体172-1中心处开设有第一通孔172-2-1，在第一转盘基体172-1上位于第一通孔172-2-1外侧周向均匀开设有4个第一弧形槽孔172-3，第一弧形槽孔172-3为倾斜弧形槽孔，即第一弧形槽孔172-3两端距第一转盘基体172-1中心的距离不同，第一套轴172-2上沿径向开设有用于安装圆柱销18的第一安装孔172-2-2，第一套轴172-2与第一转盘基体172-1同心设置，第一套轴172-2的一端与第一转盘基体172-1固定连接，第一套轴172-2套设在转轴15且通过圆柱销18与转轴15固定连接。

如图8、图9所示，右旋转盘173包括第二转盘基体173-1和中空的第二套轴173-2，第二转盘基体173-1外径小于沉头孔171-1直径，第二转盘基体173-1套设在沉头孔171-1内并且可通过第二套轴173-2随着转轴转动，第二转盘基体173-1中心处开设有第二通孔173-2-1，在第二转盘基体173-1上位于第二通孔173-2-1外侧周向均匀开设有4个第二弧形槽孔173-3，第二弧形槽孔173-3为倾斜弧形槽孔，第二弧形槽孔173-3与第一弧形槽孔172-3相对设置，第二套轴173-2上沿径向开设有用于安装圆柱销18的第二安装孔173-2-2，第二套轴173-2与第一转盘基体172-1同心设置，第二套轴173-2的一端与第二转盘基体173-1固定连接，第二套轴173-2套设在转轴15且通过圆柱销18与转轴15固定连接。

每个径向通孔171-3内均设置一滑块174，滑块174包括滑动设置在径向通孔171-3内的活动块174-1和相对固定设置在活动块174-1两侧的两导向轴174-2，活动块174-1可通过径向通孔171-3和相应的安装通孔11-1-1伸出支撑套筒11外抵在卷芯筒2上，且两导向轴174-2分别卡设在相对的第一弧形槽孔172-3和第二弧形槽孔173-3内并可在相应的轴向通槽171-4内移动。

驱动电机16正转，驱动电机16输出轴带动转轴15顺时针转动，从而带动与转轴15固定连接的各胀缩模块17顺时针转动，具体是带动胀缩模块17中的左旋转盘172和右旋转盘173转动，从而带动卡设在第一弧形槽孔172-3和第二弧形槽孔173-3内的两导向轴174-2在轴向通槽171-4中往固定盘171中心方向移动，进而带动活动块174-1在径向通孔171-3内往固定盘内移动，直至缩回到径向通孔171-3内，此时胀缩模块处于内缩状态，如图4所示，滑块174上的两导向轴174-2均分别位于相对的第一弧形槽孔172-3和第二弧形槽孔173-3内离第一转盘基体172-1和第二转盘基体173-1中心处最近的位置上。

驱动电机16反转，驱动电机16输出轴带动转轴15逆时针转动，从而带动胀缩模块17中的左旋转盘172和右旋转盘173转动，从而带动卡设在第一弧形槽孔172-3和第二弧形槽孔173-3内的两导向轴174-2在轴向通槽171-4往远离固定盘171中心方向移动，进而带动活动块174-1在径向通孔171-3内往固定盘外侧移动，使得活动块174-1从相应的安装通孔11-1-1内伸出抵在卷芯筒2上以将卷芯筒夹住，此时胀缩模块处于外胀状态，如图3所示，滑块174上的两导向轴174-2均分别位于相对的第一弧形槽孔172-3和第二弧形槽孔173-3内离第一转盘基体172-1和第二转盘基体173-1中心处最远的位置上。

滑块174中还包括卡块175，卡块175的一端与活动块174-1通过螺栓固定连接，卡块175的另一端呈弧形，且弧度与固定盘外表面的弧度一致，且卡块175的另一端内凹均匀开设有若干凹槽175-1，卡块175的另一端可随着活动块174-1从安装通孔单元11-1中伸出支撑套筒11外并且抵在卷芯筒2上。当胀缩模块处于内缩状态时，卡块175上开设有凹槽175-1的一端与固定盘的外表面位于同一表面上。设置卡块175且在其上开设凹槽175-1，可以增强摩擦，防止打滑，使得夹紧卷芯筒能够更加牢固。卡块175和活动块174-1之间为可拆卸连接，当两者其中一个发生磨损影响使用时只需要更换其中受损的那个即可。在另一实施例中，不设置卡块175，而是在活动块174-1的一端内凹开设凹槽，且活动块174-1上开设有凹槽的一端可从安装通孔单元11-1中伸出支撑套筒11外抵在卷芯筒2上。

使用时：

(1)在往支撑套筒11上套装卷芯筒2前，先检查卡块175是否都随着活动块174-1处于缩回状态，若是处于伸出状态，通过外接插头19向驱动电机16供电使驱动电机16工作，驱动电机16正转，驱动电机16输出轴带动转轴15转动，从而带动胀缩模块17中左旋转盘172和右旋转盘173同时转动，进而带动滑块174中的两导向轴174-2在轴向通槽171-4中往固定盘171中心方向移动，从而带动活动块174-1和卡块175向固定盘171内移动，将胀缩模块17调到内缩状态。

(2)然后断开外接插头19，驱动电机16停止供电，将卷芯筒2套装到支撑套筒11上，并且通过支撑套筒11两端的轴头12与收放卷设备相连。

(3)根据标尺11-2指示卷芯筒2在支撑套筒11上的左右位置，把卷芯筒2调整至支撑套筒11的中间位置，如图11所示。

(4)接通外接插头19给驱动电机16停电，驱动电机16反转，从而带动胀缩模块17中左旋转盘172和右旋转盘173同时转动，进而带动滑块174中的两导向轴174-2在轴向通槽171-4中往远离固定盘171中心方向移动，从而带动活动块174-1和卡块175向固定盘171外面移动直至卡块175依次从径向通孔171-3、安装通孔11-1-1中伸出并且抵在卷芯筒2上，完成对卷芯筒2的自动装夹。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

以上所述仅为本发明的优先实施例，而非对本发明作任何形式上的限制。本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化和修饰，均应落入本发明的保护范围之内。