CN102689701B - 钢卷防松卷自动捆扎装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢卷防松卷自动捆扎装置，安装在带钢生产线的卸卷小车底座上，它包括捆扎带绕行导轨机构、捆扎带置放机构、捆扎带送行机构、捆扎带收紧机构、捆扎带压紧机构和热封接压断机构。捆扎带绕行导轨机构包括设置在卸卷小车底座空腔中可作圆弧运动的门式活动导轨、设置在门式活动导轨一侧上方的引出固定导轨、以及设置在门式活动导轨另一侧上方的引入固定导轨，所述门式活动导轨与引出固定导轨和引入固定导轨共同构成捆扎带绕行的环形轨道。本发明结构简单，操作方便，成本低廉，易维护，兼有卸卷和钢卷自动捆扎两个功能，解决了原有重复的人工操作方式，根本上消除了安全隐患，解决了在吊运过程中钢卷松卷现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢卷捆扎装置，具体地指一种钢卷防松卷自动捆扎装置。
背景技术
在冶金行业中，钢卷是一种主要的产品形式。而带钢成为最终产品出厂前，往往要经历多道工序的处理。带钢每经历一道工序都要经过开卷，工艺处理到卷取，再将卷取后的钢卷送到下一道工序入口等待开卷。由于带钢自身具有一定的强度和弹性，卷取后的带钢尾部不易收紧，容易直接造成钢卷松卷，严重时还易造成人员伤残。因此要对钢卷施行周向打捆，避免其在吊运运输到下一个生产线的过程中出现松卷。
为此，从提高生产效率，保持生产的连续性的角度考虑，申请号为200920258806.5的中国专利《钢卷承运小车》公开了一种带钢脱离生产线后再捆扎的承运小车，它不占用生产线的工作时间，能够使生产不间断进行，提高了生产效率，但它只是将捆扎过程从生产线移到了生产线下，操作人员必须手动对钢卷周向绕捆扎带打捆，将捆扎带收紧后将两个带头进行粘接作业，再剪断捆扎带，完成后吊车将钢卷吊离卸卷小车。在这个过程中，由于人工操作进行捆扎带收紧和粘接作业，极易发生捆扎带带头断裂现象对操作人员造成伤害。申请号为200910056835.8的中国专利《热轧钢卷捆带装置》公开了一种冶金管线钢热轧钢卷捆带装置，主要针对高强度管线钢出厂前的打捆作业，实现外圈周向和径向捆扎，但必须由两人共同完成，没有完全实现自动化；申请号为200910131785.5的中国专利《一种带钢卷自动打捆机及捆扎方法》公开了一种热轧带钢卷自动捆扎的方法，但其结构复杂，需大小两个车体配合工作，给设备的维护造成了困难。文献“李卫国，热轧钢卷打捆机气动系统的分析与研究，《液压气动与密封》，2011年第2期”中介绍了新余钢铁热轧钢卷打捆机，实现了热轧钢卷的自动捆扎，但上述专利和文献中都要求将钢卷运输到专门的包装车间，若钢卷还有下道生产工序，这必将增加运输成本，而且将钢卷运到包装车间也必须要捆扎。因此，文献“朱成功、颜满堂、张奉贤、于步明，PLC自动控制在热轧卷取打捆机上的应用，《梅山科技》，2011年第3期”介绍了梅钢热轧卷取打捆机的应用情况，该系统基于西门子300系列PLC，虽能完成自动打捆功能，但打捆设备与卸卷小车不成一个整体，卸卷小车得把钢卷运到捆扎作业区，一方面占用较大生产空间，另一方面由于其捆带槽固定，当捆扎完成后，卸卷小车还需水平移动将钢卷运到升降鞍座上等待吊车将钢卷吊离。
发明内容
本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种钢卷防松卷自动捆扎装置。
为实现上述目的，本发明所设计的钢卷防松卷自动捆扎装置，安装在带钢生产线的卸卷小车底座上，它包括捆扎带绕行导轨机构、捆扎带置放机构、捆扎带送行机构、捆扎带收紧机构、捆扎带压紧机构和热封接压断机构；所述捆扎带绕行导轨机构包括设置在卸卷小车底座空腔中可作圆弧运动的门式活动导轨、设置在门式活动导轨一侧上方的引出固定导轨、以及设置在门式活动导轨另一侧上方的引入固定导轨，所述门式活动导轨与引出固定导轨和引入固定导轨共同构成捆扎带绕行的环形轨道；所述捆扎带置放机构包括设置在门式活动导轨与引入固定导轨之间的捆扎带盘，所述捆扎带盘套装在支承钢片上，所述支承钢片的一端悬空，所述支承钢片的另一端通过弹性部件与卸卷小车底座相连；所述捆扎带送行机构和捆扎带收紧机构设置在捆扎带盘与引出固定导轨之间，用于输送或收回从捆扎带盘引出的捆扎带；所述捆扎带压紧机构包括设置在引入固定导轨下方的压紧横梁，所述压紧横梁的一端与卸卷小车底座铰接相连，所述压紧横梁的中部通过复位弹簧与卸卷小车底座相连，所述压紧横梁的另一端设置有捆扎带压紧辊；所述热封接压断机构设置在捆扎带压紧辊的下侧，当捆扎带压紧辊压紧承放在卸卷小车底座上的钢卷时，用于粘合并切断缠绕在钢卷上的捆扎带。
上述方案中，所述门式活动导轨设置有相互配合的导轨压紧辊和导轨驱动辊，用于驱动门式活动导轨作圆弧运动。
上述方案中，所述门式活动导轨整体上呈弧形结构，它由具有中间开口的上平弧表面、自上而下向外倾斜的两侧支承面和下圆弧表面围合成供捆扎带穿行的中空轨道，所述上平弧表面和下圆弧表面上设置有防滑橡胶层，用于防止导轨压紧辊和导轨驱动辊打滑。这样，可以增加门式活动导轨与导轨压紧辊和导轨驱动辊之间的粗糙程度，使门式活动导轨能在导轨压紧辊和导轨驱动辊的作用下迅速进出卸卷小车。另外，上平弧表面可以防止捆扎带受到重力作用下无张力的掉到钢卷表面；上平弧表面的中间开口，在收紧机构动作后，捆扎带在拉力作用下，可以很容易地从门式活动导轨中拉出从而紧贴钢卷。
上述方案中，所述引出固定导轨和引入固定导轨的外侧分别伸出在卸卷小车底座外部。这样，引出固定导轨、引入固定导轨与门式活动导轨构成捆扎带绕行的完整导轨。
上述方案中，所述引出固定导轨的入口处设置有传感器，用于检测捆扎带的带头是否伸入到引出固定导轨中，从而启动门式活动导轨作圆弧运动。这样，传感器检测到信号后启动导轨驱动辊电机，从而启动门式活动导轨运动。
上述方案中，所述引入固定导轨的入口处设置有极限开关，用于检测捆扎带的带头是否伸入到引入固定导轨中，从而停止门式活动导轨的圆弧运动。这样，当门式活动导轨碰到引入固定导轨上的极限开关，导轨驱动辊停止工作，说明门式活动导轨已送到工作位置。
上述方案中，所述捆扎带压紧辊上设置有压力传感器和电磁感应线圈，所述捆扎带压紧辊的轴心上设置有编码器。压力传感器用于检测是否有钢卷放在卸卷小车底座上以便启动捆扎工作；电磁感应线圈用于压紧捆扎带并与捆扎带收紧机构配合拉紧防止松卷；编码器用于检测捆扎带压紧辊是否开始转动、转动的圈数、捆扎带是否达到捆扎带压紧辊和通过捆扎带压紧辊距离。
上述方案中，所述捆扎带送行机构由一对通过电机驱动正向旋转的啮合齿轮构成，用于向外输送捆扎带；所述捆扎带收紧机构由一对通过电机驱动反向旋转的啮合齿轮构成，用于回转收紧捆扎带。优选地，所述捆扎带送行机构和捆扎带收紧机构之间的捆扎带与水平面呈25~35°夹角。这样，通过捆扎带送行机构的啮合齿轮正向旋转将捆扎带向右上方送出，捆扎带收紧机构的啮合齿轮反向旋转将捆扎带向左下方拉紧。
上述方案中，所述热封接压断机构由气阀、弹性支撑杆、电热块和锯刃切刀组合而成。
本发明的有益效果在于：本发明在原有的卸卷小车上进行改造，嵌入一套设备实现钢卷在中间加工工序卸卷后的自动捆扎，无需人工辅助。本发明结构简单，占用空间小，操作方便，成本低廉，易维护，无需在卷取段做其他任何改造，兼有卸卷和钢卷自动捆扎两个功能。从根本上解决了原有重复的人工操作方式，根本上消除了安全隐患，解决了在吊运过程中钢卷松卷现象的发生。捆扎后的钢卷具有良好的稳定性和可靠性。
附图说明
图1为一种钢卷防松卷自动捆扎装置的结构示意图。
图2为图1中A—A剖视结构示意图。
图3为图1中门式活动导轨的结构示意图。
图4为图3中B—B剖视结构示意图。
图5为钢卷放在钢卷防松卷自动捆扎装置上的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
图1~2所示的钢卷防松卷自动捆扎装置，安装在带钢生产线的卸卷小车底座6上。它包括捆扎带绕行导轨机构10、捆扎带置放机构1、捆扎带送行机构2、捆扎带收紧机构3、捆扎带压紧机构9和热封接压断机构4。
捆扎带绕行导轨机构10包括设置在卸卷小车底座6空腔中可作圆弧运动的门式活动导轨10.1、设置在门式活动导轨10.1一侧上方的引出固定导轨10.2、以及设置在门式活动导轨10.1另一侧上方的引入固定导轨10.3。门式活动导轨10.1与引出固定导轨10.2和引入固定导轨10.3共同构成捆扎带绕行的环形轨道。
结合图3~4，门式活动导轨10.1设置有相互配合的导轨压紧辊10.4和导轨驱动辊10.5，用于驱动门式活动导轨10.1作圆弧运动。门式活动导轨10.1整体上呈弧形结构，它由具有中间开口的上平弧表面10.11、自上而下向外倾斜的两侧支承面10.12和下圆弧表面10.13围合成供捆扎带7穿行的中空轨道10.14，上平弧表面10.11和下圆弧表面10.13上设置有防滑橡胶层，用于防止导轨压紧辊10.4和导轨驱动辊10.5打滑。
引出固定导轨10.2和引入固定导轨10.3的外侧分别伸出在卸卷小车底座6外部。引出固定导轨10.2的入口处设置有传感器8，用于检测捆扎带7的带头是否伸入到引出固定导轨10.2中，从而启动门式活动导轨10.1作圆弧运动。引入固定导轨10.3的入口处设置有极限开关5，用于检测捆扎带7的带头是否伸入到引入固定导轨10.3中，从而停止门式活动导轨10.1的圆弧运动。
再结合图2，捆扎带置放机构1包括设置在门式活动导轨10.1与引入固定导轨10.3之间的捆扎带盘1.1，捆扎带盘1.1套装在支承钢片1.2上，支承钢片1.2的一端悬空，支承钢片1.2的另一端通过弹性部件1.3与卸卷小车底座6相连。
捆扎带送行机构2和捆扎带收紧机构3设置在捆扎带盘1.1与引出固定导轨10.2之间，用于输送或收回从捆扎带盘1.1引出的捆扎带7。捆扎带送行机构2由一对通过电机驱动正向旋转的啮合齿轮构成，用于向外输送捆扎带7；捆扎带收紧机构3由一对通过电机驱动反向旋转的啮合齿轮构成，用于回转收紧捆扎带7。捆扎带送行机构2和捆扎带收紧机构3之间的捆扎带7与水平面呈25~35°夹角。
捆扎带压紧机构9包括设置在引入固定导轨10.3下方的压紧横梁9.1，压紧横梁9.1的一端与卸卷小车底座6铰接相连，压紧横梁9.1的中部通过复位弹簧9.2与卸卷小车底座6相连，压紧横梁9.1的另一端设置有捆扎带压紧辊9.3。捆扎带压紧辊9.3上设置有压力传感器9.4和电磁感应线圈9.5，捆扎带压紧辊9.3的轴心上设置有编码器9.6。
热封接压断机构4设置在捆扎带压紧辊9.3的下侧，当捆扎带压紧辊9.3压紧承放在卸卷小车底座6上的钢卷时，用于粘合并切断缠绕在钢卷上的捆扎带7。热封接压断机构4由气阀、弹性支撑杆、电热块和锯刃切刀组合而成。其组成部件为现有技术，于此不多赘述。
本发明可在原有的卸卷小车上完成卸卷和钢卷自动捆扎。其实现钢卷自动捆扎的工作过程如下：
先将捆扎带盘1.1套装在支承钢片1.2上，如图2所示，支承钢片1.2受到垂直于其表面的力时会向内侧压缩弹性部件1.3，通过带弹性部件1.3的支承钢片1.2来支撑固定捆扎带盘1.1的中心，既能使盘式捆扎带方便卡入，又能使捆扎带的带头在外部拉力作用下带动整个捆扎带绕中心转动，留有足够的空间使捆扎带收紧时多余的捆扎带能有放置处。
如图5所示，将钢卷放到卸卷小车底座6上，捆扎带压紧辊9.3上的压力传感器9.4检测到压力后，捆扎带送行机构2的一对啮合齿轮相互靠拢并开始正向旋转，将捆扎带7送行至引出固定导轨10.2处时，安装于引出固定导轨10.2上的传感器8检测到信号，立即启动导轨驱动辊10.5顺时针转动，导轨压紧辊10.4同时压紧，使门式活动导轨10.1从卸卷小车底座6右侧迅速导出，直至碰到引入固定导轨10.3的极限开关5，导轨驱动辊10.5停止旋转，在这个过程中，捆扎带送行机构2仍在工作，捆扎带7一直处于被送行状态；当将捆扎带7送行至捆扎带压紧机构9，推动捆扎带压紧辊9.3顺时针转动，当捆扎带压紧辊9.3轴上的编码器9.6检测到捆扎带压紧辊9.3已转过三周，发出信号使捆扎带送行机构2停止工作，捆扎带收紧机构3的啮合齿轮合拢并反向旋转，同时捆扎带压紧辊9.3的电磁感应线圈9.5通电产生磁性，捆扎带压紧辊9.3与钢卷紧密吸合，使捆扎带压紧辊9.3牢牢将捆扎带7压紧。
当检测到捆扎带7已经张紧，捆扎带收紧机构3的啮合齿轮停止转动，热封接压断装置4工作，热封接压断装置4的气阀推动弹性支撑杆向上运动，当接触到钢卷后电热块将捆扎带粘合，2秒后锯刃切刀将捆扎带切断，完成周向打捆。当捆扎带7被切断后，捆扎带收紧机构3的啮合齿轮反向转动2周将多送出的捆扎带7收回后停止工作，导轨驱动辊10.5逆时针转动将门式活动导轨10.1送回卸卷小车底座6，以便下一卷钢放置在卸卷小车底座6上。
Claims (10)
1.一种钢卷防松卷自动捆扎装置，安装在带钢生产线的卸卷小车底座（6）上，它包括捆扎带绕行导轨机构（10）、捆扎带置放机构（1）、捆扎带送行机构（2）、捆扎带收紧机构（3）、捆扎带压紧机构（9）和热封接压断机构（4），其特征在于：
所述捆扎带绕行导轨机构（10）包括设置在卸卷小车底座（6）空腔中可作圆弧运动的门式活动导轨（10.1）、设置在门式活动导轨（10.1）一侧上方的引出固定导轨（10.2）、以及设置在门式活动导轨（10.1）另一侧上方的引入固定导轨（10.3），所述门式活动导轨（10.1）与引出固定导轨（10.2）和引入固定导轨（10.3）共同构成捆扎带绕行的环形轨道；
所述捆扎带置放机构（1）包括设置在门式活动导轨（10.1）与引入固定导轨（10.3）之间的捆扎带盘（1.1），所述捆扎带盘（1.1）套装在支承钢片（1.2）上，所述支承钢片（1.2）的一端悬空，所述支承钢片（1.2）的另一端通过弹性部件（1.3）与卸卷小车底座（6）相连；
所述捆扎带送行机构（2）和捆扎带收紧机构（3）设置在捆扎带盘（1.1）与引出固定导轨（10.2）之间，用于输送或收回从捆扎带盘（1.1）引出的捆扎带（7）；
所述捆扎带压紧机构（9）包括设置在引入固定导轨（10.3）下方的压紧横梁（9.1），所述压紧横梁（9.1）的一端与卸卷小车底座（6）铰接相连，所述压紧横梁（9.1）的中部通过复位弹簧（9.2）与卸卷小车底座（6）相连，所述压紧横梁（9.1）的另一端设置有捆扎带压紧辊（9.3）；
所述热封接压断机构（4）设置在捆扎带压紧辊（9.3）的下侧，当捆扎带压紧辊（9.3）压紧承放在卸卷小车底座（6）上的钢卷时，用于粘合并切断缠绕在钢卷上的捆扎带（7）。
2.根据权利要求1所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述门式活动导轨（10.1）设置有相互配合的导轨压紧辊（10.4）和导轨驱动辊（10.5），用于驱动门式活动导轨（10.1）作圆弧运动。
3.根据权利要求2所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述门式活动导轨（10.1）整体上呈弧形结构，它由具有中间开口的上平弧表面（10.11）、自上而下向外倾斜的两侧支承面（10.12）和下圆弧表面（10.13）围合成供捆扎带（7）穿行的中空轨道（10.14），所述上平弧表面（10.11）和下圆弧表面（10.13）上设置有防滑橡胶层，用于防止导轨压紧辊（10.4）和导轨驱动辊（10.5）打滑。
4.根据权利要求2所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述引出固定导轨（10.2）和引入固定导轨（10.3）的外侧分别伸出在卸卷小车底座（6）外部。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述引出固定导轨（10.2）的入口处设置有传感器（8），用于检测捆扎带（7）的带头是否伸入到引出固定导轨（10.2）中，从而启动门式活动导轨（10.1）作圆弧运动。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述引入固定导轨（10.3）的入口处设置有极限开关（5），用于检测捆扎带（7）的带头是否伸入到引入固定导轨（10.3）中，从而停止门式活动导轨（10.1）的圆弧运动。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述捆扎带压紧辊（9.3）上设置有压力传感器（9.4）和电磁感应线圈（9.5），所述捆扎带压紧辊（9.3）的轴心上设置有编码器（9.6）。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述捆扎带送行机构（2）由一对通过电机驱动正向旋转的啮合齿轮构成，用于向外输送捆扎带（7）；所述捆扎带收紧机构（3）由一对通过电机驱动反向旋转的啮合齿轮构成，用于回转收紧捆扎带（7）。
9.根据权利要求8所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述捆扎带送行机构（2）和捆扎带收紧机构（3）之间的捆扎带（7）与水平面呈25~35°夹角。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的钢卷防松卷自动捆扎装置，其特征在于：所述热封接压断机构（4）由气阀、弹性支撑杆、电热块和锯刃切刀组合而成。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20130918 Termination date: 20180606 |