CN104128961A - 全自动多刀分切机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全自动多刀分切机，包括PLC控制系统、自动对中恒张力放卷机构、恒张力收卷机构及数控调整刀距的多刀机构。其特征在于通过伺服减速电机驱动可转动花键轴、花键齿轮及螺母齿轮旋转实现刀组的移动；通过设计各刀组花键齿轮与螺母齿轮的不同齿数比实现了各刀组间的等距移动；通过触摸屏、PLC控制伺服减速电机可实现数控调整刀间距；自动对中恒张力放卷机构与恒张力收卷机构使得工料张力易控制且分切整齐。本发明结构合理，操作简单方便，实现了数控调整刀间距、自动对中、恒张力收放卷，大大提高了多刀分切的精度、保证了产品的质量、减轻了劳动强度、提高了生产效率。

Description

全自动多刀分切机

技术领域

 本发明涉及一种数控调整刀间距的多刀分切机。

背景技术

在服装、制鞋、皮革、手袋、胶布、造纸等多种行业中经常使用多刀分切机将较宽的捆条进行各种宽度规格的批量分切作业。然而在分切不同宽度规格的材料时都需要人工调整多组刀的间距，而人工调整的多组刀间距不但精度差而且还费时费力、工效低。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明提供一种结构合理、操作简单的无需人工调整刀间距的全自动多刀分切机，提高了分切精度及生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括PLC控制系统、自动对中恒张力放卷机构、恒张力收卷机构及数控调整刀距的多刀机构。其特征在于通过PLC控制伺服减速电机驱动可转动花键轴、花键齿轮及螺母齿轮旋转实现刀组的移动；通过设计各刀组花键齿轮与螺母齿轮的不同齿数比实现了各刀组间的等距移动；通过触摸屏、PLC控制伺服减速电机可实现数控调整刀间距；自动对中恒张力放卷机构与恒张力收卷机构使得工料张力易控制且分切整齐。

所述的PLC控制系统包含PLC、触摸屏、伺服控制器及相关控制电器；通过PLC编程、触摸屏操作控制伺服控制器等电器元件实现参数设定、动作运行等。

所述的自动对中恒张力放卷机构包含放卷底座、直线导轨副、自动对中装置、放卷机架、制动器、气胀轴、气胀轴座；放卷机架通过直线导轨副支承安装在放卷底座上，自动对中装置安装在放卷底座上，放卷机架在自动对中装置的作用下可在放卷底座上来回摆动达到对中的效果；气胀轴座固定安装在放卷机架上，气胀轴则支承安装在气胀轴座并可自由转动，制动器固定安装在放卷机架上并控制着气胀轴转动的转矩。

所述的恒张力收卷机构包含磁粉离合器、链传动、收卷电机、气胀轴、气胀轴座；气胀轴座固定安装在主机架体上，气胀轴则支承安装在气胀轴座并可自由转动，磁粉离合器控制着气胀轴转动的转矩，收卷电机通过链传动与磁粉离合器相连；通过调整磁粉离合器及制动器得到工料所需的张力。

所述的数控调整刀距的多刀机构包含电动圆切刀、花键齿轮、带座轴承、可转动花键轴、伺服减速电机、丝杠螺母齿轮、滑叉、丝杠支座、丝杠、固定花键轴、花键轴支座、数控调距的多刀机构安装座、主机架体；电动圆切刀固定安装在滑叉上，滑叉通过花键滑动配合地安装在固定花键轴上，固定花键轴则通过花键轴支座固定安装在数控调距的多刀机构安装座上；其中滑叉的U型槽口与花键齿轮及丝杠螺母齿轮的两侧面形成滑动配合，使花键齿轮及丝杠螺母齿轮相对于滑叉U型槽口只能转动、不能滑动；丝杠螺母齿轮安装在丝杠上，丝杠螺母齿轮可相对于丝杠自由转动，丝杠则通过丝杠支座固定安装在数控调距的多刀机构安装座上，其中丝杠以中心对称线对称分为丝杠左旋螺纹与丝杠右旋螺纹；花键齿轮滑动配合地安装在可转动花键轴上，可转动花键轴通过带座轴承支承安装在数控调距的多刀机构安装座上；伺服减速电机安装在多刀机构安装座上，其动力输出轴则与可转动花键轴的一端连接；数控调距的多刀机构安装座安装在主机架体上；当伺服减速电机及可转动花键轴旋转时，花键齿轮驱动螺母齿轮旋转，由于丝杠固定不动，螺母齿轮的旋转使其发生侧移，进而带动滑叉与花键齿轮同步侧移，电动圆切刀则跟滑叉同步侧移，使得刀间距发生变化；现将电动圆切刀、滑叉、花键齿轮及螺母齿轮同步侧移的称为刀组；把所有刀组中的螺母齿轮与丝杠的螺距相同设为p，将离中心线第一组的刀组的花键齿轮与螺母齿轮的齿数比设计为0.5μ，则当伺服减速电机及可转动花键轴每旋转一圈，中心线两侧刀组的相对位移为μp；将离中心线第二刀组的花键齿轮与螺母齿轮齿数比设计为1.5μ，第三刀组的齿数比设计为2.5μ，即刀组的齿数比按1μ逐级增加，这样当伺服减速电机及可转动花键轴旋转一圈时每相邻两刀组间距变化值为均为μp，因此只要在初始安装时保证各刀组间距相等且以中心对称线对称，也就保证了刀组间距的同步调整，这样通过触摸屏、PLC控制伺服减速电机就可以轻松得到需要的刀间距。

工作时，先根据分切的宽度规格在触摸屏上设定，触摸屏将参数传给PLC控制伺服减速电机与可转动花键轴一起旋转，从而带动各刀组的花键齿轮及螺母齿轮旋转，这时螺母齿轮与滑叉及电动圆切刀、花键齿轮实现同步侧移，当刀组移动到位后，伺服减速电机停止旋转；然后根据工料的材料特性调整磁粉离合器及制动器得到工料所需的张力；在工作过程中发生工料不对中时，自动对中装置驱动放卷机架沿直线导轨在放卷底座上摆动，使是工料保持对中。这样就实现了数控调整刀间距、自动对中、恒张力收放卷的多刀分切。

本发明的有益效果在于：其结构合理，操作简单方便，实现了数控调整刀间距、自动对中、恒张力收放卷，大大提高了多刀分切的精度、保证了产品的质量、减轻了劳动强度、提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明A-A的结构示意图。

图中：1为放卷底座、2为直线导轨副、3为自动对中装置、4为放卷机架、5为制动器、6为气胀轴、7为气胀轴座、8为工料、9为导布辊及带座轴承、10为电动圆切刀、11为花键齿轮、12为带座轴承、13为可转动花键轴、14为伺服减速电机、15为丝杠螺母齿轮、16为滑叉、17为丝杠支座、18为丝杠、19为固定花键轴、20为花键轴支座、21为数控调距的多刀机构安装座、22为主机架体、23为磁粉离合器、24为链传动、25为收卷电机、26为中心对称线、27为丝杠左旋螺纹、28为丝杠右旋螺纹、29为右7号刀组、30为右6号刀组、31为右5号刀组、32为右4号刀组、33为右3号刀组、34为右2号刀组、35为右1号刀组、36为左1号刀组、37为左2号刀组、38为左3号刀组、39为左4号刀组、40为左5号刀组、41为左6号刀组、42为左7号刀组、43为滑叉U型槽口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。

本发明所述的全自动多刀分切机，其包括PLC控制系统、自动对中恒张力放卷机构、恒张力收卷机构及数控调整刀距的多刀机构。所述的PLC控制系统包含PLC、触摸屏、伺服控制器及相关控制电器；通过PLC编程、触摸屏操作控制伺服控制器等电器元件实现参数设定、动作运行等。所述的自动对中恒张力放卷机构包含放卷底座1、直线导轨副2、自动对中装置3、放卷机架4、制动器5、气胀轴6、气胀轴座7；放卷机架4通过直线导轨副2支承安装在放卷底座1上，自动对中装置3安装在放卷底座1上，放卷机架4在自动对中装置3的作用下可在放卷底座1上来回摆动达到对中的效果；气胀轴座7固定安装在放卷机架4上，气胀轴6则支承安装在气胀轴座7并可自由转动，制动器5固定安装在放卷机架4上并控制着气胀轴6转动的转矩。所述的恒张力收卷机构包含主机架体22、磁粉离合器23、链传动24、收卷电机25、气胀轴6、气胀轴座7及导布辊及带座轴承9；气胀轴座7固定安装在主机架体22上，气胀轴6则支承安装在气胀轴座7并可自由转动，磁粉离合器23固定安装在主机架体22上并控制着气胀轴6转动的转矩，收卷电机25固定在主机架体22上并通过链传动24与磁粉离合器23相连，导布辊及带座轴承9支承安装在主机架体22上；通过调整磁粉离合器23及制动器5得到工料8所需的张力。所述的数控调整刀距的多刀机构包含电动圆切刀10、花键齿轮11、带座轴承12、可转动花键轴13、伺服减速电机14、丝杠螺母齿轮15、滑叉16、丝杠支座17、丝杠18、固定花键轴19、花键轴支座20、数控调距的多刀机构安装座21、主机架体22；电动圆切刀10固定安装在滑叉16上，滑叉16通过花键滑动配合地安装在固定花键轴19上，固定花键轴19则通过花键轴支座20固定安装在数控调距的多刀机构安装座21上；其中滑叉16的U型槽口43与花键齿轮11及丝杠螺母齿轮15的两侧面形成滑动配合，使花键齿轮11及丝杠螺母齿轮15相对于滑叉U型槽口43只能转动、不能滑动；丝杠螺母齿轮15安装在丝杠18上，丝杠螺母齿轮15可相对于丝杠18自由转动，丝杠18则通过丝杠支座17固定安装在数控调距的多刀机构安装座21上，其中丝杠18以中心对称线26对称分为丝杠左旋螺纹27与丝杠右旋螺纹28；花键齿轮11滑动配合地安装在可转动花键轴13上，可转动花键轴13通过带座轴承12支承安装在数控调距的多刀机构安装座21上；伺服减速电机14安装在多刀机构安装座21上，其动力输出轴则与可转动花键轴13的一端连接；数控调距的多刀机构安装座21安装在主机架体22上；当伺服减速电机14及可转动花键轴13旋转时，花键齿轮11驱动螺母齿轮15旋转，由于丝杠18固定不动，螺母齿轮15的旋转使其发生侧移，进而带动滑叉16与花键齿轮11同步侧移，电动圆切刀10则跟滑叉16同步侧移，使得刀间距发生变化；现将电动圆切刀10、滑叉16、花键齿轮11及螺母齿轮15同步侧移的称为刀组；把所有刀组中的螺母齿轮15与丝杠18的螺距相同设为p，按本发明图2所示，将中心线26两侧的右1号刀组35、左1号刀组36的花键齿轮11与螺母齿轮15齿数比设为0.5μ，则当伺服减速电机14及可转动花键轴13每旋转一圈，右1号刀组35、左1号刀组36两刀组的相对位移为μp；把右2号刀组34、左2号刀组37的花键齿轮11与螺母齿轮15的齿数比设计为1.5μ，右3号刀组33、左3号刀组38花键齿轮11与螺母齿轮15的齿数比设计为2.5μ，右4号刀组32、左4号刀组39花键齿轮11与螺母齿轮15的齿数比设计为3.5μ，右5号刀组31、左5号刀组40花键齿轮11与螺母齿轮15的齿数比设计为4.5μ，右6号刀组30、左6号刀组41花键齿轮11与螺母齿轮15的齿数比设计为5.5μ，右7号刀组29、左7号刀组42花键齿轮11与螺母齿轮15的齿数比设计为6.5μ，也就是各刀组的花键齿轮11与螺母齿轮15齿数比按1μ逐级增加，此时当伺服减速电机14及可转动花键轴13旋转一圈时每相邻两刀组间距变化值为均为μp，因此只要在初始安装时保证各刀组间距相等且以中心对称线26对称，也就保证了刀组间距的同步调整，这样通过触摸屏、PLC控制伺服减速电机14就可以轻松得到需要的刀间距。

工作时，先根据分切的宽度规格在触摸屏上设定，触摸屏将参数传给PLC控制伺服减速电机14与可转动花键轴13一起旋转，从而带动各刀组的花键齿轮11及螺母齿轮15旋转，这时螺母齿轮15与滑叉16及电动圆切刀10、花键齿轮11实现同步侧移，当刀组移动到位后，伺服减速电机14停止旋转；然后根据工料8的材料特性调整磁粉离合器23及制动器5得到工料8所需的张力；在工作过程中发生工料8不对中时，自动对中装置3驱动放卷机架4沿直线导轨2在放卷底座1上摆动，使是工料8保持对中。这样就实现了数控调整刀间距、自动对中、恒张力收放卷的多刀分切。

Claims (7)

1.全自动多刀分切机，包括自动对中恒张力放卷机构、恒张力收卷机构及数控调整刀距的多刀机构，其特征在于：通过伺服减速电机驱动可转动花键轴、花键齿轮及螺母齿轮旋转实现刀组的移动；通过设计各刀组花键齿轮与螺母齿轮的不同齿数比实现了各刀组间的等距移动；通过触摸屏、PLC控制伺服减速电机可实现数控调整刀间距；自动对中恒张力放卷机构与恒张力收卷机构使得工料张力易控制且分切整齐。

2.根据权利要求1所述的全自动多刀分切机，其特征在于：上述的数控调整刀距的多刀机构包含电动圆切刀、花键齿轮、带座轴承、可转动花键轴、伺服减速电机、丝杠螺母齿轮、滑叉、丝杠支座、丝杠、固定花键轴、花键轴支座、数控调距的多刀机构安装座；电动圆切刀固定安装在滑叉上，滑叉通过花键滑动配合地安装在固定花键轴上，固定花键轴则通过花键轴支座固定安装在数控调距的多刀机构安装座上；丝杠螺母齿轮安装在丝杠上，丝杠螺母齿轮可相对于丝杠自由转动，丝杠则通过丝杠支座固定安装在数控调距的多刀机构安装座上，花键齿轮滑动配合地安装在可转动花键轴上，可转动花键轴通过带座轴承支承安装在数控调距的多刀机构安装座上；伺服减速电机安装在多刀机构安装座上，其动力输出轴则与可转动花键轴的一端连接。

3.根据权利要求1或2所述的全自动多刀分切机，其特征在于：上述的滑叉设有U型槽口与花键齿轮及丝杠螺母齿轮的两侧面形成滑动配合，使花键齿轮及丝杠螺母齿轮相对于滑叉U型槽口只能转动、不能滑动。

4.根据权利要求1或2所述的全自动多刀分切机，其特征在于：上述的丝杠以中心对称线对称分为丝杠左旋螺纹与丝杠右旋螺纹。

5.根据权利要求1或2所述的全自动多刀分切机，其特征在于：上述的伺服减速电机由触摸屏、PLC控制。

6.根据权利要求1所述的全自动多刀分切机，其特征在于：上述恒张力放卷机构包含放卷底座、直线导轨副、自动对中装置、放卷机架、制动器、气胀轴、气胀轴座；放卷机架通过直线导轨副支承安装在放卷底座上，自动对中装置安装在放卷底座上，放卷机架在自动对中装置的作用下可在放卷底座上来回摆动实现对中；制动器固定安装在放卷机架上并控制着气胀轴转动的转矩。

7.根据权利要求1所述的全自动多刀分切机，其特征在于：上述恒张力收卷机构包含磁粉离合器、链传动、收卷电机、气胀轴、气胀轴座；磁粉离合器控制着气胀轴转动的转矩，收卷电机通过链传动与磁粉离合器相连；通过调整磁粉离合器及制动器得到工料所需的张力。