CN104773323A - 全自动气动钢卷打捆机 - Google Patents

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杨晓伟
胡慧
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Abstract

本发明提供一种全自动气动钢卷打捆机，主要完成钢带的进给、拉紧、截断等一系列动作，包括：壳体，承载打捆机各部分的母体，并且为其他辅助设备(如外导轨、卡扣存储盒等)提供连接接口；钳爪机构，完成锁扣的夹持、夹紧和剪断钢带等一系列动作；钢带导入机构，用来控制钢带准确入位到锁扣位置，并辅助钢带的导入、定位、压扣等；钢带抽送机构，驱动马达带动主被动转动，两轮靠摩擦力压送钢带送进或收回；卡扣导入机构，完成卡扣的导入、压紧等动作。本发明不仅其打捆时间短，完成一次打捆时间不超过10s，而且适用于不同的卷板规格，可实现周向打捆及穿孔打捆，具有结构紧凑、操作简单、柔性的特点。

Description

全自动气动钢卷打捆机
技术领域
本发明涉及一种全自动钢卷打捆机。
背景技术
随着市场经济的发展，各大钢铁企业竞争激烈，我国的钢铁产量不断提高，钢铁企业产品的质量和品牌意识也不断提高。产品包装不断成为提高企业之间竞争力的一项重要工艺之一，它的好坏直接影响着产品的最终质量，因此越来越受到企业的重视。冷轧钢卷的打捆是钢卷包装过程的重要环节，钢卷打捆的形式和预紧力大小直接影响包装质量，并且与人工捆扎相比牢固结实，可大大减少运输中的散包现象。目前，国内自动打捆机基本为国外引进设备，虽然有些研究单位已着手研究打捆机，但是多为半自动打捆机，并且控制复杂可靠性差，因此自主研发高可靠性的自动打捆机势在必行。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种全自动气动钢卷打捆机，不仅其打捆时间短，而且适用于不同的卷板规格，可实现周向打捆及穿孔打捆，具有结构紧凑、操作简单、柔性的特点。
本发明提供一种全自动气动钢卷打捆机，主要完成钢带的进给、拉紧、截断等一系列动作，包括：壳体，承载打捆机各部分的母体，并且为其他辅助设备(如外导轨、卡扣存储盒等)提供连接接口；钳爪机构，完成锁扣的夹持、夹紧和剪断钢带等一系列动作；钢带导入机构，用来控制钢带准确入位到锁扣位置，并辅助钢带的导入、定位、压扣等；钢带抽送机构，气动驱动马达带动主动转动，两轮靠摩擦力压送钢带送进或收回；卡扣导入机构，完成卡扣的导入、压紧等动作。
作为优选，钢带导入机构采用进给导向轮加导向导轨的形式，所述导向轮安装在壳体后半部分上方，导向导轨安装在壳体内部，并成弧形，导向导轨一端承接着导向轮，另一端延伸至主动轮与从动轮之间的缝隙，通过进给导向轮与导向导轨的控制，来实现对钢带的运行方向的准确控制，进给导轨准确地将刚才送至钢带抽送机构，并为下一步锁扣实现定位。
作为优选，钢带进给机构主要由气动驱动马达驱动进给辊实现；驱动马达通过齿轮箱驱动主动轮转动，主动轮与从动轮对于在主动轮与从动轮之间的钢带产生一定的夹持力，主动轮转动并与钢带产生摩擦力，实现钢带的夹送，通过控制驱动马达速度，实现对钢带进给速度的控制；所述从动轮采用偏心轮机构，通过调整预紧弹簧便可以调整主动轮与从动轮之间的距离，以得到合适的夹送压力；高速运行的钢带通过钢带调直辊进入水平轨道，并通过钢带调直辊调整钢带进入水平轨道过程中的曲率半径，以适应不同工况的要求。
作为优选，卡扣导入机构主要由卡扣收集器和卡扣推进器组成；卡扣收集器主要由卡扣存储盒及其内的卷形弹簧、悬挂装置等组成，其中卷形弹簧始终压紧卡扣，使其处于预备位置；所述卡扣推进机构是由卡扣推进器及其驱动气缸等组成，卡扣推进器包括导向块、卡扣推进杆1、卡扣推进杆2，在钢带穿入之前，驱动气缸收缩，通过卡扣推进杆1带动卡扣推进杆2沿导向块方向移动，将卡扣推入钳爪处以做好打捆准备；所述卡扣，采用梯形结构，便于钢带入位，在预备状态不影响其它动作。
作为优选，钳爪机构，包括：钳爪、钳爪推杆、钳爪连杆、卡扣压杆、钢带切杆、连杆机构、驱动气缸等；所述钳爪连杆与钳爪推杆相连接，钳爪推杆前后两侧分别与卡扣压杆及钢带切杆相连接，并通过推动钳爪连杆带动钳爪转动，所设计驱动气缸及连杆机构具有多位行程，即准备行程处、锁扣行程处及切带行程处，钢带打捆前，驱动气缸驱动钳爪进入准备状态，钢带高速地沿轨道一周后，钢带前端重新回到钳爪处，停止钢带的送进；钳爪驱 动气缸通过连杆机构推动钳爪推杆动作，钳爪推杆将钳爪推至锁扣行程处，即卡扣压杆顶住卡扣，钳爪挤压卡扣，使得卡扣由原来梯形变成倒梯形，此时钢带前端抱紧而不切断钢带；送进辊反转，将钢带拉紧，并通过预紧机构使钢带得到更大的拉紧力，钳爪驱动气缸将推动钳爪推杆至切带行程处，钳爪继续挤压卡扣至完全压紧钢带，钢带切杆切断多余钢带。
所述主动轮驱动钢带端设计有正反两方向滑纹，防止钢带在正向进给以及反向拉紧时打滑。
本发明具有结构紧凑、操作简单、柔性等诸多优点，全自动气动钢卷打捆机，不仅其打捆时间短，而且整个打捆过程采用气动控制，力学参数波动小，保证产品质量及其一致性，并且适用于不同的卷板规格，可实现周向打捆及穿孔打捆，满足不同工况的要求，极具市场推广价值。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机主视图；
图2是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机俯视图；
图3是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机仰视图；
图4是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机左视图；
图5是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机轴测图；
图6是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪机构结构示意图；
图7是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪机构轴测图；
图8是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钢材进给机构结构示意图；
图9是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钢材进给机 构轴测图；
图10是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪工作状态1轴测图1；
图11是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪工作状态1主视图；
图12是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪工作状态1轴测图2；
图13是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪工作状态2主视图；
图14是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机钳爪工作状态3主视图；
图15是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机卡扣托板机构工作状态1主视图；
图16是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机卡扣托板机构工作状态1轴测图；
图17是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机卡扣托板机构工作状态2主视图；
图18是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机卡扣推进机构工作状态1轴测图；
图19是根据本发明的一个实施方式的全自动气动钢卷打捆机卡扣推进机构工作状态2轴测图；
图中：1、钢带导轨；2、固定支撑架；3、齿轮箱；4、预紧弹簧；5、壳体；6、预紧调整杆；7、预紧气缸；8、托板；9、进带导向轮；10、铅爪驱动气缸；11、卡扣推进驱动气缸；12、卡扣；13、开闭托板气缸；14、卷形弹簧；15、卡扣挡板；16、卡扣存储盒；17、驱动马达；18、钳爪外壳；19、钳爪连杆机构；20、钳爪；21、导向导轨；22、从动轮；23、主动轮；24、卡扣推进器；25、钳爪推杆；26、钳爪连杆；27、卡扣压杆；28、钢带切杆；29、托板推杆；30、齿条；31、齿轮；32、导向块；33、卡扣推进杆1；34、卡扣推进杆2；
具体实施方式
下面结合附图详细说明根据本发明的实施方式。
如附图所示，一种全自动气动钢卷打捆机，主要完成钢带的进给、拉紧、截断等一系列动作，包括：壳体5，承载打捆机各部分的母体，并且为其他辅助设备(如外导轨1、卡扣存储盒16等)提供连接接口；钳爪机构，完成锁扣的夹持、夹紧和剪断钢带等一系列动作；钢带导入机构，用来控制钢带准确入位到锁扣位置，并辅助钢带的导入、定位、压扣等；钢带抽送机构，气动驱动马达带动主动转动，两轮靠摩擦力压送钢带送进或收回；卡扣导入机构，完成卡扣的导入、压紧等动作。
钢带导入机构采用进给导向轮9加导向导轨21的形式，所述导向轮9安装在壳体5后半部分上方，导向导轨21安装在壳体内部，并成弧形，导向导轨21一端承接着导向轮9，另一端延伸至主动轮23与从动轮22之间的缝隙，通过进给导向轮9与导向导轨21的控制，来实现对钢带的运行方向的准确控制，进给导轨准确地将刚才送至钢带抽送机构，并为下一步锁扣实现定位。
钢带进给机构主要由气动驱动马达17驱动进给辊实现；驱动马达17通过齿轮箱3驱动主动轮23转动，主动轮23与从动轮22对于在主动轮23与从动轮 22之间的钢带产生一定的夹持力，主动轮23转动并与钢带产生摩擦力，实现钢带的夹送，通过控制驱动马达速度，实现对钢带进给速度的控制；所述从动轮22采用偏心轮机构，通过调整预紧弹簧4便可以调整主动轮23与从动轮22之间的距离，以得到合适的夹送压力；高速运行的钢带通过钢带调直辊进入水平轨道1，并通过钢带调直辊调整钢带进入水平轨道过程中的曲率半径，以适应不同工况的要求。
卡扣导入机构主要由卡扣收集器和卡扣推进器组成；卡扣收集器主要由卡扣存储盒16及其内的卷形弹簧14、悬挂装置等组成，其中卷形弹簧14始终压紧卡扣12，使其处于预备位置；所述卡扣推进机构是由卡扣推进器24及其驱动气缸11等组成，卡扣推进器24包括导向块32、卡扣推进杆1(34)、卡扣推进杆2(33)，在钢带穿入之前，驱动气缸11收缩，通过卡扣推进杆1(34)带动卡扣推进杆2(33)沿导向块方向移动，将卡扣12推入钳爪处以做好打捆准备；所述卡扣12，采用梯形结构，便于钢带入位，在预备状态不影响其它动作。
钳爪机构，包括：钳爪20、钳爪推杆25、钳爪连杆26、卡扣压杆27、钢带切杆28、连杆机构19、驱动气缸10等；所述钳爪连杆26与钳爪推杆25相连接，钳爪推杆25前后两侧分别与卡扣压杆27及钢带切杆28相连接，并通过推动钳爪连杆26带动钳爪20转动，所设计驱动气缸10及连杆机构19具有多位行程，即准备行程处、锁扣行程处及切带行程处，钢带打捆前，驱动气缸10驱动钳爪20进入准备状态，钢带高速地沿轨道一周后，钢带前端重新回到钳爪处，停止钢带的送进；钳爪驱动气缸10通过连杆机构19推动钳爪推杆25动作，钳爪推杆25将钳爪推至锁扣行程处，即卡扣压杆27顶住卡扣12，钳爪20挤压卡扣12，使得卡扣12由原来梯形变成倒梯形，此时钢带前端抱紧而不切断钢带；送进辊反转，将钢带拉紧，并通过预紧机构使钢带得到更大的拉紧力，钳爪驱动气缸10将推动钳爪推杆25至切带行程处，钳爪20继续挤压卡扣至完全压紧钢带，钢带切杆28切断多余钢带。
全自动气动钢卷打捆机的一个示例性实施方式的工作方式如下，也可以其他方式工作。
在整个打捆过程中，钢带通过进带导向轮9进入送带轨道，钢带通过主动轮23和从动轮22夹送，送带速度由驱动马达17调节。驱动马达17的转动通过齿轮箱3传递给主动轮23，以实现钢带的高速进给。从动轮22采用偏心轮机构，通过调整预紧弹簧4便可以调整两轮间距离，以得到合适的夹送压力。高速运行的钢带通过调直辊进入水平轨道1，调直辊可以调整钢带进入水平轨道过程中的曲率半径，以免钢带在传送过程中与轨道壁发生抵触，导致钢带传送失败。
卡扣12存在在卡扣存储盒16中，卡扣12由卷形弹簧14压住，每用完一个卡扣12，便再向推卡器24中压入一个卡扣12，如此反复，但卡扣12用完，则利用悬挂装置将卷形弹簧14挂起以添加新的卡扣12。每次穿带之前，先由卡扣推进系统将卡扣12推入钳爪20以做好打捆准备。在卡扣存储盒16中卡扣12一次可装填锁扣数量较多，延长了装填卡扣的时间间隔，大大地增加打捆机的工作效率，存储盒16上装有传感器，当所有卡扣12用完，传感器将发出信号，提醒操作人员。
钢带在通过送给机构高速地沿轨道绕待捆钢卷一周后，钢带前端重新回到钳爪20处，此时接近开关将感应到钢带到位，停止钢带的送进。之后，钳爪驱动气缸10将推动钳爪连杆机构19至锁扣行程处，将钢带前端抱紧而不切断钢带。当钢带前端被抱紧在钳爪20上后，送给机构反转，将钢带拉紧，直至气缸17堵转。此时，预紧气缸7动作，通过预紧连杆机构，推动偏心轮转动，使钢带得到更大的拉紧力，实现整个预紧过程。预紧过程完毕后，钳爪驱动气缸10将推动钳爪连杆机构19至切带行程处，将卡扣12挤压变形至完全压紧钢带，并切断多余钢带。
打捆动作完成后，使整套预紧连杆机构自动复位，以保证下次送带得顺利进行，以免工作人员反复调整送进辊间压力。该连杆机构动作时，位于连 杆上的轴与偏心轮相连，带动偏心轮转动，以得到合适的预紧力。
本发明具有结构紧凑、操作简单、柔性等诸多优点，全自动气动钢卷打捆机，不仅其打捆时间短，完成一次打捆时间不超过10s，而且整个打捆过程采用气动控制，力学参数波动小，保证产品质量及其一致性，并且适用于不同的卷板规格，可实现周向打捆及穿孔打捆，满足不同工况的要求，极具市场推广价值。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种全自动气动钢卷打捆机，其特征在于，包括：
壳体，承载打捆机各部分的母体，并且为其他辅助设备提供连接接口；
钢带导入机构，用来控制钢带准确入位到锁扣位置，并辅助钢带的导入、定位、压扣等；
钢带抽送机构，驱动马达带动主被动转动，两轮靠摩擦力压送钢带送进或收回；
卡扣导入机构，完成卡扣的导入、压紧动作；
钳爪机构，完成卡扣的夹持、夹紧以及钢带的剪断动作；整个系统自动完成钢带的进给、拉紧、截断动作，实现自动打捆。
2.根据权利要求1所述的全自动气动钢卷打捆机，其特征在于，钢带导入机构采用进给导向轮加导向导轨的形式，所述导向轮安装在壳体后半部分上方，导向导轨安装在壳体内部，并成弧形，导向导轨一端承接着导向轮，另一端延伸至主动轮与从动轮之间的缝隙，通过进给导向轮与导向导轨的控制，来实现对钢带的运行方向的准确控制，进给导轨准确地将刚才送至钢带抽送机构，并为下一步锁扣实现定位。
3.根据权利要求1所述的全自动气动钢卷打捆机，其特征在于，钢带进给机构主要由气动驱动马达驱动进给辊实现；驱动马达通过齿轮箱驱动主动轮转动，主动轮与从动轮对于在主动轮与从动轮之间的钢带产生一定的夹持力，主动轮转动并与钢带产生摩擦力，实现钢带的夹送，通过控制驱动马达速度，实现对钢带进给速度的控制；所述从动轮采用偏心轮机构，通过调整预紧弹簧便可以调整主动轮与从动轮之间的距离，以得到合适的夹送压力；高速运行的钢带通过钢带调直辊进入水平轨道，并通过钢带调直辊调整钢带进入水平轨道过程中的曲率半径，以适应不同工况的要求。
4.根据权利要求1所述的全自动气动钢卷打捆机，其特征在于，卡扣导入机构主要由卡扣收集器和卡扣推进器组成；卡扣收集器主要由卡扣存储盒及其内的卷形弹簧、悬挂装置组成，其中卷形弹簧始终压紧卡扣，使其处于预备位置；所述卡扣推进机构是由卡扣推进器及其驱动气缸组成，卡扣推进器包括导向块、卡扣推进杆1、卡扣推进杆2，在钢带穿入之前，驱动气缸收缩，通过卡扣推进杆1带动卡扣推进杆2沿导向块方向移动，将卡扣推入钳爪处以做好打捆准备；所述卡扣，采用梯形结构，便于钢带入位，在预备状态不影响其它动作。
5.根据权利要求1所述的全自动气动钢卷打捆机，其特征在于，钳爪机构，包括：钳爪、钳爪推杆、钳爪连杆、卡扣压杆、钢带切杆、连杆机构、驱动气缸；所述钳爪连杆与钳爪推杆相连接，钳爪推杆前后两侧分别与卡扣压杆及钢带切杆相连接，并通过推动钳爪连杆带动钳爪转动，所设计驱动气缸及连杆机构具有多位行程，即准备行程处、锁扣行程处及切带行程处，钢带打捆前，驱动气缸驱动钳爪进入准备状态，钢带高速地沿轨道一周后，钢带前端重新回到钳爪处，停止钢带的送进；钳爪驱动气缸通过连杆机构推动钳爪推杆动作，钳爪推杆将钳爪推至锁扣行程处，即卡扣压杆顶住卡扣，钳爪挤压卡扣，使得卡扣由原来梯形变成倒梯形，此时钢带前端抱紧而不切断钢带；送进辊反转，将钢带拉紧，并通过预紧机构使钢带得到更大的拉紧力，钳爪驱动气缸将推动钳爪推杆至切带行程处，钳爪继续挤压卡扣至完全压紧钢带，钢带切杆切断多余钢带。
6.根据权利要求1所述的全自动气动钢卷打捆机，其特征在于，所述主动轮驱动钢带端设计有正反两方向滑纹，防止钢带在正向进给以及反向拉紧时打滑。
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