CN104802197B - 塑料圣诞树松条自动剪切机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塑料圣诞树松条自动剪切机，包括机架、送料机构、拉料机构、切料机构和控制电路，送料机构、拉料机构和切料机构安装在机架上，切料机构包括动刀和定刀；送料机构沿机架的纵向布置在切料机构的后方，拉料机构布置在切料机构的前方；送料机构压住松条向前方送料，前端松枝的茎杆穿过动刀与定刀之间的空隙后，拉料机构的夹头夹住前端松枝的茎杆拉动松条前行，当控制电路的检测装置检测到前端松枝的头顶到达动刀和定刀的刀刃部位时，切料机构将松条切断。本发明可以实现松枝的自动化程度剪切，剪切效率高；根据检测松枝的头顶的位置进行剪切，剪切质量好，可以满足松枝大批量、自动化生产的要求。

Description

塑料圣诞树松条自动剪切机

[技术领域]

本发明涉及人造圣诞树，尤其涉及一种塑料圣诞树松条自动剪切机。

[背景技术]

圣诞树是庆祝西方国家圣诞节时不可少的装饰物。人造圣诞树是指相对天然栽培的圣诞树而言，采用人工方式制造的圣诞树。其制作方法都是先将切好的叶料缠绕在铁丝上做成松枝，再绑扎到主枝架上形成树体。

人造松枝的主干部分由PVC包裹的铁丝组成，枝叶由PVC胶片切割而成，松枝头部的叶片的轮廓成尖弧形，尾部的叶片被切除，枝叶外端由枝根向枝头端倾斜，大体呈V形。人造松枝在生产过程中，首先要做成松条，几米或十几米长的一根松条上有几十个松枝，需要按切断才成为松枝，合格松枝的尾部有一段没有针叶的茎杆，但头部为弧形，不能露出没有针叶的茎杆。松条上几十个松枝的针叶是剪好的，松枝的后部是没有针叶的茎杆，但不同规格的松枝、包括一根松条上几十个松枝的长度都不一样，给设备自动化剪切增加了难度；人工剪切的效率又很低，不能适应批量生产的需要。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种剪切效率高、剪切质量好的塑料圣诞树松条自动剪切机。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种塑料圣诞树松条自动剪切机，包括机架、送料机构、拉料机构、切料机构和控制电路，送料机构、拉料机构和切料机构安装在机架上，切料机构包括动刀和定刀；送料机构沿机架的纵向布置在切料机构的后方，拉料机构布置在切料机构的前方；送料 机构压住松条向前方送料，前端松枝的茎杆穿过动刀与定刀之间的空隙后，拉料机构的夹头夹住前端松枝的茎杆拉动松条前行，当控制电路的检测装置检测到前端松枝的头顶到达动刀和定刀的刀刃部位时，切料机构将松条切断。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，拉料机构包括拉料板、两根直线导轨、拉料板驱动装置和复数个夹具；两根直线导轨的滑块分别固定在拉料板的两侧，两根直线导轨的轨道固定在机架横向的两侧；复数个夹具沿机架的横向排列，安装在拉料板上；夹具包括电磁阀、夹头驱动气缸和所述的夹头，夹头驱动气缸接电磁阀，电磁阀的控制端和拉料板驱动装置的控制端分别接控制电路的控制信号输出端。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，拉料板驱动装置包括两套皮带装置、两个齿形带夹、拉料板驱动电机和联动轴；皮带装置包括主动带轮、被动带轮和齿形带，两套皮带装置分别安装在机架横向的两侧，两个主动带轮由联动轴连接，其中的一个主动带轮由拉料板驱动电机驱动；两个齿形带夹分别固定在拉料板的两端，并分别夹住一根齿形带；拉料板驱动电机的控制端接控制电路的控制信号输出端。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，切料机构包括刀架、切料气缸、所述的动刀和定刀；刀架包括底座和横梁，刀架的底座固定在机架上，刀架的横梁沿机架的横向布置；切料气缸的气缸竖直固定在刀架的横梁上，动刀固定在切料气缸活塞杆的下端，定刀固定在刀架的底座上；切料气缸电磁阀的控制端接控制电路的控制信号输出端。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，送料机构包括支架、压料气缸、压料板、两根导杆、两个导套、两根直线导轨和两个推料气缸；支架包括底座和横梁，支架的横梁沿机架的横向布置；送料机构两根直线导轨的滑块分别固 定在支架的两侧，送料机构两根直线导轨的轨道分别固定在机架横向的两侧；送料气缸的气缸竖直固定在支架的横梁上，压料板固定在送料气缸活塞杆的下端；两个导套分开固定在支架的横梁上，两根导杆分开固定在压料板的上方，导杆与导套滑动配合；两个推料气缸的缸体分别固定在机架的两端，推料气缸的轴线沿机架的纵向布置，支架的两端分别与两个推料气缸的活塞杆连接；推料气缸电磁阀的控制端和压料气缸电磁阀的控制端分别接控制电路的控制信号输出端。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，送料机构包括两块导向板，两块导向板固定在支架的底座上，与支架的横梁平行，分别布置压料板的前方和后方；导向板包括与夹具数量相同松枝导向孔，松枝导向孔是前小后大的锥孔；两块导向板的松枝导向孔同轴。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，定刀包括与导向板松枝导向孔数量相同的导向孔，定刀的导向孔是前小后大的锥孔。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，控制电路的检测装置布置在切料机构定刀的后方，包括与夹具数量相同的传感器，传感器的信号输出端分别接控制电路的控制信号输入端。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，检测装置包括检测架，检测架固定在刀架的底座上，检测架包括与传感器数量相同的进料孔和与传感器数量相同的出料孔，进料孔与出料孔同轴，传感器沿机架的纵向布置在进料孔与出料孔之间，传感器是光学传感器。

以上所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，塑料圣诞树松条自动剪切机的工作过程包括以下步骤：

1)送料机构压住复数根松条向前方送料，松条前端松枝的茎杆穿过动刀与 定刀之间的空隙后，拉料机构的复数个夹头分别夹住对应松条前端松枝的茎杆；送料机构将松条松开，后行复位；拉料机构拖动松条前行；

2)任何一个传感器检测到对应松条前端松枝的头顶到达动刀和定刀的刀刃部位时，向控制电路发出控制信号，控制电路通过对应夹具的电磁阀将该夹具的夹头打开；

3)拉料板前行到终点时，切料机构将所有松条前端松枝的头部与后方松枝茎杆的连接处切断，切断的松枝下落；

4)拉料机构后行，返回步骤1)，开始下一工作循环。

本发明塑料圣诞树松条自动剪切机可以实现松枝的自动化程度剪切，剪切效率高；根据检测松枝的头顶的位置进行剪切，剪切质量好，可以满足松枝大批量、自动化生产的要求。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的主视图。

图2是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的俯视图。

图3是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的后视图。

图4是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的左视图。

图5是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的右视图。

图6是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的立体图。

图7是本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机另一视角的立体图。

图8是图1中的A向剖视图。

图9是本发明实施例送料机构压住松条向前方送料的示意图。

图10是本发明实施例拉料机构的夹住松枝的茎杆准备拉料的示意图。

图11是本发明实施例切料机构松枝茎杆切断的示意图。

图12是本发明实施例控制电路的原理框图。

[具体实施方式]

本发明实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的结构如图1至图12所示，包括机架1、送料机构、拉料机构、切料机构，传送带和控制电路。送料机构、拉料机构和切料机构安装在机架1的上部。

控制电路的包括控制箱、PLC控制器和检测装置。

拉料机构包括拉料板2、两根直线导轨3、拉料板驱动装置和36个夹具。直线导轨3的滑块302分别固定在拉料板2的两侧，两根直线导轨3的轨道301固定在机架1横向的两侧。36个夹具沿机架1的横向排列，安装在拉料板2上。

每组夹具包括一个电磁阀4、一个夹头驱动气缸5和一个夹头6，夹头驱动气缸5的气路接电磁阀4，电磁阀4的控制端接PLC控制器的控制信号输出端。

拉料板驱动装置包括两套皮带装置、两个齿形带夹7、拉料板驱动电机8和联动轴9。皮带装置包括主动带轮10、被动带轮11和齿形带12，两套皮带装置分别安装在机架1横向的两侧，两个主动带轮10由联动轴9连接，其中的一个主动带轮10由拉料板驱动电机8直接驱动。两个齿形带夹7分别固定在拉料板2的两端，并分别夹住一根齿形带12。拉料板驱动电机8的控制端接PLC控制器，当驱动电机8旋转时，齿形带12带动拉料板2沿直线导轨3做直线运动。

因为设备横向比较长，定刀和动刀分段组合。切料机构包括一个刀架13和三套切料装置。每套切料装置包括一个切料气缸14、一把动刀15和一把定刀16。刀架13包括底座1301和横梁1302，刀架13的底座1301固定在机架1上，刀架的横梁1302沿机架1的横向布置。三个切料气缸14的气缸竖直固定在刀架13的横梁上，三把动刀15分别固定在三个切料气缸14活塞杆的下端，并由 导向机构导向。三把定刀16分别固定在刀架13的底座上。切料气缸14电磁阀的控制端接PLC控制器的控制信号输出端，三个切料气缸14同时动作。

每把定刀16上有12个导向孔1601，三把定刀16共有36个导向孔1601。定刀16的导向孔1601是前小后大的锥孔，导向孔1601的前沿是定刀16的刀刃。

传送带50布置在切料机构的下方。

送料机构包括支架17、三个压料气缸18、压料板19、两根导杆20、两个导套21、两块导向板22、两根直线导轨23和两个推料气缸24。

支架17包括底座1701和横梁1702，支架17的横梁1702沿机架1的横向布置。两根直线导轨23的滑块2302分别固定在支架17的两侧，两根直线导轨23的轨道2301分别固定在机架1横向的两侧。

送料气缸18的气缸竖直固定在支架17的横梁1702上，压料板19固定在送料气缸活塞杆的下端。两个导套21分开固定在支架17的横梁上，两根导杆20分开固定在压料板19的上方，导杆20与导套21滑动配合。

两个推料气缸24的缸体2401分别固定在机架1的两端，推料气缸24的轴线沿机架1的纵向布置，支架17的两端分别与两个推料气缸24的活塞杆2402连接。

两块导向板22分别固定在支架17的底座上，与支架17的横梁1702平行，两块导向板22分别布置压料板19的前方和后方。导向板22包括36个松枝导向孔2201，松枝导向孔2201是前小后大的锥孔。两块导向板22的松枝导向孔2201在一根轴线上。

推料气缸24电磁阀的控制端和压料气缸18电磁阀的控制端分别接PLC控制器，两个推料气缸24同时动作，三个压料气缸18同时动作。

控制电路的检测装置布置在切料机构定刀16的后方，包括检测架25和36组光学传感器，检测架25固定在刀架13的底座1301上，

传感器的信号输出端分别接PLC控制器的控制信号输入端。

检测架25有36个检测腔2501，每个检测腔2501中安装一组光学传感器，每个检测腔2501有一个进料孔2502和一个出料孔2503，进料孔2502与出料孔2503同轴，光学传感器布置在进料孔2502与出料孔2503之间。

本发明以上实施例塑料圣诞树松条自动剪切机的工作过程包括以下步骤：

1)人工将36根松条分别插入到送料机构导向板的36个松枝导向孔中，松枝的尾部朝前，松条前端松枝的茎杆通过检测架的检测腔，插到定刀的导向孔中。

2)送料机构的压料气缸动作，压料板下行，压住36根松条；推料气缸动作，推料气缸的活塞杆伸出，送料机构压住36根松条向前方送料，松条前端松枝的茎杆穿过定刀的导向孔，伸到定刀的前面。

3)拉料机构的36个电磁阀通过夹头驱动气缸闭合已张开夹头，36个夹头分别夹住对应松条前端松枝的茎杆；此时，送料机构的压料气缸动作，压料板上行，将松条松开，推料气缸的活塞杆缩回，送料机构后行复位。

4)拉料板驱动电机通过皮带装置带动拉料板拖动松条前行，在拉料板拖动松条前行的后期中，任何一个传感器检测到对应松条前端松枝的头顶到达动刀和定刀的刀刃部位时，向PLC控制器发出控制信号，PLC控制器通过对应夹具的电磁阀将该夹具的夹头张开，释放对应的松条。

5)拉料板前行到达终点时，所有夹具的夹头都已张开，拉料板驱动电机停止转动；切料气缸动作，动刀下落将所有松条前端松枝的头部与后方松枝茎杆的连接处切断，切断的松枝下落到切料机构下方的传送带上。

6)拉料板驱动电机反转，拉料机构后行，进行步骤1)，开始下一个工作循环。

Claims (9)

1.一种塑料圣诞树松条自动剪切机，包括机架，动刀和定刀，其特征在于，包括送料机构、拉料机构、切料机构和控制电路，送料机构、拉料机构和切料机构安装在机架上，切料机构包括所述的动刀和定刀；送料机构沿机架的纵向布置在切料机构的后方，拉料机构布置在切料机构的前方；送料机构压住松条向前方送料，前端松枝的茎杆穿过动刀与定刀之间的空隙后，拉料机构的夹头夹住前端松枝的茎杆拉动松条前行，当控制电路的检测装置检测到前端松枝的头顶到达动刀和定刀的刀刃部位时，切料机构将松条切断；拉料机构包括拉料板、两根直线导轨、拉料板驱动装置和复数个夹具；两根直线导轨的滑块分别固定在拉料板的两侧，两根直线导轨的轨道固定在机架横向的两侧；复数个夹具沿机架的横向排列，安装在拉料板上；夹具包括电磁阀、夹头驱动气缸和所述的夹头，夹头驱动气缸接电磁阀，电磁阀的控制端和拉料板驱动装置的控制端分别接控制电路的控制信号输出端。

2.根据权利要求1所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，拉料板驱动装置包括两套皮带装置、两个齿形带夹、拉料板驱动电机和联动轴；皮带装置包括主动带轮、被动带轮和齿形带，两套皮带装置分别安装在机架横向的两侧，两个主动带轮由联动轴连接，其中的一个主动带轮由拉料板驱动电机驱动；两个齿形带夹分别固定在拉料板的两端，并分别夹住一根齿形带；拉料板驱动电机的控制端接控制电路的控制信号输出端。

3.根据权利要求1所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，切料机构包括刀架、切料气缸、所述的动刀和定刀；刀架包括底座和横梁，刀架的底座固定在机架上，刀架的横梁沿机架的横向布置；切料气缸的气缸体竖直固定在刀架的横梁上，动刀固定在切料气缸活塞杆的下端，定刀固定在刀架的底座上；切料气缸电磁阀的控制端接控制电路的控制信号输出端。

4.根据权利要求1所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，送料机构包括支架、压料气缸、压料板、两根导杆、两个导套、两根直线导轨和两个推料气缸；支架包括底座和横梁，支架的横梁沿机架的横向布置；送料机构两根直线导轨的滑块分别固定在支架的两侧，送料机构两根直线导轨的轨道分别固定在机架横向的两侧；压料气缸的气缸体竖直固定在支架的横梁上，压料板固定在压料气缸活塞杆的下端；两个导套分开固定在支架的横梁上，两根导杆分开固定在压料板的上方，导杆与导套滑动配合；两个推料气缸的缸体分别固定在机架的两端，推料气缸的轴线沿机架的纵向布置，支架的两端分别与两个推料气缸的活塞杆连接；推料气缸电磁阀的控制端和压料气缸电磁阀的控制端分别接控制电路的控制信号输出端。

5.根据权利要求4所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，送料机构包括两块导向板，两块导向板固定在支架的底座上，与支架的横梁平行，分别布置压料板的前方和后方；导向板包括与夹具数量相同松枝导向孔，松枝导向孔是前小后大的锥孔；两块导向板的松枝导向孔同轴。

6.根据权利要求5所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，定刀包括与导向板松枝导向孔数量相同的导向孔，定刀的导向孔是前小后大的锥孔。

7.根据权利要求1所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，控制电路的检测装置布置在切料机构定刀的后方，包括与夹具数量相同的传感器，传感器的信号输出端分别接控制电路的控制信号输入端。

8.根据权利要求7所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，检测装置包括检测架，检测架固定在刀架的底座上，检测架包括与传感器数量相同的进料孔和与传感器数量相同的出料孔，进料孔与出料孔同轴，传感器沿机架的纵向布置在进料孔与出料孔之间，传感器是光学传感器。

9.根据权利要求7所述的塑料圣诞树松条自动剪切机，其特征在于，塑料圣诞树松条自动剪切机的工作过程包括以下步骤：

a)送料机构压住复数根松条向前方送料，松条前端松枝的茎杆穿过动刀与定刀之间的空隙后，拉料机构的复数个夹头分别夹住对应松条前端松枝的茎杆；送料机构将松条松开，后行复位；拉料机构拖动松条前行；

b)任何一个传感器检测到对应松条前端松枝的头顶到达动刀和定刀的刀刃部位时，向控制电路发出控制信号，控制电路通过对应夹具的电磁阀将该夹具的夹头打开；

c)拉料板前行到终点时，切料机构将所有松条前端松枝的头部与后方松枝茎杆的连接处切断，切断的松枝下落；

d)拉料机构后行，返回步骤a)，开始下一工作循环。