CN104925558B - 滤芯纸全自动卷绕机 - Google Patents

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CN104925558B CN201510314636.8A CN201510314636A CN104925558B CN 104925558 B CN104925558 B CN 104925558B CN 201510314636 A CN201510314636 A CN 201510314636A CN 104925558 B CN104925558 B CN 104925558B
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Abstract

本发明涉及一种滤芯纸全自动卷绕机,包括滤芯纸放卷机构、点胶切割机构、夹紧驱动机构、三维升降平台、滤网顶升机构、斜顶卸料机构及中控柜;所述滤纸夹紧牵引装置通过三维升降平台调节对应进入点胶切割机构的滤芯纸位置并牵引滤芯纸;所述点胶切割机构的点胶装置在滤芯纸上点胶,切割装置在卷绕结束后通过切割装置割断滤芯纸;所述滤网升顶机构将滤芯网升至夹紧驱动机构;所述夹紧驱动机构用于夹紧滤芯网并带动滤芯网旋转卷绕滤芯纸;从夹紧驱动机构绕卷完成后的滤芯网下落至斜顶卸料机构并通过斜顶卸料机构移出卷绕机。本发明具有全自动、多方位调节功能,完全可替代人工将过滤纸卷绕到滤芯网上,提高了生产效率和产品质量,降低生产成本。

Description

滤芯纸全自动卷绕机
技术领域
[0001 ]本发明属于机械设计领域,具体涉及一种滤芯纸全自动卷绕机,用于滤芯纸的卷绕。背景技术
[0002] 滤芯是滤清器的核心部件。空气滤清器的滤芯主要是在钢质滤芯网上缠绕不同材质、不同厚度的滤纸后制成。目前在国内,这项工作主要是依靠人工将滤纸滚绕在滤芯网上来完成的。通过生产现场观察了解到,依靠人工缠绕滤纸劳动强度大,生产效率低,质量不稳定,而且滤纸浪费较多。当今许多工程设备、压缩机都需要安装空气滤清器,故它使用非常广泛,市场需求量很大。目前生产上的瓶颈就主要是卡在滤芯纸自动卷绕工序上,故解决这个问题是许多滤清器生产企业的当务之急。
[0003] 根据调查和了解,目前国内市场上还没有滤芯纸自动卷绕设备,国内个别企业曾经试制出半自动样机,但其除了滤纸卷绕过程是由机器来完成外,其他大部分工作还是以人工为主,效率不高,操作麻烦,故无法正常投入使用。发明内容
[0004] 为了克服上述缺陷,本发明提供一种滤芯纸全自动卷绕机,其能替代人工、将过滤纸自动卷绕到钢质滤芯网上,并能根据钢质滤芯网的大小、骨架的长短及所需缠绕的层数进行调整、并完成缠绕,从而提高生产效率和产品质量,降低生产成本。
[0005] 为了实现上述目的,本发明的技术方案为:
[0006] —种滤芯纸全自动卷绕机,包括滤芯纸放卷机构、点胶切割机构、夹紧驱动机构、 三维升降平台、滤网顶升机构、斜顶卸料机构及中控柜;
[0007] 点胶切割机构包括固定架和刀架,固定架垂直方向设有丝杆和导柱,导柱位于丝杆两侧;刀架设有与丝杆匹配的螺母,刀架通过螺母与丝杆连接并可随着丝杆的转动沿导柱上下移动;刀架的上横梁上安装有切割装置和点胶装置,刀架的底面设有刀砧板,所述刀砧板通过弹簧与刀架连接;
[0008] 夹紧驱动机构包括同轴设置的两个卡盘和驱动卡盘转动的动力装置,其中一个卡盘通过动力装置安装在柜子上,另一卡盘通过动力装置安装在可轴向移动的安装座上,其中卡盘上设有多个卡爪;
[0009] 三维升降平台包括底座,底座上安装的垂直升降平台、垂直升降平台上通过丝杆安装的横向移动平台,横向移动平台通过丝杆安装的纵向移动平台,横向移动平台上设有滤芯网通道,通道内排有滤芯网,纵向移动平台上安装有用于牵引滤纸的滤纸夹紧牵引装置;
[0010] 滤网升顶机构包括升顶气缸、调节座和托盘,升顶气缸的输出轴垂直向上并通过调节座与托盘相连;
[0011] 斜顶卸料机构包括底座安装在底座上的垂直升降台,所述垂直升降台上设有用于卸料的斜向平台;
[0012] 所述滤纸夹紧牵引装置通过三维升降平台调节对应进入点胶切割机构的滤芯纸位置并牵引滤芯纸;所述点胶切割机构通过点胶装置在滤芯纸上点胶,通过切割装置割断滤芯纸;所述滤网升顶机构将滤芯网升至夹紧驱动机构;所述夹紧驱动机构用于夹紧滤芯网并带动滤芯网旋转卷绕滤芯纸;所述斜顶卸料机构将从夹紧驱动机构绕卷完成后下落的滤芯网移出卷绕机。
[0013] 作为本发明的优选实施例,所述切割装置包括若干切割气缸和刀片,所述切割气缸固定端安装在上横梁上,其输出端安装有刀片。
[0014] 作为本发明的进一步改进,实现根据滤芯网的大小的进行自动化调节,所述卡盘包括定盘和动盘,所述动盘包括与定盘成一体结构的底盘和安装在底盘上的滑块,滑块上设有卡爪;还设有拉杆、夹头、肘杆和拉紧气缸,所述拉杆与夹头连接,所述肘杆两端分别与夹头和滑块连接,所述拉紧气缸通过拉杆带动与夹头连接的肘杆转动,从而带动滑块上、下移动以便卡爪卡紧滤芯网的内壁。
[0015] 作为本发明的进一步改进,实现滤纸夹紧牵引在运动过程中的水平运行,所述滤纸夹紧牵引装置包括牵引气缸、夹紧气缸和导向座,所述导向座包括导杆和安装梁,所述牵引气缸的输出轴与安装梁固定连接,安装梁的另一端面上安装两个及以上的夹紧气缸,所述导向座的导杆与纵向移动平台配合与牵引气缸的输出轴平行运动。
[0016] 作为本发明的进一步改进,实现托盘在升降过程中的平稳运行,所述滤网升顶机构的调节座包括基座和与基座相连的浮动套,所述调节座通过基座与升顶气缸的输出轴相连,所述浮动套设有两根导杆,所述导杆与升顶气缸的固定部分配合与升顶气缸的输出轴平行运动。
[0017] 作为本发明的进一步改进,实现卸料过程的自动化,所述斜向平台机构包括斜向平台,覆盖在斜向平台上并可沿斜向平台斜向滑动的斜向滑动平台、驱动斜向滑动平台滑动的斜顶气缸,所述斜顶气缸的输出轴通过支撑架与斜向滑动平台相连。
[0018] 作为本发明的进一步改进,实现斜向平台斜向角度的控制,设有升顶气缸,所述斜向平台的一端与垂直升降台支撑转动连接,斜向平台的另一端通过安装块与升顶气缸的输出轴连接。
[0019] 作为本发明的优选实施例,实现滤芯纸在放卷过程中的张力调节,所述滤芯纸放卷机构包括气胀轴和滚动导柱,所述滤纸卷卷绕在气胀轴上并通过滚动导柱进入点胶切割机构。
[0020] 作为本发明的优选实施例,所述滤芯纸放卷机构、点胶切割机构、夹紧驱动机构都安装在中控柜上。
[0021] 本发明的工作过程为:
[0022] (1)将滤芯纸卷置于放卷机构的气胀轴上,给气胀轴充气后纸卷能与气胀轴同步转动。在放卷电机的带动下,滤芯纸卷放开并绕过数根滚动导柱后、使滤纸头部置于刀架处并与刀片平齐,在靠近刀片的滤纸上点注适当的胶水。[〇〇23] (2)将滤芯网按顺序排列于横向移动平台上设有的滤芯网通道内,每次将一只钢质滤芯网滚入滤网顶升机构的托盘上。[〇〇24] (3)滤网顶升机构将滤芯网顶升到预定高度,夹紧驱动机构在各气缸推动下夹持并胀紧滤芯网,顶升机构退回原位。
[0025] (4)滤纸夹紧牵引装置的通过牵引气缸将夹紧气缸伸出至刀架处、推动刀砧板后移一个距离,并通过夹紧气缸夹紧滤纸头部,后退将滤纸牵引至原始位置。
[0026] (5)滤网顶升机构升起,将滤纸托起并紧紧压贴在钢质滤芯网的底部,此时夹紧气缸则放开。
[0027] (6)夹紧驱动机构的动力装置带动卡盘反转一定角度,使得滤纸头部的粘胶与滤芯网相粘贴。随后动力装置正传,使滤纸缠绕在滤芯网上。电气控制系统可根据缠绕滤纸的圈数的多少控制电机的转动圈数。[〇〇28] (7)当滤纸缠绕的圈数达到后,动力装置停转。点胶切割机构开始工作,首先由点胶装置将胶液挤出,分别滴注在靠近刀片两侧的滤纸上,然后切割气缸通过刀片将滤纸切断。动力装置带动卡盘继续正转,将滤纸尾部卷绕在滤芯网上后停止。[〇〇29] (8)斜顶卸料机构工作,顶抬气缸升起一定高度,斜顶气缸带动斜向滑动平台升至已缠好滤纸的滤芯网下,此时夹紧驱动机构打开,滤芯网落下并沿着卸料板滚入成品运输车内。
[0030] 滤芯纸自动卷绕机从以上第(2)至第(8)步完成一个工作循环,直至整个滤纸卷用尽,更换新纸卷后再重复第(1)步工作。
[0031] 本发明的有益效果:
[0032] (1)本发明使滤芯滤纸缠绕生产实现了全自动化,改变了国内滤芯纸缠绕工艺一直以来依靠手工作业的历史,降低了生产人员的劳动强度,提高了生产效率;[〇〇33] (2)本发明采用了三维升降平台,因此,只需要做适当调整,就可以用于缠绕不同直径、不同高度等各种规格的滤芯,其适应范围广;[〇〇34] (3)本发明中夹紧驱动机构采用内孔定位的方式实现滤芯网的夹紧,解决了钢质滤芯网壁厚薄、圆度偏差大、装夹及定中心困难等问题;
[0035] (4)本发明中点胶切割机构将注胶与切割合为一体化,刀片空间角度可调整,能够切割不同材质、不同厚薄的滤纸;
[0036] (5)本发明通过PLC控制夹紧驱动机构的动力装置与放卷电机的转速,使滤纸在卷绕过程中获得一定张力,滤纸卷绕密实;[〇〇37] (6)本发明自动卷绕能使滤纸卷绕更加整齐、不用修整、节省用料。
[0038]本发明设计巧妙,自动化程度高,并可实现根据钢质滤芯网的大小、骨架的长短及所需缠绕的层数进行调整、并完成缠绕,从而提高生产效率和产品质量,满足市场对滤清产品核心部件的需求。[〇〇39] 说明书附图
[0040]图1为本发明的整体设计结构示意图;[0041 ]图2为点胶切割机构的设计结构示意图;
[0042] 图3为图2的A-A剖视结构图;
[0043] 图4为夹紧驱动机构的设计结构示意图;
[0044] 图5为卡盘的结构示意图;
[0045] 图6为三维升降平台的设计结构示意图;
[0046] 图7为滤纸夹紧牵引装置的设计结构示意图;
[0047] 图8为图7的俯视图;
[0048] 图9为滤网升顶机构的设计结构示意图;
[0049] 图10为图9的侧视图;
[0050] 图11为斜顶卸料机构的设计结构不意图;[0051 ]图12为滤芯纸放卷机构的设计结构示意图;[〇〇52]图中,滤芯纸放卷机构1,气胀轴11,滚动导柱12,滤纸卷13;点胶切割机构2,固定架21,刀架22,上横梁221,丝杆23,螺母231,导柱24,手柄25,切割气缸26和刀片261,刀砧板 27,弹簧29;夹紧驱动机构3,动力装置31,卡盘32,卡爪321,定盘322,底盘323,滑块324,拉杆325,夹头326,肘杆327,拉紧气缸328,安装座33,卡盘轴34;三维升降平台4,底座41,垂直升降平台42,横向移动平台43,纵向移动平台44;滤纸夹紧牵引装置5,牵引气缸51,夹紧气缸52,导向座,导杆53,安装梁54;滤网升顶机构6,升顶气缸61,调节座62,托盘63,基座622, 浮动套621,导杆623;斜顶卸料机构7,底座71,垂直升降台72,斜向平台机构73,斜向平台 731,斜向滑动平台732,斜顶气缸733,支撑架734,升顶气缸74,安装块75;滤芯网8,中控柜 9〇具体实施方式[〇〇53]下面结合附图对本发明的实施方式作了详细的说明,但是本发明不限于下述实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。[〇〇54]实施例,如图1至图12所示:本发明涉及一种全自动滤芯纸卷绕机,其包括滤芯纸放卷机构1、点胶切割机构2、夹紧驱动机构3、三维升降平台4、滤纸夹紧牵引装置5、滤网顶升机构6、斜顶卸料机构7及中控柜9八大部分。
[0055] 如图1和图12所示:滤芯纸放卷机构1包括气胀轴11和滚动导柱12,滤纸卷13套接在气胀轴11上,滤纸卷13通过滚动导柱12进入点胶切割机构2。当设备工作时,给气胀轴11 充气,滤纸卷与气胀轴11胀紧并实现与气胀轴11同步运动。气胀轴11设有放卷电机,通过控制匹配放卷电机和夹紧驱动机构的动力装置31的转速,使滤纸卷保持一定张力。
[0056] 如图1、图2和图3所示:点胶切割机构2包括固定架21和刀架22,固定架21垂直方向设有丝杆23和导柱24,丝杆23顶端设有手柄25,导柱24位于丝杆23两侧;刀架22设有与丝杆匹配的螺母231,刀架22通过螺母231与丝杆23连接并可随着手柄25控制丝杆23的转动沿导柱上下移动;刀架22的上横梁221上安装有切割装置和点胶装置,刀架22的底面设有刀砧板 27,所述刀砧板27通过弹簧29与刀架22连接。其中切割装置包括若干切割气缸26和刀片 261,所述切割气缸26固定端安装在上横梁上,其输出端安装有刀片261。点胶装置包括点胶气缸和储胶瓶。点胶切割机构的固定架21安装在中控柜9上。[〇〇57] 如图1和图4所示:夹紧驱动机构3包括同轴设置的两个卡盘32和驱动卡盘转动的动力装置31,其中一个卡盘32通过卡盘轴34与动力装置31连接,并通过卡盘轴34安装在中控柜9上。另一卡盘安装在可轴向移动的安装座33上,其中卡盘32上设有多个卡爪321,安装座33包括主轴托架、托架箱和滑动气缸,该卡盘通过其卡盘轴安装在主轴托架上,主轴托架和滑动气缸则安装在托架箱上,滑动气缸的输出轴与主轴托架相连并驱动主轴托架轴向移动。为了实现轴向的大距离调整,安装座33底部设有滑动螺母,安装座33底下设有与滑动螺母配合的丝杆,通过转动丝杆一端的手柄,安装座33可沿着丝杆轴向移动。[〇〇58] 如图5所示:卡盘32包括定盘322和动盘,所述动盘包括与定盘成一体结构的底盘 323和安装在底盘上的滑块324,滑块323上设有部分卡爪;还设有拉杆325、夹头326、肘杆 327和拉紧气缸328,所述拉杆325与夹头326连接,所述肘杆327两端分别与夹头326和滑块 324连接,所述拉紧气缸328通过拉杆325带动与夹头连接的肘杆327转动,从而带动滑块上、 下移动以便卡爪卡紧滤芯网的内壁。[〇〇59] 如图6所示:三维升降平台4包括底座41,底座41上安装的垂直升降平台42、垂直升降平台上通过丝杆安装的横向移动平台43,横向移动平台43通过丝杆安装的纵向移动平台 44,横向移动平台44上设有滤芯网通道,通道内排有滤芯网8,纵向移动平台44上设有用于牵引滤纸的滤纸夹紧牵引装置5;本发明通过垂直升降平台、横向移动平台和纵向移动平台实现三维立体调节,满足不同直径、不同高度等各种规格滤芯的卷绕,适应范围广。
[0060]如图7、图8所示:滤纸夹紧牵引装置5包括牵引气缸51、夹紧气缸52和导向座;所述导向座包括导杆53和安装梁54,所述牵引气缸51的输出轴与安装梁54固定连接,安装梁的另一端面上安装两个及以上的夹紧气缸52,所述导向座的导杆53与纵向移动平台配合与牵引气缸51的输出轴平行运动。[〇〇611 如图9、图10所示:滤网升顶机构6包括升顶气缸61、调节座62和托盘63,升顶气缸 61的输出轴垂直向上并通过调节座62与托盘63相连。如图9、图10所示:所述滤网升顶机构的调节座62包括基座622和与基座相连的浮动套621,所述调节座62通过基座622与升顶气缸61的输出轴相连,所述浮动套621设有两根导杆623,所述导杆623与升顶气缸61的固定部分配合与升顶气缸的输出轴平行运动。
[0062]如图11所示:斜顶卸料机构7包括底座71安装在底座上的垂直升降台72,所述垂直升降台72上设有用于卸料的斜向平台机构73;所述斜向平台机构73包括斜向平台731,覆盖在斜向平台731上并可沿斜向平台斜向滑动的斜向滑动平台732、驱动斜向滑动平台滑动的斜顶气缸733,所述斜顶气缸733的输出轴通过支撑架734与斜向滑动平台732相连;[〇〇63]如图11所示:设有升顶气缸74,所述斜向平台的一端与垂直升降台支撑转动连接, 斜向平台的另一端通过安装块75与升顶气缸的输出轴连接。
[0064] 本发明中所述滤纸夹紧牵引装置5通过三维升降平台4调节对应进入点胶切割机构2的滤芯纸位置并牵引滤芯纸;所述点胶切割机构的点胶装置在滤芯纸上点胶,切割装置在卷绕结束后通过切割装置割断滤芯纸;所述滤网升顶机构6将滤芯网升至夹紧驱动机构 3;所述夹紧驱动机构3用于夹紧滤芯网并带动滤芯网旋转卷绕滤芯纸;从夹紧驱动机构3绕卷完成后的滤芯网8下落至斜顶卸料机构7并通过斜顶卸料机构7移出卷绕机。
[0065] 本发明涉及的卷绕机实现了全自动、多方位调节功能,完全可替代人工将过滤纸卷绕到钢质滤芯网上,提高了生产效率和产品质量,降低生产成本。

Claims (9)

1.一种滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:包括滤芯纸放卷机构、点胶切割机构、夹紧 驱动机构、三维升降平台、滤网升顶机构、斜顶卸料机构及中控柜;点胶切割机构包括固定 架和刀架,固定架垂直方向设有丝杆和导柱,导柱位于丝杆两侧;刀架设有与丝杆匹配的螺 母,刀架通过螺母与丝杆连接并可随着丝杆的转动沿导柱上下移动;刀架的上横梁上安装 有切割装置和点胶装置,刀架的底面设有刀砧板,所述刀砧板通过弹簧与刀架连接;夹紧 驱动机构包括同轴设置的两个卡盘和驱动卡盘转动的动力装置,其中一个卡盘通过卡盘轴 与动力装置连接,并通过卡盘轴安装在中控柜上,另一卡盘安装在可轴向移动的安装座上, 其中卡盘上设有多个卡爪;三维升降平台包括底座、底座上安装的垂直升降平台、垂直升降 平台上通过丝杆安装的横向移动平台、横向移动平台通过丝杆安装的纵向移动平台,横向 移动平台上设有滤芯网通道,通道内排有滤芯网,纵向移动平台上设有用于牵引滤芯纸的 滤芯纸夹紧牵引装置;滤网升顶机构包括升顶气缸、调节座和托盘,升顶气缸的输出轴垂直 向上并通过调节座与托盘相连;斜顶卸料机构包括底座一和安装在底座一上的垂直升降 台,所述垂直升降台上设有用于卸料的斜向平台机构;所述滤芯纸夹紧牵引装置通过三维 升降平台调节对应进入点胶切割机构的滤芯纸位置并牵引滤芯纸;所述点胶切割机构通过 点胶装置在滤芯纸上点胶,通过切割装置割断滤芯纸;所述滤网升顶机构将滤芯网升至夹 紧驱动机构;所述夹紧驱动机构用于夹紧滤芯网并带动滤芯网旋转卷绕滤芯纸;所述斜顶 卸料机构将从夹紧驱动机构绕卷完成后下落的滤芯网移出卷绕机。
2.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述切割装置包括若干切 割气缸和刀片,所述切割气缸固定端安装在上横梁上,其输出端安装有刀片。
3.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述卡盘包括定盘和动 盘,所述动盘包括与定盘成一体结构的底盘和安装在底盘上的滑块,滑块上设有卡爪;还 设有拉杆、夹头、肘杆和拉紧气缸,所述拉杆与夹头连接,所述肘杆两端分别与夹头和滑块 连接,所述拉紧气缸通过拉杆带动与夹头连接的肘杆转动,从而带动滑块上、下移动以便卡 爪卡紧滤芯网的内壁。
4.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述滤芯纸夹紧牵引装置 包括牵引气缸、夹紧气缸和导向座,所述导向座包括导杆和安装梁,所述牵引气缸的输出轴 与安装梁中部固定连接,安装梁的两端端面上安装两个以上的夹紧气缸,所述导向座的导 杆与纵向移动平台配合与牵引气缸的输出轴平行运动。
5.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述滤网升顶机构的调 节座包括基座和与基座相连的浮动套,所述调节座通过基座与升顶气缸的输出轴相连,所 述浮动套设有两根导杆,所述导杆与升顶气缸的固定部分配合与升顶气缸的输出轴平行运 动。
6.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述斜向平台机构包括 斜向平台,覆盖在斜向平台上并可沿斜向平台斜向滑动的斜向滑动平台、驱动斜向滑动平 台滑动的斜顶气缸,所述斜顶气缸的输出轴通过支撑架与斜向滑动平台相连。
7.根据权利要求6所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:设有升顶气缸,所述斜 向平台的一端与垂直升降台支撑转动连接,斜向平台的另一端通过安装块与升顶气缸的输 出轴连接。
8.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述滤芯纸放卷机构包括气胀轴和滚动导柱,所述滤芯纸卷套接在气胀轴上,并通过滚动导柱进入点胶切割机构。
9.根据权利要求1所述的滤芯纸全自动卷绕机,其特征在于:所述滤芯纸放卷机构、 点胶切割机构、夹紧驱动机构都安装在中控柜上。
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