CN106586700A - 滴灌管自动收卷机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滴灌管自动收卷机。滴灌管自动收卷机，包括机架、两个收卷轮、转动驱动机构、翻转机构和推卷机构；所述收卷轮包括轮骨架和多个叶片组件，多个所述叶片组件绕所述轮骨架的轴线环形分布，所述叶片组件包括L型托架、内支板、后立板、支撑板、挡管立板和收卷气缸，所述翻转机构包括收卷电机、翻转臂、翻转轴、两个主轴、定位支座，所述转动驱动机构包括第一电机和定位气缸，所述推卷机构包括：支撑架、伸缩机构和顶块。实现滴灌管自动收卷机自动收卷滴灌管以提高工作效率。

Description

滴灌管自动收卷机

技术领域

本发明涉及节水灌溉技术领域，尤其涉及一种滴灌管自动收卷机。

背景技术

节水灌溉是世界各国发展现代农业所采取的主要措施，滴灌是节水灌溉中一种先进的高标准灌溉技术，而其中滴灌管最具节水增产高效和环保等优点广泛应用于大田、大棚、温室、生态园林和城市绿化中。在滴灌管生产线中，收卷是其最后一个工序也只最重要的一个工序。现有的收卷机一般采用的是人工手动换卷和手动切断，且收卷轮为固定式，收卷宽度及收卷内径单一不可调整，既增加了人工成本，又降低了生产效率；另由于滴灌管的壁厚较厚，导致其成盘后的重量较大，在卸卷时工人会比较费力，增加了劳动强度。如何设计一种自动收卷滴灌管以提高工作效率的自动收卷机是本发明所要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种滴灌管自动收卷机，实现滴灌管自动收卷机自动收卷滴灌管以提高工作效率。

本发明提供一种滴灌管自动收卷机，包括机架、两个收卷轮、转动驱动机构、翻转机构和推卷机构；所述收卷轮包括轮骨架和多个叶片组件，多个所述叶片组件绕所述轮骨架的轴线环形分布，所述叶片组件包括L型托架、内支板、后立板、支撑板、挡管立板和收卷气缸，所述内支板水平设置在所述L型托架上，所述后立板竖立设置在所述L型托架上，所述挡管立板铰接在所述L型托架的自由端部，所述支撑板和所述收卷气缸铰接在所述L型托架的下方，所述支撑板铰接在所述挡管立板和所述收卷气缸之间，所述轮骨架上环形开设有多个滑槽，所述L型托架滑动设置在所述滑槽内；所述翻转机构包括收卷电机、翻转臂、翻转轴、两个主轴、定位支座，所述翻转轴可转动的设置在所述机架上，所述翻转臂的中部固定在所述翻转轴上，所述翻转臂的两端部分别设置有所述主轴和所述定位支座，所述定位支座上设置有定位孔，每个所述主轴上对应设置有所述轮骨架，所述收卷电机与所述主轴传动连接；所述转动驱动机构包括第一电机和定位气缸，所述第一电机与所述翻转轴传动连接，所述定位气缸固定在所述机架上用于与所述定位孔配合定位所述定位支座；所述推卷机构包括：支撑架、伸缩机构和顶块，所述支撑架固定在所述机架上，所述伸缩机构设置在所述支撑架上，所述顶块设置在所述伸缩机构的移动部上，所述顶块与其中一所述收卷轮相对设置。

本发明提供的滴灌管自动收卷机，通过翻转机构能够带动两个收卷轮根据需要转动切换位置，当其中一个收卷轮上缠满滴灌管后，翻转机构驱动两个收卷轮转动，使得另一个收卷轮移动至收卷工位，而缠满滴灌管的收卷轮的挡管立板通过收卷气缸驱动打开，然后，通过推卷机构就可以把滴灌管从收卷轮上推出卸下，实现自动收卷滴灌管以提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明滴灌管自动收卷机实施例的立体图；

图2为本发明滴灌管自动收卷机实施例的使用状态参考图；

图3为本发明滴灌管自动收卷机实施例中翻转机构和转动驱动机构的组装图；

图4为本发明滴灌管自动收卷机实施例中推卷机构的组装图；

图5为本发明滴灌管自动收卷机实施例中排线器的组装图；

图6为本发明滴灌管自动收卷机实施例中收卷轮调整结构图；

图7为本发明滴灌管自动收卷机实施例中收卷轮的结构示意图一；

图8为本发明滴灌管自动收卷机实施例中收卷轮的结构示意图二；

图9为本发明滴灌管自动收卷机实施例中收卷轮的结构示意图三；

图10为本发明滴灌管自动收卷机实施例中收卷轮的结构示意图四；

图11为本发明滴灌管自动收卷机实施例中储管装置的立体结构图；

图12为本发明滴灌管自动收卷机实施例中储管装置的侧视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1-图8所示，本实施例滴灌管自动收卷机，包括机架1、两个收卷轮2和2′、转动驱动机构3、翻转机构6和推卷机构7。

所述收卷轮2和2′包括轮骨架220和多个叶片组件，多个所述叶片组件绕所述轮骨架220的轴线环形分布，所述叶片组件包括L型托架201、内支板202或208、后立板207、支撑板205、挡管立板206和收卷气缸217，所述内支板202水平设置在所述L型托架201上，所述后立板207竖立设置在所述L型托架201上，所述挡管立板206铰接在所述L型托架201的自由端部，所述支撑板205和所述收卷气缸216铰接在所述L型托架201的下方，所述支撑板205铰接在所述挡管立板206和所述收卷气缸216之间，所述轮骨架220上环形开设有多个滑槽，所述L型托架201固定在所述轮骨架220上的滑槽内，所述轮骨架220上还设有刻度尺，通过调节L型托架201在滑槽内的位置到相应的刻度，即可调整收卷的内径；L型托架201的底部可以设置气缸支座203来安装收卷气缸216，收卷气缸216的活塞杆204连接支撑板205，其中，L型托架201上设有调节杆214和销轴215，调节杆214活动套接在后立板207上，调节后立板207至挡板立板206之间的距离可实现对收卷宽度的调整，调节杆214通过销轴215进行锁定，而挡管立板206可以通过立板209实现铰链连接。如图9-图10所示，其中一所述叶片组件还包括夹紧刀218和切断刀219，所述夹紧刀218和切断刀219分别铰接在所述L型托架201的自由端部和所述支撑板205之间。具体的，L型托架201的底部可以设置气缸支座211来安装收卷气缸217，收卷气缸217的活塞杆212连接支撑板205。

所述翻转机构6包括收卷电机611、翻转臂606、翻转轴608、两个主轴609、定位支座615，所述翻转轴608可转动的设置在所述机架1上，所述翻转臂606的中部固定在所述翻转轴608上，所述翻转臂606、的两端部分别设置有所述主轴609和所述定位支座615，所述定位支座615上设置有定位孔，所述定位孔中设置有定位轴承613，每个所述主轴609上对应设置有所述轮骨架220，所述收卷电机611与所述主轴609传动连接，所述主轴609还设置有旋转编码器312用于检测缠绕的圈数。其中，收卷电机611可以通过一级同步带轮601、同步带602、二级同步带轮603、二级从动带轮604、同步带605、电机主动带轮607等部件驱动主轴609转动。

所述转动驱动机构3包括第一电机308和定位气缸302，所述第一电机308与所述翻转轴608传动连接，所述定位气缸302固定在所述机架1上用于与所述定位孔配合定位所述定位支座615，其中，定位气缸302的活塞杆上设置有销轴315，通过销轴315插入到定位孔中对定位支座615进行定位。另外，第一电机308可以通过主动链轮301、链条304、从动链轮305等部件驱动翻转轴608转动，而翻转轴608由轴承支座307进行支撑。

所述推卷机构7包括：支撑架701、伸缩机构和顶块707，所述支撑架701固定在所述机架1上，所述伸缩机构设置在所述支撑架701上，所述顶块707设置在所述伸缩机构的移动部上，所述顶块707与其中一所述收卷轮2′相对设置。其中，所述支撑架701还设置有可摆动的摆动架716，所述摆动架716和所述机架1之间设置有推卷气缸715，摆动架716设置有可滑动的滑轨711，所述顶块固定在所述滑轨711的端部，所述摆动架716上还设置有第三电机710、主动链轮702、从动链轮703和滚子链714，主动链轮702、从动链轮703可转动的设置在所述摆动架716上，所述滚子链714绕在主动链轮702和从动链轮703之间，所述第三电机710与主动链轮702传动连接，所述滚子链714与所述滑轨711连接。其中，第三电机710的动力输出轴上可以设置有位置传感器705用于检测滑轨711的行程，而为了便于安装从动链轮703，摆动架716上设置有挡板708，从动链轮703可转动的设置在挡板708上。

进一步的，本实施例滴灌管自动收卷机，还包括排线器4，所述排线器包括安装板401、导管402、移动支架403、后导向轮418、导轨407和往复驱动机构，所述安装板401固定在所述机架1上并位于两个所述收卷轮2和2′的前方，所述导轨407水平固定在所述安装板401上，所述移动支架403滑动设置在所述导轨407上，所述往复驱动机构驱动所述移动支架403往复移动，所述后导向轮418可转动的设置在所述移动支架403上，所述导管402固定在所述移动支架403上并位于所述后导向轮418的后方。其中，所述移动支架403上设置有可转动的下摆杆405和上摆杆406，所述下摆杆405和上摆杆406之间设置有拉簧，所述后导向轮418可转动的设置在所述下摆杆405上，所述上摆杆406上设置有可转动的计米轮411，所述计米轮411位于所述后导向轮418的上方。另外，所述移动支架403上还设置有可转动的前导向轮415，所述前导向轮415位于所述后导向轮418的前方，所述移动支架403上还设置有支撑板414，所述支撑板414上设置有两根横导辊412和两根竖导辊413，横导辊412和竖导辊413位于所述前导向轮415和所述后导向轮418之间。而往复驱动机构可以包括第二电机（未图示）、同步带408、从动同步带轮409和主动同步带轮410、所述从动同步带轮409和主动同步带轮410可转动的设置在所述安装板401上，所述同步带408绕在两个所述同步带轮之间，所述第二电机与其中一所述主动同步带轮410传动连接。

基于上述技术方案，可选的，为了实现自动稳定输送滴灌管，进而提高滴灌管生产效率，本实施例滴灌管自动收卷机还包括储管装置50。如图11- 图12所示，滴灌管储管装置包括支撑支架1、上带轮组3、设置在支撑支架2上且供上带轮组3上下滑动的滑轨4、位于上带轮组3下方的下带轮组2、设置在支撑支架1上且用于动态平衡上带轮组3和下带轮组2的收卷张力的平衡机构、无杆气缸7、挡板9和用于控制无杆气缸7上行或下行的手动换向气阀10；所述下带轮组2的支撑轴16设置在支撑支架1上；挡板9设置在上带轮组3的支撑轴15上；无杆气缸7设置在支撑支架1上且无杆气缸7上设置有用于阻止挡板9向上移动的突出件；具体的，突出件为设置在无杆气缸7上的包括第一立板和与第一立板垂直对接的第二横板的L型结构件8，第一立板可以焊接至无杆气缸7上，第二横板位于挡板9上方，用于在无杆气缸7上行之前限制挡板9上行，并且当无杆气缸7下行时，第二横板带动挡板9下行。本实施例平衡机构包括设置在支撑支架1顶端且其上缠绕有钢丝绳6的导向轮5和配重块21，其中钢丝绳6的一端连接配重块21，另一端与上带轮组3的支撑轴15连接。导向轮5通过倒T型安装座20安装在支撑支架1顶端，其上缠绕有钢丝绳6。在开始收卷时，手动换向气阀10拨到上行位置，无杆气缸7带动L型结构件8上行，由于用于限制挡板9的L型结构件8和挡板9分离，在配重块21的重力作用下，上带轮组3上行至高工作位置，直到收卷机的收卷张力与配重块达到平衡，此时收卷机开始收卷；在收卷过程中，从空盘到满盘会有不同的转速，收卷张力也有变化，在低转速时，收卷张力小，上带轮组3处于较高的工作位置；随着生产时间推移，在高转速时，收卷张力大，上带轮组3通过滴灌管的张力下拉至较低的工作位置，依靠收紧张力与配重块的动态平衡，动态调整上带轮组3的高度以适应收卷张力的变化，用于维持一定的收卷线速度。进一步地，为了缓冲上带轮组3运动到滑轨4顶端和底端处的冲击，在滑轨4的顶端设置有缓冲器21且在底端处均设置有缓冲器22，该缓冲器21和22均通过滑座（未示出）安装至滑轨4上。为了使该滴灌管储管装置能够同时适应厚壁滴灌管和薄壁滴灌管的生产，除了配重块21之外，还设置有可调节配重块22，可调节配重块22可以通过螺栓固定在配重块21下端。在生产厚壁滴灌管时，可以通过螺栓将可调节配重块22安装在配重块21下端；在生产薄壁滴灌管时，移除可调节配重块22，实现该滴灌管储管装置的通用性。另外，在收卷机空盘和满盘时，收卷机转速差别最大，为了进一步保证滴灌管的收卷线速度，上带轮组3的支撑轴15上可以套有可调节配重环14。进一步地，为了支撑无杆气缸7并避免无杆气缸7在上行或下行时转动，滴灌管储管装置还包括设置在支撑支架1上的导向轴12和供导向轴12穿过的直线滑块13，直线滑块13通过连接板11与无杆气缸7连接。优选地，为了增强支撑支架1的稳固性，支撑支架1通过焊接在支撑支架1底端的底板18固定在水平地面上，其中在支撑支架1下端外周边设置有多个加强肋板19。为了保护配重块21不受到外界碰撞等干扰以及使得该滴灌管储管装置美观，配重块21可以放置在设置于支撑支架1上的长圆筒26内。在本实施例中，电子尺17通过电子尺固定板23固定在支撑支架1上，电子尺传感器36通过连接板25与上带轮组3的支撑轴15连接，电子尺传感器36将上带轮组3所处的高度信息可以输出至控制收卷机转速的PLC控制装置（未示出），从而对收卷机转速进行修正，以达到稳定的生产线速度和恒定的收卷张力。当上带轮组3位于较高工作位置时，收卷机转速提高，收卷张力增大，上带轮组3下行；当上带轮组3位于较低工作位置时，收卷机转速降低，收卷张力减小，上带轮组3上行，实现根据上带轮组3的高度位置修正收卷转速的目的。）

具体使用过程如下：收卷机安放在滴灌管生产线的末端，在牵引机之后。滴灌管从牵引机引出后，按照从内到外的顺序按序缠绕过储管机构5下带轮组502、上带轮组503的各级带轮，再由下带轮组502的最末一级带轮引出后经过排线器4上的前导向轮415，在竖导辊413和横导辊412限位下通过计米轮411和后导向轮418的夹紧，而后缠绕在收卷轮2上随收卷轮的转动及排线器4的左右直线往复运动，均匀将滴灌管缠绕在收卷轮上。排线器的背面安装有驱动电机，电机通过同步带传动带动移动支架左右直线往复运动，排线机构排线器4左右两个位置各有一个行程限位开关，保证其收卷的准确性，不会将滴灌管缠绕到收卷轮之外。当收卷到设定的长度时，程序控制换卷电机315启动，换卷电机带动翻转臂5翻转180°，在此过程中，随着收卷的继续滴灌管会由于控管杆8的阻挡而偏向收卷轮的前端，当收卷轮2到达收卷轮2′的位置时，定位气缸302顶出，与气缸连接的销轴315顶入定位轴承613内，以使翻转臂606暂时固定（锁定模式），同时收卷轮2′在旋转编码器312的控制下调整当前位置，使切断支架在上面。此时挡管立板206（210）在气缸作用下收起，滴灌管被夹紧刀218和滴管内挡板208夹紧，收卷轮2′开始快速旋转，在旋转力的作用下滴灌管被切断刀219切断，此时定位气缸302复位，销轴315与定位轴承613分离，解除翻转臂606锁定，收卷轮2′开始下一周期的收卷。将收卷轮2上已收卷好的滴灌管用打包带捆扎后，按下推卷按钮，推卷气缸715顶出，摆动架716带动推卷机构运动到与收卷轮2垂直的方向，同时旋转编码器312调整收卷轮2的位置以使顶块707可以顺利通过两叶片组件之间的间隙，收卷轮2上的挡管立板206（210）打开。推卷电机710启动，在链轮链条的带动下，顶块707沿直线滑轨711向前运动，从而将滴灌管退下收卷轮2。而后推卷电机710反转，顶块707退回至初始位置，气缸715复位，推卷机构回位。收卷过程中，收卷机通过收卷电机控制收卷轮的转速，以维持恒定的收卷线速度，而储管装置则控制调整收卷的张力变化，配合排线器的稳定排线功能，保证滴灌管缠绕的紧密程度一致，绕层厚薄均匀，从而最终使得收卷成盘的滴灌管美观整齐。由于在换卷、切断的过程中收卷依然在运行，因而其收卷、切断，换卷过程是连续无间隙的，且滴灌管夹紧、切断几乎在一瞬间完成，不会造成断管或者滴灌管积存。由于采用编码器定位，因而保证每次的滴灌管都在同一位置切断，且由于定位气缸对于翻转臂的锁定，使得切断、夹紧准确可靠。

收卷轮采用2级同步带传动，保证了收卷的平稳性和准确性。收卷轮的支架采用单独气缸控制，使得控制更精确，切断支架的气缸选用同缸径的串联气缸，以增大滴灌管的夹紧力，保证滴灌管能在瞬间切断，不会影响后续的收卷。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种滴灌管自动收卷机，其特征在于，包括机架、两个收卷轮、转动驱动机构、翻转机构和推卷机构；

所述收卷轮包括轮骨架和多个叶片组件，多个所述叶片组件绕所述轮骨架的轴线环形分布，所述叶片组件包括L型托架、内支板、后立板、支撑板、挡管立板和收卷气缸，所述内支板水平设置在所述L型托架上，所述后立板竖立设置在所述L型托架上，所述挡管立板铰接在所述L型托架的自由端部，所述支撑板和所述收卷气缸铰接在所述L型托架的下方，所述支撑板铰接在所述挡管立板和所述收卷气缸之间，所述轮骨架上环形开设有多个滑槽，所述L型托架滑动设置在所述滑槽内；

所述翻转机构包括收卷电机、翻转臂、翻转轴、两个主轴、定位支座，所述翻转轴可转动的设置在所述机架上，所述翻转臂的中部固定在所述翻转轴上，所述翻转臂的两端部分别设置有所述主轴和所述定位支座，所述定位支座上设置有定位孔，每个所述主轴上对应设置有所述轮骨架，所述收卷电机与所述主轴传动连接；

所述转动驱动机构包括第一电机和定位气缸，所述第一电机与所述翻转轴传动连接，所述定位气缸固定在所述机架上用于与所述定位孔配合定位所述定位支座；

所述推卷机构包括：支撑架、伸缩机构和顶块，所述支撑架固定在所述机架上，所述伸缩机构设置在所述支撑架上，所述顶块设置在所述伸缩机构的移动部上，所述顶块与其中一所述收卷轮相对设置。

2.根据权利要求1所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，还包括排线器，所述排线器包括安装板、导管、移动支架、后导向轮、导轨和往复驱动机构，所述安装板固定在所述机架上并位于两个所述收卷轮的前方，所述导轨水平固定在所述安装板上，所述移动支架滑动设置在所述导轨上，所述往复驱动机构驱动所述移动支架往复移动，所述后导向轮可转动的设置在所述移动支架上，所述导管固定在所述移动支架上并位于所述后导向轮的后方。

3.根据权利要求2所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，所述移动支架上设置有可转动的下摆杆和上摆杆，所述下摆杆和所述上摆杆之间设置有拉簧，所述后导向轮可转动的设置在所述下摆杆上，所述上摆杆上设置有可转动的计米轮，所述计米轮位于所述后导向轮的上方。

4.根据权利要求2所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，所述移动支架上还设置有可转动的前导向轮，所述前导向轮位于所述后导向轮的前方，所述移动支架上还设置有支撑板，所述支撑板上设置有两根横导辊和两根竖导辊，所述横导辊和所述竖导辊位于所述前导向轮和所述后导向轮之间。

5.根据权利要求2所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，所述往复驱动机构包括第二电机、同步带和两个同步带轮、所述同步带轮可转动的设置在所述安装板上，所述同步带绕在两个所述同步带轮之间，所述第二电机与其中一所述同步带轮传动连接。

6.根据权利要求2所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，还包括储管装置；所述储管装置包括支撑支架、上带轮组、设置在所述支撑支架上且供所述上带轮组上下滑动的滑轨、位于所述上带轮组下方的下带轮组、设置在所述支撑支架上且用于动态平衡所述上带轮组和所述下带轮组的收卷张力的平衡机构、无杆气缸、挡板和用于控制无杆气缸上行或下行的手动换向气阀；所述下带轮组的支撑轴设置在所述支撑支架上；所述挡板设置在所述上带轮组的支撑轴上；所述无杆气缸设置在所述支撑支架上且所述无杆气缸上设置有用于阻止所述挡板向上移动的突出件；所述储管装置设置在所述排线器的前方。

7.根据权利要求6所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，所述平衡机构设置在所述支撑支架顶端，所述平衡机构包括缠绕有钢丝绳的导向轮和配重块，所述钢丝绳一端连接有配重块，另一端连接至所述上带轮组的支撑轴。

8.根据权利要求1所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，所述L型托架上设有调节杆和销轴，所述调节杆和所述L型托架滑动连接，并通过销轴锁紧。

9.根据权利要求1所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，所述支撑架还设置有可摆动的摆动架，所述摆动架和所述机架之间设置有推卷气缸，摆动架设置有可滑动的滑轨，所述顶块固定在所述滑轨的端部，所述摆动架上还设置有第三电机、两个链轮和滚子链，链轮可转动的设置在所述摆动架上，所述滚子链绕在两个所述链轮之间，所述第三电机与其中一所述链轮传动连接，所述滚子链与所述滑轨连接。

10.根据权利要求1所述的滴灌管自动收卷机，其特征在于，其中一所述叶片组件还包括夹紧刀和切断刀，所述夹紧刀和切断刀分别铰接在所述L型托架的自由端部和所述支撑板之间。