CN107012682A - 一种玻璃布自动裁切机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械装备制造领域，具体涉及一种玻璃布自动裁切机，本发明包括基座Ⅰ、基座Ⅱ、控制柜、供料机构、纠偏机构、张力控制机构、裁布机构和除尘装置；所述供料机构设置在基座Ⅰ上，所述裁布机构和除尘装置设置在基座Ⅱ上，所述纠偏机构、基座Ⅰ、张力控制机构、基座Ⅱ和控制柜依此顺序连接，本发明利用气胀轴充气固定布卷，这就避免了布料在张紧轴与上料轴之间相对滑动，从而使布料不至于被过度拉伸，本发明中的填充介质能够有效的缓冲布料装夹以及整机运行过程中的张力，进而减小运行过程中力的波动情况，便于裹布。

Description

一种玻璃布自动裁切机

技术领域

本发明涉及机械装备制造领域，具体涉及一种玻璃布自动裁切机。

背景技术

玻璃布是由玻璃纤维组成的织物，因其具有绝缘、绝热、耐腐蚀、不燃烧、耐高温、高强度等特性，在航空、航天和兵器工业上用途较广，主要用作绝缘材料、玻璃钢的增强材料、化学品过滤布、高压蒸汽绝热材料、防火制品、高弹性传动带等。玻璃布在使用时，需要将整卷布料裁切为较短的布条，目前，玻璃布的裁切主要依靠操作工人使用简易裁剪器械手动完成裁剪，因效率较低，适合小批量生产，且裁剪质量也不能保证，经常出现裁布不齐、毛边较多等问题，这就容易造成浪费。同时人工裁剪的成本越来越高，这对生产效率和成品率都会产生很大的限制。在实际操作过程中，布料也经常出现走偏、松动以及过紧的情况，这会使裁剪布匹产生多角和褶皱的现象，使得次品率较高，由于布料在走料过程中容易被压紧或松动，极易出现布料粘连在滚轴上，使得布匹不容易取下。中国专利公开了一种“裁切机”（公布号为：CN103224160A），其构成方法：通过皮带驱动两个裁切装置完成垂直交叉方向的横、纵向切割。不足之处为：整个裁切装置只有监测装置，并不能形成完整的反馈，且没有纠正布料走偏装置，也没有便于装卸的布料的装置，给裁剪布料造成不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种上料方便、布料便于固定、裁切准确以及便于纠偏的玻璃布自动裁切机。

为解决以上技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明包括基座Ⅰ、基座Ⅱ、控制柜、供料机构、纠偏机构、张力控制机构、裁布机构和除尘装置；所述供料机构设置在基座Ⅰ上，所述裁布机构和除尘装置设置在基座Ⅱ上，所述纠偏机构、基座Ⅰ、张力控制机构、基座Ⅱ和控制柜依此顺序连接；所述供料机构包括上料轴、主轴、传动机构、磁粉离合器和伺服电机，所述传动机构包括电机、磁粉离合器与齿轮，所述电机输出端与磁粉离合器连接，所述磁粉离合器与齿轮连接，所述齿轮与上料轴端部齿轮相啮合，所述传动机构设置在基座Ⅰ上，所述上料轴设置在基座Ⅰ两端支撑处；所述上料轴为充入气体的气胀轴；所述上料轴由外皮、隔层、填充介质、轴芯、气嘴以及膨胀袋构成，所述外皮同轴设置在轴芯外层，所述隔层分别设置在外皮里层与轴芯外层，所述外皮与轴芯之间形成空腔，所述膨胀袋平行并排设置在空腔腔体内，所述膨胀袋端部设有气嘴，所述膨胀袋与空腔之间设有填充介质；所述纠偏机构包括识别布料走偏的感应装置和用于布料归位的执行装置，所述感应装置包括传感器、纠偏轴和纠偏控制面板组成，所述的纠偏轴通过支架固定在基座Ⅰ上，所述传感器设置在纠偏轴上，所述控制面板安装在基座Ⅱ左侧；所述执行装置包括设置在基座Ⅰ前方的底座、第一运动装置和第二运动装置，所述第一运动装置、第二运动装置由上到下依次设置在底座上，且第一运动装置与第二运动装置轴线垂直；所述第一运动装置包括第一平台、第一丝杠、布料台、第一电机和第一螺母副，所述第一电机输出端与第一丝杠连接并设置在第一平台上，所述布料台通过第一螺母副设置在第一丝杠上；所述第二运动装置包括第二螺母副、第二平台、导轨、第二丝杠以及第二电机，所述第二平台设置在底座上，所述第二平台中部设有导轨，所述第二电机输出端与第二丝杠连接并设置在第二平台上，所述第二螺母副与第二丝杠配合。

所述张力控制机构包括张紧轴Ⅰ、张紧轴Ⅱ、张紧轴Ⅲ、张紧轴Ⅳ、张紧轴Ⅴ、卷布悬臂Ⅰ、卷布悬臂Ⅱ、上压轴、下压轴和张力控制面板，所述的张紧轴Ⅰ和张紧轴Ⅱ通过支架平行设置在基座Ⅰ上，所述张紧轴Ⅲ、张紧轴Ⅳ和张紧轴Ⅴ设置在基座Ⅱ下端，所述卷布悬臂Ⅰ和卷布悬臂Ⅱ以上压轴轴线为中心对称设置在基座Ⅱ上端，所述上压轴通过两个气缸设置在设有悬架的基座Ⅱ上，所述下压轴通过两个气缸直接安装在基座Ⅱ上，所述张力控制面板安装在控制柜上。

所述裁布机构包括刀具、刀具定位块和刀具安装轴，所述刀具呈圆形且刀具中心设有通孔，所述刀具设置在刀具安装轴上，所述刀具定位块呈套筒状并设置在刀具安装轴。

所述除尘装置由风机和PVC管组成，所述风机设置在基座Ⅱ上，所述PVC管设置在风机出风口处，并固定在基座Ⅱ上。

所述卷布悬臂Ⅰ和卷布悬臂Ⅱ为充入气体的气胀轴。

本发明的积极效果如下：本发明利用气胀轴充气固定布卷，这就避免了布料在张紧轴与上料轴之间相对滑动，从而使布料不至于被过度拉伸，本发明中的填充介质能够有效的缓冲布料装夹以及整机运行过程中的张力，进而减小运行过程中力的波动情况，便于裹布；本发明设有两级纠偏装置，传感器感应到布料走偏后，反馈给执行装置，进而在水平面内驱动布料台完成横纵两个方向的运动，保证布料的正常走料；本发明张进轴以空间交错的方式设置，便于布料的装夹与张进，进而保证后续刀具进行切割；本发明设有刀具安装轴，可根据需要安装多把刀具，能够一次性完成不同宽度布条的裁切；本发明设有卷布悬臂Ⅰ和卷布悬臂Ⅱ，当需要裁切不同宽度的布料时，可交替卷在两个卷布悬臂上，实现多宽度的自动卷布；本发明通过张力控制机构控制送布的张力及速度，解决了裁布不齐整、有毛边等问题，同时提高了裁布卷布的质量和效率；本发明设有除尘装置，能够及时吹走废料和灰尘，保证了布料的清洁度和工作环境的整洁，本发明能够代替大部分手工操作，降低工作人员的劳动强度，提高工作质量和效率。

附图说明

图1为本发明基座Ⅰ结构示意图；

图2为本发明刀具安装轴结构示意图；

图3为本发明控制柜面板简图；

图4为本发明纠偏控制面板简图；

图5为本发明上料轴结构示意图

图6为本发明裁切原理示意图

图7为本发明第一平台结构示意图

图8为本发明涂胶辊结构示意图

在图中：1基座Ⅰ、2张紧轴Ⅰ、3张紧轴Ⅱ、4传感器、5纠偏轴、6上料轴、7纠偏控制面板、8张紧轴Ⅲ、9张紧轴Ⅳ、10下压轴、11主轴、12卷布悬臂Ⅰ、13上压轴、14卷布悬臂Ⅱ、15基座Ⅱ、16控制柜、17风机、18张紧轴Ⅴ、19刀具定位块、20刀具、21刀具安装轴、2-1外皮、2-2隔层2-2、2-3填充介质、2-4轴芯、2-5气嘴、2-6膨胀袋、5-1底座、5-2第二螺母副、5-3第一平台、5-4第一丝杠、5-5布料台、5-6第一电机、5-7第一螺母副、5-8第二平台、5-9导轨、5-10第二丝杠、5-11第二电机、A为布料、B导向轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明进行详细说明。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，本发明包括基座Ⅰ1、基座Ⅱ15、控制柜16、供料机构、纠偏机构、张力控制机构、裁布机构和除尘装置；所述供料机构设置在基座Ⅰ1上，所述裁布机构和除尘装置设置在基座Ⅱ15上，所述纠偏机构、基座Ⅰ1、张力控制机构、基座Ⅱ15和控制柜16依此顺序连接；所述供料机构包括上料轴6、主轴11、传动机构、磁粉离合器和伺服电机，所述传动机构包括电机、磁粉离合器与齿轮，所述电机输出端与磁粉离合器连接，所述磁粉离合器与齿轮连接，所述齿轮与上料轴6端部齿轮相啮合，所述传动机构设置在基座Ⅰ1上，所述上料轴6设置在基座Ⅰ1两端支撑处；所述上料轴6为充入气体的气胀轴；所述上料轴6由外皮2-1、隔层2-2、填充介质2-3、轴芯2-4、气嘴2-5以及膨胀袋2-6构成，所述外皮2-1同轴设置在轴芯2-4外层，所述隔层2-2分别设置在外皮2-1里层与轴芯2-4外层，所述外皮2-1与轴芯2-4之间形成空腔，所述膨胀袋2-6平行并排设置在空腔腔体内，所述膨胀袋2-6端部设有气嘴2-5，所述膨胀袋2-6与空腔之间设有填充介质2-3，布料A依次经过供料机构、纠偏机构、导向轮B、张力控制机构和裁布机构设置在基座Ⅰ1与基座Ⅱ15上，通过气嘴2-5给上料轴1-12充气，气体充入相连通的膨胀袋2-6内，膨胀袋2-6膨胀使空腔达到饱和，所述填充介质2-3为胶体，用于补充空腔内的间隙，进而缓冲轴芯2-4与外皮2-1之间的冲击，当布料A通过电机驱动至上料轴6后，通过气嘴2-5给上料轴6充气，进而将布料A固定。

所述纠偏机构包括识别布料走偏的感应装置和用于布料归位的执行装置，所述感应装置包括传感器4、纠偏轴5和纠偏控制面板7组成，所述的纠偏轴5通过支架固定在基座Ⅰ1上，所述传感器4设置在纠偏轴上5，所述控制面板7安装在基座Ⅱ15左侧；所述执行装置包括设置在基座Ⅰ1前方的底座5-1、第一运动装置和第二运动装置，所述第一运动装置、第二运动装置由上到下依次设置在底座5-1上，且第一运动装置与第二运动装置轴线垂直；所述第一运动装置包括第一平台5-3、第一丝杠5-4、布料台5-5、第一电机5-6和第一螺母副5-7，所述第一电机5-6输出端与第一丝杠5-4连接并设置在第一平台5-3上，所述布料台5-5通过第一螺母副5-7设置在第一丝杠5-4上；所述第二运动装置包括第二螺母副5-2、第二平台5-8、导轨5-9、第二丝杠5-10以及第二电机5-11，所述第二平台5-8设置在底座5-1上，所述第二平台5-8中部设有导轨5-9，所述第二电机5-11输出端与第二丝杠5-10连接并设置在第二平台5-8上，所述第二螺母副5-2与第二丝杠5-10配合。当布料A在传输过程中走偏时，传感器4感应，传感器4通过实时扫描张进轴Ⅱ3两侧刻度线来监控布料A是否走偏，当布料A走偏时，布料A会覆盖住刻度线，进而传感器4将信息反馈给控制面板7，控制面板7再将信息传递给工控机并使工控机驱动第一运动装置和第二运动装置动作，第一电机5-6和第二电机5-11协调动作，分别驱动第一丝杠5-4和第二丝杠5-10运动，最终通过布料台5-5横、纵向移动完成布料的纠偏工作，纠偏过程中裁布机构不执行裁切动作。

所述张力控制机构包括张紧轴Ⅰ2、张紧轴Ⅱ3、张紧轴Ⅲ8、张紧轴Ⅳ9、张紧轴Ⅴ18、卷布悬臂Ⅰ12、卷布悬臂Ⅱ14、上压轴13、下压轴10和张力控制面板，所述的张紧轴Ⅰ2和张紧轴Ⅱ3通过支架平行设置在基座Ⅰ1上，所述张紧轴Ⅲ8、张紧轴Ⅳ9和张紧轴Ⅴ18设置在基座Ⅱ15下端，所述卷布悬臂Ⅰ12和卷布悬臂Ⅱ14以上压轴13轴线为中心对称设置在基座Ⅱ15上端，所述上压轴13通过两个气缸设置在设有悬架的基座Ⅱ15上，所述悬架安装在基座Ⅱ15上，所述下压轴10通过两个气缸直接安装在基座Ⅱ15上，所述张力控制面板安装在控制柜上，张力控制机构主要保证布料A在传输过程中有足够的张力，同时张力控制面板与工控机通讯，保证张力数值稳定，使布料A拉直避免褶皱，便于后续裁切。所述裁布机构包括刀具20、刀具定位块19和刀具安装轴21，所述刀具20呈圆形且刀具20中心设有通孔，所述刀具20设置在刀具安装轴21上，所述刀具定位块19呈套筒状并设置在刀具安装轴21上。根据裁切尺寸设置刀具定位块19并安装刀具20，刀具安装数量范围为1-9把，扩大了裁切机的使用范围。

所述除尘装置由风机17和PVC管组成，所述风机17设置在基座Ⅱ15上，所述PVC管设置在风机17出风口处，并固定在基座Ⅱ15上。所述卷布悬臂Ⅰ12和卷布悬臂Ⅱ14为充入气体的气胀轴，便于配合主轴11。

进行裁布工作时，布料A依次通过上料轴6、张紧轴Ⅰ2、张紧轴Ⅱ3、张紧轴Ⅲ8、张紧轴Ⅳ9、张紧轴Ⅴ18、刀具安装轴21设置在主轴11上，纠偏机构调节布料A，防止布料A走偏，根据裁剪的宽度需要调整刀具定位块19，然后将刀具20移动到相应的位置上固定好；将提前切好的布料A分别交替卷到卷布悬臂Ⅰ12和卷布悬臂Ⅱ14上，当悬臂到达工作位置时，上压轴13和下压轴10将布料A压到主轴11上，然后启动除尘装置的风机17，最后进行自动裁布；裁布完成后释放掉卷布悬臂Ⅰ12和卷布悬臂Ⅱ14中的气体，取下裁剪好的布料A以供使用。

机器开始工作时，控制柜16上变频器显示当前主轴11的转速，根据不同的布和工作状态调节主轴调速旋钮控制主轴11的转速；张力调节旋钮分别控制两个卷布悬臂的张力，根据不同的工作状态实现张力的即时调节，主机启动和主机停止按钮控制主轴11电机的启停，风机启动和风机停止按钮控制除尘装置电机17的启停；控制柜16上显示器也能显示当前完成裁切的长度，可以直观的读出数据，有效的为操作人员提供数据支持。

本发明的纠偏控制面板7设有自动和手动两种模式；自动模式下，传感器4自动检测布料，将检测结果反馈给工控机，工控机驱动第一运动装置和第二运动装置动作，第一电机5-6和第二电机5-11协调动作，分别驱动第一丝杠5-4和第二丝杠5-10运动，同时纠偏轴5配合转动，最终通过布料台5-5横、纵向移动完成布料的纠偏工作，达到纠偏的目的；手动模式下，不通过工控机自动控制，而是根据传感器4检测到布反馈的信号，手动按控制面板上的移动按钮，控制布料台5-5横、纵向移动完成布料的纠偏工作，达到纠偏的目的；此外纠偏轴5运动的速度能够调节，根据不同的裁布状态调节纠偏轴5运动的快慢；纠偏控制面板7支持单双极工作模式，根据不同的裁布状态选择合适的极性，单极是只有一个传感器4工作，双极是两个传感器4配合工作，满足不同的裁布需求。纠偏控制面板7上还集成了张力控制旋钮，此按钮是控制上料轴6的张力，根据需求的不同灵活控制布料的张力。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (5)

1.一种玻璃布自动裁切机，其特征在于其包括：基座Ⅰ（1）、基座Ⅱ（15）、控制柜（16）、供料机构、纠偏机构、张力控制机构、裁布机构和除尘装置；所述供料机构设置在基座Ⅰ（1）上，所述裁布机构和除尘装置设置在基座Ⅱ（15）上，所述纠偏机构、基座Ⅰ（1）、张力控制机构、基座Ⅱ（15）和控制柜（16）依此顺序连接；

所述供料机构包括上料轴（6）、主轴（11）、传动机构、磁粉离合器和伺服电机，所述传动机构包括电机、磁粉离合器与齿轮，所述电机输出端与磁粉离合器连接，所述磁粉离合器与齿轮连接，所述齿轮与上料轴（6）端部齿轮相啮合，所述传动机构设置在基座Ⅰ（1）上，所述上料轴（6）设置在基座Ⅰ（1）两端支撑处；

所述上料轴（6）为充入气体的气胀轴；所述上料轴（6）由外皮（2-1）、隔层（2-2）、填充介质（2-3）、轴芯（2-4）、气嘴（2-5）以及膨胀袋（2-6）构成，所述外皮（2-1）同轴设置在轴芯（2-4）外层，所述隔层（2-2）分别设置在外皮（2-1）里层与轴芯（2-4）外层，所述外皮（2-1）与轴芯（2-4）之间形成空腔，所述膨胀袋（2-6）平行并排设置在空腔腔体内，所述膨胀袋（2-6）端部设有气嘴（2-5），所述膨胀袋（2-6）与空腔之间设有填充介质（2-3）；

所述纠偏机构包括识别布料走偏的感应装置和用于布料归位的执行装置，所述感应装置包括传感器（4）、纠偏轴（5）和纠偏控制面板（7）组成，所述的纠偏轴（5）通过支架固定在基座Ⅰ（1）上，所述传感器（4）设置在纠偏轴上（5），所述控制面板（7）安装在基座Ⅱ（15）左侧；所述执行装置包括设置在基座Ⅰ（1）前方的底座（5-1）、第一运动装置和第二运动装置，所述第一运动装置、第二运动装置由上到下依次设置在底座（5-1）上，且第一运动装置与第二运动装置轴线垂直；所述第一运动装置包括第一平台（5-3）、第一丝杠（5-4）、布料台（5-5）、第一电机（5-6）和第一螺母副（5-7），所述第一电机（5-6）输出端与第一丝杠（5-4）连接并设置在第一平台（5-3）上，所述布料台（5-5）通过第一螺母副（5-7）设置在第一丝杠（5-4）上；所述第二运动装置包括第二螺母副（5-2）、第二平台（5-8）、导轨（5-9）、第二丝杠（5-10）以及第二电机（5-11），所述第二平台（5-8）设置在底座（5-1）上，所述第二平台（5-8）中部设有导轨（5-9），所述第二电机（5-11）输出端与第二丝杠（5-10）连接并设置在第二平台（5-8）上，所述第二螺母副（5-2）与第二丝杠（5-10）配合。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃布自动裁切机，其特征在于：所述张力控制机构包括张紧轴Ⅰ（2）、张紧轴Ⅱ（3）、张紧轴Ⅲ（8）、张紧轴Ⅳ（9）、张紧轴Ⅴ（18）、卷布悬臂Ⅰ（12）、卷布悬臂Ⅱ（14）、上压轴（13）、下压轴（10）和张力控制面板，所述的张紧轴Ⅰ（2）和张紧轴Ⅱ（3）通过支架平行设置在基座Ⅰ（1）上，所述张紧轴Ⅲ（8）、张紧轴Ⅳ（9）和张紧轴Ⅴ（18）设置在基座Ⅱ（15）下端，所述卷布悬臂Ⅰ（12）和卷布悬臂Ⅱ（14）以上压轴（13）轴线为中心对称设置在基座Ⅱ（15）上端，所述上压轴（13）通过两个气缸设置在设有悬架的基座Ⅱ（15）上，所述下压轴（10）通过两个气缸直接安装在基座Ⅱ（15）上，所述张力控制面板安装在控制柜上。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃布自动裁切机，其特征在于：所述裁布机构包括刀具（20）、刀具定位块（19）和刀具安装轴（21），所述刀具（20）呈圆形且刀具（20）中心设有通孔，所述刀具（20）设置在刀具安装轴（21）上，所述刀具定位块（19）呈套筒状并设置在刀具安装轴（21）上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种玻璃布自动裁切机，其特征在于：所述除尘装置由风机（17）和PVC管组成，所述风机（17）设置在基座Ⅱ（15）上，所述PVC管设置在风机（17）出风口处，并固定在基座Ⅱ（15）上。

5.根据权利要求4所述的一种玻璃布自动裁切机，其特征在于： 所述卷布悬臂Ⅰ（12）和卷布悬臂Ⅱ（14）为充入气体的气胀轴。