CN107042923B - 钢带拆捆装置及钢带拆捆系统 - Google Patents

Abstract

一种钢带拆捆装置及钢带拆捆系统，涉及机械加工设备领域，该钢带拆捆装置包括可夹持并切断钢带的钢带剪切机头、用于移动钢带剪切机头以转移钢带的机械臂装置及用于接收机械臂装置转移的钢带并将钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲装置。该钢带拆捆装置能够快速高效的实现钢带的切割、移动和卷曲作业。本发明还提供了一种包括上述钢带拆捆装置的钢带拆捆系统。

Description

钢带拆捆装置及钢带拆捆系统

技术领域

本发明涉及机械加工设备领域，具体而言，涉及一种钢带拆捆装置及钢带拆捆系统。

背景技术

在钢卷的生产过程中需要将捆扎钢卷的环状钢带切断后方可执行后续工艺流程，现有的钢带切割和卷曲作业大多分别进行，且部分工序采用人工操作，不仅作业强度大，而且剪切之后的钢带较长，不利于人工搬运，移动钢带时所需的人工成本高，生产安全性和效率低。

申请号为CN201410023321.3的发明专利公开了一种钢带拆捆机，其包括具有剪切机构的机架，剪切机构设置于旋转臂的一端，旋转臂的另一端与机架的底部铰接；旋臂气缸一端连接旋转臂，另一端连接机架的腰部；机架上部设有送带料斗，送带料斗的入口处设置固定夹带辊，送带料斗的末端连通放料仓，送带料斗入口与固定夹带辊之间设置送带机构，送带料斗与放料仓之间设置卷带机构；机架的腰部铰接有绕曲臂，绕曲臂的末端设置与固定夹带辊相配合的浮动绕曲辊，绕曲臂与另一端连接于机架腰部或机架底部的绕曲气缸连。该发明提供的钢带拆捆机无需人工定位，能够自动进行钢带的剪切、移动和卷曲作业。但是，该设备的体积较大、不灵活，不符合目前高度集成化、自动化的生产要求。

因此，需要一种结构简单紧凑且工作效率高的钢带剪切、移动和卷曲设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢带拆捆装置，其能够快速高效的实现钢带的切割、移动和卷曲作业。

本发明的另一目的在于提供一种钢带拆捆系统，其能够将固定的钢带快速高效的进行切割并卷曲成卷簧形状以便回收和运输。

本发明的实施例是这样实现的：

一种钢带拆捆装置，其包括可夹持并切断钢带的钢带剪切机头、用于移动钢带剪切机头以转移钢带的机械臂装置及用于接收机械臂装置转移的钢带并将钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲装置。

在本发明较佳的实施例中，上述钢带剪切机头包括夹持组件及用于切断钢带的切割组件，夹持组件包括卡块、连接有第一刀刃的滑块及用于驱动滑块在第一工位和第二工位之间移动的推进气缸，滑块位于第二工位时，卡块和第一刀刃夹持钢带。

在本发明较佳的实施例中，上述切割组件包括与滑块铰接的第二刀刃，及用于驱动第二刀刃转动以切断钢带的压力气缸，第二刀刃的刀背与滑块之间连接有复位弹簧。

在本发明较佳的实施例中，上述钢带剪切机头还包括用于控制推进气缸和压力气缸工作的控制装置，控制装置电连接有第一接近开关和第二接近开关，当滑块移动至第二工位时，第一接近开关检测到第二刀刃的位置，并控制压力气缸驱动第二刀刃转动以切断钢带；当第二刀刃切断钢带后，第二接近开关检测到第二刀刃的位置，并控制压力气缸的气缸杆复位。

在本发明较佳的实施例中，上述钢带剪切机头连接有至少一个与控制装置电连接的高度传感器。

在本发明较佳的实施例中，上述机械臂装置包括底座及可旋转的安装于底座上的第一支臂，第一支臂远离底座的一端铰接有第二支臂，第二支臂与钢带剪切机头连接。

在本发明较佳的实施例中，上述钢带卷曲装置包括机座，机座连接有用于将钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲组件及用于接收机械臂装置转移的钢带并输送至钢带卷曲组件的钢带输送组件。

在本发明较佳的实施例中，上述钢带输送组件包括上下平行布置的输送压辊和输送驱动辊，及用于驱动输送驱动辊旋转的伺服输送电机，输送压辊的一端与机座铰接，机座连接有用于驱动输送压辊绕铰接的一端转动的气缸。

在本发明较佳的实施例中，上述钢带卷曲组件包括平行布置的基板和活动板，及与基板和活动板均转动连接的枢轴，活动板可绕枢轴转动，基板连接有可旋转的第一卷曲辊，活动板连接有可旋转的第二卷曲辊，第一卷曲辊和第二卷曲辊之间形成供钢带穿过的通道，活动板绕枢轴转动时带动第二卷曲辊挤压通道，基板连接有用于对穿过通道的钢带进行阻挡的挡带块。

本发明还提供了一种钢带拆捆系统，其包括上述的钢带拆捆装置，及用于放置钢卷的支撑座，钢带捆扎于钢卷上。

本发明实施例的有益效果是：该钢带拆捆装置包括可夹持并切断钢带的钢带剪切机头、用于移动钢带剪切机头切断的钢带的机械臂装置及用于接收机械臂装置移动的钢带并将钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲装置。该钢带拆捆装置能够快速高效的实现钢带的切割、移动和卷曲作业。本发明还提供了一种包括上述钢带拆捆装置的钢带拆捆系统，该钢带拆捆系统能够将固定的钢带快速高效的进行切割并卷曲成卷簧形状以便于回收和运输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的钢带拆捆系统的的结构示意图；

图2为本发明实施例1中机械臂装置和钢带剪切机头的结构示意图；

图3为本发明实施例1中连接座和钢带剪切机头的结构示意图；

图4为本发明实施例1中连接座和钢带剪切机头的剖视图；

图5为本发明实施例1中钢带剪切机头的剖视图；

图6为图5中A-A处的剖视图；

图7为图5中B-B处的剖视图；

图8为本发明实施例1中钢带卷曲装置的结构示意图；

图9为本发明实施例1中钢带卷曲组件的剖视图。

图中：001-钢带拆捆装置；002-钢带拆捆系统；100-钢带剪切机头；101-凸块；102-滑槽；110-夹持组件；111-卡块；112-滑块；113-第一刀刃；114-推进气缸；120-切割组件；121-第二刀刃；122-压力气缸；123-刀背；124-复位弹簧；125-滚轮；126-压块；130-控制装置；140-第一接近开关；150-第二接近开关；160-高度传感器；200-机械臂装置；210-底座；220-第一支臂；230-第二支臂；240-连接座；250-平衡气缸；260-球座；270-球头；300-钢带卷曲装置；301-机座；310-钢带输送组件；311-输送压辊；312-输送驱动辊；313-伺服输送电机；314-气缸；320-钢带卷曲组件；321-基板；322-活动板；323-枢轴；324-第一卷曲辊；325-第二卷曲辊；326-通道；327-挡带块；328-挡带导块；329-弹性件；330-引导面；331-挡带块驱动气缸；332-第三接近开关；333-活动板驱动气缸；334-第一限位导块；335-第二限位导块；400-支撑座。

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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中部”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1、图2和图8所示，本实施例提供一种钢带拆捆系统002，其包括钢带拆捆装置001及用于放置钢卷的支撑座400，钢卷上套设有钢带；其中，钢带拆捆装置001包括可夹持并切断钢带的钢带剪切机头100、用于移动钢带剪切机头100以转移钢带的机械臂装置200及用于接收机械臂装置200转移的钢带并将钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲装置300。

请参照图3、图4、图5、图6和图7所示，钢带剪切机头100包括夹持组件110及用于切断钢带的切割组件，夹持组件包括卡块111、连接有第一刀刃113的滑块112及用于驱动滑块112在第一工位和第二工位之间移动的推进气缸114，滑块112位于第二工位时，卡块111和第一刀刃113夹持钢带。切割组件120包括与滑块112铰接的第二刀刃121，及用于驱动第二刀刃121转动以切断钢带的压力气缸122，第二刀刃121的刀背123与滑块112之间连接有复位弹簧124，压力气缸122的气缸杆连接有压块126，滑块112位于第二工位时，压块126抵压刀背123；钢带剪切机头100还包括用于控制推进气缸114和压力气缸122工作的控制装置130，控制装置130电连接有第一接近开关140和第二接近开关150，当滑块112移动至第二工位时，第一接近开关140检测到第二刀刃121的位置，并控制压力气缸122驱动第二刀刃121转动以切断钢带；当第二刀刃121切断钢带后，第二接近开关150检测到第二刀刃121的位置，并控制压力气缸122的气缸杆复位停止抵压第二刀刃121。钢带剪切机头100的两端分别连接有一个高度传感器160，高度传感器160为竖直布置的激光传感器，激光传感器和控制装置130电连接。

机械臂装置200包括底座210及可旋转的安装于底座210上的第一支臂220，第一支臂220远离底座210的一端铰接有第二支臂230，第二支臂230与钢带剪切机头100连接。底座210连接有用于驱动第一支臂220相对底座210旋转的第一电机，第一支臂220与第二支臂230的铰接处设有用于驱动第二支臂230相对第一支臂220转动的第二电机。

钢带卷曲装置300包括机座301，机座301连接有用于将钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲组件320及用于接收机械臂装置200移动的钢带并输送至钢带卷曲组件320的钢带输送组件310。钢带输送组件310包括上下平行布置的输送压辊311和输送驱动辊312，及用于驱动输送驱动辊312旋转的伺服输送电机313，输送压辊311的一端与机座301铰接，机座301连接有用于驱动输送压辊311转动的气缸314。

请参照图9所示，钢带卷曲组件320包括平行布置的基板321和活动板322，及与基板321和活动板322均转动连接的枢轴323，活动板322可绕枢轴323转动，基板321连接有可旋转的第一卷曲辊324，活动板322连接有可旋转的第二卷曲辊325，第一卷曲辊324和第二卷曲辊325之间形成供钢带穿过的通道326，活动板322绕枢轴323转动时带动第二卷曲辊325挤压通道326，基板321连接有用于对穿过通道326的钢带进行阻挡的挡带块327。第一卷曲辊324连接有用于驱动其旋转的第三电机，第二卷曲辊325连接有用于驱动其旋转的第四电机，基板321与挡带块327的中部通过平行于枢轴323的转轴转动连接，挡带块327为г形，挡带块327的一端连接有朝向通道326的挡带导块328，另一端通过两个弹性件329与基板321连接，弹性件329包括伸缩螺杆及套设于伸缩螺杆上的弹簧，挡带导块328具有与第二卷曲辊325配合的弧形的引导面330。活动板322连接有用于驱动挡带块327转动的挡带块驱动气缸331，基板321连接有用于驱动活动板322相对枢轴323转动的活动板驱动气缸333。基板321连接有第三接近开关332，当钢带穿过通道326时抵压活动板322，并使活动板322转动时，第三接近开关332检测到活动板322的位置，并控制挡带块驱动气缸331驱动挡带导块328摆动以挤压钢带；当钢带脱离通道326使活动板322反向摆动时，第三接近开关332检测到活动板322的位置，并控制挡带块驱动气缸331停止驱动挡带导块328摆动挤压钢带，此时弹性件329通过弹性应力驱动挡带导块328反向摆动，使卷曲后的钢带脱离落下。

本发明提供的钢带拆捆系统002使用机械臂装置200驱动钢带剪切机头100在支撑座400和钢带卷曲装置300之间移动，当机械臂装置200将钢带剪切机头100移动至支撑座400上方设置的钢卷处时，钢带剪切机头100夹持套设于钢卷上的钢带并将钢带切断，随后机械臂装置200将钢带剪切机头100及钢带剪切机头100夹持的钢带转移至钢带卷曲装置300处，钢带卷曲装置300接收机械臂装置200移动的钢带并将钢带卷曲成卷簧，机械臂装置200将钢带剪切机头100移动至支撑座400上方进行下一次作业。

钢带剪切机头100作业时，控制装置130控制推进气缸114驱动滑块112从第一工位移动至第二工位，第一刀刃113移动至卡块111的下方，并将钢带限定于第一刀刃113和卡块111之间，此时第一接近开关140检测到第二刀刃121的位置，并控制压力气缸122驱动压块126抵压第二刀刃121转动以切断钢带；当第二刀刃121切断钢带后，第二接近开关150检测到第二刀刃121的位置，并控制压力气缸122的气缸杆复位收回停止抵压第二刀刃121，第二刀刃121的刀背123与滑块112之间连接的复位弹簧124带动第二刀刃121抬起复位。

随后，控制装置130控制机械臂装置200将钢带剪切机头100移动钢带卷曲装置300处，具体的，机械臂装置200并使用第一电机驱动第一支臂220沿水平方向旋转，使用第二电机驱动第二支臂230沿竖直方向转动，从而调节与第二支臂230连接的钢带剪切机头100的水平方位和竖直方位，直至钢带剪切机头100两端设置的高度传感器160检测的高度与第一预设高度相同，使钢带剪切机头100位于钢带卷曲装置300的钢带输送组件310上方，此时钢带输送组件310中的输送压辊311与输送驱动辊312呈90度角布置，控制装置130控制推进气缸114驱动滑块112从第二工位移动至第一工位，第一刀刃113随着滑块112收回并停止与卡块111夹持钢带，钢带落到钢带输送组件310的输送驱动辊312上，气缸314驱动输送压辊311旋转，使输送压辊311和输送驱动辊312平行布置将钢带夹持，伺服输送电机313驱动输送驱动辊312旋转将位于输送压辊311和输送驱动辊312之间的钢带输送至钢带卷曲组件320的通道326中，钢带卷曲组件320中的第一卷曲辊324和第二卷曲辊325之间形成的通道326对钢带进行限位，同时通过第三电机和第四电机分别驱动第一卷曲辊324和第二卷曲辊325以相同的牵引方向和线速度旋转，驱动钢带沿第一卷曲辊324和第二卷曲辊325的牵引方向移动，在钢带沿牵引方向移动的过程中，活动板驱动气缸333驱动活动板322绕枢轴323转动，以驱动第二卷曲辊325向靠近第一卷曲辊324方向转动来挤压穿过通道326的钢带，使钢带受到向下弯曲的挤压力，同时钢带的一端穿过通道326后被基板321连接的挡带块327阻挡后进一步受到向下弯曲的挤压力，钢带受到的向下弯曲的挤压力最终克服其自身的弯曲屈服应力使其卷曲形成卷簧，随后气缸314驱动输送压辊311反向旋转，使输送压辊311和输送驱动辊312呈90度角布置以待下次作业；当钢带从钢带剪切机头100上落下后，控制装置130驱动机械臂装置200驱动钢带剪切机头100反向移动至支撑座400上的钢卷上方，直至钢带剪切机头100两端设置的高度传感器160检测的高度与第二预设高度相同，使钢带剪切机头100位于钢卷上套设的下一钢带的侧方，循环进行上述工序，实现自动化钢带切割、转移和卷曲作业。

在滑块112的侧壁设有至少一条平行于其移动轨迹的滑槽102，钢带剪切机头100连接有滑动设于滑槽102内的凸块101。本实施例中，滑块112的两侧侧壁均设有一条滑槽102。当推进气缸114驱动滑块112在第一工位和第二工位之间移动时，滑块112两侧设置的滑槽102能够与凸块101动配合，提高滑块112移动时的稳定性，保持滑块稳定的移动。

为了使滑块112在第一工位和第二工位之间移动时，保证第二刀刃121与压块126之间稳定的相对移动，在第二刀刃121的刀背123连接有可转动的滚轮125，当滑块112在第一工位和第二工位之间移动时，压块126抵压滚轮125。在第二刀刃121随滑块112移动时，压块126能够平稳的抵压滚轮125，减小压块126与刀背123直接接触时的阻力，提高设备的运行稳定性，避免摩擦阻力影响设备的运作。

在第二支臂230远离第一支臂220的一端铰接有连接座240，连接座240与钢带剪切机头100之间通过四个平衡气缸250连接，连接座240连接有球座260，钢带剪切机头连接有转动设于球座260上的球头270。在机械臂装置200移动钢带剪切机头100时，钢带剪切机头100通过球头270与机械臂装置200连接的球座260动配合的连接，并通过四个平衡气缸250调节钢带剪切机头100的水平度，保持钢带剪切机头100移动时的水平稳定。

将挡带块327的形状设计为г形，使挡带块327的中部与基板321铰接，且其一端连接有朝向通道326的挡带导块328，另一端通过弹性件329与基板321连接，使用者可以调节弹性件329对挡带块327的的弹性牵引力来调节挡带块327的转动角度，来调节挡带导块328对钢带的挤压力的大小。挡带导块328具有与第二卷曲辊325配合的弧形的引导面330，当钢带穿过通道326后，进入弧形的引导面330与第二卷曲辊325表面形成的间隙中，此时钢带的底部受到第二卷曲辊325向上的挤压力，钢带的上部受到引导面330向下的挤压力，使钢带顺间隙移动并卷曲。

活动板322连接有第一限位导块334和第二限位导块335，第一限位导块334位于通道326上方，第二限位导块335位于通道326的下方。设于通道326上下的第一限位导块334和第二限位导块335能够引导钢带顺利的进入通道326完成卷曲作业。

本实施例中基板321连接有第三接近开关332，当钢带穿过通道326时抵压活动板322，使活动板322转动以便第三接近开关332检测到活动板322的位置，并控制挡带块驱动气缸331驱动挡带导块328摆动以挤压钢带；当钢带脱离通道326使活动板322反向摆动时，第三接近开关332检测到活动板322的位置，并控制挡带块驱动气缸331停止驱动挡带导块328摆动挤压钢带，此时弹性件329通过弹性应力驱动挡带导块328反向摆动，使卷曲后的钢带脱离落下。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢带拆捆装置，其特征在于，其包括可夹持并切断钢带的钢带剪切机头、用于移动所述钢带剪切机头以转移所述钢带的机械臂装置及用于接收所述机械臂装置转移的所述钢带并将所述钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲装置；

所述钢带剪切机头包括夹持组件及用于切断所述钢带的切割组件，所述夹持组件包括卡块、连接有第一刀刃的滑块及用于驱动所述滑块在第一工位和第二工位之间移动的推进气缸，所述滑块位于所述第二工位时，所述卡块和所述第一刀刃夹持所述钢带；

所述切割组件包括与所述滑块铰接的第二刀刃，及用于驱动所述第二刀刃转动以切断所述钢带的压力气缸，所述第二刀刃的刀背与所述滑块之间连接有复位弹簧；

所述钢带剪切机头还包括用于控制所述推进气缸和所述压力气缸工作的控制装置，所述控制装置电连接有第一接近开关和第二接近开关，当所述滑块移动至所述第二工位时，所述第一接近开关检测到所述第二刀刃的位置，并控制所述压力气缸驱动所述第二刀刃转动以切断所述钢带；当所述第二刀刃切断所述钢带后，所述第二接近开关检测到所述第二刀刃的位置，并控制所述压力气缸的气缸杆复位；

所述机械臂装置包括底座及可旋转的安装于所述底座上的第一支臂，所述第一支臂远离所述底座的一端铰接有第二支臂，所述第二支臂与所述钢带剪切机头连接；

所述钢带卷曲装置包括机座，所述机座连接有用于将所述钢带卷曲成卷簧的钢带卷曲组件及用于接收所述机械臂装置转移的所述钢带并输送至所述钢带卷曲组件的钢带输送组件。

2.根据权利要求1所述的钢带拆捆装置，其特征在于，所述钢带剪切机头连接有至少一个与所述控制装置电连接的高度传感器。

3.根据权利要求1所述的钢带拆捆装置，其特征在于，所述钢带输送组件包括上下平行布置的输送压辊和输送驱动辊，及用于驱动所述输送驱动辊旋转的伺服输送电机，所述输送压辊的一端与所述机座铰接，所述机座连接有用于驱动所述输送压辊绕铰接的一端转动的气缸。

4.根据权利要求1所述的钢带拆捆装置，其特征在于，所述钢带卷曲组件包括平行布置的基板和活动板，及与所述基板和所述活动板均转动连接的枢轴，所述活动板可绕所述枢轴转动，所述基板连接有可旋转的第一卷曲辊，所述活动板连接有可旋转的第二卷曲辊，所述第一卷曲辊和所述第二卷曲辊之间形成供钢带穿过的通道，所述活动板绕所述枢轴转动时带动所述第二卷曲辊挤压所述通道，所述基板连接有用于对穿过所述通道的所述钢带进行阻挡的挡带块。

5.一种钢带拆捆系统，其特征在于，其包括如权利要求1-4中任一项所述的钢带拆捆装置，及用于放置钢卷的支撑座，所述钢带捆扎于所述钢卷上。

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