CN107696679A - 卷筒料分切机自动上料放料机构 - Google Patents

Abstract

一种卷筒料分切机自动上料放料机构，包括上料定位装置、料卷提升装置、料卷夹紧装置、料卷纠偏装置以及相应的控制系统；操作人员通过控制系统的人机界面中输入所要加工料卷的长度、直径、速度等参数后，PLC计算上料定位装置、料卷提升装置、料卷夹紧装置、料卷纠偏装置需要运行的位置并控制各装置按照预先设定的程序完成相应的动作，完成上料和放料过程，上料及料卷调整环节的自动化水平得到很大提高，生产效率也随之提高，工时消耗减少，交货周期缩短，生产成本降低。

Description

卷筒料分切机自动上料放料机构

技术领域

本发明涉及凹版印刷行业一种卷筒料分切机的自动上料放料机构。

背景技术

随着印刷市场竞争的日趋加剧，现代印刷企业为摆脱行业同质化竞争的被动局面而更好的生存和发展，都在印刷品种、交货周期、印品质量等诸多方面寻求优于竞争对手的突破。

分切机是凹版印刷行业中将一大卷宽幅纸张、薄膜、铝箔等薄材料分切成不同宽度小卷的印前、印后设备。随着现代加工技术、控制技术及检测技术等的快速发展，分切机的生产速度也越来越高。但是，上料及料卷调整等辅助环节并没有大的变化，其所耗费的时间在整个生产过程中所占的比例也越来越高，成为制约印刷企业交货周期的瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，通过提高上料及料卷调整环节的自动化水平，减少工时消耗，缩短交货周期，降低生产成本，增强企业市场竞争能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种卷筒料分切机自动上料放料机构，其特征在于：包括上料定位装置、料卷提升装置、料卷夹紧装置、料卷纠偏装置以及相应的控制系统；所述料卷提升装置位于料卷夹紧装置后部，二者通过侧板撑档连接；所述料卷纠偏装置位于料卷提升装置后部，二者通过移动架相连接；

所述的上料定位装置包括地基、零位传感器、直线减速机、直线滑块、连接套、活动限位板、料卷、直线导轨、辊轮、预埋轴瓦；所述上料定位装置位于卷筒料分切机上料侧地基的预留沟槽中，定位面为活动限位板，所述连接套可推动活动限位板移动，活动限位板后侧安装有直线滑块，直线滑块可以在低于坑面高度的定位直线导轨上滑动；所述辊轮略高于坑面高度，辊轮上部托起料卷，辊轮两端有预埋轴瓦；

所述的料卷提升装置为左右结构，左侧结构包括左侧板、油缸销轴、侧板转轴、角度传感器、侧板支座、油缸接头、提升油缸、油缸支座、移动架、侧板撑档；所述料卷提升装置中左侧板、右侧板及侧板撑档连接成一个刚性部件，左侧板左侧连接有油缸销轴，油缸销轴可绕固定于侧板支座上的侧板转轴转动，转动的动力来源为安装于两侧的提升油缸（含配套液压站），提升油缸前部有油缸接头，尾部有油缸支座，油缸支座和侧板支座均安装在移动架上，移动架为用钢板、型材焊接而成的部件；料卷提升装置左侧另外安装一角度传感器，角度传感器位于左侧板支座左侧的侧板转轴端部，角度传感器通过与油缸销轴连接对左侧板的位置实时进行检测，并反馈给PLC控制系统；所述的料卷提升装置右侧结构无角度传感器，其余部分同左侧结构相同；

所述的料卷夹紧装置包括减速电机、放料架、移动齿条、移动齿轮、直线导轨、直线滑块、机械限位块、光电限位开关、磁粉制动器、磁粉制动器支撑座、保护罩壳、传动轴、锁紧螺母、推力轴承、推力轴、固定顶尖、活动顶尖、夹紧气缸、隔套、轴承压盖和位置光栅检测装置。所述料卷夹紧装置中的移动齿条、上端直线导轨、下端直线导轨均固定于侧板撑档上；左侧减速电机固定在左侧放料架上，电机输出轴安装有移动齿轮，左侧放料架通过直线滑块与上端直线导轨和下端直线导轨连接，可在导轨左右方向滑动。右侧减速电机固定在右侧放料架上，电机输出轴安装有移动齿轮，右侧放料架通过直线滑块与上端直线导轨和下端直线导轨连接，可在导轨左右方向滑动，移动位置通过位置光栅检测装置进行检测。左侧放料架和右侧放料架左右两侧安装有机械限位块和光电限位开关。左侧放料架为钢板、型材焊接而成，加工有安装传动轴的孔，传动轴通过左侧锁紧螺母和左侧推力轴承固定在孔中；传动轴前端安装有固定顶尖，通过键传递扭矩；传动轴尾部安装有磁粉制动器，磁粉制动器通过磁粉制动器支撑座固定于左侧放料架上，外部安装有保护罩壳。右侧放料架为钢板、型材焊接而成，加工有安装推力轴的孔，推力轴与孔中间镶有耐磨套，推力轴前端安装有活动顶尖，尾部安装有夹紧气缸。活动顶尖通过右侧锁紧螺母、隔套、右侧推力轴承和轴承压盖连接于推力轴上。

所述的料卷纠偏装置包括导套副、导套副支座、左立板、右立板、纠偏油缸、纠偏油缸连接头、纠偏油缸尾部支座组成。料卷纠偏装置通过导套副连接于分切机左立板和右立板上，导套副两端的导套副支座固定于移动架上。纠偏油缸通过纠偏油缸连接头与移动架连接，通过纠偏油缸尾部支座固定于右立板上，纠偏油缸配有整套纠偏系统。

所述的控制系统核心为PLC，输入变量主要有分切料卷直径、长度、分切速度、提升装置编码器参数、光栅位置传感器参数以及其它部件检测参数等，输出变量主要有上料定位装置位移参数、固定顶尖移动位置参数、活动顶尖移动位置参数、夹紧气缸夹紧以及设备其它部件需要的控制参数等。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

（1）采用本发明的结构，操作人员通过控制系统的人机界面中输入所要加工料卷的长度、直径、速度等参数后，PLC计算上料定位装置、料卷提升装置、料卷夹紧装置、料卷纠偏装置需要运行的位置并控制各装置按照预先设定的程序完成相应的动作，完成上料和放料过程，上料及料卷调整环节的自动化水平得到很大提高，减少了操作人员的作业强度；

（2）采用本发明的结构，生产效率也随之提高，工时消耗减少，交货周期缩短，生产成本降低，企业市场竞争能力得到很大增强。

附图说明

图1是本发明整体结构的左侧视图；

图2是本发明上料定位装置示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明料卷提升装置示意图；

图5是图4的左视图；

图6是本发明料卷夹紧装置示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是本发明料卷纠偏装置示意图；

图9是本发明控制系统原理图。

图符说明：1.上料定位装置；2.料卷提升装置；3.料卷夹紧装置；4.料卷纠偏装置；5.地基；6.零位传感器；7.直线减速机；8.直线滑块；9.连接套；10.活动限位板；11.料卷；12.定位直线导轨；13.辊轮；14.预埋轴瓦；15.左侧板；16.油缸销轴；17.侧板转轴；18.角度传感器；19.侧板支座；20.油缸接头；21.提升油缸；22.油缸支座；23.移动架；24.侧板撑档；25.右侧板；26.导套副支座；27.机械限位块；28.光电限位开关；29.移动齿条；30.上端直线导轨；31.左侧减速电机；32.左侧放料架；33.下端直线导轨；34.位置光栅检测装置；35.右侧放料架；36.右侧减速电机；37.移动齿轮；38.直线滑块；39.保护罩壳；40.磁粉制动器；41.磁粉制动器支撑座；42.左侧锁紧螺母；43.左侧推力轴承；44.传动轴；45.键；46.固定顶尖；47.活动顶尖；48.右侧锁紧螺母；49.隔套；50.右侧推力轴承；51.轴承压盖；52.推力轴；53.耐磨套；54.夹紧气缸；55.导套副；56.左立板；57.纠偏油缸连接头；58.纠偏油缸；59.纠偏油缸尾部支座；60.右立板。

具体实施方式

图1是本发明整体结构的左侧视图，包括上料定位装置1、料卷提升装置2、料卷夹紧装置3、料卷纠偏装置4以及相应的控制系统；操作人员在控制系统的人机界面中输入要分切的料卷直径、长度、分切速度等参数后，将料卷推入上料定位装置，上料放料机构自动完成料卷的上料、放料过程。

图2是本发明上料定位装置1示意图；图3是图2的俯视图；所述的上料定位装置1包括地基5、零位传感器6、直线减速机7、直线滑块8、连接套9、活动限位板10、直线导轨12、辊轮13、预埋轴瓦14，料卷11通过自重紧贴于活动限位板10；所述上料定位装置位于卷筒料分切机上料侧地基5的预留沟槽中，定位面为活动限位板10，所述连接套9可推动活动限位板10移动，活动限位板10后侧安装有直线滑块8，直线滑块8可以在低于坑面高度的定位直线导轨12上滑动；所述辊轮13略高于坑面高度，辊轮13上部托起料卷11，辊轮13两端有预埋轴瓦14；

操作人员将需要分切的料卷11推入料卷定位装置并输入相应参数后，以零位传感器6定位的直线减速机7根据PLC计算变量移动，通过连接套9推动活动限位板10移动至需要位置。操作人员可左右推动靠略高于坑面高度的辊轮13托起的料卷11，使其位置居中。控制系统接收到操作人员输入的料卷直径、长度参数后，PLC程序计算活动定位板10需要运行的位置，并通过直线减速机7驱动活动定位板10至相应位置。

图4是本发明所述料卷提升装置2示意图；图5是图4的左视图；所述的料卷提升装置为左右结构，左侧结构包括左侧板15、油缸销轴16、侧板转轴17、角度传感器18、左侧板支座19、油缸接头20、提升油缸21、油缸支座22、移动架23、侧板撑档24；所述料卷提升装置2中左侧板15、右侧板25及侧板撑档24连接成一个刚性部件，左侧板15左侧连接有油缸销轴16，油缸销轴16可绕固定于侧板支座19上的侧板转轴17转动，转动的动力来源为安装于两侧的提升油缸（含配套液压站）21，提升油缸21前部有油缸接头20，尾部有油缸支座22，油缸支座22和侧板支座19均安装在移动架23上，移动架23为用钢板、型材焊接而成的部件；料卷提升装置左侧另外安装一角度传感器18，角度传感器18位于左侧板支座19左侧的侧板转轴17端部，角度传感器18通过与油缸销轴16连接对左侧板15的位置实时进行检测，并反馈给PLC控制系统；所述的料卷提升装置右侧结构无角度传感器，其余部分同左侧结构相同；

控制系统接收到操作人员输入的料卷直径、长度参数后，PLC程序计算左侧板15、右侧板25需要运行的位置，并打开提升油缸21的电磁阀使油缸运行至相应位置，侧板转轴17端部安装的角度传感器18对左侧板15、右侧板25的位置实时进行检测，并反馈给PLC控制系统。

图6是本发明所述料卷夹紧装置3示意图；图7是图6的俯视图；所述的料卷夹紧装置包括减速电机31、左侧放料架32、右侧放料架35、移动齿条29、移动齿轮37、上端直线导轨30、下端直线导轨33、直线滑块38、机械限位块27、光电限位开关28、磁粉制动器40、磁粉制动器支撑座41、保护罩壳39、传动轴44、锁紧螺母42、推力轴承43、推力轴52、固定顶尖46、活动顶尖47、夹紧气缸54、隔套49、轴承压盖51和位置光栅检测装置34。所述料卷夹紧装置3中的移动齿条29、上端直线导轨30、下端直线导轨33均固定于侧板撑档24上；左侧减速电机31固定在左侧放料架32上，电机输出轴安装有移动齿轮37，左侧放料架32通过直线滑块38与上端直线导轨30和下端直线导轨33连接，可在导轨左右方向滑动；右侧减速电机36固定在右侧放料架35上，电机输出轴安装有移动齿轮37，右侧放料架35通过直线滑块38与上端直线导轨30和下端直线导轨33连接，可在导轨左右方向滑动，移动位置通过位置光栅检测装置34进行检测；左侧放料架32和右侧放料架35左右两侧安装有机械限位块27和光电限位开关28；左侧放料架32为钢板、型材焊接而成，加工有安装传动轴44的孔，传动轴44通过左侧锁紧螺母42和左侧推力轴承43固定在孔中；传动轴44前端安装有固定顶尖46，通过键45传递扭矩；传动轴44尾部安装有磁粉制动器40，磁粉制动器40通过磁粉制动器支撑座41固定于左侧放料架32上，外部安装有保护罩壳39；右侧放料架35为钢板、型材焊接而成，加工有安装推力轴52的孔，推力轴52与孔中间镶有耐磨套53，推力轴52前端安装有活动顶尖47，尾部安装有夹紧气缸54；活动顶尖47通过右侧锁紧螺母48、隔套49、右侧推力轴承50和轴承压盖51连接于推力轴52上。

控制系统接收到操作人员输入的料卷直径、长度参数后，PLC程序计算左侧放料架32、右侧放料架35需要运行的位置，并通过两放料架尾座处的减速电机及齿轮齿条传动机构驱动两放料架运行至相应位置后，实现初步定位，减速电机制动器通电自动锁紧；料卷夹紧气缸54伸出后顶紧料卷，实现料卷的最终夹紧；同时，通过手动按钮，可以将上机后料卷整体进行左右移动。

图8是本发明所述料卷纠偏装置4示意图；所述的料卷纠偏装置4包括导套副54、导套副支座26、左立板56、右立板60、纠偏油缸58、纠偏油缸连接头57、纠偏油缸尾部支座59组成；料卷纠偏装置4通过导套副55连接于分切机左立板56和右立板60上，导套副55两端的导套副支座26固定于移动架23上；纠偏油缸58通过纠偏油缸连接头57与移动架23连接，通过纠偏油缸尾部支座59固定于右立板60上，纠偏油缸58配有整套纠偏系统，可根据料卷作为位置进行纠边或纠线作业。

图9是本发明所述控制系统原理图，分切机PLC控制系统输入变量主要有分切料卷直径、长度、分切速度、提升装置编码器参数、光栅位置传感器参数以及其它部件检测参数等，输出变量主要有上料定位装置位移参数、固定顶尖移动位置参数、活动顶尖移动位置参数、夹紧气缸夹紧以及设备其它部件需要的控制参数等。通过PLC控制系统的参数运算，移动活动限位板10完成料卷11的定位过程，移动左侧放料架32和右侧放料架35完成料卷11的夹紧准备，控制夹紧气缸54的给气完成料卷11的最终夹紧。

Claims (2)

1.卷筒料分切机自动上料放料机构，其特征在于：包括上料定位装置（1）、料卷提升装置（2）、料卷夹紧装置（3）、料卷纠偏装置（4）以及相应的控制系统；所述料卷提升装置位于料卷夹紧装置后部，二者通过侧板撑档（24）连接；所述料卷纠偏装置位于料卷提升装置后部，二者通过移动架（23）相连接；

所述的上料定位装置（1）包括地基（5）、零位传感器（6）、直线减速机（7）、直线滑块（8）、连接套（9）、活动限位板（10）、直线导轨（12）、辊轮（13）、预埋轴瓦（14），料卷（11）通过自重紧贴于活动限位板（10）；所述上料定位装置（1）位于卷筒料分切机上料侧地基（5）的预留沟槽中，定位面为活动限位板（10），所述连接套（9）可推动活动限位板（10）移动，活动限位板（10）后侧安装有直线滑块（8），直线滑块（8）可以在低于坑面高度的定位直线导轨（12）上滑动；所述辊轮（13）略高于坑面高度，辊轮（13）上部托起料卷（11），辊轮（13）两端有预埋轴瓦（14）；

所述的料卷提升装置（2）为左右结构，左侧结构包括左侧板（15）、油缸销轴（16）、侧板转轴（17）、角度传感器（18）、侧板支座（19）、油缸接头（20）、提升油缸（21）、油缸支座（22）、移动架（23）、侧板撑档（24）；所述料卷提升装置中左侧板（15）、右侧板（25）及侧板撑档（24）连接成一个刚性部件，左侧板（15）左侧连接有油缸销轴（16），油缸销轴（16）可绕固定于侧板支座（19）上的侧板转轴（17）转动，转动的动力来源为安装于两侧的提升油缸（含配套液压站）（21），提升油缸（21）前部有油缸接头（20），尾部有油缸支座（22），油缸支座（22）和侧板支座（19）均安装在移动架（23）上，移动架（23）为用钢板、型材焊接而成的部件；料卷提升装置左侧另外安装一角度传感器（18），角度传感器（18）位于左侧板支座（19）左侧的侧板转轴（17）端部，角度传感器（18）通过与油缸销轴（16）连接对左侧板（15）的位置实时进行检测，并反馈给PLC控制系统；所述的料卷提升装置右侧结构无角度传感器，其余部分同左侧结构相同；

所述的料卷夹紧装置（3）包括左侧减速电机（31）、右侧减速电机（36）、左侧放料架（32）、右侧放料架（35）、移动齿条（29）、移动齿轮（37）、上端直线导轨（30）、下端直线导轨（33）、直线滑块（38）、机械限位块（27）、光电限位开关（28）、磁粉制动器（40）、磁粉制动器支撑座（41）、保护罩壳（39）、传动轴（44）、锁紧螺母（42）、左侧推力轴承（43）、右侧推力轴承（50）、推力轴（52）、固定顶尖（46）、活动顶尖（47）、夹紧气缸（54）、隔套（49）、轴承压盖（51）和位置光栅检测装置（34）；

所述料卷夹紧装置（3）中的移动齿条（29）、上端直线导轨（30）、下端直线导轨（33）均固定于侧板撑档（24）上；左侧减速电机（31）固定在左侧放料架（32）上，电机输出轴安装有移动齿轮（37），左侧放料架（32）通过直线滑块（38）与上端直线导轨（30）和下端直线导轨（33）连接，可在导轨左右方向滑动；右侧减速电机（36）固定在右侧放料架（35）上，电机输出轴安装有移动齿轮（37），右侧放料架（35）通过直线滑块（38）与上端直线导轨（30）和下端直线导轨（33）连接，可在导轨左右方向滑动，移动位置通过位置光栅检测装置（34）进行检测；左侧放料架（32）和右侧放料架（35）左右两侧安装有机械限位块（27）和光电限位开关（28）；左侧放料架（32）为钢板、型材焊接而成，加工有安装传动轴（44）的孔，传动轴（44）通过左侧锁紧螺母（42）和左侧推力轴承（43）固定在孔中；传动轴（44）前端安装有固定顶尖（46），通过键（45）传递扭矩；传动轴（44）尾部安装有磁粉制动器（40），磁粉制动器（40）通过磁粉制动器支撑座（41）固定于左侧放料架（32）上，外部安装有保护罩壳（39）；右侧放料架（35）为钢板、型材焊接而成，加工有安装推力轴（52）的孔，推力轴（52）与孔中间镶有耐磨套（53），推力轴（52）前端安装有活动顶尖（47），尾部安装有夹紧气缸（54）；活动顶尖（47）通过右侧锁紧螺母（48）、隔套（49）、右侧推力轴承（50）和轴承压盖（51）连接于推力轴（52）上；

所述的料卷纠偏装置（4）包括导套副（55）、导套副支座（26）、左立板（56）、右立板（60）、纠偏油缸（58）、纠偏油缸连接头（57）、纠偏油缸尾部支座（59）组成；料卷纠偏装置通过导套副（55）连接于分切机左立板（56）和右立板（60）上，导套副（55）两端的导套副支座（26）固定于移动架（23）上；纠偏油缸（58）通过纠偏油缸连接头（57）与移动架（23）连接，通过纠偏油缸尾部支座（59）固定于右立板（60）上，纠偏油缸（58）配有整套纠偏系统。

2.按权利要求1所述的卷筒料分切机自动上料放料机构，其特征在于：所述的控制系统核心为PLC，输入变量主要有分切料卷直径、长度、分切速度、提升装置编码器参数、光栅位置传感器参数以及其它部件检测参数等，输出变量主要有上料定位装置位移参数、固定顶尖移动位置参数、活动顶尖移动位置参数、夹紧气缸夹紧以及设备其它部件需要的控制参数等。