CN107814239B - 单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，包括安装在非晶薄带收卷机一侧的装卷装置，所述装卷装置的卷芯入口侧配套安装有供卷装置；所述装卷装置包括装卷导轨座，所述装卷导轨座上滑动安装有横向装卷底座，所述横向装卷底座上滑动安装有装卷机座，所述装卷机座的顶端滑动安装有卷芯定位装置，所述装卷机座的顶端还滑动安装有与所述收卷机的收卷主轴配合的顶轴机构；装卷时，由供卷装置将卷芯送入到装卷装置的卷芯定位装置上，卷芯与收卷的收卷主轴对正并套装在卷芯锁紧装置上，实现一次装卷卷芯更换流程；整个过程无需人工干预，由机器自动完成，不仅节省了劳力，还提高了装卷效率。
Description
技术领域
本发明涉及非晶薄带生产设备技术领域，尤其涉及一种非晶薄带生产用全自动收卷机的卷芯更换装置。
背景技术
随着我国非晶合金产业技术的日益成熟，非晶薄带生产工艺及设备的研发，打破了多年来国外技术的封锁，在国内已初具生产规模。由于非晶合金是一个新型高科技产业，以现有的生产技术，远未达到国外公司先进技术水平，实现非晶薄带生产设备的自动化、智能化以及提高产能，降低生产成本，是目前行业内所面临共同课题。以非晶薄带带卷更换为例，目前各生产企业所采用的还是人工更换装卸带卷，劳动强度大，操作技能要求高，换卷时间长，且存在安全隐患。
非晶薄带是将铁基合金在高温熔融状态下喷射到高速旋转的冷却铜棍上，迅速冷却形成非晶薄带，以28～30m/s速度进行卷取，当一个带卷卷取完成后要进行带卷更换，目前的技术还是采用行车吊装，人工装卸带卷的原始方法，通常需要2～3名操作人员，要掌握一定的操作技能，带卷的更换时间取决于操作人员的熟练程度，最快也要3～5分钟，甚至时间更长，由于非晶生产设备在正常生产时是连续喷带，带卷的更换期间，约150～300公斤甚至更多的合格带材不能卷取，造成很大浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种换卷时间短、能够实现全自动装卷的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，包括安装在非晶薄带收卷机一侧的装卷装置，所述装卷装置的卷芯入口侧配套安装有供卷装置；
所述装卷装置包括装卷导轨座，所述装卷导轨座上滑动安装有横向装卷底座，所述横向装卷底座上滑动安装有装卷机座，所述装卷机座的顶端滑动安装有卷芯定位装置，所述装卷机座的顶端还滑动安装有与所述收卷机的收卷主轴配合的顶轴机构；所述供卷装置固定安装在所述横向装卷底座上。
作为一种优选的技术方案，所述卷芯定位装置包括滑动安装在所述装卷机座上的装卷滑台，所述装卷滑台面向所述收卷机的一端固定安装有卷芯托架。
作为一种优选的技术方案，所述卷芯托架包括与卷芯的外径匹配的弧形托板，所述弧形托板上设置有多行轴向分布的滚轮，所述弧形托板上安装有用于调节所述卷芯与所述收卷主轴同轴心的激光传感器。
作为一种优选的技术方案，所述顶轴机构包括位于所述卷芯托架和所述装卷滑台上方的顶轴支架，所述顶轴支架的两侧与所述装卷机座滑动连接，所述顶轴支架内转动安装有顶轴，所述装卷滑台上固定安装有与所述顶轴支架传动连接的顶轴移动气缸；所述顶轴面向所述收卷机的一端设置有与所述收卷主轴的端部配合的锥形头，所述顶轴内设置有吹屑气孔，所述顶轴的尾端安装有与吹气装置连接的气管接头。
作为一种优选的技术方案，所述供卷装置包括固定安装在所述横向装卷底座上的供卷座体，所述供卷座体的顶端安装有底壁倾斜设置且出口端低的卷芯仓，所述供卷座体上安装有供卷转轴，所述供卷转轴传动连接有供卷驱动装置，所述供卷转轴上对称安装有至少两个卡板，所述卷芯仓的底壁上设置有与所述卡板一一对应的卡板槽，所述卡板的顶端伸入所述卡板槽内，所述卡板上设置有分别位于所述供卷转轴两侧且交替从所述卡板槽内伸出到所述卷芯仓底壁上方的前卷芯挡块和后卷芯挡块。
作为一种优选的技术方案，所述供卷驱动装置包括与所述供卷转轴中部固定连接的供卷摇臂，所述供卷摇臂的另一端和所述供卷座体之间铰接有供卷驱动气缸；所述供卷座体上固定安装有供卷气缸支架，所述供卷驱动气缸与所述供卷气缸支架铰接。
作为一种优选的技术方案，所述供卷摇臂与所述供卷转轴之间设置有固定止转的键，所述卡板与所述供卷转轴之间也设置有固定止转的键。
作为一种优选的技术方案，所述装卷导轨座上固定安装有直线滑轨，所述横向装卷底座的底端固定安装有多个与所述直线滑轨配合的滑块；所述装卷导轨座和所述横向装卷底座之间还安装有装卷行走驱动装置。
作为一种优选的技术方案，所述装卷行走驱动装置包括固定安装在所述装卷导轨座上的装卷立装齿条，所述横向装卷底座上安装有装卷行走驱动电机，所述装卷行走驱动电机的动力输出端穿过所述横向装卷底座并安装有与所述装卷立装齿条配合的齿轮。
作为一种优选的技术方案，所述横向装卷底座与所述装卷导轨座之间安装有定位机构，所述定位机构包括安装在所述装卷导轨座上的装卷定位套，所述横向装卷底座上固定安装有装卷定位驱动气缸，所述装卷定位驱动气缸的动力输出端传动连接有穿过所述横向装卷底座并与所述装卷定位套配合的装卷定位锥销。
由于采用了上述技术方案，单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，包括安装在非晶薄带收卷机一侧的装卷装置，所述装卷装置的卷芯入口侧配套安装有供卷装置；所述装卷装置包括装卷导轨座，所述装卷导轨座上滑动安装有横向装卷底座，所述横向装卷底座上滑动安装有装卷机座，所述装卷机座的顶端滑动安装有卷芯定位装置，所述装卷机座的顶端还滑动安装有与所述收卷机的收卷主轴配合的顶轴机构；所述供卷装置固定安装在所述横向装卷底座上；装卷时，由供卷装置将卷芯送入到装卷装置的卷芯定位装置上，卷芯与收卷的收卷主轴对正并套装在卷芯锁紧装置上，实现一次装卷卷芯更换流程；整个过程无需人工干预，由机器自动完成，不仅节省了劳力，还提高了装卷效率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的爆炸图；
图3是本发明实施例供卷装置卷芯锁定状态结构示意图；
图4是本发明实施例供卷装置卷芯锁定状态局部细节图；
图5是本发明实施例供卷装置卷芯释放状态结构示意图；
图6是本发明实施例供卷装置卷芯释放状态局部细节图；
图中：251-卷芯；411-装卷导轨座；412-横向装卷底座；413-装卷立装齿条；414-装卷行走驱动电机；415-装卷机座；421-装卷滑台；422-弧形托板；423-滚轮；424-激光传感器；431-顶轴；432-顶轴支架；433-顶轴移动气缸；434-锥形头；435-吹屑气孔；436-气管接头；441-供卷座体；442-卷芯仓；451-供卷转轴；453-供卷驱动气缸；454-卡板；455-前卷芯挡块；456-后卷芯挡块；461-装卷定位套；462-装卷定位驱动气缸；463-装卷定位锥销。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
如图1和图2所示，单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，包括安装在非晶薄带收卷机一侧的装卷装置，所述装卷装置的卷芯入口侧配套安装有供卷装置；
所述装卷装置包括装卷导轨座411，所述装卷导轨座411上滑动安装有横向装卷底座412，所述装卷导轨座411上固定安装有直线滑轨，所述横向装卷底座412的底端固定安装有多个与所述直线滑轨配合的滑块；所述装卷导轨座411和所述横向装卷底座412之间还安装有装卷行走驱动装置，所述装卷行走驱动装置包括固定安装在所述装卷导轨座411上的装卷立装齿条413，立式齿条不会积聚碎屑，容易清理，所述横向装卷底座412上安装有装卷行走驱动电机414，所述装卷行走驱动电机414的动力输出端穿过所述横向装卷底座412并安装有与所述装卷立装齿条413配合的齿轮。
所述横向装卷底座412上滑动安装有装卷机座415，所述装卷机座415的顶端滑动安装有卷芯定位装置，所述卷芯定位装置包括滑动安装在所述装卷机座415上的装卷滑台421，所述装卷滑台421面向所述收卷机的一端固定安装有卷芯托架，所述卷芯托架包括与卷芯251的外径匹配的弧形托板422，所述弧形托板422上设置有多行轴向分布的滚轮423，所述滚轮423外面包覆橡胶材料，起到缓冲卷芯251的作用，所述弧形托板422上安装有用于调节所述卷芯251与所述收卷主轴同轴心的激光传感器424；所述装卷机座415的顶端还滑动安装有与所述收卷机的收卷主轴配合的顶轴机构，所述顶轴机构包括位于所述卷芯托架和所述装卷滑台421上方的顶轴支架432，所述顶轴支架432的两侧与所述装卷机座415滑动连接，所述顶轴支架432内转动安装有顶轴431，所述装卷滑台421上固定安装有与所述顶轴支架432传动连接的顶轴移动气缸433；所述顶轴431面向所述收卷机的一端设置有与所述收卷主轴的端部配合的锥形头434，所述顶轴431内设置有吹屑气孔435，所述顶轴431的尾端安装有与吹气装置连接的气管接头436。
如图3和图4所示，所述供卷装置包括固定安装在所述横向装卷底座412上的供卷座体441，所述供卷座体441的顶端安装有底壁倾斜设置且出口端低的卷芯仓442，所述供卷座体441上安装有供卷转轴451，所述供卷转轴451传动连接有供卷驱动装置，所述供卷驱动装置包括与所述供卷转轴451中部固定连接的供卷摇臂，所述供卷摇臂与所述供卷转轴451之间设置有固定止转的键，所述供卷摇臂的另一端和所述供卷座体441之间铰接有供卷驱动气缸453；所述供卷座体441上固定安装有供卷气缸支架，所述供卷驱动气缸453与所述供卷气缸支架铰接；所述供卷转轴451上对称安装有至少两个卡板454，所述卡板454与所述供卷转轴451之间也设置有固定止转的键，所述卷芯仓442的底壁上设置有与所述卡板454一一对应的卡板454槽(图中未示出)，所述卡板454的顶端伸入所述卡板454槽内，所述卡板454上设置有分别位于所述供卷转轴451两侧且交替从所述卡板454槽内伸出到所述卷芯仓442底壁上方的前卷芯挡块455和后卷芯挡块456。
所述横向装卷底座412与所述装卷导轨座411之间安装有定位机构，所述定位机构包括安装在所述装卷导轨座411上的装卷定位套461，所述横向装卷底座412上固定安装有装卷定位驱动气缸462，所述装卷定位驱动气缸462的动力输出端传动连接有穿过所述横向装卷底座412并与所述装卷定位套461配合的装卷定位锥销463。
装卷滑台421在气缸的作用下实现装卷滑台421的水平移动，装卷滑台421的前端安装卷芯托架，卷芯托架上安装四排滚轮423组，卷芯托架是接收供卷芯装置提供的卷芯251，卷芯251落入卷芯托架上，卷芯托架上的排组滚轮423外面包覆橡胶材料，起到卷芯251落入时的缓冲作用，避免冲击震动和保护卷芯251不被划伤。工作时，卷芯更换装置轴心与收卷机轴心对正，定位机构的装卷定位锥销463插入装卷导轨座411上安装的装卷定位套461内锁定；当带卷有自动卸卷装置卸下后，启动与装卷滑台421传动连接的气缸，在气缸活塞杆的作用下，推动装卷滑台421移动，将卷芯251推装入收卷机的锁紧轴上，收卷机锁紧轴完成卷芯251锁紧后，滑台后退完成卷芯251更换。
顶轴431上设置吹屑气孔435，吹屑气孔435通过气管接头436连接吹气装置，可以将收卷机卷芯锁紧装置内落入的碎屑吹出，保护设备。
卷芯仓442底为倾斜面，其前端低，尾端高，卷芯251在重力的作用下向前滚动排列，卷芯仓442的前部安装两个卡板454，卡板454为翘板形状，两个卡板454中间固定在供卷转轴451上，供卷转轴451的中部安装供卷摇臂，卡板454和供卷摇臂与供卷转轴451间有键固定止转，摇臂的尾端连接供卷驱动气缸453的气缸活塞杆，气缸通过气缸支座固定在供卷座体441上。如图3和图4所示，气缸活塞杆在原始缩回状态下，卡板454前端升起，高于卷芯仓442底壁面，即前卷芯挡块455从卷芯仓442底壁面伸出，将卷芯251限位止动在卷芯仓442内，当气缸活塞杆伸出，联动卡板454绕供卷转轴451中心旋转，卡板454前位下降，如图5和图6所示，卷芯251失去限位向前滚动，第一个卷芯251落入卷芯托架内，由于卡板454后端升起高于卷芯仓442底壁面，即后卷芯挡块456从卷芯仓442底壁面伸出，将第二个卷芯251挡住止动；然后气缸的活塞杆回缩，卡板454恢复原始状态，卡板454前位上升，后位下降，卷芯251向前移动一个卷位，完成一个工作循环。
横向装卷底座412上安装有横向直线滑轨，所述装卷机座415通过滑块与所述横向直线滑轨滑动连接，装卷机座415传动连接有驱动其滑动的气缸，工作时，装卷机座415在气缸的作用下沿横向直线滑轨实现横向移动，当卸卷装置卸卷时，需要将带卷脱离收卷机锁紧轴，装卷机座415后退避让干涉，卸卷完成，卸卷装置移出卸卷位，装卷机座415前移为下个工作循环准备。
因为单收带收卷机带卷比较大，顶轴机构是用来对收卷机的辅助支撑，顶轴机构的滑轨安装在装卷机座415上，对应的滑块固定安装在顶轴支架432底部，顶轴支架432通过轴承安装顶轴431，顶轴431前端设置有锥形头434，顶轴431后端安装后盖，顶轴431中间有孔，后盖安装压缩空气管接头436，用来对锁紧轴进行吹屑清理，顶轴机构的驱动气缸安装在滑台上，工作时气缸顶轴431向前移动，顶轴431插入收卷机锁紧轴内的锥销孔内，对收卷机进行辅助支撑，顶轴机构随滑台移动。
由于换卷的自动化，换卷时间不超过30秒，是人工效率的十倍以上，设备只需一名操作人员，节省了2/3以上的人工成本，将为企业带来很大的经济效益。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：包括安装在非晶薄带收卷机一侧的装卷装置，所述装卷装置的卷芯入口侧配套安装有供卷装置；
所述装卷装置包括装卷导轨座，所述装卷导轨座上滑动安装有横向装卷底座，所述横向装卷底座上滑动安装有装卷机座，所述装卷机座的顶端滑动安装有卷芯定位装置，所述装卷机座的顶端还滑动安装有与所述收卷机的收卷主轴配合的顶轴机构；所述供卷装置固定安装在所述横向装卷底座上；
所述卷芯定位装置包括滑动安装在所述装卷机座上的装卷滑台，所述装卷滑台面向所述收卷机的一端固定安装有卷芯托架；
所述供卷装置包括固定安装在所述横向装卷底座上的供卷座体，所述供卷座体的顶端安装有底壁倾斜设置且出口端低的卷芯仓，所述供卷座体上安装有供卷转轴，所述供卷转轴传动连接有供卷驱动装置，所述供卷转轴上对称安装有至少两个卡板，所述卷芯仓的底壁上设置有与所述卡板一一对应的卡板槽，所述卡板的顶端伸入所述卡板槽内，所述卡板上设置有分别位于所述供卷转轴两侧且交替从所述卡板槽内伸出到所述卷芯仓底壁上方的前卷芯挡块和后卷芯挡块。
2.如权利要求1所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述卷芯托架包括与卷芯的外径匹配的弧形托板，所述弧形托板上设置有多行轴向分布的滚轮，所述弧形托板上安装有用于调节所述卷芯与所述收卷主轴同轴心的激光传感器。
3.如权利要求1所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述顶轴机构包括位于所述卷芯托架和所述装卷滑台上方的顶轴支架，所述顶轴支架的两侧与所述装卷机座滑动连接，所述顶轴支架内转动安装有顶轴，所述装卷滑台上固定安装有与所述顶轴支架传动连接的顶轴移动气缸；所述顶轴面向所述收卷机的一端设置有与所述收卷主轴的端部配合的锥形头，所述顶轴内设置有吹屑气孔，所述顶轴的尾端安装有与吹气装置连接的气管接头。
4.如权利要求1所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述供卷驱动装置包括与所述供卷转轴中部固定连接的供卷摇臂，所述供卷摇臂的另一端和所述供卷座体之间铰接有供卷驱动气缸；所述供卷座体上固定安装有供卷气缸支架，所述供卷驱动气缸与所述供卷气缸支架铰接。
5.如权利要求4所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述供卷摇臂与所述供卷转轴之间设置有固定止转的键，所述卡板与所述供卷转轴之间也设置有固定止转的键。
6.如权利要求1所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述装卷导轨座上固定安装有直线滑轨，所述横向装卷底座的底端固定安装有多个与所述直线滑轨配合的滑块；所述装卷导轨座和所述横向装卷底座之间还安装有装卷行走驱动装置。
7.如权利要求6所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述装卷行走驱动装置包括固定安装在所述装卷导轨座上的装卷立装齿条，所述横向装卷底座上安装有装卷行走驱动电机，所述装卷行走驱动电机的动力输出端穿过所述横向装卷底座并安装有与所述装卷立装齿条配合的齿轮。
8.如权利要求1～7任一权利要求所述的单收带非晶薄带全自动换卷机用卷芯更换装置，其特征在于：所述横向装卷底座与所述装卷导轨座之间安装有定位机构，所述定位机构包括安装在所述装卷导轨座上的装卷定位套，所述横向装卷底座上固定安装有装卷定位驱动气缸，所述装卷定位驱动气缸的动力输出端传动连接有穿过所述横向装卷底座并与所述装卷定位套配合的装卷定位锥销。
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