CN108394742B - 一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置，包括机架和放膜放辊架，机架的前后两侧设置有前收卷工位和后收卷工位，放膜放辊架上设置有放膜位和取辊位，前收卷工位设置和后收卷工位上分别设置有前、后收卷放辊位和前、后收卷取膜位；机架上方的左右两侧分别设置有横向运动装置、纵向运动装置和气缸开合机械爪；横向运动装置控制该自动装置的横向运动；纵向运动装置控制该自动装置的纵向运动；气缸开合机械爪能够实现该自动装置对收卷辊的抓放动作；前收卷工位和后收卷工位分别对应配合设置有用于切断收卷辊上薄膜的断膜飞刀装置。本发明提供了一种自动化程度高、工作效率高、人工劳动强度低、生产成本低的自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置。

Description

一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置
技术领域
本发明属于塑料农膜生产设备技术领域，具体涉及一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置。
背景技术
农膜生产过程中，通常在收卷机上设定好膜的长度，当长度达到时，声光报警提示人工进行操作，由操作员人工进行断膜、取膜、拨辊、放辊的操作。一方面收卷辊较重，操作频繁，人力消耗较大，效率低；另一方面随着人工成本的增加，不利于降低生产成本。因此需要研制一种自动化程度高、工作效率高、人工劳动强度低、生产成本低的自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动化程度高、工作效率高、人工劳动强度低、生产成本低的自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置，包括机架和设置在机架前端左右两侧的放膜放辊架，其中：机架的前后两侧设置前收卷工位和后收卷工位，放膜放辊架上设置有放膜位和取辊位，前收卷工位设置有前收卷取膜位和前收卷放辊位，后收卷工位上设置有后收卷放辊位和后收卷取膜位；机架上方的左右两侧分别设置有横向运动装置、纵向运动装置和气缸开合机械爪；横向运动装置能够沿机架在放膜位和后收卷取膜位之间来回运行，完成该自动装置的横向运动；纵向运动装置与横向运动装置固定连接，既能随横向运动装置横向运行，又能在机架的竖直方向上下移动，完成该自动装置的纵向运动；气缸开合机械爪能够实现该自动装置对收卷辊的抓放动作；前收卷工位和后收卷工位分别对应配合设置有用于切断收卷辊上薄膜的断膜飞刀装置；
断膜飞刀装置包括第一拖链、第一拖链槽、伺服电机、第一同步带滑台、第一同步带滑台导轨、升降气缸、飞刀支架、压缩空气喷嘴、刀片夹板和刀片；第一拖链槽固定在收卷机机架上，用来给第一拖链来回移动作导向；
第一拖链一端固定在第一拖链槽靠近伺服电机一侧，另一端固定在第一同步带滑台上，第一拖链内还设置有用于给升降气缸及压缩空气喷嘴供气用的气管；
升降气缸安装在第一同步带滑台上，随第一同步带滑台一起在第一同步带滑台导轨上水平移动；
飞刀支架固定在升降气缸的升降台上，随升降气缸的升降台一起上下运动，压缩空气喷嘴及刀片夹板固定设置在飞刀支架上；
刀片设置在刀片夹板内，并通过螺栓压紧。
进一步地，横向运动装置包括横向进给支架、第二拖链槽、第二拖链、横向进给电机、第二同步带滑台导轨、第二同步带滑台、侧向直线导轨和侧向直线滑台；
横向进给支架固定在收卷机机架上，第二拖链槽、第二同步带滑台导轨、侧向直线导轨固定在横向进给支架上；
第二拖链一端固定在第二拖链槽靠近横向进给电机一侧，另一端固定在纵向运动装置的纵向进给支架座上，并随第二同步带滑台在第二同步带滑台导轨上水平移动；
横向进给电机安装在第二同步带滑台导轨后收卷取膜位一侧，用来驱动该自动装置完成横向进给；
侧向直线导轨安装在横向进给支架内侧，侧向直线滑台固定在纵向运动装置的纵向进给支架上；横向进给时，侧向直线滑台沿着侧向直线导轨水平移动，为横向进给提供水平方向的支撑，提高自动装置运行的稳定性。
进一步地，纵向运动装置包括纵向进给支架座、纵向进给支架、纵向进给电机、联轴器、滚珠丝杆和滚珠丝杆滑台；
纵向进给支架座固定在第二同步带滑台上，随横向运动装置一起移动；
纵向进给支架固定在纵向进给支架座上，是纵向进给电机、滚珠丝杆、滚珠丝杆滑台的安装平台；
纵向进给电机固定在纵向进给支架上，纵向进给电机的输出端通过联轴器与纵向进给滚珠丝杆连接，为纵向进给提供动力；
滚珠丝杆滑台套在纵向进给的滚珠丝杆上，纵向进给电机转动时，带动滚珠丝杆转动，实现纵向进给滚珠丝杆滑台纵向移动。
进一步地，气缸开合机械爪包括开合气缸支座、开合气缸、开合手指和开合爪子；
开合气缸支座固定在纵向进给滚珠丝杆滑台上，随纵向进给滚珠丝杆滑台上下移动；
开合气缸固定在开合气缸支座上；
开合爪子与开合气缸的开合手指连接，并随开合气缸一起运动，完成开合爪子抓放收卷辊的动作。
本发明的有益效果是：通过在现有的收卷机上增加自动装置，用机械装置模拟人工进行断膜、取膜、拨辊、放辊的操作，自动化程度高，能大大地减轻人工劳动强度，提高工作效率，降低生产成本，增加企业效益。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1的左视图。
图中：1-机架，2-放膜放辊架，31-伺服电机，32-第一同步带滑台，33-升降气缸，34-压缩空气喷嘴，35-刀片，36-刀片夹板，37-第一拖链，38-第一同步带滑台导轨，39-第一拖链槽，310-飞刀支架，41-横向进给支架，42-第二拖链槽，43-横向进给电机，44-第二同步带滑台，45-第二同步带滑台导轨，46-侧向直线导轨，47-侧向直线滑台，48-第二拖链，51-纵向进给支架座，52-纵向进给支架，53-纵向进给电机，54-联轴器，55-滚珠丝杆，56-滚珠丝杆滑台，61-开合气缸支座，62-开合气缸，63-开合手指，64-开合爪子。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施例包括但不限制本发明保护范围。
如图1-2所示，本发明包括机架1和设置在机架1前端左右两侧的放膜放辊架2，其中：机架1的前后两侧设置前收卷工位和后收卷工位，放膜放辊架2上设置有放膜位和取辊位，前收卷工位设置有前收卷取膜位和前收卷放辊位，后收卷工位上设置有后收卷放辊位和后收卷取膜位；机架1上方的左右两侧分别设置有横向运动装置、纵向运动装置和气缸开合机械爪；横向运动装置能够沿机架1在放膜位和后收卷取膜位之间来回运行，完成该自动装置的横向运动；纵向运动装置与横向运动装置固定连接，既能随横向运动装置横向运行，又能在机架1的竖直方向上下移动，完成该自动装置的纵向运动；气缸开合机械爪能够实现该自动装置对收卷辊的抓放动作；前收卷工位和后收卷工位分别对应配合设置有用于切断收卷辊上薄膜的断膜飞刀装置；
断膜飞刀装置包括第一拖链37、第一拖链槽39、伺服电机31、第一同步带滑台32、第一同步带滑台导轨38、升降气缸33、飞刀支架310、压缩空气喷嘴34、刀片夹板36和刀片35；第一拖链槽39固定在收卷机机架1上，用来给第一拖链37来回移动作导向；
第一拖链37一端固定在第一拖链槽39靠近伺服电机31一侧，另一端固定在第一同步带滑台32上，第一拖链37内还设置有用于给升降气缸33及压缩空气喷嘴34供气用的气管；
升降气缸33安装在第一同步带滑台32上，随第一同步带滑台32一起在第一同步带滑台导轨38上水平移动；
飞刀支架310固定在升降气缸33的升降台上，随升降气缸33的升降台一起上下运动，压缩空气喷嘴34及刀片夹板36固定设置在飞刀支架310上；
刀片35设置在刀片夹板36内，并通过螺栓压紧。
横向运动装置包括横向进给支架41、第二拖链槽42、第二拖链48、横向进给电机43、第二同步带滑台导轨45、第二同步带滑台44、侧向直线导轨46和侧向直线滑台47；
横向进给支架41固定在收卷机机架1上，第二拖链槽42、第二同步带滑台导轨45、侧向直线导轨46固定在横向进给支架41上；
第二拖链48一端固定在第二拖链槽42靠近横向进给电机43一侧，另一端固定在第二同步带滑台44上，并随第二同步带滑台44在第二同步带滑台导轨45上水平移动；
横向进给电机43安装在第二同步带滑台导轨45后收卷取膜位一侧，用来驱动该自动装置完成横向进给；
侧向直线导轨46安装在横向进给支架41内侧，侧向直线滑台47固定在纵向运动装置的纵向进给支架52上；横向进给时，侧向直线滑台47沿着侧向直线导轨46水平移动，为横向进给提供水平方向的支撑，提高自动装置运行的稳定性。
纵向运动装置包括纵向进给支架座51、纵向进给支架52、纵向进给电机53、联轴器54、滚珠丝杆55、滚珠丝杆滑台56；
纵向进给支架座51固定在第二同步带滑台44上，随横向运动装置一起移动；
纵向进给支架52固定在纵向进给支架座51上，是纵向进给电机53、滚珠丝杆55、滚珠丝杆滑台56的安装平台；
纵向进给电机53固定在纵向进给支架52上，纵向进给电机的53输出端通过联轴器54与纵向进给滚珠丝杆55连接，为纵向进给提供动力；
滚珠丝杆滑台56套在纵向进给的滚珠丝杆55上，纵向进给电机53转动时，带动滚珠丝杆55转动，实现纵向进给滚珠丝杆滑台56纵向移动。
气缸开合机械爪包括开合气缸支座61、开合气缸62、开合手指63和开合爪子64；
开合气缸支座61固定在纵向进给滚珠丝杆滑台56上，随纵向进给滚珠丝杆滑台56上下移动；
开合气缸62固定在开合气缸支座61上；
开合爪子64与开合气缸62的开合手指63连接，并随开合气缸62一起运动，完成开合爪子64抓放收卷辊的动作。
该装置中横向运动装置、纵向运动装置、气缸开合机械爪和断膜飞刀装置的控制系统采用PLC可编程控制器。
本发明是这样工作的：
1、断膜操作：当收到断膜信号时，控制台内的可编程PLC输出信号，使断膜飞刀升降电磁阀通电，压缩空气气路切换，断膜飞刀装置上的升降气缸33升起，将飞刀支架310顶起；
同时压缩空气喷嘴34喷气，延时到后断膜飞刀伺服电机31工作，带动第一同步带滑台32从左侧快速向右侧移动切断膜，并通过压缩空气喷嘴34喷出的压缩空气将另一侧的膜吹到备用收卷辊上；
到达给定位置后，断膜飞刀伺服电机31断电，断膜飞刀升降电磁阀断电，断膜飞刀升降气缸33返回，飞刀支架310下降；
再延时后，断膜飞刀伺服电机31带动第一同步带滑台32返回原点，断膜操作完成。
2、取膜操作：
左右两侧横向运动装置在横向进给电机43的驱动下，从原点移动到对应工位的取膜位；
两侧横向都移动到取膜位后，PLC输出信号控制两侧纵向下降到指定位置(取膜下降行程)；
两侧纵向都下降到指定位置后，PLC输出信号使爪子开合气缸电磁阀得电，气路切换，开合气缸62带动开合爪子64合上；
PLC输出信号控制两侧纵向装置上升到纵向零点；
两侧纵向装置都上升到纵向零点后，PLC输出控制两侧横向移动到横向零点；
两侧横向都到横向零点后，PLC控制两侧纵向下降到指定位置(放膜下降行程)；
两侧纵向都下降到指定位置后，PLC输出信号，爪子开合气缸电磁阀断电，气路切换，开合气缸62带动开合爪子64打开，释放从收卷机上取下的膜；
PLC输出信号控制两侧纵向装置上升到纵向零点，到此取膜操作完成。
3、拨辊操作：
左右两侧横向运动装置在横向进给电机43的驱动下，从原点移动到对应工位的放辊位；
两侧横向都移动到放辊位后，PLC输出信号控制两侧纵向下降到指定位置(拨辊下降行程)；
两侧纵向都下降到指定位置后，PLC输出信号控制两侧横向移动指定位移，到取膜位；
两侧横向都移动到指定位置后，PLC输出信号控制两侧纵向上升到纵向零点；
两侧纵向都回到零点后，PLC输出信号控制两侧横向移动到横向零点，到此拨辊操作完成。
4、取辊、放辊操作：
取辊位准备好收卷辊；
左右两侧横向运动装置在横向进给电机43的驱动下，从原点移动到取辊位；
两侧横向都移动到取辊位后，PLC输出信号控制两侧纵向下降到指定位置(取辊下降行程)；
两侧纵向都下降到指定位置后，PLC输出信号爪子开合气缸电磁阀得电，气路切换，开合气缸62带动开合爪子64合上，从取辊位夹住准备好的收卷辊；
PLC输出信号控制两侧纵向上升到纵向零点；
两侧纵向都回到零点后，PLC输出信号控制两侧横向移动到对应放辊位；
两侧横向都移动到对应放辊位后，PLC输出信号控制两侧纵向下降到指定位置(放辊下降行程)；
两侧纵向都下降到指定位置后，PLC输出信号使爪子开合气缸电磁阀断电，气路切换，开合气缸62带动开合爪子64打开，放开收卷辊；
PLC输出信号控制两侧纵向上升到纵向零点；
两侧纵向都回到零点后，PLC输出信号控制两侧横向移动回到零点，取辊放辊操作完成。

Claims (4)

1.一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置，包括机架（1）和设置在机架（1）前端左右两侧的放膜放辊架（2），其特征在于：机架（1）的前后两侧设置有前收卷工位和后收卷工位，放膜放辊架（2）上设置有放膜位和取辊位，前收卷工位设置有前收卷取膜位和前收卷放辊位，后收卷工位上设置有后收卷放辊位和后收卷取膜位；机架（1）上方的左右两侧分别设置有横向运动装置、纵向运动装置和气缸开合机械爪；横向运动装置能够沿机架（1）在放膜位和后收卷取膜位之间来回运行，完成该装置的横向运动；纵向运动装置与横向运动装置固定连接，既能随横向运动装置横向运行，又能在机架（1）的竖直方向上下移动，完成该装置的纵向运动；气缸开合机械爪能够实现该装置对收卷辊的抓放动作；前收卷工位和后收卷工位分别对应配合设置有用于切断收卷辊上薄膜的断膜飞刀装置；
断膜飞刀装置包括第一拖链（37）、第一拖链槽（39）、伺服电机（31）、第一同步带滑台（32）、第一同步带滑台导轨（38）、升降气缸（33）、飞刀支架（310）、压缩空气喷嘴（34）、刀片夹板（36）和刀片（35）；第一拖链槽（39）固定在收卷机机架（1）上，用来给第一拖链（37）来回移动作导向；
第一拖链（37）一端固定在第一拖链槽（39）靠近伺服电机（31）一侧，另一端固定在第一同步带滑台（32）上，第一拖链（37）内还设置有用于给升降气缸（33）及压缩空气喷嘴（34）供气用的气管；
升降气缸（33）安装在第一同步带滑台（32）上，随第一同步带滑台（32）一起在第一同步带滑台导轨（38）上水平移动；
飞刀支架（310）固定在升降气缸（33）的升降台上，随升降气缸（33）的升降台一起上下运动，压缩空气喷嘴（34）及刀片夹板（36）固定设置在飞刀支架（310）上；
刀片（35）设置在刀片夹板（36）内，并通过螺栓压紧。
2.根据权利要求1所述的一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置，其特征在于：横向运动装置包括横向进给支架（41）、第二拖链槽（42）、第二拖链（48）、横向进给电机（43）、第二同步带滑台导轨（45）、第二同步带滑台（44）、侧向直线导轨（46）和侧向直线滑台（47）；
横向进给支架（41）固定在收卷机机架（1）上，第二拖链槽（42）、第二同步带滑台导轨（45）、侧向直线导轨（46）固定在横向进给支架（41）上；
第二拖链（48）一端固定在第二拖链槽（42）靠近横向进给电机（43）一侧，另一端固定在纵向运动装置的纵向进给支架座（51）上，并随第二同步带滑台（44）在第二同步带滑台导轨（45）上水平移动；
横向进给电机（43）安装在第二同步带滑台导轨（45）后收卷取膜位一侧，用来驱动该装置完成横向进给；
侧向直线导轨（46）安装在横向进给支架（41）内侧，侧向直线滑台（47）固定在纵向运动装置的纵向进给支架（52）上；横向进给时，侧向直线滑台（47）沿着侧向直线导轨（46）水平移动，为横向进给提供水平方向的支撑，提高该装置运行的稳定性。
3.根据权利要求1所述的一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置，其特征在于：纵向运动装置包括纵向进给支架座（51）、纵向进给支架（52）、纵向进给电机（53）、联轴器（54）、滚珠丝杆（55）和滚珠丝杆滑台（56）；
纵向进给支架座（51）固定在第二同步带滑台（44）上，随横向运动装置一起水平移动；
纵向进给支架（52）固定在纵向进给支架座（51）上，是纵向进给电机（53）、滚珠丝杆（55）、滚珠丝杆滑台（56）的安装平台；
纵向进给电机（53）固定在纵向进给支架（52）上，纵向进给电机的（53）输出端通过联轴器（54）与纵向进给滚珠丝杆（55）连接，为纵向进给提供动力；
滚珠丝杆滑台（56）套在纵向进给的滚珠丝杆（55）上，纵向进给电机（53）转动时，带动滚珠丝杆（55）转动，实现纵向进给滚珠丝杆滑台（56）纵向移动。
4.根据权利要求1所述的一种自动断膜、取膜、拨辊和放辊装置，其特征在于：气缸开合机械爪包括开合气缸支座（61）、开合气缸（62）、开合手指（63）和开合爪子（64）；
开合气缸支座（61）固定在纵向进给滚珠丝杆滑台（56）上，随纵向进给滚珠丝杆滑台（56）上下移动；
开合气缸（62）固定在开合气缸支座（61）上；
开合爪子（64）与开合气缸（62）的开合手指（63）连接，并随开合气缸（62）一起运动，完成开合爪子（64）抓放收卷辊的动作。
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