CN109292134A - 一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置及方法，属于钢材捆绑整形设备及方法技术领域，用于对棒材进行绑扎后的扭结头进行压平。其技术方案是：底座的前后两端分别安装辊道，辊道与底座的长度方向垂直，辊道电机与辊道相连接，两个立柱分别安装在底座中部的两侧，横梁的两端分别与两个立柱的上端相连接，气缸安装底座固定在横梁中部，气缸与气缸安装底座固定连接，气缸活塞杆朝向横梁的斜下方，压平辊旋转架的后端与横梁由转动轴相连接，压平辊旋转架的中部与气缸活塞杆的前端转动连接，压平辊旋转架的前端与压平辊相连接，压平辊与横梁平行。本发明可以自动将直立状态下的绑丝扭结头压平，避免划伤棒材，提高棒材绑捆的外观和包装质量，提高生产效率。

Description

一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置及方法

技术领域

本发明涉及一种对棒材进行绑扎后对绑丝扭结头进行自动压平的装置及方法，属于钢材捆绑整形设备及方法技术领域。

背景技术

在钢材生产过程中，收集和打捆作为轧线和精整线的重要环节位于整个工序的末端，对棒材的成品质量起着非常重要的作用。棒材产品，尤其是特殊钢棒材，均要求打捆、包装、标识后交货，便于运输、装卸和储存。棒材打捆方式有：人工打捆方式（离线）和自动打捆机打捆方式。自动打捆机又分为单线打捆和双线打捆。自动打捆机的工艺流程是：送线、辊道运输、挡板齐头、夹紧成型、收紧、线头绞结、切断打捆线头、辊道运输。自动打捆机具有打捆紧、捆型圆、自动化程度高、打捆速度快、效率高等优点，而人工打捆方式则由于劳动强度大、效率低、需要投入的人力成本高、作业环境差等缺点正逐渐被自动打捆机所取代。但自动打捆机也存在缺点，很多打捆机不具有扭结头压平的功能，即打捆后扭结头处于直立状态，尖锐的扭结头在运输、吊运、装卸过程中容易碰伤或刮伤其它物件，或划伤放在其上的棒材表面，尤其是特殊钢棒材对表面质量的要求较高，表面不允许有划伤等缺陷，既影响外观和包装质量，也存在安全隐患。而如果为人工将扭结头压平，效率较低，增加了人力成本，不能保证压平效果和质量，也存在一定的安全风险。因此开发一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置是十分必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置及方法，这种绑丝扭结头自动压平装置及方法可以在线自动将直立状态下的绑丝扭结头压平，避免竖直状态下的绑丝扭结头划伤棒材表面和划伤人员，提高棒材绑捆的外观和包装质量，提高生产效率。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，它包括底座、辊道、辊道电机、支架、气缸安装底座、气缸、活塞杆连接轴、压平辊旋转架、压平辊，底座为长方形，底座的长度方向与自动打捆机的末端相对，底座的前后两端分别安装辊道，辊道与底座的长度方向垂直，辊道电机与辊道相连接，支架由立柱和横梁组成，两个立柱分别安装在底座中部的两侧，横梁水平放置，横梁与底座长度方向垂直，横梁的两端分别与两个立柱的上端相连接，气缸安装底座固定在横梁中部，气缸与气缸安装底座固定连接，气缸活塞杆朝向横梁的斜下方，压平辊旋转架为方形框架，压平辊旋转架的两侧板后端分别与横梁由转动轴相连接，压平辊旋转架的两侧板中部通过活塞杆连接轴与气缸活塞杆的前端相连接，压平辊旋转架的两侧板前端分别与压平辊的两端相连接，压平辊与横梁平行。

上述圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，所述气缸的无杆腔和有杆腔分别连接有无杆腔输气管和有杆腔输气管，无杆腔输气管和有杆腔输气管与一个电磁换向阀相连接，电磁换向阀分别与压缩空气进气管和排气管道相连接。

上述圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，所述压平辊的辊面为V型，压平辊的辊面的V型中心与底座辊道的中心线相对。

上述圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，所述底座的侧面安装有保护光栅和启动光栅，保护光栅位于底座的自动打捆机相对一端与支架之间的位置，启动光栅位于保护光栅与支架之间的位置，保护光栅和启动光栅的信号输出端分别与控制装置相连接。

上述圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，所述压平辊旋转架的两侧板后端上方分别安装有限位板，限位板与压平辊旋转架的两侧板上表面垂直，限位板的板面与横梁的长度方向垂直，限位板的板面后端与横梁的前面垂直相对。

上述圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，所述压平辊旋转架的一个侧板前端下方安装有限位顶杆，限位顶杆与压平辊旋转架侧板垂直，限位顶杆的长度与棒材捆的高度相匹配。

上述圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，所述气缸的无杆腔输气管上安装有气动三联件，气动三联件是空气过滤器、减压阀和油雾器三种气源处理元件的组合器件，气体通过气动三联件进入气缸的无杆腔。

一种使用上述装置的圆形捆绑丝扭结头自动压平方法，它采用以下步骤进行：

a、成捆棒材被自动打捆机打好捆后，绑丝扭结头为竖直状态，位于成捆棒材圆形截面的正上中间位置，压平辊旋转架及压平辊最初处于高位，辊道电机驱动辊道带动成捆棒材前进，同时位于上游的自动打捆机在不同位置打捆；

b、当成捆棒材运动到启动光栅的位置时，启动光栅输出信号至控制装置，控制装置延迟零点几秒（可调）控制电磁换向阀动作，压缩空气由无杆腔输气管进入气缸，有杆腔输气管变为排气管，排出原有空气；

c、固定在气缸安装底座上的气缸的气缸活塞杆动作，压缩空气推动气缸活塞杆顶出，气缸活塞杆推动压平辊旋转架绕与横梁连接的转动轴旋转，安装在压平辊旋转架前端下方的压平辊压下至工作位，压在成捆棒材的端部上面，随着成捆棒材的前进而滚动，压平辊的辊面是V型的，可以保持与成捆棒材上表面能够紧密接触，保证压平效果；

d、V型压平辊保持在工作位，连续将所有绑丝扭结头都压平，绑丝扭结头倒向与棒材前进相反的方向，与棒材平行；

e、压平后的成捆棒材继续前进，成捆棒材尾部完全通过启动光栅时，启动光栅将无钢信号反馈至控制装置，控制装置控制电磁换向阀动作，气缸的进气和出气切换，压缩空气由有杆腔输气管进入气缸，由无杆腔输气管排出原有空气；

f、压缩空气推动气缸活塞杆缩回，带动压平辊旋转架抬起，抬起时，限位板进行限位，将压平辊旋转架抬起的惯性缓冲掉，保护压平辊旋转架及其转轴，压平辊旋转架带动V型压平辊回到初始（高位）位置，完成一个动作周期；

g、一个动作周期完成后，电磁换向阀关闭所有进气，气缸保持现有状态和位置，等待进入下一个控制动作周期，当打捆机打好捆后的下一成捆棒材头部再次到达启动光栅的位置时，启动光栅检测有钢信号，便进入下一个动作周期，从头开始重复以上动作。

本发明的有益效果是：

本发明的气缸通过压缩空气提供动力，气缸活塞杆带动压平辊旋转架和V型压平辊下压将绑丝扭结头压平，与采用液压和电动部件相比，可以实现快速压下和抬起，具有动作迅速、切换快、工作效率高、装置能耗低、寿命长、使用频次高、操作方便的优点，同时运行和维护成本低，周围环境干净、整洁，不会产生使用液压缸可能带来的漏油、污染环境等问题。

本发明的气缸压力适中，允许一定的回馈距离，防止压力太大将圆形捆压扁，破坏原始捆型；压平辊旋转架的转轴位置上面设计有限位板，可以防止压平辊旋转架旋转回收时过大的动作幅度和较大的冲击力损坏设备，有效保护压平装置，提高设备寿命；压平辊旋转架的远端安装有限位顶杆，使压平辊旋转架和压平辊能保持一定的高度，防止成捆棒材头部正面将V型压平辊撞坏，以及防止压平辊旋转架和压平辊向下运动的惯性过大，长期剧烈震动损坏气缸活塞杆及气缸。

本发明实现了绑丝扭结头压平动作，压平动作与打捆机、辊道动作完全匹配和同步，具有安全、高效、稳定、可靠等优点，可避免人工干预和操作引起的安全问题，提高了生产效率，降低了劳动强度，保证了产品包装质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1处于不动作（高位）位置的状态；

图4是图2处于不动作（高位）位置的状态。

图中标记如下：无杆腔输气管1、气缸2、有杆腔输气管3、气缸安装底座4、气缸活塞杆5、活塞杆连接轴6、压平辊旋转架7、压平辊8、扭结头9、成捆棒材10、限位顶杆11、支架12、辊道13、辊道电机14、底座15、启动光栅16、保护光栅17、电磁换向阀18、压缩空气进气管19、限位板20、气动三联件21。

具体实施方式

本发明的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置由底座15、辊道13、辊道电机14、支架12、气缸安装底座4、气缸2、活塞杆连接轴7、压平辊旋转架7、压平辊8、无杆腔输气管1、有杆腔输气管3、启动光栅16、保护光栅17、电磁换向阀18、压缩空气进气管19、限位顶杆11、限位板20、气动三联件21组成。

图中显示，底座15为长方形，底座15的长度方向与自动打捆机的末端相对，底座15的前后两端分别安装辊道13，辊道13与底座15的长度方向垂直，辊道电机14与辊道13相连接。成捆棒材10放置在辊道13上，辊道电机14转动驱动辊道13输送成捆棒材10向前移动，进行压平操作。

图中显示，支架12由立柱和横梁组成，两个立柱分别安装在底座15中部的两侧，横梁水平放置，横梁与底座15长度方向垂直，横梁的两端分别与两个立柱的上端相连接。气缸安装底座4固定在横梁中部，气缸2与气缸安装底座4固定连接，气缸活塞杆5朝向横梁的斜下方。

图中显示，气缸2的无杆腔和有杆腔分别连接有无杆腔输气管1和有杆腔输气管3，无杆腔输气管1和有杆腔输气管3与一个电磁换向阀18相连接，电磁换向阀18分别与压缩空气进气管19和排气管道相连接。压缩空气通过电磁换向阀18进行切换，分别输送到气缸2的无杆腔输气管1和有杆腔输气管3中，使得气缸2的气缸活塞杆5进行顶出和收回的动作。

图中显示，压平辊旋转架7为方形框架，压平辊旋转架7的两侧板后端分别与横梁由转动轴相连接，的前端相连接，压平辊旋转架7的两侧板前端分别与压平辊8的两端相连接，压平辊8与横梁平行。气缸2动作时，气缸活塞杆5向下顶出，气缸活塞杆5通过活塞杆连接轴6推动压平辊旋转架7绕与横梁连接的转动轴向下旋转，从而带动压平辊8向下移动，进行压平操作。

图中显示，压平辊8的辊面为V型，压平辊8的辊面的V型中心与底座15辊道13的中心线相对。因为压平辊8的辊面是V型的，所以可以保持V型压平辊8的中间位置与成捆棒材10一直对齐，中间最细且保持一定的宽度，保证与成捆棒材10上表面能够紧密接触，保证压平效果。

图中显示，底座15的侧面安装有保护光栅17和启动光栅16，保护光栅17位于底座15的自动打捆机相对一端与支架12之间的位置，启动光栅16位于保护光栅17与支架12之间的位置，保护光栅17和启动光栅16的信号输出端分别与控制装置相连接。保护光栅17是控制棒材过来方向上游辊道的信号检测装置，起到联锁保护作用，保护光栅17检测有信号时，对上游辊道分段控制，防止有钢正在打捆和进行扭结头压平的情况下，后面的棒材又过来与当前位置的棒材发生碰撞。启动光栅16是扭结头自动压平装置的信号检测装置，当启动光栅16检测到有棒材通过时，向控制装置发出启动压平操作的信号。

图中显示，压平辊旋转架7的两侧板后端上方分别安装有限位板20，限位板20与压平辊旋转架7的两侧板上表面垂直，限位板20的板面与横梁的长度方向垂直，限位板20的板面后端与横梁的前面垂直相对。当扭结头压平动作完毕，压平辊旋转架7抬起时，由于有一定的惯性，会对支架12产生一定的冲击，此时便依靠限位板20进行限位，限位板20的侧面卡在支架12的横梁上，将惯性缓冲掉，保护压平辊旋转架7及其转轴。

图中显示，压平辊旋转架7的一个侧板前端下方安装有限位顶杆11，限位顶杆11与压平辊旋转架7侧板垂直，限位顶杆11的长度与棒材捆的高度相匹配。限位顶杆11对压平旋转架7及V型压平辊8起到支撑、保护的作用。当辊道13上没有成捆棒材10，由于信号超前或延迟，压平旋转架7继续向下运动时，限位顶杆11便会向下支撑在底座15上，使V型压平辊8能保持一定的高度，高度不会过低，既能防止当下一捆成捆棒材10输送过来时头部正面将V型压平辊8撞坏，又能防止压平旋转架7带动V型压平辊8向下运动的惯性过大，长期剧烈震动损坏气缸活塞杆5及气缸2。

图中显示，气缸2的无杆腔输气管1上安装有气动三联件21，气动三联件21是空气过滤器、减压阀和油雾器三种气源处理元件的组合器件，气体通过气动三联件21进入气缸2的无杆腔。气动三联件21用以将进入气动仪表的压缩空气净化过滤和减压至额定的气源压力，并对机体运动部件进行润滑，大大延长机体的使用寿命。

本发明的圆形捆绑丝扭结头自动压平方法，它采用以下步骤进行：

a、成捆棒材10被自动打捆机打好捆后，扭结头9为竖直状态，位于成捆棒材10圆形截面的正上中间位置，压平辊旋转架7及压平辊8最初处于高位，辊道电机14驱动辊道13带动成捆棒材10前进，同时位于上游的自动打捆机在不同位置打捆；

b、当成捆棒材10运动到启动光栅16的位置时，启动光栅16输出信号至控制装置，控制装置延迟零点几秒（可调）控制电磁换向阀18动作，压缩空气由无杆腔输气管1进入气缸2，有杆腔输气管3变为排气管，排出原有空气；

c、固定在气缸安装底座4上的气缸2的气缸活塞杆5动作，压缩空气推动气缸活塞杆5顶出，气缸活塞杆5推动压平辊旋转架7绕与横梁连接的转动轴旋转，安装在压平辊旋转架7前端下方的压平辊8压下至工作位，压在成捆棒材10的端部上面，随着成捆棒材10的前进而滚动，压平辊8的辊面是V型的，可以保持与成捆棒材10上表面能够紧密接触，保证压平效果；

d、V型压平辊8保持在工作位，连续将所有绑丝扭结头9都压平，绑丝扭结头9倒向与棒材前进相反的方向，与棒材平行；

e、压平后的成捆棒材10继续前进，成捆棒材10尾部完全通过启动光栅16时，启动光栅16将无钢信号反馈至控制装置，控制装置控制电磁换向阀18动作，气缸2的进气和出气切换，压缩空气由有杆腔输气管3进入气缸2，由无杆腔输气管2排出原有空气；

f、压缩空气推动气缸活塞杆5缩回，带动压平辊旋转架7抬起，抬起时，限位板21进行限位，将压平辊旋转架7抬起的惯性缓冲掉，保护压平辊旋转架7及其转轴，压平辊旋转架7带动V型压平辊8回到初始（高位）位置，完成一个动作周期；

g、一个动作周期完成后，电磁换向阀18关闭所有进气，气缸2保持现有状态和位置，等待进入下一个控制动作周期，当打捆机打好捆后的下一成捆棒材10头部再次到达启动光栅16的位置时，启动光栅16检测有钢信号，便进入下一个动作周期，从头开始重复以上动作。

本发明的一个实施例如下：

底座15的长度为6000mm，高度为280mm，宽度为940mm；

辊道13的直径为340mm，长度为720mm；

辊道电机14的型号为M2AT-90L4-1.5KW；

气缸2的型号为090-224；

压平辊旋转架7的长度为740mm，高度为110mm，宽度为560mm；

压平辊8的两端直径为145mm，中间直径为80mm；

启动光栅16的型号为WT24-2B210：

保护光栅17的型号为WT24-2B210；

气动三联件21的型号为DN32。

Claims (8)

1.一种圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：它包括底座（15）、辊道（13）、辊道电机（14）、支架（12）、气缸安装底座（4）、气缸（2）、活塞杆连接轴（6）、压平辊旋转架（7）、压平辊（8），底座（15）为长方形，底座（15）的长度方向与自动打捆机的末端相对，底座（15）的前后两端分别安装辊道（13），辊道（13）与底座（15）的长度方向垂直，辊道电机（14）与辊道（13）相连接，支架（12）由立柱和横梁组成，两个立柱分别安装在底座（15）中部的两侧，横梁水平放置，横梁与底座（15）长度方向垂直，横梁的两端分别与两个立柱的上端相连接，气缸安装底座（4）固定在横梁中部，气缸（2）与气缸安装底座（4）固定连接，气缸活塞杆（5）朝向横梁的斜下方，压平辊旋转架（7）为方形框架，压平辊旋转架（7）的两侧板后端分别与横梁由转动轴相连接，压平辊旋转架（7）的两侧板中部通过活塞杆连接轴（6）与气缸活塞杆（5）的前端相连接，压平辊旋转架（7）的两侧板前端分别与压平辊（8）的两端相连接，压平辊（8）与横梁平行。

2.根据权利要求1所述的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：所述气缸（2）的无杆腔和有杆腔分别连接有无杆腔输气管（1）和有杆腔输气管（3），无杆腔输气管（1）和有杆腔输气管（3）与一个电磁换向阀（18）相连接，电磁换向阀（18）分别与压缩空气进气管（19）和排气管道相连接。

3.根据权利要求1所述的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：所述压平辊（8）的辊面为V型，压平辊（8）的辊面的V型中心与底座（15）辊道（13）的中心线相对。

4.根据权利要求1所述的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：所述底座（15）的侧面安装有保护光栅（17）和启动光栅（16），保护光栅（17）位于底座（15）的自动打捆机相对一端与支架（12）之间的位置，启动光栅（16）位于保护光栅（17）与支架（12）之间的位置，保护光栅（17）和启动光栅（16）的信号输出端分别与控制装置相连接。

5.根据权利要求1所述的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：所述压平辊旋转架（7）的两侧板后端上方分别安装有限位板（20），限位板（20）与压平辊旋转架（7）的两侧板上表面垂直，限位板（20）的板面与横梁的长度方向垂直，限位板（20）的板面后端与横梁的前面垂直相对。

6.根据权利要求1所述的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：所述压平辊旋转架（7）的一个侧板前端下方安装有限位顶杆（11），限位顶杆（11）与压平辊旋转架（7）侧板垂直，限位顶杆（11）的长度与棒材捆的高度相匹配。

7.根据权利要求1所述的圆形捆绑丝扭结头自动压平装置，其特征在于：所述气缸（2）的无杆腔输气管（1）上安装有气动三联件（21），气动三联件（21）是空气过滤器、减压阀和油雾器三种气源处理元件的组合器件，气体通过气动三联件（21）进入气缸（2）的无杆腔。

8.一种使用上述装置的圆形捆绑丝扭结头自动压平方法，其特征在于：它采用以下步骤进行：

a、成捆棒材（10）被自动打捆机打好捆后，绑丝扭结头（9）为竖直状态，位于成捆棒材（10）圆形截面的正上中间位置，压平辊旋转架（7）及压平辊（8）最初处于高位，辊道电机（14）驱动辊道（13）带动成捆棒材（10）前进，同时位于上游的自动打捆机在不同位置打捆；

b、当成捆棒材（10）运动到启动光栅（16）的位置时，启动光栅（16）输出信号至控制装置，控制装置延迟零点几秒（可调）控制电磁换向阀（18）动作，压缩空气由无杆腔输气管（1）进入气缸（2），有杆腔输气管（3）变为排气管，排出原有空气；

c、固定在气缸安装底座（4）上的气缸（2）的气缸活塞杆（5）动作，压缩空气推动气缸活塞杆（5）顶出，气缸活塞杆（5）推动压平辊旋转架（7）绕与横梁连接的转动轴旋转，安装在压平辊旋转架（7）前端下方的压平辊（8）压下至工作位，压在成捆棒材（10）的端部上面，随着成捆棒材（10）的前进而滚动，压平辊（8）的辊面是V型的，可以保持与成捆棒材（10）上表面能够紧密接触，保证压平效果；

d、V型压平辊（8）保持在工作位，连续将所有绑丝扭结头（9）都压平，绑丝扭结头（9）倒向与棒材前进相反的方向，与棒材平行；

e、压平后的成捆棒材（10）继续前进，成捆棒材（10）尾部完全通过启动光栅（16）时，启动光栅（16）将无钢信号反馈至控制装置，控制装置控制电磁换向阀（18）动作，气缸（2）的进气和出气切换，压缩空气由有杆腔输气管（3）进入气缸（2），由无杆腔输气管（1）排出原有空气；

f、压缩空气推动气缸活塞杆（5）缩回，带动压平辊旋转架（7）抬起，抬起时，限位板（20）进行限位，将压平辊旋转架（7）抬起的惯性缓冲掉，保护压平辊旋转架（7）及其转动轴，压平辊旋转架（7）带动V型压平辊（8）回到初始（高位）位置，完成一个动作周期；

g、一个动作周期完成后，电磁换向阀（18）关闭所有进气，气缸（2）保持现有状态和位置，等待进入下一个控制动作周期，当打捆机打好捆后的下一成捆棒材（10）头部再次到达启动光栅（16）的位置时，启动光栅（16）检测有钢信号，便进入下一个动作周期，从头开始重复以上动作。