CN109317536A - 一种自动夹紧张紧快换卷筒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，包括卷轴、固定盘和滑动盘；还包括滑动器组；滑动器组包括自动构件、连杆、滑动器和顶尖套；卷筒压着2#滑动轴向左移动时，2#滑动轴通过摆动杆带动1#滑动轴运动，当卷筒安装到位时，滑动器受到1#压缩弹簧向右的弹力，滑动器快速右移并带动滑块滑动从右端将卷筒支撑和固定，有效缩短安装固定卷筒的时间。滑动盘沿卷轴滑动并支撑卷筒，使得卷筒能够平稳、快速运动。本发明一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，安装卷筒时能自动夹紧和张紧，明显缩短换卷筒时间，每条生产线年可减少废品损失400余万元，一个企业按5条非晶薄带生产线估算，年可减少废品损失2000余万元，其社会效益巨大。

Description

一种自动夹紧张紧快换卷筒装置

技术领域

本发明涉及一种非晶薄带卷带系统的快换卷筒装置，尤其涉及一种自动夹紧张紧快换卷筒装置。

背景技术

一般非晶薄带卷带系统的装卡筒装置为：①装卷筒：将卷筒套入转轴上，让卷筒的一端靠在转轴的固端盘上，再将固定盘套入转轴上，让固定盘靠在卷筒的另一端，再将螺母在转轴的螺纹上旋转、扭紧、挤压固定盘，将固定盘与固端盘之间的卷筒夹紧，使得卷筒牢牢的与转轴紧固在一起，这样就具备了卷取薄带的基本条件。②需要更换卷筒时，卸下螺母、取下固定盘，取出已卷取了非晶薄带的卷筒。再重复上述装卷筒的程序，这样卷筒更换就结束了，就具备了再次卷取薄带的条件。

非晶薄带的生产特点：①喷出的非晶薄带合格时，就不间断的喷，直至喷包嘴损坏或钢水用尽。②喷出的合格薄带必须用卷取机从冷却辊上剥离、卷取成卷，否则，就是废品。③生产速度非常快，例如30米/秒。④非晶薄带的价格非常高，例如5位数/吨。⑤非晶薄带废品二次熔炼费用很高，例如5位数/ 吨。⑥.每次换卷筒期间的非晶带材就废掉了，即每次换卷筒期间就要浪费掉 2000元左右，所以，换卷筒时间越短越好。现有技术中存在换卷时间长,造成废品损失的问题。

现有技术中的装卡卷筒装置存在装夹时需要人工施力将其固定，费时费力，不仅劳动强度大，更因为换卷耗时长造成卷带的浪费。现有技术中的装卡卷筒装置还存在拆装卷筒时，卷筒位移过程中受到的摆动力较大，工人需要很大的力量，劳动强度大；且卷筒装夹后存有螺母松动的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，装卷筒时利用滑动器组的自动锁紧功能将卷筒自动夹紧在卷轴上，卷筒拆装方便，节省换卷筒时间，降低换卷的劳动强度，节约人力、降低制造成本。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，包括卷轴和可拆卸安装在所述卷轴外部的卷筒。

作为一种改进，所述卷轴的左端设有能伸出和缩回的2#滑动轴，右端滑动设置有滑块，2#滑动轴与滑块通过自动构件连接；卷轴上安装卷筒时，卷筒触动2#滑动轴，2#滑动轴通过自动构件带动滑块滑动，滑块从右端将卷筒压紧和固定。

作为一种改进，所述自动构件包括能沿着其中部摆动的摆动杆和能水平方向往复运动的1#滑动轴，1#滑动轴与摆动杆通过1#拨动柱连接；1#滑筒左端设有1#滑动限位孔，摆动杆的一端设有1#摆动限位孔，1#拨动柱贯穿1#滑动限位孔和1#摆动限位孔；摆动杆另一端连接2#滑动轴；2#滑动轴滑动带动摆动杆摆动。

作为一种改进，所述自动构件还包括固定设置的2#滑筒，2#滑筒内依次安装2#压缩弹簧和所述2#滑动轴；2#滑筒上设有2#滑动限位孔；摆动杆与2#滑动轴连接的端部设有2#摆动限位孔；2#滑动轴设有2#拨动柱，2#拨动柱贯穿2# 滑动限位孔和2#摆动限位孔。

作为一种改进，所述卷轴的左端设有用于固定卷筒的固端盘，固端盘上设有安装孔，2#滑筒固定安装在安装孔内；固端盘为中空结构，固端盘内部固定有固定支撑，固定支撑与摆动杆通过摆动轴铰接；卷轴上设有允许摆动杆通过和摆动的摆动避让孔。

作为一种改进，所述自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括固定安装在卷轴右端部的固定盘；固定盘的端面上设有多个沿径向设置的导向轨道，每个导向轨道上均滑动安装有所述滑块；滑块的外端部能伸出固定盘的外圆周或缩回；所述1#滑动轴的右端滑动安装有滑动器，滑动器通过连杆与滑块连接，滑动器滑动时带动滑块沿导向轨道滑动；当滑块的外端部伸出固定盘的外圆周时，滑块能对卷筒形成支撑压紧；当滑块缩回时，卷筒能从固定盘和滑块的外侧通过，方便拆卸和安装卷筒。

作为一种改进，所述1#滑动轴上套设有1#压缩弹簧，1#压缩弹簧左端与1# 滑动轴固定连接；滑块的外端部伸出固定盘的外圆周且对卷筒形成支撑压紧时，滑动器的左端与1#压缩弹簧的右端贴合。

作为一种改进，所述滑动器上设有径向设置的第一定位球安装孔，第一定位球安装孔内依次安装有第一定位钢球、第一压缩弹簧和第一盖板，第一盖板固定安装在第一定位球安装孔的端部；1#滑动轴上设有与第一定位钢球相匹配的定位弧形槽；滑块对卷筒形成支撑压紧时，第一定位钢球部分伸出滑动器的内孔，第一定位钢球的伸出部分位于定位弧形槽内，对滑动器形成定位锁紧；所述滑块上设有连接座；连杆与连接座通过轴销组铰接，连杆的端部设有1#孔；轴销组安装在1#孔内,1#孔的侧壁上设有第二定位球安装孔，第二定位球安装孔的轴线与1#孔的轴线垂直；第二定位球安装孔内依次设由第二定位钢球、第二压缩弹簧和第二盖板，第二盖板固定安装在第二定位球安装孔的端部；轴销组的销轴上加工有与第二定位钢球相匹配的定位球缺凹坑；滑块对卷筒形成支撑压紧时，第二定位钢球部分伸出第二定位球安装孔，第二定位钢球的伸出部分位于定位球缺凹坑内，连杆和滑块之间形成定位锁紧。

作为一种改进，所述自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括滑动安装在卷轴上的滑动盘；拆装卷筒时，滑动盘沿卷轴滑动并支撑卷筒，使得卷筒能够平稳、快速运动；所述滑动盘包括盘状的本体，本体的外圆周上设有多个径向设置的圆柱孔，圆柱孔内依次设有弹簧和圆头钢柱；圆头钢柱包括链接在一起的限位部和圆头部；圆柱孔的端部固定设有盖板，盖板上设有通孔，圆头钢柱的圆头部能通过并伸出盖板，盖板将圆头钢柱的限位部限定在圆柱孔内；所述滑动盘本体的中部设有与卷轴外径相匹配的中心孔；所述圆柱孔贯穿本体的内外表面，圆柱孔内依次设有钢球、垫片、所述弹簧和所述圆头钢柱。

作为一种改进，所述卷轴的外圆周上加工有弧形槽，滑动盘沿卷轴滑动至弧形槽位置时，钢球弹入卷轴的弧形槽中；所述自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括固定安装在卷轴端部的固定盘，固定盘的外圆周上设有滚动设置的钢球；拆装卷筒时，钢球对卷筒具有支撑作用；

所述固定盘的外圆周上设有安装钢球的圆柱孔，圆柱孔的端部安装盖板，盖板的中部有通孔，钢球的一端部通过盖板上的通孔凸出盖板的表面；拆装卷筒时，钢球滚动对卷筒具有滑动作用；

所述自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括滑块，滑块用于对卷筒端部的定位和压紧；所述卷筒端部的内孔上加工有斜面，所述滑块的外侧设有与斜面相匹配的斜面；斜面上加工有滚槽，滚槽内设有沿滚槽滚动的滚柱，所述滚槽的深度沿滑块的周向由一端向另一端逐渐变小；当滚柱位于滚槽中部或较浅一端时，滚柱的上部凸出滚槽的上端；所述滚柱包括位于中部的大圆柱和两个分别设置在大圆柱两端且与大圆柱同轴的小圆柱；所述滚槽上端安装有盖板，盖板将滚柱的两个小圆柱限定在滚槽内。

采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、装卷筒时，卷筒压着2#滑动轴向左移动时，2#滑动轴通过摆动杆带动 1#滑动轴运动，当卷筒安装到位时，滑动器受到1#压缩弹簧向右的弹力，滑动器快速右移并带动滑块滑动从右端将卷筒支撑和固定，有效缩短安装固定卷筒的时间。

2、通过拨动滑动器由连杆带动滑块沿着固定盘的导向轨道伸出或缩回；滑块伸出时，滑块夹紧卷筒，连杆的定位钢球弹出至轴销定位球缺凹坑中、滑动器的定位钢球弹出至1#滑动轴的定位弧形槽中，第一、第二定位钢球弹出，将滑块、连杆、滑动器与1#滑动轴定位并锁紧在一起，使滑块对卷筒进行定位夹紧。

3、卷取非晶薄带时四个燕尾滑块上的滚柱被甩沿滚槽斜面滚动，紧紧挤压卷筒的斜面，转速越快，挤压力越大，起到了自动张紧作用，卷取机的工作更稳定性。

4、拆卸或安装卷筒时，拨动滑动器，连杆带动滑块缩回，即可方便地取出或安装卷筒。拆卸或安装卷筒时，卷筒沿着固定盘滑动，滑动盘随卷轴滑动，滑动盘的钢球和固定盘上的钢球均支撑卷筒，且钢球转动对卷筒具有滑动作用，使卷筒能够平稳、快速运动，缩短换卷筒时间。

综上，该自动夹紧张紧快换卷筒装置相对于现有技术，换卷筒时间缩短100 秒/次以上，每条生产线年可减少废品损失400余万元，一个企业按5条非晶薄带生产线估算，年可减少废品损失2000余万元，其社会效益巨大。本发明结构简单、操作方便，非常适合非晶薄带生产企业。

附图说明

图1为本发明一种自动夹紧张紧快换卷筒装置的结构简图；

图2为图1中固定盘的结构简图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2中A-A剖视示意图；

图5为图1中滑块的结构简图；

图6为图5的侧视示意图；

图7为图6中B-B剖视示意图；

图8为图7中滚柱自动锁紧卷轴的斜面的使用状态图；

图9为固定盘和滑块组装的示意图；

图10为图1中滑动器组的结构简图；

图11为图10中B处放大图示意图；

图12为图10中1#滑动轴的结构示意图；

图13为图10的俯视图；

图14为图10中滑动器的结构示意图；

图15为图10中顶尖套的结构示意图；

图16为图15的右视图；

图17为图1中固端盘的结构简图；

图18为图17的右视图；

图19为图1中卷筒的结构简图；

图20为本发明一种自动夹紧张紧快换卷筒装置的使用状态参考图；

图21为本发明一种自动夹紧张紧快换卷筒装置在卷取机上的安装示意图；

图22为图21的俯视图；

图23为准备装卷筒示意图；

图24为拆卷筒示意图；

图25为图2中D处的放大图；

图26为图1中滑动盘的结构简图；

图27为图26的俯视图；

图28为图26中E处的放大图；

图29为图10中C处放大图示意图；

图中：1-卷取机、101-伺服电机、102-同步带、103-卷轴、1031-卷轴箱、1032-限位轴肩、1033-弧形槽、1034-内壁、1035-摆动避让孔、104-支座、105- 固端盘、1051-拨动柱、1052-斜面、1053-安装孔、2-卷筒、201-插口、202-斜面、203-筒内壁、3-固定盘、301-导向轨道、302-沉槽、303-孔内壁、304-圆柱孔、305-钢球、306-盖板、4-滑块、401-连接座、402-燕尾槽、403-斜面、 404-滚槽、405-滚柱、406-盖板、5-滑动器组：501-自动构件：5011-1#滑动轴、 50111-轴肩、50112-定位弧形槽、50113-右限位盘、50114-1#拨动柱、50115-1# 安装孔；5012-1#压缩弹簧；50131-辅助支撑套；50132-固定支撑，50133-固定支撑，50134-固定支撑；5014-1#滑筒、50141-1#滑动限位孔；5015摆动杆： 50151-1#摆动限位孔、50152-摆动中心孔、50153-2#摆动限位孔；5016-2#滑筒、 50161-2#滑动限位孔；5017-2#滑动轴、50171-2#拨动柱、50172-2#安装孔； 5018-2#压缩弹簧；5019-摆动轴；502-连杆、5021-第二定位钢球、5022-1#孔、 5023-2#孔、5024-轴销组、50241-定位球缺凹坑、5025-第二压缩弹簧、5026- 第二盖板，5027-第二定位球安装孔、503-滑动器、5031-连接座、5032-操作杆、5033-第一定位钢球、5034-第一压缩弹簧、5035-第一盖板，5036-定位球安装孔、504-顶尖套、5041-爪、5042-顶尖孔、5043-支腿内壁、5044-开口、6-非晶薄带卷、7-顶尖系统、701-气缸、702-顶尖机构、703-顶尖、704-铜套、8- 轨道、9-滑动盘：901-圆柱孔、902-钢球、903-垫片、904-弹簧、905-圆头钢柱、906-盖板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了便于说明而不是用于限定,将图1中所示的左定义为该装置的左,与其相反的方向定义为右。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9共同所示，一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，包括卷轴103和卷筒2，卷轴103和卷筒2间一端设有固端盘105，另一端内设有固定盘3和滑动安装在固定盘3上的滑块4。滑块4能沿着固定盘3的径向滑动，滑块4的外端部能伸出固定盘3的外圆周或缩回。当滑块4的外端部伸出固定盘3的外圆周时，滑块4的外边缘凸出固定盘3外径，滑块4能对卷筒2形成支撑压紧。当滑块4缩回时，卷筒2能从固定盘3和滑块4的外侧通过，方便拆卸和安装卷筒2。固端盘105和固定盘3分别安装在卷轴103的两端。固端盘105和固定盘3上的滑块4分别从两端对卷筒2的支撑定位。

如图1、图26、图27和图28共同所示，该自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括滑动安装在卷轴103上的滑动盘9。拆装卷筒2时，滑动盘9沿卷轴103滑动并支撑卷筒2，使得卷筒2能够平稳、快速运动。滑动盘9包括盘状的本体，滑动盘9本体的中部设有与卷轴103外径相匹配的中心孔。本体的外圆周上均布设有n个径向设置的圆柱孔901，圆柱孔901贯穿本体的内外表面。n为大于等于3的自然数，本实施例中优选的n为4。每个圆柱孔901内均依次设有钢球 902、垫片903、弹簧904和圆头钢柱905。圆头钢柱905包括链接在一起的限位部和圆头部。圆柱孔901的端部固定设有盖板906，盖板906上设有通孔，圆头钢柱905的圆头部能通过并伸出盖板906，盖板906将圆头钢柱905的限位部限定在圆柱孔901内。卷轴103的外圆周上加工有弧形槽1033，滑动盘9沿卷轴103滑动至弧形槽1033位置时，钢球902弹入卷轴103的弧形槽1032中。

如图1、图2、图3、图4和图25共同所示，固定盘3的外圆周上设有滚动设置的钢球305。固定盘3的外圆周上设有m个安装钢球305的圆柱孔304。 m为大于等于3的自然数，本实施例中优选的m为4。圆柱孔304的端部安装盖板306，盖板306的中部有通孔，钢球305的一端部通过盖板306上的通孔凸出盖板306的表面。拆装卷筒2时，卷筒2沿着固定盘3的外圆周面滑动，钢球305滚动对卷筒2具有支撑和滑动作用。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9共同所示，滑块 4的数量为四个，固定盘3的端面上设有四个沿径向设置的导向轨道301，四个滑块4分别滑动安装在四个导向轨道301上。导向轨道301的横断面为燕尾型，滑块4上设有与导向轨道301相匹配燕尾槽402，滑块4上靠近固定盘3中心的一端设有连接座401。滑块4上的燕尾型槽与导向轨道301上的燕尾型横断面结构相配合，使得滑块4沿着导向轨道301的长度方向滑动流畅，但是，燕尾块4 不能沿着导向轨道301的横断面方向脱出，从而保证了滑块4的斜面403只能沿着固定盘3的径向运动，而不能沿着固定盘3的轴向运动。

如图1、图10、图11、图12、图13和图29共同所示，卷轴103和固端盘 105均为中空结构。固端盘105的斜面1052上设有水平设置的安装孔1053；固端盘105内部固定有固定支撑50134。该自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括带动滑块4沿着固定盘3径向滑动的滑动器组5。滑动器组5包括自动构件501、连杆502、滑动器503和顶尖套504。自动构件501包括固定在卷轴103轴心位置的1#滑筒5014，1#滑筒5014的延伸方向与卷筒2的延伸方向相同。1#滑筒5014 通过固定支撑50132和固定支撑50133固定在卷轴103的内壁1034上。1#滑筒 5014内滑动安装有1#滑动轴5011，1#滑动轴5011能沿着1#滑筒5014水平方向往复运动。

自动构件501还包括中部铰接在固定支撑50134上的摆动杆5015，摆动杆 5015径向设置。固定支撑50134与摆动杆5015通过摆动轴5019铰接，摆动杆 5015上设有摆动中心孔50152，摆动轴5019安装在摆动中心孔50152内。摆动杆5015的下端设有1#摆动限位孔50151，上端设有2#摆动限位孔50153。1# 滑筒5014左端设有水平设置的1#滑动限位孔50141，1#滑动轴5011左端设有 1#拨动柱50114。1#拨动柱50114贯穿1#摆动限位孔50151和1#滑动限位孔 50141，1#摆动限位孔50151和1#滑动限位孔50141均为长条状的长孔结构。

自动构件501还包括安装在安装孔1053内的2#滑筒5016，2#滑筒5016左端封闭，右端开放，2#滑筒5016的侧壁上设有2#滑动限位孔50161。2#滑筒5016 内依次安装有2#压缩弹簧5018和2#滑动轴5017，2#滑动轴5017上设有2#拨动柱50171。2#滑动轴5017能伸出和缩回固端盘105的斜面1052。摆动杆5015 的上端与2#滑动轴5017连接。2#滑动轴5017的2#拨动柱50171贯穿2#滑动限位孔50161和2#摆动限位孔50153。2#滑动限位孔50161和2#摆动限位孔50153 均为长条状的长孔结构。卷轴103上设有允许摆动杆5015通过和摆动的摆动避让孔1035。2#滑动轴5017左右滑动时通过摆动杆5015带动1#滑动轴5011左右滑动。

自动构件501中的摆动杆5015、2#滑筒5016、2#滑动轴5017、2#压缩弹簧 5018和摆动轴5019的数量均为两件，摆动杆5015、2#滑筒5016、2#滑动轴5017、2#压缩弹簧5018和摆动轴5019均对卷轴(103)轴心对称分布，滑动器503也对卷轴(103)轴心对称分布，从而避免了该装置动平衡失衡问题。

1#滑动轴5011的右端通过辅助支撑套50131固定在顶尖套504的内孔上。 1#滑动轴5011的右端部滑动安装有滑动器503，滑动器503通过连杆502与滑块4连接，滑动器503滑动时带动滑块4沿导向轨道301滑动。1#滑动轴5011 上设有轴肩50111，轴肩50111上安装1#压缩弹簧5012。1#压缩弹簧5012左端与1#滑动轴5011固定连接。滑块4的外端部伸出固定盘3的外圆周且对卷筒2 形成支撑压紧时，滑动器503的位置为卷筒2卷取带材时的工作位置。当滑动器503位于该工作位置左侧时，滑动器503的左端与1#压缩弹簧5012的右端贴合。此时滑动器503的4个定位钢球弹入1#滑动轴定位弧形槽中，将滑动器503 定位。

1#滑动轴5011的延伸方向与滑块4的滑动方向垂直。顶尖套504的端部加工有顶尖孔5042。顶尖套504的另一端均布有四个固定支撑50133，固定支撑 50133上加工有安装孔。固定盘3的中部设有贯穿的通孔，通孔周侧均布有四个与固定支撑50133相匹配的沉槽302，通过紧固将固定支撑50133固定安装在固定盘3的沉槽302内。顶尖套504上还设有开口5044。1#滑动轴5011的左右两端分别固定设有固定支撑50133和辅助支撑套50131。固定支撑50133固定安装在固定盘3的通孔的孔内壁303上，辅助支撑套50131固定安装在顶尖套504 的内壁5043上。

如图1、图10、图11、图14、图15、图16和图29共同所示，滑动器503 为中孔圆柱状结构，滑动器503一端设有连接座5031，另一端设有操作杆5032，操作杆5032便于操作者拉动滑动器503。操作杆5032对卷轴103轴心对称设计，保持转动时的动平衡。连接座5031上铰接有连杆502，连杆502的另一端与滑块4的连接座401通过轴销组5024铰接。滑动器503滑动时，通过连杆502带动滑块4沿固定盘3的径向滑动。顶针套504上的开口5044供连杆502运动时通过。1#滑动轴5011上设有右限位盘50113。滑动器503沿1#滑动轴5011滑动时，右限位盘50113从右端对滑动器503进行限位。

如图11所示，滑动器503上设有四个均布的径向设置的第一定位球安装孔 5036，每个第一定位球安装孔5036内均依次安装有第一定位钢球5033、第一压缩弹簧5034和第一盖板5035，第一盖板5035固定安装在第一定位球安装孔5036 的端部。1#滑动轴5011上设有与第一定位钢球5033相匹配的定位弧形槽50112。滑块4对卷筒2形成支撑压紧时，第一定位钢球5033部分伸出滑动器503的内孔，第一定位钢球5033的伸出部分位于定位弧形槽50112内，对滑动器503形成定位锁紧。

如图29所示，连杆502与连接座401通过轴销组5024铰接，连杆502的端部设有1#孔5022。轴销组5024安装在1#孔5022内,1#孔5022的侧壁上设有第二定位球安装孔5027，第二定位球安装孔5027的轴线与1#孔5022的轴线垂直。第二定位球安装孔5027内依次设由第二定位钢球5021、第二压缩弹簧 5025和第二盖板5026，第二盖板5026固定安装在第二定位球安装孔5027的端部；轴销组5024的销轴上加工有与第二定位钢球5021相匹配的定位球缺凹坑 50241。滑块4对卷筒2形成支撑压紧时，第二定位钢球5021部分伸出第二定位球安装孔5027，第二定位钢球5021的伸出部分位于定位球缺凹坑50241内，连杆502和滑块4之间形成定位锁紧。

如图1、图17、图18和图19所示，卷轴103的左端部设有凸出其外圆周的限位轴肩1032，固端盘105安装在限位轴肩1032的右侧，限位轴肩1032用于对固端盘105左侧的定位，用多个螺栓将固端盘105牢固的与卷轴103固定在一起。固端盘105上设有凸出的拨动柱1051，卷筒2的端部设有与拨动柱1051 相匹配的第二插口201，使用时拨动柱1051位于第二插口201内，将卷轴103 的旋转力传递给卷筒2。该结构能有效防止固端盘105与卷筒2间的相对转动，

如图1、图5、图6、图7、图8、图9、图17、图18和图19共同所示，卷筒2端部的内孔上加工有斜面202；滑块4的外侧设有与斜面202相匹配的斜面 403，固端盘105的外侧设有与斜面202相匹配的斜面1052。斜面403上加工有滚槽404，滚槽404内设有沿滚槽404滚动的滚柱405，所述滚槽404的深度沿滑块4的周向由一端向另一端逐渐变小；当滚柱405位于滚槽404较深一端时，滚柱405完全位于滚槽404内，当滚柱405位于滚槽404较浅一端时，滚柱405 的上部凸出滚槽404的上端。滚柱405包括位于中部的大圆柱和两个分别设置在大圆柱两端的小圆柱，两个小圆柱均与大圆柱同轴设置。每个滚槽404上端安装有两个盖板406，两个盖板406分别将滚柱405两端的小圆柱限定在滚槽404内。

本发明的一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，使用时安装在卷取机1上使用。使用方法如下：

一、卷取机1的组装以及将卷轴103安装在卷取机1上：

如图21和图22共同所示，卷取机1组装简述：将支座104安装在轨道8 上，将伺服电机101安装在支座104上，将卷轴103安装在卷轴箱1031上，将卷轴箱1031安装在支座104上，将同步带102安装在伺服电机101和卷轴103 上。将固端盘105用螺栓组紧固在卷轴103上。将滑动盘9套入在卷轴103上，分别往滑动盘9的四个圆柱孔901里依次装入钢球902、垫片903、弹簧904、圆头钢柱905、盖板906。

将固定盘3用螺栓组紧固在卷轴103上，分别往固定盘3的四个圆柱孔304 里依次装入钢球305、盖板306。

将滚柱405放入燕尾滑块4的滚槽404的深处，将2片盖板406安装在滚槽404的端部，盖板406限定滚柱405两端的小圆柱在滚槽404内沿着底部运动不能露出斜面403外，而滚柱405中间的大圆柱可以露出斜面403外。将四个燕尾型滑块4的燕尾槽402沿着固定盘3的四个导向轨道301套入。

将自动构件501的2#滑筒5016插入固端盘105的安装孔1053中，将2#压缩弹簧5018装入2#滑筒5016中，将2#滑动轴5017装入2#滑筒5016中。将摆动杆5015的2#摆动限位孔50153端穿过卷轴103的摆动避让孔1033。将2#拨动柱50171穿过摆动杆5015的2#摆动限位孔50153和2#滑槽5016的2#滑动限位孔5016插入2#滑动轴5017的2#安装孔50172中。将摆动轴5019插入摆动杆5015的摆动中心孔50152中，用固定支撑50134固定在卷轴103的内壁1034 上。将1#滑筒5014的1#滑动限位孔50141端用固定支撑50133固定在卷轴103 的内壁1034上，将1#滑筒5014的右端用固定支撑50132固定在固定盘3的内壁303上。将1#压缩弹簧5012的1端套在1#滑动轴5011的轴肩50111上,将 1#滑动轴5011装入1#滑筒5014中。将1#拨动柱50114穿过摆动杆5015的1# 摆动限位孔50151和1#滑筒5014的滑动限位孔50141插入1#滑动轴5011的1# 安装孔50115中。将滑动器503从1#滑动轴5011右端套入，装入4个第一定位钢球5033、4个第一弹簧5034、4个挡板5035。将1#滑动轴5011的右限位盘50113装入。将4个连杆502的1#孔5022分别对入4个燕尾滑块4的连接座401,插入轴销组5024，装入第二定位钢球5021、第二弹簧5025、挡板5026，将定位球缺凹坑50241与第二定位钢球5021对入，用轴销组5024将连杆502 与燕尾滑块4连接在一起。将4个连杆502的2#孔5023分别对入滑动器503的 4个连接座5031,用轴销组将连杆502与滑动器503连接在一起。将顶针套504 的4个爪5041嵌入固定盘3的4个沉槽302中，用螺栓组将顶针套504紧固在固定盘3上。将滑动轴5011右端的辅助支承套50131安装在顶针套504的支腿内壁5043上。接上电源，连接主机PLC等项工作，卷取机整机组装完毕。

二、装卷筒：

如图21、图22和图23共同所示，将滑动器503拨动至左端，将卷筒2套入卷轴103上，将卷筒2的插口201对准固端盘105上的拨动柱1051且推到底，通过自动构件501实现自动卡紧，就具备了开启卷带程序的状态。

在无外力作用下，2#压缩弹簧5018处于自由状态，2#滑动轴5017伸出，受到2#滑槽5016的2#滑动限位孔50161对2#拨动柱50171右侧限位而停止。通过摆动杆5015绕摆动轴5019的摆动作用，1#滑动轴5011缩回，到达1#滑槽 5014的1#滑动限位孔50141对1#拨动柱50114左侧限位位置。

往左拨动滑动器503的操作杆5032，滑动器503滑向最左端，触碰到1#压缩弹簧5012，受1#压缩弹簧5012的弹力的作用,滑动器503停止运动。此时滑动器503的4个第一定位钢球5033受4个第一弹簧5034的作用弹入1#滑动轴 5011的定位弧形槽50112中，将滑动器503定位。

将滑动盘9拨动到靠近固定盘3，使得滑动盘9的钢球902弹入卷轴103的弧形槽1033中。将卷筒2套入卷轴103上，卷筒2的斜面202导向，固定盘3 的四个钢球305支撑住卷筒2的内圆面203并滚动。卷筒2继续前行，其斜面 202导向将滑动盘9的n个圆头钢柱905压下，圆头钢柱905在弹簧904的弹力下保持紧紧顶住卷筒2的内圆面203。卷筒2继续前行,滑动盘9的钢球902挤压垫片903,垫片903挤压弹簧904，滑动盘9的钢球903脱离卷轴103的弧形槽1033的约束，滑动盘9承载着卷筒2平稳快速前行。

让卷筒2的两个插口201套入固端盘105的两个拨动柱1051上，卷筒2前端的斜面202触碰到了2#滑动轴5017，卷筒2继续往前运动，2#滑动轴5017 被迫挤压2#压缩弹簧5018往2#滑筒5016中缩。2#滑动轴5017在运动过程中，通过2#拨动柱50171与2#摆动限位孔50153的配合，使得摆动杆5015绕摆动轴5019摆动，再通过1#摆动限位孔50151与1#拨动柱50114的配合，使得1# 滑动轴5011伸出。

在卷筒2的筒内壁203未脱离对燕尾滑块4顶部的压迫前，1#滑动轴5011 的伸出挤压了1#压缩弹簧5012，给1#压缩弹簧5012蓄能。当卷筒2继续往前运动，其筒内壁203脱离对燕尾滑块4顶部的压迫时，蓄能了的1#压缩弹簧5012 推动滑动器503往右运动，滑动器503推动4个连杆502的伸出，4个连杆502 推动4个燕尾滑块4伸出。卷筒2继续往前运动，燕尾滑块4的斜面403接触着卷筒2后端的斜面202继续伸出，到卷筒2的前端斜面202靠紧固端盘105 的斜面1052时，2#滑动轴5017的2#拨动柱50171到达了2#滑槽5016的2#滑动限位孔50161左侧限位位置；1#滑动轴5011的1#拨动柱50114到达了1#滑槽5014的1#滑动限位孔50141右侧限位位置；滑动器503到达了4个连杆502 的“孔雀屏全开”位置，1#压缩弹簧5012处于自由状态；4个连杆502各自的轴线与卷轴103的轴线垂直；4个燕尾滑块4伸出至最长位置，其斜面403紧紧挤压卷筒2的斜面202；1#滑动轴5011的前端插入到了辅助支撑套50131中，起到了辅助支撑作用，防止1#滑动轴5011弯曲变形。

四个连杆502的第二定位钢球5021弹入其轴销组5024的定位球缺凹坑 50241中。滑动器503的四个第一定位钢球5033弹入1#滑动轴5011的定位弧形槽50112中。这样就将四个燕尾滑块4牢牢定位了。四个燕尾滑块4与固端盘105之间的卷筒2被夹紧，使得卷筒2牢牢的与转轴103固定在一起，这样就具备了卷取带材6的基本条件。卷轴103转动时，固端盘105上的两个拨动柱1051拨动卷筒2转动；固端盘105上的斜面1052和四个燕尾型的滑块4上的斜面403对卷筒2上的两个斜面202依靠夹紧摩擦力带动卷筒2转动。同时四个燕尾滑块4上的滚柱405被甩沿滚槽404斜面滚动，紧紧挤压卷筒2的斜面202，转速越快，挤压力越大，起到了自动张紧作用，为夹紧卷筒2起到了多重保险作用。该设计有利于提高卷取机1的工作稳定性。

三、顶尖系统工作：

如图20所示，当卷取机1卷取非晶薄带6的重量达到设定重量时，主控PLC 指挥顶尖系统7的气缸701伸出，推动顶尖机构702运动，使其铜套704与顶尖套504的顶尖孔5042紧密接触，顶尖703随同顶尖套504同步转动，顶尖机构702与卷轴103共同承担起非晶薄带6的重量，保证了卷取机1的工作稳定性。

四.快换卷筒，包括卸下卷筒2和装上卷筒2：

1、卸下卷筒，将滑动器503拨至右侧，就可以用机械手取下卷取了非晶薄带6的卷筒2。

如图24所示，当卷筒2卷取非晶薄带6达到设定重量时，主控PLC指挥伺服电机101停止运行、同时指挥顶尖系统7的气缸701缩回，气缸701带动顶尖机构702往回运动，从而使得顶尖703脱离顶尖套504。往右拨动滑动器503 的操作杆5032，第一定位钢球5033和第二定位钢球5021收回，滑动器503滑向右端，1#滑动轴5011上的右限位盘50113将其限位，四个燕尾滑块4在连杆 502的拉动下收回。卷取了非晶薄带6的卷筒2在滑动盘9的支撑滑动下和固定盘3的四个钢球305支撑滚动下，平稳快速被卸下吊走。卷筒2往外运动被卸下后，滑动盘9被固定盘3限位，其钢球902弹入卷轴103的弧形槽1033中。 2#滑动轴5017在蓄能了的2#压缩弹簧5018的作用下自动弹出，1#滑动轴5011 自动缩回，将滑动器503拨至左侧。使用机械手将卷取了非晶薄带6的卷筒2 从装卡机构中移出并取走。这样，卷筒2就被快速卸下了。

因其他原因，主控室操盘员需要更换卷取了非晶薄带6的卷筒2时，手动操作伺服电机101停止运行，手动操作顶尖系统7的气缸701缩回；其余与上述操作相同。

2、装上卷筒：

如图23所示，将空卷筒2套入卷轴103上，将卷筒2的插口201对准固端盘105上的拨动柱1051且推到底，自动构件501实现自动卡紧，就可以开启卷取非晶带材6的程序了。

综上所述，本发明的一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，装卷筒时，卷筒压着2#滑动轴相左移动时，2#滑动轴通过摆动杆带动1#滑动轴运动，当卷筒安装到位时，滑动器受到1#压缩弹簧向右的弹力，滑动器快速右移并带动滑块才能够右端将卷筒支撑和固定，有效缩短安装固定卷筒的时间。通过拨动滑动器由连杆带动滑块沿着固定盘的导向轨道伸出或缩回；滑块伸出时，滑块夹紧卷筒，连杆的定位钢球弹出至轴销定位球缺凹坑中、滑动器的定位钢球弹出至1#滑动轴的定位弧形槽中，第一定位钢球、第二定位钢球弹出，将滑块、连杆、滑动器与1#滑动轴定位并锁紧在一起，使滑块对卷筒进行定位。拆卸或安装卷筒时，拨动滑动器，连杆带动滑块缩回，即可方便地取出或安装卷筒。拆卸或安装卷筒时，卷筒沿着固定盘滑动，滑动盘随卷轴滑动，滑动盘的钢球和固定盘上的钢球均支撑卷筒，且钢球转动对卷筒具有滑动作用，使卷筒能够平稳、快速运动，缩短换卷筒时间。相对于现有技术，换卷筒时间缩短100秒/次以上，每条生产线年可减少废品损失400余万元，一个企业按5条非晶薄带生产线估算，年可减少废品损失2000余万元，其社会效益巨大。本发明结构简单、操作方便，非常适合非晶薄带生产企业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：包括卷轴(103)和可拆卸安装在所述卷轴(103)外部的卷筒(2)。

2.如权利要求1所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述卷轴(103)的左端设有能伸出和缩回的2#滑动轴(5017)，右端滑动设置有滑块(4)，2#滑动轴(5017)与滑块(4)通过自动构件(501)连接；

卷轴(103)上安装卷筒(2)时，卷筒(2)触动2#滑动轴(5017)，2#滑动轴(5017)通过自动构件(501)带动滑块(4)滑动，滑块(4)从右端将卷筒(2)压紧和固定。

3.如权利要求2所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述自动构件(501)包括能沿着其中部摆动的摆动杆(5015)和能水平方向往复运动的1#滑动轴(5011)，1#滑动轴(5011)与摆动杆(5015)通过1#拨动柱(50114)连接；

1#滑筒(5014)左端设有1#滑动限位孔(50141)，摆动杆(5015)的一端设有1#摆动限位孔(50151)，1#拨动柱(50114)贯穿1#滑动限位孔(50141)和1#摆动限位孔(50151)；

摆动杆(5015)另一端连接2#滑动轴(5017)；2#滑动轴(5017)滑动带动摆动杆(5015)摆动。

4.如权利要求3所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述自动构件(501)还包括固定设置的2#滑筒(5016)，2#滑筒(5016)内依次安装2#压缩弹簧(5018)和所述2#滑动轴(5017)；2#滑筒(5016)上设有2#滑动限位孔(50161)；摆动杆(5015)与2#滑动轴(5017)连接的端部设有2#摆动限位孔(50153)；

2#滑动轴(5017)设有2#拨动柱(50171)，2#拨动柱(50171)贯穿2#滑动限位孔(50161)和2#摆动限位孔(50153)。

5.如权利要求4所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述卷轴(103)的左端设有用于固定卷筒(2)的固端盘(105)，固端盘(105)上设有安装孔(1053)，2#滑筒(5016)固定安装在安装孔(1053)内；

固端盘(105)为中空结构，固端盘(105)内部固定有固定支撑(50134)，固定支撑(50134)与摆动杆(5015)通过摆动轴(5019)连接；卷轴(103)上设有允许摆动杆(5015)通过和摆动的摆动避让孔(1035)。

6.如权利要求3所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括固定安装在卷轴(103)右端部的固定盘(3)；固定盘(3)的端面上设有多个沿径向设置的导向轨道(301)，每个导向轨道(301)上均滑动安装有所述滑块(4)；滑块(4)的外端部能伸出固定盘(3)的外圆周或缩回；

所述1#滑动轴(5011)的右端滑动安装有滑动器(503)，滑动器(503)通过连杆(502)与滑块(4)连接，滑动器(503)滑动时带动滑块(4)沿导向轨道(301)滑动；

当滑块(4)的外端部伸出固定盘(3)的外圆周时，滑块(4)能对卷筒(2)形成支撑压紧；

当滑块(4)缩回时，卷筒(2)能从固定盘(3)和滑块(4)的外侧通过，方便拆卸和安装卷筒(2)。

7.如权利要求6所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述1#滑动轴(5011)上套设有1#压缩弹簧(5012)，1#压缩弹簧(5012)左端与1#滑动轴(5011)固定连接；滑块(4)的外端部伸出固定盘(3)的外圆周且对卷筒(2)形成支撑压紧时，滑动器(503)的左端与1#压缩弹簧(5012)的右端贴合。

8.如权利要求6所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述滑动器(503)上设有径向设置的第一定位球安装孔(5036)，第一定位球安装孔(5036)内依次安装有第一定位钢球(5033)、第一压缩弹簧(5034)和第一盖板(5035)，第一盖板(5035)固定安装在第一定位球安装孔(5036)的端部；1#滑动轴(5011)上设有与第一定位钢球(5033)相匹配的定位弧形槽(50112)；滑块(4)对卷筒(2)形成支撑压紧时，第一定位钢球(5033)部分伸出滑动器(503)的内孔，第一定位钢球(5033)的伸出部分位于定位弧形槽(50112)内，对滑动器(503)形成定位锁紧；

所述滑块(4)上设有连接座(401)；连杆(502)与连接座(401)通过轴销组(5024)铰接，连杆(502)的端部设有1#孔(5022)；轴销组(5024)安装在1#孔(5022)内,1#孔(5022)的侧壁上设有第二定位球安装孔(5027)，第二定位球安装孔(5027)的轴线与1#孔(5022)的轴线垂直；第二定位球安装孔(5027)内依次设有第二定位钢球(5021)、第二压缩弹簧(5025)和第二盖板(5026)，第二盖板(5026)固定安装在第二定位球安装孔(5027)的端部；轴销组(5024)的销轴上加工有与第二定位钢球(5021)相匹配的定位球缺凹坑(50241)；

滑块(4)对卷筒(2)形成支撑压紧时，第二定位钢球(5021)部分伸出第二定位球安装孔(5027)，第二定位钢球(5021)的伸出部分位于定位球缺凹坑(50241)内，连杆(502)和滑块(4)之间形成定位锁紧。

9.如权利要求3所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述自动夹紧张紧快换卷筒装置还包括滑动安装在卷轴(103)上的滑动盘(9)；拆装卷筒(2)时，滑动盘(9)沿卷轴(103)滑动并支撑卷筒(2)，使得卷筒(2)能够平稳、快速运动；

所述滑动盘(9)包括盘状的本体，本体的外圆周上设有多个径向设置的圆柱孔(901)，圆柱孔(901)内依次设有弹簧(904)和圆头钢柱(905)；圆头钢柱(905)包括链接在一起的限位部和圆头部；圆柱孔(901)的端部固定设有盖板(906)，盖板(906)上设有通孔，圆头钢柱(905)的圆头部能通过并伸出盖板(906)，盖板(906)将圆头钢柱(905)的限位部限定在圆柱孔(901)内；

所述滑动盘(9)本体的中部设有与卷轴(103)外径相匹配的中心孔；所述圆柱孔(901)贯穿本体的内外表面，圆柱孔(901)内依次设有钢球(902)、垫片(903)、所述弹簧(904)和所述圆头钢柱(905)。

10.如权利要求3所述的自动夹紧张紧快换卷筒装置，其特征在于：所述卷轴(103)的外圆周上加工有弧形槽(1033)，滑动盘(9)沿卷轴(103)滑动至弧形槽(1033)位置时，钢球(902)弹入卷轴(103)的弧形槽(1033)中；固定盘(3)的外圆周上设有滚动设置的钢球(305)；拆装卷筒(2)时，钢球(305)对卷筒(2)具有支撑作用；

所述固定盘(3)的外圆周上设有安装钢球(305)的圆柱孔(304)，圆柱孔(304)的端部安装盖板(306)，盖板(306)的中部有通孔，钢球(305)的一端部通过盖板(306)上的通孔凸出盖板(306)的表面；拆装卷筒(2)时，钢球(305)滚动对卷筒(2)具有滑动作用；

所述卷筒(2)端部的内孔上加工有斜面(202)，所述滑块(4)的外侧设有与斜面(202)相匹配的斜面(403)；

斜面(403)上加工有滚槽(404)，滚槽(404)内设有沿滚槽(404)滚动的滚柱(405)，所述滚槽(404)的深度沿滑块(4)的周向由一端向另一端逐渐变小；当滚柱(405)位于滚槽(404)中部或较浅一端时，滚柱(405)的上部凸出滚槽(404)的上端；

所述滚柱(405)包括位于中部的大圆柱和两个分别设置在大圆柱两端且与大圆柱同轴的小圆柱；所述滚槽(404)上端安装有盖板(406)，盖板(406)将滚柱(405)的两个小圆柱限定在滚槽(404)内。