CN110040549B - 一种网材自动收卷与卸卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种网材自动收卷与卸卷装置，包括动力装置、传动装置、收卷与卸卷装置、控制装置。动力装置包括异步电动机、气缸、气泵；所述传动装置包括行星轮系、中心轴、滑动轨道、行星轮支架；收卷与卸卷装置包括收卷轴、旋转夹具、对开式径向滑动轴承、气动夹钳、水平导轨、卸卷机械臂单元、气管、旋转接头、电磁换向阀、电动气缸；所述控制装置包括电气柜、位置传感器。本发明采用行星轮系的结构实现了一根中心轴与三根收卷轴均由一台电机带动，节省了生产成本与功率损耗；卸卷时收卷轴内旋转夹具在液压摆动缸作用下松开，从而导致卷材张力减小，机械手可直接从左支架的空位处将网材卸出，达到了自动卸卷的目的，保证了连续自动化的生产过程。

Description

一种网材自动收卷与卸卷装置

技术领域

本发明涉及机械结构设计领域，具体涉及一种网材/薄膜自动收卷与卸卷装置。

背景技术

目前，市场上的收卷类机械有很多，例如生产车间内对网材的收卷类机械，这些机械技术虽比较成熟，但其操作往往需要专人看管，在收卷时，常常需要技术人员人工操作和引导来实现网材的回收，技术人员需要将卷筒放到收卷机上，将网材的端部压在卷筒上，然后收卷机带动卷筒旋转进行收卷工作。在更换料轴和控制网材收卷的过程中，需要关停机器或需要熟练的技术人员在工作过程中快速更换收卷筒等操作，换卷效率低，不仅会消耗大量人力成本，在换卷时也会产生不必要的材料浪费。另外，现有自动收放卷机构及其他发明专利，也可以实现相应的自动收放卷工作，但设备结构复杂，控制较为繁琐，且针对薄厚不一的产品还需额外调整甚至不能使用。例如专利号为CN201810568573.2的双工位自动收卷换卷装置，其能满足相应的收放卷工作，但其结构复杂，不能很好的适用于高速小卷的收卷工作，存在一定不足。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种网材自动收卷与卸卷装置，以实现网材收卷与卸卷全自动化控制的目的，相较现有的收放卷装置，效率及稳定性更高，适用范围更广，便于操作。

本发明所采用的技术方案为：一种网材自动收卷与卸卷装置，包括动力装置、传动装置、收卷与卸卷装置、控制装置。所述动力装置包括异步电动机、气缸、气泵；所述传动装置包括行星轮系、中心轴、滑动轨道、行星轮支架及其他传动元件；所述收卷与卸卷装置包括收卷轴、旋转夹具、对开式径向滑动轴承、气动夹钳、水平导轨、卸卷机械臂单元、气管、旋转接头、电磁换向阀、其他气压元件及电动气缸；所述控制装置包括电气柜、位置传感器及其他电气元器件。

所述动力装置包括为气动夹钳与夹钳装置在水平导轨上移动提供动力的气缸和为旋转夹具提供动力的气泵，以及为收卷轴的自转与公转提供动力的异步电动机；主轴与左支架通过轴承连接，并与行星轮系的太阳轮固接，可带动太阳轮旋转；太阳轮通过与行星轮系的外轮配合，带动固接在收卷轴上的行星轮，使收卷轴可自转与公转；行星轮支架与太阳轮和行星轮相连，保证太阳轮与行星轮的相对关系；行星轮系的外轮与机架通过滚柱滚动连接；所述收卷轴一端固定连接在行星轮上，另一端与滑动轨道内的轮槽配合实现滑动连接；所述气管一端与收卷轴内部的气压摆动缸连接，另一端通过旋转接头与气泵连接；对开式径向滑动轴承与气动夹钳组成了夹持装置，所述夹持装置中对开式径向滑动轴承固定安装于气动夹钳上，用于定位收卷轴；所述控制装置内控制器通过导线与位置传感器、电磁离合器以及气压电磁换向阀连接。

主轴通过电机驱动，并与左支架通过轴承连接，与行星轮系的太阳轮固接，可带动太阳轮旋转；通过控制外轮的固定与否，太阳轮通过与行星轮系的外轮配合，带动固接在收卷轴上的行星轮，控制收卷轴可原位自转与公转；当电动气缸推动销轴插入行星轮系外轮时，外轮相对固定，收卷轴可进行公转；当电动气缸推动销轴离开行星轮系外轮时，外轮相对非固定，由夹持装置中固定安装于气动夹钳上的对开式径向滑动轴承定位收卷轴，收卷轴可进行原位自转。

作为对本发明的进一步说明，优选地，当控制装置检测到收卷轴达到预定位置需要收卷网材时，为保证收卷轴自转的同时不发生公转现象，首先通过电动气缸拉动插销离开行星轮系的外轮孔，并采用对开式径向滑动轴承固定收卷轴，此轴承优点在于轴瓦由上下两半组成，上、下轴瓦分别固定于气动夹钳钳嘴的两端轴承座内，在本发明中可根据具体的工位操作实现分离与装配。另外，为保证行星轮公转过程中不与夹持装置产生接触，所述夹持装置可其沿水平导轨移动。

作为对本发明的进一步说明，优选地，本发明设有三根收卷轴，可保证机器运行时收卷与卸卷工作的同时进行，且至少有一根收卷轴为非工作状态，延长设备使用寿命，并为卸卷留出足够时间。

作为对本发明的进一步说明，优选地，为保证网材可以顺利完成夹料操作，所述收卷轴内部设有气压摆动缸，气压摆动缸最大回转角为90°，气压摆动缸的摆动轴与四分之三弧形旋转夹具固定相连，当收卷轴达到预定位置被对开式径向滑动轴承固定时，供材轮对准旋转夹具空位处，网材进入空位内，旋转夹具在收卷轴内的气压摆动缸输出转矩的作用下闭合，进而完成自动夹料的操作。

作为对本发明的进一步说明，优选地，所述左支架为2/3-3/4圆结构，以便卸卷时机械手可在空位处将收卷完成的网材直接拖出；另，为保证卸卷完成的收卷轴可顺利进入滑动轨道，滑动轨道入口段内径稍大于滑动段内径。作为对本发明的进一步说明，优选地，为保证收卷轴自转收卷网材及公转进行换轴操作时，气管不发生缠绕，所述收卷轴与气管之间通过旋转接头连接，且液压管汇合端部设有旋转接头。

作为对本发明的进一步说明，优选地，为保证行星轮系能按照要求实现公转与原位自转，通过附图所示结构控制行星轮系外轮的固定与旋转实现，当外轮被销轴插入固定后，可实现卷轴公转；当拔出销轴，对开式径向滑动轴承闭合，即可实现原位自转。

作为对本发明的进一步说明，优选地，为保证当对开式径向滑动轴承固定一根收卷轴时，其他两根收卷轴不发生位置偏离，所述行星轮系中三个行星轮的通过行星轮支架相互固定，相对位置保持互为120°。

本发明可以实现网材的自动收卷与卸卷。现有自动收卷机的每根收卷轴均由单独的电机带动，而本发明采用行星轮系的结构实现了一根中心轴与三根收卷轴均由一台电机带动，节省了生产成本与功率损耗；现有自动收卷机的夹卷机构部分采用静电吸附的方式上卷，但其生产稳定性较差，多出现吸附不上从而导致网材脱落的现象，且存在触电的危险，安全隐患较大，还有部分机构采用压辊与气涨轴贴合设置的方法完成夹料操作，可完成自动收卷的目的，但在卸卷时需要将活动套上固定螺栓拧松使活动套往两端移动，而从使气涨轴卸出，并不能完成自动卸卷工作，而本发明卸卷时收卷轴内旋转夹具在液压摆动缸的作用下松开，从而导致卷材张力减小，机械手可直接从左支架的空位处将网材卸出，达到了自动卸卷的目的，保证了连续自动化的生产过程。

综上，本发明的有益效果是：本发明解决了现有技术操作繁杂，生产效率低的缺点，在配置调试好设备之后，可全自动化运行，实现不停机自动收卷、卸卷、换卷，减少了人工操作与使用成本；且结构简单，空间占用少，可实现不同尺寸及不同厚度材料的收集的无缝对接，无需二次调试。

附图说明

图1是本发明一种网材自动收卷与卸卷装置的立体结构示意图。

图2是本发明一种网材自动收卷与卸卷装置的另一视角的立体结构示意图。

图3是本发明一种网材自动收卷与卸卷装置的夹持装置局部示意图。

图中：1-异步电动机；2-气缸；3-气动夹钳；4-对开式径向滑动轴承；5-左支架；6-中心轴；7-滑动轨道；8-滚柱；9-行星轮系；10-行星轮支架；11-气管；12-旋转接头；13-电动气缸；14-电控柜；15-气泵；16-插销；17-机架；18-旋转夹具；19-水平导轨；20-收卷轴；21-机械臂单元。

具体实施方式

本发明一种网材自动收卷与卸卷装置，如图1和图2所示，包括动力装置、传动装置、收卷与卸卷装置、控制装置。所述动力装置包括异步电动机1、气缸2、气泵15；所述传动装置包括行星轮系9、中心轴6、滑动轨道7、行星轮支架10及其他传动元件；所述收卷与卸卷装置包括收卷轴20、旋转夹具18、对开式径向滑动轴承4、气动夹钳3、水平导轨19、卸卷机械臂单元21、气管11、旋转接头12、电磁换向阀、其他气压元件及电动气缸13；所述控制装置包括电气柜14、位置传感器及其他电气元器件。

所述动力装置包括为气动夹钳3与夹钳装置在水平导轨19上移动提供动力的气缸2和为旋转夹具18提供动力的气泵15，以及为收卷轴20的自转与公转提供动力的异步电动机1；主轴6与左支架5通过轴承连接，并与行星轮系9的太阳轮固接，可带动太阳轮旋转；太阳轮通过与行星轮系9的外轮配合，带动固接在收卷轴20上的行星轮，使收卷轴20可自转与公转；行星轮支架10与太阳轮和行星轮相连，保证太阳轮与行星轮的相对关系；行星轮系9的外轮与机架17通过滚柱8滚动连接；所述收卷轴20一端固定连接在行星轮上，另一端与滑动轨道7内的轮槽配合实现滑动连接；所述气管11一端与收卷轴20内部的气压摆动缸连接，另一端通过旋转接头12与气泵15连接；所述夹持装置中对开式径向滑动轴承4固定安装于气动夹钳3上，用于定位收卷轴20；所述控制装置内控制器通过导线与位置传感器、电磁离合器以及气压电磁换向阀连接。夹持装置如图3所示，由对开式径向滑动轴承4与气动夹钳3组成。

本发明网材自动收卷与卸卷装置工作流程如下：初始状态时，电动气缸13的插销16插入行星轮系9的外轮孔中，使外轮保持相对静止，电机1通过传动装置带动收卷轴20公转；当收卷轴20达到预定位置时，位置传感器将信号传递给电控柜14，电控柜14输出信号使传动装置中电磁离合器分离，夹持装置在气缸2的作用下沿水平导轨移动至预定位置，气缸2进一步驱动气动夹钳3闭合，对开式径向滑动轴承4在气动夹钳3的带动下固定收卷轴20的工作位置；网材进入旋转夹具18空位处，旋转夹具18在气压装置驱动下闭合，完成自动夹料工作；同时，电控气缸13抽出销轴16，使外轮可以转动；延时一定时间后，电磁离合器闭合，收卷轴20在对开式径向滑动轴承4固定下开始原位自转缠绕网材，达到预定收卷限度时，主机切刀横向剪断网材，完成自动收卷工作；此时，夹持装置松开收卷轴20，并退回到不干扰收卷轴20公转的位置，同时，电动气缸13推动销轴16使行星轮系9的外轮固定；收卷轴20公转到卸卷位置，收卷轴20内的旋转夹具18张开，卷材张力减小，机械臂单元21从左支架5的空位处将网材卸出，完成卸卷工作并周期重复。以上所述为本发明的具体设备及工艺情况，配合各图予以说明。但是本发明并不局限于以上所述的具体设备及工艺过程，任何基于上述所说的对于相关设备修改或替换，任何基于上述所说的对于相关工艺的局部调整，只要在本发明的精神领域范围内，均属于本发明。

Claims (5)

1.一种网材自动收卷与卸卷装置，其特征在于：包括动力装置、传动装置、收卷与卸卷装置、控制装置，所述动力装置包括异步电动机、气缸、气泵；所述传动装置包括行星轮系、中心轴、滑动轨道和行星轮支架；所述收卷与卸卷装置包括收卷轴、旋转夹具、对开式径向滑动轴承、气动夹钳、水平导轨、卸卷机械臂单元、气管、旋转接头、电磁换向阀及电动气缸；所述控制装置包括电气柜和位置传感器；所述动力装置包括为气动夹钳与夹钳装置在水平导轨上移动提供动力的气缸和为旋转夹具提供动力的气泵，以及为收卷轴的自转与公转提供动力的异步电动机；主轴与左支架通过轴承连接，并与行星轮系的太阳轮固接，可带动太阳轮旋转；太阳轮通过与行星轮系的外轮配合，带动固接在收卷轴上的行星轮，使收卷轴可自转与公转；行星轮支架与太阳轮和行星轮相连，保证太阳轮与行星轮的相对关系；行星轮系的外轮与机架通过滚柱滚动连接；所述收卷轴一端固定连接在行星轮上，另一端与滑动轨道内的轮槽配合实现滑动连接；所述气管一端与收卷轴内部的气压摆动缸连接，另一端通过旋转接头与气泵连接；对开式径向滑动轴承与气动夹钳组成了夹持装置，所述夹持装置中对开式径向滑动轴承固定安装于气动夹钳上，用于定位收卷轴；所述控制装置内控制器通过导线与位置传感器、电磁离合器以及气压电磁换向阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种网材自动收卷与卸卷装置，其特征在于：

电动气缸拉动插销离开行星轮系的外轮孔，并采用对开式径向滑动轴承固定收卷轴，轴瓦由上、下两半组成，上、下轴瓦分别固定于气动夹钳钳嘴的两端轴承座内，所述夹持装置可其沿水平导轨移动。

3.根据权利要求1所述的一种网材自动收卷与卸卷装置，其特征在于：收卷轴有三根。

4.根据权利要求1所述的一种网材自动收卷与卸卷装置，其特征在于：所述收卷轴内部设有气压摆动缸，气压摆动缸最大回转角为90°，气压摆动缸的摆动轴与四分之三弧形旋转夹具固定相连。

5.根据权利要求1所述的一种网材自动收卷与卸卷装置，其特征在于：所述左支架为2/3-3/4圆结构，滑动轨道入口段内径稍大于滑动段内径。