CN110733067A - 一种纤维丝自动裁切机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纤维丝自动裁切机，包括机架和设于机架上的送料装置、机械手和往复运动机构；所述送料装置有两个，分别设于机架的前、后两端，所述纤维丝由后端的送料装置向前端的送料装置输送，且该两个送料装置输送纤维丝的速度与纤维纺丝机的纺丝速度相匹配；所述机械手有两个，分别滑动设于机架的两个相互平行的导轨上，并位于两个送料装置之间，每个机械手上方连接有一个往复运动机构，两个往复运动机构相互平行设置，两个机械手在相应的往复运动机构的带动下做交替往复运动，进而实现对纤维丝的抓取和裁断。本发明能够在纺丝机不停机的状态下，根据需求自定义要裁切纤维丝的长度，实现纤维丝裁切、收集自动化。

Description

一种纤维丝自动裁切机
技术领域
本发明涉及纺丝机在线自动裁切纤维丝的技术领域，尤其是指一种纤维丝自动裁切机。
背景技术
目前在中空纤维膜或者化学纤维(以下统一简称纤维)类生产的企业中，基本上对于中空纤维膜或者化学纤维类的收卷都是用一组(两个轮)收丝轮来收卷，通过收丝轮自身的转动将纤维丝卷在轮子的表面上，当一个收丝轮收卷到一定数量的时候，需要工人手工将正在纺出的纤维丝缠绕到另一个空轮子上继续收卷，然后再用刀片在已经收卷好在轮子上沿着轮子的母线方向将纤维丝切断取下，这样完成整束长度固定一定数量的纤维丝束。由于纤维丝是通过收丝轮转动卷在收丝轮表面上，每圈纤维丝的长度就是收丝轮的周长，切断取下的纤维丝长度是固定不变的，收丝轮的直径大小决定了每束纤维丝的长度。
因此传统的收卷方式存在以下缺点：1、纤维丝的长度是固定的，不能灵活自由设置；2、当需要不同长度的纤维丝时，必须要更换相应的收丝轮，操作耗时费力，不利于提高生产效率；3、对于操作工人来说，每次的切丝和换轮操作使得接触到的残余膜液的几率大大增加，不利于工人的身心健康；4、收卷方式采用人工裁切过程中会不可避免的损失部分纤维丝，存在浪费的情况。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纤维丝自动裁切机，能够在纺丝机不停机的状态下，根据需求自定义要裁切纤维丝的长度，自动收集并且自动将达到设定数量的纤维丝束送出，实现纤维丝裁切、收集自动化。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种纤维丝自动裁切机，包括机架和设于机架上的送料装置、机械手和往复运动机构；所述送料装置有两个，分别设于机架的前、后两端，所述纤维丝由后端的送料装置向前端的送料装置输送，且该两个送料装置输送纤维丝的速度与纤维纺丝机的纺丝速度相匹配；所述机械手有两个，分别滑动设于机架的两个相互平行的导轨上，并位于两个送料装置之间，每个机械手上方连接有一个往复运动机构，两个往复运动机构相互平行设置，所述往复运动机构牵引机械手的运动速度与送料装置的送丝速度相匹配，两个机械手在相应的往复运动机构的带动下做交替往复运动，进而实现对纤维丝的抓取和裁断；任一机械手运动至设定的抓取位置后抓取由位于机架后端的送料装置输送过来的纤维丝，该机械手向前继续运动至设定距离后，另一个机械手由后方抓住后端的送料装置继续输送的纤维丝，当前方的机械手继续运动至设定位置后松开纤维丝，位于后方的机械手同步将纤维丝进行裁断但继续抓住并向前拉动，从而完成一段纤维丝的裁断，后方的机械手牵引纤维丝向前输送设定距离后，位于前方的机械手返回并重复执行位于后方机械手的动作，通过两个机械手循环执行动作完成连续自动裁丝。
进一步，所述机械手包括主体结构、升降滑块、升降气缸、左右移动滑块基座、左右移动滑块、左右移动气缸和夹丝裁断装置，所述主体结构通过导向轮滑动设于机架上，所述升降滑块滑动安装在主体结构向下垂直延伸出的升降导轨上，由升降气缸驱动实现其在升降导轨上的上下移动，所述左右移动滑块基座装于升降滑块上，能够随升降滑块一起在升降导轨上进行上下移动，所述左右移动滑块滑动安装在左右移动滑块基座的水平导轨上，由左右移动气缸驱动实现其在水平导轨上的左右滑动，所述夹丝裁断装置装于左右移动滑块上，通过升降气缸和左右移动气缸的相互配合使两个机械手的夹丝裁断装置相互避位。
进一步，所述夹丝裁断装置包括固定架、前纤维丝导向槽、后纤维丝导向槽、抱丝组件、裁丝组件和夹丝组件，所述固定架安装在左右移动滑块上，其下方形成有前纤维丝导向槽和后纤维丝导向槽，用于将纤维丝导向至抱丝组件、裁丝组件和夹丝组件内，所述裁丝组件和夹丝组件依次设于前纤维丝导向槽和后纤维丝导向槽之间，所述抱丝组件设于前纤维丝导向槽的前方，其中，所述夹丝组件包括夹丝气缸和夹丝爪，所述夹丝气缸装在固定架上，所述夹丝爪有两个，并对称设于夹丝气缸的两侧，用于对纤维丝进行夹紧固定，所述裁丝组件设于夹丝组件的前方，包括裁丝气缸、裁丝刀座和裁丝刀，所述裁丝气缸装在固定架上，所述裁丝刀座有两个，并对称设于裁丝气缸的两侧，每个裁丝刀座上配套安装有一个裁丝刀，通过裁丝气缸驱动裁丝刀座做相向运动，进而通过两个裁丝刀将其两者之间的纤维丝裁断，所述抱丝组件包括抱丝爪和抱爪气缸，所述抱爪气缸装在固定架上，所述抱丝爪与抱爪气缸相连接，且其开口朝下，由抱爪气缸驱动其的开合状态，实现将纤维丝的高度调整至裁丝组件的裁丝刀范围内。
进一步，所述往复运动机构包括同步带机构和动力源，所述同步带机构与动力源相连接，并设于机架的顶部，与相对应的机械手相连接，由动力源驱动同步带机构转动，并同步带动机械手沿机架的一端向另一端做往复运动。
进一步，所述机架上还设有输送机构，位于两个机械手的下方，用于自动收集裁断的纤维丝束并向外部输送，包括输送带和输送动力源，所述输送带有多个，该多个输送带并为一排设于机架上，两两相邻的输送带的动力轴之间通过轴承相连接，所述输送动力源与位于最端部的输送带相连接，多个输送带由输送动力源驱动实现联动输送。
进一步，位于最端部的输送带的动力轴末端装有计数盘和接近开关，所述计数盘用于计算纤维丝裁断的数量，所述接近开关与输送动力源信号连接，由输送动力源驱动输送带运送达到设定数量的纤维丝束，通过接近开关的信号反馈确定纤维丝束的输送距离。
进一步，所述送料装置包括箱体、主动轴、固定轴、可调节旋转轴组件、送料动力源和滚轮，所述箱体内安装有相互平行且对称的主动轴和固定轴，所述主动轴上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合，所述可调节旋转轴组件装于箱体内，其上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合，其端部安装有滚轮，该滚轮与主动轴上的滚轮对称且平行，通过旋转可调节旋转轴组件能够调整两个滚轮的间距，从而适应不同形状大小的纤维丝；由送料动力源驱动主动轴转动，进而使两个滚轮做同步相向转动，实现其两者之间纤维丝的输送。
进一步，所述可调节旋转轴组件包括框体、中心转轴和旋转轴，所述中心转轴和旋转轴装于框体上，且所述中心转轴的一端穿出框体装于箱体上，该中心转轴和旋转轴均平行于固定轴，所述中心转轴上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合，所述旋转轴上的齿轮与中心转轴上的齿轮啮合，所述旋转轴的端部设有滚轮，通过调整框体的角度进而调整两个滚轮之间的间距。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
本发明的纤维丝自动裁切机，可以根据需求自定义裁切纤维丝的长度，自动收集并且自动将达到设定数量的纤维丝束送出，实现纤维丝裁切、收集自动化，避免浪费；提高生产效率，全程自动化，省略工人切丝、换轮的工作，减少工人与膜液接触机会，保障工人的身心健康。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的机械手的结构示意图。
图3为本发明的夹丝裁断装置的结构示意图。
图4为本发明的裁丝组件的结构示意图。
图5为本发明的夹丝组件的结构示意图。
图6为本发明的抱丝组件的结构示意图。
图7为本发明的输送机构的结构示意图。
图8为本发明的送料装置的结构示意图。
图9为本发明的送料装置的内部结构示意图。
图10为本发明的可调节旋转轴组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例所述的纤维丝自动裁切机，包括机架1和设于机架1上的送料装置2、机械手3、往复运动机构4和输送机构5；所述送料装置2有两个，分别设于机架1的前、后两端，所述纤维丝由后端的送料装置2向前端的送料装置2输送，且该两个送料装置2输送纤维丝的速度与纤维纺丝机的纺丝速度相匹配；所述机械手3有两个，滑动设于机架1的两个相互平行的导轨上，并位于两个送料装置2之间，每个机械手3上方连接有一个往复运动机构4，两个往复运动机构4相互平行，所述往复运动机构4牵引机械手3的运动速度与送料装置2的送丝速度相匹配，两个机械手3在相应的往复运动机构4的带动下做交替往复运动，进而实现对纤维丝的抓取和裁断；所述输送机构5位于两个机械手的下方，用于自动收集裁断的纤维丝束并向外部输送；任一机械手3运动至设定的抓取位置后抓取由位于机架1后端的送料装置2输送过来的纤维丝，该机械手3向前继续运动至设定距离后，另一个机械手3由后方抓住后端的送料装置2继续输送的纤维丝，当前方的机械手3继续运动至设定位置后松开纤维丝，位于后方的机械手3同步将纤维丝进行裁断但继续抓住并向前拉动，从而完成一段纤维丝的裁断，后方的机械手3牵引纤维丝向前输送设定距离后，位于前方的机械手3返回并重复执行位于后方机械手3的动作，通过两个机械手3循环执行动作完成连续自动裁丝。
如图2至图6所示，所述机械手3包括主体结构31、升降滑块(图中未画出)、升降气缸(图中未画出)、左右移动滑块基座(图中未画出)、左右移动滑块(图中未画出)、左右移动气缸33和夹丝裁断装置32，所述主体结构31通过导向轮35滑动设于机架1上，所述升降滑块滑动安装在主体结构31向下垂直延伸出的升降导轨34上，由升降气缸驱动实现其在升降导轨34上的上下移动，所述左右移动滑块基座装于升降滑块上，能够随升降滑块一起在升降导轨34上进行上下移动，所述左右移动滑块滑动安装在左右移动滑块基座的水平导轨上，由左右移动气缸33驱动实现其在水平导轨上的左右滑动，所述夹丝裁断装置32装于左右移动滑块上，通过升降气缸和左右移动气缸33的相互配合使两个机械手3的夹丝裁断装置32相互避位；所述夹丝裁断装置32包括固定架321、前纤维丝导向槽322、后纤维丝导向槽323、抱丝组件324、裁丝组件325和夹丝组件326，所述固定架321安装在左右移动滑块上，所述固定架321的下方形成有前纤维丝导向槽322和后纤维丝导向槽323，用于将纤维丝导向至抱丝组件324、裁丝组件325和夹丝组件326内，所述裁丝组件325和夹丝组件326依次设于前纤维丝导向槽322和后纤维丝导向槽323之间，所述抱丝组件324设于前纤维丝导向槽322的前方，其中，所述夹丝组件326包括夹丝气缸3261和夹丝爪3262，所述夹丝气缸3261装在固定架321上，所述夹丝爪3262有两个，并对称设于夹丝气缸3261的两侧，用于对纤维丝进行夹紧固定，所述裁丝组件325设于夹丝组件326的前方，包括裁丝气缸3251、裁丝刀座3252和裁丝刀3253，所述裁丝气缸3251装在固定架321上，所述裁丝刀座3252有两个，并对称设于裁丝气缸3251的两侧，每个裁丝刀座3252上配套安装有一个裁丝刀3253，通过裁丝气缸3251驱动裁丝刀座3252做相向运动，进而通过两个裁丝刀3253将其两者之间的纤维丝裁断，所述抱丝组件324包括抱丝爪3242和抱爪气缸3241，所述抱爪气缸3241装在固定架321上，所述抱丝爪3242与抱爪气缸3241相连接，且其开口朝下，由抱爪气缸3241驱动其的开合状态，实现将纤维丝的高度调整至裁丝组件325的裁丝刀3253范围内。
所述往复运动机构4包括同步带机构和动力源，所述同步带机构与动力源相连接，并设于机架1的顶部，与相对应的机械手3相连接，由动力源驱动同步带机构转动，并同步带动机械手3沿机架1的一端向另一端做往复运动。
如图7所示，所述输送机构5包括输送带51和输送动力源52，所述输送带51有多个，该多个输送带51并为一排设于机架1上，两两相邻的输送带51的动力轴之间通过轴承相连接，所述输送动力源52与位于最端部的输送带51相连接，多个输送带51由输送动力源52驱动实现联动输送，其中，位于最端部的输送带51的动力轴末端装有计数盘53和接近开关54，所述计数盘53用于计算纤维丝裁断的数量，所述接近开关54与输送动力源52信号连接，由输送动力源52驱动输送带51运送达到设定数量的纤维丝束，通过接近开关54的信号反馈确定纤维丝束的输送距离。
如图8至图10所示，所述送料装置2包括箱体21、主动轴22、固定轴23、可调节旋转轴组件、送料动力源25和滚轮26，所述箱体21内安装有相互平行且对称的主动轴22和固定轴23，所述主动轴22上的齿轮与固定轴23上的齿轮啮合，所述可调节旋转轴组件装于箱体21内，其上的齿轮与固定轴23上的齿轮啮合，且其端部安装有滚轮26，该滚轮26与主动轴上的滚轮26对称且平行，通过旋转可调节旋转轴组件能够调整两个滚轮26的间距，从而适应不同形状大小的纤维丝；其中，所述可调节旋转轴组件包括框体241、中心转轴242和旋转轴243，所述中心转轴242和旋转轴243装于框体241上，且所述中心转轴242的一端穿出框体241装于箱体21上，该中心转轴242和旋转轴243均平行于固定轴23，所述中心转轴242上的齿轮与固定轴23上的齿轮啮合，所述旋转轴243上的齿轮与中心转轴242上的齿轮啮合，所述旋转轴243的端部设有滚轮26，通过调整框体241的角度进而调整两个滚轮26之间的间距；由送料动力源25驱动主动轴22转动，进而使两个滚轮26做同步相向转动，实现其两者之间纤维丝的输送。
以上所述之实施例子只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：包括机架和设于机架上的送料装置、机械手和往复运动机构；所述送料装置有两个，分别设于机架的前、后两端，所述纤维丝由后端的送料装置向前端的送料装置输送，且该两个送料装置输送纤维丝的速度与纤维纺丝机的纺丝速度相匹配；所述机械手有两个，分别滑动设于机架的两个相互平行的导轨上，并位于两个送料装置之间，每个机械手上方连接有一个往复运动机构，两个往复运动机构相互平行设置，所述往复运动机构牵引机械手的运动速度与送料装置的送丝速度相匹配，两个机械手在相应的往复运动机构的带动下做交替往复运动，进而实现对纤维丝的抓取和裁断；任一机械手运动至设定的抓取位置后抓取由位于机架后端的送料装置输送过来的纤维丝，该机械手向前继续运动至设定距离后，另一个机械手由后方抓住后端的送料装置继续输送的纤维丝，当前方的机械手继续运动至设定位置后松开纤维丝，位于后方的机械手同步将纤维丝进行裁断但继续抓住并向前拉动，从而完成一段纤维丝的裁断，后方的机械手牵引纤维丝向前输送设定距离后，位于前方的机械手返回并重复执行位于后方机械手的动作，通过两个机械手循环执行动作完成连续自动裁丝。
2.根据权利要求1所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：所述机械手包括主体结构、升降滑块、升降气缸、左右移动滑块基座、左右移动滑块、左右移动气缸和夹丝裁断装置，所述主体结构通过导向轮滑动设于机架上，所述升降滑块滑动安装在主体结构向下垂直延伸出的升降导轨上，由升降气缸驱动实现其在升降导轨上的上下移动，所述左右移动滑块基座装于升降滑块上，能够随升降滑块一起在升降导轨上进行上下移动，所述左右移动滑块滑动安装在左右移动滑块基座的水平导轨上，由左右移动气缸驱动实现其在水平导轨上的左右滑动，所述夹丝裁断装置装于左右移动滑块上，通过升降气缸和左右移动气缸的相互配合使两个机械手的夹丝裁断装置相互避位。
3.根据权利要求2所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：所述夹丝裁断装置包括固定架、前纤维丝导向槽、后纤维丝导向槽、抱丝组件、裁丝组件和夹丝组件，所述固定架安装在左右移动滑块上，其下方形成有前纤维丝导向槽和后纤维丝导向槽，用于将纤维丝导向至抱丝组件、裁丝组件和夹丝组件内，所述裁丝组件和夹丝组件依次设于前纤维丝导向槽和后纤维丝导向槽之间，所述抱丝组件设于前纤维丝导向槽的前方，其中，所述夹丝组件包括夹丝气缸和夹丝爪，所述夹丝气缸装在固定架上，所述夹丝爪有两个，并对称设于夹丝气缸的两侧，用于对纤维丝进行夹紧固定，所述裁丝组件设于夹丝组件的前方，包括裁丝气缸、裁丝刀座和裁丝刀，所述裁丝气缸装在固定架上，所述裁丝刀座有两个，并对称设于裁丝气缸的两侧，每个裁丝刀座上配套安装有一个裁丝刀，通过裁丝气缸驱动裁丝刀座做相向运动，进而通过两个裁丝刀将其两者之间的纤维丝裁断，所述抱丝组件包括抱丝爪和抱爪气缸，所述抱爪气缸装在固定架上，所述抱丝爪与抱爪气缸相连接，且其开口朝下，由抱爪气缸驱动其的开合状态，实现将纤维丝的高度调整至裁丝组件的裁丝刀范围内。
4.根据权利要求1所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：所述往复运动机构包括同步带机构和动力源，所述同步带机构与动力源相连接，并设于机架的顶部，与相对应的机械手相连接，由动力源驱动同步带机构转动，并同步带动机械手沿机架的一端向另一端做往复运动。
5.根据权利要求1所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：所述机架上还设有输送机构，位于两个机械手的下方，用于自动收集裁断的纤维丝束并向外部输送，包括输送带和输送动力源，所述输送带有多个，该多个输送带并为一排设于机架上，两两相邻的输送带的动力轴之间通过轴承相连接，所述输送动力源与位于最端部的输送带相连接，多个输送带由输送动力源驱动实现联动输送。
6.根据权利要求5所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：位于最端部的输送带的动力轴末端装有计数盘和接近开关，所述计数盘用于计算纤维丝裁断的数量，所述接近开关与输送动力源信号连接，由输送动力源驱动输送带运送达到设定数量的纤维丝束，通过接近开关的信号反馈确定纤维丝束的输送距离。
7.根据权利要求1所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：所述送料装置包括箱体、主动轴、固定轴、可调节旋转轴组件、送料动力源和滚轮，所述箱体内安装有相互平行且对称的主动轴和固定轴，所述主动轴上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合，所述可调节旋转轴组件装于箱体内，其上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合，其端部安装有滚轮，该滚轮与主动轴上的滚轮对称且平行，通过旋转可调节旋转轴组件能够调整两个滚轮的间距，从而适应不同形状大小的纤维丝；由送料动力源驱动主动轴转动，进而使两个滚轮做同步相向转动，实现其两者之间纤维丝的输送。
8.根据权利要求7所述的一种纤维丝自动裁切机，其特征在于：所述可调节旋转轴组件包括框体、中心转轴和旋转轴，所述中心转轴和旋转轴装于框体上，且所述中心转轴的一端穿出框体装于箱体上，该中心转轴和旋转轴均平行于固定轴，所述中心转轴上的齿轮与固定轴上的齿轮啮合，所述旋转轴上的齿轮与中心转轴上的齿轮啮合，所述旋转轴的端部设有滚轮，通过调整框体的角度进而调整两个滚轮之间的间距。
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