CN111137737B - 单翼迷宫式滴灌带自动收卷机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及单翼迷宫式滴灌带生产设备，尤其是一种单翼迷宫式滴灌带自动收卷机，包括机架，以及安装在机架上的排线机构、转臂机构、传动机构、卷取机构、夹紧机构和定位机构，排线机构包括排线支架，伺服电机和滚珠丝杠，转臂机构包括主轴和转臂，主轴设置在机架上，转臂置于主轴的端部，转臂上设置有档杆，档杆上设置有裁断刀片；传动机构包括减速电机，推进气缸，传动轴和滑移平台；卷取机构包括收卷轴和第二齿轮，收卷轴固定在转臂上；夹紧机构包括夹紧气缸，夹紧盘和固定盘；定位机构包括定位气缸，定位杆和定位套。本发明实现了自动换卷、自动切断、排线平整的效果，减少了人工成本，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。

Description

单翼迷宫式滴灌带自动收卷机
技术领域
本发明涉及单翼迷宫式滴灌带生产设备，尤其是一种单翼迷宫式滴灌带自动收卷机。
背景技术
单翼迷宫式滴灌带是一种用于农田节水灌溉的节水器材，是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。目前，国内、外单翼迷宫式滴灌带生产设备均使用半自动化的收卷机收卷，即完全依靠工人手工分别进行裁断和换卷工作，人工成本高，工人的劳动强度大，生产效率低，而且滴灌带卷曲也不够平整。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种单翼迷宫式滴灌带自动收卷机，包括机架，以及安装在机架上的排线机构、转臂机构、传动机构、卷取机构、夹紧机构和定位机构，
排线机构包括排线支架，伺服电机和滚珠丝杠，伺服电机固定在机架上，伺服电机与滚珠丝杠连接，排线支架设置在滚珠丝杠上；
转臂机构包括主轴和转臂，主轴设置在机架上，主轴上设置有第一齿轮，转臂置于主轴的端部，转臂上设置有档杆，档杆上设置有裁断刀片；
转臂机构靠近排线机构的一侧设置有传动机构，传动机构包括减速电机，推进气缸，传动轴和滑移平台，减速电机与传动轴连接，滑移平台与推进气缸连接；传动轴上设置有第一介轮和第二介轮，第一介轮与第一齿轮啮合；
转臂上设置有卷取机构，卷取机构包括收卷轴和第二齿轮，收卷轴固定在转臂上，收卷轴的一端套装有管芯，另一端设置有与第二介轮啮合的第二齿轮；
收卷轴上设置有夹紧机构，夹紧机构包括夹紧气缸，夹紧盘和固定盘，夹紧盘和固定盘分别套装在收卷轴上，固定盘通过夹紧气缸与夹紧盘连接；
转臂机构远离排线机构的一侧设置有定位机构，定位机构包括定位气缸，定位杆和定位套，定位气缸固定在机架上，定位气缸与定位杆连接，转臂对应定位杆的位置设置有与定位杆配合的定位套。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明实现了自动换卷、自动切断、排线平整的效果，而且各机构动作能够精确控制，提高了设备的自动化性能，减少了人工成本，降低了工人的劳动强度，提高了工作效率。
进一步的，本发明采用的优选方案是：
排线支架上设置有一个计米轮，计米轮的两侧各设置有一个布线轮。
主轴通过第一轴承座固定在机架上，卷取机构和夹紧机构分别关于主轴左右对称设置。
收卷轴通过单向轴承座和调芯轴承座固定在转臂上。
转臂上对称设置有两个档杆固定板，每个档杆固定板的悬臂端分别设置有一根“飞”字形的档杆，每个档杆的外侧分别设置有裁断刀片。
传动轴通过第二轴承座固定在滑移平台上；滑移平台的一端与推进气缸的活塞杆连接。
每个夹紧机构对称设置有两个夹紧气缸，每个夹紧气缸分别置于收卷轴两侧，夹紧气缸的活塞杆与固定盘连接。
机架上设置有立柱，定位气缸的一端设置有滑套，定位气缸和滑套分别固定在立柱上，滑套套装在定位杆上。
附图说明
图1为本发明的机构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的D部放大图；
图4为图2的E部放大图；
图5为图2的F-F视图；
图6为图2的G-G视图；
图中：机架1；排线机构2；转臂3；档杆4；立柱5；收卷轴6；固定盘7；夹紧盘8；夹紧气缸9；单向轴承座10；调芯轴承座11；第二齿轮12；定位套13；定位杆14；滑套15；定位气缸16；第一齿轮17；主轴18；第二介轮19；第一介轮20；减速电机21；传动轴22；滑移平台23；推进气缸24；伺服电机25；排线支架26；滚珠丝杠27；裁断刀片28；滴灌带29；管芯30；端盖31；第一轴承座32；第二轴承座33；第三轴承座34；档杆固定板35；过带轮36；计米轮37；固定板38。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
如图1、2、4所示，一种单翼迷宫式滴灌带自动收卷机，由机架1，以及安装在机架1上的排线机构2、转臂机构、传动机构、卷取机构、夹紧机构和定位机构组成，机架1由角钢焊接而成，排线机构2由排线支架26，伺服电机25和滚珠丝杠27组成，滚珠丝杠27的上端与伺服电机25的输出端连接，下端通过第三轴承座34固定在机架1上，滚珠丝杠27的左侧设置有一块固定板38，固定板38直接焊接在机架1上，固定板38上由后向前设置有夹带位置A、起始位置B和终止位置C，排线支架26安装在滚珠丝杠27上，伺服电机25通过驱动滚珠丝杠27转动使排线支架26在滚珠丝杠27上做前后往复运动，排线支架26上设置有计米轮37，计米轮37的左右两侧对称设置有过带轮36。
如图2所示，转臂机构由主轴18和转臂3组成，主轴18通过第一轴承座32固定在机架1上，主轴18的前端固定设置有第一齿轮17和转臂3，转臂3置于第一齿轮17的前端，转臂3关于主轴18轴线左右对称设置。
如图2、3所示，转臂机构的右侧设置有传动机构，传动机构由减速电机21、推进气缸24、传动轴22和滑移平台23组成，推进气缸24固定在机架1上，推进气缸24的活塞杆与滑移平台23的右端连接，减速电机21固定在滑移平台23上，减速电机21的输出端与传动轴22连接，传动轴22通过第二轴承座33固定在滑移平台23上，传动轴22的前端分别设置有第一介轮20和第二介轮19，第一介轮20与第一齿轮17啮合；推进气缸24通过活塞杆的往复运动带动滑移平台23左右往复运动，推进气缸24推动滑移平台23左移使第一介轮20与第一齿轮17啮合。
如图1、2所示，转臂3上左右对称设置有卷取机构，卷取机构由收卷轴6和第二齿轮12组成，收卷轴6通过单向轴承座10和调芯轴承座11固定在转臂3上，收卷轴6的前部套装有管芯30，收卷轴6的前端端部设置有防止管芯30脱落的端盖31，卸滴灌带时只需通过拧下端盖31，直接装卸；收卷轴6的后端设置有第二齿轮12，第二齿轮12与第二介轮19啮合，第二齿轮12通过与第二介轮19啮合而带动收卷轴6转动，进而使收卷轴6上的管芯30卷取滴灌带。
每个收卷轴6上分别对应设置有一个夹紧机构，夹紧机构由固定盘7，夹紧盘8和夹紧气缸9组成，夹紧盘8和固定盘7分别为中心设置有通孔的圆盘形结构，夹紧盘8和固定盘7分别套装在收卷轴6上，固定盘7与管芯30的后端端部贴合并固定在收卷轴6上，夹紧气缸9在每个夹紧盘8中心孔的两侧对称设置，且夹紧气缸9固定在夹紧盘8的后侧，每个夹紧盘8对应每个夹紧气缸9的活塞杆分别设置有一个通孔，夹紧气缸9的活塞杆穿过其对应的通孔与固定盘7固定连接，通过控制夹紧气缸9的活塞杆伸缩实现夹紧盘8与固定盘7之间的开合。
如图5、6所示，转臂3的左右两侧分别对称设置有档杆固定板35，每个档杆固定板35的悬臂端分别设置有一根中部竖直两端倾斜的“飞”字形的档杆4，两根档杆4与各自所在档杆固定板35安装时，两根档杆4关于转臂3呈中心对称安装，例如，如图1所示，左侧档杆4的顶部朝后侧倾斜，底部朝前侧倾斜，则右侧档杆4的顶部超前侧倾斜，底部朝后侧倾斜；当转臂3转动时，档杆4对滴灌带29起限位作用，防止滴灌带29在转臂3转动过程中因发生偏移从档杆4的端部脱落而不能被夹紧机构夹紧；每个档杆4靠近各自所在卷取机构的一侧分别设置有裁断刀片28。
如图2所示，转臂结构的左侧设置有定位机构，定位机构由定位气缸16，定位杆14和定位套13组成，定位气缸16固定安装在与机架1固定的立柱5上，定位气缸16的活塞杆与定位杆14固定连接，定位杆14的外部套装有固定在立柱5上的滑套15，转臂3的后侧面对应定位杆14的位置设置有与定位杆14配合的定位套13，定位杆14插入定位套13内，能够对转臂3起到固定的作用，防止转臂3发生转动。
本实施例在应用时，如图2所示，转臂3初始位置为水平状态，转臂3右侧为第一卷取机构，转臂3左侧为第二卷取机构，第一卷取机构和第二卷取机构为对称结构，排线机构的初始位置为起始位置B，滴灌带29通过排线支架26上的计米轮37和过带轮36，将滴灌带29缠绕在第一卷取机构的管芯30上，减速电机21通过驱动传动轴22上的第二介轮19使第一卷取机构的第二齿轮12转动，第一卷取机构的第二齿轮12带动其所在的收卷轴6转动；伺服电机25驱动滚珠丝杠27，滚珠丝杠27使排线支架26从起始位置B向终止位置C排布，排线支架26到达终止位置C后，再由终止位置C向起始位置B排布，由此顺序反复排布。当卷取的滴灌带29临近设定的米数时，伺服电机25迅速将排线支架26移动到起始位置B等待，当达到设定米数时，推进气缸24将滑移平台23推向主轴18，使第一介轮20与第一齿轮17啮合，同时定位气缸16将定位杆14从第二卷取机构一侧的定位套13中拔出，减速电机21通过驱动第一介轮20而使转臂3旋转90°至垂直状态，第一卷取机构的夹紧气缸9将夹紧盘8和固定盘7分离，与此同时伺服电机25迅速将排线支架26移动到夹带位置A，转臂3继续旋转90°至水平位置，此时转臂3两端的卷取机构左右置换位置，缠绕滴灌带29的第一卷取机构置于转臂3的左侧，未缠绕滴灌带29的第二卷取机构置于转臂3的右侧；转臂3在旋转过程中，滴灌带29随第一卷取机构的转动绕在第一卷取机构一侧的档杆4上，档杆4对滴灌带29起导向和限位的作用，保证滴灌带29能够准确进入第二卷取机构的固定盘7和夹紧盘8之间的间隙内，此时第二卷取机构的定位气缸16驱动，将定位杆14插入缠绕滴灌带29的第一卷取机构所对应的的定位套13内定位转臂3，同时伺服电机25驱动滚珠丝杠27，迅速将排线支架26移动到起始位置B，第二卷取机构上的夹紧气缸9驱动其活塞杆，将夹紧气缸9向固定盘7移动，夹住滴灌带29，推进气缸24将滑移平台23拉向第二卷取机构的收卷轴6，使第一介轮20通过与第二卷取机构的第二齿轮12啮合驱动收卷轴6转动，此时被夹住的滴灌带29旋转至第二卷取机构一侧的裁断刀片28处裁断，第二卷取机构继续卷取滴灌带29，卸下已经卷够米数的滴灌带卷，反复重复上述过程实现自动换卷、自动夹紧、自动裁断，各机构动作均有PLC系统精确控制。
以上仅为本发明的具体实施方式，但对本发明的保护并不局限于此，所有涉及本技术领域技术人员所能想到的对本技术方案技术特征提出的等效变化或替换，都涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种单翼迷宫式滴灌带自动收卷机，包括机架，以及安装在机架上的排线机构、转臂机构、传动机构、卷取机构、夹紧机构和定位机构，其特征在于： 排线机构包括排线支架，伺服电机和滚珠丝杠，伺服电机固定在机架上，伺服电机与滚珠丝杠连接，排线支架设置在滚珠丝杠上；转臂机构包括主轴和转臂，主轴设置在机架上，主轴上设置有第一齿轮，转臂置于主轴的端部，转臂上设置有档杆，档杆上设置有裁断刀片； 转臂机构靠近排线机构的一侧设置有传动机构，传动机构包括减速电机，推进气缸，传动轴和滑移平台，减速电机与传动轴连接，滑移平台与推进气缸连接；传动轴上设置有第一介轮和第二介轮，第一介轮与第一齿轮啮合，转臂上设置有卷取机构，卷取机构包括收卷轴和第二齿轮，收卷轴固定在转臂上，收卷 轴的一端套装有管芯，另一端设置有与第二介轮啮合的第二齿轮；收卷轴上设置有夹紧机构，夹紧机构包括夹紧气缸，夹紧盘和固定盘，夹紧盘和固定盘分别套装在收卷轴上，固定盘通过夹紧气缸与夹紧盘连接；转臂机构远离排线机构的一侧设置有定位机构，定位机构包括定位气缸，定位杆和定位套，定位气缸固定在机架上，定位气缸与定位杆连接，转臂对应定位杆的位置设置有与定位杆配合的定位套；排线支架上设置有计米轮，计米轮的左右两侧对称设置有过带轮；主轴通过第一轴承座固定在机架上，卷取机构和夹紧机构分别关于主轴左右对称设置；
收卷轴通过单向轴承座和调芯轴承座固定在转臂上；转臂上对称设置有两个档杆固定板，每个档杆固定板的悬臂端分别设置有一根“飞”字形的档杆，每个档杆的外侧分别设置有裁断刀片；
传动轴通过第二轴承座固定在滑移平台上；滑移平台的一端与推进气缸的活塞杆连接； 每个夹紧机构对称设置有两个夹紧气缸，每个夹紧气缸分别置于收卷轴两侧，夹紧气缸的活塞杆与固定盘连接； 机架上设置有立柱，定位气缸的一端设置有滑套，定位气缸和滑套分别固定在立柱上，滑套套装在定位杆上；
滚珠丝杠的左侧设置有一块固定板，固定板直接焊接在机架上，固定板上由后向前设置有夹带位置A、起始位置B和终止位置C；
当转臂初始位置为水平状态，转臂右侧为第一卷取机构，转臂左侧为第二卷取机构，第一卷取机构和第二卷取机构为对称结构，排线机构的初始位置为起始位置B，滴灌带通过排线支架上的计米轮和过带轮，将滴灌带缠绕在第一卷取机构的管芯上，减速电机通过驱动传动轴上的第二介轮使第一卷取机构的第二齿轮转动，第一卷取机构的第二齿轮带动其所在的收卷轴转动；伺服电机驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠使排线支架从起始位置B向终止位置C排布，排线支架到达终止位置C后，再由终止位置C向起始位置B排布，由此顺序反复排布；当卷取的滴灌带临近设定的米数时，伺服电机迅速将排线支架移动到起始位置B等待，当达到设定米数时，推进气缸将滑移平台推向主轴，使第一介轮与第一齿轮啮合，同时定位气缸将定位杆从第二卷取机构一侧的定位套中拔出，减速电机通过驱动第一介轮而使转臂旋转90°至垂直状态，第一卷取机构的夹紧气缸将夹紧盘和固定盘分离，与此同时伺服电机迅速将排线支架移动到夹带位置A，转臂继续旋转90°至水平位置，此时转臂两端的卷取机构左右置换位置，缠绕滴灌带的第一卷取机构置于转臂的左侧，未缠绕滴灌带的第二卷取机构置于转臂的右侧；转臂在旋转过程中，滴灌带随第一卷取机构的转动绕在第一卷取机构一侧的档杆上，档杆对滴灌带起导向和限位的作用，保证滴灌带能够准确进入第二卷取机构的固定盘和夹紧盘之间的间隙内，此时第二卷取机构的定位气缸驱动，将定位杆插入缠绕滴灌带的第一卷取机构所对应的定位套内定位转臂，同时伺服电机驱动滚珠丝杠，迅速将排线支架移动到起始位置B，第二卷取机构上的夹紧气缸驱动其活塞杆，将夹紧气缸向固定盘移动，夹住滴灌带，推进气缸将滑移平台拉向第二卷取机构的收卷轴，使第一介轮通过与第二卷取机构的第二齿轮啮合驱动收卷轴转动，此时被夹住的滴灌带旋转至第二卷取机构一侧的裁断刀片处裁断，第二卷取机构继续卷取滴灌带，卸下已经卷够米数的滴灌带卷，反复重复上述过程实现自动换卷、自动夹紧、自动裁断。
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