CN111940562A - 小型悬臂式智能卷筒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷筒机技术领域，具体地说，涉及小型悬臂式智能卷筒机。其包括支撑台，所述支撑台上至少设置有传动装置，所述传动装置包括安装于支撑台顶部的驱动电机和减速机，卷筒承接装置，所述卷筒承接装置包括承接台和安装于承接台中心位置的主动轴，卷筒定位装置，所述卷筒定位装置包括呈中空框架结构的定位框，所述定位框的内部滑动连接有定位盒。本发明设计以机械化方式对卷筒进行卷圆工作，提升工作效率，减少生产成本，提高市场竞争力，同时定位辊轴转动顺畅，提高卷圆效率，且定位盒的位置可调节，实现定位盒和主动轴之间位置的调节。

Description

小型悬臂式智能卷筒机

技术领域

本发明涉及卷筒机技术领域，具体地说，涉及小型悬臂式智能卷筒机。

背景技术

在卷筒的生产过程中，为了保障卷筒的质量，需要对卷筒进行卷圆操作，目前，对卷筒卷圆多采用人工卷圆，其卷圆效果依赖于工人的手艺，同时，卷圆的效率较低，导致生产成本上升，市场竞争力低，现在市场中，也有相应的卷筒机，但是卷圆的效果较差，也无法调节卷圆的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于提供了小型悬臂式智能卷筒机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供小型悬臂式智能卷筒机，包括支撑台，所述支撑台上至少设置有：

传动装置，所述传动装置包括安装于支撑台顶部的驱动电机和减速机，所述驱动电机的输出轴和减速机输入轴上同轴套设有皮带轮，两个所述皮带轮之间通过皮带传动连接，用于将驱动电机的动力输入至减速机内，实现转速改变；

卷筒承接装置，所述卷筒承接装置包括承接台和安装于承接台中心位置的主动轴，所述主动轴靠近减速机一端同轴安装有连接轴，所述连接轴穿过承接台，所述连接轴的另一端安装有轴连接板，所述轴连接板的另一端安装有轴卡环，所述减速机的输出轴同轴安装在轴卡环内；

本实施例的卷筒承接装置在使用时，先将需要卷圆的圆筒套在主动轴上，将驱动电机接通电源使其工作，驱动电机通过皮带将动力传输至减速机内，经过减速机的调速后，动力输出至轴卡环上，并带动主动轴转动，实现圆筒的卷圆转动。

卷筒定位装置，所述卷筒定位装置包括呈中空框架结构的定位框，所述定位框的内部滑动连接有定位盒，所述定位盒的内部横向安装有隔板，所述隔板将定位盒内部空间分隔成两个独立的滚槽，每个所述滚槽的两端对称开设有连接槽，所述连接槽内安装有转环，每个所述滚槽内转动连接有定位辊轴，所述定位辊轴两端的输出轴转动连接于转环内部，且两个定位辊轴之间的间距为5-8cm。

本实施例的卷筒定位装置在使用时，将需要卷圆的圆筒套在主动轴上后，而圆筒底部位于两个定位辊轴之间，当主动轴带动圆筒转动时，圆筒贴合在定位辊轴上转动，并带动两个定位辊轴在滚槽内滚动，定位辊轴贴合圆筒滚动时，对圆筒表面进行滚圆。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接轴包括嵌设安装在所述承接台内部的外套管，所述外套管内转动连接有内轴，所述内轴的外壁等间距开设有多个环形槽，所述环形槽的四周对称开设有卡槽，所述卡槽内嵌设安装有滚珠，所述滚珠凸出卡槽，并于卡槽转动连接，所述内轴的一端安装有轴连接板，所述内轴的另一端连接主动轴。

作为本技术方案的进一步改进，所述滚槽的两端对称安装有紧固板，所述紧固板靠近连接槽一侧开设有对位槽，所述对位槽用于承接定位辊轴的输出轴。

作为本技术方案的进一步改进，所述滚槽底部沿着其长度方向等间距排列有多个承托环，所述承托环呈弧形结构，所述承托环的内部开设有内腔，所述承托环的表面开设有多个于内腔相连通的连接孔，所述连接孔的内部嵌设安装有万向球，所述万向球和连接孔转动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述万向球的底部转动连接有安装垫，所述安装垫的底部通过弹簧安装在内腔内壁。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑台靠近卷筒定位装置的底部安装有电器箱，所述电器箱的内部安装有气缸，所述支撑台的表面开设有用于气缸顶出轴穿出的开孔。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位盒底部安装有卡架，所述卡架包括横向安装于定位盒底部的横向板，所述横向板的长度和定位盒的底部长度相适配，所述横向板的两端垂直安装有第一侧卡板，所述第一侧卡板贴合在定位盒的两端，所述横向板的两侧对称安装有纵向板，两个所述纵向板沿着定位盒的底部宽度方向贴合，两个所述纵向板的两侧一体成型有第二侧卡板，所述第二侧卡板和纵向板为垂直设置，所述横向板和纵向板的相交位置和气缸位于同一水平直线上。

作为本技术方案的进一步改进，所述定位框内壁两端对称开设有第一侧定位滑槽，所述第一侧卡板和第一侧定位滑槽滑动连接，所述定位框内壁两侧对称开设有第二定位滑槽，所述第二侧卡板和第二定位滑槽滑动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑台一侧还设置倒顺开关，所述倒顺开关基于H桥芯片L298设计，H桥芯片L298内部包含4通道逻辑驱动电路，具有两套H桥电路，L298N内部H桥驱动电路的工作原理图如图14所示，同一侧的晶体管不能同时导通，当VT1和VT4导通，VT2和VT3截止时，电流由正电流经VT1，从驱动电机正极流入驱动电机，再经由VT4流入，此时驱动电机正向运转，同样当VT2和VT3导通时，驱动电机由负极进入驱动电机，驱动电机反向运转，当VT1和VT3或VT2和VT4同时导通时，驱动电机处于制动状态，图14中，二极管主要起续流保护作用，由于驱动电机具有较大的感性，电流不能突变，若突然将电流切断，将在功率管两端产生很高的电压，损坏器件。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该小型悬臂式智能卷筒机中，通过设置的传动装置，用于卷筒卷圆的动力输出，同时，设置卷筒承接装置和卷筒定位装置对卷筒进行放置和定位，以机械化方式对卷筒进行卷圆工作，提升工作效率，减少生产成本，提高市场竞争力。

2、该小型悬臂式智能卷筒机中，通过设置的内轴和外套管，内轴通过滚珠贴合在外套管内，减少内轴在外套管内的摩擦阻力，进而减少主动轴转动产生的摩擦阻力，提高卷筒卷圆的效率。

3、该小型悬臂式智能卷筒机中，通过设置一对定位辊轴，圆筒贴合在定位辊轴上转动，并带动两个定位辊轴在滚槽内滚动，定位辊轴贴合圆筒滚动时，对圆筒表面进行滚圆。

4、该小型悬臂式智能卷筒机中，通过设置承托环，承托环表面的万向球和定位辊轴直接接触，使得定位辊轴转动时摩擦阻力较小，定位辊轴转动顺畅，提高卷圆效率。

5、该小型悬臂式智能卷筒机中，通过设置气缸，通过顶出轴顶出定位盒，使得定位盒的位置发生改变，实现定位盒和主动轴之间位置的调节。

附图说明

图1为实施例1的整体结构测试图；

图2为实施例1的整体结构俯视图；

图3为实施例1的卷筒定位装置结构爆炸图；

图4为实施例1的定位盒整体结构示意图；

图5为实施例1的定位盒内部结构示意图；

图6为实施例1的承托环结构示意图；

图7为实施例1的承托环内部结构示意图；

图8为实施例1的卡架结构示意图；

图9为实施例1的定位框结构示意图；

图10为实施例1的卷筒承接装置结构示意图；

图11为实施例1的主动轴整体结构示意图；

图12为实施例1的连接轴结构爆炸图；

图13为实施例1的轴连接板结构示意图；

图14为实施例1的倒顺开关工作原理图。

图中各个标号意义为：

100、支撑台；

200、传动装置；210、驱动电机；220、减速机；230、皮带轮；240、皮带；

300、卷筒承接装置；

310、承接台；

320、主动轴；

330、连接轴；331、内轴；332、环形槽；333、卡槽；334、滚珠；335、外套管；

340、轴连接板；341、轴卡环；

400、卷筒定位装置；

410、定位框；411、第一侧定位滑槽；412、第二定位滑槽；

420、定位盒；421、隔板；422、滚槽；423、连接槽；424、转环；425、紧固板；426、对位槽；

427、承托环；4271、内腔；4272、连接孔；4273、万向球；4274、安装垫；4275、弹簧；

430、定位辊轴；

440、卡架；441、横向板；442、第一侧卡板；443、纵向板；444、第二侧卡板；

500、倒顺开关；

600、电器箱；610、气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1-图14所示，本发明提供了小型悬臂式智能卷筒机，包括支撑台100，其特征在于：支撑台100上至少设置有：

传动装置200，传动装置200包括安装于支撑台100顶部的驱动电机210和减速机220，驱动电机210的输出轴和减速机220输入轴上同轴套设有皮带轮230，两个皮带轮230之间通过皮带240传动连接，用于将驱动电机210的动力输入至减速机220内，实现转速改变；

卷筒承接装置300，卷筒承接装置300包括承接台310和安装于承接台310中心位置的主动轴320，主动轴320靠近减速机220一端同轴安装有连接轴330，连接轴330穿过承接台310，连接轴330的另一端安装有轴连接板340，轴连接板340的另一端安装有轴卡环341，减速机220的输出轴同轴安装在轴卡环341内，用于减速机220同轴带动轴卡环341转动；

为了减少连接轴330和承接台310之间转动产生的摩擦阻力，本实施例的连接轴330包括嵌设安装在承接台310内部的外套管335，外套管335内转动连接有内轴331，内轴331的外壁等间距开设有多个环形槽332，环形槽332的四周对称开设有卡槽333，卡槽333内嵌设安装有滚珠334，滚珠334凸出卡槽333，并于卡槽333转动连接，内轴331的一端安装有轴连接板340，内轴331的另一端连接主动轴320，轴连接板340带动内轴331在转动外套管335内部转动，内轴331通过滚珠334贴合在外套管335内，减少内轴331在外套管335内的摩擦阻力。

本实施例的卷筒承接装置300在使用时，先将需要卷圆的圆筒套在主动轴320上，将驱动电机210接通电源使其工作，驱动电机210通过皮带240将动力传输至减速机220内，经过减速机220的调速后，动力输出至轴卡环341上，并带动主动轴320转动，实现圆筒的卷圆转动。

卷筒定位装置400，卷筒定位装置400包括呈中空框架结构的定位框410，定位框410的内部滑动连接有定位盒420，定位盒420的内部横向安装有隔板421，隔板421将定位盒420内部空间分隔成两个独立的滚槽422，每个滚槽422的两端对称开设有连接槽423，连接槽423内安装有转环424，每个滚槽422内转动连接有定位辊轴430，定位辊轴430两端的输出轴转动连接于转环424内部，以便于定位辊轴430在滚槽422内转动，定位辊轴430凸出滚槽422，以便于圆筒贴合在两个定位辊轴430处，且两个定位辊轴430之间的间距优选为5-8cm，便于圆筒在两个定位辊轴430之间转动；

本实施例的卷筒定位装置400在使用时，将需要卷圆的圆筒套在主动轴320上后，而圆筒底部位于两个定位辊轴430之间，当主动轴320带动圆筒转动时，圆筒贴合在定位辊轴430上转动，并带动两个定位辊轴430在滚槽422内滚动，定位辊轴430贴合圆筒滚动时，对圆筒表面进行滚圆。

定位辊轴430通过其两端的输出轴在转环424内转动，但定位辊轴430的尺寸远远大于其输出轴的尺寸，导致定位辊轴430的重量长期作用在两端的输出轴处，导致两端的输出轴产生变形，影响其使用，为了减少定位辊轴430的重量对其两端输出轴的作用力，本实施例在滚槽422的两端对称安装有紧固板425，紧固板425优选采用实心木板材质制成，其材质质地坚硬，支撑效果好，紧固板425靠近连接槽423一侧开设有对位槽426，对位槽426用于承接定位辊轴430的输出轴，防止定位辊轴430的输出轴挤压变形。

为了减少定位辊轴430转动的摩擦阻力，本实施例的滚槽422底部沿着其长度方向等间距排列有多个承托环427，承托环427呈弧形结构，便于承托环427贴合在定位辊轴430的底部，承托环427的内部开设有内腔4271，承托环427的表面开设有多个于内腔4271相连通的连接孔4272，连接孔4272的内部嵌设安装有万向球4273，万向球4273和连接孔4272转动连接，定位辊轴430在滚槽422内转动时，定位辊轴430贴合在承托环427顶部，并于承托环427表面的万向球4273和定位辊轴430直接接触，使得定位辊轴430转动时摩擦阻力较小，定位辊轴430转动更为顺畅。

再进一步的，万向球4273的底部转动连接有安装垫4274，安装垫4274的底部通过弹簧4275安装在内腔4271内壁，通过弹簧4275自身的弹性，调节安装垫4274的位置，使得万向球4273完全贴合在定位辊轴430的底部。

本实施例的承托环427的具体工作表现为：圆筒贴合在定位辊轴430上转动，并带动两个定位辊轴430在滚槽422内滚动，定位辊轴430贴合承托环427表面，弹簧4275自身的弹性抵至在万向球4273表面，使其紧密贴合在定位辊轴430底部，此时定位辊轴430通过万向球4273的滚动实现自身的转动，减少定位辊轴430转动产生的摩擦阻力。

在实际操作过程中，对圆筒的直径的调节只需要通过调节定位盒420和主动轴320之间的距离即可，对圆筒卷圆时，定位盒420和主动轴320之间的距离越大，卷圆的尺寸越大，定位盒420和主动轴320之间的距离越小，卷圆的尺寸越小，为了调节定位盒420和主动轴320之间的距离，本实施例的支撑台100靠近卷筒定位装置400的底部安装有电器箱600，电器箱600的内部安装有气缸610，支撑台100的表面开设有用于气缸610顶出轴穿出的开孔，气缸610工作时，通过顶出轴顶出定位盒420，使得定位盒420的位置发生改变，实现定位盒420和主动轴320之间位置的调节。

由于气缸610的顶出轴的直径较小，直接顶在定位盒420底部可能会造成定位盒420的倾斜，因此，本实施例的定位盒420底部安装有卡架440，卡架440包括横向安装于定位盒420底部的横向板441，横向板441的长度和定位盒420的底部长度相适配，以便于将横向板441完全贴合在定位盒420的底部，横向板441的两端垂直安装有第一侧卡板442，第一侧卡板442贴合在定位盒420的两端，横向板441的两侧对称安装有纵向板443，两个纵向板443沿着定位盒420的底部宽度方向贴合，两个纵向板443的两侧一体成型有第二侧卡板444，第二侧卡板444和纵向板443为垂直设置，便于第二侧卡板444贴合在定位盒420的两侧，横向板441和纵向板443的相交位置和气缸610位于同一水平直线上，便于气缸610顶出轴顶在卡架440底部，同时卡架440从四个方向对定位盒420进行包裹支撑，使得气缸610顶出轴的作用力从四个方向作用在定位盒420上，避免气缸610顶出轴在顶出时，造成定位盒420的偏移。

为了进一步对定位盒420的移动进行限位，本实施例的定位框410内壁两端对称开设有第一侧定位滑槽411，第一侧卡板442和第一侧定位滑槽411滑动连接，定位框410内壁两侧对称开设有第二定位滑槽412，第二侧卡板444和第二定位滑槽412滑动连接，当定位盒420在定位框410内部移动时，第一侧卡板442在第一侧定位滑槽411内定位滑动，实现定位盒420左右两个方向的定位滑动，而第二侧卡板444在第二定位滑槽412内滑动，实现定位盒420前后两个方向的定位滑动。

为了便于对驱动电机210的正反转进行调节，本实施例的支撑台100一侧还设置有倒顺开关500，倒顺开关500基于H桥芯片L298设计，H桥芯片L298内部包含4通道逻辑驱动电路，具有两套H桥电路，L298N内部H桥驱动电路的工作原理图如图14所示，同一侧的晶体管不能同时导通，当VT1和VT4导通，VT2和VT3截止时，电流由正电流经VT1，从驱动电机210正极流入驱动电机210，再经由VT4流入，此时驱动电机210正向运转，同样当VT2和VT3导通时，驱动电机210由负极进入驱动电机210，驱动电机210反向运转，当VT1和VT3或VT2和VT4同时导通时，驱动电机210处于制动状态，图14中，二极管主要起续流保护作用，由于驱动电机210具有较大的感性，电流不能突变，若突然将电流切断，将在功率管两端产生很高的电压，损坏器件。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.小型悬臂式智能卷筒机，包括支撑台(100)，其特征在于：所述支撑台(100)上至少设置有：

传动装置(200)，所述传动装置(200)包括安装于支撑台(100)顶部的驱动电机(210)和减速机(220)，所述驱动电机(210)的输出轴和减速机(220)输入轴上同轴套设有皮带轮(230)，两个所述皮带轮(230)之间通过皮带(240)传动连接，用于将驱动电机(210)的动力输入至减速机(220)内，实现转速改变；

卷筒承接装置(300)，所述卷筒承接装置(300)包括承接台(310)和安装于承接台(310)中心位置的主动轴(320)，所述主动轴(320)靠近减速机(220)一端同轴安装有连接轴(330)，所述连接轴(330)穿过承接台(310)，所述连接轴(330)的另一端安装有轴连接板(340)，所述轴连接板(340)的另一端安装有轴卡环(341)，所述减速机(220)的输出轴同轴安装在轴卡环(341)内；

卷筒定位装置(400)，所述卷筒定位装置(400)包括呈中空框架结构的定位框(410)，所述定位框(410)的内部滑动连接有定位盒(420)，所述定位盒(420)的内部横向安装有隔板(421)，所述隔板(421)将定位盒(420)内部空间分隔成两个独立的滚槽(422)，每个所述滚槽(422)的两端对称开设有连接槽(423)，所述连接槽(423)内安装有转环(424)，每个所述滚槽(422)内转动连接有定位辊轴(430)，所述定位辊轴(430)两端的输出轴转动连接于转环(424)内部，且两个定位辊轴(430)之间的间距为5-8cm。

2.根据权利要求1所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述连接轴(330)包括嵌设安装在所述承接台(310)内部的外套管(335)，所述外套管(335)内转动连接有内轴(331)，所述内轴(331)的外壁等间距开设有多个环形槽(332)，所述环形槽(332)的四周对称开设有卡槽(333)，所述卡槽(333)内嵌设安装有滚珠(334)，所述滚珠(334)凸出卡槽(333)，并于卡槽(333)转动连接，所述内轴(331)的一端安装有轴连接板(340)，所述内轴(331)的另一端连接主动轴(320)。

3.根据权利要求1所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述滚槽(422)的两端对称安装有紧固板(425)，所述紧固板(425)靠近连接槽(423)一侧开设有对位槽(426)，所述对位槽(426)用于承接定位辊轴(430)的输出轴。

4.根据权利要求1所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述滚槽(422)底部沿着其长度方向等间距排列有多个承托环(427)，所述承托环(427)呈弧形结构，所述承托环(427)的内部开设有内腔(4271)，所述承托环(427)的表面开设有多个于内腔(4271)相连通的连接孔(4272)，所述连接孔(4272)的内部嵌设安装有万向球(4273)，所述万向球(4273)和连接孔(4272)转动连接。

5.根据权利要求4所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述万向球(4273)的底部转动连接有安装垫(4274)，所述安装垫(4274)的底部通过弹簧(4275)安装在内腔(4271)内壁。

6.根据权利要求1所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述支撑台(100)靠近卷筒定位装置(400)的底部安装有电器箱(600)，所述电器箱(600)的内部安装有气缸(610)，所述支撑台(100)的表面开设有用于气缸(610)顶出轴穿出的开孔。

7.根据权利要求6所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述定位盒(420)底部安装有卡架(440)，所述卡架(440)包括横向安装于定位盒(420)底部的横向板(441)，所述横向板(441)的长度和定位盒(420)的底部长度相适配，所述横向板(441)的两端垂直安装有第一侧卡板(442)，所述第一侧卡板(442)贴合在定位盒(420)的两端，所述横向板(441)的两侧对称安装有纵向板(443)，两个所述纵向板(443)沿着定位盒(420)的底部宽度方向贴合，两个所述纵向板(443)的两侧一体成型有第二侧卡板(444)，所述第二侧卡板(444)和纵向板(443)为垂直设置，所述横向板(441)和纵向板(443)的相交位置和气缸(610)位于同一水平直线上。

8.根据权利要求7所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述定位框(410)内壁两端对称开设有第一侧定位滑槽(411)，所述第一侧卡板(442)和第一侧定位滑槽(411)滑动连接，所述定位框(410)内壁两侧对称开设有第二定位滑槽(412)，所述第二侧卡板(444)和第二定位滑槽(412)滑动连接。

9.根据权利要求7所述的小型悬臂式智能卷筒机，其特征在于：所述支撑台(100)一侧还设置倒顺开关(500)。

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