CN114289773B - 一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，包括静电磁场协同吸附型转运组件、负压吸附式卷绕收集组件和驱动传动组件。本发明属于纳米晶带材生产制造技术领域，具体是一种可靠度高、操作方便、高效节能的纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，本发明基于变害为利原理，在无任何固定单元的情况下，利用摩擦毛毡与履带之间摩擦产生的静电，对纳米晶带材边角料进行吸附，同时由于纳米晶带材自身具有高磁导率，利用履带上的永磁铁再次对纳米晶带材边角料形成固定吸附，解决了纳米晶带材在快速移动过程中容易跑偏的问题。

Description

一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置

技术领域

本发明属于纳米晶带材生产制造技术领域，具体是指一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置。

背景技术

纳米晶带材目前是导磁率最高的材料之一，具有高饱和磁感应强度、低铁损的特点，是新一代软磁材料，被广泛应用于高频变压器、电流互感器和驱动变压器等设备的生产制造领域。

纳米晶带材在加工剪切时，经常需要将废边料剪切下来，以保证纳米晶带材的生产加工品质，纳米晶带材卷绕剪切时的传送速度极快，因此在废边料收集过程中，废边料时常因为速度过快发生跑偏，造成纳米晶带材缠绕等问题，如果减慢卷绕速度，又会耽误工作进度，影响加工剪切效率，而且废边料总是偶尔出现，因此在对其进行卷绕收集时，很难保证对出现的所有废边料进行稳定收集，容易出现废边料直接抛出散落至地面的问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种可靠度高、操作方便、高效节能的纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，解决了现有纳米晶带材边料收集困难的问题。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，包括静电磁场协同吸附型转运组件，静电磁场协同吸附型转运组件包括支撑架、协同转运装置、传动防护装置、横梁和固定柱，传动防护装置设于支撑架上，协同转运装置套装于传动防护装置上，横梁设于两侧的支撑架之间，固定柱设于横梁上；负压吸附式卷绕收集组件，负压吸附式卷绕收集组件设于支撑架的斜下方，负压吸附式卷绕收集组件包括卷绕架、防护罩、空心转轴和负压卷绕装置，空心转轴设于卷绕架上，空心转轴穿过负压卷绕装置，负压卷绕装置穿过防护罩的顶部空腔；以及，驱动传动组件，驱动传动组件设于卷绕架的一侧，驱动传动组件包括电机架、驱动电机、转运传动机构和卷绕传动机构，驱动电机设于电机架上，转运传动机构的一端设于空心转轴上，卷绕传动机构的顶端设于空心转轴上。

作为本发明的一种优选方案，其中：协同转运装置包括中间传送板、侧边传送板、履带、永磁铁、摩擦毛毡，侧边传送板设于中间传送板的两侧，履带设于中间传送板和侧边传送板之间，永磁铁设于履带上，摩擦毛毡设于中间传送板两侧的侧壁上和侧边传送板一侧的侧壁上，摩擦毛毡与履带的侧壁保持贴合，中间传送板和侧边传送板固定连接设于固定柱上。

作为本发明的一种优选方案，其中：传动防护装置包括防护板、导向刮板、转运转轴、减速器和转运辊，防护板设于支撑架顶端的两侧，导向刮板的两端与防护板连接，导向刮板的尖端与中间传送板和侧边传送板贴合，转运转轴转动连接设于防护板上，转运转轴的轴部与减速器连接，转运辊设于转运转轴上。

作为本发明的一种优选方案，其中：负压卷绕装置包括卷绕辊、凸刺、开口、导气孔和吸附孔，卷绕辊设于空心转轴上，凸刺环绕布置设于卷绕辊上，开口环绕布置设于空心转轴的轴壁上，导气孔设于卷绕辊和凸刺内，导气孔正对于开口设置，吸附孔设于凸刺内，吸附孔与导气孔连通。

作为本发明的一种优选方案，其中：转运传动机构包括主动轮一、从动轮一、皮带一和传动轴，主动轮一设于空心转轴上，从动轮一设于传动轴上，传动轴的一端与减速器连接，皮带一套装于主动轮一和从动轮一上。

作为本发明的一种优选方案，其中：卷绕传动机构包括主动轮二、从动轮二、皮带二、抽风转轴、抽风扇叶、抽风腔、固定架、抽风管、密封盘和抽风口，主动轮二设于空心转轴上，从动轮二设于抽风转轴上，皮带二套装于主动轮二和从动轮二上，抽风转轴的一端转动连接设于抽风腔的内壁上，抽风腔设于固定架上，抽风扇叶设于抽风转轴上，密封盘设于空心转轴上，密封盘和抽风腔之间通过抽风管连接，抽风口环绕布置设于空心转轴的轴壁上。

作为本发明的一种优选方案，其中：空心转轴与密封盘保持转动连接。

作为本发明的一种优选方案，其中：履带套装于转运辊上。

作为本发明的一种优选方案，其中：空心转轴和卷绕架之间保持转动连接。

为了防止导向刮板产生静电阻碍纳米晶带材快速传送，优选地，导向刮板为防静电材料，例如防静电亚克力板、防静电聚氯乙烯板和防静电聚碳酸酯板。

优选地，电机架上设有中央控制器，实现装置的传送和卷绕等功能，中央控制器型号为STC12C6082。

本发明提出的一种可靠度高、操作方便、高效节能的纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置的有益效果如下：

(1)基于变害为利原理，在无任何固定单元的情况下，利用摩擦毛毡与履带之间摩擦产生的静电，对纳米晶带材边角料进行吸附，同时由于纳米晶带材自身具有高磁导率，利用履带上的永磁铁再次对纳米晶带材边角料形成固定吸附，解决了纳米晶带材在快速移动过程中容易跑偏的问题。

(2)基于气压和液压结构原理，利用抽风扇叶转动使密封盘内产生负压，从而使凸刺尖端的吸附孔对纳米晶带材边角料进行吸附，并通过凸刺穿透边角料，使标边角料牢牢固定在卷绕辊上。

(3)通过设置凸刺，可以保证负压卷绕装置的吸附效果，防止大量边角料覆盖在卷绕辊上，使卷绕辊吸附效果降低甚至无吸附效果的情况出现，大大提高了装置的可靠度。

(4)在无任何控制阀和传感器的情况上，同步实现了纳米晶带材边角料的快速转运和吸附卷绕。

(5)仅靠单一的驱动电机，实现了装置的快速转运、稳定吸附和高效卷绕，无需额外的驱动单元和控制单元，极大精简了装置结构，避免了一些不必要的传统驱动单元的使用。

(6)防护罩可以有效防止卷绕辊转动期间凸刺误伤到工作人员，并且可以避免周围空气中的杂质进入到吸附孔中，造成吸附孔堵塞，影响吸附效果。

(7)通过设置空心转轴和密封盘，同步实现了绕卷和吸附功能，并利用空心转轴自身转动带动抽风扇叶转动使密封盘内形成负压，无需再额外设置驱动单元。

(8)导向刮板可以使纳米晶带材边角料快速脱离履带的固定和传送，避免了人工再将边角料缠绕到卷绕辊上，极大节约了时间和人工成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置的整体结构示意图A；

图2为本发明提出的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置的整体结构示意图B；

图3为本发明提出的静电磁场协同吸附型转运组件的整体结构示意图A；

图4为图3的A部分的局部放大图；

图5为本发明提出的静电磁场协同吸附型转运组件的整体结构示意图B；

图6为本发明提出的转运辊的整体结构示意图；

图7为本发明提出的中间传送板的整体结构示意图；

图8为本发明提出的导向刮板的整体结构示意图；

图9为本发明提出的负压吸附式卷绕收集组件的整体结构示意图；

图10为本发明提出的卷绕辊的整体结构示意图；

图11为图10的B部分的局部放大图；

图12为本发明提出的驱动传动组件的整体结构示意图；

图13为本发明提出的密封盘的整体结构示意图；

图14为本发明提出的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置的原理框图；

图15为本发明提出的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置的模块电路图；

图16为本发明提出的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置的电机驱动电路图。

其中，1、静电磁场协同吸附型转运组件，11、支撑架，12、协同转运装置，121、中间传送板，122、侧边传送板，123、履带，124、永磁铁，125、摩擦毛毡，13、传动防护装置，131、防护板，132、导向刮板，133、转运转轴，134、减速器，135、转运辊，14、横梁，15、固定柱，2、负压吸附式卷绕收集组件，21、卷绕架，22、防护罩，23、空心转轴，24、负压卷绕装置，241、卷绕辊，242、凸刺，243、开口，244、导气孔，245、吸附孔，3、驱动传动组件，31、电机架，32、驱动电机，33、转运传动机构，331、主动轮一，332、从动轮一，333、皮带一，334、传动轴，34、卷绕传动机构，341、主动轮二，342、从动轮二，343、皮带二，344、抽风转轴，345、抽风扇叶，346、抽风腔，347、固定架，348、抽风管，349、密封盘，3410、抽风口，4、放卷装置，5、剪切装置，6、卷绕收集装置。

在图15的中央控制器的电路图中，+5V为电路的供电电源，GND为接地端，XTAL1为晶振，C1和C2为晶振的起振电容，P1为驱动电机与中央控制器的连接口；在图16的电机驱动电路图中，BTS7970B为直流电机驱动芯片，R1-R10为电阻，C3和C4为滤波电容，D1和D2为二极管，motor为电机。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

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。

作为本发明的一个新的实施例，如图1和图2所示，本发明提出了一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，包括静电磁场协同吸附型转运组件1，静电磁场协同吸附型转运组件1包括支撑架11、协同转运装置12、传动防护装置13、横梁14和固定柱15，传动防护装置13设于支撑架11上，协同转运装置12套装于传动防护装置13上，横梁14设于两侧的支撑架11之间，固定柱15设于横梁14上；负压吸附式卷绕收集组件2，负压吸附式卷绕收集组件2设于支撑架11的斜下方，负压吸附式卷绕收集组件2包括卷绕架21、防护罩22、空心转轴23和负压卷绕装置24，空心转轴23设于卷绕架21上，空心转轴23穿过负压卷绕装置24，负压卷绕装置24穿过防护罩22的顶部空腔；以及，驱动传动组件3，驱动传动组件3设于卷绕架21的一侧，驱动传动组件3包括电机架31、驱动电机32、转运传动机构33和卷绕传动机构34，驱动电机32设于电机架31上，转运传动机构33的一端设于空心转轴23上，卷绕传动机构34的顶端设于空心转轴23上。

如图3和图4所示，协同转运装置12包括中间传送板121、侧边传送板122、履带123、永磁铁124、摩擦毛毡125，侧边传送板122设于中间传送板121的两侧，履带123设于中间传送板121和侧边传送板122之间，永磁铁124设于履带123上，摩擦毛毡125设于中间传送板121两侧的侧壁上和侧边传送板122一侧的侧壁上，摩擦毛毡125与履带123的侧壁保持贴合，中间传送板121和侧边传送板122固定连接设于固定柱15上。

如图3-图8所示，传动防护装置13包括防护板131、导向刮板132、转运转轴133、减速器134和转运辊135，防护板131设于支撑架11顶端的两侧，导向刮板132的两端与防护板131连接，导向刮板132的尖端与中间传送板121和侧边传送板122贴合，转运转轴133转动连接设于防护板131上，转运转轴133的轴部与减速器134连接，转运辊135设于转运转轴133上。

如图9-图11所示，负压卷绕装置24包括卷绕辊241、凸刺242、开口243、导气孔244和吸附孔245，卷绕辊241设于空心转轴23上，凸刺242环绕布置设于卷绕辊241上，开口243环绕布置设于空心转轴23的轴壁上，导气孔244设于卷绕辊241和凸刺242内，导气孔244正对于开口243设置，吸附孔245设于凸刺242内，吸附孔245与导气孔244连通。

如图9-图12所示，转运传动机构33包括主动轮一331、从动轮一332、皮带一333和传动轴334，主动轮一331设于空心转轴23上，从动轮一332设于传动轴334上，传动轴334的一端与减速器134连接，皮带一333套装于主动轮一331和从动轮一332上。

如图12和图13所示，其中：卷绕传动机构34包括主动轮二341、从动轮二342、皮带二343、抽风转轴344、抽风扇叶345、抽风腔346、固定架347、抽风管348、密封盘349和抽风口3410，主动轮二341设于空心转轴23上，从动轮二342设于抽风转轴344上，皮带二343套装于主动轮二341和从动轮二342上，抽风转轴344的一端转动连接设于抽风腔346的内壁上，抽风腔346设于固定架347上，抽风扇叶345设于抽风转轴344上，密封盘349设于空心转轴23上，密封盘349和抽风腔346之间通过抽风管348连接，抽风口3410环绕布置设于空心转轴23的轴壁上。

优选地，空心转轴23与密封盘349保持转动连接。

优选地，履带123套装于转运辊135上。

优选地，空心转轴23和卷绕架21之间保持转动连接。

为了防止导向刮板132产生静电阻碍纳米晶带材快速传送，优选地，导向刮板132为防静电材料，例如防静电亚克力板、防静电聚氯乙烯板和防静电聚碳酸酯板。

优选地，电机架31上设有中央控制器，实现装置的传送和卷绕等功能，中央控制器型号为STC12C6082。

具体使用时，用户首先使放卷装置4上的纳米晶体带材穿过剪切装置5，然后将纳米晶体带材卷绕在卷绕收集装置6上，然后开始卷绕，当遇到需要切除的边角料时，剪切装置5将边角料的一端切断，启动驱动电机32，驱动电机32带动空心转轴23转动，空心转轴23首先带动主动轮一331转动，主动轮一331在皮带一333的配合下带动从动轮一332和传动轴334转动，传动轴334通过减速器134带动转运转轴133转动，转运转轴133带动转运辊135转动，转运辊135带动履带123转动，此时中间传送板121和侧边传送板122保持不动，因此中间传送板121和侧边传送板122侧壁上的摩擦毛毡125与履带123之间发生摩擦从而产生静电，静电对掉落在履带123上方的边角料进行吸附，使边角料牢牢固定在履带123上，并随着履带123一同运动，纳米晶体带材本身具有高磁导率，因此履带123上的永磁铁124也可对边角料进行吸附固定，防止边角料脱离履带123从而跑偏，当边角料的一端运动至导向刮板132处使，导向刮板132的尖端将边角料刮起，使边角料脱离履带123，此时在空心转轴23的带动下，卷绕辊241已经开始转动，卷绕辊241上的凸刺242可扎穿边角料，对其形成初步固定并改变边角料的运动方向，使边角料缠绕在卷绕辊241上，卷绕辊241转动的同时，主动轮二341在皮带二343的配合下带动从动轮二342转动，从动轮二342带动抽风扇叶345和抽风转轴344转动，抽风扇叶345在抽风管348的配合下，将密封盘349内的空气抽出，使密封盘349内形成负压，由于密封盘349通过抽风口3410与空心转轴23的内部空腔连接，空心转轴23内的空气流向密封盘349内，空心转轴23通过开口243与导气孔244连接，导气孔244内也形成负压，最终使吸附孔245吸收周围的空气，当边角料运动至吸附孔245周围时，吸附孔245可快速吸附固定边角料，使边角料快速缠绕在卷绕辊241上，而且吸附孔245设置在凸刺242的尖端，使吸附孔245在卷绕辊241收集完大量的边角料后仍可以保持吸附效果，提高了卷绕辊241的卷绕量，同时防护罩22可以防止卷绕辊241转动时凸刺242误伤到工作人员，当边角料收集完毕后，再次启动剪切装置5，将纳米晶体带材切断，随后关闭驱动电机32即可，以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可，另外，放卷装置4、剪切装置5和卷绕收集装置6是纳米晶带材精密剪切机的工作单元。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：包括，

静电磁场协同吸附型转运组件（1），所述静电磁场协同吸附型转运组件（1）包括支撑架（11）、协同转运装置（12）、传动防护装置（13）、横梁（14）和固定柱（15），所述传动防护装置（13）设于支撑架（11）上，所述协同转运装置（12）套装于传动防护装置（13）上，所述横梁（14）设于两侧的支撑架（11）之间，所述固定柱（15）设于横梁（14）上；

负压吸附式卷绕收集组件（2），所述负压吸附式卷绕收集组件（2）设于支撑架（11）的斜下方，所述负压吸附式卷绕收集组件（2）包括卷绕架（21）、防护罩（22）、空心转轴（23）和负压卷绕装置（24），所述空心转轴（23）设于卷绕架（21）上，所述空心转轴（23）穿过负压卷绕装置（24），所述负压卷绕装置（24）穿过防护罩（22）的顶部空腔；以及，

驱动传动组件（3），所述驱动传动组件（3）设于卷绕架（21）的一侧，所述驱动传动组件（3）包括电机架（31）、驱动电机（32）、转运传动机构（33）和卷绕传动机构（34），所述驱动电机（32）设于电机架（31）上，所述转运传动机构（33）的一端设于空心转轴（23）上，所述卷绕传动机构（34）的顶端设于空心转轴（23）上；

所述协同转运装置（12）包括中间传送板（121）、侧边传送板（122）、履带（123）、永磁铁（124）、摩擦毛毡（125），所述侧边传送板（122）设于中间传送板（121）的两侧，所述履带（123）设于中间传送板（121）和侧边传送板（122）之间，所述永磁铁（124）设于履带（123）上，所述摩擦毛毡（125）设于中间传送板（121）两侧的侧壁上和侧边传送板（122）一侧的侧壁上，所述摩擦毛毡（125）与履带（123）的侧壁保持贴合，所述中间传送板（121）和侧边传送板（122）固定连接设于固定柱（15）上；

所述传动防护装置（13）包括防护板（131）、导向刮板（132）、转运转轴（133）、减速器（134）和转运辊（135），所述防护板（131）设于支撑架（11）顶端的两侧，所述导向刮板（132）的两端与防护板（131）连接，所述导向刮板（132）的尖端与中间传送板（121）和侧边传送板（122）贴合，所述转运转轴（133）转动连接设于防护板（131）上，所述转运转轴（133）的轴部与减速器（134）连接，所述转运辊（135）设于转运转轴（133）上；

所述负压卷绕装置（24）包括卷绕辊（241）、凸刺（242）、开口（243）、导气孔（244）和吸附孔（245），所述卷绕辊（241）设于空心转轴（23）上，所述凸刺（242）环绕布置设于卷绕辊（241）上，所述开口（243）环绕布置设于空心转轴（23）的轴壁上，所述导气孔（244）设于卷绕辊（241）和凸刺（242）内，所述导气孔（244）正对于开口（243）设置，所述吸附孔（245）设于凸刺（242）内，所述吸附孔（245）与导气孔（244）连通。

2.根据权利要求1所述的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：所述转运传动机构（33）包括主动轮一（331）、从动轮一（332）、皮带一（333）和传动轴（334），所述主动轮一（331）设于空心转轴（23）上，所述从动轮一（332）设于传动轴（334）上，所述传动轴（334）的一端与减速器（134）连接，所述皮带一（333）套装于主动轮一（331）和从动轮一（332）上。

3.根据权利要求2所述的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：所述卷绕传动机构（34）包括主动轮二（341）、从动轮二（342）、皮带二（343）、抽风转轴（344）、抽风扇叶（345）、抽风腔（346）、固定架（347）、抽风管（348）、密封盘（349）和抽风口（3410），所述主动轮二（341）设于空心转轴（23）上，所述从动轮二（342）设于抽风转轴（344）上，所述皮带二（343）套装于主动轮二（341）和从动轮二（342）上，所述抽风转轴（344）的一端转动连接设于抽风腔（346）的内壁上，所述抽风腔（346）设于固定架（347）上，所述抽风扇叶（345）设于抽风转轴（344）上，所述密封盘（349）设于空心转轴（23）上，所述密封盘（349）和抽风腔（346）之间通过抽风管（348）连接，所述抽风口（3410）环绕布置设于空心转轴（23）的轴壁上。

4.根据权利要求3所述的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：所述空心转轴（23）与密封盘（349）保持转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：所述履带（123）套装于转运辊（135）上。

6.根据权利要求5所述的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：所述空心转轴（23）和卷绕架（21）之间保持转动连接。

7.根据权利要求6所述的一种纳米晶带材精密剪切机边料自动收集装置，其特征在于：所述导向刮板（132）为防静电材料。

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