CN114314098A - 一种新型智能壁布自动验布机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及验布机领域，具体涉及一种新型智能壁布自动验布机。包括主机、纠偏模块和收卷模块，所述主机包括主机机架、导布辊、牵引主轴、传动系统、压布辊和照明；所述主机机架上设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器正对玻纤壁布边缘。通过设置纠偏模块，激光测距传感器与纠偏辊配合，纠偏辊的上下移动和一端做圆弧轨迹的转动来实现纠偏，避免了验布机在对玻纤壁布进行传输时，玻纤壁布容易在牵引传输过程中跑偏，同时也避免了玻纤壁布的收集叠放混乱和对玻纤壁布检验测量不准确等问题；通过设置收卷模块，换向梭来回运动避免了停机后主轴由于惯性作用，在停机后转动的现象。

Description

一种新型智能壁布自动验布机

技术领域

本发明涉及验布机领域，具体涉及一种新型智能壁布自动验布机。

背景技术

验布机是生产前对棉、毛、麻、丝绸、化纤、玻纤等特大幅面、双幅和单幅布进行检测的一套必备的专用设备。验布机的作业方法:提供验布的硬件环境，连续分段展开面料，提供充足光源，操作人员靠目力观察，发现面疵点和色差，验布机自动完成记长和卷装整理工作。性能好的验布机带有电子检疵装置，由计算机统计分析，协助验布操作并且打印输出。

验布机包括实现壁布牵引、动力输出和照明功能的主机和实现壁布收卷的卷绕机。验布机在对玻纤壁布进行传输时，玻纤壁布容易在牵引传输过程中跑偏，进而造成玻纤壁布的收集叠放混乱和对玻纤壁布检验测量不准确等问题；当需要停机检查时电机输出轴由于惯性作用，往往会在停机后转动，从而拉伸玻纤壁布，虽然玻纤壁布具有一定的抗拉伸性能，但是多次拉伸会降低玻纤壁布的抗疲劳强度，严重时还会影响产品定级。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种新型智能壁布自动验布机。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种新型智能壁布自动验布机，包括主机和收卷模块，所述主机包括主机机架、导布辊、牵引主轴、传动系统、压布辊和照明；

所述收卷模块包括收卷机架，所述收卷机架上设置有切布系统、落布系统和胶带缠绕系统。本发明的切布系统、落布系统和胶带缠绕系统均采用现有技术即可。

进一步的，所述主机与收卷模块之间设置有纠偏模块，所述纠偏模块包括纠偏机架，所述纠偏机架前后两侧分别设置有限位架与若干限位杆，所述限位杆上开设有T型槽，所述T行槽内转动连接有升降丝杠，所述升降丝杠上套接有升降限位螺母，所述升降丝杠末端设置有第三电机；

所述限位杆上滑动连接有升降平台，所述升降平台上设置有限位槽，所述限位槽内滑动连接有平移底座，所述升降平台上设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有纠偏丝杠，所述平移底座正中开设有螺纹孔且套接在纠偏丝杠上；

所述平移底座上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴上设置有铰接头，所述铰接头铰接有万向联轴节，所述万向联轴节与升降限位螺母之间设置有纠偏辊，所述纠偏辊一端与万向联轴节铰接，另一端设置有转动连接头，所述转动头与升降限位螺母铰接；

所述纠偏机架上还设置有导向架，所述导向架上转动连接有两个固定间距的导向辊。

第二电机正反转即可实现平移底座的前后移动，进而带动纠偏辊的一端做圆弧轨迹的运动；第三电机正反转即可实现升降平台的上下移动。

所述第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均采用步进电机，且第二电机的输出轴始终旋转整数圈，目的是使万向联轴节在升降平台需要上升或下降时能够保持水平。

如果万向联轴节不能够保持水平，则第二电机正反转无法实现带动纠偏辊的一端做圆弧轨迹的运动。

进一步的，所述收卷机架上转动连接有主轴，所述收卷机架一侧设置有电机座，所述电机座上设置有第四电机，所述第四电机的输出轴与主轴连接，所述主轴正中设置有若干均匀分布的驱动销，所述主轴上套接有换向梭，所述主轴两端分别转动连接有逆时针棘爪轮和顺时针棘爪轮，所述逆时针棘爪轮周向方向设置有若干均匀分布的逆时针棘爪，所述顺时针棘爪轮周向方向设置有若干均匀分布的顺时针棘爪，所述主轴外侧套接有收卷套筒，所述收卷套筒两端分别设置有逆时针棘轮和顺时针棘轮，所述逆时针棘爪与逆时针棘轮接触连接，所述顺时针棘爪与顺时针棘轮接触连接，所述逆时针棘爪轮与顺时针棘爪轮外侧均设置有电磁铁，且所述电磁铁套接在主轴上，所述电磁铁与主轴之间设置有轴承。电磁铁与主轴转动连接避免了电磁铁的导线与主轴发生缠绕。

进一步的，所述换向梭包括两个套接在主轴上的滑动环，所述滑动环的周向方向设置有与驱动销数量相等的插接叶片，每一个所述驱动销均位于两个插接叶片之间，所述逆时针棘爪轮与顺时针棘爪轮内侧均开设有与插接叶片相对应的换向插槽。主轴转动进而带动驱动销转动，从而使插接叶片转动。

进一步的，每片所述插接叶片两端均设置有磁极相反的永磁铁吸头，所述逆时针棘爪轮与顺时针棘爪轮采用铝合金材料。采用铝合金材料这样的非磁性材料，主要是能够使插接叶片换向顺畅，避免永磁铁吸头吸到某一侧的换向插槽内不再出来。

当需要收卷套筒顺时针旋转时，两电磁铁通电，且位于顺时针棘爪轮一侧的电磁铁吸引插接叶片，位于逆时针棘爪轮一侧的电磁铁排斥插接叶片，使插接叶片插接在顺时针棘爪轮上的换向插槽内，第四电机顺时针旋转，主轴带动插接叶片旋转进而带动顺时针棘爪轮转动，最终使收卷套筒顺时针旋转；

当需要收卷套筒逆时针旋转时，两电磁铁通电，且位于逆时针棘爪轮一侧的电磁铁吸引插接叶片，位于顺时针棘爪轮一侧的电磁铁排斥插接叶片，使插接叶片插接在逆时针棘爪轮上的换向插槽内，第四电机逆时针旋转，主轴带动插接叶片旋转进而带动逆时针棘爪轮转动，最终使收卷套筒逆时针旋转；

当需要停机时，两电磁铁通电，且位于逆时针棘爪轮一侧的电磁铁和位于顺时针棘爪轮一侧的电磁铁均排斥插接叶片，使插接叶片位于主轴正中，此时第四电机关闭，插接叶片不再带动收卷套筒转动。即使主轴由于惯性继续转动，也不会带动收卷套筒转动，待第四电机停机3-5秒后，两电磁铁通电使插接叶片插入顺时针棘爪轮或逆时针棘爪轮上的换向插槽内，完成最终停机。

进一步的，所述永磁铁吸头外边缘包覆有硅胶圈，所述换向插槽底部设置有硅胶垫。由于永磁铁吸头会在电磁铁的吸引下插入换向插槽，然而撞击速度比较快容易将永磁铁吸头撞碎，增加硅胶圈与硅胶垫的目的就是起到缓冲作用。

进一步的，所述收卷套筒两侧均设置有拆卸式防脱环，所述收卷套筒外侧套接有用于收卷玻纤壁布的纸筒，所述纸筒与收卷套筒之间设置有胀紧套。拆卸式防脱环的设置目的是便于将收卷好的玻纤壁布卷取下来；胀紧套是一种无键联结装置，其原理和用途是通过高强度拉力螺栓的作用，在纸筒与收卷套筒之间产生巨大抱紧力，以实现机件与轴的无键联结。

进一步的，所述导向辊、纠偏辊与收卷套筒长度均相等，且所述导向辊与收卷套筒平行设置，所述纠偏辊的一端活动范围为-30°-30°。第二电机正反转即可实现平移底座的前后移动，进而带动纠偏辊的一端做圆弧轨迹的运动，这个圆弧的范围即-30°-30°。

进一步的，所述主机机架上设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器正对玻纤壁布边缘。激光测距传感器用于检测玻纤壁布是否发生偏移，当玻纤壁布发生偏移时即可调节纠偏辊，进行纠偏。

进一步的，所述导向辊与纠偏辊的直径均为88mm，且均采用碳钢管镀铬材料制成，所述纠偏辊的表面缠绕有平面皮。目的是增大与玻纤壁布的摩擦力，防止出现打滑现象。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种新型智能壁布自动验布机，通过设置纠偏模块，激光测距传感器与纠偏辊配合，纠偏辊的上下移动和一端做圆弧轨迹的转动来实现纠偏，避免了验布机在对玻纤壁布进行传输时，玻纤壁布容易在牵引传输过程中跑偏，同时也避免了玻纤壁布的收集叠放混乱和对玻纤壁布检验测量不准确等问题；通过设置收卷模块，换向梭来回运动避免了停机后主轴由于惯性作用，在停机后转动的现象。

附图说明

图1为本发明的主机与收卷模块正视示意图；

图2为本发明的主机与收卷模块侧视示意图；

图3为本发明的整体结构验布状态示意图；

图4为本发明的整体结构示意图；

图5为本发明的纠偏模块示意图；

图6为本发明的纠偏模块剖视示意图；

图7为本发明的收卷模块示意图；

图8为本发明的收卷模块内部结构示意图；

图9为本发明的收卷模块爆炸示意图；

图10为本发明的主轴示意图；

图11为本发明的收卷套筒示意图；

图12为本发明的换向梭示意图。

其中，1、纠偏模块，2、收卷模块，3、玻纤壁布，4、主机，101、纠偏机架，102、限位架，103、导向架，104、导向辊，105、纠偏辊，106、升降丝杠，107、万向联轴节，108、第一电机，109、限位杆，110、升降平台，111、铰接头，112、第二电机，113、纠偏丝杠，114、升降限位螺母，115、平移底座，116、限位槽，201、收卷机架，202、第四电机，203、主轴，204、收卷套筒，205、电磁铁，206、逆时针棘爪轮，207、顺时针棘爪轮，208、换向梭，2031、驱动销，2041、拆卸式防脱环，2042、逆时针棘轮，2043、顺时针棘轮，2061、逆时针棘爪，2071、换向插槽，2072、顺时针棘爪，2801、滑动环，2082、插接叶片，2083、永磁铁吸头。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、技术特征、发明目的与技术效果易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1—12所示，本发明提供的一种新型智能壁布自动验布机，

包括主机4和收卷模块2，所述主机4包括主机机架、导布辊、牵引主轴、传动系统、压布辊和照明；

所述收卷模块2包括收卷机架201，所述收卷机架201上设置有切布系统、落布系统和胶带缠绕系统。本发明的切布系统、落布系统和胶带缠绕系统均采用现有技术即可。

在本实施例中，所述主机4与收卷模块2之间设置有纠偏模块1，所述纠偏模块1包括纠偏机架101，所述纠偏机架101前后两侧分别设置有限位架102与若干限位杆109，所述限位杆109上开设有T型槽，所述T行槽内转动连接有升降丝杠106，所述升降丝杠106上套接有升降限位螺母114，所述升降丝杠106末端设置有第三电机(图中未示出)；

所述限位杆109上滑动连接有升降平台110，所述升降平台110上设置有限位槽116，所述限位槽116内滑动连接有平移底座115，所述升降平台110上设置有第二电机112，所述第二电机112的输出轴上连接有纠偏丝杠113，所述平移底座115正中开设有螺纹孔且套接在纠偏丝杠113上；

所述平移底座115上设置有第一电机108，所述第一电机108的输出轴上设置有铰接头111，所述铰接头111铰接有万向联轴节107，所述万向联轴节107与升降限位螺母114之间设置有纠偏辊105，所述纠偏辊105一端与万向联轴节107铰接，另一端设置有转动连接头，所述转动头与升降限位螺母114铰接；

所述纠偏机架101上还设置有导向架103，所述导向架103上转动连接有两个固定间距的导向辊104。

在本实施例中，所述收卷模块2包括收卷机架201，所述收卷机架201上转动连接有主轴203，所述收卷机架201一侧设置有电机座，所述电机座上设置有第四电机202，所述第四电机202的输出轴与主轴203连接，所述主轴203正中设置有若干均匀分布的驱动销2031，所述主轴203上套接有换向梭208，所述主轴203两端分别转动连接有逆时针棘爪2061轮206和顺时针棘爪2072轮207，所述逆时针棘爪2061轮206周向方向设置有若干均匀分布的逆时针棘爪2061，所述顺时针棘爪2072轮207周向方向设置有若干均匀分布的顺时针棘爪2072，所述主轴203外侧套接有收卷套筒204，所述收卷套筒204两端分别设置有逆时针棘轮2042和顺时针棘轮2043，所述逆时针棘爪2061与逆时针棘轮2042接触连接，所述顺时针棘爪2072与顺时针棘轮2043接触连接，所述逆时针棘爪2061轮206与顺时针棘爪2072轮207外侧均设置有电磁铁205，且所述电磁铁205套接在主轴203上，所述电磁铁205与主轴203之间设置有轴承。电磁铁205与主轴203转动连接避免了电磁铁205的导线与主轴203发生缠绕。

在本实施例中，所述换向梭208包括两个套接在主轴203上的滑动环2801，所述滑动环2801的周向方向设置有与驱动销2031数量相等的插接叶片2082，每一个所述驱动销2031均位于两个插接叶片2082之间，所述逆时针棘爪2061轮206与顺时针棘爪2072轮207内侧均开设有与插接叶片2082相对应的换向插槽2071。主轴203转动进而带动驱动销2031转动，从而使插接叶片2082转动。

在本实施例中，每片所述插接叶片2082两端均设置有磁极相反的永磁铁吸头2083，所述逆时针棘爪2061轮206与顺时针棘爪2072轮207采用铝合金材料。采用铝合金材料这样的非磁性材料，主要是能够使插接叶片2082换向顺畅，避免永磁铁吸头2083吸到某一侧的换向插槽2071内不再出来。

在本实施例中，所述永磁铁吸头2083外边缘包覆有硅胶圈，所述换向插槽2071底部设置有硅胶垫。由于永磁铁吸头2083会在电磁铁205的吸引下插入换向插槽2071，然而撞击速度比较快容易将永磁铁吸头2083撞碎，增加硅胶圈与硅胶垫的目的就是起到缓冲作用。

在本实施例中，所述收卷套筒204两侧均设置有拆卸式防脱环2041，所述收卷套筒204外侧套接有用于收卷玻纤壁布3的纸筒，所述纸筒与收卷套筒204之间设置有胀紧套。拆卸式防脱环2041的设置目的是便于将收卷好的玻纤壁布3卷取下来；胀紧套是一种无键联结装置，其原理和用途是通过高强度拉力螺栓的作用，在纸筒与收卷套筒204之间产生巨大抱紧力，以实现机件与轴的无键联结。

在本实施例中，所述导向辊104、纠偏辊105与收卷套筒204长度均相等，且所述导向辊104与收卷套筒204平行设置，所述纠偏辊105的一端活动范围为-30°-30°。第二电机112正反转即可实现平移底座115的前后移动，进而带动纠偏辊105的一端做圆弧轨迹的运动，这个圆弧的范围即-30°-30°。

在本实施例中，所述主机机架上设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器正对玻纤壁布3边缘。激光测距传感器用于检测玻纤壁布3是否发生偏移，当玻纤壁布3发生偏移时即可调节纠偏辊105，进行纠偏。

在本实施例中，所述导向辊104与纠偏辊105的直径均为88mm，且均采用碳钢管镀铬材料制成，所述纠偏辊105的表面缠绕有平面皮。目的是增大与玻纤壁布3的摩擦力，防止出现打滑现象。

工作原理：

纠偏模块1的工作原理：

激光测距传感器用于检测玻纤壁布3是否发生偏移，当玻纤壁布3发生偏移时即可调节纠偏辊105，进行纠偏；

第二电机112正反转即可实现平移底座115的前后移动，进而带动纠偏辊105的一端做圆弧轨迹的运动；第三电机正反转即可实现升降平台110的上下移动；

通过纠偏辊105的上下移动和一端做圆弧轨迹的转动来实现纠偏。

收卷模块2的工作原理：

当需要收卷套筒204顺时针旋转时，两电磁铁205通电，且位于顺时针棘爪2072轮207一侧的电磁铁205吸引插接叶片2082，位于逆时针棘爪2061轮206一侧的电磁铁205排斥插接叶片2082，使插接叶片2082插接在顺时针棘爪2072轮207上的换向插槽2071内，第四电机202顺时针旋转，主轴203带动插接叶片2082旋转进而带动顺时针棘爪2072轮207转动，最终使收卷套筒204顺时针旋转；

当需要收卷套筒204逆时针旋转时，两电磁铁205通电，且位于逆时针棘爪2061轮206一侧的电磁铁205吸引插接叶片2082，位于顺时针棘爪2072轮207一侧的电磁铁205排斥插接叶片2082，使插接叶片2082插接在逆时针棘爪2061轮206上的换向插槽2071内，第四电机202逆时针旋转，主轴203带动插接叶片2082旋转进而带动逆时针棘爪2061轮206转动，最终使收卷套筒204逆时针旋转；

当需要停机时，两电磁铁205通电，且位于逆时针棘爪2061轮206一侧的电磁铁205和位于顺时针棘爪2072轮207一侧的电磁铁205均排斥插接叶片2082，使插接叶片2082位于主轴203正中，此时第四电机202关闭，插接叶片2082不再带动收卷套筒204转动。即使主轴203由于惯性继续转动，也不会带动收卷套筒204转动，待第四电机202停机3-5秒后，两电磁铁205通电使插接叶片2082插入顺时针棘爪2072轮207或逆时针棘爪2061轮206上的换向插槽2071内，完成最终停机。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.一种新型智能壁布自动验布机，包括主机和收卷模块，所述主机包括主机机架、导布辊、牵引主轴、传动系统、压布辊和照明；

所述收卷模块包括收卷机架，所述收卷机架上设置有切布系统、落布系统和胶带缠绕系统；

其特征在于：所述主机与收卷模块之间设置有纠偏模块。

2.根据权利要求1所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述纠偏模块包括纠偏机架，所述纠偏机架前后两侧分别设置有限位架与若干限位杆，所述限位杆上开设有T型槽，所述T行槽内转动连接有升降丝杠，所述升降丝杠上套接有升降限位螺母，所述升降丝杠末端设置有第三电机；

所述限位杆上滑动连接有升降平台，所述升降平台上设置有限位槽，所述限位槽内滑动连接有平移底座，所述升降平台上设置有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有纠偏丝杠，所述平移底座正中开设有螺纹孔且套接在纠偏丝杠上；

所述平移底座上设置有第一电机，所述第一电机的输出轴上设置有铰接头，所述铰接头铰接有万向联轴节，所述万向联轴节与升降限位螺母之间设置有纠偏辊，所述纠偏辊一端与万向联轴节铰接，另一端设置有转动连接头，所述转动头与升降限位螺母铰接；

所述纠偏机架上还设置有导向架，所述导向架上转动连接有两个固定间距的导向辊。

3.根据权利要求2所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述收卷模块包括收卷机架，所述收卷机架上转动连接有主轴；

所述收卷机架一侧设置有电机座，所述电机座上设置有第四电机，所述第四电机的输出轴与主轴连接；

所述主轴正中设置有若干均匀分布的驱动销，所述主轴上套接有换向梭，所述主轴两端分别转动连接有逆时针棘爪轮和顺时针棘爪轮，所述逆时针棘爪轮周向方向设置有若干均匀分布的逆时针棘爪，所述顺时针棘爪轮周向方向设置有若干均匀分布的顺时针棘爪，所述主轴外侧套接有收卷套筒，所述收卷套筒两端分别设置有逆时针棘轮和顺时针棘轮，所述逆时针棘爪与逆时针棘轮接触连接，所述顺时针棘爪与顺时针棘轮接触连接；

所述逆时针棘爪轮与顺时针棘爪轮外侧均设置有电磁铁，且所述电磁铁套接在主轴上，所述电磁铁与主轴之间设置有轴承。

4.根据权利要求3所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述换向梭包括两个套接在主轴上的滑动环，所述滑动环的周向方向设置有与驱动销数量相等的插接叶片，每一个所述驱动销均位于两个插接叶片之间，所述逆时针棘爪轮与顺时针棘爪轮内侧均开设有与插接叶片相对应的换向插槽。

5.根据权利要求4所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：每片所述插接叶片两端均设置有磁极相反的永磁铁吸头，所述逆时针棘爪轮与顺时针棘爪轮采用铝合金材料。

6.根据权利要求5所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述永磁铁吸头外边缘包覆有硅胶圈，所述换向插槽底部设置有硅胶垫。

7.根据权利要求6所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述收卷套筒两侧均设置有拆卸式防脱环，所述收卷套筒外侧套接有用于收卷玻纤壁布的纸筒，所述纸筒与收卷套筒之间设置有胀紧套。

8.根据权利要求7所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述导向辊、纠偏辊与收卷套筒长度均相等，且所述导向辊与收卷套筒平行设置，所述纠偏辊的一端活动范围为-30°-30°。

9.根据权利要求8所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述主机机架上设置有激光测距传感器，所述激光测距传感器正对玻纤壁布边缘。

10.根据权利要求9所述的新型智能壁布自动验布机，其特征在于：所述导向辊与纠偏辊的直径均为88mm，且均采用碳钢管镀铬材料制成，所述纠偏辊的表面缠绕有平面皮。

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