CN212608572U - 自动断料机系统 - Google Patents

Abstract

一种自动断料机系统，按物料输送方向依次包括送料提篮装置、铺料及张力控制装置、裁剪装置、拉料定位装置和收料装置，所述铺料及张力控制装置、裁剪装置、拉料定位装置和收料装置安装在机架上，所述送料提篮装置设在机架的前方。本发明自动化程度高，在保证质量的基础上，提高生产效率、节约成本。

Description

自动断料机系统

技术领域

本实用新型涉及自动断料机。

背景技术

150T冲床原料裁片为人工裁剪供应，基本由上料拉料、测量/对齐、铺平、推刀、停刀/抬杆工序构成，每道工序都需两人一起操作，其中上料拉料工序完成需1-3分钟，测量/对齐工序完成需10-15S/张，铺平工序完成需5-10Ｓ/张，推刀工序完成需3S/张，停刀/抬杆工序完成需3S/张，整个裁剪流程共耗时约16-35S/张（不包含上料）。整个生产过程，在工上序存在人工工时浪费；在定位环节存在材料浪费风险；在操作过程中上料和推刀环节有较大安全隐患。

在市场经济竞争越来越激烈的今天，只有不断研发和采用先进的自动化设备才能够在保证质量的基础上，提高生产效率、节约成本，从而创造更大的经济效益。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种物料张力控制系统，在保证质量的基础上，提高生产效率、节约成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种自动断料机系统，按物料输送方向依次包括送料提篮装置、铺料及张力控制装置、裁剪装置、拉料定位装置和收料装置，所述铺料及张力控制装置、裁剪装置、拉料定位装置和收料装置安装在机架上，所述送料提篮装置设在机架的前方；

所述送料提篮装置包括龙门提升架、安装在龙门提升架上的提篮和用于驱动提篮升降的第一驱动机构；所述提篮包括两块相对设置的侧板和若干设在两块侧板之间的送料滚筒，所述送料滚筒呈弧形分布，两块所述侧板与所述送料滚筒围成储料空间；

所述拉料定位装置包括安装杆、若干设在安装杆上的拉料机械手和用于驱动所述安装杆来回行走的第五驱动机构，所述拉料机械手包括固定夹条、与固定夹条配合形成夹持机构的活动夹条和用于驱动活动夹条开合的夹料气缸，所述固定夹条通过若干固定板固定在安装杆上。

作为改进，所述铺料及张力控制装置包括输送机构、设在输送机构与送料提篮装置之间的张力辊机构、设在输送机构末端的压力辊机构、设在输送机构上方的压料机构和用于驱动压料机构沿输送机构来回行走的第二驱动机构；所述张力辊机构包括张力辊和设在张力辊两端的张力辊支架，所述张力辊支架上设有竖直设置的张力导槽，所述张力辊的端部设置所述张力导槽内；所述输送机构包括主动输送辊、用于驱动主动输送辊的第三驱动机构、被动输送辊和输送带；所述压料机构包括横跨输送带的横杆、两个以上设在横杆上的压料气缸和驱动横杆的同步驱动机构；所述压力辊机构包括设在输送带上的压力辊和设在压力辊两端的压力辊支架，所述压力辊支架上设有竖直设置的压力导槽，所述压力辊的端部设置所述压力导槽内。

作为改进，所述裁剪装置包括裁剪导轨、安装在裁剪导轨上的裁剪电机、与裁剪电机连接的裁剪刀、用于驱动裁剪电机沿裁剪导轨来回行走的第四驱动机构、设在裁剪刀一侧的第一夹料机构和设在裁剪刀另一侧的第二夹料机构。

作为改进，所述收料装置包括设在拉料定位装置下方的接料平台和用于驱动接料平台升降的第六驱动机构。

作为改进，所述龙门提升架包括底框、设在底框上的两根立柱和设在两根立柱顶部之间的横梁，所述提篮设在两根立柱之间，所述立柱的内侧面设有滑槽，所述提篮的侧板上设有与所述滑槽配合的滑块；所述第一驱动机构包括设在龙门提升架上的第一电机，第一电机通过链条或同步带驱动所述滑块。

作为改进，所述机架的两侧设有直线导轨，所述横杆的两端分别通过导轨座与两侧所述直线导轨滑动配合。

作为改进，所述压料气缸倒置设置，压料气缸的伸缩杆与压板连接，所述压板上设有胶块。

作为改进，所述第一夹料机构包括第一压杆和设在第一压杆两端的第一压料气缸，所述第一压料气缸竖直向上，第一压料气缸的伸缩杆通过L形连接件与第一压杆的端部连接；所述第二压料机构包括第二压杆、设在第二压杆下方的第三压杆、用于驱动第二压杆上下运动的第二压料气缸和用于驱动第三压杆上下运动的第三压料气缸，第二压料气缸与第三压料气缸错开设置，所述第三压杆包括连接部和压料部，所述连接部设在第三压料气缸的伸缩杆上，所述压料部设在第二压杆的下方。

作为改进，所述夹料气缸通过安装座铰接在固定板上，所述固定板上设有穿孔，所述固定板的下方设有连杆，所述夹料气缸的伸缩杆穿过穿孔与连杆的一端铰接，连杆的另一端与活动夹条连接，连杆通过铰接座固定在固定板上。

作为改进，所述第六驱动机构为剪式举升机构。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

1、本实用新型提篮式的上料装置，减小卷料上料的难度，提高工人的作业效率；

2、压力辊、张力辊和输送机构等组成的自适应张力控制系统，让物料保持平整无折皱；

3、物料行走精准，保证裁剪长度精确。

附图说明

图1为本实用新型立体图。

图2为本实用新型侧视图。

图3为送料提篮装置结构示意图。

图4为第一夹料机构与第二夹料机构立体图。

图5为第一夹料机构与第二夹料机构侧视图。

图6为裁剪装置结构示意图。

图7为拉料定位装置立体图。

图8为拉料定位装置侧视图。

图9为收料装置侧视图。

图10为张力控制系统原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，一种自动断料机系统，按物料输送方向依次包括送料提篮装置1、铺料及张力控制装置2、裁剪装置3、拉料定位装置4和收料装置5。其中，所述铺料及张力控制装置2、裁剪装置3、拉料定位装置4和收料装置5安装在机架6上形成一个整体结构，而所述送料提篮装置1设在机架6的前方。本实用新型的物料可以是布料和皮料等柔软的材料。

如图1所示，所述机架6包括由金属建材搭建而成的矩形框架，所述矩形框架的上部两侧设有直线导轨，提供行走设备直线运动时的平稳性和精准度。

如图1、3所示，所述送料提篮装置1包括龙门提升架12、安装在龙门提升架12上的提篮11和用于驱动提篮11升降的第一驱动机构。所述提篮11包括两块相对设置的侧板111和若干设在两块侧板111之间的送料滚筒112，所述侧板111大致呈半圆形，侧板111的上边为直边，侧板111的下边为弧形边，所述送料滚筒112沿侧板111的弧形边边缘分布，每个送料滚筒112可以自由转动，两块所述侧板111与所述送料滚筒112围成储料空间，储料空间的顶部开口，用于取放物料，储料空间的底部呈弧形，能够与卷料的形状匹配，使卷料在储料空间内能够转动而实现自动放料。所述龙门提升架12包括底框124、设在底框124上的两根立柱121和设在两根立柱121顶部之间的横梁122，所述提篮11设在两根立柱121之间，所述立柱121的内侧面设有滑槽123，所述提篮11的侧板111上设有与所述滑槽123配合的滑块113，提篮11通过滑块113与滑槽123的配合可以沿立柱121上下运动，工作状态时，提篮11处于龙门提升架12的上部进行放料，上料状态时，提篮11处于龙门提升架12的下部，方便工人将卷料放入储料空间内。所述第一驱动机构包括设在龙门提升架12上的第一电机13，第一电机13通过链条或同步带驱动所述滑块113上下运动。

如图1、2所示，所述铺料及张力控制装置2包括输送机构22、设在输送机构22与送料提篮装置1之间的张力辊机构21、设在输送机构22末端的压力辊机构24、设在输送机构22上方的压料机构23和用于驱动压料机构23沿输送机构22来回行走的第二驱动机构（未标示）。所述张力辊机构21包括张力辊212和设在张力辊212两端的张力辊支架211，所述张力辊支架211上设有竖直设置的张力导槽，所述张力辊212的端部设置所述张力导槽内，物料从提篮11向下引出经过张力辊212后再向上接入输送结构。所述输送机构22包括主动输送辊、用于驱动主动输送辊的第三驱动机构、被动输送辊和输送带；所述第三驱动机构包括电机、链条和链轮。所述压料机构23包括横跨输送带的横杆232、两个以上设在横杆232上的压料气缸231和驱动横杆232的同步驱动机构；所述压料气缸231倒置设置，压料气缸231的伸缩杆与压板连接，所述压板上设有胶块；横杆232的两端通过滑座与直线导轨滑动配合，工作时，物料铺在输送带上后，压料气缸231驱动胶块压在物料上，横杆232随输送带同步向前运行将物料拉至裁剪装置3处。所述压力辊机构24包括设在输送带上的压力辊241和设在压力辊241两端的压力辊支架242，所述压力辊支架242上设有竖直设置的压力导槽，所述压力辊241的端部设置所述压力导槽内。压力辊241结构和张力辊212类似，均为4KG重的不锈钢圆柱结构，其作用是平衡张力辊重力，阻止张力辊下拉力传递到拉料定位装置4，提高拉料定位装置4的定位精度，同时对物料起铺平和去皱做用。其中张力辊、输送机构22、压力辊一起组成张力控制系统，张力控制系统设计原理：在不运行时张力杆处于最低位置，启动运行后，物料把张力辊提起与输送带形成夹角，根据牛顿第三定律，此夹角与物料弹性成反比，但做用在物料上力就越大，从而实现张力的自动调节，使物料一直处于绷直状态。如图10所示，如物料在水平方向上运行米，张力系数为K，同时因物料运行导致张力辊上升H高度，则做功为，则做功W＝Fx＝FKS＝MGH，存在三角函数关系s=L/sinθ，h=L/tanθ，两边求导得到ds=L(cscθ)'dθ=-[Lcosθ/(sinθ)^2]dθ，dh=L(ctanθ)'dθ=-[L/(sinθ)^2]dθ。可以求出F与G的关系F=G/(2cosθ)，而做用在物料上的力F拉＝F＝KX＝G/(2cosθ)，因此得出无论物料张力改变，最终做用在物料上的拉力，刚好等于物料张力。

如图6所示，所述裁剪装置3包括裁剪导轨31、安装在裁剪导轨31上的裁剪电机32、与裁剪电机32连接的裁剪刀33、用于驱动裁剪电机32沿裁剪导轨31来回行走的第四驱动机构34、设在裁剪刀33一侧的第一夹料机构35和设在裁剪刀33另一侧的第二夹料机构36。所述裁剪导轨31的两端固定在机架6的两侧；裁剪电机32驱动裁剪刀33高速转动从而将物料切断；第四驱动机构可以是同步带，其驱动裁剪电机32来回行走，从而将大块的物料切断。如图4、5所示，所述第一夹料机构35包括第一压杆353和设在第一压杆353两端的第一压料气缸351，所述第一压料气缸351竖直向上，第一压料气缸351的伸缩杆通过L形连接件352与第一压杆353的端部连接；所述第二压料机构23包括第二压杆363、设在第二压杆363下方的第三压杆362、用于驱动第二压杆363上下运动的第二压料气缸364和用于驱动第三压杆362上下运动的第三压料气缸361，第二压料气缸364与第三压料气缸361错开设置，所述第三压杆362包括连接部和压料部，所述连接部设在第三压料气缸361的伸缩杆上，所述压料部设在第二压杆363的下方；裁剪物料时，第一压料机构23和第二压料机构23分别将裁剪刀33两侧的物料压紧，然后裁剪刀33将物料剪断。

如图1、7、8所示，所述拉料定位装置4包括安装杆41、若干设在安装杆41上的拉料机械手42和用于驱动所述安装杆41来回行走的第五驱动机构。所述拉料机械手42包括固定夹条424、与固定夹条424配合形成夹持机构的活动夹条425和用于驱动活动夹条425开合的夹料气缸422，所述固定夹条424通过若干固定板421固定在安装杆41上；所述夹料气缸422通过安装座铰接423在固定板421上，所述固定板421上设有穿孔，所述固定板421的下方设有连杆426，所述夹料气缸422的伸缩杆穿过穿孔与连杆426的一端铰接，连杆426的另一端与活动夹条425连接，连杆426通过铰接座427固定在固定板421上。所述安装杆41的两端通过滑座与直线导轨滑动配合，所述第五驱动机构包括电机和同步带。

如图1、9所示，所述收料装置5包括设在拉料定位装置4下方的接料平台51和用于驱动接料平台51升降的第六驱动机构52。所述第六驱动机构52为剪式举升机构，其包括伺服电机523、螺杆522和X型力臂521，伺服电机通过螺杆驱动X型力臂，实现接料平台51自由上下活动，在剪切物料时，台面根据剪切参数自动下降，实物料整齐码放，出料时自动上升到顶部，方便下料。

本实用新型工艺流程：将卷料上料到提篮内→将提篮提升到一定高度→物料的自由端引导到输送带上→压料机构23将物料压紧在输送带上→压紧到位检测→启动输送带→输送带与压料机构23同步将物料送到位→物料有无检测→裁剪刀33去边启动→拉料机械手42将物料的一端夹紧并启动行走→拉料机械手42行走到位→拉料机械手42松开→拉料机械手42松开检测→启动第一夹料机构35→启动第二夹料机构36→夹紧到位→裁剪刀33启动→裁剪完成。

Claims (10)

1.一种自动断料机系统，其特征在于：按物料输送方向依次包括送料提篮装置、铺料及张力控制装置、裁剪装置、拉料定位装置和收料装置，所述铺料及张力控制装置、裁剪装置、拉料定位装置和收料装置安装在机架上，所述送料提篮装置设在机架的前方；

所述送料提篮装置包括龙门提升架、安装在龙门提升架上的提篮和用于驱动提篮升降的第一驱动机构；所述提篮包括两块相对设置的侧板和若干设在两块侧板之间的送料滚筒，所述送料滚筒呈弧形分布，两块所述侧板与所述送料滚筒围成储料空间；

所述拉料定位装置包括安装杆、若干设在安装杆上的拉料机械手和用于驱动所述安装杆来回行走的第五驱动机构，所述拉料机械手包括固定夹条、与固定夹条配合形成夹持机构的活动夹条和用于驱动活动夹条开合的夹料气缸，所述固定夹条通过若干固定板固定在安装杆上。

2.根据权利要求1所述的自动断料机系统，其特征在于：所述铺料及张力控制装置包括输送机构、设在输送机构与送料提篮装置之间的张力辊机构、设在输送机构末端的压力辊机构、设在输送机构上方的压料机构和用于驱动压料机构沿输送机构来回行走的第二驱动机构；所述张力辊机构包括张力辊和设在张力辊两端的张力辊支架，所述张力辊支架上设有竖直设置的张力导槽，所述张力辊的端部设置所述张力导槽内；所述输送机构包括主动输送辊、用于驱动主动输送辊的第三驱动机构、被动输送辊和输送带；所述压料机构包括横跨输送带的横杆、两个以上设在横杆上的压料气缸和驱动横杆的同步驱动机构；所述压力辊机构包括设在输送带上的压力辊和设在压力辊两端的压力辊支架，所述压力辊支架上设有竖直设置的压力导槽，所述压力辊的端部设置所述压力导槽内。

3.根据权利要求1所述的自动断料机系统，其特征在于：所述裁剪装置包括裁剪导轨、安装在裁剪导轨上的裁剪电机、与裁剪电机连接的裁剪刀、用于驱动裁剪电机沿裁剪导轨来回行走的第四驱动机构、设在裁剪刀一侧的第一夹料机构和设在裁剪刀另一侧的第二夹料机构。

4.根据权利要求1所述的自动断料机系统，其特征在于：所述收料装置包括设在拉料定位装置下方的接料平台和用于驱动接料平台升降的第六驱动机构。

5.根据权利要求1所述的自动断料机系统，其特征在于：所述龙门提升架包括底框、设在底框上的两根立柱和设在两根立柱顶部之间的横梁，所述提篮设在两根立柱之间，所述立柱的内侧面设有滑槽，所述提篮的侧板上设有与所述滑槽配合的滑块；所述第一驱动机构包括设在龙门提升架上的第一电机，第一电机通过链条或同步带驱动所述滑块。

6.根据权利要求2所述的自动断料机系统，其特征在于：所述机架的两侧设有直线导轨，所述横杆的两端分别通过导轨座与两侧所述直线导轨配合。

7.根据权利要求2所述的自动断料机系统，其特征在于：所述压料气缸倒置设置，压料气缸的伸缩杆与压板连接，所述压板上设有胶块。

8.根据权利要求3所述的自动断料机系统，其特征在于：所述第一夹料机构包括第一压杆和设在第一压杆两端的第一压料气缸，所述第一压料气缸竖直向上，第一压料气缸的伸缩杆通过L形连接件与第一压杆的端部连接；所述第二夹料机构包括第二压杆、设在第二压杆下方的第三压杆、用于驱动第二压杆上下运动的第二压料气缸和用于驱动第三压杆上下运动的第三压料气缸，第二压料气缸与第三压料气缸错开设置，所述第三压杆包括连接部和压料部，所述连接部设在第三压料气缸的伸缩杆上，所述压料部设在第二压杆的下方。

9.根据权利要求1所述的自动断料机系统，其特征在于：所述夹料气缸通过安装座铰接在固定板上，所述固定板上设有穿孔，所述固定板的下方设有连杆，所述夹料气缸的伸缩杆穿过穿孔与连杆的一端铰接，连杆的另一端与活动夹条连接，连杆通过铰接座固定在固定板上。

10.根据权利要求4所述的自动断料机系统，其特征在于：所述第六驱动机构为剪式举升机构。

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