CN219567165U - 一种换卷机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种换卷机构，包括机架、旋转底盘、切换驱动件、卷盘转动杆、收卷驱动件、卷盘、压入组件和切断组件。本实用新型通过设置旋转底盘，能够自动将空卷盘送入收卷工位，提高更换卷盘效率，同时，在卷盘上设置弹性压片，并在收卷工位上设置压入组件和切断组件，能够自动将碳纤维束压入弹性压片和物料缠绕面之间，实现碳纤维束的有效固定，利于碳纤维束的收卷实施。本实用新型提出的碳纤维束收卷结构相对简单有效，对碳纤维束的固定具有较高的可靠性，能够提高碳纤维束收卷工作中换卷的效率。

Description

一种换卷机构

技术领域

本实用新型涉及一种换卷机构。

背景技术

碳纤维指的是含碳量在90％以上的高强度高模量纤维，具有耐高温、抗摩擦、及耐腐蚀等特性，外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物。碳纤维布是由碳纤维编制而成，主要用于结构裂缝处理、恶劣环境服役构件修缮、防护的加固工程及美化装饰等。而在实际生产中，为了达到良好的使用效果，往往需要将碳纤维在宽展设备上展宽收卷后在进行编织。

收卷工作中，当一束碳纤维收卷完成时，需要进行换卷，而且为了提高收卷盘上碳纤维的储存时间，会进行频繁的换卷操作。目前常用的操作方式是停机换卷，用胶带等将展宽丝重新固定新的收卷盘后再次启动设备进行收卷。该方法生产效率较低，自动化程度低，而且频繁的开机停机会造成刚上浆后碳纤维丝收缩打捻，造成了原料的浪费，为解决上述问题，市面上也出现一些能够自动换卷设备，能够在碳纤维束缠绕完成时，自动切换到新的卷盘上，但是，这些自当换卷设备，依旧存在一些问题，比如新卷盘与碳纤维束对接时难以缠绕稳定，易出现碳纤维束脱离新卷盘问题，要么需要人工进行缠绕辅助，或者采用相对复杂的辅助机械手去固定碳纤维束，可见，在碳纤维束缠绕收卷上，收卷设备还有待改进，使其更加符合收卷工作要求，也能够有效提高收卷工作效率。

实用新型内容

本实用新型为解决上述技术问题，提出一种符合收卷工作要求，也能够有效提高收卷工作效率的碳纤维换卷结构。

一种换卷机构，包括机架、旋转底盘、切换驱动件、卷盘转动杆、收卷驱动件、卷盘、压入组件和切断组件，其中，

所述机架上设有收卷工位。

所述旋转底盘转动安装在所述机架上。

所述切换驱动件安装在所述机架上并连接带动所述旋转底盘转动。

所述卷盘转动杆和收卷驱动件均有N个，并一一对应。N个所述卷盘转动杆转动安装在所述旋转底盘上并均匀分布。所述收卷驱动件安装在所述旋转底盘上并连接带动对应的所述卷盘转动杆。所述旋转底盘带动各个所述卷盘转动杆依次停靠在所述收卷工位上，每次转动角度为360°/N，从而能够将带有空卷盘的卷盘转动杆送入收卷工位。

所述卷盘通过中部的孔套设在所述卷盘转动杆上并由所述卷盘转动杆带动转动，实现收卷动作。所述卷盘的物料缠绕面上设有弹性压片，所述弹性压片的一端安装在所述物料缠绕面上，另一端紧压在所述物料缠绕面上并向上翘，与所述物料缠绕面之间形成压入口，能够将伸入压入口的碳纤维束压紧固定在物料缠绕面上，碳纤维束才能够被收卷。

所述压入组件包括第一移动驱动件和压入杆。所述压入杆的端部呈片状，为压入片。所述第一移动驱动件安装在所述工位上，并连接带动所述压入杆靠近/远离所述卷盘，所述压入片通过所述压入口伸入/退出所述弹性压片和物料缠绕面之间，能够将碳纤维束压入所述弹性压片和物料缠绕面之间，实现碳纤维束的自动固定。

所述切断组件包括第二移动驱动件和裁刀。所述第二移动驱动件安装在所述工位上，并连接带动所述裁刀顶住/远离所述卷盘外周面，能够将收卷后的碳纤维束切断。

本实用新型通过设置旋转底盘，能够自动将空卷盘送入收卷工位，提高更换卷盘效率，同时，在卷盘上设置弹性压片，并在收卷工位上设置压入组件和切断组件，能够自动将碳纤维束压入弹性压片和物料缠绕面之间，实现碳纤维束的有效固定，利于碳纤维束的收卷实施。本实用新型提出的碳纤维束收卷结构相对简单有效，对碳纤维束的固定具有较高的可靠性，能够提高碳纤维束收卷工作中换卷的效率。

优选的，所述卷盘转动杆和收卷驱动件均有3个，所述旋转底盘每次转动120°。

优选的，为了提高所述旋转底盘的转动控制精度，所述收卷工位和旋转底盘之间安装有第一接近传感器，或者，所述旋转底盘的转轴上设置有转角传感器，能够精确控制所述旋转底盘是否转动到位，是否将空卷盘带到理想的收卷位置。

优选的，为了让所述压入片能够对准压入口，提高碳纤维束在空卷盘上固定的有效性，所述收卷工位上设有检测所述弹性压片位置的第二接近传感器，能够判断所述卷盘转动杆是否将卷盘转动到预设角度。

优选的，所述弹性压片呈W状，具有较好的弹性，且能够有效压紧碳纤维束。

优选的，所述卷盘的物料缠绕面上设有安装平面，所述弹性压片安装在所述安装平面上，所述弹性压片的外周面或者靠近最外侧的部位与物料缠绕面所在圆重合，从而避免收卷碳纤维束后的卷盘不圆。

优选的，所述弹性压片的一端通过螺钉或者焊接或者粘接方式安装在所述卷盘的物料缠绕面上。

优选的，所述切换驱动件和收卷驱动件均采用电机驱动方式。

优选的，所述卷盘转动杆采用气胀轴，能够快速地固定或者松开所述卷盘。

优选的，还包括牵引辊、牵引驱动件、传送辊和张力传感器。所述牵引辊有一对并靠近安装在所述机架上。所述牵引驱动件安装在所述机架上并连接带动两所述牵引辊反向转动，能够将碳纤维束稳定地输送向收卷工位。所述传送辊至少两个并安装在所述机架上，且位于所述牵引辊和旋转底盘之间，撑托所述牵引辊和旋转底盘之间的碳纤维束。所述张力传感器安装在所述机架上并位于所述传送辊之间，碳纤维束在输送传送辊和张力传感器之间迂回缠绕输送，当更换卷盘时，收卷动作暂停，所述张力传感器感应到缠绕在其上的碳纤维束变松，控制所述牵引辊，使其输送速度变慢甚至停止，当更换好卷盘后，收卷动作继续进行，所述张力传感器感应到缠绕在其上的碳纤维束变紧，控制所述牵引辊，使其输送速度变快，通过所述张力传感器，可以有效控制碳纤维束输送速度能够与收卷进度一致，提高碳纤维束收卷的自动程度。

由上述对本实用新型的描述可知，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置旋转底盘，能够自动将空卷盘送入收卷工位，提高更换卷盘效率和便捷性；

2、在卷盘上设置弹性压片，并在收卷工位上设置压入组件和切断组件，能够自动将碳纤维束压入弹性压片和物料缠绕面之间，实现碳纤维束的有效固定，利于碳纤维束的收卷实施；

3、本实用新型提出的碳纤维束收卷结构相对简单有效，对碳纤维束的固定具有较高的可靠性，能够提高碳纤维束收卷工作中换卷的效率；

4、通过设置传感器，能够准确控制旋转底盘的转动角度和弹性压片的角度与位置；

5、通过设置张力传感器，实现有效控制碳纤维束输送速度能够与收卷进度一致，提高碳纤维束收卷的自动程度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

其中：

图1是一种换卷机构的轴侧视图一；

图2是一种换卷机构的轴侧视图二；

图3是一种换卷机构的正视图；

图4是一种换卷机构的局部放大图一；

图5是一种换卷机构的剖视图；

图6是一种换卷机构的局部放大图二；

图1到图6中的标识分别是：机架1、收卷工位11、第一接近传感器12、第二接近传感器13、牵引辊14、传送辊15、张力传感器16、旋转底盘2、卷盘转动杆3、卷盘4、弹性压片41、安装平面42、压入口43、压入组件5、压入杆51、切断组件6和裁刀61。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1到图6，一种换卷机构，包括机架1、旋转底盘2、切换驱动件、卷盘转动杆3、收卷驱动件、卷盘4、压入组件5和切断组件6，其中，所述切换驱动件和收卷驱动件均采用电机驱动方式。

具体的，所述机架1上设有收卷工位11。所述旋转底盘2转动安装在所述机架1上。所述切换驱动件安装在所述机架1上并连接带动所述旋转底盘2转动。

所述卷盘转动杆3和收卷驱动件均有N个，并一一对应，本实施例采用3个。3个所述卷盘转动杆3转动安装在所述旋转底盘2上并均匀分布。

所述收卷驱动件安装在所述旋转底盘2上并连接带动对应的所述卷盘转动杆3。所述旋转底盘2带动各个所述卷盘转动杆3依次停靠在所述收卷工位11上，每次转动角度为120°，从而能够将带有空卷盘4的卷盘转动杆3送入收卷工位11。在一实施例中，为了提高所述旋转底盘2的转动控制精度，所述收卷工位11和旋转底盘2之间安装有第一接近传感器12，或者，所述旋转底盘2的转轴上设置有转角传感器，能够精确控制所述旋转底盘2是否转动到位，是否将空卷盘4带到理想的收卷位置。

所述卷盘4通过中部的孔套设在所述卷盘转动杆3上并由所述卷盘转动杆3带动转动，实现收卷动作。优选的，所述卷盘转动杆3采用气胀轴，能够快速地固定或者松开所述卷盘4。

所述卷盘4的物料缠绕面上设有弹性压片41，所述弹性压片41的一端安装在所述物料缠绕面上，另一端紧压在所述物料缠绕面上并向上翘，与所述物料缠绕面之间形成压入口43，能够将伸入压入口43的碳纤维束压紧固定在物料缠绕面上，碳纤维束才能够被收卷。

在一实施例中，所述所述弹性压片41呈W状，一端通过螺钉或者焊接或者粘接方式安装在所述卷盘4的物料缠绕面上。所述弹性压片41具有较好的弹性，且能够有效压紧碳纤维束。

本实施例中，所述卷盘4的物料缠绕面上设有安装平面42，所述弹性压片41安装在所述安装平面42上，所述弹性压片41的外周面或者靠近最外侧的部位与物料缠绕面所在圆重合，从而避免收卷碳纤维束后的卷盘4不圆。

所述压入组件5包括第一移动驱动件和压入杆51。所述压入杆51的端部呈片状，为压入片。所述第一移动驱动件安装在所述工位上，并连接带动所述压入杆51靠近/远离所述卷盘4，所述压入片通过所述压入口43伸入/退出所述弹性压片41和物料缠绕面之间，能够将碳纤维束压入所述弹性压片41和物料缠绕面之间，实现碳纤维束的自动固定。

在一实施例中，为了让所述压入片能够对准压入口43，提高碳纤维束在空卷盘4上固定的有效性，所述收卷工位11上设有检测所述弹性压片41位置的第二接近传感器13，能够判断所述卷盘转动杆3是否将卷盘4转动到预设角度。

所述切断组件6包括第二移动驱动件和裁刀61。所述第二移动驱动件安装在所述工位上，并连接带动所述裁刀61顶住/远离所述卷盘4外周面，能够将收卷后的碳纤维束切断。

所述第一移动驱动件和第二移动驱动件可以采用气缸、电机配合齿轮齿条或电机配合丝杠螺母的直线驱动方式。

在其它实施例中，还包括牵引辊14、牵引驱动件、传送辊15和张力传感器16。所述牵引辊14有一对并靠近安装在所述机架1上。所述牵引驱动件安装在所述机架1上并连接带动两所述牵引辊14反向转动，能够将碳纤维束稳定地输送向收卷工位11。所述传送辊15至少两个并安装在所述机架1上，且位于所述牵引辊14和旋转底盘2之间，撑托所述牵引辊14和旋转底盘2之间的碳纤维束。所述张力传感器16安装在所述机架1上并位于所述传送辊15之间，碳纤维束在输送传送辊15和张力传感器16之间迂回缠绕输送，当更换卷盘4时，收卷动作暂停，所述张力传感器16感应到缠绕在其上的碳纤维束变松，控制所述牵引辊14，使其输送速度变慢甚至停止，当更换好卷盘4后，收卷动作继续进行，所述张力传感器16感应到缠绕在其上的碳纤维束变紧，控制所述牵引辊14，使其输送速度变快，通过所述张力传感器16，可以有效控制碳纤维束输送速度能够与收卷进度一致，提高碳纤维束收卷的自动程度。

本实用新型通过设置旋转底盘2，能够自动将空卷盘4送入收卷工位11，提高更换卷盘4效率，同时，在卷盘4上设置弹性压片41，从在收卷工位11上设置压入组件5和切断组件6，能够自动将碳纤维束压入弹性压片41和物料缠绕面之间，实现碳纤维束的有效固定，利于碳纤维束的收卷实施。本实用新型提出的碳纤维束收卷结构相对简单有效，对碳纤维束的固定具有较高的可靠性，能够提高碳纤维束收卷工作中换卷的效率。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换卷机构，其特征在于，包括机架、旋转底盘、切换驱动件、卷盘转动杆、收卷驱动件、卷盘、压入组件和切断组件；

所述机架上设有收卷工位；

所述旋转底盘转动安装在所述机架上；

所述切换驱动件安装在所述机架上并连接带动所述旋转底盘转动；

所述卷盘转动杆和收卷驱动件均有N个，并一一对应；N个所述卷盘转动杆转动安装在所述旋转底盘上并均匀分布；所述收卷驱动件安装在所述旋转底盘上并连接带动对应的所述卷盘转动杆；所述旋转底盘带动各个所述卷盘转动杆依次停靠在所述收卷工位上；

所述卷盘通过中部的孔套设在所述卷盘转动杆上并由所述卷盘转动杆带动转动；所述卷盘的物料缠绕面上设有弹性压片，所述弹性压片的一端安装在所述物料缠绕面上，另一端紧压在所述物料缠绕面上并向上翘，与所述物料缠绕面之间形成压入口；

所述压入组件包括第一移动驱动件和压入杆；所述压入杆的端部呈片状，为压入片；所述第一移动驱动件安装在所述工位上，并连接带动所述压入杆靠近/远离所述卷盘，所述压入片通过所述压入口伸入/退出所述弹性压片和物料缠绕面之间；

所述切断组件包括第二移动驱动件和裁刀；所述第二移动驱动件安装在所述工位上，并连接带动所述裁刀顶住/远离所述卷盘外周面。

2.根据权利要求1所述的一种换卷机构，其特征在于，所述卷盘转动杆和收卷驱动件均有3个，所述旋转底盘每次转动120°。

3.根据权利要求1或2所述的一种换卷机构，其特征在于，所述收卷工位和旋转底盘之间安装有第一接近传感器，或者，所述旋转底盘的转轴上设置有转角传感器。

4.根据权利要求1所述的一种换卷机构，其特征在于，所述收卷工位上设有检测所述弹性压片位置的第二接近传感器。

5.根据权利要求1所述的一种换卷机构，其特征在于，所述弹性压片呈W状。

6.根据权利要求1或5所述的一种换卷机构，其特征在于，所述卷盘的物料缠绕面上设有安装平面，所述弹性压片安装在所述安装平面上，所述弹性压片的外周面或者靠近最外侧的部位与物料缠绕面所在圆重合。

7.根据权利要求1所述的一种换卷机构，其特征在于，所述弹性压片的一端通过螺钉或者焊接或者粘接方式安装在所述卷盘的物料缠绕面上。

8.根据权利要求1所述的一种换卷机构，其特征在于，所述切换驱动件和收卷驱动件均采用电机驱动方式。

9.根据权利要求8所述的一种换卷机构，其特征在于，所述卷盘转动杆采用气胀轴。

10.根据权利要求1所述的一种换卷机构，其特征在于，还包括牵引辊、牵引驱动件、传送辊和张力传感器；所述牵引辊有一对并靠近安装在所述机架上；所述牵引驱动件安装在所述机架上并连接带动两所述牵引辊反向转动；所述传送辊至少两个并安装在所述机架上，且位于所述牵引辊和旋转底盘之间；所述张力传感器安装在所述机架上并位于所述传送辊之间。