一种斜臂式自动换轴装置及其卷料方法

1.一种斜臂式自动换轴装置，包括U形机架、机架上的逻辑控制器与张力传感器，其特征在于，机架上分别设置有：
-卷取机构，包括组成框架结构的一组旋臂、连接旋臂两端的A、B两支卷取管，固定于旋臂内侧的一组侧板、连接侧板组成框架结构的导轮，两组框架结构以旋转轴为中心呈十字形设置，旋转轴轴穿旋臂并与其固定连接，两端设置于机架上；机架内两侧分别设有与逻辑控制器电连接的接近开关以及限位开关，旋臂外侧两端设置两支感应杆，旋转轴上设有A、B两支限位杆，随旋转轴转动，两支感应杆能够与接近开关配合感应，A、B两支限位杆能够与A、B两个限位开关触碰；
-进料机构，包括设置于机架前部并一侧开口的L形延伸板，开口处内外侧分别设置导轮，延伸板上铰接两支摆臂，摆臂上设置滑壁，滑壁一端连接与摆臂平行设置的气缸活塞杆，顶部设置滑座，滑座与滑壁间设置压缩弹簧，两滑壁间设置无杆气缸及与无杆气缸活动连接的切割装置，胶轮连接两摆臂上的滑座；延伸板底部设置气缸，其活塞杆斜向连接摆臂；
当进料机构底部气缸的活塞杆伸至最大行程时，两滑座间的胶轮能够与旋转轴带动的一支卷取管接触。
2.根据权利要求1所述的一种斜臂式自动换轴装置，其特征在于：进料机构一侧还设置物料张力维持机构，包括两侧开口的储料架、储料架腔体内的配重块和侧板、若干组纵向链轮、链条以及纵向滑轨和三支导轮，侧板及配重块分别连接链条，能够随链条运动在滑轨两侧反向移动；储料架外部一侧开口处设有导轮，另一侧对向设置一组压引滑座，压引滑座间纵向设有一组相互配合转动的压引辊轮与压引胶轮，压引胶轮两端连接固定于压引滑座底部的气缸推杆。
3.根据权利要求2所述的一种斜臂式自动换轴装置，其特征在于：储料架腔体内还设置三根呈等腰三角形排列的辊轮。
4.一种运用如权利要求3所述装置进行的卷料方法，物料依次穿过储料架外侧导轮、储料架内部辊轮、压引辊轮和压引胶轮、机架延伸板内外侧导轮、侧板导轮，到达卷取管A，其特征在于：卷料开始时，旋转轴首先带动旋臂转动至工作位置，压引胶轮上升配合压引辊轮压紧物料，进料机构同时启动，两滑座间设置的胶轮配合卷取管B压紧物料；随后卷取管A开始卷料，直至达到逻辑控制器设定的张力值上限后暂停，切割装置将物料割断，卷取管A恢复卷取，将被切断的物料一端卷完，随后停止动作，此时进料机构工作，两滑座间设置的胶轮向前和向上将物料被切断的一端压紧至卷取管B，接着卷取管B开始卷料，各组件复位后完成作业。
5.根据权利要求4所述的卷料方法，其特征在于，卷料的具体步骤包括：
1)启动：旋转轴开始逆时针旋转，旋臂上的感应杆和接近开关正对，限位杆B触压到限位开关，随后旋转轴停止转动，压引滑座上的压引胶轮向上移动配合压引辊轮夹紧物料，此时储料架继续进料，当物料的张力松弛时，配重块逐渐下降，同时牵引链条带动侧板逐渐上升，使整个产线在换轴卷取时也能维持物料的张力正常；
2)卷取管A卷料：卷取管A持续转动卷取物料，摆臂气缸推动摆臂上升，带动胶轮与卷取管B压紧，胶轮挤压下方的弹簧，物料被胶轮与卷取管B夹紧；卷取管A卷取物料，直至达到逻辑控制器设定的张力值上限后暂停，无杆气缸装载切割装置横向切割物料，使切断处物料的张力值下降至逻辑控制器设定的张力值以下，卷取管A恢复卷取动作，将被切断的物料卷起，随后卷取管A停止动作；
3)卷取管B卷料：无杆气缸前进至终位，滑壁移动，压缩弹簧复位，胶轮将被切断的物料一端紧压在卷取管B上，压引滑座上的压引胶轮下降，卷取管B卷取物料并带动侧板逐渐下降，配重块重新上升，二者回到原位，随后摆臂与滑壁相继复位，最后无杆气缸复位，待卷取管B完成卷取作业后完成一个换轴工作周期。

一种斜臂式自动换轴装置及其卷料方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种物料卷取装置以及一种物料的卷取方法。\n背景技术\n[0002] 传统换轴作业时需要两位操作员同时进行作业，首先要在新卷取管上缠绕双面胶带，接下来将两个卷取管同时驱动卷取，然后在物料的左右两侧各站一人，两人用刀片同时从物料的中间往自己的方向割断物料，然后两人用手将待卷取的物料贴在新卷取管上，最后停止原卷取管的卷取驱动。由于整个换卷作业是在产线不停机的状况下进行，加上近年来产线线速不断被提升，整个人工操作的时间越显短促，稍有不慎即可能酿成工伤事故。\n[0003] 综上，如何自动化换轴卷取物料，是本申请所要解决的技术问题。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的是为克服上述问题，提出一种斜臂式自动换轴装置，包括U形机架、机架上的逻辑控制器与张力传感器，机架上分别设置有：\n[0005] 卷取机构，包括组成框架结构的一组旋臂、连接旋臂两端的A、B两支卷取管，固定于旋臂内侧的一组侧板、连接侧板组成框架结构的导轮，两组框架结构以旋转轴为中心呈十字形设置，旋转轴轴穿旋臂与其固定连接，两端设置于机架上；机架内两侧分别设有与逻辑控制器电连接的接近开关以及限位开关，旋臂外侧两端设置两支感应杆，旋转轴上设有A、B两支限位杆，随旋转轴转动，两支感应杆能够与接近开关配合感应，A、B两支限位杆能够与A、B两个限位开关触碰；\n[0006] 进料机构，包括设置于机架前部并一侧开口的L形延伸板，开口处内外侧分别设置导轮，延伸板上铰接两支摆臂，摆臂上设置滑壁，滑壁一端连接与摆臂平行设置的气缸活塞杆，顶部设置滑座，滑座与滑壁间设置压缩弹簧，两滑壁间设置无杆气缸及与无杆气缸活动连接的切割装置，胶轮连接两摆臂上的滑座；延伸板底部设置气缸，其活塞杆斜向连接摆臂；\n[0007] 当进料机构底部气缸的活塞杆伸至最大行程时，两滑座间设置的胶轮能够与旋转轴带动的一支卷取管接触。通过卷取机构与进料机构的配合实现在设备运行过程中的自动换轴，使用方便，提高了工作效率和工作安全性，其工作过程大致为：\n[0008] 物料依次穿过储料架外侧导轮、储料架内部辊轮、压引辊轮和压引胶轮、机架延伸板内外侧导轮、侧板导轮，到达卷取管A；卷料开始时，旋转轴首先带动旋臂转动至工作位置，压引滑座上的压引胶轮上升配合压引辊轮压紧物料，进料机构同时启动，两滑座间设置的胶轮配合卷取管B压紧物料；随后卷取管A开始卷料，直至达到逻辑控制器设定的张力值上限后暂停，切割装置将物料割断，卷取管A恢复卷取，将被切断的物料35一端卷完后，卷取管A5停止动作，此时进料机构工作，两滑座间设置的胶轮向前和向上将物料被切断的一端压紧至卷取管B，接着卷取管B开始卷料，各组件复位后完成作业。\n[0009] 进一步的，为保持物料张力稳定，便于设备运行，进料机构一侧还包括物料张力维持机构，包括两侧开口的储料架、储料架腔体内的配重块和侧板、若干组纵向链轮、链条以及纵向滑轨和三支导轮，侧板及配重块分别连接链条，能够随链条运动在滑轨两侧反向移动，储料架腔体内侧板上两支导轮随着侧板的升降和另一支固定位置的导轮间的距离变化，能维持整个产线在换轴卷取时物料的张力正常；储料架外部一侧开口处设有导轮，另一侧对向设置一组压引滑座，压引滑座间纵向设有一组相互配合转动的压引辊轮与压引胶轮，压引胶轮两端连接固定于压引滑座底部的气缸推杆。\n附图说明\n[0010] 图1是本发明的结构图。\n[0011] 图2是本发明在K处的放大图。\n[0012] 图3是本发明的侧视图。\n[0013] 图4是自动换轴前工作状态示意图。\n[0014] 图5是自动换轴开始时工作状态示意图。\n[0015] 图6是自动换轴中工作状态示意图。\n[0016] 图7是自动换轴结束后工作状态示意图。\n[0017] 具体标号为：卷取机架1、旋转轴2、A旋臂3、B旋臂4、卷取管A5、卷取管B6、侧板7、a导轮8、支架9、b导轮10、c导轮11、摆臂铰座12、摆臂13、摆臂气缸14、滑座15、滑壁16、滑壁气缸17、胶轮18、压缩弹簧19、无杆气缸20、切割装置21、储料架22、压引滑座23、压引辊轮24、压引胶轮25、压引气缸26、压缩弹簧27、链轮28、链条29、滑轨30、侧板31、d辊轮32、e辊轮33、f导轮34、物料35、接近开关支座36、接近开关37、感应杆38、限位开关支座39、卷取管A限位开关40、卷取管B限位开关41、限位杆A42、限位杆B43和配重块44。\n具体实施方式\n[0018] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示进一步阐述上述技术方案。\n[0019] 如图4～7所示，上述技术方案的具体工作步骤为：\n[0020] 第一步如图5所示，启动：旋转轴2开始逆时针旋转，旋臂3上的感应杆38和接近开关37正对，限位杆B43触压到卷取管B限位开关41，随后旋转轴2停止转动，压引滑座23上的压引胶轮25向上移动配合压引辊轮24夹紧物料35，此时储料架22继续进料，当物料35的张力松弛时，配重块44逐渐下降，同时牵引链条29带动侧板31逐渐上升，使整个产线在换轴卷取时也能维持物料35的张力正常；\n[0021] 第二步，卷取管A5卷料：卷取管A5持续转动卷取物料35，摆臂气缸14的活塞杆伸出，带动摆臂13下垂的一端上升，同时带动胶轮18与卷取管B6压紧，胶轮18挤压下方的压缩弹簧19，物料35被胶轮18与卷取管B6夹紧；卷取管A5卷取物料35，直至达到逻辑控制器设定的张力值上限后暂停，无杆气缸20装载切割装置21横向切割物料35，使切断处物料35的张力值下降至逻辑控制器设定的张力值以下，卷取管A5恢复卷取动作，将被切断的物料35卷起，在达到逻辑控制器设定的时间后，卷取管A5停止动作；\n[0022] 第三步如图6所示，卷取管B6卷料：无杆气缸20前进至终位，滑壁气缸17伸出活塞杆推动滑壁16向前，压缩弹簧19复位，胶轮18将被切断的物料35一端紧压在卷取管B6上。\n[0023] 第四步如图7所示，结束：压引滑座23上的压引胶轮25下降，卷取管B6卷取物料35并带动侧板31逐渐下降，配重块44重新上升，二者回到原位，随后摆臂13与滑壁16相继复位，最后无杆气缸20带着切割装置21复位，待卷取管B6完成卷取作业后完成一个换轴工作周期。\n[0024] 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只是说明本发明的原理，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同物界定。