一种吸附性拉料边拉边裁的装置

技术领域

本发明涉及机床附件技术领域，尤其是一种吸附性拉料边拉边裁的装置。

背景技术

某些机床如裁切机是一种常见的裁切轻质透气性材料的机器，其输送带位于台面上，通常将待裁切的轻质透气性材料放置在输送带上，由输送带运输至裁切工位，利用吸风结构形成真空而将输送带上的材料紧紧的吸附在台面上，便于横跨在台面上方的裁切部件将其裁切。

随着玻璃纤维运用的范围越来越广，为满足玻纤行业的产能需求，提高生产效率，随之而来出现了针对玻纤的裁切机顺势而生。

目前国内的裁切机送料方式都是先将风机停止或将风机切换成吹气模式，然后再控制输送带向前向后运动。输送带运动到指定位置后。再启动风机开始吸风工作。由于风机的启停需要一定的时间，此外，裁切机的吸风系统的流量有限，吸力不足，在切割一些透气性材料时容易将料带起来或切坏，特别是切割多层透气性玻璃纤维材料。这种模式会降低裁切机的工作效率和工作精度。

由于玻纤需要多层裁切，而且具有一定的透气性，但是由于原有的吸风结构通常为少量集气罩和圆形管道连接的结构形式，流量有限，玻纤在裁切的过程中易出现带料和打滑的现象。

发明内容

旨在克服上述不足，本发明提供了一种吸附性拉料边拉边裁的装置。该结构不仅能满足多层裁切透气性材料，还能实现在吸风的状态下拉料，并在拉料过程中也裁剪，减少了风机启停、拉料过程以及收料等待所浪费的时间，提高裁切效率。值得一提的是，本申请中涉及的吸附性拉料边拉边裁的装置，适用但不限于裁切机，也可以用于其它的机床上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种吸附性拉料边拉边裁的装置，包含台面、大流量吸风系统、输送带、动力系统、导向结构和打滑检测装置，所述台面为吸附性台面，固定在机床的机架上；所述大流量吸风系统安装在台面的下部，所述大流量吸风系统包含截面呈矩形的通风道，所述通风道上表面设置若干线性均布的通风口，下表面设置连接口，所述通风口与台面下表面连接，所述连接口通过风道与大流量的风机相连；所述输送带位于台面的上部，并通过动力系统驱动；所述动力系统包含主动滚筒、张紧滚筒、减速机和伺服电机，所述主动滚筒和张紧滚筒分别固定在机床的机架的两端，所述输送带环绕在主动滚筒和张紧滚筒上，所述主动滚筒通过减速机与伺服电机相连；所述导向结构安装在机架上，为输送带的运动提供导向；所述打滑检测装置通过支架固定在张紧滚筒的侧部，所述打滑检测装置的检测头贴紧输送带的表面用以检测输送带的实际运行距离。

优选的，风机底部安装有隔振器，为防止风机震动影响机器切割效果。

优选的，风道的截面为矩形，具有较大的横截面积并便于制造。

优选的，所述台面包含形成腔体结构的上板、框架和底板，所述上板设置有均布布置的吸附孔，所述底板包含若干线性均布的连接区域，所述连接区域设置有通气孔，所述连接区域与通风道的通风口相连。通气性能好，而底板线性均布的连接区域与大流量吸风系统的连通面积大，透气性能好。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述通风道相邻的通风口之间设置有U型槽，所述U型槽处固定有连接支架，所述连接支架通过纵向型材固定在机床的机架上。通过连接支架将通风道的重量由纵向型材传递给机架，防止通风道的重量直接施加给台面而造成其变形，从而保证机床的切割精度和使用寿命。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述通风道在其长度方向上为分体式组装结构，相邻分体间通过密封垫过渡连接。所述通风道的有效吸风横截面积3000-7000mm²，分体式结构相当于整体式结构，降低了制造难度。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述输送带上设置有线性均布的孔，孔径1～4mm，孔距6～15mm。进一步增加输送带的透气性能，保证吸力。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述主动滚筒包含滚筒一、滚筒一两端的辊轴一和滚筒一上的包胶，一端的辊轴一通过键与减速机相连，所述主动滚筒直径150～300mm，所述包胶硬度65～90SHA,表面粗糙度Ra2～4.5。由于伺服电机是大扭矩输出，为了防止主动滚筒与减速机之间运动出现打滑现象，两者之间通过键连接来传递大扭矩，包胶以增加滚筒一的摩擦力。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述张紧滚筒包含两组支撑架、调节螺钉一、两组调节板、滚筒二、滚筒二两端的辊轴二和调节螺钉二组成，其中，两端的辊轴二分别与调节板相连，两组调节板分别与两组支撑架相连，所述调节板上有两个横向布置的腰型槽，调节螺钉一穿过腰型槽与支撑架上的螺纹孔配合，所述支撑架上有两个横向通孔，调节螺钉二通过横向通孔与调节板上的螺纹孔连接，所述滚筒二以铝管或钢管为原材料，直径为150～300mm。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述张紧滚筒一侧也通过减速机与伺服电机相连。当吸附性拉料对动力要求较高时，我们将张紧滚筒的一侧通过减速机与伺服电机相连，此时，张紧滚筒不仅能起到张紧的作用，还能提供动力，与主动滚筒一并形成双主动滚筒动力系统，以满足吸附性拉料对动力的需要。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述导向结构包含至少两组导向杆，所述导向杆转动连接于导向支架上，所述导向支架固定在机架上。导向杆也会跟着转动，这种方式即能导向，也能通过滚动将静摩擦力转化为动摩擦，以减少输送带与导向杆间的阻力。导向杆的设置主要提高滚筒包角的作用，在动力输出一定的情况下，包角越大，传输的动力就越大。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述打滑检测装置的检测头固定在转轴的一端，所述转轴转动连接于轴承座上，所述转轴的另一端连接用来统计转数的编码器，所述轴承座固定在支架上，当输送带送料运动时，检测头就会随着转动，检测头的转动反馈给编码器，通过读取编码器的信号就可算出实际输送带的运动距离，与设定运行距离相比较。如果两者距离不一致，机器就会报警停机。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述打滑检测装置的支架设置有腰型孔。支架上的两个腰型孔与机架上的螺纹孔配合，可以调节前后位置，保证检测头始终贴着输送带，保证检测的有效性。

本发明的有益效果是，在输送带、动力系统、导向结构和打滑检测装置的共同作用下，实现吸附性拉料，并在拉料过程中也能裁剪，即大流量吸风系统不停止的情况下，实现输送带移动中的物料裁剪，减少了风机启停、拉料过程以及收料等待所浪费的时间，因此，能够大幅提升效率，打滑检测装置能够保证吸附性拉料动作的准确性；而大流量吸风系统吸力足、通风道的截面为矩形且和台面接触面积大，同时相对于圆形通风道，矩形的横截面积更大、吸附力强、减少压降，因此能满足现有的多层裁切时吸风流量的要求，能有效提高对物料的吸力，避免多层裁切的过程中带料和打滑的现象，防止物料被带起来或切坏；此外，我们可以根据需要将张紧滚筒一侧也通过减速机与伺服电机相连，这样形成双主动滚筒动力系统，以提供更大的动力来满足吸附性拉料的需要。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构立体示意图；

图2是打滑检测装置与张紧滚筒的位置示意图；

图3是本发明的结构剖视图；

图4是图3的局部放大图；

图5是大流量吸风系统的立体图；

图6是大流量吸风系统的主视图；

图7是除去输送带的本发明的结构俯视图；

图8是台面的结构仰视图；

图9是主动滚筒的结构立体图；

图10是主动滚筒的结构主视图；

图11是主动滚筒的结构剖视图；

图12是张紧滚筒的结构立体图；

图13是张紧滚筒的结构剖视图；

图14是张紧滚筒的结构分解图；

图15是导向杆与导向支架的结构示意图；

图16是图15的结构剖视图；

图17是打滑检测装置的分解图一；

图18是打滑检测装置的分解图二；

图19是打滑检测装置的剖视图；

图20是输送带的结构示意图；

图21是双主动滚筒动力系统的结构示意图。

图中1、台面，1-1、上板，1-2、框架，1-3、底板，1-4、吸附孔，1-5、连接区域，1-6、通气孔，2、大流量吸风系统，2-1、通风道，2-2、通风口，2-3、连接口，2-4、风道，2-5、风机，2-6、U型槽，2-7、连接支架，2-8、纵向型材，3、输送带，4、动力系统，4-1、主动滚筒，4-1-1、滚筒一，4-1-2、辊轴一，4-1-3、包胶，4-2、张紧滚筒，4-2-1、支撑架，4-2-2、调节螺钉一，4-2-3、调节板，4-2-4、滚筒二，4-2-5、辊轴二，4-2-6、调节螺钉二，4-3、减速机，4-4、伺服电机，5、导向结构，5-1、导向杆，5-2、导向支架，6、打滑检测装置，6-1、支架，6-2、检测头，6-3、转轴，6-4、轴承座，6-5、编码器，6-5-1、罩壳，6-5-2、编码盘，6-5-3、读码器，6-5-4、盖板，7、机架。

具体实施方式

如图1至7和9是本发明的结构示意图，一种吸附性拉料边拉边裁的装置，包含台面1、大流量吸风系统2、输送带3、动力系统4、导向结构5和打滑检测装置6，所述台面1为吸附性台面，固定在机床的机架7上；所述大流量吸风系统2安装在台面1的下部，所述大流量吸风系统2包含截面呈矩形的通风道2-1，所述通风道2-1上表面设置若干线性均布的通风口2-2，下表面设置连接口2-3，所述通风口2-2与台面1下表面连接，所述连接口2-3通过风道2-4与大流量的风机2-5相连；所述输送带3位于台面1的上部，并通过动力系统4驱动；所述动力系统4包含主动滚筒4-1、张紧滚筒4-2、减速机4-3和伺服电机4-4，所述主动滚筒4-1和张紧滚筒4-2分别固定在机床的机架7的两端，所述输送带3环绕在主动滚筒4-1和张紧滚筒4-2上，所述主动滚筒4-1通过减速机4-3与伺服电机4-4相连；所述导向结构5安装在机架7上，为输送带3的运动提供导向；所述打滑检测装置6通过支架6-1固定在张紧滚筒4-2的侧部，所述打滑检测装置6的检测头6-2贴紧输送带3的表面用以检测输送带3的实际运行距离。

大流量吸附性拉料的原理为：开启大流量的风机2-5后，气流从透气性的输送带3进入台面1，再从台面1进入大流量吸风系统2的通风道2-1、风道2-4中，最后再进入风机2-5排出，当输送带3上放置物料时，输送带3上的物料与输送带3间以及台面1就会形成一定的负压，从而实现将物料牢牢吸附在输送带3上的目的；在大流量吸风系统2吸风的情况下，要实现拉料需要满足一定条件，动力系统4提供足够拉料的动力，为了保证送料的精度，该系统采用伺服电机4-4提供动力；导向结构5改变输送带3的路径以增加输送带3与主动滚筒4-1的摩擦力，以及增大主动滚筒4-1的包角来增大摩擦力，张紧滚筒4-2再次将输送带3张紧和调整输送带3的受力，从而使输送带3受力均匀，不会侧向跑偏。满足以上条件后，输送带3就可以在大流量吸风的情况下输送物料切割，即实现吸附性拉料，为了防止输送带3打滑而影响吸附性拉料动作的精准度，设置有打滑检测装置6，打滑检测装置6检测输送带3的实际运行距离，将实际运行距离与预期设定的距离进行比对，当输送带3实际送料的距离没有达到预期设定的距离后，就会检测到，机床就会报警停机，重新调整好后再进行吸附性拉料、以便切割；本申请中，裁切机的裁切部装横跨设置在输送带3上方，在裁切的过程中，在输送带3、动力系统4、导向结构5和打滑检测装置6的共同作用下，实现吸附性拉料，即大流量吸风系统2不停止的情况下，实现输送带3的移动，避免了传统的裁切机需要在风机关闭的情况下才能实现物料的输送，因此，能够大幅提升裁切机的效率，此外，打滑检测装置6能够保证吸附性拉料动作的准确性；而大流量吸风系统2吸力足、通风道2-1的截面为矩形且和台面1接触面积大，同时相对于圆形通风道，矩形的横截面积更大、吸附力强、减少压降，因此能满足现有的多层裁切时吸风流量的要求，能有效提高对物料的吸力，避免多层裁切的过程中带料和打滑的现象，防止物料被带起来或切坏。

优选的，风机2-5底部安装有隔振器，风机2-5高速旋转产生超大流量，为防止风机2-5震动影响机器切割效果，因此在风机2-5底部安装隔振器。

优选的，风道2-4的截面为矩形，具有较大的横截面积并便于制造。

优选的，所述台面1包含形成腔体结构的上板1-1、框架1-2和底板1-3，所述上板1-1设置有均布布置的吸附孔1-4，所述底板1-3包含若干线性均布的连接区域1-5，所述连接区域1-5设置有通气孔1-6，所述连接区域1-5与通风道2-1的通风口2-2相连。

如图4和图8所示，上板1-1、框架1-2和底板1-3形成的腔体结构，通气性能好，而底板1-3线性均布的连接区域1-5与大流量吸风系统2的连通面积大，透气性能好。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述通风道2-1相邻的通风口2-2之间设置有U型槽2-6，所述U型槽2-6处固定有连接支架2-7，所述连接支架2-7通过纵向型材2-8固定在机床的机架7上。

如图4所示，U型槽2-6为连接支架2-7和纵向型材2-8提供空间，使通风道2-1安装更加紧凑；连接支架2-7与纵向型材2-8配合面的孔为标准孔，通过T型螺栓固定，连接支架2-7与通风道配合的孔为加工过的腰型槽。由于通风道2-1在加工以及装配上易出现累计误差，造成其上螺纹孔的位置高低不定。腰型槽就能保证不管在那种情况下都能将通风道2-1固定，此种布置还使台面1与通风道2-1连接紧凑，本申请中，纵向型材2-8为8080欧标重型型材，保证强度，连接支架2-7为8080铝型材连接支架，通过连接支架2-7将通风道2-1的重量由纵向型材2-8传递给机架7，防止通风道2-1的重量直接施加给台面1而造成其变形，从而保证裁切机的切割精度和使用寿命。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述通风道2-1在其长度方向上为分体式组装结构，相邻分体间通过密封垫过渡连接，所述通风道2-1的有效吸风横截面积3000-7000mm²。

如图5所示，通风道2-1由数个分体拼接而成，为保证连接后的密封性能，在配合面处通过密封垫过渡，分体式结构相当于整体式结构，降低了制造难度。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述输送带3上设置有线性均布的孔，孔径1～4mm，孔距6～15mm。如图20所示，进一步增加输送带3的透气性能，保证吸力。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述主动滚筒4-1包含滚筒一4-1-1、滚筒一4-1-1两端的辊轴一4-1-2和滚筒一4-1-1上的包胶4-1-3，一端的辊轴一4-1-2通过键与减速机4-3相连，所述主动滚筒4-1直径150～300mm，所述包胶4-1-3硬度65～90SHA,表面粗糙度Ra2～4.5。

如图9至图11所示，动力系统4的主要部件为主动滚筒4-1，通过由钢板焊接成T型的左右支架，安装在机架7上，左右支架的厚度根据提供动力大小不同，厚度范围为10-25mm。一边支架上安装有轴承，为滚筒一4-1-1一端的辊轴一4-1-2提供旋转支撑。另一边的支架通过螺栓固定减速机4-3。优选的，一端辊轴一4-1-2设置轴肩与轴承内圈配合定位，而轴承另一侧通过端盖固定在支架上，限定轴承左右窜动。另一端辊轴一4-1-2也设置轴肩与减速机配合定位。因此两端的辊轴一4-1-2的轴向位置被限制，不会轴向窜动。由于伺服电机4-4是大扭矩输出，为了防止主动滚筒4-1与减速机4-3之间运动出现打滑现象，两者之间通过键连接来传递大扭矩。

由于滚筒一4-1-1直径较大，在满足使用要求的强度情况下，滚筒一4-1-1采用空心圆管，滚筒一4-1-1壁厚为3～15mm。材质为钢管或铝合金管。根据裁切机和提供动力的大小不同，滚筒直径为150～300mm。考虑到加工工业以及加工成本，滚筒一4-1-1两端的辊轴一4-1-2通过焊接连接或者在滚筒一4-1-1两侧焊接端盖，再通过螺纹将辊轴一4-1-2与滚筒一4-1-1连接为一体。焊接或螺纹连接成一体的结构后，再整体加工，保证两端辊轴一4-1-2的同轴度，优选的，两端辊轴一4-1-2的同轴度在0.02～0.05mm，从而保证运动平顺；为了防止输送带3在主动滚筒4-1上打滑，在滚筒一4-1-1上包了一层胶以增加滚筒一4-1-1的摩擦力，包胶4-1-3的厚度为3～10mm，包胶4-1-3材质为橡胶，硬度65～90SHA,表面粗糙度Ra2～4.5。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述张紧滚筒4-2一侧也通过减速机与伺服电机相连。

如图12至图14所示，通常情况下，张紧滚筒4-2仅仅是将输送带3张紧，调整输送带3受力，使其受力均匀，以防跑偏，张紧滚筒4-2由两组支撑架4-2-1、调节螺钉一4-2-2、两组调节板4-2-3、滚筒二4-2-4、两端的辊轴二4-2-5和调节螺钉二4-2-6组成，两端的辊轴二4-2-5分别与调节板4-2-3相连，两组调节板4-2-3分别与两组支撑架4-2-1相连，，所述滚筒二4-2-4以铝管或钢管为原材料，直径为150～300mm，优选的，调节板4-2-3安装有轴承，起旋转支撑辊轴二4-2-5的作用，调节板4-2-3上有两个横向布置的腰型槽，调节螺钉一4-2-2穿过腰型槽与支撑架4-2-1上的螺纹孔配合，此外，支撑架4-2-1上有两个横向通孔，调节螺钉二4-2-6通过横向通孔与调节板4-2-3上的横向螺纹孔连接。当需要调节张紧滚筒4-2位置时，松开调节螺钉一4-2-2，然后通过拧调节螺钉二4-2-6，就可以实现张紧滚筒4-2的前后移动，从而实现将输送带3绷紧的目的，此外张紧滚筒4-2左右两边可以独立调节张紧滚筒4-2的前后位置，当输送带3由于受力不均往一边跑时，可以单独调节一边的位置使其受力均匀，保证输送带3不会跑偏。优选的，调节板4-2-3上设计一个方形的凸台，在装配时，凸台与支撑架4-2-1上的方形孔配合，防止调节板4-2-3扭动，优选的，两端辊轴二4-2-5的同轴度在0.02～0.05mm，从而保证运动平顺。

当吸附性拉料对动力要求较高时，我们将张紧滚筒4-2的一侧通过减速机4-3与伺服电机4-4相连，如图21所示，此时，张紧滚筒4-2不仅能起到张紧的作用，还能提供动力，与主动滚筒4-1一并形成双主动滚筒动力系统，以满足吸附性拉料对动力的需要。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述导向结构5包含至少两组导向杆5-1，如图15和图16所示，所述导向杆5-1转动连接于导向支架5-2上，所述导向支架5-2固定在机架7上。

如图3所示，本申请中共有四组导向杆5-1形成梯形导向路径，每组导向杆5-1的结构相同，但放置位置不一样，所起的作用也不完全相同。每个导向杆5-1均转动连接于一组导向支架5-2上。优选的，导向杆5-1采用空心管，管径为30-80mm。空心管的壁厚为2-6mm，材质为钢管，保证强度的同时减轻重量。优选的，导向杆5-1与导向支架5-2的转动连接处设置有轴承，提供旋转支撑。在输送带3运动时，导向杆5-1也会跟着转动，这种方式即能导向，也能通过滚动将静摩擦力转化为动摩擦，以减少输送带3与导向杆5-1间的阻力。本申请中，位于最下方的两个导向杆5-1让输送带3从裁切机下方通过，这样可以增大裁切机的内部空间，以容纳裁切机其他零部件。位于右侧中部的导向杆5-1起张紧输送带3的作用，如果输送带3过长，可以调整其位置，将输送带3走的路径加长，达到调节输送带3的作用，如果输送带3长度合适，可以将这根杆取消。位于最上方的导向杆5-1主要提高滚筒包角的作用，输送带3传动时，在动力输出一定的情况下，包角越大，传输的动力就越大。通过调节此导向杆5-1的上下高度就可调节包角的大小，包角的范围为100-130度。在一些输送动力要求不高的行业，可以将最上方的导向杆5-1去掉，不用增加包角也能满足使用要求。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述打滑检测装置6的检测头6-2固定在转轴6-3的一端，所述转轴6-3转动连接于轴承座6-4上，所述转轴6-3的另一端连接用来统计转数的编码器6-5，所述轴承座6-4固定在支架6-1上。

如图17所示，轴承座6-4中安装有两个轴承，支撑转轴6-3旋转。转轴6-3一端与检测头6-2配合，另一端与编码器6-5配合。优选的，检测头6-2表面经过特殊滚花处理，表面粗糙而且耐磨。检测头6-2与输送带3始终紧贴着，当输送带3送料运动时，检测头6-2就会随着转动，检测头6-2的转动，传递给转轴6-3，转轴6-3的转动圈数就会反馈给编码器6-5，通过读取编码器6-5的信号就可算出实际输送带3的运动距离，与设定运行距离相比较。如果两者距离不一致，机器就会报警停机。

如图18和图19所示，编码器6-5包含罩壳6-5-1、编码盘6-5-2、读码器6-5-3和盖板6-5-4，所述编码盘6-5-2位于罩壳6-5-1内并和转轴6-3相连，所述读码器6-5-3也位于罩壳6-5-1内，其中编码盘6-5-2的边沿位于读码器6-5-3的凹槽中，所述盖板6-5-4将罩壳6-5-1密封。检测头6-2的转动经转轴6-3传递给编码盘6-5-2，读码器6-5-3中包含信号采集电路，能将编码盘6-5-2的转动信号读出，进而得到实际输送带3的运动距离。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括，所述打滑检测装置6的支架6-1设置有腰型孔。支架6-1上的两个腰型孔与机架7上的螺纹孔配合，可以调节前后位置，保证检测头6-2始终贴着输送带3，保证检测的有效性。

值得一提的是，本申请中涉及的吸附性拉料边拉边裁的装置，适用但不限于裁切机，也可以用于其它的机床上。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。