一种纤维成型打包设备的制作方法

1.本发明涉及一种纤维成型打包设备。


背景技术：

2.传统无机纤维成型打包设备压缩，捆扎等工作需要人工手动操作来完成，先由压缩机将无机纤维压缩，再通过人工捆绑这种半自动化加人工手动操作来完成。这种模式使得无机纤维成型打包设备生产效率低，投入人员多，不能满足生产线对产量和人员配置的要求，很大程度上制约了生产线的自动化水平和产业智能化的要求。因此通过对无机纤维分离，成型机理的研究，开发出一种全自动无机纤维成型装备很有必要。
3.传统无机纤维如岩棉、玻璃纤维、陶瓷纤维等本身密度小，占用空间大，这就造成了目前的无机纤维成型打包设备占用空间大、成本高，同时压缩能力和效率也存在问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提出了一种纤维成型打包设备，其包括机架以及安装在该机架上的称量仓、横推下压仓和打包仓，该横推下压仓设置在打包仓的顶部，该横推下压仓包括沿水平方向连通的横推仓和下压投料仓，该称量仓经称重计安装在横推仓的上方，在该横推仓的底部设置有仓门，当该仓门开启后，该称量仓在竖直方向上连通横推仓；
5.在该横推仓背离下压投料仓的一侧设置有横推缸，该横推缸的第一活塞杆能够朝下压投料仓方向伸出；在下压投料仓的顶部设置有下压缸，该下压缸的第二活塞杆能够向下伸出；
6.该打包仓的长度沿第一轴线方向延伸，该打包仓具有沿第一轴线方向延伸的打包腔，下压投料仓沿竖直方向连通该打包腔，在该打包仓宽度方向的两侧分别有一推线机构和一剪切捆线机构，该推线机构用于将第一铁丝由打包仓的一侧推动到另一侧，并将第一铁丝与位于另一侧的第二铁丝抵靠在一起；该剪切捆线机构用于将抵靠在一起的第一铁丝剪和相应的第二铁丝剪断，并将第一铁丝的一个断头与第二铁丝的一个断头连接在一起，以及将第一铁丝的另一个与第二铁丝的另一个断头连接在一起，使第一铁丝和第二铁丝共同形成为绑扎在纤维块上的一道打包铁丝，该第一铁丝位于打包仓的朝向推线机构的一侧，第二铁丝位于打包仓的朝向剪切捆线机构的一侧；该推线机构和剪切捆线机构用于在纤维块上沿水平方向绑扎n道打包铁丝，n为2-10之间的整数；
7.在打包仓的打包腔一端设置有一压缩缸，该压缩缸的第三活塞杆能够朝打包腔的另一端伸出；该打包腔的背离压缩缸的一端形成为出料端。
8.本技术中，设置了专门的称量仓，并将称量仓经称重计安装在机架上，利用称量仓能够对每次压缩的纤维进行计量，精确控制每个纤维包的重量，利用称量仓，将现有的连续压缩方式改为分批压缩，使得每个纤维包的重量相同，由于每次压缩的纤维重量相同，使得后续的压缩过程均能够采用自动化控制，使得包括横推缸、下压缸和压缩缸等活塞缸的控制相对简单，只需要对各活塞缸的活塞杆的行程进行控制即可，而无需考虑各活塞杆的压
力，减少了控制参数，由此可以提高生产效率，在生产过程中，各活塞缸的行程均能够采用定量控制，即使各活塞杆的伸出长度固定，从而使得所形成的纤维块的重量和大小均相同，在打包时，无需对打包用铁丝的位置进行二次调整，即可完成打包工作，降低了劳动强度，提高了生产效率。
9.进一步，该推线机构包括一推线框架和一推线缸，该推线框架固定安装在机架上，该推线缸的缸体固定安装在该推线框架上，该推线缸的第四活塞杆沿第二轴线方向延伸，该第二轴线方向垂直于第一轴线方向，在该推线框架上活动地安装有一移动架，该移动架能够沿第二轴线方向往复移动，在该移动架上转动地安装两组推线链轮，该两组推线链轮沿第二轴线方向间隔设置，一链条环绕在该两组推线链轮上，该链条的一侧经锁扣固定在该推线框架上，在该移动架上固定安装有沿第二轴线方向延伸的推线杆，在推线杆的远离移动架的一端安装有推线头；对应于每道打包铁丝，均设置有一推线杆；
10.在第四活塞杆的带动下，该移动架能够沿第二轴线方向往复移动，当该移动架沿第二轴线方向往复移动时，该锁扣保持在两组推线链轮之间。
11.该设计能够有效地缩短推线缸的第四活塞杆的行程，本技术中，推线杆的行程是第四活塞杆的行程的两倍，由此可以降低推线机构的长度，缩小设备的体积，同时由于第四活塞杆的行程缩短，推线缸可以采用直径较小的活塞缸，以降低设备的制作成本。
12.进一步，该推线头包括设置在推线杆的远离移动架的一端两个滚轮架，在每个滚轮架上均转动地安装有一滚轮，该两个滚轮沿第一轴线方向间隔设置，两个滚轮的转轴均沿竖直方向延伸；该两个滚轮能够同时抵压在第一铁丝上，并将第一铁丝由打包仓的一侧推动到另一侧。
13.两个滚轮架之间的空间形成为剪切空间，便于剪切捆线机构对第一铁丝和第二铁丝进行间断。
14.进一步，剪切捆线机构包括固定安装在机架上的捆线框架，在该捆线框架上安装有一剪切油缸，该剪切油缸的缸体固定安装在该捆线框架上；对应于每道打包铁丝，均设置有一个刀片组，每个刀片组均包括一定刀片和一动刀片，定刀片固定安装在捆线框架上，动刀片固定安装在剪切油缸的第五活塞杆上；
15.同一推线头上的两个滚轮能够将第一铁丝和第二铁丝推动到一个刀片组的定刀片和动刀片之间，在第五活塞杆的带动下，每个刀片组的定刀片和动刀片均能够将第一铁丝和相应的第二铁丝同时剪断；
16.对应于每个刀片组，均设置有一个捆线链轮组，每个捆线链轮组均包括转动地安装在捆线框架上的两个捆线链轮，每个捆线链轮组中的两个捆线链轮沿水平方向间隔设置、且位于所对应的刀片组的两侧，对应于每个捆线链轮均设置有一个捆线头，每个捆线链轮和所对应的捆线头均固定安装在同一转轴上，该捆线头用于将第一铁丝和第二铁丝打结在一起；
17.在捆线框架上还安装有一捆线电机，该捆线电机的输出轴经传动链带动各捆线链轮转动，并经转轴带动捆线头转动。
18.目前，为了使捆线头能够同步动作，一般采用相互啮合的齿轮和转轴带动各捆线头同步转动，这种设计使得剪切捆线机构的结构复杂，维护困难，而且各齿轮和转轴需要密切配合，才能完成工作。本技术中，采用链条和链轮的组合结构，降低了设备的精度要求，同
时减少了部件数量，能够减少设备体积。
19.进一步，为了降低摩擦力，在该打包腔内活动地安装有一推板，压缩缸的第三活塞杆固定安装在该推板上，在推板的底部安装有导轮，在第三活塞杆的推动下，该推板能够朝出料端方向移动。
20.进一步，在该出料端设置有一成型机构，该成型机构包括安装在机架上的夹持油缸；在该出料端设置有夹持板，该夹持板沿第一轴线方向延伸，夹持板朝向压缩缸的一端固定安装在机架上，夹持板背离压缩缸的一端为自由端，该夹持油缸的第六活塞杆能够推动夹持板的自由端朝打包腔的内侧方向移动，使夹持板夹持在纤维块上，以限制纤维块的移动。
21.在本技术进行工作时，在出料端会暂保留一个已完成打包的纤维块，作为后续纤维块压缩时的抵挡物，使压缩缸能够对纤维块进行压紧，在完成后续纤维块的打包，形成一个新纤维块后，松开对出料端的纤维块的夹持，再推动刚完成打包的新纤维块，将已有的纤维块推出打包仓，而新纤维块替代被推出的纤维块，继续为后续的纤维块压缩的抵挡物。
22.在目前，对于已完成打包纤维块的夹持一般是在夹持液压缸的活塞杆上安装一个夹持板，利用夹持板直接抵压在纤维块的两侧，夹持液压缸在夹持纤维块的两侧时，会使纤维块打包仓的宽度方向产生收缩，后续纤维块在压缩过程中，被同时抵压在已有纤维块和夹持板上，由于纤维块和夹持板的硬度不同，会使纤维块朝向出口方向的端面呈台阶状，影响纤维块的外观，从而影响打包的松紧度。
23.而在本技术中，在出料端设置了夹持板，夹持油缸的第六活塞杆在推动夹持板时，夹持板会以其固定端为固定点，使自由端向内弯曲变形，从而使夹持板夹持在已完成打包的纤维块的两侧，限制其移动，以作为后续纤维块压缩时的抵抗物。由于本技术中的夹持板在夹持时，是产生弯曲变形，使得已完成打包的纤维块朝向压缩缸的一侧全部为纤维块，在后续纤维块在压缩过程中，能够全部抵压在纤维块上，形成一个平整的端面，避免对打包的松紧度产生影响。
24.进一步，为提高工作效率，纤维成型打包设备还包括称量控制系统，该称量控制系统包括中央处理单元以及与中央处理单元电连接的仓门控制器，该称重计电连接到该中央处理单元上，其中：
25.中央处理单元，用于接收称重计的称量值，并将该称量值与设定值进行比较，当称量值达到设定值时，发出控制指令，开启仓门，并在设定时间后，关闭仓门；
26.仓门控制器，该仓门控制器用于接收中央处理器的命令，以开启或关闭仓门；
27.称重计，该称重计用于对称量仓内的物料进行称量，并将称量值发送到中央处理单元。
28.利用该称量控制系统，能够对每个纤维包的重量进行精确控制，使得后续的压缩打包能够依照设定的流程顺利进行，避免由于纤维包重量的差异而影响设备的生产效率。
附图说明
29.图1是本发明的一种实施例的结构示意图。
30.图2是称量仓的结构示意图。
31.图3是横推下压仓的结构示意图。
32.图4是打包仓的结构示意图。
33.图5是推线组件的结构示意图。
34.图6是图5中a-a向的示意图。
35.图7是剪切捆线组件的结构示意图。
36.图8是捆扎示意图。
37.图9是推线杆的驱动示意图。
具体实施方式
38.参阅图1-图9，在附图中，第一箭头x表示第一轴线，第二箭头y表示第二轴线，该第一轴线的指向表示第一轴线方向，第二轴线的指向表示第二轴线方向，第一轴线与第二轴线均沿水平方向延伸，且相互垂直。
39.一种纤维成型打包设备，其包括机架100以及安装在该机架100上的称量仓1、横推下压仓2和打包仓3，该横推下压仓2设置在打包仓3的顶部，该横推下压仓2包括沿第一轴线方向连通的横推仓21和下压投料仓22，该下压投料仓22沿竖直方向连通打包仓3，该称量仓1经称重计12设置在横推仓21的上方，在该横推仓的底部设置有仓门14，当该仓门开启后，该称量仓1在竖直方向上连通横推仓21。
40.在该横推仓背离下压投料仓的一侧设置有横推缸231，横推缸231的第一缸体固定安装在机架上，横推缸231的第一活塞杆能够朝下压投料仓方向伸出，在第一活塞杆的端部安装有横推板232，在第一活塞杆的带动下，横推板能够在第一轴线方向上往复移动，将从称量仓落下的物料在水平方向进行挤压，并推送到下压投料仓22内。
41.在下压投料仓的顶部设置有下压缸241，该下压缸241的第二缸体固定安装在下压投料仓的顶部，下压缸241的第二活塞杆能够向下伸出，在第二活塞杆的下端安装有压料板，该压料板将从横推仓过来的物料进行竖直方向的挤压、并推送到打包仓内。
42.该打包仓的长度沿第一轴线方向延伸，该打包仓具有沿第一轴线方向延伸的打包腔31，下压投料仓沿竖直方向连通该打包腔。
43.在该打包仓宽度方向的两侧分别有一推线机构4和一剪切捆线机构5，在打包仓的宽度方向的两侧分别布置有四道铁丝，为便于描述，将打包仓的宽度方向的两侧的铁丝分别称为第一铁丝71和第二铁丝72，其中第一铁丝位于设置有推线机构4的一侧，第二铁丝位于设置有剪切捆线机构5的一侧。
44.该推线机构4用于将第一铁丝71由打包仓的一侧推动到另一侧，并将第一铁丝与位于另一侧的第二铁丝抵靠在一起。该剪切捆线机构5用于将抵靠在一起的第一铁丝剪和第二铁丝剪断，并将第一铁丝的一个断头与第二铁丝的一个断头连接在一起，以及将第一铁丝的另一个与第二铁丝的另一个断头连接在一起，使第一铁丝和第二铁丝共同形成为绑扎在纤维块61上的一道打包铁丝。该推线机构和剪切捆线机构用于在纤维块上沿水平方向绑扎4道打包铁丝，即n为4，可以理解，在其他实施例中，还可以在纤维块上仅设置2道打包铁丝或设置6、8以及10道打包铁丝。
45.本实施例中，该推线机构4包括一推线框架41和一推线缸42，该推线框架41固定安装在机架100上，该推线缸的第四缸体固定安装在该推线框架41上，该推线缸42的第四活塞杆422沿第二轴线方向延伸，在该推线框架41上活动地安装有一移动架45，在该推线框架上
安装有沿第二轴线方向延伸的轨道，该移动架活动地安装在该轨道上，使该移动架能够沿第二轴线方向往复移动。在该移动架上转动地安装两组推线链轮452，该两组推线链轮沿第二轴线方向间隔设置，一链条453环绕在该两组推线链轮上。
46.请同时参阅图9，该图9为一示意图，该链条的一侧经锁扣411固定在该推线框架41上，在该移动架上固定安装有沿第二轴线方向延伸的推线杆43，在推线杆的远离移动架的一端安装有推线头44。对应于每道打包铁丝，均设置有一推线杆。
47.每一推线头44包括设置在推线杆的远离移动架的一端两个滚轮架441，在每个滚轮架上均转动地安装有一滚轮442，该两个滚轮442沿第一轴线方向间隔设置，两个滚轮的转轴均沿竖直方向延伸。该两个滚轮能够同时抵压在第一铁丝上，并将第一铁丝由打包仓的一侧推动到另一侧，并使相对应的第一铁丝和第二铁丝同时推动到下述的一个刀片组的定刀片和动刀片之间。
48.在第四活塞杆的带动下，该移动架能够沿第二轴线方向往复移动，当该移动架沿第二轴线方向往复移动时，该锁扣保持在两组推线链轮之间。
49.剪切捆线机构5包括固定安装在机架上的捆线框架57，在该捆线框架上安装有一剪切油缸56，剪切油缸的第五缸体固定安装在捆线框架的顶部，剪切油缸的第五活塞杆562沿竖直方向向下伸入到捆线框架57内。
50.对应于每道打包铁丝，均设置有一个刀片组520，每个刀片组均包括一定刀片521和一动刀片522。本实施例中，各刀片组沿竖直方向间隔设置，在捆线框架上固定安装有第一刀片架58，在第四活塞杆562上固定安装有第二刀片架59，第一刀片架58和第二刀片架59均沿竖直方向延伸，各定刀片沿竖直方向间隔安装在第一刀片架58上，各动刀片沿竖直方向间隔安装在第二刀片架59上。在第五活塞杆的带动下，每个刀片组的动刀片能够相对于定刀片沿竖直方向产生相对移动，位于定刀片和动刀片之间的第一铁丝和第二铁丝同时同时剪断。
51.对应于每个刀片组520，均设置有一个捆线链轮组530，每个捆线链轮组530均包括转动地安装在捆线框架上的两个捆线链轮53，每个捆线链轮组中的两个捆线链轮沿水平方向间隔设置、且位于所对应的刀片组520的两侧，对应于每个捆线链轮520均设置有一个捆线头51，每个捆线链轮520和所对应的捆线头51均固定安装在同一转轴上，该捆线头用于将第一铁丝和第二铁丝打结在一起。具体在本实施例中，在每个捆线头上均设置有一绞丝爪511，该绞丝爪511用于将第一铁丝和第二铁丝卡持在一起，避免其生产滑动，在捆线头的转动下，将第二铁丝和第二铁丝打结在一起。
52.捆线电机55安装在捆线框架上，在捆线电机55的输出轴551上安装有一驱动链轮552，传动链54缠绕在驱动链轮552和各捆线链轮520上，使捆线电机能够带动各捆线链轮同时转动，同时带动捆线头转动。
53.在打包仓的打包腔31的一端设置有一压缩缸301，该压缩缸301的第三缸体固定安装在机架上，压缩缸的第三活塞杆304能够朝打包腔的另一端伸出。在本实施例中，在该打包腔31内活动地安装有一推板302，压缩缸的第三活塞杆304固定安装在该推板302上，在推板302的底部安装有导轮，在第三活塞杆的推动下，该推板能够朝出料端方向移动。附图中，导轮未显示。
54.该打包腔的背离压缩缸的一端形成为出料端303，在该出料端设置有一成型机构，
该成型机构包括安装在机架上的夹持油缸6，本实施例中，在出料端的第二轴线方向的两侧各安装有一个夹持油缸6，夹持油缸的第六缸体固定安装在机架上，夹持油缸的第六活塞杆能够沿第二轴线方向朝另一侧伸出。
55.在该出料端设置有夹持板311，该夹持板沿第一轴线方向延伸，夹持板朝向压缩缸的一端固定安装在机架上，夹持板背离压缩缸的一端为自由端，该夹持油缸的第六活塞杆能够推动夹持板的自由端朝打包腔的内侧方向移动，使夹持板夹持在纤维块上，以限制纤维块的移动。
56.本实施例中，还包括称量控制系统，该称量控制系统包括中央处理单元80以及与中央处理单元电连接的仓门控制器，该称重计12电连接到该中央处理单元80上，其中：
57.中央处理单元，用于接收称重计的称量值，并将该称量值与设定值进行比较，当称量值达到设定值时，发出控制指令，开启仓门，并在设定时间后，关闭仓门；
58.仓门控制器，该仓门控制器用于接收中央处理器的命令，以开启或关闭仓门；
59.称重计，该称重计用于对称量仓内的物料进行称量，并将称量值发送到中央处理单元。
60.中央处理单元80采用32位plc可编程控制器。本实施例中，该称量计采用mettler toledo的mm cs 220合金钢称重模块，
61.仓门控制器具体采用一气缸13，该气缸13的第七杆体131安装在机架上，该气缸13的气压管连接到一电磁阀82，该电磁阀具体采用三位四通电磁阀，电磁阀连接到压缩空气装置83上。气缸的第七缸体固定安装在机架上，气缸的第七活塞杆132连接到仓门14上。