一种气涨轴的自动拔轴、套筒一体机的制作方法

1.本发明属于气涨轴插拔装置技术领域，具体涉及一种气涨轴的自动拔轴、套筒一体机。


背景技术：

2.铜箔加工过程中大量使用生箔机、分切机等设备来进行铜箔成品的生产，其中气涨轴伴随铜箔生产的整个过程，气涨轴跟随铜箔卷的转运而转运。为了减少气涨轴的型号种类，提高气涨轴的通用性，减小气涨轴的准备数量，气涨轴的长度和直径要能够满足所有铜箔卷的尺寸，为了实现这一点，铜箔生产过程中使用的气涨轴长度达到1800mm，重量达到100kg。由于客户对铜箔卷的长度需求不同，需要用分切机把初始铜箔卷分切为不同的长度，这就需要匹配不同长度的纸筒。开始生产前，需要在气涨轴上套相应长度的纸筒，然后把套有纸筒的气涨轴安装到相应的设备上开始铜箔卷的生产。
3.传统气涨轴的拔轴、套筒作业需要先把气涨轴吊放在专用支架上，由两名操作人员进行拔出，拔出的过程中顺势套上后续生产所需长度的纸筒，同时套上吊带，吊运至需求机床继续生产作业。这种操作方式需要两名操作人员密切协同配合才能完成，由于气涨轴质量较大，单靠人力将气涨轴从料卷中拔出来难度大，套筒及套吊带工作间隙稍有不慎会出现跌落风险，危险性大，且这种套筒、套吊带持续的时间较长，工作效率低下，自动化程度低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种气涨轴的自动拔轴、套筒一体机，能够实现气涨轴的连续式拔轴和套筒动作，作业效率高，减小了人工作业的风险和困难，适应性和兼容性强。
5.本发明提供了如下的技术方案：一种气涨轴的自动拔轴、套筒一体机，包括拉推轴机构以及呈直线型布置的来料区、拔轴区和套筒区；所述来料区用于固定待拔轴的料卷；所述拔轴区包括升降组件以及设于升降组件上的拔轴支撑辊，所述拔轴支撑辊用于支撑已拔出的气涨轴；所述套筒区用于固定卷筒；所述拉推轴机构设于拔轴区和套筒区一侧，用于将气涨轴从拔轴的料卷内拔出以及将已拔出的气涨轴推入卷筒内。
6.进一步的，所述来料区包括放置架，所述放置架设有与待拔轴的料卷相匹配的弧形支撑托。
7.进一步的，所述拔轴区还包括第一基础框架，所述升降组件和拔轴支撑辊集成于第一基础框架内。
8.进一步的，所述升降组件包括上端架、下端架以及两组交叉连接的第一升降臂和第二升降臂；所述第一升降臂的顶端与上端架铰接，底端与下滑轴铰接，所述下滑轴通过丝杆螺母连接有滚轴丝杆，所述滚轴丝杆由电机驱动转动，使下滑轴沿下端架滑动；所述第二升降臂的底端与下端架铰接，顶端与上滑轴铰接，所述上滑轴能够沿上端架滑动。
9.进一步的，所述拔轴支撑辊中部设有与气涨轴相匹配的弧形轮廓，所述拔轴支撑辊的两端安装于第一支撑架上，所述第一支撑架固定于上端架顶部。
10.进一步的，所述推拉轴机构包括底梁、横移驱动电机、移动梁、气涨轴固定组件和探测传感器，所述气涨轴固定组件和探测传感器相邻安装于移动梁端部，所述移动梁下方连接有移动滑板，所述移动滑板底部设有横向滑块，所述底梁上设有与横向滑块匹配的横向滑轨，所述横移驱动电机用于驱动移动梁沿横向滑轨移动。
11.进一步的，所述气涨轴固定组件包括安装板、执行气缸和拔轴插板；所述安装板固定于移动梁端部，所述执行气缸通过角板固定于安装板上部，所述执行气缸的伸缩轴连接拔轴插板，所述拔轴插板设有用于固定气涨轴的卡槽；所述拔轴插板面向安装板的一侧设有纵向滑块，所述安装板设有与纵向滑块相匹配的纵向滑轨。
12.进一步的，所述套筒区包括第二基础框架、安装于第二基础框架侧面的套筒固定组件以及依次设于第二基础框架内的前套筒支撑辊、套合固定座和后套筒支撑辊，所述套筒固定组件设于套合固定座一侧，用于固定放置于套筒固定座内的卷筒。
13.进一步的，所述套筒固定组件包括固定于第二基础框架上的压紧气缸、与压紧气缸的伸缩轴相连的压紧架以及与压紧架相连的压紧块，所述压紧块设有与卷筒相匹配的限位槽。
14.进一步的，所述前套筒支撑辊、套合固定座和后套筒支撑辊的两端均安装于第二支撑架上，所述第二支撑架固定于第二基础框架内；所述套合固定座的中部设有与卷筒相匹配的弧形面，所述套合固定座的两端设有用于对卷筒限位的台阶孔结构。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明包括拉推轴机构以及呈直线型布置的来料区、拔轴区和套筒区，人工只要把待拔轴的料卷放置于来料区，气涨轴在拉推轴机构的拉动下能够快速实现脱离料卷，然后在拉推轴机构的推动下，经过拔轴区，快速插入固定于套筒区的卷筒内，整个过程不超过40s，大大提高了作业的效率，自动化程度高，减小了人工作业的风险和困难；（2）本发明能够适应不同长度的料卷拔轴和不同长度的卷筒套筒，其中拔轴区包括升降组件以及设于升降组件上的拔轴支撑辊，拔轴支撑辊用于支撑已拔出的气涨轴，升降组件能够调节拔轴支撑辊的高度，从而顺利对接来料区和套筒区，解决气涨轴位置不居中时的拔轴问题，适应性和兼容性强。
附图说明
16.图1是本发明的主视结构示意图；图2是本发明的俯视结构示意图；图3是来料区的主视结构示意图；
图4是来料区的侧视结构示意图；图5是拔轴区的立体结构示意图；图6是拔轴区的俯视结构示意图；图7是图6中a-a方向的剖视结构示意图；图8是拉推轴机构的立体结构示意图；图9是图8中拔轴插板处的放大结构示意图；图10是套筒区的结构示意图；图中标记为：1、来料区；2、拔轴区；3、套筒区；4、拉推轴机构；5、气涨轴；501、轴肩；6、放置架；7、支撑托；8、待拔轴的料卷；9、第一基础框架；10、第一支撑架；11、拔轴支撑辊；12、上端架；13、下端架；14、第一升降臂；15、下滑轴；16、滚轴丝杆；17、第二升降臂；18、上滑轴；19、底梁；20、横移驱动电机；21、驱动座；22、移动梁；23、移动滑板；24、横向滑块；25、横向滑轨；26、执行气缸；27、拔轴插板；28、探测传感器；29、安装板；30、纵向滑轨；31、纵向滑块；32、卡槽；33、第二基础框架；34、第二支撑架；35、前套筒支撑辊；36、后套筒支撑辊；37、套合固定座；3701、台阶孔结构；38、压紧块；39、压紧架；40、压紧气缸；41、卷筒。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
18.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
19.实施例1如图1-图2所示，本实施例提供一种气涨轴的自动拔轴、套筒一体机，包括拉推轴机构4以及呈直线型布置的来料区1、拔轴区2和套筒区3；来料区1用于固定待拔轴的料卷；拔轴区2的两端分别与来料区1和套筒区3对接，能够支撑已拔出的气涨轴；套筒区3用于固定卷筒；拉推轴机构4设于拔轴区2和套筒区3一侧，用于将气涨轴从拔轴的料卷内拔出以及将已拔出的气涨轴推入卷筒内。
20.如图3-图4所示，来料区1包括放置架6，放置架6设有与待拔轴的料卷8相匹配的弧形支撑托7。放置架6的位置固定不变，与拔轴区2保持固定的距离。工作时，待拔轴的料卷8吊放至放置架6上，料卷的卷筒放置到支撑托7上固定，等待气涨轴5的拔出。
21.如图5-图7所示，拔轴区2包括第一基础框架9、升降组件以及设于升降组件上的拔轴支撑辊11，升降组件和拔轴支撑辊集11成于第一基础框架9内，升降组件用于调节拔轴支撑辊11的高度，拔轴支撑辊11用于支撑已拔出的气涨轴，解决气涨轴伸出长度不统一时的对接问题和气涨轴的位置不居中时的拔轴问题。
22.如图5-图7所示，升降组件包括上端架12、下端架13以及两组交叉连接的第一升降臂14和第二升降臂17；第一升降臂14的顶端与上端架12铰接，底端与下滑轴15铰接，下滑轴15通过丝杆螺母连接有滚轴丝杆16，滚轴丝杆16由电机驱动转动，使下滑轴15沿下端架13滑动；第二升降臂17的底端与下端架13铰接，顶端与上滑轴18铰接，上滑轴18能够沿上端架12滑动，实现升降组件的升降运动。
23.如图5-图7所示，拔轴支撑辊11中部设有与气涨轴相匹配的弧形轮廓，能减小拔轴时的阻力，使气涨轴能够很顺畅的通过。拔轴支撑辊11的两端安装于第一支撑架10上，第一支撑架10固定于上端架12顶部。
24.如图10所示，套筒区3包括第二基础框架33、安装于第二基础框架33侧面的套筒固定组件以及依次设于第二基础框架33内的前套筒支撑辊35、套合固定座37和后套筒支撑辊36，套筒固定组件设于套合固定座37一侧，用于固定放置于套筒固定座37内的卷筒41。前套筒支撑辊35、套合固定座37和后套筒支撑辊36的两端均安装于第二支撑架34上，第二支撑架34固定于第二基础框架33内。套合固定座37的中部设有与卷筒41相匹配的弧形面，便于固定卷筒41，套合固定座37的两端设有用于对卷筒41限位的台阶孔结构3701，使卷筒41放置在套合固定座37中不会被推出，同时能够满足套合固定座37的轴心与气涨轴轴心重合。
25.如图8所示，推拉轴机构4包括底梁19、横移驱动电机20、移动梁22、气涨轴固定组件和探测传感器28。气涨轴固定组件和探测传感器28相邻安装于移动梁22端部，气涨轴固定组件具有抓取气涨轴的作用，可以为机械手结构，探测传感器28用于检测气涨轴是否就位。移动梁22下方连接有移动滑板23，移动滑板23底部设有横向滑块24，底梁19上设有与横向滑块24匹配的横向滑轨25，横移驱动电机20通过驱动座21安装于底梁19端部，用于驱动移动梁22沿横向滑轨25移动。
26.推拉轴机构4主要有两个功能：一是拔轴功能，横移驱动电机20驱动移动梁22靠近来料区1的气涨轴一端，当探测传感器28检测到气涨轴时，停止移动，气涨轴固定组件抓取气涨轴端部，横移驱动电机20驱动移动梁22远离来料区1，拔出气涨轴；二是套筒功能，横移驱动电机20驱动移动梁22移动至气涨轴另一端，气涨轴固定组件抓取气涨轴的端部，横移驱动电机20驱动移动梁22向套筒区3移动，从而将气涨轴推入卷筒内。
27.实施例2本实施例提供一种气涨轴的自动拔轴、套筒一体机，包括实施例1中的结构。
28.其中，如图3和图9所示，气涨轴固定组件包括安装板29、执行气缸26和拔轴插板27；安装板29固定于移动梁22端部，执行气缸26通过角板固定于安装板29上部，执行气缸26的伸缩轴连接拔轴插板27，拔轴插板27设有用于固定气涨轴的卡槽32，该卡槽32能够与气涨轴5的轴肩501相卡合；拔轴插板27面向安装板29的一侧设有纵向滑块31，安装板29设有与纵向滑块31相匹配的纵向滑轨30。执行气缸26能够驱动拔轴插板27上下移动，使拔轴插板27的卡槽32与气涨轴5的轴肩501分离或者卡合，实现对气涨轴的抓取控制；拔轴插板27上下移动时，纵向滑块31沿纵向滑轨30移动，提高了拔轴插板27的移动稳定性。
29.如图10所示，套筒固定组件包括固定于第二基础框架33上的压紧气缸40、与压紧气缸40的伸缩轴相连的压紧架39以及与压紧架39相连的压紧块38，压紧架39与第二基础框架33铰接，压紧块38设有与卷筒41相匹配的限位槽。压紧气缸40能够驱动压紧架39移动，使压紧块38卡设于卷筒41外部并将卷筒41压紧。
30.本实施例的工作原理为：人工将待拔轴的料卷8放置于来料区1的放置架6上；将待插轴的卷筒41安放于套筒区3的套合固定座37内，通过压紧气缸40驱动压紧架39移动，使压紧块38将卷筒41固定；拉推轴机构4的横移驱动电机20驱动移动梁22带动气涨轴固定组件靠近来料区1的气涨轴一端，当探测传感器28检测到气涨轴时，停止移动，气涨轴固定组件的执行气缸26驱动拔轴
插板27向下移动，使拔轴插板27的卡槽32与气涨轴5的轴肩501卡合，横移驱动电机20驱动移动梁22带动气涨轴固定组件远离来料区1，拔出气涨轴5；执行气缸26驱动拔轴插板27向上移动，使拔轴插板27与气涨轴分离，横移驱动电机20继续驱动移动梁22带动气涨轴固定组件移动至气涨轴另一端，执行气缸26驱动拔轴插板27向下移动，使拔轴插板27的卡槽32与气涨轴的轴肩卡合，横移驱动电机20驱动移动梁22带动气涨轴固定组件向套筒区3方向移动，从而将气涨轴推入卷筒41内，实现拔轴、套筒的一体化操作，整个过程不超过40s，大大提高了作业的效率，自动化程度高，减小了人工作业的风险和困难。
31.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。