阅读说明：本技术 钢丝棉定量扯断分卷设备及其使用方法 (Steel wool quantitative breaking and coiling equipment and use method thereof ) 是由 王兴东 王紫阳 李贵 朱俊龙 孙伟 郑帅 邹光明 于 2020-06-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种钢丝棉定量扯断分卷设备,所述装置包括支撑机构、检测机构、储料机构、扯断机构、卷棉机构、助卷机构。扯断机构安装在支撑机构中部。储料机构安装在支撑机构右部。卷棉机构安装在支撑机构左侧。检测机构分为两组,分别测量大卷钢丝棉的减少量和卷棉轴上的增加量。本发明采用两组传感器采集信息,电子吊秤减量计量,称重传感器增量计量共同实现钢丝棉的高精度按需计量。扯断式分卷方式使钢丝棉断裂处边缘粗糙,更容易贴合成卷。装置自动化程度高,减少了生产过程中的火灾隐患。本发明具有计量准确,自动化程度高和安全系数高等特点。(The invention relates to steel wool quantitative breaking and splitting equipment, which comprises a supporting mechanism, a detection mechanism, a storage mechanism, a breaking mechanism, a cotton rolling mechanism and a rolling assisting mechanism. The tearing mechanism is arranged in the middle of the supporting mechanism. The storage mechanism is arranged at the right part of the supporting mechanism. The cotton rolling mechanism is arranged on the left side of the supporting mechanism. The detection mechanisms are divided into two groups, and the reduction amount of the large-coil steel silk floss and the increase amount of the large-coil steel silk floss on the cotton coiling shaft are respectively measured. The invention adopts two groups of sensors to collect information, the electronic hanging scale is used for decrement metering, and the weighing sensor is used for increment metering to realize the high-precision metering of steel wool according to requirements. The edge of the steel wool fracture part is rough in a tearing and breaking type roll dividing mode, and the steel wool fracture part is more easily attached to a roll. The device has high automation degree and reduces the fire hazard in the production process. The invention has the characteristics of accurate measurement, high automation degree, high safety coefficient and the like.)

钢丝棉定量扯断分卷设备及其使用方法

技术领域

本发明属于钢丝棉加工技术领域。具体涉及一种扯断式钢丝棉按需定量分卷装置。

背景技术

随着石材表面加工要求的提高，对于一些石料的特殊部分例如边、楞、圆弧面、以及凹凸面，还有表面光泽度要求较高的石料工艺品，这些部分不适用于机器打磨，只能进行手工打磨。钢丝棉以其柔韧性好，耐磨性能高等优点，在手工打磨领域应用的逐渐成熟。它可以较为快速的对石料的圆弧面以及凹凸面进行手工抛光，可对石料工艺品的不规则凹凸表面进行手工抛光。

在钢丝棉的实际生产中，通常需要将一大捆的钢丝棉分成若干个小份去使用，这个工作之前是通过人工卷成一捆，再经过称重最后扯断实现的；人工操作大大降低了钢丝棉的生产效率，人工称量也不能保证钢丝棉每一份的重量稳定，并且钢丝棉十分蓬松，操作不当容易引发火灾。并且通过扯断的钢丝棉边缘平滑不利于粘连成球。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，提供了一种钢丝棉定量扯断分卷设备，包括支撑机构、储料机构、送棉机构、检测机构、扯断机构、卷棉机构、助卷机构；

支撑机构由顶盖、支撑组件、基座组成；送棉机构由送棉电机、滚轮组组成，滚轮组分为上托辊和下托辊；支撑组件包括第一支撑架、第二支撑架和第三支撑架，第一支撑架共四组，每组结构相同，均包括左右对称的两根竖直梁，第二支撑架和第三支撑架结构相同，均包括左右对称的两根竖直梁，第二支撑架和第三支撑架的高度低于第一支撑架的高度；基座上方开设有螺栓孔；送棉电机安装在第一支撑架的其中一根竖直梁外侧，滚轮组通过轴承安装在对应的两根竖直梁之间，送棉电机与其中一个托辊相连；

检测机构包括称重传感器和电子吊秤；

储料机构包括固定钩、吊环、三角支架、连接绳索、挂钩和钢丝棉卷；固定钩安装在顶盖的下方，电子吊秤一端通过绳索与吊环相连，另一端与三角支架的一个角相连，三角支架的另外两个角各通过一根连接绳索连接一个挂钩，钢丝棉卷通过支撑轴安装在两个挂钩上，吊环与固定钩配合，钢丝棉卷位于第一支撑架最右侧的两根竖直梁之间，能够防止钢丝棉卷发生晃动。

扯断机构由两个下压气缸、两个下压滚轮、第一托辊、第二托辊、反转扯断电机、扯断电机、托辊支撑座、托辊支撑平板组成；反转扯断电机通过螺栓安装在第二支撑架的其中一根竖直梁外侧，反转扯断电机的输出轴连接第一托辊，扯断电机安装在第三支撑架的其中一根竖直梁外侧，扯断电机的输出轴连接第二托辊，第二支撑架和第三支撑架正上方安装下压气缸，下压气缸和顶盖通过螺栓连接，下压气缸的输出端水平安装托辊支撑平板，托辊支撑平板的另一面一一对应安装两个托辊支撑座，每个托辊支撑座上均安装一个下压滚轮，两个下压滚轮和下方的第一托辊和第二托辊相对应。

卷棉机构包括卷棉电机、卷棉轴以及第四支撑架，称重传感器安装在第四支撑架和卷棉电机之间。

助卷机构包括助卷器支撑梁和助卷器支架，助卷器支架由助卷器下支架和助卷器上支架组成，助卷器支撑梁由两根结构相同的竖直梁组成，助卷器下支架由两根结构相同的连杆组成，两根连杆的一端通过第一销轴连接在助卷器支撑梁的顶端，两根连杆的另一端之间安装第一助卷辊，助卷器电机固定在其中一根连杆上，助卷器电机的输出轴与第一助卷辊连接，助卷器上支架由两个结构相同的Y型支架组成，Y型支架的第一个支腿通过销轴与助卷器下支架铰接，Y型支架的第二个支腿通过第二销轴与助卷器气缸铰接，Y型支架的第三个支腿之间安装第二助卷辊，第一销轴上安装有第三助卷辊，Y型支架的第一个支腿位于第三助卷辊的两侧；助卷器皮带依次缠绕在第一助卷辊、第二助卷辊和第三助卷辊的外表面上并和卷棉轴形成一定包角；助卷器气缸通过固定器安装在助卷器支撑梁其中一根竖直梁的外侧。

进一步地，基座顶部开设有滑槽，滑槽的一端安装助卷器丝杠电机，助卷器丝杠电机的输出轴与助卷器丝杠连接，助卷器丝杠上设置有与之相配合的滑块，助卷器支撑梁与滑块固定连接；助卷器丝杠电机带动助卷器丝杠旋转，从而带动滑块往复移动，进而调整助卷器支撑梁的位置。

进一步地，基座为中空箱体结构，内部安装PLC运动控制器。

进一步地，本发明还提供一种钢丝棉定量扯断分卷设备的使用方法，包括如下步骤：

步骤1)，工人将大卷的钢丝棉卷放在两个挂钩上，并将钢丝棉卷放入第一支撑架中，送棉电机、反转扯断电机、扯断电机、卷棉电机依次启动并逆时针转动，助卷器电机启动，带动助卷辊转动，钢丝棉的头部被送入助卷器皮带和卷棉轴之间的缝隙，在助卷器皮带的带动下缠绕在卷棉轴上，随着助卷器上钢丝棉的直径越来越大，助卷器气缸启动下拉助卷器上支架，助卷器皮带和卷棉轴上的钢丝棉形成的包角也同时增大。

步骤2)，电子吊秤实时测量大卷钢丝棉重量的变化，称重传感器对电子吊秤的数据进行实时纠正，当钢丝棉卷的重量达到预定值时，下压气缸启动推动下压滚轮，下压滚轮压紧钢丝棉，反转扯断电机变为顺时针转动，扯断电机逆时针转动，通过两个电机的大力矩将钢丝棉扯断。

步骤3)助卷器电机启动带动丝杠旋转，在滑块的带动下整个助卷器后移离开卷棉轴，扯断之后工人将卷棉轴上卷好的钢丝棉取下，下压滚轮收起，助卷器整体前移恢复原始工位，反转扯断电机转变为逆时针转动开始新一轮的卷棉。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下积极效果：

第一：两组传感器作为信息采集装置，电子吊秤减量计量，称重传感器增量计量共同实现钢丝棉的高精度按需定量分卷，可实时在线检测钢丝棉质量的变化量，灵敏度高适应性强，相较于普通的人工称重检测，效率有了很大的提升，并且精度也大大提高，得到的每一小份钢丝棉重量均匀。

第二：扯断装置使钢丝棉边缘粗糙，更容易贴合，容易成卷。

第三：减少了人工的参与，降低了工人操作失误和发生火灾的几率。

本发明采用两组传感器作为信息采集装置，电子吊秤减量计量，称重传感器增量计量共同实现钢丝棉的高精度按需定量分卷。扯断式的分卷方式使钢丝棉断裂处边缘粗糙，更容易贴合成卷。装置自动化程度高，减少了生产过程中发生火灾的可能性。本发明具有计量准确、自动化程度高和安全系数高等特点。通过大力矩和摩擦力将钢丝棉扯断，能够很好的控制钢丝棉每一小份的重量，并且通过扯断的钢丝棉边缘粗糙更容易粘连成卷。生产效率得到很大提升的同时保证了操作人员的安全。

附图说明

图1为本发明的钢丝棉定量扯断分卷设备轴测图；

图2为本发明的钢丝棉定量扯断分卷设备主视图；

图3为储料机构示意图；

图4为助卷机构轴测图；

图5为助卷机构主视图；

图6为卷棉机构示意图；

图7为助卷器支架细节图；

图中：1.顶盖；2.支撑组件；3.基座；4.第一支撑架；5.第二支撑架；6.第三支撑架；7.第四支撑架；8.助卷器支撑梁；9.固定钩；10.卷棉电机；11.扯断电机；12翻转扯断电机；13.送棉电机；14.滚轮组；15.卷棉轴；16.助卷器皮带；17.下压气缸；18.下压滚轮19.称重传感器；20.电子吊秤；21.固定器；22.助卷器气缸；23.吊环；24.三角支架；25.链接绳索；26.挂钩；27.助卷器电机；28.助卷器下支架；29.助卷器上支架；30.助卷器丝杠电机；31.助卷器丝杠；32.第二助卷托辊；33.第一助卷托辊；34.第三助卷器托辊；35.第二销轴；36.第一销轴；37第一托辊；38第二托辊；39.钢丝棉卷；40.托辊支撑座；41.托辊支撑平板。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由图1至图7所示，一种钢丝棉定量扯断分卷设备，包括支撑机构、储料机构、送棉机构、检测机构、扯断机构、卷棉机构、助卷机构；

支撑机构由顶盖1、支撑组件2、基座3组成；送棉机构由送棉电机13、滚轮组14组成，滚轮组14分为上托辊和下托辊；支撑组件包括第一支撑架4、第二支撑架5和第三支撑架6，第一支撑架4共四组，每组结构相同，均包括左右对称的两根竖直梁，第二支撑架5和第三支撑架6结构相同，均包括左右对称的两根竖直梁，第二支撑架5和第三支撑架6的高度低于第一支撑架4的高度；基座3为中空箱体结构，内部安装PLC运动控制器，基座3上方开设有螺栓孔，为支撑架提供安装位置；送棉电机13安装在第一支撑架4的其中一根竖直梁外侧，滚轮组14通过轴承安装在对应的两根竖直梁之间，送棉电机13与其中一个托辊相连；

检测机构包括称重传感器19和电子吊秤20；

储料机构包括固定钩9、吊环23、三角支架24、连接绳索25、挂钩26和钢丝棉卷39；固定钩9安装在顶盖1的下方，电子吊秤20一端通过绳索与吊环23相连，另一端与三角支架24的一个角相连，三角支架24的另外两个角各通过一根连接绳索25连接一个挂钩26，钢丝棉卷通过支撑轴安装在两个挂钩26上，吊环23与固定钩9配合，钢丝棉卷位于第一支撑架4最右侧的两根竖直梁之间，能够防止钢丝棉卷发生晃动；

扯断机构由两个下压气缸17、两个下压滚轮18、第一托辊37、第二托辊38、反转扯断电机12、扯断电机11、托辊支撑座40和托辊支撑平板41组成。

反转扯断电机12通过螺栓安装在第二支撑架5的其中一根竖直梁外侧，反转扯断电机12的输出轴连接第二托辊38，扯断电机11安装在第三支撑架6的其中一根竖直梁外侧，扯断电机11的输出轴连接第一托辊37，第二支撑架5和第三支撑架6正上方安装下压气缸17，下压气缸17和顶盖通过螺栓连接，下压气缸17的输出端水平安装托辊支撑平板41，托辊支撑平板的另一面一一对应安装两个托辊支撑座40，每个托辊支撑座40上均安装一个下压滚轮18。两个下压滚轮18和下方的第一托辊37和第二托辊38相对应。

卷棉机构包括卷棉电机10、卷棉轴15以及第四支撑架7，称重传感器19安装在第四支撑架7和卷棉电机10之间；

助卷机构包括助卷器支撑梁8和助卷器支架，助卷器支架由助卷器下支架28、助卷器上支架29组成，助卷器支撑梁8由两根结构相同的竖直梁组成，助卷器下支架28由两根结构相同的连杆组成，两根连杆的一端通过第一销轴36连接在助卷器支撑梁8的顶端，两根连杆的另一端之间安装第一助卷辊33，助卷器电机27固定在其中一根连杆上，助卷器电机27的输出轴与第一助卷辊33连接，助卷器上支架29由两个结构相同的Y型支架组成，Y型支架的第一个支腿通过销轴36与助卷器下支架28铰接，Y型支架的第二个支腿通过第二销轴35与助卷器气缸22铰接，Y型支架的第三个支腿之间安装第二助卷辊32，第一销轴36上安装有第三助卷辊34，Y型支架的第一个支腿位于第三助卷辊34的两侧；助卷器皮带16依次缠绕在第一助卷辊33、第二助卷辊32和第三助卷辊34的外表面上并和卷棉轴15形成一定包角；助卷器气缸22通过固定器21安装在助卷器支撑梁8其中一根竖直梁的外侧。

基座3顶部开设有滑槽，滑槽的一端安装助卷器丝杠电机30，助卷器丝杠电机30的输出轴与助卷器丝杠31连接，助卷器丝杠31上设置有与之相配合的滑块，助卷器支撑梁8与滑块固定连接；助卷器丝杠电机30带动助卷器丝杠31旋转，从而带动滑块往复移动，进而调整助卷器支撑梁8的位置。

本发明的工作原理：以规格为70G的钢丝棉为例，设备运行主要包括三个阶段，第一阶段卷棉前，第二阶段扯断阶段，第三阶段卷棉后。第一阶段卷棉前，工人将大卷的钢丝棉卷放在两个挂钩26上，并将钢丝棉卷放入第一支撑架4中，滚轮组中的上托辊依靠自身重力增大了托辊和钢丝棉之间的摩擦力，送棉电机13、反转扯断电机12、扯断电机11、卷棉电机10依次启动逆时针转动，助卷器电机27启动，带动助卷辊转动，钢丝棉的头部被送入助卷器皮带和卷棉轴15之间的缝隙，在助卷器皮带的带动下缠绕在卷棉轴15上，随着助卷器上钢丝棉的直径越来越大，助卷器气缸22启动下拉助卷器上支架29，助卷器皮带16和卷棉轴15上的钢丝棉形成的包角也同时增大，电子吊秤20实时测量大卷钢丝棉重量的变化。称重传感器19对电子吊秤的数据进行实时纠正。当钢丝棉卷的重量达到预定值时，下压气缸17启动推动下压滚轮18，下压滚轮18压紧钢丝棉，反转扯断电机12变为顺时针转动，扯断电机11逆时针转动，通过两个电机的大力矩将钢丝棉扯断。之后，助卷器电机32启动带动丝杠旋转，在滑块的带动下整个助卷器后移离开卷棉轴。扯断之后工人将卷棉轴上卷好的钢丝棉取下，下压滚轮18收起，助卷器整体前移恢复原始工位，反转扯断电机12转变为逆时针转动开始新一轮的卷棉。

本发明采用两组测量组件作为信息采集装置，电子吊秤减量计量，称重传感器增量计量共同实现钢丝棉的高精度按需定量分卷。扯断式的分卷方式使钢丝棉断裂处边缘粗糙，更容易贴合成卷。装置自动化程度高，减少了生产过程中发生火灾的可能性。本发明具有计量准确、自动化程度高和安全系数高等特点。