CN107214744B - 一种胶管自动切断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种胶管自动切断装置，包括依次设置的转盘装置、胶管输送装置和胶管切割器，所述胶管切断器包括设有胶管入口的切割平台、安装于切割平台上的刀具和刀具驱动装置，所述切割平台垂直安装于胶管输送装置的输出口上，所述刀具安装在胶管入口的一侧，所述刀具驱动装置与刀具连接、用以驱动刀具垂直于胶管的运行方向进行切割动作。本发明转盘装置和胶管输送装置，能够实现胶管转盘的快速拆装和输送的胶管不变形，保证了胶管的装配质量，实用性强；同时本发明还设置了主要由第一传感器、第二传感器和中央控制器构成的控制装置，实现了集胶管输送和胶管切割为一体化的工作，具有智能化程度高，生产效率高，企业用工成本低的特点。

Description

一种胶管自动切断装置
技术领域
本发明涉及一种用于胶管装配的机械设备，具体涉及一种胶管自动切断装置，属于胶管装配生产设备技术领域。
背景技术
目前，汽车雨刮洗涤器的管路采用的是胶管，胶管间用多种不同角度的多通接头连接，包括60度角二通接头、90度角二通接头、180度角二通接头、三通接头等，接头的每一通都要***到胶管中。该装配过程目前主要为手工装配方式，存在生产效率低、劳动强度大的缺陷。同时。目前用于胶管安装的装配工装一次装夹只能装配接头的一通，而对于多通接头，需要多次重复拆卸和安装，才能完成一个多通接头的胶管装配，生产效率低。为解决上述技术难题，现有中研发出了自动装配的设备，例如申请号为 CN201610881855.9的中国发明申请公开了一种胶管与接头连接的自动化装配生产设备，它主要包括依次设置的用于缠绕胶管的胶管转盘、胶管输送切断装置、胶管输送落料装置、胶管与接头装配装置和旋转工作台分度装置。通过各个组成部件的相互配合工作，使得该设备对有多通需要装配胶管的多通接头的情形，实现了在一次装夹中完成所有端口的胶管装配，操作简便，生产效率高。但该设备中的胶管切断机构与胶管转盘、胶管输送装置均为各自独立工作，存在如下缺陷：
1)其使用的胶管转盘为固定式结构、当胶管转盘上的胶管装配完成时，无法进行快速拆装和更换胶管的工作；
2)其使用的胶管输送装置结构复杂，并且该胶管输送装置是通过拉管器和扯线器的机械配合来拉扯胶管，当拉力较大时，极易导致胶管变形；
3)不能将胶管的输送与切断工作结为一体，智能化程度低。
发明内容
针对上述的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、智能化程度高的胶管自动切断装置，它不仅具有胶管转盘快速拆装结构，还可以将胶管转盘上的胶管快捷、稳定地输送至胶管切割器上。
一种胶管自动切断装置，包括依次设置的转盘装置、胶管输送装置和胶管切割器，所述胶管切割 器包括设有胶管入口的切割平台、安装于切割平台上的刀具和刀具驱动装置，所述切割平台垂直安装于胶管输送装置的输出口上，所述刀具安装在胶管入口的一侧，所述刀具驱动装置与刀具连接、用以驱动刀具垂直于胶管的运行方向进行切割动作，
所述转盘装置，包括转盘、限位器、转盘驱动器和用于安装转盘的转盘安装座，所述转盘安装座包括底座和垂直安装于底座上的侧座，所述侧座的上端设有转盘轴，所述转盘通过花键联接件安装于转盘轴上，所述转盘驱动器设于侧座上并与转盘轴连接；所述限位器安装于底座的一端、并与侧座形成用以限制转盘左右移位的限位空间；
所述胶管输送装置，包括支架、安装于支架上的稳管器机构和用于带动稳管器机构转动的传动机构，所述传动机构与稳管器机构连接，所述稳管器机构包括4个以上依次并排设置的稳管器单元，每个稳管器单元包括胶管卡紧装置、传动齿轮、第一转轴和安装于第一转轴正上方的第二转轴，所述传动齿轮安装于第二转轴的一端、并在每两根第二转轴之间设有一联动轴，所述联动轴的一端安装有与传动齿轮相啮合的齿轮，第一、第二转轴通过轴承安装于支架上并通过所述胶管卡紧装置相互咬合进行传动。
为了使上述结构的胶管自动切断装置为智能化控制，还包括控制装置，所述控制装置包括中央控制器、电源监控器和分别与中央控制器的输入端相连接的第一传感器、第二传感器，第一传感器用于检测缠绕在转盘上的胶管是否被用完并安装于转盘上，第二传感器安装于胶管入口的一侧、用于检测标记于胶管上的标识块，所述中央控制器的输出端分别与转盘驱动器、传动机构、刀具驱动装置连接，所述电源监控器的输入端与转盘驱动器的电源端连接、其输出端与中央控制器的输入端连接。
上述方案中，第一传感器可以为压力传感器并设于转盘上的胶管末端。
上述方案中，第二传感器可以为广角颜色传感器，为了使所述广角颜色传感器能够精准地识别出标识块，可在与第二传感器的相对安装位置上设有一凸面后视镜。
上述方案中，所述传动机构可以包括驱动电机、传动轴、皮带轮和与传动齿轮相啮合的平惰齿轮，所述传动轴的一端与驱动电机连接、其另一端通过皮带与皮带轮连接，所述平惰齿轮通过联轴器安装于皮带轮上、且所述平惰齿轮与稳管器机构上的任意一个传动齿轮进行啮合。
上述方案中，所述胶管卡紧装置可以包括两个大小相一致且中部沿径向设有凹槽的圆盘轴承，其中一个圆盘轴承安装于第一转轴上、另一个圆盘轴承安装于第二转轴上，安装后的两个圆盘轴承相互咬合且圆盘轴承上的凹槽部位形成用于放置胶管的稳管口。
上述方案中，所述限位器可以包括限位摩擦轮和L形限位杆，所述限位摩擦轮可自由转动并安装于L形限位杆的一端，所述L形限位杆的另一端安装有用于固定L形限位杆的卡位柱块，所述卡位柱块与该端的L形限位杆安装于底座上。
上述方案中，进一步地，所述转盘包括中空滚轴，所述中空滚轴的两端分别安装有一圆环挡盘，为了能够从各个角度观察得到转盘内胶管的使用情况，可在各圆环挡盘上周向均匀分布有多个扇形孔。
上述方案中，所述花键联接件可包括内花键和与内花键向啮合使用的外花键，所述内花键设置于中空滚轴的内壁上，所述外花键设于转盘轴上。
上述方案中，在底座的顶部表面设有用于支撑转盘的圆弧形凹槽，为了防止转盘在转动过程与圆弧形凹槽的产生摩擦力过大，可在所述圆弧形凹槽的表面安装有与该圆弧形凹槽相匹配的曲面轴承。
本发明的有益效果为：
1)本发明采用的转盘结构，并结合设置的限位器能实现快速拆装，从而当胶管转盘上的胶管装配完成时能够快速更换胶管盘，使用方便快捷、结构简单；
2)本发明设置的胶管输送装置包括传动机构和安装于支架上的稳管器装置，即通过传动机构带动稳管器机构对转盘装置送来的胶管进行拉动、输送工作，形成“一送一拉”的状态，对胶管的拉力较小，不会使胶管发生变形，保证了胶管的切割质量，实用性强；
3)本发明的采用的稳管器机构通过齿轮组的相互啮合来对胶管进行传输工作，且所设计的胶管卡紧装置安装于稳管器上，能够保证整个输送装置的同步，使得设备运行更稳定；
4)本发明还设置了主要由第一传感器、第二传感器和中央控制器构成的控制装置，实现了集胶管输送和胶管切割为一体化的工作，具有智能化程度高，不需要工人实时在现场盯住设备，减少人工的监控、从而降低了企业的用工成本。
附图说明
图1为本胶管自动切断装置的结构示意图。
图2为所述转盘装置的结构示意图。
图3为图2中所述转盘的结构示意图。
图4为图2中所述安装座的结构示意图。
图5为图2中所述限位器的结构示意图。
图6为所述胶管输送装置的结构示意图。
图7为图6中所述传动机构的结构示意图。
图8为图6中单个稳管器的结构示意图。
图9为图6中所述稳管器机构的一种结构示意图。
图10为胶管切割器的结构示意图。
图中标号为：1、转盘装置：1-1、圆环挡盘，1-2、中空滚轴，1-3、扇形孔；2、转盘安装座：2-1、底座，2-2、侧座，2-3、曲面轴承；3、胶管输送装置：3-1、支架，3-2、稳管器机构：3-21、第一转轴，3-22、第二转轴，3-23、圆盘轴承，3-24、轴承，3-25、传动齿轮，3-26、联动轴，3-3、传动机构：3-31、皮带轮，3-32、传动轴，3-33、皮带，3-34、平堕齿轮； 4、胶管切割器：4-1、切割平台，4-2、凸面后视镜，4-3、刀具，4-4、广角颜色传感器，4-5、刀具驱动装置；5、限位器：5-1、限位摩擦轮，5-2、 L形限位杆，5-3、卡位柱块；6、胶管；7-1、内花键，7-2、外花键；8、转盘驱动器；9、转盘轴，10、稳管口。
具体实施方式
如图1所示，一种胶管自动切断装置，包括依次设置的转盘装置1、胶管输送装置3和胶管切割器4。
如图2、图4所示，所述转盘装置1，包括转盘、限位器5、转盘驱动器8和用于安装转盘的转盘安装座2。所述转盘安装座2包括底座2-1和垂直安装于底座2-1上的侧座2-2，所述侧座2-2的上端设有转盘轴9，所述转盘通过花键联接件安装于转盘轴9上。所述转盘驱动器8设于侧座2-2上并与转盘轴9连接。所述转盘驱动器8具体可以为变频电机。所述限位器5安装于底座2-1的一端、并与侧座2-2形成用以限制转盘左右移位的限位空间。
在底座2-1的顶部表面设有用于支撑转盘的圆弧形凹槽。由于转盘在转动过程，转盘上的圆环挡盘1-1不断地与圆弧形凹槽的表面产生摩擦，为了减轻因摩擦对圆环挡盘1-1的磨损、并且为了减少转盘轴9的输出力，所述圆弧形凹槽的表面安装有与该圆弧形凹槽相匹配的曲面轴承2-3。具体地，所述曲面轴承2-3包括与圆弧形凹槽的表面相一致的轴承底板，在轴承底板上按矩形阵列均匀安装有滚珠。所述滚珠可在轴承底板上的任意方向进行活动。
如图3所示，所述转盘包括中空滚轴1-2，所述中空滚轴1-2的两端分别安装有一圆环挡盘1-1，则中空滚轴1-2与两个圆环挡盘1-1构成呈工字型结构的转盘。使用时，将胶管缠绕在中空滚轴1-2上。为了便于观察胶管 6的使用情况，本实施例中，各圆环挡盘1-1上周向均匀分布有多个扇形孔 1-3，所述扇形孔1-3优选为3个。其中，所述花键联接件包括内花键7-1 和与内花键7-1向啮合使用的外花键7-2，所述内花键7-1设置于中空滚轴 1-2的内壁上，所述外花键7-2设于转盘轴9上。
如图5所示，所述限位器5包括限位摩擦轮5-1和L形限位杆5-2，所述限位摩擦轮5-1可自由转动并安装于L形限位杆5-2的一端，所述L形限位杆5-2的另一端安装有用于固定L形限位杆5-2的卡位柱块5-3。在使用时，卡位柱块5-3和与卡位柱块5-3同一端的L形限位杆5-2安装于底座 2-1上设置的槽孔内，卡位柱块5-3和限位摩擦轮5-1裸露在底座2-1上，以便于使用时的操作。
如图6所示，所述胶管输送装置3，包括支架3-1、安装于支架3-1上的稳管器机构3-2和用于带动稳管器机构3-2转动的传动机构3-3，所述传动机构3-3与稳管器机构3-2连接。
如图9所示，所述稳管器机构3-2包括4个以上依次并排设置的稳管器单元。如图8所示，每个稳管器单元包括胶管卡紧装置、传动齿轮3-25、第一转轴3-21和安装于第一转轴3-21正上方的第二转轴3-22。所述传动齿轮3-25安装于第二转轴3-22的一端、并在每两根第二转轴3-22之间设有一联动轴3-26，所述联动轴3-26的一端安装有与传动齿轮3-25相啮合的齿轮。第一、第二转轴(3-21、3-22)通过轴承3-24安装于支架3-1上并通过所述胶管卡紧装置相互咬合进行传动。
所述胶管卡紧装置包括两个大小相一致且中部沿径向设有凹槽的圆盘轴承3-23，其中一个圆盘轴承3-23安装于第一转轴3-21上、另一个圆盘轴承3-23安装于第二转轴3-22上，安装后的两个圆盘轴承3-23相互咬合且圆盘轴承3-23上的凹槽部位形成用于放置胶管6的稳管口10。本实施例中，所述圆盘轴承3-23的表面设置有软质橡胶层，当然也可以是其他软质皮垫。所述圆盘轴承3-23上设置的凹槽的横截面呈半圆形，使得构成的稳管口10为圆形。并且稳管口10的直径设置成比胶管6的直径小 0.2cm-1.5cm之间。
如图7所示，所述传动机构3-3包括驱动电机、传动轴3-32、皮带轮 3-31和与传动齿轮3-25相啮合的平惰齿轮3-34，所述传动轴3-32的一端与驱动电机连接、其另一端通过皮带3-33与皮带轮3-31连接，所述平惰齿轮3-34通过联轴器安装于皮带轮3-31上、且所述平惰齿轮3-34与稳管器机构3-2上的任意一传动齿轮3-25进行啮合。
如图10所示，所述胶管切割 器4包括设有胶管入口的切割平台4-1、安装于切割平台4-1上的刀具4-3和刀具驱动装置4-5，所述切割平台4-1 垂直安装于胶管输送装置3的输出口上，具体是将胶管入口与胶管输送装置 3上的稳管口10在同一平面上，胶管入口的大小可与稳管口10的大小相一致，当然也可以大于稳管口10。所述刀具4-3安装在胶管入口的一侧，所述刀具驱动装置4-5与刀具4-3连接、用以驱动刀具4-3垂直于胶管6的运行方向进行切割动作。本实施例中，所示刀具驱动装置4-5具体为气缸。
本实施例中，在图1至图9所示的胶管自动切断装置的基础上，为了提高本胶管切割装置的智能化，还包括控制装置。所述控制装置包括中央控制器、电源监控器和分别与中央控制器的输入端相连接的第一传感器、第二传感器。第一传感器用于检测缠绕在转盘上的胶管6是否被用完并安装于转盘上，第二传感器安装于胶管入口的一侧、用于检测标记于胶管6上的标识块，所述中央控制器的输出端分别与转盘驱动器8和传动机构3-3连接，所述电源监控器用于实时监控转盘驱动器8的工作状态，电源监控器的输入端与转盘驱动器8的电源端连接、其输出端与中央控制器的输入端连接。
具体地，第一传感器为压力传感器并设于转盘上的胶管末端。即在使用时，将第一传感器随胶管一起缠绕在转盘的中空滚轴1-2上，具体是被胶管 6的末端压于胶管6与中空滚轴1-2的壁体上，当转盘上的胶管6用完至胶管的末端时，第一传感器被裸露出来、无压力时就会响应，则向中央控制器发送信号；中央控制器就会控制转盘驱动器8关闭，同时语音报警、以提示工人及时更换转盘，当更换上装满胶管6的转盘时，人工手动启动转盘驱动器8即可开始下一个循环工作。
第二传感器具体为广角颜色传感器4-4，并在与第二传感器的相对安装位置上设有一凸面后视镜4-2。所述标识块具体是通过彩笔、涂料等能够进行颜色标记的方式标记在胶管末端“记号”。当然，根据不同的切割长度需求，事先在胶管6上依次标记有与胶管末端的标识块颜色不同或图案不同的标识，以使第二传感器检测到该切割长度的标识时进行切割、而检测到胶管末端的标识块时则向中央控制器作出响应。标记完成后，可通过与中央控制器连接的输入模块向中央控制器中输入标识块的颜色及形状。使用时，当第二传感器识别到标记于胶管末端的标识块时(则表明转盘上的胶管6已被输送完)，向中央控制器发送信号，中央控制器接收到第二传感器发来的信号后，通过电源监控器对转盘驱动器8的启闭状态进行识别，即当转盘驱动器 8处于关闭状态时，中央控制器控制胶管输送装置3上的传动机构3-3停止工作，间隔1至3秒后(即刀具4-3对胶管6完成最后一刀的切割动作后)，继续令胶管切割器4上的刀具驱动装置4-5停止工作；而当转盘驱动器8处于工作状态时，传动机构3-3和刀具驱动装置4-5继续工作。
本发明工作时：
首先，对于转盘装置1，将缠绕满胶管6的转盘通过花键联接件安装在转盘轴9上，然后将限位器5向右扳动到底(即将L形限位杆5-2往与转盘的相对方向扳动到底)，就能将转盘拆出；2)装上缠绕满胶管6的转盘后，再将限位器5向左扳动到底(即将L形限位杆5-2往转盘的方向扳动到底)，即完成对转盘的更换；3)将胶管6的始端导入胶管输送装置3上的稳管口 10内，然后手动启动转盘驱动器8，转盘转动后即向胶管输送装置3输送胶管6。可将转盘设置为顺时针方向转动，如此就会给限位器5一个向左的力，形成自锁，进一步保证了转盘转动的稳定性。
其次，对于胶管输送装置3，先是启动传动机构3-3上的驱动电机，然后传动轴3-32带动皮带轮3-31转动，皮带轮3-31上的平堕齿轮3-34将动力传递给与之相啮合的传动齿轮3-25，获得动力的传动齿轮3-25驱动联动轴3-26转动，所述联动轴3-26依次顺序带动第二转轴3-22转动，而与第二转轴3-22相咬合的第一转轴3-21也跟着同步转动，从而使设于第一、第二转轴(3-21、3-22)上的胶管卡紧装置同步进行传动，以将稳管10内的胶管6输送至胶管切割 器4上。
最后，对于胶管切割器4，胶管6从胶管入口慢慢进入胶管切割平台4-1，当第二传感器检测到切割长度的标识时，刀具驱动装置4-5启动，刀具4-3 对胶管6进行切割动作，以此循环。
因此，本胶管切断装置具有：1、在转盘装置1上的胶管使用完时，自动关闭、并提醒工人及时更换；2、通过中央控制器和结合胶管上设置的标识，使胶管切割器4能够进行智能切断胶管的工作；3、当检测到标识于胶管末端上的标识块时，并结合电源监控器的使用，能够智能关闭胶管输送装置3和胶管切割器4。本装置将机械结构和智能化控制结合为一体的新设备，大大提高了胶管切割的效率的同时，大大降低了企业的用工成本，减轻了劳动力，有益于推广。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种胶管自动切断装置，包括依次设置的转盘装置(1)、胶管输送装置(3)和胶管切割器(4)，所述胶管切割 器(4)包括设有胶管入口的切割平台(4-1)、安装于切割平台(4-1)上的刀具(4-3)和刀具驱动装置(4-5)，所述切割平台(4-1)垂直安装于胶管输送装置(3)的输出口上，所述刀具(4-3)安装在胶管入口的一侧，所述刀具驱动装置(4-5)与刀具(4-3)连接、用以驱动刀具(4-3)垂直于胶管(6)的运行方向进行切割动作，其特征在于：
所述转盘装置(1)，包括转盘、限位器(5)、转盘驱动器(8)和用于安装转盘的转盘安装座(2)，所述转盘安装座(2)包括底座(2-1)和垂直安装于底座(2-1)上的侧座(2-2)，所述侧座(2-2)的上端设有转盘轴(9)，所述转盘通过花键联接件安装于转盘轴(9)上，所述转盘驱动器(8)设于侧座(2-2)上并与转盘轴(9)连接；所述限位器(5)安装于底座(2-1)的一端、并与侧座(2-2)形成用以限制转盘左右移位的限位空间；
所述胶管输送装置(3)，包括支架(3-1)、安装于支架(3-1)上的稳管器机构(3-2)和用于带动稳管器机构(3-2)转动的传动机构(3-3)，所述传动机构(3-3)与稳管器机构(3-2)连接，所述稳管器机构(3-2)包括4个以上依次并排设置的稳管器单元，每个稳管器单元包括胶管卡紧装置、传动齿轮(3-25)、第一转轴(3-21)和安装于第一转轴(3-21)正上方的第二转轴(3-22)，所述传动齿轮(3-25)安装于第二转轴(3-22)的一端、并在每两根第二转轴(3-22)之间设有一联动轴(3-26)，所述联动轴(3-26)的一端安装有与传动齿轮(3-25)相啮合的齿轮，第一、第二转轴(3-21、3-22)通过轴承(3-24)安装于支架(3-1)上并通过所述胶管卡紧装置相互咬合进行传动；
所述限位器(5)包括限位摩擦轮(5-1)和L形限位杆(5-2)，所述限位摩擦轮(5-1)可自由转动并安装于L形限位杆(5-2)的一端，所述L形限位杆(5-2)的另一端安装有用于固定L形限位杆(5-2)的卡位柱块(5-3)；在底座(2-1)的顶部表面设有用于支撑转盘的圆弧形凹槽，所述圆弧形凹槽的表面安装有与该圆弧形凹槽相匹配的曲面轴承(2-3)；
还包括控制装置，所述控制装置包括中央控制器、电源监控器和分别与中央控制器的输入端相连接的第一传感器、第二传感器，第一传感器用于检测缠绕在转盘上的胶管(6)是否被用完并安装于转盘上，第二传感器安装于胶管入口的一侧、用于检测标记于胶管上的标识块；所述中央控制器的输出端分别与转盘驱动器(8)、传动机构(3-3 )、刀具驱动装置(4-5)连接，所述电源监控器的输入端与转盘驱动器(8)的电源端连接、其输出端与中央控制器的输入端连接；
第一传感器为压力传感器并设于转盘上的胶管末端；第二传感器为广角颜色传感器(4-4)，并在与第二传感器的相对安装位置上设有一凸面后视镜(4-2)。
2.根据权利要求1所述的胶管自动切断装置，其特征在于：所述传动机构(3-3)包括驱动电机、传动轴(3-32)、皮带轮(3-31)和与传动齿轮(3-25)相啮合的平惰齿轮(3-34)，所述传动轴(3-32)的一端与驱动电机连接、其另一端通过皮带(3-33)与皮带轮(3-31)连接，所述平惰齿轮(3-34)通过联轴器安装于皮带轮(3-31)上、且所述平惰齿轮(3-34)与稳管器机构(3-2)上的任意一个传动齿轮(3-25)进行啮合。
3.根据权利要求2所述的胶管自动切断装置，其特征在于：所述胶管卡紧装置包括两个大小相一致且中部沿径向设有凹槽的圆盘轴承(3-23)，其中一个圆盘轴承(3-23)安装于第一转轴(3-21)上、另一个圆盘轴承(3-23)安装于第二转轴(3-22)上，安装后的两个圆盘轴承(3-23)相互咬合且圆盘轴承(3-23)上的凹槽部位形成用于放置胶管(6)的稳管口(10)。
4.根据权利要求1所述的胶管自动切断装置，其特征在于：所述转盘包括中空滚轴(1-2)，所述中空滚轴(1-2)的两端分别安装有一圆环挡盘(1-1)，各圆环挡盘(1-1)上周向均匀分布有多个扇形孔(1-3)。
5.根据权利要求4所述的胶管自动切断装置，其特征在于：所述花键联接件包括内花键(7-1)和与内花键(7-1)向啮合使用的外花键(7-2)，所述内花键(7-1)设置于中空滚轴(1-2)的内壁上，所述外花键(7-2)设于转盘轴(9)上。
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