一种用于超硬材料组装的纸管卷成及放置装置的制作方法

1.本发明属于超硬材料合成技术领域，具体涉及一种用于超硬材料组装的纸管卷成及放置装置。


背景技术：

2.随着科技水平的不断进步,加工制造领域的自动化要求也在不断加强。为了能够更好的推动企业的发展，必须加强生产自动化程度，提升生产效率。在立方氮化硼生产工艺中，合成块是由多个组装零部件组成，各部件按照一定的尺寸精度和结构顺序精密配合组装在一起。其中一套组装块需要十几个零部件手动组装工艺，其中一种工艺材料需要卷成管再套进另一种材料的衬管中。内管材料较薄且具有一定的脆性，弯曲时容易折断，需要熟练的操作人员凭经验人工小心弯卷成管，然后再将此管套进外衬管的内孔中，然后把内管抻平，两端再压边等，工艺过程复杂零散，人工成本高，效率低。因此需开发一种主要解决难以实现自动化控制的卷管套管工艺，从而达到节约人工成本，提升生产效率，实现自动控制的目的的装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种用于超硬材料组装的纸管卷成及放置装置，用于代替人工，提高效率。
4.本发明解决其技术问题的技术方案为：一种用于超硬材料组装的纸管卷成及放置装置，包括plc、裁纸机、内管纸输送装置、内管纸卷成装置、内管纸放置装置，所述内管纸输送装置为向下倾斜设置的导向槽，所述导向槽入口与裁纸机出口连通，所述导向槽的末端为水平段，所述水平段的长度大于等于内管纸的长，所述水平段的末端设置有挡板；所述内管纸卷成装置包括卷轴、卷轴电机和设置在卷轴内部的第一吸盘装置，所述卷轴的底面周长小于内管纸的长，所述卷轴表面开设有孔，所述第一吸盘装置包括真空吸盘和抽真空装置，所述真空吸盘的吸气端通过孔与大气连通，所述卷轴电机用于带动卷轴转动，所述卷轴与卷轴电机的非连接端位于水平段的上方，所述卷轴末端位于外衬管管口侧，所述孔位于导向槽上方；所述内管纸放置装置包括滑台和滑台电机，所述卷轴电机固定设置在滑台的滑动件上，所述滑台电机用于带动滑台向外衬管做直线往复运动，所述plc用于控制裁纸机、卷轴电机、滑台电机、抽真空装置的启停。
5.所述水平段末端设置有滚轴，所述滚轴的上切与水平段末端高度相同，所述plc用于控制滚轴的转动。
6.所述水平段上方设置有用于检测内管纸是否到位的光电开关，所述光电开关到滚轴末端的距离等于内管纸的长度，所述水平段始端到滚轴始端的长度小于内管纸的长度，所述光电开关的信号输出段与plc的信号输入端连接。
7.所述孔开设在卷轴表面靠近内管纸末端的斜下方。
8.所述孔为多个，多个所述的孔沿内管纸宽的方向均匀排列在卷轴表面，所述真空
吸盘为多个，所述真空吸盘的个数与孔的个数相同，多个所述的真空吸盘与多个孔对应设置，多个所述的真空吸盘串联后与抽真空装置连通。
9.还包括第二吸盘装置，所述第二吸盘装置沿轴心与第一吸盘装置中心对称。
10.还包括卷轴升降台、升降电机，所述卷轴电机与卷轴升降台固定连接，所述卷轴升降台固定设置在滑台的滑动件上，所述升降电机用于带动升降台起落，所述plc用于控制升降电机的启停。
11.所述滑台上设置有用于检测滑台滑动位置的第一前限位触发开关，所述第一前限位触发开关触发时，卷轴轴体完全遮挡滚轴轴体上方，所述第一前限位触发开关的信号输出端与plc的信号输入端连接。
12.所述滑台上设置有用于检测滑台滑动位置的第二前限位触发开关，所述第二前限位触发开关触发时，位于滚轴轴体上方的卷轴轴体完全进入外衬管内部，所述第二前限位触发开关的信号输出端与plc的信号输入端连接。
13.所述滑台上设置有用于检测滑台滑动位置的后限位触发开关，所述后限位触发开关设置在滑台后端，所述后限位触发开关的信号输出端与plc的信号输入端连接。
14.本发明的有益效果为：本发明根据内管纸的材料特点，利用真空吸附技术进行控制，真空吸附具有清洁吸附平稳可靠不损坏所吸附物体表面的优点，有效提高了工件、零部件在自动化生产中的效率，利用真空负压来吸附零部件，通气口通过气管、气阀与真空发生器装置相接，当真空发生装置启动后，通气孔通气，当真空度达到一定值时，吸气孔内部的空气压力低于外部大气压力，形成负压，内管纸在外部大气压力作用下被牢牢吸附在卷轴的外壁上，气腔内部的真空度越高，工件与卷轴之间贴的越紧，系统还采用滑台、卷轴电机、卷轴升降电机达到卷轴的升降、进退功能，实现卷管、套管等工艺的自动化控制，大大节约了人工成本，显著提高了生产效率，实现生产工艺的自动化控制。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图。
16.图2是本发明内管纸卷成装置的结构示意图。
17.图3是本发明内管纸卷成装置的侧视图。
18.图4是本发明电路原理框图。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
20.实施例：如图1所示，本发明包括plc、裁纸机1、内管纸输送装置、内管纸卷成装置、内管纸放置装置，所述内管纸输送装置为向下倾斜设置的导向槽2，所述导向槽2入口与裁纸机1出口连通，所述导向槽2的末端为水平段2-1，所述水平段2-1的长度大于等于内管纸16的长，所述水平段2-1的末端设置有挡板3；所述内管纸卷成装置包括卷轴4、卷轴电机5和设置在卷轴4内部的第一吸盘装置，所述卷轴4的底面周长小于内管纸16的长，所述卷轴4表面开设有孔，所述第一吸盘装置包括真空吸盘和抽真空装置，所述真空吸盘的吸气端通过
孔与大气连通，所述卷轴电机5用于带动卷轴4转动，所述卷轴4与卷轴电机5的非连接端位于水平段2-1的上方，所述卷轴4末端位于外衬管17管口侧，所述孔位于导向槽2上方；所述内管纸放置装置包括滑台7和滑台电机8，所述卷轴电机5固定设置在滑台7的滑动件上，所述滑台电机8用于带动滑台7向外衬管17做直线往复运动，所述plc用于控制裁纸机、卷轴电机5、滑台电机8、抽真空装置的启停。
21.所述水平段2-1末端设置有滚轴10，所述滚轴10的上切与水平段2-1末端高度相同，所述plc用于控制滚轴的转动。
22.所述水平段2-1上方设置有用于检测内管纸16是否到位的光电开关9，所述光电开关9到滚轴10末端的距离等于内管纸16的长度，所述水平段2-1始端到滚轴10始端的长度小于内管纸16的长度，所述光电开关9的信号输出段与plc的信号输入端连接。
23.所述孔开设在卷轴4表面靠近内管纸16末端的斜下方。
24.所述孔为多个，多个所述的孔沿内管纸16宽的方向均匀排列在卷轴4表面，所述真空吸盘为多个，所述真空吸盘的个数与孔的个数相同，多个所述的真空吸盘与多个孔对应设置，多个所述的真空吸盘串联后与抽真空装置连通。
25.还包括第二吸盘装置，所述第二吸盘装置沿轴心与第一吸盘装置中心对称。
26.还包括卷轴升降台11、升降电机12，所述卷轴电机5与卷轴升降台11固定连接，所述卷轴升降台11固定设置在滑台7的滑动件上，所述升降电机12用于带动升降台起落，所述plc用于控制升降电机的启停。
27.所述滑台7上设置有用于检测滑台7滑动位置的第一前限位触发开关13，所述第一前限位触发开关13触发时，卷轴4轴体完全遮挡滚轴10轴体上方，所述第一前限位触发开关13的信号输出端与plc的信号输入端连接。
28.所述滑台7上设置有用于检测滑台7滑动位置的第二前限位触发开关14，所述第二前限位触发开关14触发时，位于滚轴10轴体上方的卷轴4轴体完全进入外衬管17内部，所述第二前限位触发开关14的信号输出端与plc的信号输入端连接。
29.所述滑台7上设置有用于检测滑台7滑动位置的后限位触发开关15，所述后限位触发开关15设置在滑台7后端，所述后限位触发开关用于防止滑动件向后超程，所述后限位触发开关15的信号输出端与plc的信号输入端连接。
30.使用时，内管纸16经裁纸机1出口进入导向槽2向下滑落至水平段2-1，内管纸16的一部分落在滚轴10上，此时若内管纸16遮挡光电开关9，光电开关9判断内管纸16不到位，向plc发送信号，滚轴10转动将内管纸16向前输送至刚好不遮挡光电开关9处停止，若内管纸16下滑的过程中势能足够大，直接滑落至滚轴10末端触碰挡板3且不遮挡光电开关9，则plc判断内管纸16已经到位，进入卷纸步骤。
31.卷纸过程中，plc发出信号控制启动滑台电机8，固定在滑台7的滑动件上的卷轴电机5随着滑动件的移动而移动，当触发第一前限位触发开关13时，滑台电机8停止，此时内卷纸末端刚好位于卷轴4下方，plc控制升降电机12启动，卷轴升降台下落带动卷轴电机5下落至卷轴4上的孔靠近内卷纸的高度，随后plc启动第一吸盘装置的真空吸盘6-1和抽真空装置6-2，形成负压将内卷纸末端紧紧吸附，随后卷轴4转动一周，转动一周后，由于卷轴4的周长要小于内卷纸的长，内卷纸在卷轴4转动一周后还要多处一点长度，多出的长度在卷轴4旋转一周后卷轴4需再次旋转一定角度（视卷轴4周长与内卷纸长度而定）从而将多出的长
度通过第一吸盘装置吸进，同时，第二吸盘装置的真空吸盘6-3和抽真空装置6-4启动，将另一侧吸紧，完成卷纸过程。
32.卷纸工作完成后，需要将卷好的纸卷送入外衬管17内，此时，下降过后的卷轴4末端靠近外衬管17管口，plc控制启动滑台电机8继续前进，当滑台7上的滑动件到达第二前限位触发开关14处时，包裹着内卷纸的卷轴4末端完全进入内衬管内且到达放置位置，plc控制关闭第一吸盘装置和第二吸盘装置，将内卷纸由于没有负压吸附以及弹性作用轻轻膨胀在外衬管17的内壁上，此时卷轴4与内管纸16完全分离，滑台电机8启动，退回至第一前限位触发开关13处，裁纸机1裁剪下一个内管纸16，为下一个循环开始做准备。
33.本发明的有益效果为：本发明根据内管纸的材料特点，利用真空吸附技术进行控制，真空吸附具有清洁吸附平稳可靠不损坏所吸附物体表面的优点，有效提高了工件、零部件在自动化生产中的效率，利用真空负压来吸附零部件，通气口通过气管、气阀与真空发生器装置相接，当真空发生装置启动后，通气孔通气，当真空度达到一定值时，吸气孔内部的空气压力低于外部大气压力，形成负压，内管纸在外部大气压力作用下被牢牢吸附在卷轴的外壁上，气腔内部的真空度越高，工件与卷轴之间贴的越紧，系统还采用滑台、卷轴电机、卷轴升降电机达到卷轴的升降、进退功能，实现卷管、套管等工艺的自动化控制，大大节约了人工成本，显著提高了生产效率，实现生产工艺的自动化控制。