智能化高速軟管生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)*

□ 徐惠朝 □ 肖紅升

1.南通三槐機(jī)械制造有限公司 江蘇南通 226300 2.上海三槐科技有限公司 上海 201809 3.南通職業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院 江蘇南通 226007

1 設(shè)計(jì)背景

隨著我國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,市場(chǎng)對(duì)軟管包裝行業(yè)的技術(shù)水平要求越來(lái)越高,技術(shù)先進(jìn)、智能化程度高、可靠性高、生產(chǎn)效率高的高檔軟管包裝機(jī)械需求增長(zhǎng)較快。我國(guó)的軟管包裝機(jī)械裝備在國(guó)際上屬于中、低檔產(chǎn)品,整體水平比發(fā)達(dá)國(guó)家落后20 a[1-2]。目前國(guó)內(nèi)軟管包裝機(jī)械的主要特點(diǎn)是單機(jī)多,成套流水線少;通用機(jī)型多,高效專用生產(chǎn)機(jī)械少;結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)含量低的產(chǎn)品多,高技術(shù)附加值、高生產(chǎn)效率的產(chǎn)品少。以軟管包裝為例,生產(chǎn)一支包裝用復(fù)合軟管,先由復(fù)合軟管管體成型機(jī)將鋁塑復(fù)合片材或塑塑復(fù)合片材焊接成型,切割成管,再由全自動(dòng)軟管注肩機(jī)在管的一端注塑壓制出肩部。

目前國(guó)內(nèi)使用的軟管注肩機(jī)大部分是半自動(dòng)的,工作過(guò)程一般為先由工人將制好的管套在模具上,操作機(jī)器進(jìn)行注塑、脫模、冷卻,再由工人將成品從模具上拔下。這樣的生產(chǎn)過(guò)程為間歇生產(chǎn),生產(chǎn)效率較低,即便是熟練工人,1 min也僅能生產(chǎn)30支左右,無(wú)法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。軟管注肩機(jī)工作時(shí)周邊環(huán)境溫度高,還會(huì)嚴(yán)重影響工人的身體健康。由此可見(jiàn),迫切需要一種智能化高速連續(xù)工作的全自動(dòng)軟管生產(chǎn)線來(lái)代替落后的人工生產(chǎn)方式。

智能化高速軟管生產(chǎn)線具有智能化程度高、生產(chǎn)效率高、能耗低、操作簡(jiǎn)便、故障自動(dòng)報(bào)警、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),能實(shí)現(xiàn)制管換卷不停機(jī)、注肩無(wú)管不吐料,減少浪費(fèi),提高效率,提高原材料利用率,避免人工插拔管等環(huán)節(jié)所造成的人為污染。采用智能化高速軟管生產(chǎn)線,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理,工作效率高,勞動(dòng)強(qiáng)度低,動(dòng)作精確穩(wěn)定,不易發(fā)生故障,市場(chǎng)發(fā)展前景廣闊。

智能化高速軟管生產(chǎn)線由一臺(tái)復(fù)合軟管管體成型機(jī)、兩臺(tái)全自動(dòng)軟管注肩機(jī),以及軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)組成[3-4]。

2 生產(chǎn)工藝流程

智能化高速軟管生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)軟管從管體成型到注肩的全智能化生產(chǎn),生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

先由復(fù)合軟管管體成型機(jī)將鋁塑復(fù)合片材或塑塑復(fù)合片材加工成軟管管體,再通過(guò)軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)將軟管管體輸送至兩臺(tái)全自動(dòng)軟管注肩機(jī),由全自動(dòng)軟管注肩機(jī)對(duì)軟管管體分別進(jìn)行注肩,加工成復(fù)合軟管成品。

▲圖1 智能化高速軟管生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝流程

3 復(fù)合軟管管體成型機(jī)

復(fù)合軟管管體成型機(jī)以鋁塑復(fù)合片材或塑塑復(fù)合片材為原料,采用收合圈圓成型及高頻焊接或電熱焊接,并采用拉管時(shí)速檢測(cè)與光電跟蹤相結(jié)合,通過(guò)計(jì)算機(jī)操作,保證性能穩(wěn)定。復(fù)合軟管管體成型機(jī)可生產(chǎn)各種規(guī)格的鋁塑復(fù)合軟管和全塑復(fù)合軟管,軟管成品焊縫平直牢固,切斷準(zhǔn)確,長(zhǎng)短一致,成型美觀,質(zhì)量可靠。復(fù)合軟管管體成型機(jī)集機(jī)、電、氣、自動(dòng)化于一體,具有效率高、能耗低、易操作、故障自動(dòng)報(bào)警、片材換卷不停機(jī)、旋轉(zhuǎn)切刀定位準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、維修簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。

復(fù)合軟管管體成型機(jī)主要由片材放送裝置、片材對(duì)接機(jī)構(gòu)、快速送料裝置、片材貯存箱、片材導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、切邊裝置、成型機(jī)構(gòu)、水平牽引裝置、焊接系統(tǒng)、跟蹤旋切機(jī)構(gòu)、對(duì)色標(biāo)裝置等組成,結(jié)構(gòu)如圖2所示。

▲圖2 復(fù)合軟管管體成型機(jī)結(jié)構(gòu)

復(fù)合軟管管體成型機(jī)配有兩組片材放送裝置,用于片材卷的安放,一組使用,另一組作為預(yù)備用。

片材對(duì)接機(jī)構(gòu)由片材對(duì)接切割平臺(tái)、片材壓板、壓板翻轉(zhuǎn)手動(dòng)閥、安裝座板等組成。在工作過(guò)程中,若一卷片材制管快結(jié)束時(shí),片材放卷盤左側(cè)光電開(kāi)關(guān)發(fā)出信號(hào),快速送料裝置開(kāi)始工作。當(dāng)前卷片材快速輸送完畢后,光電開(kāi)關(guān)又發(fā)出信號(hào),快速送料裝置停止工作。此時(shí)可對(duì)片材進(jìn)行對(duì)接,對(duì)接時(shí),放好另一卷片材,使此片材的首端與上卷片材的末端相重合,壓下壓板,翻轉(zhuǎn)手動(dòng)閥手柄,使壓板下行壓緊片材,取膠帶紙將片材首尾粘連好,再打開(kāi)手動(dòng)閥。在此過(guò)程中,復(fù)合軟管管體成型機(jī)正常工作,不需要停機(jī),片材對(duì)接與片材焊接同步進(jìn)行,達(dá)到片材換卷不停機(jī)的目的,由此提高了生產(chǎn)效率。

快速送料裝置由上下兩組牽引壓緊軸、牽引壓緊輥組成。片材安裝于牽引壓緊軸與牽引壓緊輥之間。工作時(shí),牽引壓緊輥前移,與牽引壓緊軸壓緊。牽引壓緊軸旋轉(zhuǎn),牽引片材快速送至片材貯存箱內(nèi),貯存片材,使機(jī)器在片材換卷及對(duì)接時(shí)有足夠的片材使用,實(shí)現(xiàn)換卷不停機(jī)。

片材貯存箱用于貯存片材,達(dá)到換卷不停機(jī)的目的。片材貯存箱安裝在兩條直線導(dǎo)軌上,可沿直線導(dǎo)軌前后移動(dòng),滿足不同寬度片材的貯存要求,使不同寬度片材的中心始終位于同一位置。

片材導(dǎo)向機(jī)構(gòu)起到片材導(dǎo)向的作用。片材安裝于兩塊導(dǎo)向板間,確保片材在工作時(shí)中心始終在同一位置上。

切邊裝置自動(dòng)載切片材至所需要的寬度。根據(jù)生產(chǎn)的軟管管徑,計(jì)算片材寬度。將片材繞過(guò)切邊輥,根據(jù)所需片材的寬度調(diào)整好切刀刀片位置,在片材前移時(shí)進(jìn)行切邊。

成型機(jī)構(gòu)由成型圓弧環(huán)、成型R輪、焊接成型壓塊、表面壓輪等組成。片材穿過(guò)成型圓弧環(huán),使片材形成開(kāi)口式半圓弧狀。通過(guò)左右對(duì)稱的兩組成型R輪形成封閉的圓弧狀,包裹于芯棒外圈。片材搭邊重疊處由焊接成型壓塊定位,再由高頻焊接或電熱焊接使片材粘連成焊接縫,通過(guò)表面壓輪對(duì)焊接縫壓平處理,在軟管內(nèi)部焊接處形成白線。

水平牽引裝置由張緊塊與防滑同步帶組成。張緊塊通過(guò)氣缸作用,緊貼于芯棒外側(cè),使芯棒兩側(cè)兩組防滑同步帶壓緊芯棒,水平牽引軟管前移[5]。

焊接系統(tǒng)具備兩種焊接方式,一種為高頻感應(yīng)焊接,一種為電熱管焊接。當(dāng)對(duì)鋁塑復(fù)合軟管進(jìn)行焊接時(shí),采用高頻感應(yīng)焊接方式進(jìn)行高頻焊接。當(dāng)對(duì)全塑復(fù)合軟管進(jìn)行焊接時(shí),采用電熱管焊接方式進(jìn)行電熱焊接。焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

跟蹤旋切機(jī)構(gòu)為旋轉(zhuǎn)式自動(dòng)切割裝置,位于焊接軸的終端,包括兩個(gè)色標(biāo)傳感器、跟蹤支架、成型軟管切刀和切刀架,均安裝于臺(tái)面上。由伺服電機(jī)[6]驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu),將動(dòng)力通過(guò)同步帶傳遞至切刀同步帶輪。切刀同步帶輪上裝有切刀架,切刀架上的切刀與切刀同步帶輪同步運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)軟管旋轉(zhuǎn)切斷。切刀座固定于左側(cè)板上,左側(cè)板與底板通過(guò)螺栓連接,一同固定于導(dǎo)軌上固定板上。滾珠絲桿帶動(dòng)支撐板前后直線運(yùn)動(dòng),從而間接帶動(dòng)整個(gè)切刀座前后移動(dòng),完成軟管切斷后的復(fù)位工作。跟蹤旋切機(jī)構(gòu)采用旋轉(zhuǎn)切斷法,自動(dòng)對(duì)軟管進(jìn)行切斷,切斷動(dòng)作迅速,長(zhǎng)短一致,大大降低了廢品率,使性能更加穩(wěn)定。跟蹤旋切機(jī)構(gòu)采用自動(dòng)跟蹤器,自動(dòng)測(cè)試軟管的運(yùn)行速度,使絲桿拖板速度與管前移速度同步。跟蹤旋切機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖4所示[7]。

▲圖3 焊接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

對(duì)色標(biāo)裝置實(shí)現(xiàn)切斷軟管時(shí)的自動(dòng)對(duì)色標(biāo)。色標(biāo)傳感器通過(guò)小支架固定于轉(zhuǎn)面套上,調(diào)節(jié)螺釘可轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)面套至任意角度。升降電器桿可控制色標(biāo)傳感器的上下位置。對(duì)色標(biāo)時(shí),可調(diào)節(jié)色標(biāo)傳感器位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)靈敏、準(zhǔn)確。

復(fù)合軟管管體成型機(jī)智能化控制系統(tǒng)采用模糊控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)多參數(shù)動(dòng)態(tài)自動(dòng)控制。

采用高頻焊接電流與軟管生產(chǎn)速度、軟管長(zhǎng)度等多參數(shù)自適應(yīng)自動(dòng)智能調(diào)節(jié)控制技術(shù),焊接時(shí)不過(guò)熱、不欠熱。控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)焊接電流、生產(chǎn)速度、軟管長(zhǎng)度等多參數(shù)自適應(yīng)算法,在生產(chǎn)過(guò)程中調(diào)整速度值,其它動(dòng)態(tài)參數(shù)自適應(yīng)。應(yīng)用模糊控制原理,建立高頻焊接電流與生產(chǎn)速度相互約束機(jī)制的數(shù)學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)速度、焊接電流、切刀跟蹤速度、牽引速度的多元控制。根據(jù)復(fù)合軟管傳輸?shù)乃俣?自動(dòng)調(diào)整焊接電流的大小及切刀的跟蹤速度。根據(jù)片材的光標(biāo)位置,自動(dòng)補(bǔ)償軟管切斷長(zhǎng)度誤差,提高軟管裁切長(zhǎng)度的精度。

4 全自動(dòng)軟管注肩機(jī)

全自動(dòng)軟管注肩機(jī)是新型軟管注肩專用設(shè)備,采用塑料壓鑄成型原理研制而成。全自動(dòng)軟管注肩機(jī)集控制、計(jì)量、檢測(cè)、調(diào)整于一體,具有生產(chǎn)效率高、能耗低、操作簡(jiǎn)便、故障自動(dòng)報(bào)警、性能穩(wěn)定等特點(diǎn),如圖5所示。

全自動(dòng)軟管注肩機(jī)共有十個(gè)工位,如圖6所示。

一號(hào)工位為檢測(cè)機(jī)構(gòu)。采用可導(dǎo)電的纖維毛刷與芯棒表面接觸,如纖維毛刷與芯棒表面導(dǎo)通,則為無(wú)軟管;如不導(dǎo)通,則為有軟管在芯棒上。一號(hào)工位主要用于檢測(cè)一個(gè)工作循環(huán)是否完整結(jié)束。如檢測(cè)到一號(hào)工位工作站的芯棒上有軟管,則報(bào)警并停止工作。

二號(hào)工位為自動(dòng)上管機(jī)構(gòu)[8]。自動(dòng)上管機(jī)構(gòu)將軟管套在工作站的芯棒上,芯棒呈水平位置。二號(hào)工位設(shè)有兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn),用于檢測(cè)軟管是否套在工作站的芯棒上且是否套到位。如未套上或未套到位,則后續(xù)各工位不工作。當(dāng)工作站運(yùn)轉(zhuǎn)到二號(hào)工位與三號(hào)工位之間時(shí),安裝于二號(hào)工位下側(cè)的機(jī)控閥開(kāi)啟,壓縮空氣通過(guò)機(jī)控閥進(jìn)入抱管器。抱管器工作,軟管被抱緊在芯棒上。

▲圖4 跟蹤旋切機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

▲圖5 全自動(dòng)軟管注肩機(jī)

▲圖6 全自動(dòng)軟管注肩機(jī)工位

三號(hào)工位為吐塑機(jī)構(gòu)。吐塑機(jī)構(gòu)定量吐出熔融的環(huán)狀塑料于陰模中。當(dāng)工作站運(yùn)轉(zhuǎn)到三號(hào)工位與四號(hào)工位之間時(shí),在翻轉(zhuǎn)凸輪作用下,芯棒由水平位置轉(zhuǎn)變?yōu)樨Q直位置。

四號(hào)工位為合模鎖緊機(jī)構(gòu)。當(dāng)套有軟管的工作站運(yùn)轉(zhuǎn)至四號(hào)工位時(shí),合模鎖緊機(jī)構(gòu)工作,套有軟管的芯棒進(jìn)入陰模。在工作站的鎖緊裝置作用下,陰模與芯棒以一定的壓力接合在一起,并保持這一狀態(tài)。壓合在一起的芯棒、陰模隨著工作站的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)入五號(hào)、六號(hào)、七號(hào)三個(gè)冷卻工位[9]。如芯棒上未套有軟管或軟管未套到位,則合模鎖緊機(jī)構(gòu)不工作,且工作站的鎖緊裝置也不工作,芯棒呈開(kāi)啟狀態(tài)。

五號(hào)工位僅起冷卻作用,無(wú)任何動(dòng)作。

六號(hào)工位設(shè)有兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn),其中一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)工作站芯棒處于合模狀態(tài)時(shí)的位置,另一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)工作站芯棒處于開(kāi)啟狀態(tài)時(shí)的位置,兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)中只要有一個(gè)檢測(cè)到芯棒應(yīng)處的位置,則機(jī)器正常工作。若兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)都未檢測(cè)到位置,則工作站處于未完全合模鎖緊狀態(tài)或未完全開(kāi)啟狀態(tài),報(bào)警并停止工作。

七號(hào)工位設(shè)有一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。當(dāng)工作站離開(kāi)七號(hào)工位向八號(hào)工位運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),處于合模鎖緊狀態(tài)的工作站將被檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)到,發(fā)出信號(hào)使八號(hào)工位的緩沖氣缸工作,氣缸活塞桿伸出。若工作站以芯棒開(kāi)啟的狀態(tài)通過(guò),檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)不到信號(hào),則八號(hào)工位的緩沖氣缸不工作。

八號(hào)工位為解鎖開(kāi)模機(jī)構(gòu)。工作站在七號(hào)工位到八號(hào)工位的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,在安裝于七號(hào)工位與八號(hào)工位間的解鎖凸輪板的作用下,處于合模鎖緊狀態(tài)的工作站被解鎖。在脫模電機(jī)作用下,工作站陰模中的套管轉(zhuǎn)動(dòng),軟管成型的肩部螺旋退出。工作站運(yùn)轉(zhuǎn)到八號(hào)工位時(shí),八號(hào)工位的一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)發(fā)出信號(hào),伸出的緩沖氣缸活塞桿緩緩?fù)嘶?工作站的芯棒連帶抱緊在上面的軟管平穩(wěn)彈啟,即實(shí)現(xiàn)開(kāi)模。開(kāi)模到位后,安裝于八號(hào)工位的另兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)分別檢測(cè)緩沖氣缸活塞桿、工作站芯棒是否完全到位。若到位,則繼續(xù)工作。若有任一檢測(cè)點(diǎn)檢測(cè)未到位,則報(bào)警并停止工作。工作站運(yùn)轉(zhuǎn)到八號(hào)工位與九號(hào)工位之間時(shí),在翻轉(zhuǎn)凸輪作用下,芯棒由豎直位置轉(zhuǎn)變?yōu)樗轿恢谩?/p>

九號(hào)工位為斷頭檢測(cè)機(jī)構(gòu)。在九號(hào)工位設(shè)有一個(gè)檢測(cè)點(diǎn),用于檢測(cè)套有軟管的工作站經(jīng)過(guò)之前各工位工作后是否已注出完整的軟管肩部。若軟管肩部螺紋頭斷裂或在經(jīng)過(guò)四號(hào)工位時(shí)未能有效完成合模鎖緊,則檢測(cè)點(diǎn)發(fā)出信號(hào),使工作站運(yùn)轉(zhuǎn)到一號(hào)工位時(shí)自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警,以便工人從工作站的陰模中取出殘留物。工作站在從九號(hào)工位向十號(hào)工位運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,安裝于工作站下的機(jī)控閥在抱管器凸輪的作用下被頂動(dòng),通入工作站上抱管器的氣流被關(guān)斷,抱管器松開(kāi)。

十號(hào)工位為卸管機(jī)構(gòu),卸管機(jī)構(gòu)將已經(jīng)成形的軟管及其肩部拔出。

全自動(dòng)軟管注肩機(jī)主要由精密間隙分度機(jī)構(gòu)、自動(dòng)上管機(jī)構(gòu)、吐塑機(jī)構(gòu)、合模鎖緊機(jī)構(gòu)、解鎖開(kāi)模機(jī)構(gòu)、卸管機(jī)構(gòu)等組成。

精密間隙分度機(jī)構(gòu)由工作站驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力系統(tǒng)組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)減速機(jī)減速后帶動(dòng)主動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn),通過(guò)齒輪嚙合機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作站大齒輪旋轉(zhuǎn),進(jìn)而帶動(dòng)工作站做間隙運(yùn)動(dòng)。

自動(dòng)上管機(jī)構(gòu)自動(dòng)檢測(cè)上管是否有多余軟管,若有多余軟管,則自動(dòng)通過(guò)翻轉(zhuǎn)落入后備箱內(nèi)。從生產(chǎn)線上制出的成品管通過(guò)過(guò)渡流水線輸送到二號(hào)工位,推管氣缸動(dòng)作,將一支軟管推入管道。當(dāng)上管處光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)到一支軟管到位后,送管氣缸動(dòng)作,將該支軟管前移套入工作站芯棒,然后回位至原點(diǎn)。此時(shí)工作站同時(shí)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)工位。

吐塑機(jī)構(gòu)由預(yù)塑螺桿擠出吐料,通過(guò)控制伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小來(lái)控制劑量。吐塑機(jī)構(gòu)滑臺(tái)由氣缸帶動(dòng)前后移動(dòng),當(dāng)吐塑機(jī)構(gòu)移至機(jī)器外時(shí),可以單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn),在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下吐出環(huán)狀塑料。當(dāng)工作站運(yùn)轉(zhuǎn)至三號(hào)工位時(shí),二次上管氣缸動(dòng)作,將軟管完全推至芯棒,使軟管到位,此時(shí)應(yīng)立即吐塑。吐塑時(shí)應(yīng)先打開(kāi)閥門,然后由螺桿擠塑。停止吐塑時(shí)應(yīng)同時(shí)吹氣,再關(guān)閥門[10]。

合模鎖緊機(jī)構(gòu)工作原理為:工作站到位后發(fā)出信號(hào),壓緊伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),齒條帶動(dòng)壓軸向下運(yùn)動(dòng),約距導(dǎo)軌2 mm時(shí)側(cè)面壓舌滑塊動(dòng)作,將螺栓滾輪限位壓至弧形導(dǎo)軌下平面;到位后壓軸回退,若不能回退,則不能進(jìn)入下一工位;若不能將滾輪壓至導(dǎo)軌下平面,則在八號(hào)工位的下壓伺服電機(jī)不動(dòng)作,防止撞擊[11]。

解鎖開(kāi)模機(jī)構(gòu)工作原理為:伺服電機(jī)調(diào)整到軟管肩部成型螺紋退螺距所需轉(zhuǎn)速后,帶動(dòng)上脫模壓軸提前下壓等待;下脫模伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將模芯螺紋與成型軟管螺紋脫離,同時(shí)中脫模機(jī)構(gòu)自動(dòng)向上協(xié)助將管肩與螺紋模芯脫離[12]。

卸管機(jī)構(gòu)工作原理為:工作站到位后,出管氣缸氣爪抓管后立即后退,將芯棒上的軟管拔離;然后松開(kāi)氣爪,使軟管落入出管輸送帶上,完成卸管動(dòng)作[13]。

5 軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)

軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)將一臺(tái)復(fù)合軟管管體成型機(jī)與兩臺(tái)全自動(dòng)軟管注肩機(jī)連線,組成智能化高速軟管生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)從軟管管體成型到軟管管體注肩生產(chǎn)的全自動(dòng)化,提高了生產(chǎn)效率,減低了生產(chǎn)成本及工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,同時(shí)減少因人為接觸而產(chǎn)生的污染,符合衛(wèi)生要求。

軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)包括制管出管輸送機(jī)構(gòu)、注肩進(jìn)管輸送機(jī)構(gòu)、軟管分配機(jī)構(gòu),如圖7所示。

制管出管輸送機(jī)構(gòu)設(shè)置于復(fù)合軟管管體成型機(jī)的下方,制管出管輸送機(jī)構(gòu)的出口端設(shè)有攔板,攔板上設(shè)有軟管到位傳感器,軟管到位傳感器的輸出端與氣缸的輸入端連接。

注肩進(jìn)管輸送機(jī)構(gòu)有兩個(gè),注肩進(jìn)管輸送機(jī)構(gòu)的進(jìn)口端分別設(shè)置于制管出管輸送機(jī)構(gòu)出口端的兩側(cè),出口端分別與兩臺(tái)全自動(dòng)軟管注肩機(jī)連接。

軟管分配機(jī)構(gòu)由氣缸和推送板組成。氣缸的作用是驅(qū)動(dòng)推送板在兩個(gè)注肩進(jìn)管輸送機(jī)構(gòu)的進(jìn)口端來(lái)回移動(dòng)。

▲圖7 軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)

6 智能化高速軟管生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程

智能化高速軟管生產(chǎn)線由一臺(tái)復(fù)合軟管管體成型機(jī)、兩臺(tái)全自動(dòng)軟管注肩機(jī)及軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)組成,如圖8所示。

智能化高速軟管生產(chǎn)線生產(chǎn)過(guò)程如下:使片材中心位置與焊接軸處于同一水平直線上,調(diào)節(jié)片材放卷盤前后位置,使其相對(duì)于墻板位置為150 mm減去片材寬度的一半,同時(shí)調(diào)整所有傳動(dòng)管上后緊邊擋圈位置與片材放卷盤位置;片材經(jīng)對(duì)接平臺(tái)、快速送料裝置、貯存器、導(dǎo)向裝置、切邊機(jī)構(gòu)、切邊軸、布輥部件,穿過(guò)成型環(huán)圓弧至焊接軸拉出;松開(kāi)焊接軸定位塊上固定螺栓,使定位塊與固定板分離;移動(dòng)焊接軸至合適位置停止,位置視焊接軸在切刀座中的前后位置而定,鎖緊,此時(shí)焊接軸定位塊相對(duì)于芯棒中心在同一水平直線上;片材由水平牽引同步帶牽引,可通過(guò)調(diào)整切邊裝置中切邊刀和切邊軸的寬窄,裁切片材使寬度達(dá)到所需要求,裁切下的廢料經(jīng)排廢管吹入廢料箱;片材通過(guò)水平牽引經(jīng)成型輪至高頻焊刀,進(jìn)行高頻焊接;焊接成型后,控制切刀將軟管切斷,通過(guò)輸送帶送至軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu);由軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)將軟管均勻分配至兩臺(tái)全自動(dòng)軟管注肩機(jī)的進(jìn)管輸送帶上,通過(guò)上管機(jī)構(gòu)將軟管套在全自動(dòng)軟管注肩機(jī)的芯棒上;吐塑機(jī)構(gòu)將熔融塑料吐成圈形,吐至模殼內(nèi);芯棒翻轉(zhuǎn),合模鎖緊機(jī)構(gòu)工作,使芯棒下壓,與模殼合模鎖緊;保壓成型機(jī)構(gòu)使熔融塑料在芯棒和模殼間冷卻成型,制成軟管肩部;解鎖開(kāi)模機(jī)構(gòu)工作,使芯棒和模殼分離;由卸管機(jī)構(gòu)將注好肩的軟管從芯棒上拔出,由輸送帶送出。

▲圖8 智能化高速軟管生產(chǎn)線

智能化高速軟管生產(chǎn)線的主要技術(shù)性能指標(biāo)具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,其軟管分配過(guò)渡機(jī)構(gòu)、軟管自動(dòng)上管裝置、全自動(dòng)軟管注肩機(jī)的肩部成型模具等達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品性能對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 同類產(chǎn)品性能對(duì)比

7 結(jié)束語(yǔ)

筆者設(shè)計(jì)的智能化高速軟管生產(chǎn)線已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),運(yùn)行穩(wěn)定,生產(chǎn)效果良好,完全可以替代進(jìn)口設(shè)備。

智能化高速軟管生產(chǎn)線為我國(guó)包裝機(jī)械的國(guó)產(chǎn)化及現(xiàn)代化提供了支持,對(duì)軟管行業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)起到積極推動(dòng)作用,促進(jìn)了我國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。