一种阻火圈芯材全自动分切设备

技术领域

本发明涉及阻火圈芯材加工设备领域，更具体地，涉及一种阻火圈芯材全自动分切设备。

背景技术

阻火圈是由金属材料制作外壳，内填充阻燃膨胀芯材制作而成，其套在硬聚氯乙烯管道外壁，固定在楼板或墙体部位，火灾发生时芯材受热迅速膨胀，挤压管道，在较短时间内封堵管道穿洞口，阻止火势沿洞口蔓延。

现行业加工阻火圈芯材的时候，普遍的工艺是：先折弯，再卷圆成型，最后进行切边。阻火圈芯材成型时，为了保证密度疏松的前提下，而又要确保成型的外观尺寸精确，多采用整圆或椭圆模具才能尽量减少退料时的摩擦阻力。而为了能包裹管材，阻火圈是分成两半的，因此整圆或椭圆芯材多加工成两个半圆，因此需要使用到分切加工工艺。

目前行业内都是采用人员手工或是半自动设备进行分切，例如中国专利CN201610324693.9公开了一种阻火圈芯材分切机，但该阻火圈芯材分切机只能起到半自动分切的功能，还需要人工上料和下料；所以目前还缺少相应的阻火圈芯材在线全自动分切设备，导致生产效率低且不能适应大批量自动化生产作业，而且需要人工参与使得生产成本增加。

发明内容

本发明为克服上述背景技术所述的目前行业内都是采用人员手工或是半自动设备进行分切，还缺少相应的阻火圈芯材在线全自动分切设备，导致生产效率低且不能适应大批量自动化生产作业，而且需要人工参与使得生产成本增加的问题，提供一种阻火圈芯材全自动分切设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种阻火圈芯材全自动分切设备，包括机架和电气控制系统，所述机架上依次设置有与所述电气控制系统独立连接的：

前级输送装置，用于将待分切的芯材一一依次输送到下一工位中；

芯材定位分切装置，用于将所述前级输送装置输送过来的芯材进行移动、定位、夹持和分切；

后级输送装置，用于将经过所述芯材定位分切装置分切后的芯材进行输送。

进一步的，所述前级输送装置包括第一传送带机构和第一过渡板，所述第一过渡板一侧连接所述前级输送装置、另一侧连接所述芯材定位分切装置。

进一步的，所述芯材定位分切装置包括设于所述机架上的第二传送带机构和芯材分切机构；所述第二传送带机构上设有导向装置，所述导向装置上设有第一到位检测装置、分隔装置和第二到位检测装置；

所述第一过渡板另一端连接所述第二传送带机构，所述导向装置一端跨过所述第一过渡板延伸到所述第一传送带机构上、另一端延伸到所述后级输送装置上；

所述第一到位检测装置、分隔装置、芯材分切机构和第二到位检测装置沿所述第二传送带机构的传送方向依次设置。

进一步的，所述后级输送装置包括第三传送带机构和第二过渡板，所述第二过渡板一侧连接所述第二传送带机构、另一侧连接所述第三传送带机构；所述导向装置的另一端跨过所述第二过渡板并延伸到所述第三传送带机构上。

进一步的，所述芯材定位分切装置的数量为2组，所述2组芯材定位分切装置并排设置且其中的2组第二传送带机构并排连接在所述第一过渡板同一侧的两端，所述2组导向装置相互平行设置且均包括相互平行的第一导向板和第二导向板，所述第一导向板和第二导向板分别位于所述第二传送带机构的两侧边上，所述2块第二导向板位于所述2组导向装置相靠近的一侧，所述2块第二导向板相同的一端均通过“V”字型板连接，所述2块“V”字型板的尖头端相背对设置，所述第二导向板一端连接的“V”字型板位于所述第一传送带机构上、另一端连接的“V”字型板位于所述第三传送带机构上。

进一步的，所述分隔装置包括沿所述第二传送带机构的传送方向依次设置第一分隔机构和第二分隔机构；所述第一分隔机构包括位于所述导向装置两侧且相对设置的第一气缸，所述第一气缸的缸筒设于所述机架上；

所述第二分隔机构包括位于所述导向装置两侧且相对设置的第二气缸，所述第二气缸的缸筒设于所述机架上；

所述第一导向板和所述第二导向板上在所述分隔装置对应位置处均设有开槽；

所述第一气缸和第二气缸的活塞杆杆头均连接有能够穿过所述开槽并挡住芯材移动的挡块；

所述第一气缸和第二气缸分别与所述电气控制系统独立连接。

进一步的，所述第一到位检测装置包括第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构位于所述第一分隔机构和第二分隔机构之间的上方，所述第二检测机构位于所述第二分隔机构靠近所述芯材分切机构的一侧的上方，所述第一检测机构和第二检测机构均包括定位支架和第一光电检测开关，所述定位支架一端连接所述第一导向板的顶端、另一端连接所述第二导向板的顶端；第一光电检测开关设于所述定位支架上并与所述电气控制系统独立连接；而第二到位检测装置的结构与第一到位检测装置相同，只是放置的位置不同；第一到位检测装置位于第二传送带机构首端位置，用于检测还未分切完的芯材是否在相应区域；第二到位检测装置位于导向装置靠近第二传送带机构末端的位置，用于检测已分切完的芯材是否在相应区域；芯材分切机构位于第一到位检测装置和第二到位检测装置之间。

进一步的，所述芯材分切机构包括设于所述机架上的气缸支架、定位夹具、预定位机构以及设于所述气缸支架上的分切气缸，所述定位夹具包括位于所述第二传送带机构两侧并相对设置的第一夹紧机构和第二夹紧机构，所述第一夹紧机构包括第一夹紧气缸以及与芯材匹配的第一半圆夹紧块，所述第二夹紧机构包括第二夹紧气缸以及与芯材匹配的第二半圆夹紧块，所述第一夹紧气缸和第二夹紧气缸的缸筒设置在所述机架上，所述第一半圆夹紧块连接在所述第一夹紧气缸的活塞杆杆头，所述第二半圆夹紧块连接在所述第二夹紧气缸的活塞杆杆头，所述分切气缸的活塞杆杆头设有用于分切芯材的分切部，所述分切部正对所述第一半圆夹紧块和第二半圆夹紧块相互靠近时能够形成的分切区域；所述预定位机构位于所述定位夹具靠近所述后级输送装置的一侧；所述分切气缸、第一夹紧气缸、第二夹紧气缸和所述预定位机构分别与所述电气控制系统独立连接。

进一步的，所述预定位机构包括定位气缸以及在定位气缸的活塞杆伸出时能够阻挡芯材移动的定位杆，所述定位气缸的缸筒设于所述机架上，所述定位杆一端连接在所述定位气缸的活塞杆上、另一端设有能够检测所述分切区域是否有芯材的第二光电检测开关；所述定位气缸和第二光电检测开关分别与所述电气控制系统独立连接。

进一步的，所述分切部包括刀架和切刀，所述刀架连接在所述分切气缸的活塞杆上，所述切刀设于所述刀架靠近所述分切区域一侧的两端，所述切刀的刀刃正对所述分切区域。

与现有技术相比，有益效果是：

1.本发明通过芯材定位分切装置两侧的前级输送装置和后级输送装置的有序进料和送料，实现了工序的有序进行和阻火圈芯材分切的全自动化，节省人力和生产成本。

2.芯材定位分切装置中的导向装置、第一到位检测装置、分隔装置和第二到位检测装置相互配合作用，使得芯材只能一次一个进入到芯材分切机构进行分切，保证了分切工序的稳定进行，防止芯材之间相互阻塞挤烂，提高芯材分切的质量。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图。

图2是本发明中芯材定位分切装置的结构示意图。

图3是本发明中分隔装置和第一到位检测装置的结构示意图。

图4是本发明中定位夹具在机架底部处的结构示意图。

图5是本发明中分切部的结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，为一种阻火圈芯材全自动分切设备，包括机架1和电气控制系统2，机架1上依次设置有与电气控制系统2独立连接的：

前级输送装置3，用于将待分切的芯材10一一依次输送到下一工位中；

芯材定位分切装置4，用于将前级输送装置输送过来的芯材10进行移动、定位、夹持和分切；

后级输送装置5，用于将经过芯材定位分切装置4分切后的芯材10进行输送。

本实施例中，前级输送装置3包括第一传送带机构和第一过渡板201，第一过渡板201一侧连接前级输送装置3、另一侧连接芯材定位分切装置4。

本实施例中，芯材定位分切装置4包括设于机架1上的第二传送带机构40和芯材分切机构7；第二传送带机构40上设有导向装置，导向装置上设有第一到位检测装置5、分隔装置6和第二到位检测装置8；第一过渡板201另一端连接第二传送带机构40，导向装置一端跨过第一过渡板201延伸到第一传送带机构上、另一端延伸到后级输送装置5上；第一到位检测装置5、分隔装置6、芯材分切机构7和第二到位检测装置8沿第二传送带机构40的传送方向依次设置。

本实施例中，后级输送装置5包括第三传送带机构和第二过渡板205，第二过渡板205一侧连接第二传送带机构40、另一侧连接第三传送带机构；导向装置的另一端跨过第二过渡板205并延伸到第三传送带机构上。

本实施例中，芯材定位分切装置4的数量为2组，2组芯材定位分切装置4并排设置且其中的2组第二传送带机构40并排连接在第一过渡板201同一侧的两端，2组导向装置相互平行设置且均包括相互平行的第一导向板202和第二导向板203，第一导向板202和第二导向板203分别位于第二传送带机构40的两侧边上，2块第二导向板203位于2组导向装置相靠近的一侧，2块第二导向板203相同的一端均通过“V”字型板204连接，2块“V”字型板204的尖头端相背对设置，第二导向板203一端连接的“V”字型板204位于第一传送带机构上、另一端连接的“V”字型板204位于第三传送带机构上。第一传送带机构、第二传送带机构40和第三传送带机构均为常见的皮带输送装置，包括传送带和驱动装置，用于将芯材10沿着工位线移动，为公知的技术，第二传送带机构40中主要包括驱动用的减速电机402、传送带401、主驱动辊403和从驱动辊404，图中第一传送带机构与第三传送带机构为简化画法，其结构原理与第二传送带机构40类似；第一传送带机构、第二传送带机构40和第三传送带机构依次紧挨着设置，由于传送带两端都为一个向下的弧形结构，所有在连接位置加设第一过渡板201和第二过渡板205，使得芯材10能够顺利地移动，不会卡阻；本实施例中的第一传送带机构的传动带宽度较宽且与第三传送带机构的传送带宽度相同，第二传送带机构40的传送带宽度较窄，仅仅比一个芯材10的直径稍大，这样可以节省整个设备布局的空间；第一传送带机构和第三传送带机构的两侧边均有防芯材掉落的侧板，由于第一传送带机构中间有“V“字型板204的导向作用，从第一传送带机构输送过来的芯材10沿着“V”字型板204的斜边分别往两边移动，之后进入到第二机构上第一导向板202和第二导向板203形成的导向区域中；经过分切之后，到达第三传送带机构，不再受导向板的约束，可以沿着第三传送带机构上的“V“字型板204往中间输送。

如图2所示，芯材10在第二传送带机构上沿A向移动，分隔装置6包括沿第二传送带机构40的传送方向依次设置第一分隔机构和第二分隔机构；第一分隔机构包括位于导向装置两侧且相对设置的第一气缸501，第一气缸501的缸筒设于机架1上；第二分隔机构包括位于导向装置两侧且相对设置的第二气缸502，第二气缸502的缸筒设于机架1上；第一导向板202和第二导向板203上在分隔装置6对应位置处均设有开槽506；第一气缸501和第二气缸502的活塞杆杆头均连接有能够穿过开槽506并挡住芯材10移动的挡块505；第一气缸501和第二气缸502分别与电气控制系统2独立连接；第一到位检测装置5包括第一检测机构601和第二检测机构602，第一检测机构601位于第一分隔机构和第二分隔机构之间的上方，第二检测机构602位于第二分隔机构靠近芯材分切机构7的一侧的上方，第一检测机构601和第二检测机构602均包括定位支架和第一光电检测开关(图中角度未显示)，定位支架一端连接第一导向板202的顶端、另一端连接第二导向板203的顶端；第一光电检测开关设于定位支架上并与电气控制系统2独立连接。

如图3和图4所示，芯材分切机构7包括设于机架1上的气缸支架701、定位夹具、预定位机构以及设于气缸支架701上的分切气缸702，定位夹具包括位于第二传送带机构40两侧并相对设置的第一夹紧机构和第二夹紧机构，第一夹紧机构包括第一夹紧气缸707以及与芯材10匹配的第一半圆夹紧块703，第二夹紧机构包括第二夹紧气缸708以及与芯材10匹配的第二半圆夹紧块704，第一夹紧气缸707和第二夹紧气缸708的缸筒设置在机架1上，第一半圆夹紧块703和第二半圆夹紧块704均连接在一个滑动座704上，滑动座704滑动连接在导向槽705中，第一夹紧气缸707的活塞杆杆头连接滑动座704并能够带动第一半圆夹紧块703沿着导向槽705移动，第二夹紧气缸708的活塞杆杆头连接滑动座704并能够带动第二半圆夹紧块704沿着导向槽705移动；分切气缸702的活塞杆杆头设有用于分切芯材10的分切部，分切部正对第一半圆夹紧块703和第二半圆夹紧块704相互靠近时能够形成的分切区域；预定位机构位于定位夹具靠近后级输送装置5的一侧；分切气缸702、第一夹紧气缸707、第二夹紧气缸708和预定位机构分别与电气控制系统2独立连接；如图5所示，分切部包括刀架709和切刀，刀架709连接在分切气缸702的活塞杆上，切刀设于刀架709靠近分切区域一侧的两端，切刀的刀刃710正对分切区域；预定位机构包括定位气缸9以及在定位气缸9的活塞杆伸出时能够阻挡芯材10移动的定位杆11，定位气缸9的缸筒设于机架1上，定位杆11一端连接在定位气缸9的活塞杆上、另一端设有能够检测分切区域是否有芯材10的第二光电检测开关12；定位气缸9和第二光电检测开关12分别与电气控制系统2独立连接。

其中，第二到位检测装置8的结构与第一到位检测装置5相同，只是放置的位置不同；第一到位检测装置5位于第二传送带机构40首端位置，用于检测还未分切完的芯材10是否在相应区域；第二到位检测装置8位于导向装置靠近第二传送带机构40末端的位置，用于检测已分切完的芯材10是否在相应区域；芯材分切机构7位于第一到位检测装置5和第二到位检测装置8之间。

分隔装置6和第一到位检测装置5配合，使得只能一次一个进入到芯材分切区域对应的分切区域；具体的：第二分隔机构的第二气缸502驱动挡块505从开槽506中伸出，在第一导向板202和第二导向板203之间工位线两侧挡住第一个输送过来的芯材10；第一检测机构601检测第一个芯材10所在的区域，第二检测机构602检测第一个芯材10靠近工位线后端的区域，接着第一分隔机构的第一气缸501驱动挡块505挡住第二个输送过来的芯材10；后面的芯材10则都被挡住，不再前移；第二光电检测开关12检测到芯材分切机构7中没有芯材10在准备分切，且第二检测机构602检测到其对应区域也没有芯材10时，则第二气缸502驱动挡块505缩回，第一个芯材10被放行，进入到预定位区域；当第二光电检测开关12检测到分切区域有芯材10正在进行分切，且第一检测机构601检测到和第二检测机构602均检测其对应区域没有芯材10时，则第二气缸502驱动挡块505伸出，第一气缸501驱动挡块505缩回，第二个芯材10往前移动后被第二分隔机构挡住，停留在该待料区域等待指令；依次循环；保证芯材10一个一个地进行分切，防止工序紊乱。

本实施例的工作原理如下：

1、启动电气控制系统2，第一传送带机构、第二传送带机构40和第三传送带机构开始运行；

2、各部件处于零位初始状态。

3、从芯材成型和烘干流水线设备输送过来的圆柱形芯材10，经过第一传送带机构输送到第一过渡板201之后进入导向装置，由于第一传送带机构上的“V”字型板204的导向作用，芯材10一一排序进入到第一导向板202和第二导向板203之间的工位线进行直线输送，经过第二传送带机构40沿着两块导向板之前形成的工位线进行直线输送，直到预定位机构，此时定位杆11处于伸出状态对芯材10进行预定位。

4、第二分隔机构的第二气缸502处于伸出状态驱动挡块505向前，阻挡住接下来的第一个经过第一传送带机构沿着导向装置直线输送过来的圆柱芯材10；第一分隔机构的第一气缸501驱动挡块505向前运动，阻挡住第二个输送过来的芯材10。第一检测机构601和第二检测机构602负责检测待料区域内有无芯材来发出信号，由第一分隔机构和第二分隔机构的气缸驱动各自挡块505伸出和缩回运动，实现对芯材10间断交替一个一个地放行，确保每次只能有一个芯材10向前输送。

4、当预定位机构中定位杆11上的第二光电检测开关12检测到芯材10时，定位夹具的第一夹紧气缸707、第二夹紧气缸708同时分别驱动第一半圆夹紧块703和第二半圆夹紧块704向中间活动将芯材10抱住夹紧，对芯材10实现准确夹紧定位。

5、预定位机构的定位气缸9驱动定位杆11缩回。

6、芯材分切机构7的分切气缸702驱动切刀作向下运动来对已经准确夹紧定位的芯材10进行剪切动作，实现圆柱芯材10分切成两个半圆柱芯材；然后分切气缸702驱动切刀向上运动，切刀复位。

7、定位夹具的第一夹紧气缸707、第二夹紧气缸708同时分别驱动第一半圆夹紧块703和第二半圆夹紧块704向外松开，两个半圆芯材在第二传送带机构40的的直线输送作用力下向前运动，经过第二过渡板205，进入后级传送带装置，输送到阻火圈安装流水线设备。

8、只有当后端的第二到位检测装置8检测到没有芯材在此区域时，才能重复1-7步骤；以免已经分切完成的半圆柱芯材阻塞挤烂。

9、重复3-8步骤。

本实施例通过芯材定位分切装置4两侧的前级输送装置3和后级输送装置5的有序进料和送料，实现了工序的有序进行和阻火圈芯材10分切的全自动化，节省人力和生产成本；并且芯材定位分切装置4中的导向装置、第一到位检测装置5、分隔装置6和第二到位检测装置8相互配合作用，使得芯材10只能一次一个进入到芯材分切机构7进行分切，保证了分切工序的稳定进行，防止芯材之间相互阻塞挤烂，提高芯材分切的质量。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。