装配式建筑工厂预制钢结构下料样品膜裁剪系统

技术领域

本发明涉及装配式建筑工厂预制阶段的生产设备，具体涉及工厂预制装配式建筑板料时采用的辅助设备。

背景技术

装配式建筑这一概念已提出多年，目前仍是企业、高校的重要研究领域。装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等，每种结构各有优劣。

对于钢结构类型的装配式建筑，厂商需要在工厂阶段需要完成大量非标钢材板料的裁切，对这些非标板料的理想裁切方式是采用先进的自动钢板裁切机裁切，但大量采购自动钢板裁切机的成本太高。很多自动化程度不高的厂商迫于资金压力，当短时间内需要裁切大量非标且不统一的钢板板材时，不得不辅以更为原始的设备和方式进行人工裁切，他们采用方式是，先使用效率比自动裁切机更高的膜材裁剪机依照设计图纸在样品裁切膜材上裁剪出1：1的样品膜作为模型，再分发给工人依照模型进行板料的画线、切割。

样品裁切膜材一般缠绕成卷筒状，将其拉扯并平铺至裁剪机的水平传送带上，水平传送带停止时由刀具进行当批次的裁剪，之后水平传送带转动出料，继续拉动样品裁切膜进行下一批次的裁剪；依照情况，裁剪后的样品膜可以设置1个或多个与样品裁切膜的粘连点，使二者不完全分割，以保持二者具有一定的同步性，粘连点一般选定在样品裁切膜进给方向的后方，其结构如图1所示；最后再按照设计顺序依次由工人手动将样品膜剥离、收集整理以便标记分发，样品裁切膜的其他部分留下成为废料。

虽然裁剪机的运行效率相对更高，但仍需要几个小时左右才能完成一卷样品裁切膜的裁切，如果安排专人值守，随时按顺序分离、收集样品膜，其效率太低，用工成本太高。实际生产过程中多是等待完全裁剪完成后，再由工人按顺序分离、收集样品膜，而由于在裁剪机的下料方向没有任何收纳结构，裁剪出的大量样品膜在水平传送带间歇性转动出料时与废料自由杂乱的堆积在地上，这样非常容易造成样品膜排序混乱，即使预留的粘连点也容易被拉断，不利于后续的分离、整理、标记、分发工作。

因此，对裁剪后的样品裁切膜进行样品膜和废料的自动分离，并保持样品膜按照设计顺序排列的相关技术成为了相关单位的重要需求。

发明内容

本发明提供一种装配式建筑工厂预制钢结构下料样品膜裁剪系统，其关键在于：包括样品裁剪机和样品剥离机；

所述样品裁剪机包括裁剪支撑，在所述裁剪支撑上设有自由滑动机构，在该自由滑动机构上设有自动裁剪刀具，在所述自动裁剪刀具下方设有水平传送带，所述水平传送带的一端朝向所述样品剥离机；

所述样品剥离机包括两个相互正对设置的膜边限位槽，所述膜边限位槽水平设置，所述膜边限位槽的长度方向与所述水平传送带的传送方向平行，两个所述膜边限位槽分别对应所述水平传送带的两侧边缘，所述膜边限位槽的一端朝向并靠近所述水平传送带；

所述样品剥离机还包括矩形的分离台，所述分离台位于所述膜边限位槽下方，所述分离台倾斜设置，所述分离台的上边缘朝向所述水平传送带，所述分离台的下边缘远离所述水平传送带。

附图说明

图1为样品膜在样品裁切膜上的布局示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为图2的e部放大图；

图4为样品剥离机y的立体结构示意图；

图5为样品剥离机y的剖面结构示意图；

图6为图5的m部放大图；

图7为图5的n部放大图；

图8为压边组件5的结构示意图；

图9为样品裁切模和静电膜在样品剥离机y上的绕设示意图；

图10为图9的s部放大图；

图11为图9的v部放大图；

图12为压紧槽22、样品裁切模和膜边压轮54的配合关系示意图；

图13为样品整理机z的结构示意图；

图14为样品整理机z的剖面结构示意图；

图15为图14的f部放大图；

图16为静电-样品复合膜在整理机z上的绕设示意图；

图17为图16的g部放大图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图2、3、4、5、6、7、8、13、14、15所示，一种装配式建筑工厂预制钢结构下料样品膜裁剪系统，包括依次设置的样品裁剪机x、样品剥离机y和样品整理机z；

所述样品裁剪机x包括裁剪支撑x2，在所述裁剪支撑x2上设有自由滑动机构，在该自由滑动机构上设有自动裁剪刀具x5，在所述自动裁剪刀具x5下方设有水平传送带x1，所述水平传送带x1的一端朝向所述样品剥离机y；

作为一种具体的实施方式：所述自由滑动机构包括第一滑轨x3和第二滑轨x4，在所述裁剪支撑x2上水平正对设有两个互相平行的所述第一滑轨x3，两个所述第一滑轨x3之间设有所述水平传送带x1，所述水平传送带x1的传送方向与所述第一滑轨x3的长度方向平行，在所述水平传送带x1上方跨设有水平设置的所述第二滑轨x4，所述第二滑轨x4的长度方向与所述第一滑轨x3的长度方向垂直，所述第二滑轨x4的两端分别与两个所述第一滑轨x3滑动装配，在所述第二滑轨x4上滑动装配有所述自动裁剪刀具x5，所述自动裁剪刀具x5朝向所述水平传送带x1，在所述水平传送带x1一端的所述裁剪支撑x2上设有裁切膜辊x6，该裁切膜辊x6的辊轴与所述水平传送带x1的传送方向垂直，所述水平传送带x1的另一端朝向所述样品剥离机y。

作为另一种具体的实施方式，所述自由滑动机构为机械臂。

所述样品剥离机y包括两个相互平行且正对设置的支撑板1、两个相互正对设置的膜边限位槽2，所述支撑板1与所述膜边限位槽2一一对应，所述支撑板1竖向设置，所述膜边限位槽2水平铺设在对应的所述支撑板1的上边缘，所述膜边限位槽2的一端形成进料端，所述膜边限位槽2的另一端形成出料端，所述膜边限位槽2的长度方向与所述水平传送带x1的传送方向平行，两个所述膜边限位槽2分别对应所述水平传送带x1的两侧边缘，所述膜边限位槽2的一端朝向并靠近所述水平传送带x1；

两个所述支撑板1之间设有矩形的分离台3，所述分离台3位于所述膜边限位槽2下方，所述分离台3倾斜设置，所述分离台3的上边缘与所述支撑板1相垂直，所述分离台3的上边缘朝向所述膜边限位槽2的进料端，所述分离台3的下边缘向所述膜边限位槽2的出料方向延伸；

两个所述支撑板1之间还设有静电膜放卷辊12、收料辊13和废料辊14，所述静电膜放卷辊12、收料辊13和废料辊14的轴线均与所述支撑板1垂直，所述静电膜放卷辊12位于所述分离台3的上游，所述静电膜放卷辊12位于所述分离台3的上边缘下方，在所述静电膜放卷辊12上方设有涨紧辊15，该涨紧辊15的轴线与所述支撑板1垂直，所述涨紧辊15的两端分别通过轴承安装在所述支撑板1上，所述涨紧辊15靠近所述分离台3的上边缘，所述收料辊13靠近所述分离台3的下边缘，所述废料辊14靠近所述膜边限位槽2的出料端，所述收料辊13和废料辊14分别由伺服电机19驱动；

在两个所述支撑板1之间设有两个贴合压辊17，所述贴合压辊17的辊轴与所述支撑板1垂直，所述贴合压辊17的两端分别通过连杆18安装在所述支撑板1上，所述连杆18与所述支撑板1相平行，所述连杆18的一端与所述贴合压辊17的端部铰接，所述连杆18的另一端与所述支撑板1相铰接，所述连杆18倾斜设置，所述连杆18的上端朝向所述膜边限位槽2的进料端，所述连杆18的下端朝向所述膜边限位槽2的出料端，所述贴合压辊17通过自重落在所述分离台3的上表面，一个所述贴合压辊17靠近所述过渡导向板41的下边缘，另一个所述贴合压辊17靠近所述收料辊13。

在所述支撑板1上对应所述分离台3设有弹性顶推机构7，该弹性顶推机构7作用于所述分离台3，使所述分离台3的上表面与所述收料辊13的外辊面保持贴合；

一种弹性顶推机构7的具体形式是，其包括顶推底座71，所述顶推底座71位于所述分离台3下方，所述顶推底座71固定在所述支撑板1的内壁，所述顶推底座71靠近所述分离台3下边缘，所述顶推底座71上设有朝向所述分离台3的限位孔，该限位孔内设有顶推弹簧72，所述顶推弹簧72一端伸出所述限位孔并与所述分离台3的下表面贴紧；

所述分离台3的内部设有气室，所述分离台3的上表面设有若干吸气孔，所述吸气孔的内端分别与所述气室连通，所述分离台3的下表面设有与所述气室连通的吸气接头31，所述吸气接头31连接有负压气源。

在两个所述支撑板1之间还连接有缓存台4，所述缓存台4的上表面与所述支撑板1的上边缘平齐，所述缓存台4的上游边缘延伸至所述膜边限位槽2的进料端端口，所述缓存台4的下游边缘延伸至所述分离台3的上边缘处；所述缓存台4的下游边缘还连接有过渡导向板41，所述过渡导向板41倾斜设置，所述过渡导向板41的上边缘与所述缓存台4的下游边缘连接，所述过渡导向板41的下边缘向所述膜边限位槽2的出料方向延伸，所述过渡导向板41的下边缘靠近所述分离台3的上表面，所述过渡导向板41的下边缘与所述分离台3的上表面之间留有过膜缝隙。

两个所述膜边限位槽2相互平行且位于同一水平高度，两个所述膜边限位槽2的开口相对设置；

在所述支撑板1上分别设有压边组件5，所述压边组件5包括立柱51、悬挑板52和反力板53，所述立柱51和所述反力板53分别竖向设置，所述悬挑板52水平设置，所述立柱51的下端与对应的所述支撑板1的外壁固定连接，所述悬挑板52的一个边缘固定连接在所述立柱51的上端，所述悬挑板52向内跨过对应的所述膜边限位槽2并伸向两个所述支撑板1之间的区域，所述悬挑板52的伸出端边缘与所述反力板53的上端固定连接，所述反力板53的下部安装有膜边压轮54，所述膜边压轮54位于所述反力板53和所述立柱51之间，所述膜边压轮54的轮轴竖向设置，所述膜边压轮54从所述膜边限位槽2的开口伸入，在所述膜边压轮54外套设有橡胶圈，所述膜边压轮54的外轮面与所述膜边限位槽2的槽底内壁贴合并压紧。

所述膜边限位槽2包括依次连接的异形卷曲槽21、压紧槽22和收口槽23；其中所述异形卷曲槽21由矩形的条形板材弯曲而成，所述条形板材水平设置，所述条形板材的一端摊平形成所述膜边限位槽2的进料端，所述条形板材的内侧边缘朝向两个所述支撑板1之间的区域，所述条形板材的内侧边缘平行于所述支撑板1，所述条形板材的外侧边缘沿其长度方向逐渐从其上方向内侧弯折，所述异形卷曲槽21与所述压紧槽22的端部接通并自然过渡；

所述压紧槽22和所述收口槽23均为直线通槽，所述压紧槽22的开口宽度大于所述收口槽23的开口宽度，所述压紧槽22的端部与所述收口槽23的端部接通并自然过渡，所述收口槽23的开口宽度为1-2mm；

所述支撑板1的上边缘为支撑平面，所述异形卷曲槽21、压紧槽22和收口槽23均固定在所述支撑平面上，在所述支撑板1上对应同一个所述压紧槽22设有两个所述压边组件5，两个所述压边组件5沿所述压紧槽22的长度方向分布，所述过渡导向板41位于两个所述压边组件5之间。

在所述支撑板1上边缘的支撑平面上还分别设有折边压辊16，所述折边压辊16靠近所述膜边限位槽2的出料端，所述折边压辊16位于所述膜边限位槽2的出料端和所述废料辊14之间，所述折边压辊16的辊轴与所述废料辊14的辊轴平行，所述折边压辊16的外辊面与所述支撑平面贴合并压紧。

在两个所述支撑板1之间还跨设有吹气机构6，所述吹气机构6包括两排气嘴组61，所述气嘴组61包括若干一字排列的气嘴，同一排所有所述气嘴的排列方向与所述支撑板1垂直；一排所述气嘴组61为上气嘴组，其朝向所述过渡导向板41的上边缘；另一排所述气嘴组61为下气嘴组，其朝向所述过渡导向板41的下边缘，所有所述气嘴均连接有正压气源，所述分离台3、静电膜放卷辊12、收料辊13和涨紧辊15均位于所述膜边限位槽2下方。

所述样品整理机z位于所述样品剥离机y的下游出料方向；

所述样品整理机z包括两个平行且正对设置的整理机支板z1，所述整理机支板z1竖向设置，两个所述整理机支板z1之间设有复合膜放卷辊z2和静电膜收卷辊z3，所述复合膜放卷辊z2和静电膜收卷辊z3均垂直于所述整理机支板z1，所述复合膜放卷辊z2位于所述静电膜收卷辊z3正上方；

还包括整理皮带机z4、顶膜片z5和刮膜片z6，所述整理皮带机z4的传送方向水平设置，所述整理皮带机z4的一端伸入两个所述整理机支板z1之间，所述顶膜片z5和刮膜片z6分别与所述整理机支板z1固定，所述顶膜片z5和刮膜片z6相对设置，所述顶膜片z5和所述刮膜片z6之间形成分离缝隙。

所述顶膜片z5呈条板状，所述顶膜片z5的两端分别与两个所述整理机支板z1固定连接，所述顶膜片z5水平设置，所述顶膜片z5的一个侧边形成顶膜边，所述顶膜片z5的另一个侧边远离所述整理皮带机z4，所述顶膜边靠近所述整理皮带机z4的伸入端，所述刮膜片z6上设有一个直线的刮膜边，所述刮膜边与所述顶膜边平行，所述刮膜边朝向所述顶膜边，所述刮膜边和所述顶膜边之间形成所述分离缝隙。

所述刮膜片z6呈条板状，所述刮膜片z6的两端分别与两个所述整理机支板z1固定连接，所述整理皮带机z4位于所述顶膜片z5的下方，所述刮膜片z6倾斜设置，所述刮膜片z6的上侧边缘形成所述刮膜边，所述刮膜片z6的上侧边缘靠近并贴合所述整理皮带机z4的皮带；所述整理皮带机z4通过皮带机支架z7固定在所述整理机支板z1上。

结合图9、10、11、12、16、17可以看出，以上装置的使用方法/过程是，

裁切膜辊x6上套装有样品裁切膜卷，经自动裁剪刀具x5的裁剪后，在样品裁切膜上裁剪出各种样品膜，样品膜伴随原样品裁切膜在水平传送带x1传送，样品裁切膜出料后，其两侧边缘部分进入所述膜边限位槽2内，膜边限位槽2的作用是完成样品裁切膜出料边缘部分的弯折，以使膜边压轮54能将其压紧在膜边限位槽2的槽底内壁(具体是压紧槽22的槽底内壁)，并保持样品裁切膜以水平或趋于水平的姿态前进，其中异形卷曲槽21的作用是使样品裁切膜的边缘部分通过其引导由水平状态向弯折状态转变，其无法对样品裁切膜的内部区域进行拉扯，因而需要设置缓存台4对样品裁切膜的内部区域提供持续的支撑；

在所述静电膜放卷辊12上套装有静电膜卷，静电膜绕过涨紧辊15后从所述过渡导向板41下边缘与所述分离台3上表面之间的过膜缝隙拉至并平铺在所述分离台3的上表面，并由贴合压辊17压在分离台3的上表面，最后再卷绕在所述收料辊13上；

当裁剪出的样品膜到达过渡导向板41处时，样品膜在自重作用下，随样品裁切膜前进持续掉落，并沿过渡导向板41下滑至分离台3上，并通过静电吸附在静电膜的上表面，最终与静电膜一起按顺序卷绕在所述收料辊13上，按图7所示的方向，收料辊13是逆时针收卷。当收料辊13持续收卷时，其直径不断增大，其推动分离台3绕第一转轴11向下转动，而弹性顶推机构7则能使推动分离台3的上表面始终与收料辊13的外辊面持续贴合，这样能避免将静电膜拉扯脱离分离台3。裁剪完全完成后，收料辊13上也卷绕得到静电-样品复合膜。

其中上气嘴组的作用是辅助样品膜与样品裁切膜分离，并保持样品膜与过渡导向板41的上表面贴合，所述下气嘴组的作用是保持样品膜持续与过渡导向板41的上表面贴合，使样品膜以贴合的姿态贴上静电膜；特别是对于小片(尺寸较小)的样品膜，气嘴组的作用尤为显著。两个贴合压辊17的作用是：在分离台3的上下料两端保持样品膜与静电膜的贴合状态，其中位于上方的贴合压辊17还能辅助拉断粘连点。

样品裁切膜的剩余部分继续前进，其边缘部分经过收口槽23的折叠进行初步挤压，再经过折边压辊16的二次挤压，最终由废料辊14进行收卷。折边压辊16能辅助样品裁切膜的拉伸，避免其向中部塌陷，造成废料辊14上收卷集中在中部。

所述膜边限位槽2、缓存台4、过渡导向板41和分离台3应该尽量保持光滑，控制四者的表面粗糙度在1mm以下更优，以降低其与样品裁切膜、静电膜的摩擦。

由伺服电机19带动的收料辊13和废料辊14应该与所述水平传送带x1匹配转动，其控制程序相关内容为现有技术；正压气源和负压气源的结构也为现有技术；所述静电膜放卷辊12、收料辊13、废料辊14上需要随时装取辊筒，其应该是便于拆装的结构，这种便于拆装的辊筒结构在薄膜、布料生产行业非常常见，也属于现有技术；以上均不再赘述；而气嘴出口的风速、以及吸气孔与静电膜之间的吸附真空度等值依照样品裁切膜、静电膜的厚度而不同，根据实际情况进行调试即可。

得到静电-样品复合膜后，将其从样品剥离机y上取下，并安装在复合膜放卷辊z2上进行反向退卷，将复合膜拉至顶膜片z5和刮膜片z6之间的分离缝隙，再卷绕在静电膜收卷辊z3上；分离缝隙的宽度≥静电膜的厚度，分离缝隙的宽度＜(静电膜的厚度+样品膜的厚度)。这样，通过顶膜片z5和刮膜片z6的作用，静电吸附在静电膜上的样品膜按顺序被重新分离并下落至整理皮带机z4上，所述整理皮带机z4的伸出端形成收集整理工位，工人站立于收集整理工位即可快速、有序的收集、整理样品膜，显著提高了可靠性效率。

有益效果：采用本发明的技术方案，能快速、高效、高质量的完成膜片裁剪、分离、整理、排序、收纳等工作，避免膜材裁剪机裁剪出的样品膜出现顺序混乱。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。