一种自动收卷条状热熔胶粘剂新设备

张建

摘要：提供1种自动收卷热熔胶粘剂的新设备，适用于所生产的圆条状热熔胶粘剂在检测合格后，即刻收卷到特制的线盘上，多层整齐排列，在达到设定的长度后停止收卷，更换新盘。所研制的设备已经用于实际生产，效果良好。

关键词：热熔胶粘剂；PLC控制；自动排线收卷

由图1可见，挤出机挤出的条状热熔胶粘剂经冷水槽快速冷却，再由滚筒式牵引机牵引成形，通过调节牵引速度动态控制胶条直径，使其保持在合格公差范围内，经检测合格后放行，由专用的收卷机收卷，达到一定长度（重量）后，停止收卷，人工剪断胶条，完成换盘、重量校核。其中作为关键设备之一的产品盘收卷机，其性能不仅直接影响整条生产线的胶条收卷，而且还影响产品盘的收卷效果。目前国内热熔胶化工企业产品盘的收卷装置，只是借助电工行业电线电缆生产的专用辅助设备即机械工业部JB1291—73单螺杆塑料挤出机的排线装置，由于所绕制的对象不同，其机械式排线机构间隙大，传动部分容易磨损，调整繁琐，虽然排线跟踪收线，但由于排线螺距与实际线条直径不一致，导致胶条排列不紧密，从而造成胶条排线凌乱，收线效果差等缺陷暴露无遗。另外，以数控电路为控制元件的电子自动计米排线器[1]，由于所采用的数字电路现已淘汰，配件很难再从市场上买到，给生产和维修造成困难。

1 自动收卷条状热熔胶粘剂的新设备

1种新型热熔胶粘剂胶条产品盘收卷设备结构见图2，它由定位机构、检测机构、排线机构、收卷机构、控制系统和机架等组成。当胶条直径处于合格范围时，在线检测装置予以放行，由1台PLC控制器同时控制2台步进电机，1台步进电机通过精密丝杆驱动排线机构，另1台步进电机驱动收线机构同步工作，以基本相同的张紧力将胶条卷绕到产品小盘上，得到排线整齐，长度基本一致的产品盘。

1.1 定位机构、检测机构

通常热熔胶粘剂胶条在收卷时，有一定幅度的弹性跳动，用定位部件将这些动能吸收，有利于定径机构更准确地检测胶条的直径。其结构见图3之1。检测机构用于检测胶条的外形，确保胶条的外形符合产品形状公差要求。其结构见图3之2。当胶条的外形有气泡或瞬间凸出，检测机构及时卡住胶条，并触动紧急停车装置，使排线及收卷装置停止工作，及时报警要求人工处置。

1.2 排线机构

在胶条收卷过程中，对应收线速度，在收卷轴的轴向有一个排线的速度，此速度过慢，收卷的胶条就会挤压，甚至叠加爬高，使排线不能整齐。若过快，收卷的胶条没有贴紧挨着排线，留下的间隙被后面收卷的胶条填补，造成后面的一层排线高低不齐，从而造成整个产品盘收卷都不整齐。因此排线速度与收线速度相匹配至关重要。排线机构见图4。排线机构由步进电机1、滚珠丝杆、导向轴、直线轴承、安装支架和送丝部件组成。步进电机1的步距角是0.9°，每400个脉冲使电机旋转1周，直接用联轴节连接滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺距是4 mm，则螺母移动4毫米所需的脉冲数是：400个。排线机构移动4 mm需400个脉冲。这里还要解决的是胶条起始和结尾的加工工艺，就是要注意在产品盘中一层卷绕满后，自行返程卷绕下一层，胶条从一层爬上第2层，不能塌陷，也不能高起，不然再后面几层胶条的收卷就会随之低陷或隆起，外观不整齐。

1.3 收卷机构

其机构见图5。

由PLC控制的步进电机2（参见图5）通过件4链轮将动力传递给定制收卷盘1，并通过与定制盘同轴的2个光电转换器监测定制盘起始位置和转过的卷数，且这2个参数在操作面板上可根据需要设置，从而保证收卷机构的转动与排线机构的移动同步对应，也即每400个脉冲使步进电机2的轴转动1周，从而带动收卷盘同步转动1周。因胶条的直径是4 mm，因此，收卷盘每收卷1圈，排线机构需同步等距移动4 mm。由同1个控制器同时向步进电机1、2的驱动器发送脉冲，以保证这2个电机同步。另外，胶条的排线应具有一定的张紧力，使胶条能紧挨着整齐密排。

1.4 控制系统

电气控制的流程见图6。

本系统采用ARM结构嵌入式低功耗CPU为核心，主频400 MHz嵌入式工控机，通过RS485总线连接复绕PLC（XC3）、文本显示器（OP320A）、测径仪等。组成一主从测控系统，完成收卷速度、排线速度、节距、圈数、直径检测、定量（或定长）停机等一系列操作。

2 结论

所研制的设备已经用于某公司的热熔胶粘剂生产中，经连续1年多的生产实践，该套设备结构设计合理，使用方便，效果良好。

参考文献

[1]张文明.电子自动计米排线器：中国专利，ZL88221071.8[P]，1990-08-15.

[2]成大先.机械设计手册第1卷[M].第4版.北京：化学工业出版社，2004.

[3]成大先.机械设计手册第2卷[M].第4版.北京：化学工业出版社，2004.