一種地膜自動卸卷機的制作方法

本發明屬于地膜制造技術領域，尤其涉及一種地膜自動卸卷機。

背景技術：

地膜覆蓋具有增溫、保水、保肥、改善土壤理化性質，提高土壤肥力，抑制雜草生長，減輕病害的作用，在連續降雨的情況下還有降低濕度的功能，從而促進植株的生長發育，提早開花結果，增加產量、減少勞動力成本等作用，因此覆蓋地膜已成為農業生產應對氣候變化、提高產量的必不可少的手段。然而，地膜生產設備的整體化自動技術卻依然十分落后。

地膜生產的卸卷的上一道工序為地膜生產，地膜自地膜生產機上生產下來后被輸送至卸卷部分進行收卷，現有技術中地膜生產的卸卷部分仍然以人工操作為主，在卷輥收膜的過程中，通常由人工用眼睛觀察卷輥上收卷的薄膜的直徑來判斷卷輥上收卷到的塑料薄膜是否達到合適的范圍，這種方式誤差較大，容易造成卷輥上收膜過多或過少，如果收膜過多，將會超過卷輥的承受能力，容易壓彎卷輥，且人工難以搬運，如果收膜過少，則需要更過的卷輥來進行收膜，造成浪費。另外，現有的卷輥在收到足夠的塑料薄膜后，基本采用人工把收滿塑料薄膜的卷輥從地膜生產機上搬下來，這個過程勞動強度大、工作效率低。

對于目前市場上出現的一些具備自動卸卷功能的地膜生產設備而言，在卸料的過程中，需要把卷輥從機架的出料口放置到支撐架上，在換卷的過程中，則需要把卷輥先從支撐架提升放置于機架的出料口，再從出料口轉移到預換卷位置。在這兩個過程中，現有的地膜生產設備通過兩個氣缸或同步托舉卷輥向上或向下移動，這需要氣缸伸出的行程比較長，因此托舉著卷輥移動的過程中存在一定的安全隱患。另外，滿卷的卷輥重量較大，對氣缸產生較大的承受力，影響氣缸的穩定性，甚至影響到整個設備的工作效率。而且實際應用過程中，發現以氣缸為主的動力裝置具有移動速度慢，調節不夠靈活的缺點，不能完全適應多種規格地膜的生產，且使用時容易受到氣源壓力不穩定的影響而導致不夠穩定，氣缸類動力裝置對工作環境的要求較為苛刻，大大影響了其使用范圍。

此外，現有的地膜生產設備缺少有效地自動存送卷輥和自動存儲成品的結構，卷輥的存送以及收膜完成后卷輥的存放很大程度上還是依賴人工，這不僅增加了工作人員的勞動強度，還增加了企業的人工成本。

由此可見，現有技術有待于進一步的改進和提高。

技術實現要素：

本發明為避免上述現有技術存在的不足之處，提供了一種地膜自動卸卷機，以克服人工切斷收膜、人工卸放卷輥所帶來的缺陷。

本發明所采用的技術方案為：

一種地膜自動卸卷機，包括機架，機架上設置有空輥存放區、滿輥存放區及收卷區，空輥存放區放置有多根未纏繞地膜的空卷輥，滿輥存放區用于存放纏繞規定厚度地膜的滿卷輥，收卷區設置有一個或多個地膜纏繞工位，各地膜纏繞工位均包括用于完成空卷輥的地膜纏繞的工作位以及用于對卷輥進行纏繞收尾和暫時存放滿卷輥的結束位，各工作位處均設置有電子計米器；所述機架上還設置有用于將空卷輥從空輥存放區運送至各工作位、將在各工作位完成地膜纏繞后的滿卷輥自工作位運送至結束位、并將滿卷輥自結束位運送至滿輥存放區的動力裝置。

各所述工作位包括第一滾筒和第二滾筒，各結束位均包括第三滾筒和第四滾筒，屬于同一地膜纏繞工位的第一、第二、第三及第四滾筒的轉動方向一致，相鄰兩地膜纏繞工位的第一滾筒的轉動方向相反；各空卷輥在動力裝置的作用下被運送至工作位后，空卷輥在第一、第二滾筒的摩擦帶動下轉動以進行地膜的卷繞，第三、第四滾筒的上方用于對滿卷輥進行纏繞收尾和暫時存放。

所述動力裝置包括直線驅動機構、水平移動機構和豎向移動機構，所述水平移動機構包括兩條相互平行的水平滑臺，豎向移動機構包括兩根相互平行的豎向滑臺，其中一條豎向滑臺與一條水平滑臺相連，另一條豎向滑臺與另一條水平滑臺相連，各豎向滑臺的底端均設置有用于抓取卷輥的機械手。

所述直線驅動機構包括用于驅動水平滑臺做水平直線運動的水平驅動組件以及用于驅動豎向滑臺做上下直線運動的升降驅動組件。

兩條所述水平滑臺之間的距離大于卷輥的長度，兩個豎向滑臺下降抓取卷輥時，兩個豎向滑臺底端的機械手抓取的是卷輥的輥軸兩端部。

所述地膜自動卸卷機還包括與地膜纏繞工位數量相同的切刀裝置，切刀裝置設置在各地膜纏繞工位的第二滾筒和第三滾筒之間。

各工作位的第一滾筒的下方均設置有用于將地膜輸送至第一滾筒的改向滾筒。

所述空輥存放區包括空輥存儲位和空輥待取位，所述空輥存儲位預存有多根空卷輥；所述豎向滑臺底端的機械手自空輥待取位抓取空卷輥，空輥待取位內的空卷輥被取后，由空輥存儲位內的空卷輥進入空輥待取位以進行補位。

所述空輥存放區設置有第一傾斜板架，空輥存儲位及空輥待取位均設置在該第一傾斜板架上，空輥存儲位與空輥待取位之間設置有第一擋板，空輥存儲位的背面設置有彈射器，空輥待取位內的空卷輥被取完后，彈射器發動，空卷輥自空輥存放區彈射至空輥待取位，以待下一輪的抓取。

所述滿輥存放區設置有用于存儲多根滿卷輥的第二傾斜板架，第二傾斜板架的末端設置有第二擋板。

由于采用了上述技術方案，本發明所取得的有益效果為：

1、本發明通過電子計米器來準確判斷卷輥上收卷地膜的半徑是否達到要求，其檢測靈活準確，且使用方便。

2、利用本發明能夠實現卷輥安全、平穩、快速的移動，而且在轉移過程中保證了移動的平穩性和可靠性，有效地提高了工作效率，降低了工人的勞動強度。

3、本發明通過切刀裝置對卷繞完成后的卷輥進行地膜切割，保證了切邊的整齊性，提高了產品質量，降低了工人的勞動強度。

4、本發明具有自動存送卷輥和自動存儲成品的功能，使得一個工人可以同時照看多臺設備，為企業節省了大量的人工成本，增加了企業的競爭力。

5、本發明結構簡單緊湊，便于安裝維修，自動化程度高，節省了人力成本。

附圖說明

圖1為本發明的結構簡圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為本發明的工位示意圖。

其中，

1、第一滾筒2、第二滾筒3、第三滾筒4、第四滾筒5、地膜6、改向滾筒7、水平滑臺8、豎向滑臺9、機械手10、切刀裝置11、直線電機12、空輥待取位13、空輥存儲位14、第一傾斜板架15、彈射器16、空卷輥17、第二傾斜板架18、滿卷輥19、第二擋板20、滿輥存放區21、工作位22、結束位

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明并不限于這些實施例。

如圖1至圖3所示，一種地膜自動卸卷機，包括機架，機架上設置有空輥存放區、滿輥存放區20及收卷區，空輥存放區放置有多根未纏繞地膜5的空卷輥16，滿輥存放區用于存放纏繞規定厚度地膜5的滿卷輥18。卷輥上具體的成膜厚度根據實際要求進行設定。為了使各區域之間的分界更加清楚且容易表達，圖1中的畫設了虛線。

下面以收卷區設置有兩個地膜纏繞工位為例對本發明作進一步的說明：各地膜纏繞工位均包括用于完成空卷輥16的地膜纏繞的工作位21以及用于對卷輥進行纏繞收尾和暫時存放滿卷輥18的結束位22。如圖3所示，各所述工作位21包括第一滾筒1和第二滾筒2，各結束位22均包括第三滾筒3和第四滾筒4，屬于同一地膜纏繞工位的第一、第二、第三及第四滾筒的轉動方向一致，相鄰兩地膜纏繞工位的第一滾筒1的轉動方向相反，也就是說相鄰兩地膜纏繞工位的各滾筒的轉動方向相反。各工作位21的第一滾筒1的下方均設置有用于將地膜5輸送至第一滾筒1的改向滾筒6。

圖3中，地膜5附近的箭頭代表了地膜5的傳輸方向，第一、第二、第三、第四滾筒上的箭頭代表了各滾筒的轉動方向。各空卷輥16在下述動力裝置的作用下被運送至工作位21后，空卷輥16在第一、第二滾筒的摩擦帶動下轉動以進行地膜5的卷繞，第三、第四滾筒的上方用于地膜切斷后的滿卷輥纏繞收尾和滿卷輥18的暫時存放，滿卷輥可在第三、第四滾筒的摩擦帶動下轉動。

為了準確地判斷卷輥上收卷地膜的半徑是否達到要求，在各工作位21處均設置有電子計米器以準確計量卷輥上所纏繞的地膜的長度。因電子計米器的結構及原理已相對成熟，在此不再對電子計米器的結構和原理做詳細說明。

所述機架上還設置有用于將空卷輥16從空輥存放區運送至各工作位21、將在各工作位21完成地膜纏繞后的滿卷輥自工作位21運送至結束位22、并將滿卷輥18自結束位22運送至滿輥存放區20的動力裝置。

所述動力裝置包括直線驅動機構、水平移動機構和豎向移動機構，所述水平移動機構包括兩條相互平行的水平滑臺7，豎向移動機構包括兩根相互平行的豎向滑臺8，其中一條豎向滑臺與一條水平滑臺相連，另一條豎向滑臺與另一條水平滑臺相連。各豎向滑臺8的底端均設置有用于抓取卷輥的機械手9。兩條所述水平滑臺7之間的距離大于卷輥的長度，兩個豎向滑臺8下降抓取卷輥時，兩個豎向滑臺8底端的機械手9抓取的是卷輥的輥軸兩端部，從而避免了機械手9抓取卷輥上纏繞地膜的部分而對地膜造成損傷。

當然，與動力裝置配套的，還包括用于控制直線驅動機構運轉的控制系統。所述直線驅動機構包括用于驅動水平滑臺7做水平直線運動的水平驅動組件以及用于驅動豎向滑臺8做上下直線運動的升降驅動組件。不論是水平驅動組件還是升降驅動組件，其結構組成可以有多種方式，如水平驅動組件和升降驅動組件均包括直線電機11，水平滑臺7在與其對應的直線電機的驅動下做水平直線運動，豎向滑臺8在與其對應的直線電機的驅動下做升降運動。

需要說明的是，水平滑臺7和豎向滑臺8分別做直線運動的驅動方式并不僅僅局限于上述的由直線電機直接驅動的方式，還可以通過其他直線驅動方式來實現，例如電機+滾珠絲杠副的結構形式，水平滑臺7和豎向滑臺8分別與對應的滾珠絲杠副相連，滾珠絲杠副在電機的帶動下運轉，從而分別帶動水平滑臺7、豎向滑臺8做直線運動。

因此，水平滑臺7和豎向滑臺8做直線運動的驅動方式并不局限于上述的例舉形式，只要能夠實現帶動水平滑臺7的水平直線運動和豎向滑臺8的直線升降運動即可。

所述地膜自動卸卷機還包括與地膜纏繞工位數量相同的切刀裝置10，切刀裝置10設置在各地膜纏繞工位的第二滾筒2和第三滾筒3之間。當卷輥自工作位21被抓取至結束位22后，切刀裝置10迅速完成對卷輥上地膜的切割，保證了切邊的整齊性，同時卷輥在第三、第四滾筒的帶動下繼續轉動，完成地膜尾邊的卷繞。

所述空輥存放區包括空輥存儲位13和空輥待取位12，所述空輥存儲位13預存有多根空卷輥；所述豎向滑臺8底端的機械手9自空輥待取位12抓取空卷輥16，空輥待取位12內的空卷輥16被取后，由空輥存儲位13內的空卷輥16進入空輥待取位12以進行補位。所述空輥存放區設置有第一傾斜板架14，空輥存儲位13及空輥待取位12均設置在該第一傾斜板架14上，空輥存儲位13與空輥待取位12之間設置有第一擋板，空輥存儲位13的背面設置有彈射器15，空輥待取位12內的空卷輥16被取完后，彈射器15發動，空卷輥16自空輥存放區13彈射至空輥待取位12，以待下一輪的抓取。第一傾斜板架14的設置方便了空卷輥16的自動滾落，克服了平板盛放所帶來的需要人工滾動空卷輥至空輥存儲位13與空輥待取位12交界處的所帶來的勞動強度的加大和人工成本的升高。

所述滿輥存放區20設置有第二傾斜板架17，第二傾斜板架17的末端設置有第二擋板19滿卷輥18自結束位22被運送至第二傾斜板架17的頂端處，滿卷輥即可自動滾落并排列整齊，一方面減少了豎向滑臺8的工作行程，另一方面減少了人工整理滿輥存放區所帶來的工作量的增加，同時當需要裝卸滿卷輥時，打開第二擋板19即可完成自動裝卸，大大降低了勞動強度。

下面對本發明的工作原理做簡要說明：初始狀態下，各地膜纏繞工位的結束位22進行卷輥的纏繞收尾或暫時存放收尾完成的滿卷輥，同時各地膜纏繞工位的工作位21上預先放置一根空卷輥16，之后，整個卸卷機開始工作，各工作位21上的電子計米器分別對工作位21上正在進行地膜纏繞的卷輥進行纏繞地膜長度的計量，如果電子計米器檢測到某一工作位21上的卷輥達到所需的地膜纏繞長度，則水平滑臺7和豎向滑臺8在直線驅動機構的帶動下開始移動，直至豎向滑臺8恰好位于工作位21的上方，豎向滑臺8在升降驅動組件的帶動下下降，機械手9抓取該工作位上的卷輥至于該工作位屬于同一地膜纏繞工位的結束位22處，同時，該工作位和結束位之間的切刀裝置10迅速完成對卷輥上地膜的切割，保證了切邊的整齊性，同時卷輥在該結束位的第三、第四滾筒的帶動下繼續轉動，完成地膜尾邊的卷繞。水平滑臺7和豎向滑臺8在直線驅動機構的帶動下運動至空輥待取位12的上方，豎向滑臺8下降，機械手9抓取空輥待取位12處的空卷輥16，豎向滑臺8上升，豎向滑臺8和水平滑臺7在直線驅動機構的帶動下運動至上述已經沒有卷輥的工作位處，與此同時，彈射器15發動，將空卷輥16自存儲位13彈至空輥待取位12進行補位。豎向滑臺8下降，機械手9釋放空卷輥16至該工作位，之后豎向滑臺8和水平滑臺7繼續運動至上述存有滿卷輥的結束位處，抓取滿卷輥并將其運送至滿輥存放區。如此循環往復，進行地膜的纏繞、卷輥的輸送及成品的存放。

本發明中可以單個地膜纏繞工位進行工作，也可兩個或多個地膜纏繞工位同時進行工作。如果多個工作位21同時達到地膜纏繞長度要求，則遵循先到先服務的原則進行處理，即水平滑臺7和豎向滑臺8先運動至哪個工作位，則先對該工作位進行處理。當然，為了進一步提高工作效率，還可以設置對應每個地膜纏繞工位設置一套動力裝置，但相應的為了使各動力裝置之間不會發生碰撞，還需設置配套的縱向移動機構。

本發明中未述及的部分采用或借鑒已有技術即可實現。

此外，術語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明的精神所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。