CN100522565C - 编织软管通孔机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种编织软管通孔机，它包括机架及其上的传动部分、执行部分和控制部分，其特征在于执行部分包括等径的一对前压辊及其加压气缸和一对后压辊及其加压气缸，以及前后两对等径压辊之间握持的一根钢丝，该钢丝的直径与工艺要求的编织软管直径相同，长度大于两对等径压辊的直径及其间距之和；控制部分采用PLC，它可根据前、后两对压辊转动角度的要求交替释放对其的加压控制；传动机构包括电机及其驱动的前、后两套孪生轮系和前、后支撑辊，使前、后两对压辊交替做间歇转动；前、后支撑辊分别安装在所述前、后上、下压辊的前方和后方，其上表面高度位置与钢丝高度位置一致。本发明采用机械手段取代人工操作，可连续完成复合材料编织软管挂胶通孔任务，加工效率和产品质量大幅提高。

Description

编织软管通孔机

技术领域

本发明涉及编织复合材料制造技术，具体为一种编织软管特别是小孔径编织软管通孔机，主要用于编织软管复合材料的复合挂胶工序，国际专利主分类号拟为Int.C1 B26F 3/00(2006.01)。

背景技术

编织复合材料由编织物支撑体及树脂胶复合构成。对于编织物支撑体为管状织物(特别是小孔经编织软管织物)而言，因其较软，实际截面不为圆形，织物不是“管状”，且形状不固定，因而其内孔直径及圆度均不能满足挂胶工艺要求，至使挂胶复合工艺实施困难，无法采用机械规模生产。目前的办法只是手工操作，即编织软管挂胶前需要人工用细钢丝穿入编织软管的孔内通孔，支撑开编织软管为实际的“管状”，然后挂胶复合。很显然，目前编织软管手工通孔的方法耗费工时，效率很低，非常不经济，且产品质量的稳定性和一致性也难于保证，不能规模批量生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，设计一种编织软管通孔机，它采用机械方法替代传统手工操作，实施编织软管的内孔通孔，以便顺利挂胶操作，提高效率，增加产量，且稳定质量，可实现工业化规模生产。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：设计一种编织软管通孔机，它包括机架及其上的传动部分、执行部分和控制部分，其特征在于所述的执行部分包括等径的一对前压辊及其加压气缸和一对后压辊及其加压气缸，以及前后两对等径压辊之间握持的一根钢丝，该钢丝的直径与工艺要求的编织软管直径相同，长度大于两对等径压辊的直径及其间距之和；所述控制部分采用PLC，它可根据前、后两对压辊转动角度的要求交替释放对其的加压控制；所述的传动机构包括电机及其驱动的前、后两套孪生轮系和前、后支撑辊，使前、后两对压辊交替做间歇转动；所述轮系包括前上压辊轴、前下压辊轴、后上压辊轴、后下压辊轴及其上分别安装的前上压辊、前下压辊、后上压辊、后下压辊；前、后大齿轮分别空套在前、后下压辊轴上，且相互啮合；前、后棘轮分别安装在前、后下压辊轴上，同向安装的前、后棘爪与前、后棘轮配置，并分别安装在前、后大齿轮上；与前、后大齿轮同轴分别安装的还有前、后下小齿轮和前、后下压辊；所述的前、后下小齿轮分别与前、后上小齿轮啮合，前、后上小齿轮分别安装在前、后上压辊轴上；所述前、后上压辊分别安装在前、后上压辊轴上；所述前、后两对压辊之间握持有所述的钢丝；所述的电机依次经曲柄、连杆与所述后大齿轮机械驱动连接；所述的前、后支撑辊分别安装在所述前、后两对压辊的前方和后方，其上表面高度位置与所述的钢丝高度位置一致。

与现有技术相比，本发明编织软管通孔机采用机械手段取代人工操作，可连续完成复合材料编织软管挂胶通孔任务，具有设计巧妙，结构简单，调整容易，加工效率和产品质量大幅提高等特点。

附图说明

图1为本发明编织软管通孔机一种实施例的结构及其工作原理示意图；

图2为本发明编织软管通孔机一种实施例的传动结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图进一步叙述本发明：

本发明设计的编织软管通孔机(以下简称通孔机，参见图1、2)，它包括机架(图中未画出)及其上的传动部分、执行部分和控制部分，其特征在于所述的执行部分包括等径的一对前压辊1、3及其加压气缸5和一对后压辊2、4及其加压气缸6，以及前后两对等径的压辊1、3和2、4之间握持的一根钢丝8，该钢丝8的直径与工艺要求的编织软管9(以下简称软管)直径相同，长度大于两对等径压辊的直径及其间距之和；所述控制部分采用PLC，它可根据前、后压辊转动角度的要求交替释放对其的加压控制，使其交替做间歇转动；所述的传动机构包括电机(图中未画出)及其驱动的前、后两套孪生轮系和前、后支撑辊7、7’，可使前、后两对压辊交替做间歇转动；所述轮系包括前上压辊轴22、前下压辊轴20、后上压辊轴17、后下压辊轴15及其上分别安装的前上压辊1、前下压辊3、后上压辊2、后下压辊4；前、后大齿轮12’、12分别空套在前、后下压辊轴20、15上，且相互啮合；前、后棘轮19、14分别安装在前、后下压辊轴20、15上，同向安装的前、后棘爪18、13与前、后棘轮19、14配置，并分别安装在前、后大齿轮12’、12上，前、后大齿轮12’、12转动时，通过棘爪18、13分别推动前、后棘轮19、14转动。；与前、后大齿轮12’、12同轴分别安装的还有前、后下小齿轮21、16和前、后下压辊3、4；所述的前、后下小齿轮21、16分别与前、后上小齿轮21’、16’啮合，前、后上小齿轮21’、16’分别安装在前、后上压辊轴22、17上；所述前、后上压辊1、2分别安装在前、后上压辊轴22、17上；所述前、后两对压辊之间握持有所述的钢丝8；所述的电机依次经曲柄10、连杆11与所述后大齿轮12机械驱动连接；所述的前、后支撑辊7、7’分别安装在所述前、后两对压辊的前方和后方，其上表面的高度位置与所述的钢丝8高度位置一致。

本发明通孔机的传动机构工作原理如下：所述的曲柄10、连杆11、后大齿轮12组成曲柄摇杆机构，后大齿轮12相当于摇杆。当曲柄10匀速转动时，摇杆往复摆动，即相当于摇杆的后大齿轮12做往复转动。本机构开始工作时，电机直接带动曲柄10匀速转动，再通过连杆11带动相当于摇杆的后大齿轮12逆时针转动一个工艺角度。由于后大齿轮12空套在后下压辊轴15上，因此该轴并不运动，但与后大齿轮12连接的棘爪13会同样转动一个工艺角度，通过棘爪13同时推动后棘轮14也同样转动一个工艺角度。由于后棘轮14固装在后下压辊轴15上，因此后下压辊轴15也要转动一个工艺角度。由于后下压辊4也固装在后下压辊轴15上，因此它也要同样转动一个工艺角度；与此同时，安装在后下压辊轴15上的后下小齿轮16同样要转动一个工艺角度，并带动与其啮合的后上小齿轮16’转动同样的一个工艺角度，同时也相应地带动后上压辊轴17和固装其上的后上压辊2转动同样的一个工艺角度。由于啮合的后上、下小齿轮16、16’等径等齿孪生设计，因此可保证同轴等径的后上压辊2和后下压辊4同步反向转动相同的工艺角度。该工艺角度对应的弧长即是软管9被喂入两对前、后两压辊压持点M、N之间的长度，也可称为通孔长度或喂入长度。

当后大齿轮12由连杆11带动逆时针转动时，与之啮合的前大齿轮12’顺时针转过同样角度。因其是空套在前下压辊轴20上，因此该轴并不运动；同时，因为此时的前大齿轮12’做顺时针转动，故安装在前大齿轮12’上的棘爪18在棘轮19上滑过，棘轮19静止不动，从而，与前大齿轮12’同轴安装的前下小齿轮21、前下压辊3静止不动，与前下小齿轮21啮合的前上小齿轮21’以及与前上小齿轮21’同轴安装的前上压辊轴1也静止不动。由于前上压辊轴1与前下压辊3静止，在M点形成对软管9和钢丝8的压持。

当后大齿轮12由连杆11带动顺时针转动时，棘爪13在棘轮14上滑过，棘轮14静止不动，从而，与后大齿轮12同轴安装的后下小齿轮16、前下压辊4静止不动，与后下小齿轮16啮合的后上小齿轮16’以及与后上小齿轮16’同轴安装的前上压辊轴2也静止不动。由于前上压辊轴2与前下压辊4静止，在N点形成对软管9和钢丝8的压持。

当后大齿轮12由连杆11带动顺时针转动时，与之啮合的前大齿轮12’逆时针转过同样角度。因前大齿轮12’是空套在前下压辊轴20上，因此该轴并不运动；同时，因为此时的前大齿轮12’做顺时针转动，故安装在前大齿轮12’上的棘爪18推动前棘轮19也同样转动一个工艺角度。由于前棘轮19固装在前下压辊轴20上，因此前下压辊轴20也要转动一个工艺角度。由于前下压辊3也固装在前下压辊轴20上，因此它也要同样转动一个工艺角度；与此同时，安装在前下压辊轴20上的前下小齿轮21同样要转动一个工艺角度，并带动与其啮合的前上小齿轮21’转动同样的一个工艺角度，同时也相应地带动前上压辊轴22和固装其上的前上压辊1转动同样的一个工艺角度。由于啮合的前上、下小齿轮21、21’等径等齿孪生设计，因此可保证同轴等径的前上压辊1和前下压辊2同步反向转动相同的工艺角度。该工艺角度对应的弧长即是软管9在前、后两对压辊压持点M、N之间被输出的长度，也可称为通孔长度或喂入长度。

本发明通孔机的工作原理是(参见图1)：首先把编织软管9套在所述的钢丝8上，前、后两个支承辊7和7’牵引编织软管9由后向前喂入通孔机。所述的前、后两对加压气缸5与6分别使前压辊1与3和后压辊2与4产生对软管9所需的压持力或握持力。由PLC通过电磁阀(图中未画出)控制所述的一对前压辊1、3和一对后压辊2、4的加压过程。由前述的传动机构实现一对前压辊1、3和一对后压辊2、4的间歇转动过程，使软管9间歇性向前移动，插入软管9内孔中的钢丝8则因前、后压辊1、3和2、4的交替握持而静止不动，保证软管9通孔工作的间歇而连续地顺利进行。

本发明通孔机的工作循环过程如下(参见图1、2)：1.后加压气缸6的上、下腔均与气源联通，确保后加压气缸6的活塞杆静止，使后上、下压辊之间距离不变，在N点使软管9和钢丝8之间形成适当大小的压力，使软管9既可随后上、下压辊的转动而移动，又能与钢丝8产生相对滑动，完成通孔的输入过程。前加压气缸5的上腔与气源联通，下腔排气，产生向下的作用力，可在M点对软管9和钢丝8形成较大的压力，使两者保持静止，确保后压辊的输入动作顺利完成。对前后压辊的加压过程是根据后大齿轮12的顺时针或逆时针运动状态，由PLC通过电磁阀控制前、后两对加压气缸5与6完成的。上后压辊2顺时针转动一定角度，因传动机构设计后下压辊4也同时逆时针转动相同的角度。在后压辊2、4转动时，前压辊1、3静止不动。这是由于大齿轮12与12’啮合，转动方向相反，而棘轮14、19的齿向相同，所以，两个棘轮14、19可交替间歇转动，从而使前压辊1、3和后压辊2、4交替静止或转动。软管9在后压辊2与4的转动摩擦力带动下局部向前移动所转动角度对应的后压辊外圆弧长长度。由于前压辊1与3对软管9的压力大于后压辊2与4对软管9的压力，故所述钢丝8不会运动，同时软管9亦未整体移动，因此在两压辊压持点之间的软管9可产生一定长度的拥皱。这拥皱后的软管9长度与拥皱前或喂入的软管9长度之差为通孔长度，也即机器输出长度，其长度与所述压辊的直径和转动角度有关。所述前、后两对压辊的转动角度可依据工艺要求设计，一般为30—90°。图示实施例设计为60°。

2.所述的前加压气缸5的上、下腔与气源联通，后加压气缸6的上腔与气源联通，下腔排气。所述的前加压气缸5的上、下腔与气源联通，确保前加压气缸5的活塞杆静止，使前上、下压辊之间距离不变，在M点使软管9和钢丝8之间形成适当大小的压力，使软管9既可随前上、下压辊的转动而移动，又能与钢丝8产生相对滑动，完成通孔的输出过程。后加压气缸6的上腔与气源联通，下腔排气，产生向下的作用力，可在N点对软管9和钢丝8形成较大的压力，使两者保持静止，确保前压辊的输出动作顺利完成。上前压辊1顺时针转动一定角度，该转动角度与所述的后压辊2、4转动角度相同，与此同时下前压辊3逆时针转动相同角度；前上、下压辊1、3转动时，所述的后上、下压辊2与4则因所述的机构原理处于静止状态不动。所述软管9在前压辊1与3的摩擦力带动下局部向前移动所转动角度对应的前压辊外圆弧长长度(即移动量或通孔长度是压辊所转动角度对应压辊外圆弧长)，完成所述的一个通孔长度，并被前支承辊7等量输出。由于后压辊2与4对软管9的压力大于前压辊1与3对软管9的压力，故所述的钢丝8仍保持不动，同时软管9亦未整体移动。这时前、后压辊压持点M和N之间的软管9恢复平直。不断重复上述工作循环，则软管9由后向前间歇性移动或蠕动运行，连续完成对软管9通孔任务。

本发明所述钢丝8的直径应与所述的软管9内径相配合，以满足通孔孔径的要求。很显然，不同内径或直径的软管9要配用不同的钢丝8。本发明实施例通孔机加工软管9的适用范围是孔径不超过5mm。这意味着所述的钢丝8的直径范围也不超过5mm。但本发明不受实施例的限制。

本发明所述的控制部分采用PLC。它可根据前上、下压辊1、3和后上、下压辊2、4转动角度的要求交替释放对其的加压控制，以便传动机构使其交替做间歇转动。PLC实现这种控制功能很容易，是简单现有技术。

本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (3)

1.一种编织软管通孔机，它包括机架及其上的传动部分、执行部分和控制部分，其特征在于所述的执行部分包括等径的一对前压辊及其加压气缸和一对后压辊及其加压气缸，以及前后两对等径压辊之间握持的一根钢丝，该钢丝的直径与工艺要求的编织软管直径相同，长度大于两对等径压辊的直径及其间距之和；所述控制部分采用PLC，它可根据前、后两对压辊转动角度的要求交替释放对其的加压控制；所述的传动机构包括电机及其驱动的前、后两套孪生轮系和前、后支撑辊，使前、后两对压辊交替做间歇转动；所述轮系包括前上压辊轴、前下压辊轴、后上压辊轴、后下压辊轴及其上分别安装的前上压辊、前下压辊、后上压辊、后下压辊；前、后大齿轮分别空套在前、后下压辊轴上，且相互啮合；前、后棘轮分别安装在前、后下压辊轴上，同向安装的前、后棘爪与前、后棘轮配置，并分别安装在前、后大齿轮上；与前、后大齿轮同轴分别安装的还有前、后下小齿轮和前、后下压辊；所述的前、后下小齿轮分别与前、后上小齿轮啮合，前、后上小齿轮分别安装在前、后上压辊轴上；所述前、后上压辊分别安装在前、后上压辊轴上；所述前、后两对压辊之间握持有所述的钢丝；所述的电机依次经曲柄、连杆与所述后大齿轮机械驱动连接；所述的前、后支撑辊分别安装在所述前、后两对压辊的前方和后方，其上表面高度位置与所述的钢丝高度位置一致。

2.根据权利要求1所述的编织软管通孔机，其特征在于所述的钢丝的直径范围不超过5mm。

3.根据权利要求1或2所述的编织软管通孔机，其特征在于所述的前、后两对压辊的转动角度为30—90°。

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