CN101180145A - 矩形线材卷线机 - Google Patents
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Abstract
一种卷线机,构造为可以在不使用卷饶线材的芯部的情况下卷饶半刚性矩形线材,产生自由站立的线材卷。所述卷线机包括:线材弯曲机构,所述机构包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件在线材被线材保持组件固定时以一角度来弯曲线材的选定部分;线材送进机构,用于容纳来自线材拉拔机构的线材并将一长度的线材送到线材弯曲机构;以及控制器,连接到线材拉拔机构、线材弯曲机构和线材送进机构,以控制它们的操作,用于在沿着它的预定位置顺序地弯曲线材,以便于生产具有预定的几何形状的线材卷。
Description
技术领域
本发明涉及卷线机。本发明更具体的涉及一种用于在不使用芯部的情况下卷饶半刚性线材,得到自由站立(free-standing)线材卷的机器。
背景技术
在本领域中卷线机是公知的。它们一般设置有旋转的芯部,在该芯部上卷饶线材。在一些情况下,芯部是成品的一部分。在这种情况下,当在其上卷饶了预定匝数时完成线材卷完成。
在其它情况下,例如生产空气蛇管(air coil)时,芯部不是成品的一部分。在这样的情况下,线材卷必须从芯部上移开。已经有很多技术被设计用来完成这个过程。例如,芯部可以由可分离的部分制成,这样设计以便于允许芯部的尺寸减小,借此有助于芯部从线材卷的移除。
这种卷线机不是很适合于卷饶相对较大的矩形线材或其它非圆形的半刚性线材。实际上,将这些类型的线材保持在旋转的芯部上所需的力往往会削弱或破坏线材的电绝缘,导致线材卷不可用。
发明内容
本发明的一个目的是提供依照改进的卷线机,用于卷饶矩形线材以及其它相对较大的非圆线材。
通过阅读下述仅参考附图的例子对本发明的实施例进行的非限制性描述,本发明的其它目的、优点和特征将更加明显。
具体地说,依照本发明的第一方面,提供了一种线材卷线机,包括:
线材弯曲机构,包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件在线材被线材保持组件固定时以一角度来弯曲线材的选定部分;
线材送进机构,用于容纳从连续送进装置而来的线材并用于将一长度的线材送到线材弯曲机构;以及
控制器,连接到线材弯曲机构和送进机构两者,以控制线材弯曲机构和线材送进机构的操作,用于在沿着线材的预定位置顺序地弯曲线材,以便于生产具有预定的几何形状的线材卷。
根据本发明的第二方面,提供了一种线材卷线机,包括:
线材弯曲机构,包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件用于在线材被线材保持组件固定时将线材的选定部分弯曲;
线材送进机构,用于容纳从连续送进装置而来的线材并将线材送到线材弯曲机构;以及
控制器,连接到线材弯曲机构和送进机构,用以控制线材弯曲机构和线材送进机构的操作,以形成以线材的长度顺序和中间的弯曲角度为特征的线材卷;所述控制器被构造为可以控制线材送进机构,以顺序地将所述长度顺序的线材送到线材长度的两个顺序送进之间的线材弯曲机构,以控制线材弯曲机构来弯曲具有相应的中间角度的线材。
根据本发明的第三方面,提供了一种线材卷线机,包括:
线材弯曲机构,包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件在线材被线材保持组件固定时以一角度来弯曲线材的选定部分;
线材送进机构,用于容纳从连续送进装置而来的线材并将一长度的线材送到线材弯曲机构;以及
控制器,连接到线材弯曲机构和送进机构,用以依照预定的顺序控制线材弯曲机构和线材送进机构,以便生产具有以线材的顺序长度和中间的弯曲角度为特征的预定几何形状的线材卷。
最终,根据本发明的第四方面,提供了一种线材卷线机,包括:
线材固定装置,用于选择性地固定线材;
线材弯曲装置,用于在线材被线材固定装置固定时以一角度来弯曲将所述线材的选定部分;
线材送进装置,用于容纳从连续送进装置而来的线材并将一定长度的线材送到线材弯曲装置;以及
控制装置,连接到线材固定装置、线材弯曲装置和线材送进装置;控制器被构造为可以控制线材送进机构和线材弯曲机构的操作,用以在沿线材长度方向的预定位置处顺序地弯曲线材,以便于生产具有预定几何形状的线材卷。
通过阅读下述仅参考附图的例子对本发明的实施例进行的非限制性描述,本发明的其它目的、优点和特征将更加明显。
附图说明
附图中:
图1是示出了依照本发明第一示意性实施例的矩形线材卷线机的前透视图;
图2是图1的机器的后透视图;
图3是图1的机器的俯视平面图;
图4是图1的机器的前立面图;
图5是图1的机器的线材送进机构和线材弯曲机构的透视图;
图6是图5的线材送进机构的线材夹持部分的侧立面图;
图7是图1的机器的线材卷饶机构的局部分解图;
图8-20是图7的线材卷饶机构的俯视平面图,示出了卷饶一线材卷的顺序;
图21是已完成的矩形线材线材卷的透视图;
图22是示出了依照本发明第二示意性实施例的矩形线材卷线机的前透视图;
图23是图22的机器的俯视平面图;
图24是图22的机器的前立面图;
图25是图25的机器的线材剥皮机构的前右透视图;
图26是图25的线材剥皮机构的后透视图;
图27是图25的线材剥皮机构的前立面图,示出了在静止位置的线材剥皮机构;
图28是图25的线材剥皮机构的前立面图,示出了在线材啮合位置的线材剥皮机构;
图29是图25的线材剥皮机构的前立面图,示出了在线材剥皮位置运动的线材剥皮机构;
图30是沿图29的30-30线取出的前立面近视图,示出了线材剥皮机构的剥皮爪和摩擦指杆;
图31是图22的机器的线材切割机构的透视图;
图32是图31的线材切割机构的侧立面图;
图33是与图32类似的侧立面图,示出了线材切割结构的操作;以及
图34是从图23上的线34-34取出的图22的机器的线材弯曲机构和线材切割机构的俯视平面近视图,进一步示出了线材切割机构的操作。
具体实施例
一般地说,本公开内容涉及一种卷线机,其构造为可以在不使用卷饶线材的芯部的情况下卷饶半刚性线材,生产自由站立的线材卷。所述卷线机包括线材拉拔机构、线材送进机构和线材弯曲机构,这些机构都由控制器控制。在操作中,线材的送进被控制为可以在弯曲预定的角度之前从线材拉拔机构将预定长度的连续线材送到线材弯曲机构。重复这个过程直到线材卷完成。
现在转到附图的图1到图4,将描述依照本发明的第一示意性实施例的矩形线材卷线机10。卷线机10包括线材拉拔机构12、线材送进机构14以及线材弯曲机构16,这些机构都由设置有接口19的控制器18控制。为了安全起见,透明罩20可移除地定位在线材送进机构14的上方。
线材拉拔机构12的目的是从卷盘22上展开一定长度的线材,以便于以一般地恒定和适度的拉力将线材供应到送进机构14。线材送进机构14随后将精确长度的线材送到线材弯曲机构16,所述线材弯曲机构16将线材精确地弯曲到预定和可控制的角度。控制器18控制这些机构,从而随后产生线材卷,诸如图21的具有所需的规格和尺寸的线材卷132。
如图2和图3中更好地看到,线材拉拔机构12包括轴24,在该轴24上安装有卷盘22。轴24经由两个轴台(pillow block)28和30而被保持在卷线机10的框架26上。轴24包括皮带轮(pulley)25,该皮带轮25用于经由驱动带29将轴24连接到电机27。电机27连接到控制器18,从而控制器18可以控制线材经由电机27从卷盘22的展开。轴24、电机27和驱动带29可以被其它可以由控制器18控制的卷盘驱动装置部分地、完全地或辅助地替换。
线材拉拔机构12还包括经由线性轴承36安装到轨道34的可移动滑座(carriage)32,以允许滑座32相对于卷盘22纵向移动(见箭头38)。可移动滑座32包括弓形线材引导器42,该弓形线材引导器42包括被辊46隔开的两个平行的板44。气动的缸体40使可移动滑座32向离开卷盘22的方向偏置,以在其上保持拉力。缸体40是封闭式的回路。限位开关(未示出)用于将滑座的位置数据供应给控制器18。
将对本领域的技术人员更明显的是,滑座32允许以相对恒定的水平将线材供应到线材送进机构14。在操作中,可移动滑座32进一步允许在卷盘22展开一定长度的线材后通过自动调整线材上的拉力,在一般地恒定和适当的拉力下供应线材到线材送进组件14。当限位开关(未示出)检测到滑座32的限制位置时,信号被传到控制器18,该控制器18激活电机27以展开另一长度的线材。重复该过程,从而线材送进机构14总是具有足够长度的线材用于操作。滑座32进一步防止线材送进机构14不得不拉动卷盘22的全部或可变的负载。
转到图4,线材拉拔机构12还包括可调整的线材矫直器48,该矫直器48在将拉拔的线材供应到线材送进机构14之前将其弄直。可调整的线材矫直器48包括底部辊50和可调整地向底部辊50偏置的顶部辊52。这种矫直器是本领域公知的,因此此处将不对它进行更详细的讨论。当然,矫直器可以具有允许弄直线材的其它形式。
本领域技术人员将会理解,当电机27旋转卷盘22时,线材从卷盘22上展开。当这发生时,滑座32通过缸体40离开卷盘而偏置,保持拉拔线材的拉力。
即使依照本发明的第一示意性实施例的拉拔机构包括滑座32——其提供了上述的拉紧和调平(leveling)功能,但依照本发明的其他实施例的拉拔机构可以设置有两个分开的机构,一个用于调平功能而另一个用于拉紧从卷盘22而来的线材。例如,任何适当地安装到框架上的偏置皮带轮可以用于确保线材与送进机构14平齐。线材矫直器48也可以起到调平器的作用。
附图的图5示出了线材送进机构14和线材弯曲机构16。线材送进机构14的目的是在控制器18的控制下重复地将预定长度的线材送到线材弯曲机构16,以生产具有预定尺寸的线材卷。
线材送进机构14包括延伸的线材导向器72,以将线材70从线材拉拔机构14引导到线材弯曲机构16和线材送进器53。延伸的线材导向器72包括槽73,该槽73的构造和尺寸为可以容纳线材70。
线材送进器53包括通过电伺服电机作动的、线性可移动的台架54。例如,已发现由THK CO.,LTD公司制造的线性可移动台架是合适的。台架54可以由此在控制器18的控制下沿箭头55的方向移动。应该注意的是,在图5中,台架54示出为在它的最左边的位置上。
夹持臂56枢转地安装到可移动台架54上。更具体地说,夹持臂56固定的安装到轴58上,轴58枢转地安装到两个轴台60(只示出一个),该轴台60紧固在台架54上。
臂56的第一端62被进一步枢转地安装到作动器64上,该作动器64本身也被枢转地安装到台架54上。因此,作动器64可以使臂54绕轴58枢转(见图6中的箭头59)。
如从图6中更清楚看到,臂56的第二端66包括摩擦垫68,该摩擦垫68被构造为当臂56在图6虚线所示的线材夹持位置时可以正向地并摩擦地将线材70啮合到线材导向器72上。
本领域的技术人员将会理解,当臂56在图6虚线所示的线材夹持位置且台架54保持固定时,可以防止线材70移向线材弯曲机构16,允许线材拉拔机构12在电机27的作用下从卷盘22拉拔一些线材而不会往线材弯曲机构16送进不希望的线材长度。
此外,当臂56在线材夹持位置且可移动台架54沿线材弯曲机构16的方向移动时,线材70将被送进到线材弯曲机构16。由于可移动台架54的作动器非常精确,所以可以将精确长度的线材送到线材弯曲机构16。
现在将参考图7对线材弯曲机构16进行更详细的描述。机构16包括用于在弯曲过程中选择性地固定线材70的线材保持组件74和用于弯曲线材70的选定部分的线材弯曲组件76。
线材保持组件74包括限定了线材容纳支承部的托架78,设置有活塞82的作动器80安装在托架78上,该活塞82限定了可以在托架78的孔中滑动的可移动摩擦元件。组件74还包括通道元件84和顶板86,所述通道元件84设置有构造和尺寸为可以容纳线材70的通道85并限定了固定的摩擦元件,所述顶板86使元件84和托架78相互连接。
当活塞82从托架78的孔中延伸时,活塞82摩擦地接合线材70,此时可以防止线材70移动。
与图7中所示的相比,线材保持组件74可以相对于线材弯曲组件76具有不同的方位。例如,如图7所示的线材保持组件74可以被颠倒过来。
线材弯曲组件76包括紧固到框架26的底部87,固定地安装到底部87的固定辊88,以及可以绕由辊88限定的枢转轴线枢转的辊90。更具体地说,可枢转辊90固定地安装到作动器92上,所述作动器92安装到底部87。辊88和辊90都各自地包括周缘通道89和91,尺寸为可以合适地容纳线材70的尺寸。
现在转到附图的图8到图20,将参考允许产生图21所示的线材卷132的一匝的步骤来对送进和弯曲组件14和16的操作进行描述。
如现在将更具体描述的,通过连续地送进预定长度的线材并随后将线材弯曲到预定的角度并随后如有需要以一系列的长度和角度重复这两个步骤,从而获得线材卷的预定几何形状。
图8示出了通过线材送进机构14进行的线材的第一预定长度的送进(见箭头94)。该线材的第一长度等于线材卷的第一长边的长度加上线材卷头(lead)的长度。当已经送进精确的长度时,线材送进机构14停止且活塞82被作动,以防止线材运动。
然后,图9中,可枢转辊90枢转(见箭头96)第一预定角度,以严生线材卷的第一弯曲。应该注意的是弯曲部分的曲率半径等于辊88的通道的半径。还有,固定辊88和可枢转辊90之间的间隙——包括周缘通道89和91——是这样的:可以使线材70合适地安装在两个辊88和90之间,允许精确地弯曲。
在图10所示的步骤中,辊90通过作动器92回到它的静止位置(见箭头98),活塞82回到它的静止位置且通过送进机构14送进第二预定长度的线材70(见箭头100)。再次,当已经送进精确的长度之后,线材送进机构14停止且随后活塞82被作动,以防止线材运动。应该注意的是,最后一步与图8所示的步骤类似,其中只有送进到线材送进机构14的线材的第二预定长度与线材的第一预定长度不同。
本领域的技术人员将会明白,在弯曲过程中活塞82被作动以防止线材移动而在线材送进到弯曲机构时活塞82返回到它的静止位置。为了简洁起见,在下文中由作动器80导致的活塞82的运动将不再重复描述。
图11示出了线材卷的第二弯曲部的弯曲。为了形成该第二弯曲部,可枢转辊90枢转(见箭头102)第二预定角度。应该注意的是,尽管第二弯曲部的弯曲半径与第一弯曲部的弯曲半径相同,但是由于辊88决定弯曲半径,因此第二弯曲部形成的角度要小于第一弯曲部形成的角度,因为辊90在第二弯曲部中的运动比较大。
如图12所示,可枢转辊90返回它的原始位置(见箭头104),然后第三预定长度的线材被送进(见箭头106)。
然后第三弯曲部通过可枢转辊90的运动形成(见图13的箭头108)。
应该注意的是,第三预定长度与第二预定长度相等且第三弯曲部与第一弯曲部一样,以便于生产如图21所示的线材卷132。
显然,由于线材卷132是对称的,重复图8到13所示的操作顺序以形成线材卷132的第二半部分,将仅仅参考图14到图19简单的描述。
·图14:辊90的返回(箭头110);第四长度的线材送进(箭头112);
·图15:第四弯曲部的弯曲(箭头114);
·图16:辊90的返回(箭头116);第五长度的线材送进(箭头118);
·图17:第五弯曲部的弯曲(箭头120);
·图18:辊90的返回(箭头122);第六长度的线材送进(箭头124);以及
·图19:第六弯曲部的弯曲(箭头126);
一旦第六弯曲部完成,线材卷的第一匝就完成了。然后,这个过程可以重复预定数量的次数,以生产具有预定数量匝数的线材卷。当该过程被重复以生产另外数量的匝数时,送进到弯曲机构16的线材的第一预定长度当然小于第一匝时的第一预定长度,因为不必提供另外的长度用于线材卷头的长度。
如图20所示,一旦绕到预定数量匝数的线材,预定长度的线材被送进以完成线材卷(箭头130)。然后,线材自动地或手动地被切割,以生产如图21所示的线材卷132。
现在将参考图22到24对依照本发明第二实施例的矩形线材卷线机134进行描述。由于机器134与机器10非常相似,为了简洁起见,此处将仅仅更详细地描述两个机器10和134之间的差异之处。
除了线材拉拔机构12、线材送进机构14、线材弯曲机构16和控制器18之外,线材卷线机134进一步包括线材剥皮机构136和线材切割机构138。
线材剥皮机构136安装到框架26并处于线材拉拔机构12和线材送进机构14之间。然而,通过阅读下文可更清楚的看到,线材剥皮机构136可以处于卷盘22下游和线材切割机构138上游的任何位置。当然,线材剥皮机构136相对于线材可操作地定位。
现在将参考图25到29对线材剥皮机构136进行描述。
线材剥皮机构136包括两个相对的剥皮爪138、两个摩擦指杆(graterfinger)142、紧固到梁141上的线材夹紧机构144、线性作动器146以及真空装置(未示出),其中所示剥皮爪138安装在公用剥皮爪作动机构140上,该剥皮爪作动机构140可滑动地安装在梁141形式的框架部件上,所示摩擦指杆142每一个安装到各自的剥皮爪138上,所示线性作动器146用于选择性地沿梁141移动剥皮爪作动机构140。
梁141平行与线材送进机构14的延伸的线材导向器72。
每一个剥皮爪138都经由各自地互锁齿轮150枢转地安装到剥皮爪作动机构140的安装组件148部分上,用于在静止位置和线材接合位置之间作一致的枢转运动。剥皮爪138相对于线材送进路径定位,以便相对于线材70对称地相互面对。每一个剥皮爪138都包括在它的末端的切割边缘139。
剥皮爪作动机构140进一步包括整体地安装到两个剥皮爪138之一上的杠杆臂152以及一个作动器,所述作动器是缸体154的形式、可操作地连接到杠杆臂152上。更具体地说,杠杆臂152的末端156枢转地安装到缸体154的活塞158上。缸体154经由L形托架160安装到安装组件148。
如图26更好的所示,剥皮爪作动机构140经由滑动元件162和164和L形托架166可滑动地安装到梁141上,所述滑动元件162和164紧固到梁141上,所述L形托架166将安装组件148紧固到滑动元件164上。
线性作动器146包括缸体167,缸体167的活塞168连接到滑动元件164,以选择性地导致滑动元件162-164往复地相对运动。更具体地说,活塞168固定地安装到延伸板172的第一纵向端170,所述延伸板172的第二纵向端部经由长度可调的螺栓174紧固到滑动元件164。两个机械挡块176-178紧固到梁141上,用于限制剥皮爪作动机构140沿梁141的行程。
每一个摩擦指杆142都在它的末端包括刀口180。每个摩擦指杆142安都装到各自的剥皮爪138,从而当剥皮爪138处于线材接合位置时,刀口180与剥皮爪138的切割边缘139平齐。
线材夹紧机构144包括固定地安装到梁141的第一摩擦板182,以及第二摩擦板184,所述第二摩擦板184可以通过夹紧作动器组件186选择性地邻靠第一摩擦板182。夹紧作动器组件186包括经由安装托架190安装到梁141上的缸体188。缸体188的活塞192经由长度可调组件194连接到第二摩擦板184。由于这样的长度可调组件认为是本领域技术人员可理解的,故为了简洁起见,此处将不对它进行详细描述。
剥皮爪作动机构136、线材夹紧机构144和线性作动器146都由控制器18控制。
现在将参考图27-30对线材剥皮机构136的操作进行更详细的描述。
图27示出了处于静止位置的线材剥皮机构136,线材70从它的剥皮爪138之间通过。依照该位置,剥皮爪作动机构140的缸体154完全地延伸,剥皮爪138相互离开,且线性作动器146和线材夹紧机构144各自的缸体167和192完全地收回。
当控制器18检测到线材70将被剥皮的位置(图28)时,线材夹紧机构144被作动,导致第二摩擦板184移向第一摩擦板182直到与之接触(见箭头196),借此夹紧并固定线材70。
剥皮爪作动机构140也被作动,导致缸体154的活塞收回(见箭头198)。这升高了杠杆臂152,并将两个剥皮爪138一起闭合到线材70上(见箭头200)。
现在转到图29和30,线性作动器146开始活动,导致缸体167的延伸(见箭头202),这导致线材夹紧机构144的移位以及因此导致带有附在其上的摩擦指杆142的剥皮爪138的移位(见箭头204)。实现线材70的预定长度上的线性移位,以便对线材70的相应长度进行皮。摩擦指杆142被定位在相对于剥皮动作而言的爪的后方,允许移除任何残余的外壳和剥皮过程导致的芯部线材料206。而且,真空装置(见图29中的虚线)允许残余物的移除。
应该注意的是,由于控制器18精确地控制线材拉拔机构12的操作、线材送进机构14的操作、线材弯曲机构16的操作,以及它们的相对位置,可以容易地决定线材70应被剥皮的相对位置。
该步骤之后,线材剥皮机构136返回到图27的它的静止位置。
可对线材剥皮机构136的不同部件设置为不同的安装布置形式,而不背离本发明的精神和本质。
剥皮爪138可以采取允许精确地切割线材70的薄层的其它形式。同样,依照本发明的线材剥皮机构并不局限于矩形线材。当然,剥皮爪可以适用于对具有其它几何形状的线材剥皮。
剥皮爪作动机构可以采取允许选择性地闭合和分开两个剥皮爪138的其它形式。此外,两个剥皮爪138不是必须安装在公用的作动机构上或通过公用的线性作动器移动。事实上,可以因此设置分离的机构。
爪138可以如此构造和设置大小:以便可以对线材70的周边部分地或完全地剥皮。
暂时回到图22-24,线材切割机构138被安装到框架26上并接近线材弯曲机构16。
现在转到图31到34,现在将对线材切割机构138进行更详细的描述。
线材切割机构138包括切割器208,所述切割器208安装到框架26,以便于可以在相对于线材弯曲机构16的收回位置和用于切割线材70的延伸位置之间移动。切割器208包括可以通过控制器18操作的爪切割元件209。应该注意的是,线材切割机构138被构成以及相对于线材弯曲机构16定位为:当线材切割机构138位于它的延伸位置时,切割器208的切割元件209与线材弯曲机构16的通道元件84的通道限定的轴线交叉,并由此与线材70的路径交叉。
切割器208枢转地安装到支承托架210上,该支承托架210经由滑动元件214-216可滑动地安装到框架部件212。更具体地说,切割器208固定地安装到柱体218上。柱体218经由枢轴销220可枢转地安装到支承托架210上。第一缸体222允许枢转切割器208,所述第一缸体222的最近端224安装到支承托架210上且它的活塞228枢转地安装到柱体218上。紧固到框架部件212的第二缸体230允许用于沿着框架部件212平移支承托架210。通过控制器18控制第一缸体222和第二缸体230。
现在将参考图33和34对线材切割机构138的操作进行描述。
线材切割机构138最初位于相对于线材弯曲机构16而言的的收回位置,如图33和34中的实线所示。当处于该位置时,切割器208的顶部低于延伸线材导向器73,且更一般地说低于线材70的水平,以便于产生用于线材弯曲机构16的操作的空间。切割器208和线材弯曲机构16的相对位置可以从图24中更清楚的看到。
当线材弯曲机构16的完整的循环完成且线材卷132完全地形成(见图34中的虚线)时,线材切割机构138的第二缸体230首先被作动,以便于升起切割器208(见箭头232),然后第一缸体被作动,以便于将切割器208枢转向线材卷132(见箭头234)。然后切割元件209靠近,以切割线材70(见箭头236和图33中的虚线)。然后线材切割机构138回到如图24和31所示的它的收回位置。
如图34更好的所示,进一步相对于线材70的路径限定的轴线定位切割器208,以便于在它们之间限定一角度。这允许将爪切割元件209定位为垂直于所述轴线。
线材切割组件138还可以被安装到框架26或设置有它自己的独立的支承结构(未示出)。线材拉拔机构12、线材送进机构14、线材弯曲机构16、控制器18以及线材剥皮机构136也是如此。
本领域的技术人员将会明白本文所述的机器可以通过改变与线材接触的各种部件的尺寸来容易地适于弯曲不同的尺寸的矩形线材。
相似地,可以通过经由控制器18的接口19修改弯曲角度和送进长度来容易地调整线材卷的形状和尺寸。
即使已经参考矩形线材对依照本发明的线材卷线机进行了描述,但可以确信本领域技术人员可以使用本发明的教导来改进卷线机10或134使之适用于具有不同几何形状的线材。
同样,本领域技术人员可以容易的理解的是,即使上文中讨论的作动器是气动作动器,可以使用其它诸如水力或电力的这样的技术。
即使卷线机10和134都被已描述为具有单个控制器18,用以控制线材拉拔机构12,线材送进机构14,线材弯曲机构16,线材剥皮机构136和线材切割机构138的操作,但多个控制器(未示出)可以用于控制它们的操作,因此其中使用中央控制器(未示出)来协调它们的操作或使用通讯协议。
最终,本领域技术人员应理解,即使线材弯曲机包括本文所述的线材拉拔机构、线材送进机构、线材弯曲机构、线材切割机构以及线材剖开机构,但这些要素中的一些可以被修改或者省略。
虽然本发明已经在上文中通过它的实施例进行了描述,它可以被修改而不背离由所附权利要求所限定的本发明的精神和实质。
Claims (37)
1.一种线材卷线机,包括:
线材弯曲机构,包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件用于在所述线材被所述线材保持组件固定时以一角度来弯曲所述线材的选定部分;
线材送进机构,用于容纳从连续送进装置而来的所述线材并用于将具有第一长度的所述线材送到所述线材弯曲机构;以及
控制器,连接到所述线材弯曲机构和所述送进机构两者,以控制所述线材送进机构和所述线材弯曲机构的操作,用于在沿着所述线材的预定位置处顺序地弯曲所述线材,以便于生产具有预定几何形状的线材卷。
2.如权利要求1所述的线材卷线机,进一步包括线材拉拔机构,用于容纳线材的卷盘并且用于从所述卷盘上展开所述线材,以便作为所述连续送进装置将所述线材供应到所述线材送进机构。
3.如权利要求2所述的线材卷线机,其中,所述线材拉拔机构包括卷盘轴和卷盘驱动装置,所述卷盘轴用于容纳所述线材的卷盘,所述卷盘驱动装置连接到所述卷盘轴上,用于使所述卷盘轴机动化;所述卷盘驱动装置进一步连接到所述控制器,用于在所述控制器的控制之下精确地展开线材的所述卷盘。
4.如权利要求3所述的线材卷线机,其中,所述卷盘驱动装置包括电机和用于将所述卷盘轴连接到所述电机上的滑轮总成。
5.如权利要求3所述的线材卷线机,其中,所述线材拉拔机构进一步包括自拉紧组件,所述自拉紧组件位于所述轴的下游和所述线材送进机构的上游,用于以基本恒定的拉力将线材的预定的第二长度供应到所述线材送进组件;所述自拉紧组件连接到所述控制器,以便于可以由控制器控制。
6.如权利要求5所述的线材卷线机,其中,所述卷盘轴安装到框架上;所述自拉紧组件包括滑座和缸体,所述滑座安装到所述框架上,用于相对于所述卷盘轴纵向移动,所述缸体以闭合回路形式安装到所述卷盘轴和所述滑座两者上,用于使所述滑座偏离所述卷盘轴,以保持施加到展开的线材上的所述基本恒定的拉力;所述滑座进一步用于容纳从所述卷盘而来的展开的线材以及用于将所述展开的线材供应到所述线材送进机构。
7.如权利要求6所述的线材卷线机,其中,所述线材拉拔机构进一步包括连接到所述控制器的限位开关,用于将所述滑座的位置提供给所述控制器。
8.如权利要求6所述的线材卷线机,其中,所述线材送进机构包括延伸的线材导向器,以将所述线材从所述线材拉拔机构引导到所述线材弯曲机构;所述滑座相对于所述延伸的线材导向器而被构造和定位,以便于供应与所述延伸的线材导向器平齐的所述展开的线材。
9.如权利要求2所述的线材卷线机,其中,所述线材拉拔机构进一步包括线材矫直器,以矫直来自于所述卷盘的所述线材,生产经矫直的线材并用于将所述经矫直的线材供到所述线材送进机构。
10.如权利要求1所述的线材卷线机,其中,所述线材送进机构包括延伸的线材导向器,以将所述线材从所述连续送进装置引导到所述线材弯曲机构。
11.如权利要求10所述的线材卷线机,其中,所述延伸的线材导向器包括用于容纳所述线材的槽。
12.如权利要求10所述的线材卷线机,其中,所述线材送进机构进一步包括台架和夹持臂,所述台架可以沿着所述延伸的线材导向器移动,所述夹持臂安装到所述台架上且可以在静止位置和线材夹持位置之间移动,在所述线材夹持位置中,所述夹持臂将所述线材夹持到所述延伸的线材导向器上;所述台架和所述夹持臂都连接到所述控制器,以便可以被所述控制器控制;
借此,在操作中,所述线材送进机构将线材的第二长度送到所述线材弯曲机构,包括i)所述连续给料装置被停止,ii)所述夹持臂将所述线材夹持到所述延伸的线材导向器,以及iii)所述台架从与所述第二长度相应的距离移向所述线材弯曲机构。
13.如权利要求12所述的线材卷线机,其中,所述夹持臂包括第一端和第二端,所述第一端设置有摩擦垫,用于将所述线材啮合到所述延伸的线材导向器上;所述夹持臂通过在所述第一端和第二端之间限定了支点的中间点枢转地安装到所述台架上;所述夹持臂进一步包括将所述第二端安装到所述台上的作动器,用于使所述夹持臂在所述静止位置和所述线材夹持位置之间、绕所述支点枢转;所述作动器连接到所述控制器,以便于被所述控制器控制。
14.如权利要求1所述的线材卷线机,其中,所述线材保持组件包括i)具有孔的线材容纳支承件,用于容纳从所述线材送进机构而来的所述线材,ii)安装到所述线材容纳支承件的一侧上的固定摩擦元件,以及iii)可移动摩擦元件,用于选择性地与通过所述孔,处于所述线材在所述容纳支承件和所述固定摩擦元件中的线材啮合。
15.如权利要求1所述的线材卷线机,其中,所述线材弯曲组件包括底部、安装到所述底部的固定辊以及可枢转辊,所述可枢转辊安装到所述底部以便于绕所述固定辊枢转。
16.如权利要求15所述的线材卷线机,其中,所述可枢转辊固定地安装到作动器上,所述作动器枢转地安装到所述底部。
17.如权利要求15所述的线材卷线机,其中,所述固定辊和可枢转辊都包括周缘通道,所述周缘通道的尺寸为可以适当地容纳所述线材;所述固定辊和可枢转辊隔开一定的距离以便于在它们之间适当地容纳所述线材。
18.如权利要求1所述的线材卷线机,进一步包括线材剥皮机构,以给来自所述连续送进装置的第二长度的所述线材剥皮。
19.如权利要求18所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构连接到所述控制器,以便被所述控制器控制;所述第二长度由所述控制器决定。
20.如权利要求18所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构进一步包括至少一个剥皮爪、剥皮爪作动机构、线材夹紧机构以及线性作动器,其中,所述剥皮爪作动机构用于在相对于线材的静止位置和线材啮合位置之间移动所述至少一个剥皮爪,所述线材夹紧机构用于选择性地固定所述线材,所述线性作动器用于当所述线材被所述线材夹紧装置固定时使所述至少一个剥皮爪沿着所述线材移动所述第二长度;所述剥皮爪作动系统、所述线材夹紧机构和所述线性作动器连接到所述控制器,以便于可以被所述控制器控制。
21.如权利要求20所述的线材卷线机,其中,所述至少一个剥皮爪包括切割边缘;所述线材剥皮机构进一步包括至少一个摩擦指杆,所述指杆包括刀口且安装到所述至少一个剥皮爪的各自的一个上,使得当所述线材剥皮机构位于所述线材啮合位置时所述刀口和所述切割边缘平齐。
22.如权利要求20所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构进一步包括安装组件和至少一个杠杆臂,所述安装组件用于将所述至少一个剥皮爪安装到所述剥皮爪作动机构,所述至少一个杠杆臂用于将所述至少一个剥皮爪中各自的一个枢转地安装到所述安装组件;所述剥皮爪作动机构包括固定到所述安装组件的第一缸体,所述第一缸体可操作地连接到所述杠杆臂以及连接到所述控制器,以便于可以被控制器控制。
23.如权利要求20所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构安装到框架上,所述框架具有定位为平行于所述第二长度的框架部件;所述剥皮爪作动机构可滑动地安装到所述框架部件。
24.如权利要求23所述的线材卷线机,其中,所述线性作动器包括第二缸体,所述第二缸体紧固到所述框架部件上并连接到所述控制器,以便于可以被所述控制器控制;所述第二缸体具有紧固到所述剥皮爪作动机构上的可移动活塞,以允许所述剥皮爪作动机构沿着所述框架部件往复运动。
25.如权利要求24所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构进一部包括两个机械挡块,所述机械挡块固定到所述框架部件上,以限制所述剥皮爪作动机构沿着所述框架部件的行程。
26.如权利要求20所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构安装到框架上,所述框架具有定位为平行于所述第二长度的框架部件;所述线材夹紧机构包括第一摩擦板和第二摩擦板,所述第一摩擦板固定地安装到所述框架部件上,所述第二摩擦板用于通过紧固到所述框架的夹紧作动器选择性地邻靠所述第一摩擦板并将所述线材固定在二者之间。
27.如权利要求26所述的线材卷线机,其中,所述夹紧作动器包括缸体,所述缸体连接到所述控制器以便可以被控制器控制并可操作地连接到所述第二摩擦板,用于允许所述第二摩擦板进行朝向和离开所述第一摩擦板的往复运动。
28.如权利要求18所述的线材卷线机,其中,所述线材剥皮机构包括真空装置,用于从所述线材上去除由所述线材剥皮机构导致的残留物。
29.如权利要求1所述的线材卷线机,进一步包括线材切割机构,以切割所述线材;所述线材切割机构安装到邻近所述线材弯曲机构的框架上。
30.如权利要求29所述的线材卷线机,其中,所述线材切割机构包括安装到所述框架上的切割器,以便于可以在相对于所述线材弯曲机构的收回位置和用于切割所述线材的伸出位置之间移动;所述切割器连接到所述控制器,以便于可以被所述控制器控制。
31.如权利要求30所述的线材卷线机,其中,所述切割器固定地安装到柱体上;所述柱体可枢转地安装到支承托架上;所述支承托架可滑动地安装到所述框架的框架部件上;所述线材切割组件进一步包括第一缸体和第二缸体,所述第一缸体固定地安装到所述框架部件上,用于选择性地使所述支承托架沿着所述框架部件朝向和离开所述线材弯曲结构滑动,所述第二缸体紧固到所述支承托架上且具有紧固到所述柱体上的可移动活塞,用于选择性地使所述柱体朝向或离开所述线材弯曲机构枢转;所述第一缸体和第二缸体两者都连接到所述控制器,以便于可以被所述控制器控制。
32.如权利要求1所述的线材卷线机,其中,所述控制器包括第一控制器和第二控制器,所述第一控制器连接到所述线材送进机构,用于控制所述线材送进机构的所述操作,所述第二控制器连接到所述线材弯曲机构和所述线材送进机构,用于控制所述线材弯曲机构的所述操作。
33.如权利要求1所述的线材卷线机,其中,所述线材是半刚性线材。
34.如权利要求1所述的线材卷线机,其中,所述线材是矩形线材。
35.一种线材卷线机,包括:
线材弯曲机构,包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件用于在所述线材被所述线材保持组件固定时将所述线材的选定部分弯曲;
线材送进机构,用于容纳从连续送进装置而来的所述线材并将所述线材送到所述线材弯曲机构;以及
控制器,连接到所述线材送进机构和所述线材弯曲机构,用以控制所述线材送进机构和所述线材弯曲机构的操作,以形成以线材的长度顺序和中间的弯曲角度为特征的线材卷;所述控制器被构造为可以控制所述线材送进机构,以顺序地将所述长度顺序的线材送到线材长度的两个顺序送进之间的所述线材弯曲机构,以控制所述线材弯曲机构来弯曲具有相应的中间角度的所述线材。
36.一种线材卷线机,包括:
线材弯曲机构,包括线材保持组件和线材弯曲组件,所述线材保持组件用于选择性地固定线材,所述线材弯曲组件在所述线材被所述线材保持组件固定时将以一角度来弯曲所述线材的选定部分;
线材送进机构,用于容纳从连续送进装置而来的所述线材并将一定长度的所述线材送到所述线材弯曲机构;以及
控制器,连接到所述线材送进机构和所述线材弯曲机构,用以依照预定的顺序控制所述线材送进机构和所述线材弯曲机构,以便生产具有以线材的顺序长度和中间的弯曲角度为特征的预定几何形状的线材卷。
37.一种线材卷线机,包括:
线材固定装置,用于选择性地固定线材;
线材弯曲装置,用于在所述线材被所述线材固定装置固定时以一角度来弯曲将所述线材的选定部分;
线材送进装置,用于容纳从连续送进装置而来的所述线材并将一定长度的所述线材送到所述线材弯曲装置;以及
控制装置,连接到所述线材固定装置、所述线材弯曲装置和所述线材送进装置;控制器被构造为可以控制所述线材送进机构和所述线材弯曲机构的操作,用以在沿线材长度方向的预定位置处顺序地弯曲所述线材,以便于生产具有预定几何形状的线材卷。
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