CN101775724B - 一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，包括伺服电机、箱体、上挤胶辊、下挤胶辊、减震弹簧、接胶盒和温控系统；伺服电机安装在箱体上，上挤胶辊、下挤胶辊的两端分别固定在箱体两侧，能够自由转动，减震弹簧固定在下挤胶辊与箱体底部之间，接胶盒设置在下挤胶辊下方，下挤胶辊中设置加热棒和温度传感器，温控系统与加热棒和温度传感器组成温控回路，纤维从上挤胶辊和下挤胶辊之间穿过，受到两个滚筒的挤压，纤维上多余的胶液被挤压出来，并顺着两个滚筒流到接胶盒上。本发明能够连续调控纤维上胶量的大小，对纤维进行温度控制，保持胶液流动性，滚筒式挤压使胶液在纤维上的浸软更充分，装置对纤维的适应性更强，纤维不容易折断。

Description

一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置

技术领域

本发明涉及一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，属于机电控制技术领域。

背景技术

缠绕机上胶设备的作用是在缠绕机进行纤维缠绕之前在所用纤维上涂抹一层胶液，从上胶设备出来的纤维通常会附着比较多的胶液，需要采取另外的措施从纤维上除去一些胶液。纤维上涂抹胶液量的大小，通常称之为上胶量，直接影响到纤维缠绕的质量以及生产效率。现有调节上胶量的方法是让附着胶液的纤维通过一块金属刮胶板，刮胶板接触纤维，把多余的胶液挂掉。这种方法简单易行，在大多数缠绕机中得到采用，但刮胶板只能对上胶量做粗糙的调节，不能精确控制上胶量，而且胶液接触刮胶板的同时被刮胶板带走一部分热量，导致胶液流动性下降，影响缠绕的品质，随着产品工艺要求的不断提高这种方法已不能满足生产需求，需要对其进行改造。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，该装置采用两个间距可调的滚轮替代刮胶板，实现了上胶量可调的功能，根据不同的产品和生产环境调节上胶量大小，同时下滚轮中安装有加热棒，使纤维通过挤胶装置后温度保持不变，以保证胶液的流动性。

本发明的一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，包括伺服电机、箱体、上挤胶辊、下挤胶辊、减震弹簧、接胶盒和温控系统；

伺服电机安装在箱体上并且与箱体内部的丝杠同轴连接；上挤胶辊、下挤胶辊的两端分别固定在箱体两侧，上挤胶辊和下挤胶辊能够自由转动，上挤胶辊能够上下移动，改变与下挤胶辊之间的间隙；减震弹簧固定在下挤胶辊与箱体底部之间，起到减震的作用；接胶盒设置在下挤胶辊下方，将上挤胶辊和下挤胶辊挤出来的胶液回收；下挤胶辊中设置加热棒和温度传感器，温控系统与加热棒和温度传感器组成温控回路，温度传感器将下挤胶辊的温度信号传给温控系统，温控系统进行闭环PID控制，得到温度控制信号，根据温度控制信号对加热棒提供工作电压，在工作电压的作用下加热棒发热，使整个挤胶装置在预定温度下工作；

纤维从上挤胶辊和下挤胶辊之间穿过，受到两个滚筒的挤压，纤维上多余的胶液被挤压出来，并顺着两个滚筒流到接胶盒上。

本发明的优点在于：

(1)本发明所述的装置能够连续调控纤维上胶量的大小；

(2)本发明所述的装置能对纤维进行温度控制，保持胶液的流动性；

(3)本发明所述上滚筒和下滚筒的滚筒式挤压使胶液在纤维上的浸软更充分；

(4)本发明所述的装置对纤维的适应性更强，纤维不容易折断；

(5)本发明所述的装置装置安全性提高，操作更方便；

附图说明

图1是本发明的一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置的立体结构示意图；

图2是本发明的一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置右视图；

图3是本发明的箱体结构示意图；

图4是本发明的上挤胶辊的结构示意图；

图5是本发明的下挤胶辊的机构示意图；

图6是本发明的凹槽和凸缘配合的放大结构示意图。

图中：

1-伺服电机    2-箱体         3-上挤胶辊     4-下挤胶辊

5-减震弹簧    6-接胶盒       7-温控系统     8-纤维

201-箱体上板  202-箱体侧板   203-箱体下板   204-丝杠

205-小挡板    206-限位开关   207-弹簧端头

301-滑竿      302-上底板     303-上支架     304-上滚筒

305-限位块    306-凹槽

401下支架     402中轴        403下底板      404弹簧调整头

405加热棒     406下滚筒      407温度传感器  408-凸缘

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明是一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，如图1、图2所示，包括伺服电机1、箱体2、上挤胶辊3、下挤胶辊4、减震弹簧5、接胶盒6和温控系统7；

箱体2如图3所示，包括箱体上板201、箱体侧板202、箱体下板203、丝杠204、小挡板205、限位开关206和弹簧端头207。

箱体上板201、两块箱体侧板202和箱体下板203各板头尾相连，形成一个方形框架。箱体上板201中间安装丝杠204，箱体上板201的两端打有两个通孔，用于安装上挤胶辊3的滑竿301，两块箱体侧板202中下部各设置一块小挡板205，在其中一块箱体侧板202中上部竖直方向安装两个限位开关206，限位开关206是一个金属传感器，当有金属靠近时就会发出感应信号。箱体下板203上安装两个弹簧端头207，用来固定减震弹簧5。

伺服电机1安装在箱体上板201上并与丝杠204同轴连接。

上挤胶辊3如图4所示，包括滑竿301、上底板302、上支架303、上滚筒304和限位块305。

上滚筒304通过轴承安装在上支架303上，能够自由转动。上支架303上设置凹槽306，用于与下挤胶辊4的下支架401上的凸缘配合。上支架303安装在上底板302上，上底板303中间设有螺纹孔，螺纹孔与丝杠204配合，上底板303两端连接两根竖直的滑竿301，滑竿301从箱体上板201上的两个通孔中穿出；限位块305固定在上支架303上，与限位开关206同侧，限位块305为限位快关206能够感应到的金属。

下挤胶辊4如图5所示，包括下支架401、中轴402、下底板403、弹簧调整头404、加热棒405、下滚筒406和温度传感器407。

下滚筒406通过轴承安装在中轴402上，能够自由转动。中轴402一端沿轴向打盲孔A，盲孔A内安装加热棒405，另一端沿径向打盲孔B，盲孔B内安装温度传感器407，温度传感器407将温度信号传给温控系统7；加热棒405根据温控系统7的提供的电压对下滚筒406进行加热，使胶液保持缠绕所需的流动性，不会固结在纤维8上。中轴402两端通过螺纹连接固定在下支架401上。下支架401用螺栓连接在下底板403上，下支架401上设有凸缘408，用于配合上挤胶辊3的上支架303。下底板403上设置两个弹簧调整头404，弹簧调整头404的一端与减震弹簧5连接，另一端通过螺纹连接在下底板403上，下底板403的两端固定在箱体2的小挡板205上。

减震弹簧5的一端连接弹簧调整头404，另一端连接箱体2的弹簧端头207；安装减震弹簧5时给其一定的压力，使减震弹簧5处于压缩状态，安装好之后依靠减震弹簧5的反弹力将下挤胶辊4的下底板顶403固定在箱体侧板202内侧的小挡板205上。

接胶盒6为方形盒，安装在下挤胶辊4下方，是将上挤胶辊3和下挤胶辊4挤出来的胶液回收到盒中。

温控系统7可以直接在市场上购买，作用是温控系统7与加热棒405和温度传感器407组成温控回路，温度传感器407将下挤胶辊4的温度信号传给温控系统7，温控系统7进行闭环PID控制，得到温度控制信号，根据温度控制信号对加热棒405提供工作电压，在工作电压的作用下加热棒405发热，使整个挤胶装置在预定温度下工作。控制挤胶装置的工作温度，要求控制稳态误差在±5℃之内。

温控系统7控制过程：设置预定温度，温控系统7根据预定温度与温度传感器407传回的实测温度给出温度控制信号，温度控制信号经过PID环节调整转换成施加在加热棒405上的工作电压，在工作电压的激励下加热棒405工作，对纤维8进行加热。

纤维8从上滚筒304和下滚筒406之间穿过，受到两个滚筒的挤压，纤维8上多余的胶液被挤压出来，并顺着两个滚筒流到接胶盒6上，便于回收和处理；

伺服电机1的轴转动时，与轴连接的丝杠204也跟随转动，与丝杠204配合的上底板302相应的产生竖直方向上的运动，在上挤胶辊3运动的过程中，不能有沿竖直轴的转动，不然会改变纤维8的运行方向，影响后续的缠绕工作，两个滑竿301通过通孔起到了导轨的作用，限制上挤胶辊3沿竖直轴的转动。为了使上挤胶辊3只能严格的做上下平移运动，还采取了另外一个措施，在上挤胶辊3的上支架303上加工出凹槽306，在下挤胶辊4的下支架上401加工出凸缘408，如图6所示，凹槽306和凸缘408紧密配合，既保证了上挤胶辊3只能做严格上下平移运动，又保证了在上挤胶辊3运动的过程中不会与下挤胶辊发4生相对转动。上底板302带动上挤胶辊3上下运动，从而改变上滚筒304和下滚筒406之间的距离。纤维8上胶量的大小由两个滚筒之间的间距决定，间距大时被挤出的胶量小则上胶量大，间距小时被挤出的胶量大则上胶量小。

上挤胶辊3做上下运动的距离受到限位开关206和限位块305的限制，上挤胶辊3向下运动时，当位于下面的限位开关206感应到限位块305后向，伺服电机1发出停机信号，说明上挤胶辊3运动到下极限位置，伺服电机1停止工作；上挤胶辊3向上运动时，当位于上面的限位开关206感应到限位块305后，向伺服电机1发出停机信号，说明上挤胶辊3运动到上极限位置，伺服电机1停止工作。限制上挤胶辊3运动距离的作用是防止上挤胶辊3与下挤胶辊4距离太近夹断纤维8，同时也可以避免运动到极限位置后伺服电机1堵转烧毁。

在一般工作状态下，下挤胶辊的位置是固定的，如果纤维8上的胶粒过大的话，纤维8通过上挤胶辊3和下挤胶辊4之间的缝隙时会对下挤胶辊4瞬间产生很大的冲击力，导致下挤胶辊4被向下推开，上滚轮304与下滚轮406的间距增大，使纤维8能顺利通过，这种措施防止了因为胶粒过大无法通过而导致的纤维8断裂的情况发生。

Claims (4)

1.一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，其特征在于，包括伺服电机、箱体、上挤胶辊、下挤胶辊、减震弹簧、接胶盒和温控系统；

伺服电机安装在箱体上并且与箱体内部的丝杠同轴连接；上挤胶辊、下挤胶辊的两端分别固定在箱体两侧，上挤胶辊和下挤胶辊能够自由转动，上挤胶辊能够上下移动，改变与下挤胶辊之间的间隙；减震弹簧固定在下挤胶辊与箱体底部之间，起到减震的作用；接胶盒设置在下挤胶辊下方，将上挤胶辊和下挤胶辊挤出来的胶液回收；下挤胶辊中设置加热棒和温度传感器，温控系统与加热棒和温度传感器组成温控回路，温度传感器将下挤胶辊的温度信号传给温控系统，温控系统进行闭环PID控制，得到温度控制信号，根据温度控制信号对加热棒提供工作电压，在工作电压的作用下加热棒发热，使整个挤胶装置在预定温度下工作；

纤维从上挤胶辊和下挤胶辊之间穿过，受到两个滚筒的挤压，纤维上多余的胶液被挤压出来，并顺着两个滚筒流到接胶盒上。

2.根据权利要求1所述的一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，其特征在于，所述的箱体包括箱体上板、箱体侧板、箱体下板、丝杠、小挡板、限位开关和弹簧端头；

箱体上板、两块箱体侧板和箱体下板各板头尾相连，形成一个方形框架；箱体上板中间安装丝杠，箱体上板的两端打有两个通孔，用于安装上挤胶辊的滑竿，两块箱体侧板中下部各设置一块小挡板，在其中一块箱体侧板中上部竖直方向安装两个限位开关，所述的限位开关为金属传感器，当有金属靠近时就会发出感应信号；箱体下板上安装弹簧端头，用于固定减震弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，其特征在于，所述的上挤胶辊包括滑竿、上底板、上支架、上滚筒和限位块；

上滚筒通过轴承安装在上支架上，能够自由转动；上支架上设置凹槽，用于与下挤胶辊的下支架上的凸缘配合；上支架安装在上底板上，上底板中间设有螺纹孔，螺纹孔与丝杠配合，上底板两端连接两根竖直的滑竿，滑竿从箱体上板上的两个通孔中穿出；限位块固定在上支架上，与限位开关同侧，限位块为限位快关能够感应到的金属。

4.根据权利要求1所述的一种缠绕机纤维上胶设备挤胶装置，其特征在于，所述的下挤胶辊包括下支架、中轴、下底板、弹簧调整头、加热棒、下滚筒和温度传感器；

下滚筒通过轴承安装在中轴上，能够自由转动；中轴一端沿轴向打盲孔A，盲孔A内安装加热棒，另一端沿径向打盲孔B，盲孔B内安装温度传感器，温度传感器将温度信号传给温控系统；加热棒根据温控系统的提供的电压对下滚筒进行加热，使胶液保持缠绕所需的流动性；中轴两端通过螺纹连接固定在下支架上；下支架用螺栓连接在下底板上，下支架上设有凸缘，用于配合上挤胶辊的上支架；下底板上设置弹簧调整头，弹簧调整头的一端与减震弹簧连接，另一端通过螺纹连接在下底板上，下底板的两端固定在箱体的小挡板上；

减震弹簧的一端连接弹簧调整头，另一端连接箱体的弹簧端头；根据减震弹簧的反弹力将下挤胶辊的下底板顶固定在箱体侧板内侧的小挡板上。

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