CN102328006A

CN102328006A - 定长送丝装置及其送丝方法

Info

Publication number: CN102328006A
Application number: CN2010102270219A
Authority: CN
Inventors: 何涛
Original assignee: Shanghai University of Engineering Science
Current assignee: Shanghai University of Engineering Science
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2010-07-14
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2030-07-14
Also published as: CN102328006B

Abstract

本发明公开了一种定长送丝装置，包括：机架，该机架上设有主动轴和从动轴；一对送丝轮，包括套设在主动轴上的主动轮和套设在从动轴上的从动轮；电机，用于驱动主动轴旋转；控制器；用于控制电机的旋转角度；传动机构，用于将电机输出的动力传递给从动轮，使从动轮与主动轮同步、等速旋转。本发明还公开了一种定长送丝方法，其利用控制器控制电机的旋转角度，进而控制用于送丝的从动轮和主动轮的旋转角度，实现固定长度的送丝。本发明的电机的旋转角度完全由控制器控制，从而能够实现固定长度的送丝。送丝过程中，从动轮的位置可在补偿弹簧的作用下根据熔丝直径自适应地上下移动，消除了熔丝直径误差对送丝驱动力的影响，提高了送丝尺寸精度。

Description

定长送丝装置及其送丝方法

技术领域

本发明涉及定长送丝装置及其送丝方法。

背景技术

随着电器产品的科技含量越来越高，穿丝机的研制也成为国内外电器领域的研究难点之一。尤其在生产熔断器的工艺中，穿丝是熔断器装配中的一个重要环节，由于其具有难度大(0.25mm的熔丝穿过0.35mm的孔，单边允许误差为0.05mm)、效率要求高(系统要求在0.5s内完成80mm长度的送丝动作)以及鲁棒性要求高(零部件的误差是穿丝允许误差的十几倍甚至几十倍)等特点，因此，高效的送丝也是当前熔断器生产领域亟待解决的问题之一。目前，在国内的低压熔断器制造领域尚没有自主研制的穿丝机出现，而国外对熔丝的装配则主要采用气缸夹持熔丝的装配方式，这种方式不仅需要人工干预，而且生产效率低，穿丝受回滑和送丝轴回程的影响导致送丝的尺寸精度无法精确控制，加之该设备实现的是0.25mm熔丝穿过0.5mm孔的功能，从而很难满足当前熔断器制造的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够实现高精度定长自动送丝的定长送丝装置及其送丝方法。

本发明所采用的技术方案是：一种定长送丝装置，包括：机架，该机架上设有主动轴和从动轴，主动轴与从动轴平行设置；一对送丝轮，包括套设在主动轴上的主动轮和套设在从动轴上的从动轮；电机，用于驱动主动轴旋转；控制器；用于控制电机的旋转角度；传动机构，用于将电机输出的动力传递给从动轮，使从动轮与主动轮同步、等速旋转。

上述的定长送丝装置，其中，传动机构包括参数完全相同的一对传动齿轮；其中一传动齿轮套设在主动轴上，另一传动齿轮套设在从动轴上，该两个传动齿轮相互啮合。

上述的定长送丝装置，其中，机架包括一对主动轴支承座和一对从动轴支承座，主动轴的两端分别支承在一对主动轴支承座上，从动轴的两端分别支承在一对从动轴支承座上；从动轴支承座设置在主动轴支承座的上方；该定长送丝装置还包括一送丝间隙调节机构，该送丝间隙调节机构包括设置在每一从动轴支承座上方的一块位置固定的顶板以及与该顶板螺旋联接的一调节螺杆，该调节螺杆同时还与位于该顶板下方的从动轴支承座螺旋联接。

上述的定长送丝装置，其中，该定长送丝装置还包括一送丝间隙自动调整机构，该送丝间隙自动调整机构包括设置在每一从动轴支承座上的凹槽以及设置在该凹槽内的补偿弹簧；调节螺杆的下端伸入在该凹槽内，在调节螺杆的本体上设有一环形凸缘；补偿弹簧套设在调节螺杆上，补偿弹簧的下端支承于该凹槽的底面上，上端抵靠所述环形凸缘的下端面。

本发明的定长送丝方法，包括以下步骤：

通过一送丝间隙调节机构调节用于送丝的从动轮与主动轮之间的间隙，使该间隙与待传送的丝的直径相适应；

将待传送的丝放入到从动轮和主动轮之间；

利用一控制器启动电机工作，该电机驱动从动轮和主动轮同步、等速地旋转；同时，利用控制器控制该电机的旋转角度，进而控制该从动轮和主动轮的旋转角度，实现固定长度的送丝。

本发明的有益效果包括：

1.本发明的每工位金属丝前进的长度由电机的旋转角度确定，而电机的旋转角度完全由控制器控制，从而能够实现固定长度的送丝。

2.本发明的主动轮的位置固定不变，而从动轮的位置可利用调节螺杆进行调节，实现了主、从动轮之间的间隙可调，从而达到送丝驱动力可调的目的。

3.送丝过程中，从动轮的位置可在补偿弹簧的作用下根据金属丝直径自适应地上下移动，进而消除了金属丝的直径误差对送丝驱动力的影响，提高了送丝尺寸精度。

4.主、从动轮采用凸凹模设计，保证了送丝过程中不会出现跑偏的现象。

5.主、从动轮的标称直径完全相等，为送丝过程的矫直提供了基础。

附图说明

图1是本发明的定长送丝装置的剖面结构示意图；

图2是本发明的定长送丝装置的侧视剖面结构示意图；

图3a是本发明的主动轮的结构示意图；

图3b是本发明的从动轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做出进一步说明。

如图1和图2所示，本发明的定长送丝装置包括机架1、一对送丝轮、控制器3、电机4、联轴器5和一传动机构。

机架1包括主动轴11、从动轴12、一对主动轴支承座13和一对从动轴支承座14。主动轴11与从动轴12平行设置，主动轴11的两端分别支承在一对主动轴支承座13上，从动轴12的两端分别支承在一对从动轴支承座14上。从动轴支承座14设置在该主动轴支承座13的上方。

控制器3较佳的是一PLC控制器，电机4为步进电机或伺服电机。电机4的转轴与联轴器5的输入端联接，联轴器5的输出端与主动轴11联接。

上述的一对送丝轮包括一套设在主动轴11上的主动轮21和一套设在从动轴12上的从动轮22。传动机构包括参数完全相同的一对传动齿轮61、62；其中一传动齿轮61套设在主动轴11上，另一传动齿轮62套设在从动轴12上。传动齿轮61与传动齿轮62相互啮合。主动轮21和传动齿轮61与主动轴11键连接，从动轮22和传动齿轮62与从动轴12键连接。

本实施例应用在熔断器穿丝的场合。当PLC控制器接收到熔管定位信号后给步进电机或伺服电机发出脉冲信号以控制其旋转，主动轮21跟随主动轴11在电机4的驱动下运转。此时，安装在主、从动轴上参数完全相同的传动齿轮带动从动轮22做同步、等速旋转，这样熔丝就在主动轮21和从动轮22的摩擦力作用下向前运动。每工位送丝的长度完全由电机4的旋转角度控制，其关系式如下：

式中，为电机4旋转的角度(rad)，L为每次送丝的长度(mm)，D为送丝轮的标称直径(mm)(见图3a和图3b)。

送丝尺寸精度要求在送丝过程中，熔丝和一对送丝轮之间不能产生打滑的现象，这要求送丝的驱动力是可以调节的，且能自动补偿因熔丝直径误差对驱动力的影响。因此，主动轮和从动轮之间的间隙必须做到可调，以达到调节送丝驱动力的目的；同时，主动轮和从动轮之间的间隙应能根据熔丝的尺寸自动调整，以消除熔丝误差对驱动力的影响。为此，本发明的定长送丝装置还设有一送丝间隙调节机构和一送丝间隙自动调整机构。该送丝间隙调节机构包括设置在每一从动轴支承座14上方的一块位置固定的顶板15、同时与顶板15和位于该顶板下方的从动轴支承座14螺旋联接的调节螺杆16、以及同时穿设在每一从动轴支承座14、位于该从动轴支承座14下方的主动轴支承座13以及位于该从动轴支承座14上方的顶板15上的一对导杆17。送丝间隙自动调整机构包括设置在每一从动轴支承座14上的凹槽18以及设置在该凹槽内的补偿弹簧19。调节螺杆16的下端伸入在凹槽18内，在调节螺杆16的本体上设有一环形凸缘161；补偿弹簧19套设在调节螺杆16上，补偿弹簧19的下端支承于凹槽18的底面上，上端抵靠环形凸缘161的下端面。上述的一对导杆17分别位于设置在该从动轴支承座14上的调节螺杆16的两侧，各导杆17的上端设有螺纹段171，各导杆17的杆身上设有环形凸肩172，螺纹段171与顶板15螺旋联接，在该螺纹段171上还旋套有一螺母20，螺母20的下端面抵靠顶板15的上表面，环形凸肩172的上端面抵靠顶板15的下表面，从而确保顶板15的位置固定。

调节螺杆16向上旋转时，则带动从动轴支承座14沿着一对导杆17向上移动，从动轮22也随之向上移动，从而增大主、从动轮之间的间隙，以到达减小送丝驱动力的目的；反之，若调节螺杆16向下旋转时，则可以增大送丝驱动力。另外，由于本发明设置了上述的送丝间隙自动调整机构，当熔丝的直径减小时，从动轴支承座14在补偿弹簧19的作用下可沿着导杆17向下移动，减小主、从动轮之间的间隙；反之，当熔丝的直径增大时，则主、从动轮之间的间隙会自适应地增大，从而有效消除了因熔丝的尺寸误差给熔丝驱动力带来的影响。

为了保证送丝过程中熔丝不发生跑偏和消除因主、从动轮横向位移对熔丝的影响，如图3a和图3b所示，主动轮21和从动轮22其中之一的送丝面上设有环形凸缘21b，主动轮21和从动轮22其中另一的送丝面上设有与该环形凸缘21b相匹配的环形凹槽21a。主、从动轮设计成凸凹模形式，可有效消除装配误差以及运动过程中的偏移现象。此外，主动轮21和从动轮22的标称直径D最好相等，这可以保证主、从动轮对熔丝的驱动力完全相等，从而使得送丝过程具有二次矫直功能。在图3a和图3b中，上述主动轮21的标称直径D是指主动轮21的环形凹槽21a的槽底的直径，从动轮22的标称直径D是指从动轮22的环形凸缘21b的外径。

本发明还公开了一种定长送丝方法，包括以下步骤：

通过一送丝间隙调节机构调节用于送丝的从动轮与主动轮之间的间隙，使该间隙与待传送的丝的直径相适应；待传送的丝例如为熔断器的熔丝；

将待传送的丝放入到从动轮和主动轮之间；

最好是，在上述的定长送丝方法中，在将待传送的熔丝放入到从动轮和主动轮之间后，利用一送丝间隙自动调整机构自动调整从动轮与主动轮之间的间隙。

Claims

1.一种定长送丝装置，其特征在于，包括：

机架，所述机架上设有主动轴和从动轴，所述主动轴与所述从动轴平行设置；

一对送丝轮，包括套设在所述主动轴上的主动轮和套设在所述从动轴上的从动轮；

电机，用于驱动所述主动轴旋转；

控制器；用于控制所述电机的旋转角度；

传动机构，用于将所述电机输出的动力传递给所述从动轮，使所述从动轮与所述主动轮同步、等速旋转。

2.如权利要求1所述的定长送丝装置，其特征在于，所述传动机构包括参数完全相同的一对传动齿轮；其中一传动齿轮套设在所述主动轴上，另一传动齿轮套设在所述从动轴上，所述两个传动齿轮相互啮合。

3.如权利要求2所述的定长送丝装置，其特征在于，所述机架包括一对主动轴支承座和一对从动轴支承座，所述主动轴的两端分别支承在所述一对主动轴支承座上，所述从动轴的两端分别支承在所述一对从动轴支承座上；所述从动轴支承座设置在所述主动轴支承座的上方；

该定长送丝装置还包括一送丝间隙调节机构，该送丝间隙调节机构包括设置在每一所述从动轴支承座上方的一块位置固定的顶板以及与该顶板螺旋联接的一调节螺杆，所述调节螺杆同时还与位于该顶板下方的从动轴支承座螺旋联接。

4.如权利要求3所述的定长送丝装置，其特征在于，该定长送丝装置还包括一送丝间隙自动调整机构，所述送丝间隙自动调整机构包括设置在每一从动轴支承座上的凹槽以及设置在该凹槽内的补偿弹簧；

所述调节螺杆的下端伸入在该凹槽内，在调节螺杆的本体上设有一环形凸缘；补偿弹簧套设在调节螺杆上，补偿弹簧的下端支承于该凹槽的底面上，上端抵靠所述环形凸缘的下端面。

5.如权利要求4所述的定长送丝装置，其特征在于，所述送丝间隙调节机构还包括同时穿设在每一从动轴支承座、位于该从动轴支承座下方的主动轴支承座以及位于该从动轴支承座上方的顶板上的一对导杆，所述一对导杆分别位于设置在该从动轴支承座上的调节螺杆的两侧；

各导杆的上端设有螺纹段，各导杆的杆身上设有环形凸肩，所述螺纹段与顶板螺旋联接，在该螺纹段上还旋套有一螺母，所述螺母的下端面抵靠顶板的上表面，所述环形凸肩的上端面抵靠顶板的下表面。

6.如权利要求1所述的定长送丝装置，其特征在于，所述定长送丝装置还包括一联轴器，所述联轴器的输入端与所述电机的转轴联接，输出端与所述主动轴联接。

7.如权利要求1所述的定长送丝装置，其特征在于，所述控制器为PLC控制器，所述电机为步进电机或伺服电机。

8.如权利要求1所述的定长送丝装置，其特征在于，所述主动轮和所述从动轮其中之一的送丝面上设有环形凸缘，所述主动轮和所述从动轮其中另一的送丝面上设有与该环形凸缘相匹配的环形凹槽。

9.如权利要求8所述的定长送丝装置，其特征在于，所述主动轮的环形凸缘的外径与所述从动轮的环形凹槽的槽底的直径相等。

10.一种定长送丝方法，其特征在于，包括以下步骤：

将待传送的丝放入到所述从动轮和所述主动轮之间；

利用一控制器启动电机工作，所述电机驱动所述从动轮和所述主动轮同步、等速地旋转；同时，利用控制器控制该电机的旋转角度，进而控制该从动轮和主动轮的旋转角度，实现固定长度的送丝。