CN103632773B - 一种框式单绞机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种框式单绞机，其包括：底座上设有一对支架二、电机一、电机二、电机三，一矩形框架轴承配合于所述的一对支架二上，各支架二上都设有轴承座一，框架转动配合于该轴承座一上，引线轮分别通过一转轴转动配合于该框架左侧矩形框内，电机一驱动各引线轮绕转轴转动，该引线轮的外侧圆周上设有多个线槽；线盘转动配合于所述框架右侧矩形框内且线盘中心线与框架的旋转中心线重合；用于将线缆均匀绕制于线盘上的排线机构固定设于所述框架右侧矩形框内的线盘上方，排线机构上设有排线架，排线架上设有激光测距仪一及激光测距仪二；该框式单绞机采用激光测距仪来测量线盘上绕线厚度并通过电机与差速器的配合，保证引线速度与绕线速度精确匹配。

Description

一种框式单绞机及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种框式单绞机及其工作方法，其主要功能是将两根或两根以上的金属线(或包胶金属线)绞合成缆并绕置于线盘上，或将两根或连根以上绞合过的电缆再次绞合成缆并绕置在线盘上。

背景技术

单绞机主要用于将控制电缆、通讯电缆、电源线等PE或PVC被覆芯线绞合起来，其在制作绞线方面有广泛的运用，但是由于绞线（引线）与卷线在运动时存在速度差，绞线架在进行绞线作业时，随着线束及束丝机的不同，绞线（引线）的速度有快有慢，为了不影响生产的绞线品质，需要保持卷线速度与绞线（引线）速度相同，现有的方法之一是用伺服电机来实时调节卷线速度，但是伺服电机的力矩控制范围有限，并且造价高昂、编程控制较复杂，不能适用于各个绞线领域；现有的方法之二是采用差速器来控制调节卷线速度，但由于设置的传感器不能实时测量线盘上绕线的厚度，因而对卷线速度不能实时控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种框式单绞机及其工作方法，能保证引线速度与绕线速度精确匹配，可适合不同绞线节距，从而适应工厂线缆绞合工艺要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种框式单绞机，其包括：底座上设有一对支架二、电机一、电机二、电机三，一矩形框架轴承配合于所述的一对支架二上，各支架二上都设有轴承座一，双矩形结构的框架转动配合于该轴承座一上，引线轮分别通过一转轴转动配合于该框架的左侧矩形框内，电机一驱动各引线轮绕相应的转轴同步转动，各引线轮的外侧圆周上设有多个线槽；一线盘转动配合于所述框架的右侧矩形框内且线盘中心轴线与框架的旋转中心轴线重合；用于将线缆均匀绕制于线盘上的排线机构固定设于所述框架右侧矩形框内的线盘上方，排线机构上设有排线架，排线架上设有用于测量排线架与线盘左方边缘的距离以及线盘上位于绕线点左侧的线缆厚度的激光测距仪一，排线架上还设有测量排线架与线盘右方边缘的距离以及线盘上位于绕线点右侧的线缆厚度的激光测距仪二；电机二驱动所述框架旋转，电机二与电机三通过差速机构联合驱动所述线盘转动；引线轮、排线机构适于随框架一起转动。

所述左侧的轴承座一内转动配合有中空的左内轴，该左内轴内设有用于过线的通孔，该通孔中心线与左内轴中心线及框架旋转中心线重合，所述框架上还设有一对涡轮减速器，所述电机一通过该涡轮减速器驱动所述引线轮转动，所述引线轮为一对，分别为引线轮与引线轮，该引线轮的一侧固定设有入线轮，该入线轮上的线槽与所述左内轴内的通孔中心线对齐。

所述框架中间设有大梁，所述排线机构包括固定设于大梁上的电机四，转动配合于大梁上的绞线轮、滑轮一与滑轮二，平行固定于大梁上的导轨，滑动配合于该导轨上弧形排线架；

排线架上还设有多个为线缆导向的导轮及导线轮，框架右侧架子上还设有滑轮三，环形拉线缠绕于所述绞线轮上的多个线槽内，并经过滑轮一、滑轮三、滑轮二穿过排线架，与排线架固定连接；所述电机四适于正反转；所述激光测距仪一与激光测距仪二设于所述排线架的下端位于导轮的两侧。

所述框架滑动配合于，所述大梁的中心设有顶锥机构，该顶锥机构包括气缸体，可左右移动的活塞设于气缸体内并将气缸体分为左、右两腔，活塞内设有一盲孔，顶锥轴通过轴承转动配合于该盲孔内，该顶锥轴右端设有一圆形凸台一，所述活塞左端与气缸体左侧内壁之间设有一弹簧，所述气缸体的右侧上方设有一进气孔与气缸右腔相通。

所述框架的右端中心转动配合有右内轴，该右内轴的左端转动配合设有圆形凸台二，右内轴的左侧固定连接有定位销，所述线盘 中心设有通孔，该通孔一侧套设于所述凸台一上，另一侧套设于凸台二上，所述线盘右侧面上设有定位孔，所述定位销设于该定位孔内对线盘进行限位。

一种框式单绞机的工作方法包括：用高压气管与进气孔相连，使高压气体进入所述气缸体的左腔，活塞左移，使用设于所述底座上的举升机举升空线盘至合适高度，从进气孔上拔掉高压气管，在弹簧作用下活塞回位，使该线盘的内部通孔紧压套设于凸台一及凸台二外侧，并使定位销设于该线盘的定位孔内，举升机回位；人工将已绞合的线缆穿过左内轴内的通孔，先绕制于入线轮上的线槽内，然后再依次绕于所述引线轮及引线轮的多个线槽内，最后经由引线轮的线槽引出并穿过所述设于大梁上的挡线轮、导轮、导线轮绕于所述线盘上，启动电机一、电机二、电机三、电机四，所述框架旋转，线缆将沿上述人工穿线的路径移动，当线缆经过左内轴内的通孔到达线缆与入线轮线槽的切线点时，由于该入线轮随框架围绕左内轴的中心线旋转，线缆被再次绞合拧紧，引线轮一和引线轮二以相同转速自转；

由电脑根据所述激光测距仪一与激光测距仪二测得的排线架与线盘左、右两边缘的距离来控制所述电机四正反转，驱动绞线轮正反转，使排线架沿导轨左右往复运动；

同时所述线盘旋转，使得线缆被均匀地绕制在所述线盘上；当线盘上的线缆厚度增加后，可以由电脑根据激光测距仪一与激光测距仪二测得的线盘上位于绕线点左、右侧的线缆厚度来调节电机三的速度，使线盘绕线速度与所述引线轮一、引线轮二的引线速度时刻保持一致。

相对于现有技术，本发明具有的技术效果是：

（1）本发明的框式单绞机能够对线盘上绕线的厚度实时测量，同时采用电机与差速器相配合的方式扩大卷线速度的可调范围，适应多种线束的绞线（引线）速度，从而解决了现有技术中存在的相关技术问题；同时本发明可以配合辊压成型机进行金属线成型绞合，实现了与束丝机领域的对接。本发明的框式单绞机，采用激光测距仪来测量线盘上绕线厚度并通过电机与差速器的配合，保证引线速度与绕线速度精确匹配；

（2）入线轮上的线槽与左内轴的通孔中心线对齐，当线缆经过左内轴内的通孔到达线缆与入线轮线槽的切线点时，由于入线轮围绕左内轴通孔的中心线旋转，线缆被再次绞合拧紧；

（3）电脑根据激光测距仪测量的排线架与线盘左、右边缘的距离来控制弧形排线架适于沿导轨左右移动，使得线缆能更均匀得绕制于所述线盘上；

（4）顶锥机构与液压举升机便于线盘的更换；

（5）定位销与线盘侧面的定位孔相配合，用于带轮七通过右内轴驱动该线盘转动。

附图说明

为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明一个可能的实施例。在图中：

图1为框式单绞机的正面图；

图2为引线轮及涡轮减速器的侧面图；

图3为顶锥机构局部放大图；

图4为排线机构局部放大图；

图5为排线机构侧视图；

图6为电机与传动机构俯视图；

图7为传动机构右视图；

图8为传动机构正面图；

图9为配电机构局部放大图;

图10为引线轮及涡轮减速器的正面图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的单绞机包括：底座1，支架一2，电机一3，支架二4，左内轴501，右内轴502，左外轴601，右外轴602，框架7，涡轮减速器8，排线机构9，线盘10，顶锥机构11，引线轮12，电机二13，电机三14，牵引带轮15，差速机构16，配电机构17，液压举升机18。

所述底座1左端设有支架一2，支架上设有电机一3，底座中部设有一对支架二4，该支架二4上设有一对轴承座一401；双矩形框架7左端与空心的左外轴601固定连接，其右端与空心的右外轴602固定连接；左外轴601、右外轴602分别通过轴承转动配合于所述一对轴承座一401上，空心的左内轴501通过轴承转动配合于左外轴601内，右内轴502通过轴承转动配合于右外轴602内，所述左外轴601的左外侧面上设有配电机构17，所述左内轴501的左端固定设有带轮一503，该带轮一503通过皮带与所述电机一3的转子带轮301连接，所述左内轴501的右端固定套设有带轮二504。

如图10所示，所述框架7的左侧矩形框内设有一对圆盘形的轴承座二701，该轴承座二701内各固定设有一转轴702，每个转轴702上分别通过轴承转动配合有引线轮12且转轴与引线轮的中心线重合，该中心线与所述左内轴501、右内轴502的中心线垂直；如图2所示，所述框架7上还设有涡轮减速器8，其包括涡轮减速器一801与涡轮减速器二802，涡轮减速器一801左侧设有输入轴一803，该输入轴一上固定设有带轮三805，所述涡轮减速器二802左侧设有输入轴二804，该输入轴二上固定设有带轮四806，所述带轮三805与带轮四806分别通过皮带与所述带轮二504传动连接；所述涡轮减速器一801的后方设有输出轴一807，该输出轴一807端部设有输出齿轮一809，涡轮减速器二802的后方设有输出轴二808，该输出轴二808端部设有输出齿轮二810；所述一对引线轮12分别为引线轮一121和引线轮二122，引线轮一121一侧固定设有与齿轮一809啮合的齿轮三123，引线轮二122一侧固定设有与齿轮二810啮合的齿轮四124，该引线轮122的另一侧设有入线轮125，所述引线轮一121和引线轮二122的外侧圆周上分别设有多个线槽，所述入线轮125与引线轮122固定连接并转动配合于转轴702上，该入线轮125外侧面上设有一道线槽且该线槽与所述左内轴501内的通孔中心线对齐。

所述框架7中心设有大梁703，该大梁703的中心设有顶锥机构11，如图3所示，该顶锥机构11包括气缸体111，可左右移动的活塞112设于气缸体111内并通过密封圏密封，活塞112内设有一盲孔，顶锥轴113通过轴承转动配合于该盲孔内，该顶锥轴113右端设有一圆形凸台一115，所述活塞112左端与气缸体111左侧内壁之间设有一弹簧114，所述气缸体111的右侧上方设有一进气孔116与气缸右腔相通。

如图4、图5所示，所述排线机构9包括电机四901，该电机四901设于大梁703上，带轮五902设于电机四901转子左端并通过皮带与带轮六903传动连接，该带轮六903设于中间轴904左端，该中间轴904通过轴承转动配合于所述大梁703上，中间轴904中间固定设有绞线轮905，该绞线轮905上设有多个线槽，所述大梁703上还设有滑轮一906与滑轮二907、挡线轮913，一对导轨909平行固定设于大梁703与右侧框架7之间，弧形排线架910滑动配合于所述导轨909上，排线架910两端分别设有起导向作用的导轮911，排线架910上还设有多个为线缆导向的导线轮912，框架7右侧架子上还设有滑轮三914，环形拉线908缠绕于所述绞线轮905上的多个线槽内，并经过滑轮一906、滑轮三914、滑轮二907穿过排线架910并与排线架910固定连接；所述排线架910的下端位于导轮911的两侧各设有激光测距仪一915与激光测距仪二916，该激光测距仪一915可以向左及向下发出激光，同时测量排线架与线盘左方边缘的距离以及线盘上位于绕线点左侧的线缆厚度；该激光测距仪二916可以向右及向下发现激光，同时测量排线架与线盘右方边缘的距离以及线盘上位于位于绕线点右侧的线缆厚度。

所述右内轴502的左端转动配合设有圆形凸台二19，定位销20与右内轴502固定连接，所述线盘10内部设有通孔，该通孔一侧套设于所述凸台一115上，另一侧套设于凸台二19上，所述线盘10右侧面上设有定位孔，所述定位销20设于该定位孔内对线盘10进行限位；所述液压举升机18用于举升或降下所述线盘，以便线盘10的更换。

如图6、图7、图8所示，所述右内轴502的右端固定设有带轮七21，带轮八22设于带轮七21左侧并通过轴承转动配合于所述右内轴502上，该带轮八22与所述框架7右侧固定连接，该带轮八22的外侧圆周上还固定有制动盘23，气压制动器24设于该制动盘23的外侧，用于对带轮八22及框架7制动。

左右平行设置的带轮九15及带轮十151通过连接轴152固定连接，该连接轴152通过轴承转动配合于右侧的支架二4上；差速机构16固定设于右侧的支架二4上，该差速机构16包括通过轴承转动配合于该支架二4上的中心轴164，该中心轴164左端固定设有带轮十一167，该带轮十一167右侧设有带轮十二166，该带轮十二166右侧设有一转动配合于中心轴164上的行星架160，该行星架160左端固定设有带轮十三165，一对行星轴161转动配合于该行星架160内，各行星轴161的两端分别固定设有行星轮一163与行星轮二161，太阳轮一168通过轴承转动配合于所述中心轴164上，太阳轮二169固定设于中心轴164右端，所述太阳轮一168与所述一对行星轮一163啮合，所述太阳轮二169与所述一对行星轮二162啮合，所述带轮十二166固定设于所述太阳轮一168的左端外侧面上。

所述底座1的右端设有电机二13、电机三14，电机二13左端的带轮十四131通过皮带与支架4上的张紧轮25、带轮十二166、带轮九15传动连接，电机三14左端的带轮十五141通过皮带与带轮十三165传动连接，所述带轮十一167通过皮带与带轮七21传动连接，所述带轮十151通过皮带与带轮八22传动连接。

如图9所示，所述配电机构17包括中空的过电环26，该中空的过电环26固定套设于左外轴601的外侧，左侧的支架二4上端设有多个正极电刷27、负极电刷28，该正极电刷27与负极电刷28的下端与过电环26上对应的过电槽滑动接触，该过电槽通过导线为所述电机四901供电。

本发明的单绞机与束丝机配合使用，其工作方法为：用高压气管与进气孔116相连，使高压气体进入所述气缸体111的左腔，活塞112左移，使用举升机18举升空线盘至合适高度，从进气孔116上拔掉高压气管，在弹簧114作用下活塞112回位，使该线盘的内部通孔紧压套设于凸台一115及凸台二19的外侧，所述定位销20设于该线盘的定位孔内，举升机18回位；将束丝机后已绞合的线缆穿过左内轴501内的通孔，先绕于入线轮125上的线槽内，然后再依次绕于所述引线轮121及引线轮122的多个线槽内，最后经由引线轮121的线槽引出并穿过所述挡线轮913、导轮911、导线轮912绕于所述线盘10上；启动电机一3、电机二13、电机三14、电机四901，电机二13驱动所述框架7旋转，经束丝机绞合后的线缆将沿上述穿线的路径移动，当线缆经过左内轴501内的通孔到达线缆与入线轮125线槽的切线点时，由于入线轮围绕左内轴501的中心线旋转，线缆被再次绞合拧紧，引线轮一121和引线轮二122以相同转速旋转，由于线缆绕于上述引线轮的多个线槽内，增加了上述引线轮对线缆的牵引作用；

由电脑根据所述激光测距仪一915与激光测距仪二916测得的排线架与线盘左、右两边缘的距离来控制所述电机四901正反转，驱动绞线轮905正反转，使排线架910沿导轨909左右往复运动；同时电机二13、电机三14驱动所述线盘10旋转，使得线缆被均匀地绕制在所述线盘10上；所述差速机构16的带轮十一167的输出速度取决于所述电机三14的转速，当线盘10上的线缆厚度增加后，可以由电脑根据激光测距仪一915与激光测距仪二916测得的线盘上位于绕线点左、右侧的线缆厚度来调节电机三14的速度，从而改变带轮十一167的转速，使线盘10绕线速度与所述引线轮一121和引线轮二122的引线速度时刻保持一致。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种框式单绞机，其特征在于：底座（1）上设有一对支架二（4）、电机一（3）、电机二（13）、电机三（14），一矩形框架（7）轴承配合于所述的一对支架二（4）上，各支架二（4）上都设有轴承座一（401），框架（7）转动配合于该轴承座一（401）上，引线轮（12）分别通过一转轴（702）转动配合于该框架（7）的左侧矩形框内，电机一（3）驱动各引线轮（12）绕相应的转轴（702）同步转动，各引线轮（12）的外侧圆周上设有多个线槽；一线盘（10）转动配合于所述框架（7）的右侧矩形框内且线盘（10）中心轴线与框架（7）的旋转中心轴线重合；

用于将线缆均匀绕制于所述线盘（10）上的排线机构（9）固定设于所述框架（7）右侧矩形框内的线盘上方，排线机构（9）上设有排线架（910），排线架（910）上设有用于测量排线架与线盘左方边缘的距离以及线盘上位于绕线点左侧的线缆厚度的激光测距仪一（915），排线架（910）上还设有测量排线架与线盘右方边缘的距离以及线盘上位于绕线点右侧的线缆厚度的激光测距仪二（916）；

电机二（13）驱动所述框架（7）旋转，电机二（13）与电机三（14）通过差速机构（16）联合驱动所述线盘（10）转动；引线轮（12）、排线机构（9）适于随框架（7）一起转动；所述框架（7）中间设有大梁（703）。

2.根据权利要求1 所述的框式单绞机，其特征在于：所述左侧的轴承座一（401）内转动配合有中空的左内轴（501），该左内轴（501）内设有用于过线的通孔，该通孔中心线与左内轴（501）中心线及框架（7）旋转中心线重合，所述框架（7）上还设有一对涡轮减速器（8），所述电机一（3）通过该涡轮减速器（8）驱动所述引线轮（12）转动，所述引线轮（12）为一对，分别为引线轮一（121）与引线轮二（122），该引线轮二（122）的一侧固定设有入线轮（125），该入线轮（125）上的线槽与所述左内轴（501）内的通孔中心线对齐。