CN103950790B - 一种全自动绕线机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种全自动绕线机,包括控制部分、机械部分和电源部分,所述机械部分包括锭杆、锭壳和绕线杆;所述锭壳套在所述锭杆上,所述锭杆的端部一侧设有绕线杆;所述锭杆通过联动齿轮组带动转动,通过锭杆气缸实现伸缩运动;所述锭杆的上方设有压球支架,所述压球支架通过压球气缸实现上下升降运动;所述锭杆下方设有顶球支架,所述顶球支架通过顶球气缸实现上下升降运动。本发明可以全自动批量线团卷绕,能够达到多功能化、智能化、降低人力资源,提高效率的目的。

Description

一种全自动绕线机
技术领域
[0001]本发明涉及纺织机械技术领域,特别是涉及一种全自动绕线机。
背景技术
[0002]线绳在生产、生活中被大量采用,多年以来人们一直使用线绳包扎产品。为了使用方便,人们将线和绳绕成线团,既方便使用,同时便于储存,运输。以前绕制线团主要通过人工操作的方式,这种操作方式成型粗糙,容易出错,效率低。
[0003]随着生产、生活中对线绳的需求量增加,目前市场上,已经出现了以电机带动绕线杆转动,人工收集线球的半自动绕线机,这种设备通过联动装置,实现线绳的自动卷绕,一定程度上提高了绕球准确性和快速性。但是半自动绕线机在每次完成绕球时,都需要工作人员操作取球,固定线头等动作,不利于生产流水线的高速运转,而且人力成本较高。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种全自动绕线机,可以全自动批量线团卷绕,能够达到多功能化、智能化、降低人力资源,提高效率的目的。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种全自动绕线机,包括控制部分、机械部分和电源部分,所述机械部分包括锭杆、锭壳和绕线杆;所述锭壳套在所述锭杆上,所述锭杆的端部一侧设有绕线杆;所述锭杆通过联动齿轮组带动转动,通过锭杆气缸实现伸缩运动;所述锭杆的上方设有压球支架,所述压球支架通过压球气缸实现上下升降运动;所述锭杆下方设有顶球支架,所述顶球支架通过顶球气缸实现上下升降运动;所述绕线杆通过旋转能够在锭壳上进行绕线并形成绕球,卸球时,所述压球气缸控制压球支架上升;顶球气缸控制顶球支架下降,所述锭杆气缸带动锭杆前推,使得锭壳上的绕球置于压球支架和顶球支架之间;所述压球气缸控制压球支架下降,所述顶球气缸控制顶球支架上升固定所述绕球,所述锭杆气缸带动锭杆后移,所述绕球被压球支架和顶球支架取下;所述控制部分用于控制整机的运作,所述电源部分用于为整机供电。
[0006]所述顶球支架上设有贴胶机构的胶带卷;所述贴胶机构包括滑轮、胶带卷、直流电机和减速齿轮组;所述胶带卷的一端依次通过滑轮、顶球支架和减速齿轮组连接,所述减速齿轮组由所述直流电机驱动。
[0007]所述胶带卷上的胶带纸通过胶带间隙进行间隙排列,所述贴胶机构上还设有用于检测一个完整胶带纸的光电传感器。
[0008]所述锭杆的侧面还设有用于切割线绳的切刀机构;所述切刀机构包括刀片、切刀气缸、弹簧和固定支架,所述固定支架的固定点上安装有所述刀片,所述刀片通过固定螺丝与弹簧相连,工作时,所述切刀气缸前推,所述弹簧将刀片弹开,卸球后,绕线置于刀片前端,切刀气缸后退,固定点使刀片快速收拢完成切割线绳。
[0009]所述机械部分还包括张力控制器,所述张力控制器用于控制线绳张力,调节绕球的松紧程度。
[0010]所述机械部分还包括用于检测绕线杆旋转圈数的主机传感器。所述顶球气缸上设有用于反馈顶球气缸位置信息的位置传感器。
[0011 ]所述机械部分还包括用于感应锭杆位置的档位原点和档位终点。
[0012]所述顶球支架为环形支架。
[0013]所述顶球支架和压球支架上均设有柔软层。
[0014]所述锭杆通过步进电机带动转动使得绕线杆的旋转轴与锭杆形成相对角。
[0015]所述绕线杆通过传送带与伺服电机连接,通过所述伺服电机和传送带实现旋转运动。有益效果
[0016]由于采用了上述的技术方案,本发明与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
[0017] I)本发明采用电动控制和气动控制结合的方法,PLC完成时序控制,能够全自动批量完成绕球工作,无需人工操作,节约人力成本,效率高。
[0018] 2)本发明采用了触摸屏,能够根据实际情况设置工作参数,使用方便简单、模式多样化,应用范围广。
[0019] 3)本发明采用大量位置传感器,不满足运行条件时停止工作,通过触摸屏发出警告、错误信息,运行过程安全可靠,维修方便。
[0020] 4)本发明采用光电传感器,通过PLC准确控制胶带电机转动位置,实现胶带最佳利用,具有节约、经济、高效的特点。
[0021] 5)本发明采用两种控制模式,手动控制和自动控制,工作灵活。
[0022] 6)本发明采用伺服电机带动绕线杆的卷绕,精确度高、工作平稳。
[0023] 7)本发明采用三个电机分别完成不同功能,通过PLC控制转动,实现多种线球类型,成型美观。
[0024] 8)本发明采用直流电机控制胶带转动、胶带纸的脱离,实现简单,控制方便。
附图说明
[0025]图1是本发明的原理框图;
[0026]图2是本发明的整体结构示意图;
[0027]图3是本发明的机械结构示意图;
[0028]图4是本发明中贴胶机构的示意图;
[0029]图5是本发明中胶带卷的示意图;
[0030]图6是本发明中卸球时的示意图;
[0031]图7是本发明中切刀机构的示意图;
[0032]图8是本发明的控制板的示意图;
[0033]图9是本发明的控制流程图;
[0034]图10是触摸屏控制模式框图;
[0035]图11是手动控制触摸屏界面示意图;
[0036]图12是自动控制触摸屏界面示意图。
具体实施方式
[0037]下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0038]本发明的实施方式涉及一种全自动绕线机,包括控制部分、机械部分和电源部分,所述机械部分包括锭杆、锭壳和绕线杆;所述锭壳套在所述锭杆上,所述锭杆的端部一侧设有绕线杆;所述锭杆通过联动齿轮组带动转动,通过锭杆气缸实现伸缩运动;所述锭杆的上方设有压球支架,所述压球支架通过压球气缸实现上下升降运动;所述锭杆下方设有顶球支架,所述顶球支架通过顶球气缸实现上下升降运动;所述绕线杆通过旋转能够在锭壳上进行绕线并形成绕球,卸球时,所述压球气缸控制压球支架上升;顶球气缸控制顶球支架下降,所述锭杆气缸带动锭杆前推,使得锭壳上的绕球置于压球支架和顶球支架之间;所述压球气缸控制压球支架下降,所述顶球气缸控制顶球支架上升固定所述绕球,所述锭杆气缸带动锭杆后移,所述绕球被压球支架和顶球支架取下;所述控制部分用于控制整机的运作,所述电源部分用于为整机供电。
[0039]图1为本发明提供的全自动绕线机原理框图,本发明由三部分构成,分别是控制部分、电源部分、机械部分。图2为本发明整体结构示意图,所述的绕线绕在锭壳2上,通过绕线杆3转动形成绕球10;张力控制器11可控制线绳张力,调节绕球10的松紧程度;主机传感器12用于检测绕线杆3的转动,计算圈数;联动齿轮组4带动锭杆I转动,锭壳2固定在锭杆I上,跟随转动;锭杆气缸5与锭杆I固定,实现锭杆1、锭壳2、绕球10的伸缩;档位原点14、档位终点15感应锭杆I的位置;指示灯、急停按钮、停止按钮、启动按钮在控制柜上。
[0040]如图3所示,柔软层16固定在压球支架6上,压球气缸7控制压球支架6升降;刀片31固定在切刀气缸32上,实现切刀动作;位置传感器13反馈顶球气缸9的位置信息;伺服电机18通过传送带17带动绕线杆转动。
[0041]结合图4,所述贴胶机构包括滑轮20、胶带卷21、直流电机22和减速齿轮组23;所述胶带卷21的一端依次通过滑轮20、顶球支架8和减速齿轮组23连接,所述减速齿轮组23由所述直流电机22驱动,胶带机构在图3的胶带机柜200中。胶带卷如图5所示,胶带卷21上的胶带纸211通过胶带间隙212进行间隙排列。胶带卷通过图3中的顶球支架8,该顶球支架8可以是环形架。
[0042] 结合图6,卸球时,压球气缸7控制压球支架6上升;顶球气缸9控制顶球支架8下降;锭杆I带动锭壳2前推,将绕球10置于压球支架6和顶球支架8之间,然后,压球气缸7和顶球气缸9反向动作固定绕球10,锭杆I和锭壳2后移,绕球10被压球支架6和顶球支架8取下。位置传感器13反馈顶球气缸9位置。压球支架6和顶球支架8上均可设有柔软层16。
[0043]结合图7,所述切刀机构包括刀片31、切刀气缸32、弹簧33和固定支架34,所述固定支架34的固定点35上安装有所述刀片31,所述刀片31通过固定螺丝36与弹簧33相连,工作时,所述切刀气缸32前推,所述弹簧33将刀片31弹开,绕球10卸球后,绕线置于刀片31前端,切刀气缸32后退,固定点使刀片31快速收拢完成切割线绳。
[0044] 结合图8,PLC90、空气开关91、伺服电机驱动92、24V电压源93、48V电压源94、步进电机驱动95、继电器96安装在控制板上。
[0045]本发明全自动绕线机的工作原理是:
[0046]本发明通过PLC控制电机与电磁阀,电动装置与气动装置的联合,根据时序设定,实现全自动绕线。如图2和图3,电动装置控制绕球、取胶带纸,气动装置完成贴胶、割线、取球环节。线或细绳经过张力控制器11,从导线槽引到绕线杆3顶部,经过绕线杆3后固定在锭壳2上。伺服电机18带动绕线杆3转动,实现线或细绳围绕锭杆I绕球,另一个伺服电机通过联动齿轮组4带动锭杆I自转,防止线绳绕在同一平面,出现坍塌。步进电机带动锭杆I转动,绕线杆3旋转轴相对锭杆I角度Θ改变,实现成型。通过控制Θ改变的时刻以及保持的时间,实现不同的线球类型。
[0047]在绕球接收后,锭杆I运动到档位终点,锭杆气缸5动作,锭壳2置于顶球支架8和压球支架6之间,如图5所示。如图4,直流电机22经过减速齿轮组23减速,完成胶带卷21的转动,光电传感器24检测,在一个胶带纸211经过后,光电传感器24检测到胶带间隙212,处于接通状态,PLC停止直流电机转动,在环形架上的胶带纸由于不能跟随转动,与胶带卷分离。
[0048] PLC控制顶球气缸和压球气缸动作,如图5,控制顶球支架8上升、压球支架6下降。顶球支架8上升将胶带纸211贴在绕球10上,固定线头。绕球10固定在柔软层16之间,锭杆气缸5吸气,锭杆I缩回,绕球10通过顶球支架8、压球支架6取下。锭杆I回归档位原点,继续下一个绕球。下一个绕球完成时,锭杆动作,推动之前的绕球进入下方放置的收集装置。
[0049]本发明有两种操作方式,1、控制柜上启动按键、停止按键、急停按键控制;2、触摸屏虚拟按键控制。
[0050]控制方式I,接通电源,打开空气开关,PLC初始化,按下启动按钮,PLC进入自动运行模式,工作流程如图9所示。按下停止按钮,本发明在完成本次绕球后,停止工作,等待启动。按下急停按钮,本发明立即停止工作,急停按钮自锁,工作安全。
[0051]控制方式2,接通电源,打开空气开关,触摸屏与PLC同步,在初始画面中,通过虚拟按键选择工作模式。有两种工作模式:手动模式、自动模式,如图1O所示。
[0052]手动模式,如图11所示,通过PLC检测位置信息,同步到触摸屏,利用虚拟界面显示位置信息,虚拟按键改变对应PLC参数,完成单独功能,调试各环节。自动模式,如图12所示,通过参数设置设定团数、绕球类型和绕速,点击虚拟启动按键进入自动运行模式,点击虚拟停止按键,本发明在完成绕球后,停止工作,等待启动。按下虚拟急停按键,本发明立即停止工作,工作安全。出现错误时,提示对应错误码,方便用户排查故障。排查完毕后,进入错误处理中,清除报错,再次启动进入自动运行模式。
[0053]本发明中利用大量位置传感器,在进行每一个工作环节,需要各传感器输入正确位置信息,如果不正确,本发明停止工作,在控制方式2,触摸屏发出警报,并显示出错代码,用户根据使用手册查找对应原因。
[0054]本发明电源部分为电机驱动、电磁阀、电源模块供电,电机驱动提供电机转动动力,PLC90输出电机控制信号,经过电机驱动控制电机转动。

Claims (9)

1.一种全自动绕线机,包括控制部分、机械部分和电源部分,其特征在于,所述机械部分包括锭杆(I)、锭壳(2)和绕线杆(3);所述锭壳(2)套在所述锭杆(I)上,所述锭杆(I)的端部一侧设有绕线杆(3);所述锭杆(I)通过联动齿轮组(4)带动转动,通过锭杆气缸(5)实现伸缩运动;所述锭杆(I)的上方设有压球支架(6),所述压球支架(6)通过压球气缸(7)实现上下升降运动;所述锭杆(I)下方设有顶球支架(8),所述顶球支架(8)通过顶球气缸(9)实现上下升降运动;所述绕线杆(3)通过旋转能够在锭壳(2)上进行绕线并形成绕球,卸球时,所述压球气缸(7)控制压球支架(6)上升;顶球气缸(9)控制顶球支架(8)下降,所述锭杆气缸(5)带动锭杆(I)前推,使得锭壳(2)上的绕球置于压球支架(6)和顶球支架(8)之间;所述压球气缸(7)控制压球支架(6)下降,所述顶球气缸(9)控制顶球支架(8)上升固定所述绕球(10),所述锭杆气缸(5)带动锭杆(I)后移,所述绕球(10)被压球支架(6)和顶球支架(8)取下;所述控制部分用于控制整机的运作,所述电源部分用于为整机供电;所述顶球支架(8)上设有贴胶机构的胶带卷(21);所述贴胶机构包括滑轮(20)、胶带卷(21)、直流电机(22)和减速齿轮组(23);所述胶带卷(21)的一端依次通过滑轮(20)、顶球支架(8)和减速齿轮组(23)连接,所述减速齿轮组(23)由所述直流电机(22)驱动。
2.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述胶带卷(21)上的胶带纸(211)通过胶带间隙(212)进行间隙排列,所述贴胶机构上还设有用于检测一个完整胶带纸的光电传感器(24)。
3.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述锭杆(I)的侧面还设有用于切割线绳的切刀机构;所述切刀机构包括刀片(31)、切刀气缸(32)、弹簧(33)和固定支架(34),所述固定支架(34)的固定点(35)上安装有所述刀片(31),所述刀片(31)通过固定螺丝(36)与弹簧(33)相连,工作时,所述切刀气缸(32)前推,所述弹簧(33)将刀片(31)弹开,卸球后,绕线置于刀片(31)前端,切刀气缸(32)后退,固定点使刀片(31)快速收拢完成切割线绳。
4.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述机械部分还包括张力控制器(11),所述张力控制器(11)用于控制线绳张力,调节绕球的松紧程度。
5.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述机械部分还包括用于检测绕线杆(3)旋转圈数的主机传感器(12);所述顶球气缸(9)上设有用于反馈顶球气缸位置信息的位置传感器(13)。
6.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述机械部分还包括用于感应锭杆位置的档位原点(14)和档位终点(15)。
7.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述顶球支架(8)为环形支架。
8.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述顶球支架(8)和压球支架(6)上均设有柔软层(16)。
9.根据权利要求1所述的全自动绕线机,其特征在于,所述锭杆(I)通过步进电机带动转动使得绕线杆(3)的旋转轴与锭杆(I)形成相对角。
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