CN104550572B - 一种自动缠绕机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缠绕装置。为解决现有技术中对物件进行缠绕时所存在的技术问题，本发明提供一种自动缠绕装置，包括机架，所述机架上方设有水平移动装置，在水平移动装置的下方固定机头，所述的机头包括垂直立板，垂直立板的一侧设有一自由转动的回转轮，在垂直立板及回转轮的中心设有芯模通孔，在垂直立板的背面设有第一电机，第一电机的电机轴穿过垂直立板并在该电机轴上固定驱动轮，驱动轮的轮齿与回转轮的轮齿啮合；在所述回转轮的轮面上设有线轮轴，线轮轴上设有线轮。该自动缠绕机可应用于截面呈圆形、三角型、矩形等各种不同形状的长条状物体的缠绕，其应用范围能得到有效扩展。
Description
技术领域
本发明涉及一种缠绕装置，具体是指一种自动缠绕机。
背景技术
在一些管状件的制造过程中，管件壁的内部或外部经常需要复合加强层或保护层，该加强层或保护层通常采用缠绕的方式制作。如用于矿物加工、精煤设备、电厂钢铁和水泥行业中的髙磨蚀性渣浆输送橡胶管，对其强度具有较高的要求。制作时，需要在橡胶管的管壁内设置钢丝内衬层，该钢丝内衬层制作时是采用手工将钢丝缠绕在橡胶管模上，不但效率较低，而且不能保证钢丝螺距均匀，缠绕的松紧度也有变化，直接影响了产品的质量。
发明内容
为解决上述现有技术中所存在的技术问题，本发明提供一种能够适应多种不同缠绕对象进行自动缠绕的装置。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案为：一种自动缠绕机，其包括机架，其特征在于：所述机架上方设有水平移动装置，在水平移动装置的下方固定机头，所述的机头包括垂直立板，垂直立板的一侧设有一自由转动的回转轮，在垂直立板及回转轮的中心设有芯模通孔，在垂直立板的背面设有第一电机，第一电机的电机轴穿过垂直立板并在该电机轴上固定驱动轮，驱动轮的轮齿与回转轮的轮齿啮合，通过第一电机的驱动可带动回转轮在垂直立板上自由转动；在所述回转轮的轮面上设有线轮轴，线轮轴上设有线轮；还包括计算机控制单元，所述的水平移动装置及第一电机分别通过计算机控制单元进行控制。
进一步的，所述水平移动装置包括Y向移动装置及X向移动装置，所述Y向移动装置包括机架顶部的Y向框架，Y向框架的两侧设有Y向轨道，Y向拖板支撑在Y向轨道上并通过Y向丝杠驱动；所述X向移动装置包括固定在Y向拖板底部的X向框架，X向框架与Y相框架垂直设置，在X向框架的两侧设有X向轨道，X向托板支撑在X向轨道上并通过X向丝杠驱动；所述机头与水平移动装置之间的固定是指机头与X向拖板底部连接固定。
进一步的，所述机头与水平移动装置之间的固定是通过机头摆动装置连接固定，所述的机头摆动装置包括蜗轮蜗杆减速箱，所述的机头垂直立板的顶部带有机头轴，所述的机头轴垂直设置并与蜗轮蜗杆减速箱的输出端固定，蜗轮蜗杆减速箱设有第二驱动电机，通过第二驱动电机可带动机头左右摆动；所述的第二驱动电机通过计算机控制单元控制。
进一步的，所述芯模通孔两侧的机架上分别设有芯模支撑固定座。
进一步的，所述机头上带有线轮刹车装置，所述线轮刹车装置包括摩擦套、弹簧及调整螺母，所述线轮轴的端部带有螺纹，摩擦套安装在线轮轴上与线轮的外侧面相抵，调整螺母位于线轮轴的端部，弹簧位于调整螺母与摩擦套之间。
本发明的有益效果为：机构合理、操作简便，通过计算机控制可实现对芯模的精确缠绕，既可应用于直件缠绕，也适应于对带有一定弯度的芯模进行缠绕。由于缠绕过程中，芯模处于静止状态，通过机头的回转转动实现缠绕，因此其占据空间小，缠绕过程安全，同时芯模上的缠绕线螺距及缠绕力能够保持一致，有效提高了产品质量。通过调整缠绕线的张力，该自动缠绕机可应用于截面呈圆形、三角型、矩形等各种不同形状的长条状物体的缠绕，其应用范围能得到有效扩展。
附图说明
附图1为该装置的俯视图。
附图2为附图1的A向视图。
附图3为附图2的B向视图。
附图4为附图2中I处放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
如附图2及附图3所示，一种自动缠绕机，其包括机架1，所述机架1上方设有水平移动装置。
水平移动装置的结构见附图1所示，其包括Y向移动装置及X向移动装置，Y向移动装置包括机架顶部的Y向框架2，Y向框架的两侧设有Y向轨道2-1，Y向拖板2-2支撑在Y向轨道上并通过Y向丝杠2-3驱动。所述X向移动装置包括固定在Y向拖板底部的X向框架3，X向框架3与Y向框架2垂直设置，在X向框架的两侧设有X向轨道3-1，X向托板3-2支撑在X向轨道3-1上并通过X向丝杠3-3驱动。
如附图2及附图3所示，在X向拖板3-2的底部固定机头，通过X向丝杠3-3及Y向丝杠2-3的转动可实现X向拖板3-2下的机头在X向及Y向坐标轴上的位置。为实现对机头移动位置的精确控制，在本实施例中，X向丝杠3-3及Y向丝杠2-3的驱动电机分别采用步进电机驱动，在该装置中设有计算机控制单元，步进电机通过计算机控制单元实现控制。
如附图2及附图3所示，所述的机头包括垂直立板4，垂直立板的一侧设有一自由转动的回转轮5。如附图3所示，在垂直立板4及回转轮5的中心设有芯模通孔6。如附图2所示，在垂直立板4的背面设有第一电机7。如附图2及附图3所示，第一电机7的电机轴穿过垂直立板4并在该电机轴上固定驱动轮8，驱动轮8的轮齿与回转轮5的轮齿啮合，通过第一电机7的驱动可带动回转轮5在垂直立板4上自由转动。
如附图4所示，在回转轮5的轮面上设有线轮轴9，线轮轴上设有线轮10。
如附图2及附图3所示，在芯模通孔6两侧的机架上分别设有芯模支撑固定座11。芯模12穿过芯模通孔6，芯模12的两端固定在支撑固定座11上。
通过上述描述可知，当将芯模12固定后，线轮10上的缠绕线的一端固定在芯模12的一端，装置启动，线轮10随回转轮5绕芯模12转动，同时回转轮5随机架顶部的水平移动装置不断变换坐标位置，缠绕线依次缠绕在芯模12的表面。通过计算机控制单元对水平移动位置的控制，可实现回转轮5在X、Y坐标系内位置的不同变化及移动速度，从而控制缠绕线在芯模12上的缠绕线距。
通过上述描述可知，工作时，芯模12应始终与芯模通孔6保持同轴，而采用水平移动装置控制回转轮5的位置移动只能针对X、Y坐标系内直型芯模的缠绕，当芯模如附图1所示，芯模12带有弯度，仅依靠水平移动装置对回转轮5位置的控制则无法完成缠绕，必须使芯模通孔6的方向出现变化，保证芯模通孔6始终与芯模12保持同轴方可进行，由此在该装置中增加了机头摆动装置。
如附图2及附图3所示，该机头摆动装置包括蜗轮蜗杆减速箱13，所述的机头垂直立板4的顶部带有机头轴14，所述的机头轴垂直设置并与蜗轮蜗杆减速箱13的输出端固定，蜗轮蜗杆减速箱设有第二驱动电机15，通过第二驱动电机15可带动机头轴14正反转动，从而实现机头垂直立板4及回转轮5的左右摆动，保证芯模通孔6随芯模12的走向而进行方向调整，使芯模通孔6与芯模12始终保持同轴。该第二驱动电机15采用步进电机并通过计算机控制单元进行控制。
如附图3所示，通过上述设置后，当芯模12弯折改变方向时，回转轮5在进行X、Y坐标位置变换的同时随芯模12的弯折弧度产生相应的摆动，从而使芯模通孔6的方向随芯模12的方向改变而进行相应调整。
进一步的，通过设置机头摆动装置后，该缠绕机可实现对X、Y坐标系内任意弯折的芯模的缠绕，只要将芯模模型送入计算机控制单元，由计算机控制单元控制回转轮的水平移动及摆动角度即可实现不同芯模对象的自动缠绕。
由于在缠绕过程中，线轮10既需要随缠绕线的使用而产生转动，但线轮10又不能自由转动，如果线轮10自由转动会造成使用过程中缠绕线发生相互缠绕的现象，当缠绕线发生缠绕后，轻微的情况会在芯模的表面形成缠绕线疙瘩，严重时会造成机头损坏。
为防止线轮10发生自由转动，如附图4所示，在该装置中增加线轮刹车装置，该线轮刹车装置包括摩擦套16、弹簧17及调整螺母18，所述线轮轴9的端部带有螺纹，摩擦套16安装在线轮轴9上与线轮10的外侧面相抵，调整螺母18位于线轮轴的端部，弹簧17位于调整螺母18与摩擦套16之间。
采用上述设置后，通过调整螺母18的旋转可控制摩擦套16与线轮10之间的摩擦力大小，一般控制线轮10在无外力作用下无转动为宜。当设备工作后，随线轮上缠绕线的使用，缠绕线产生一定的拉力，在该拉力的作用下线轮10方可产生转动。如此，既能保证线轮随缠绕线的使用而产生转动，同时又能防止线轮的自由转动造成缠绕线之间发生缠绕。
Claims (6)
1.一种自动缠绕机，其包括机架，其特征在于：所述机架上方设有水平移动装置，在水平移动装置的下方固定机头，所述的机头包括垂直立板，垂直立板的一侧设有一自由转动的回转轮，在垂直立板及回转轮的中心设有芯模通孔，在垂直立板的背面设有第一电机，第一电机的电机轴穿过垂直立板并在该电机轴上固定驱动轮，驱动轮的轮齿与回转轮的轮齿啮合，通过第一电机的驱动可带动回转轮在垂直立板上自由转动；在所述回转轮的轮面上设有线轮轴，线轮轴上设有线轮；还包括计算机控制单元，所述的水平移动装置及第一电机分别通过计算机控制单元进行控制。
2.根据权利要求1所述的一种自动缠绕机，其特征在于：所述水平移动装置包括Y向移动装置及X向移动装置，所述Y向移动装置包括机架顶部的Y向框架，Y向框架的两侧设有Y向轨道，Y向托板支撑在Y向轨道上并通过Y向丝杠驱动；所述X向移动装置包括固定在Y向托板底部的X向框架，X向框架与Y向框架垂直设置，在X向框架的两侧设有X向轨道，X向托板支撑在X向轨道上并通过X向丝杠驱动；所述机头与水平移动装置之间的固定是指机头与X向托板底部连接固定。
3.根据权利要求1所述的一种自动缠绕机，其特征在于：所述机头与水平移动装置之间的固定是通过机头摆动装置连接固定，所述的机头摆动装置包括蜗轮蜗杆减速箱，所述的机头垂直立板的顶部带有机头轴，所述的机头轴垂直设置并与蜗轮蜗杆减速箱的输出端固定，蜗轮蜗杆减速箱设有第二驱动电机，通过第二驱动电机可带动机头左右摆动；所述的第二驱动电机通过计算机控制单元控制。
4.根据权利要求2所述的一种自动缠绕机，其特征在于：所述机头与X向托板底部连接固定是通过机头摆动装置连接固定，所述的机头摆动装置包括蜗轮蜗杆减速箱，所述的机头垂直立板的顶部带有机头轴，所述的机头轴垂直设置并与蜗轮蜗杆减速箱的输出端固定，蜗轮蜗杆减速箱设有第二驱动电机，通过第二驱动电机可带动机头左右摆动；所述的第二驱动电机通过计算机控制单元控制。
5.根据权利要求1所述的一种自动缠绕机，其特征在于：所述芯模通孔两侧的机架上分别设有芯模支撑固定座。
6.根据权利要求1所述的一种自动缠绕机，其特征在于：所述机头上带有线轮刹车装置，所述线轮刹车装置包括摩擦套、弹簧及调整螺母，所述线轮轴的端部带有螺纹，摩擦套安装在线轮轴上与线轮的外侧面相抵，调整螺母位于线轮轴的端部，弹簧位于调整螺母与摩擦套之间。
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