CN104909214B - 绕线设备的张力系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于线材生产设备技术领域，尤其涉及一种绕线设备的张力系统。它解决了现有技术张力稳定性差等技术问题。本绕线设备的张力系统包括支架，在支架上设有升降移动臂，在升降移动臂上设有若干升降移动块，在每块升降移动块上分别设有夹持断线装置，在支架上设有能驱动所述的升降移动臂向下移动从而使所述的夹持断线装置将被卷绕线材的一端夹紧并能使该升降移动臂回移的第一升降驱动机构，且该被卷绕线材能随着升降移动臂被向上提拉，所述的升降移动臂和升降移动块之间设有当所述的线材被卷绕并迫使升降移动块向下移动时能使所述的线材具有恒定张力的张力恒定控制机构。本发明优点在于：张力控制稳定且提高了产品质量。

Description

绕线设备的张力系统

技术领域

本发明属于卷线设备技术领域，尤其涉及一种绕线设备的张力系统。

背景技术

卷线机被广泛地应用于漆包线的制造领域。在卷绕线材时，现有的卷绕机通过张紧器或伺服电机等方式对线材进行张紧从而保证卷线的质量。但是，这种卷绕机其生产的线圈质量较差，特别是空心线圈，即线材的张力不恒定。为了能解决该技术问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。

例如，中国专利文献公开了一种自动卷线机[申请号：94213149.5]，包括:传动机构；主回转轴；贯穿主回转轴中心的输出孔的PE芯管；可相对主回转轴作直线移动的移动架体；设于该移动架体内的转轴,该转轴中心有贯穿的通孔对准主回转轴的输出孔；设于转轴上的卷绕有线材的线筒；设于转轴旁的炭粉式刹车及张力控制器；设于主回转轴侧面上方的线架；设于主回转轴侧面的卷曲模具及其下方的一对导轮。因此,线筒更换方便迅速,转速控制精确,能连续顺畅卷绕成型,制品整齐圆顺。

上述的方案虽然具有以上的优点，但是，该方案还至少存在以下缺陷：设计不合理，还是未能解决上述的技术问题且无法适用于空心线圈的绕设，同时，结构复杂且体积较大，制造成本较高。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单、适用于空心线圈的绕设，张力稳定且实用性强的绕线设备的张力系统。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本绕线设备的张力系统包括支架，在支架上设有升降移动臂，在升降移动臂上设有若干升降移动块，在每块升降移动块上分别设有夹持断线装置，在支架上设有能驱动所述的升降移动臂向下移动从而使所述的夹持断线装置将被卷绕线材的一端夹紧并能使该升降移动臂回移的第一升降驱动机构，且该被卷绕线材能随着升降移动臂被向上提拉，所述的升降移动臂和升降移动块之间设有当所述的线材被卷绕并迫使升降移动块向下移动时能使所述的线材具有恒定张力的张力恒定控制机构。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的升降移动臂上设有水平设置且与升降移动臂滑动连接的驱动杆，所述的升降移动块分别固定在驱动杆上且与升降移动臂滑动相连，在升降移动臂上设有能驱动所述的驱动杆在竖直方向移动的第二升降驱动机构。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的张力恒定控制机构包括拉簧，拉簧的一端连接在升降移动臂上，另一端连接在升降移动块上。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的升降移动臂上设有上固定块，所述的上固定块上设有第一拉簧连接部，在升降移动块上设有位于上固定块下方的下固定块，在下固定块上设有第二拉簧连接部，所述的拉簧一端连接在第一拉簧连接部上，另一端连接在第二拉簧连接部上。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的张力恒定控制机构包括设置在升降移动臂上的滑座，在滑座上设有与滑座滑动相连且能在竖直方向升降的滑动座，在滑动座上设有配重块，所述的升降移动块顶部设有动滑轮，本张力恒定控制机构还包括驱动绳，驱动绳的一端连接在滑动座上，另一端依次经过滑座上的定滑轮和动滑轮并连接在滑座上。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的第一升降驱动机构包括两根上下间隔设置且两端分别穿设在支架上的驱动轴，两根驱动轴中的任意一根驱动轴通过带传动结构与能驱动其旋转的伺服驱动电机相连，所述的驱动轴之间通过传动结构相连，所述的升降移动臂设置在传动结构上且能随着传动结构上下移动；在支架和升降移动臂之间设有竖直导向结构。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的传动结构包括两两一组且分别设置在所述的驱动轴上的同步带轮，在两两一组的同步带轮上环绕有同步带，所述的同步带与升降移动臂之间通过可拆卸连接结构固连。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的第二升降驱动机构包括设置在升降移动臂两端的第二驱动器，所述的升降移动臂上设有若干间隔设置的第二导轨，在驱动杆上设有若干与所述的第二导轨一一对应且滑动相连的滑块，所述的第二驱动器与位于驱动杆两端的滑块连接。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的可拆卸连接结构包括设置在升降移动臂上的固定座，在固定座远离升降移动臂的一面具有与同步带外侧面相吻合的平面，在固定座设有平面的一面设有可拆卸压块且所述的同步带设置在固定座和可拆卸压块之间，在可拆卸压块靠近固定座的一面具有与同步带内侧面上的齿牙相啮合的齿部。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的竖直导向结构包括设置在支架两侧的竖直导轨，在每根竖直导轨上分别设有与竖直导轨滑动相连的导向块，所述的导向块与升降移动臂连接。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的夹持断线装置包括夹线套，在夹线套的一端设有静定位面，在夹线套上设有能靠近静定位面或者远离静定位面从而将线材夹紧或者释放线材的动压部且在动压部上还设有当线材被夹紧时能同步切断该线材的切刀，所述的动压部与能驱动动压部靠近静定位面或者远离静定位面的驱动机构相连。切刀的刀尖在剪线时位于静定位面下方。

在上述的绕线设备的张力系统中，所述的驱动机构包括穿设在夹线套内且与夹线套滑动相连的顶杆，动压部设置在顶杆的前端，所述的顶杆与能驱动顶杆沿夹线套轴向往复移动的驱动器相连。驱动器为气缸或者油缸。

与现有的技术相比，本绕线设备的张力系统的优点在于：1、设计更合理，适用于空心线圈的绕设，张力控制稳定性好且实用性更强。2、结构简单且易于制造，体积小且制造成本低。3、夹线和剪线能同步完成，提高了生产效率和剪线质量。4、使用寿命长。

附图说明

图1是本发明提供的立体结构示意图。

图2是本发明提供的另一视角结构示意图。

图3是图2中的A处放大结构示意图。

图4是本发明提供的张力恒定控制机构结构示意图。

图5是本发明提供的实施例二结构示意图。

图6是图5中的B处放大结构示意图。

图7是本发明提供的夹持断线装置结构示意图。

图8是本发明提供的另一种张力恒定控制机构结构示意图。

图9是本发明提供的顶杆部分结构示意图。

图中，支架1、竖直导轨11、导向块12、升降移动臂2、驱动杆21、第二升降驱动机构22、第二驱动器22a、第二导轨22b、滑块22c、升降移动块3、夹持断线装置4、夹线套41、动压部42、切刀43、顶杆45、驱动器46、第一升降驱动机构5、驱动轴51、伺服驱动电机52、同步带轮53、同步带54、固定座55、可拆卸压块56、张力恒定控制机构6、拉簧61、上固定块62、第一拉簧连接部63、下固定块64、第二拉簧连接部65、滑座6a、滑动座6b、配重块6c、动滑轮6d、驱动绳6e、定滑轮6f。

具体实施方式

以下是发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-4所示，本绕线设备的张力系统包括支架1，在支架1上设有升降移动臂2，在升降移动臂2上设有若干升降移动块3，在每块升降移动块3上分别设有夹持断线装置4，在支架1上设有能驱动所述的升降移动臂2向下移动从而使所述的夹持断线装置4将被卷绕线材的一端夹紧并能使该升降移动臂2回移的第一升降驱动机构5，且该被卷绕线材能随着升降移动臂2被向上提拉，所述的升降移动臂2和升降移动块3之间设有当所述的线材被卷绕并迫使升降移动块3向下移动时能使所述的线材具有恒定张力的张力恒定控制机构6。

具体地，如图3-4所示，本实施例的张力恒定控制机构6包括拉簧61，拉簧61的一端连接在升降移动臂2上，另一端连接在升降移动块3上。优化方案，这里的升降移动臂2上设有上固定块62，所述的上固定块62上设有第一拉簧连接部63，在升降移动块3上设有位于上固定块62下方的下固定块64，在下固定块64上设有第二拉簧连接部65，所述的拉簧61一端连接在第一拉簧连接部63上，另一端连接在第二拉簧连接部65上。第一拉簧连接部63包括连接在上固定块62上且横向设置的螺栓，拉簧上端的钩部钩在螺栓上，第二拉簧连接部65包括具有拉簧钩部进入通孔的杆体，拉簧下端的钩部插于通孔中。当迫使升降移动块3向下移动时拉簧61不断被拉长，从而保证张力的恒定。

如图1-2和图3所示，第一升降驱动机构5包括两根上下间隔设置且两端分别穿设在支架1上的驱动轴51，两根驱动轴51中的任意一根驱动轴51通过带传动结构与能驱动其旋转的伺服驱动电机52相连，所述的驱动轴51之间通过传动结构相连，所述的升降移动臂2设置在传动结构上且能随着传动结构上下移动；在支架1和升降移动臂2之间设有竖直导向结构。改竖直导向结构包括设置在支架1两侧的竖直导轨11，在每根竖直导轨11上分别设有与竖直导轨滑动相连的导向块12，所述的导向块12与升降移动臂2连接。

如图1-2所示，传动结构包括两两一组且分别设置在所述的驱动轴51上的同步带轮53，在两两一组的同步带轮53上环绕有同步带54，所述的同步带54与升降移动臂2之间通过可拆卸连接结构固连。具体地，这里的可拆卸连接结构包括设置在升降移动臂2上的固定座55，在固定座55远离升降移动臂2的一面具有与同步带54外侧面相吻合的平面，在固定座55设有平面的一面设有可拆卸压块56且所述的同步带54设置在固定座55和可拆卸压块56之间，在可拆卸压块56靠近固定座55的一面具有与同步带54内侧面上的齿牙相啮合的齿部。可拆卸压块56与固定座55之间通过若干紧固件相连。

其次，在升降移动臂2上设有水平设置且与升降移动臂2滑动连接的驱动杆21，所述的升降移动块3分别固定在驱动杆21上且与升降移动臂2滑动相连，在升降移动臂2上设有能驱动所述的驱动杆21在竖直方向移动的第二升降驱动机构22。

优化方案，本实施例的第二升降驱动机构22包括设置在升降移动臂2两端的第二驱动器22a，所述的升降移动臂2上设有若干间隔设置的第二导轨22b，在驱动杆21上设有若干与所述的第二导轨22b一一对应且滑动相连的滑块22c，所述的第二驱动器22a与位于驱动杆21两端的滑块22c连接。第二驱动器22a为气缸或者油缸。第二驱动器22a还具有当拉簧回缩后，能防止所述的升降移动块3在竖直方向自由升降，即，可以使升降移动块3立即处于停止状态。

如图6-7和图9所示，夹持断线装置4包括夹线套41，在夹线套41的一端设有静定位面a，夹线套41另一端通过连接座固定在升降移动块3上，在夹线套41上设有能靠近静定位面a或者远离静定位面a从而将线材夹紧或者释放线材的动压部42且在动压部42上还设有当线材被夹紧时能同步切断该线材的切刀43，所述的动压部42与能驱动动压部42靠近静定位面a或者远离静定位面a的驱动机构相连。切刀43的刀尖在剪线时位于静定位面a下方。静定位面a的一侧边具有过线槽的过线部，可以使线材过线更加平顺。

优化方案，本实施例的驱动机构包括穿设在夹线套41内且与夹线套41滑动相连的顶杆45，动压部42设置在顶杆45的前端，所述的顶杆45与能驱动顶杆45沿夹线套41轴向往复移动的驱动器46相连。驱动器46为气缸或者油缸。动压部42与顶杆45连为一体结构，在动压部42远离顶杆45的一端设有若干齿形凸起42a。当夹持断线装置4将线材往上提拉时，切刀43不进行切断动作，当空闲线圈绕设至设定的长度后，通过夹持断线装置4的驱动器46先将线材夹紧，同时进行切断。

本实施例的工作原理如下：

转矩控制模式通过伺服驱动电机52转矩模式/位置模式配合使用，使其能完成绕线过程中的张力恒定控制，夹线时的位置精确控制：

①：夹持断线装置4夹持线后通过第二驱动器22a将夹持断线装置4提起定位，然后通过伺服驱动电机52使夹持有线材的夹持断线装置4回到原点。

②：设有绕线治具的主轴转动，通过被卷绕线材的牵引使夹持断线装置4不断下降，下降时，线材绕设在绕线治具上，，然后第二驱动器22a的伸缩杆被迫向下伸出，伺服驱动电机52自动切换成转矩模式，然后输出恒定扭矩，结合拉簧61(拉簧不断被拉长)使得线材的张力保持恒定。

③：当夹持断线装置4下降至设定位置(限位传感器监测)时，伺服驱动电机52自动切换成位置模式，进行位置精确定位。

④：夹持断线装置4松开，然后平移(整个支架移动)，平移到设定位置时，夹持断线装置4重新剪线，剪线后夹持断线装置4夹住下一个线材的端部并上升置于原点。

实施例二

如图1、图5-6和图8所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，固在此不作赘述，而不一样的地方在于：张力恒定控制机构6包括设置在升降移动臂2上的滑座6a，在滑座6a上设有与滑座6a滑动相连且能在竖直方向升降的滑动座6b，在滑动座6b上设有配重块6c，所述的升降移动块3顶部设有动滑轮6d，本张力恒定控制机构6还包括驱动绳6e，驱动绳6e的一端连接在滑动座6b上，另一端依次经过滑座6a上的定滑轮6f和动滑轮6d并连接在滑座6a上。

升降移动块3被迫向下移动时，环绕在设于升降移动块3顶部的动滑轮6d上的驱动绳6e使滑动座6b和配重块6c不断向上滑动，即，起到张力恒定的作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了支架1、竖直导轨11、导向块12、升降移动臂2、驱动杆21、第二升降驱动机构22、第二驱动器22a、第二导轨22b、滑块22c、升降移动块3、夹持断线装置4、夹线套41、动压部42、切刀43、顶杆45、驱动器46、第一升降驱动机构5、驱动轴51、伺服驱动电机52、同步带轮53、同步带54、固定座55、可拆卸压块56、张力恒定控制机构6、拉簧61、上固定块62、第一拉簧连接部63、下固定块64、第二拉簧连接部65、滑座6a、滑动座6b、配重块6c、动滑轮6d、驱动绳6e、定滑轮6f等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种绕线设备的张力系统，包括支架(1)，其特征在于，所述的支架(1)上设有升降移动臂(2)，在升降移动臂(2)上设有若干升降移动块(3)，在每块升降移动块(3)上分别设有夹持断线装置(4)，在支架(1)上设有能驱动所述的升降移动臂(2)向下移动从而使所述的夹持断线装置(4)将被卷绕线材的一端夹紧并能使该升降移动臂(2)回移的第一升降驱动机构(5)，且该被卷绕线材能随着升降移动臂(2)被向上提拉，所述的升降移动臂(2)和升降移动块(3)之间设有当所述的线材被卷绕并迫使升降移动块(3)向下移动时能使所述的线材具有恒定张力的张力恒定控制机构(6)；

所述的张力恒定控制机构(6)包括拉簧(61)，拉簧(61)的一端连接在升降移动臂(2)上，另一端连接在升降移动块(3)上。

2.根据权利要求1所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的升降移动臂(2)上设有水平设置且与升降移动臂(2)滑动连接的驱动杆(21)，所述的升降移动块(3)分别固定在驱动杆(21)上且与升降移动臂(2)滑动相连，在升降移动臂(2)上设有能驱动所述的驱动杆(21)在竖直方向移动的第二升降驱动机构(22)。

3.根据权利要求1所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的升降移动臂(2)上设有上固定块(62)，所述的上固定块(62)上设有第一拉簧连接部(63)，在升降移动块(3)上设有位于上固定块(62)下方的下固定块(64)，在下固定块(64)上设有第二拉簧连接部(65)，所述的拉簧(61)一端连接在第一拉簧连接部(63)上，另一端连接在第二拉簧连接部(65)上。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的第一升降驱动机构(5)包括两根上下间隔设置且两端分别穿设在支架(1)上的驱动轴(51)，两根驱动轴(51)中的任意一根驱动轴(51)通过带传动结构与能驱动其旋转的伺服驱动电机(52)相连，所述的驱动轴(51)之间通过传动结构相连，所述的升降移动臂(2)设置在传动结构上且能随着传动结构上下移动；在支架(1)和升降移动臂(2)之间设有竖直导向结构。

5.根据权利要求4所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的传动结构包括两两一组且分别设置在所述的驱动轴(51)上的同步带轮(53)，在两两一组的同步带轮(53)上环绕有同步带(54)，所述的同步带(54)与升降移动臂(2)之间通过可拆卸连接结构固连。

6.根据权利要求2所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的第二升降驱动机构(22)包括设置在升降移动臂(2)两端的第二驱动器(22a)，所述的升降移动臂(2)上设有若干间隔设置的第二导轨(22b)，在驱动杆(21)上设有若干与所述的第二导轨(22b)一一对应且滑动相连的滑块(22c)，所述的第二驱动器(22a)与位于驱动杆(21)两端的滑块(22c)连接。

7.根据权利要求5所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的可拆卸连接结构包括设置在升降移动臂(2)上的固定座(55)，在固定座(55)远离升降移动臂(2)的一面具有与同步带(54)外侧面相吻合的平面，在固定座(55)设有平面的一面设有可拆卸压块(56)且所述的同步带(54)设置在固定座(55)和可拆卸压块(56)之间，在可拆卸压块(56)靠近固定座(55)的一面具有与同步带(54)内侧面上的齿牙相啮合的齿部。

8.根据权利要求7所述的绕线设备的张力系统，其特征在于，所述的竖直导向结构包括设置在支架(1)两侧的竖直导轨(11)，在每根竖直导轨(11)上分别设有与竖直导轨滑动相连的导向块(12)，所述的导向块(12)与升降移动臂(2)连接。