CN105129517A - 一种小绳缆自动包装成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小绳缆自动包装成型机，包括机架(10)、过线机构(20)、张紧机构(30)、缠绕机构(40)、打结机构(50)、断线机构(60)、卸料机构(70)和PLC控制器；所述缠绕机构包括绳缆牵引装置(41)、绕线曲柄(42)和传动装置(43)，过线管(21)在绳缆牵引装置的带动下作升降、往复和前后的动作，卸料机构包括推板(71)、推板固定装置(72)和推板驱动机构(73)，推板在推板驱动机构的作用下在绕线曲柄附近移动；断线机构(60)包括机械爪(61)和短绳器(62)，打结机构(50)包括钩绳器(51)和钩绳驱动机构(52)，本发明可以自动完成绳缆的缠绕、成型、断线以及卸料，提高生产效率，且绕制的成品绳不易松散。

Description

一种小绳缆自动包装成型机

技术领域

本发明涉及一种绳缆包装机构，具体涉及一种小绳缆自动包装成型机，属于绳缆生产机械技术领域。

背景技术

绳缆生产线的最后一道工序就是将绳缆绕制成多股绳圈，为了方便运输与包装，通常需要将绳缆截断并绕制成若干小绳圈，而多年以来，国内绳业最终成型包装大多以手工操作为主，劳动强度大，生产效率低，材料浪费严重，成型质量差。

公开号为“CN2609887Y”的中国实用新型专利“脚绳半自动打把机”，主要用于雷管导线“8”字形绕制，其通过两组四连杆机构将主轴的旋转运动转变成从动槽轮和绕线轮及其排线摇臂的往复摆动，来实现“8”字形脚线的绕制。这种打把机一定程度上节约了劳动力，但绳缆绕制完成后仍然需要人工将线剪断，然后取下并且还需工人将线头穿好固定，才能开始绕下一个。因此这种半自动的绕绳方式并不能满足生产量较大的制绳企业；且这种“8”字形绕制的成品绳牢固性较差，容易松散。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供小绳缆自动包装成型机，可以快速完成绳缆的缠绕、成型、断线以及卸料等工序，全工程无需人工参与，大大提高绳缆的生产效率，且绕制的成品绳牢固可靠，不易松散。

为了实现上述目的所采用的技术方案：一种小绳缆自动包装成型机，包括机架、过线机构、张紧机构、缠绕机构，打结机构、断线机构、卸料机构和PLC控制器；过线机构包括过线管、固定在过线固定架上的过线轮以及过线控制器；所述缠绕机构包括绳缆牵引装置、绕线曲柄和传动装置，过线管在绳缆牵引装置的带动下作升降、往复和前后的动作，绕线曲柄由曲柄I和曲柄II组成，两曲柄的旋转轴重合，在传动装置的带动下作同向同步旋转运动；断线机构包括机械爪和断绳器，机械爪在PLC控制器的控制下抓取绳端并在绕线曲柄上绕制线头，断绳器使成品绳末端截断；打结机构包括钩绳器和钩绳驱动机构；卸料机构包括推板、推板固定装置和推板驱动机构，推板通过推板固定装置与推板驱动结构相连，并在推板驱动机构的作用下做伸缩运动；钩绳驱动机构与推板驱动机构共同安装在机架外侧，钩绳器的移动方向与推板的移动方向相同。

绳缆依次穿过过线轮、张紧机构和过线管，过线管中的绳缆在绳缆牵引装置的带动下环绕绕线曲柄进行来回绕线，当缠绕到一定圈数时，传动装置带动绕线曲柄旋转，同时过线管按一定排线间距横向移动缠绕形成固定绳，钩绳器在钩绳驱动机构的作用下将绳缆的末端打结形成成品绳，机械爪夹持绳缆远离绕线曲柄至断绳器的旁边，同时断绳器动作截断绳缆，推板移动将成品绳推离绕线曲柄，然后缩回。整个过程全部由预设好程序的PLC控制器控制，所包装的成品绳牢固可靠，大大提高了工作效率，适用于大型绳缆生产企业。

进一步的，牵引装置包括升降机构、伺服驱动同步带和丝杠驱动机构，升降装置安装在丝杠驱动机构的丝杠螺母上并随着丝杆螺母前后移动，伺服驱动同步带安装在升降装置的中间并在升降装置的带动下上下移动；所述过线管安装固定在伺服驱动同步带上并随同步带左右移动，升降机构的驱动装置、伺服驱动同步带以及丝杠驱动机构均由PLC控制器控制动作。丝杠驱动机构携伺服驱动同步带以及升降机构同时前移或后退至绕线曲柄中间的合适位置，丝杠传动，钢性较好，可以传递较大扭力，位置准确；升降机构可以气动或者液动，并携伺服驱动同步带及过线管上下移动，伺服同步带携过线管左右移动绕线，伺服同步带冲击力小、振动小且不需要润滑，定位精度高，保证绕线的准确性。

进一步的，传动装置包括马达、驱动带轮I、驱动带轮II、传动带轮I、传动带轮II(和过轮轴，两个驱动带轮分别安装在过轮轴的两侧，驱动带轮I与传动带轮I通过带相连，驱动带轮II与传动带轮II通过带相连；

传动带轮均通过安装座安装在机架上，曲柄I和曲柄II均为“弓”型结构，曲柄I的一端与传动带轮I的连接轴相连，曲柄II的一端与传动带轮II的连接轴相连；曲柄I的另一端和曲柄II的另一端作为绕线端。

更进一步的，所述曲柄I和曲柄II的绕线端均为空心管，曲柄I和曲柄II的绕线端外侧均具有限位块和弹性挡块，弹性挡块通过弹性部件连接在曲柄内部，受压力时缩回曲柄的管内，不受压力时弹出。所述限位块和弹性挡块均起到限制绕线圈的作用，当绕线完成后，推板推动线圈时由于压力使弹性挡块缩回，以使成品绳可以顺利推出脱离绕线曲柄。曲柄I和曲柄II的绕线端还可以采用实心直杆，安装弹性挡块处开有长槽。

进一步的，曲柄I和/或曲柄II的内侧具有拨轴，拨轴与曲柄之间具有间隙。所述拨轴作为绕线固定端，过线管带动绳缆在拨轴与曲柄I之间形成“8”字结后，再在两个曲柄之间来回进行“O”形绕线。

进一步的，所述推板两侧具有长槽，钩绳器穿过推板上的长槽将绳缆的线头由成品绳的线圈中钩出；所述钩绳器为长型扁针状，且一端设有弯钩。推板两侧的长槽一方面可以方便推板穿过绕线曲柄，同时可以使得钩绳器自由穿梭。

进一步的，马达与驱动带轮I之间还具有减速机构，所述减速机构包括通过带相连的皮带轮I和皮带轮II，马达输出轴与皮带轮I相连，皮带轮II的轮轴与驱动带轮相连，皮带轮II的直径大于皮带轮I；皮带上方设有皮带张紧器。所述减速机构还可以采用连接在马达和驱动带轮I之间的小型减速机；或者驱动带轮I采用内轮大于外轮的同轴皮带轮结构。

进一步的，绕线曲柄与绳缆牵引装置之间还具有卸料皮带。成品绳打结后直接卸载至卸料皮带，由卸料皮带运输至下一个生产环节。

进一步的，断绳器断绳器为夹爪式烧断器，断绳器上具有驱动机构并在驱动机构的驱动下上下移动和夹爪开合。

曲柄I的安装座侧面连接有气动伸缩装置，气动伸缩装置在PLC控制器的控制信号下带动曲柄I的安装座以及曲柄I水平移动。成品绳打结完成后，气动伸缩装置动作使曲柄I和曲柄II之间的距离缩小，从而松动成品绳绳圈便于推板推动卸料。

本发明集绕线、烧断、打结和卸料于一体，并且全程由PLC控制器控制，大大节约了劳动力，提高了工作效率；包装形成的成品绳牢固可靠，不易松散。

附图说明

图1是本发明的立体示意图；

图2是本发明另一个方向的立体示意图；

图3为图2中A部分的局部放大示意图；

图4为本发明的主视图；

图5为图4的俯视图；

图6为曲柄与推板的主视图。

图中：10、机架；20、过线机构；21、过线管；22、过线固定架；23、过线轮；24、过线控制器；30、张紧机构；40、缠绕机构；41、绳缆牵引装置；41a、升降机构；41b、伺服驱动同步带；41c、丝杠驱动机构；42、绕线曲柄；42a、曲柄I；42b、曲柄II；421、限位块；422、弹性挡块；423、拨轴；43、传动装置；431、马达；432a、驱动带轮I；432b、驱动带轮II；433a、传动带轮I；433b、传动带轮II；434a、皮带轮I；434b、皮带轮II；435、过轮轴；436、皮带张紧器；44、卸料皮带；51、钩绳器；52、钩绳驱动机构；61、机械爪；62、断绳器；70、卸料机构；71、推板；72、推板固定装置；73、推板驱动机构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1至图5所示，一种小绳缆自动包装成型机，包括机架10、过线机构20、张紧机构30、缠绕机构40，打结机构、断线机构、卸料机构70和PLC控制器；过线机构20包括过线管21、固定在过线固定架22上的过线轮23以及过线控制器24；所述缠绕机构40包括绳缆牵引装置41、绕线曲柄42和传动装置43，过线管21在绳缆牵引装置41的带动下作升降、往复和前后的动作，绕线曲柄42由曲柄I42a和曲柄II42b组成，两曲柄的旋转轴重合，在传动装置43的带动下作同向同步旋转运动；断线机构包括机械爪61和断绳器62，机械爪61在PLC控制器的控制下抓取绳端并在绕线曲柄上绕制线头，断绳器62使成品绳末端截断；打结机构包括钩绳器51和钩绳驱动机构52；卸料机构70包括推板71、推板固定装置72和推板驱动机构73，推板71通过推板固定装置72与推板驱动结构73相连，并在推板驱动机构73的作用下做伸缩运动；钩绳驱动机构52与推板驱动机构73共同安装在机架10外侧，钩绳器51的移动方向与推板71的移动方向相同。

绳缆依次穿过过线轮23、张紧机构30和过线管21，过线管中的绳缆在绳缆牵引装置41的带动下环绕绕线曲柄42进行来回绕线，当缠绕到一定圈数时，传动装置43带动绕线曲柄42旋转，同时过线管按一定排线间距横向移动缠绕形成固定绳，钩绳器51在钩绳驱动机构52的作用下将绳缆的末端打结形成成品绳，机械爪61夹持绳缆远离绕线曲柄42至断绳器62的旁边，同时断绳器62动作截断绳缆，推板71移动将成品绳推离绕线曲柄42，然后缩回。整个过程全部由预设好程序的PLC控制器控制，所包装的成品绳牢固可靠，大大提高了工作效率，适用于大型绳缆生产企业。

如图1、图2、图4和图5所示，牵引装置41包括升降机构41a、伺服驱动同步带41b和丝杠驱动机构41c，升降装置41a安装在丝杠驱动机构42c的丝杠螺母上并随着丝杆螺母前后移动，伺服驱动同步带41b安装在升降装置41a的中间并在升降装置的带动下上下移动；所述过线管21安装固定在伺服驱动同步带41b上并随同步带左右移动，升降机构的驱动装置、伺服驱动同步带以及丝杠驱动机构均由PLC控制器控制动作。

丝杠驱动机构42c携伺服驱动同步带以及升降机构同时前移或后退至绕线曲柄42中间的合适位置，丝杠传动，钢性较好，可以传递较大扭力，位置准确；升降机构41a可以气动或者液动，并携伺服驱动同步带及过线管上下移动，伺服同步带携过线管21左右移动绕线，伺服同步带冲击力小、振动小且不需要润滑，定位精度高，保证绕线的准确性。

进一步的，传动装置43包括马达431、驱动带轮I432a、驱动带轮II432b、传动带轮I433a、传动带轮II433b和过轮轴435，两个驱动带轮分别安装在过轮轴的两侧，驱动带轮I432a与传动带轮I433a通过带相连，驱动带轮II432b与传动带轮II432b通过带相连；

如图5所示，传动带轮均通过安装座安装在机架上，曲柄I42a和和曲柄II42b均为“弓”型结构，曲柄I42a的一端与传动带轮I433a的连接轴相连，曲柄II42b的一端与传动带轮II433b的连接轴相连；曲柄I42a的另一端和曲柄II42b的另一端作为绕线端。

如图3所示，所述曲柄I42a和曲柄II42b的绕线端均为空心管，曲柄I42a和曲柄II42b的绕线端外侧均具有限位块421和弹性挡块422，弹性挡块422通过弹性部件连接在曲柄内部，受压力时缩回曲柄的管内，不受压力时弹出。所述限位块和弹性挡块均起到限制绕线圈的作用，当绕线完成后，推板推动线圈时由于压力使弹性挡块缩回，以使成品绳可以顺利推出脱离绕线曲柄。曲柄I和曲柄II的绕线端还可以采用实心直杆，安装弹性挡块处开有长槽。

曲柄I42a和/或曲柄II42b的内侧具有拨轴423，拨轴423与曲柄之间具有间隙。所述拨轴作为绕线固定端，过线管带动绳缆在拨轴423与曲柄I42a之间形成“8”字结后，再在两个曲柄之间来回进行“O”形绕线。

如图1、图2和图6所示，所述推板71两侧具有长槽，钩绳器51穿过推板上的长槽将绳缆的线头由成品绳的线圈中钩出；所述钩绳器51为长型扁针状，且一端设有弯钩。推板两侧的长槽一方面可以方便推板穿过绕线曲柄，同时可以使得钩绳器自由穿梭。

进一步的，马达431与驱动带轮I432a之间还具有减速机构，所述减速机构包括通过带相连的皮带轮I434a和皮带轮II434b，马达输出轴与皮带轮I434a相连，皮带轮II434b的轮轴与驱动带轮I432a相连，皮带轮II的直径大于皮带轮I；皮带上方设有皮带张紧器436。所述减速机构还可以采用连接在马达和驱动带轮I之间的小型减速机；或者驱动带轮I采用内轮大于外轮的同轴皮带轮结构。

进一步的，绕线曲柄42与绳缆牵引装置41之间还具有卸料皮带44。成品绳打结后直接卸载至卸料皮带41，由卸料皮带运输至下一个生产环节。

进一步的，断绳器62为夹爪式烧断器，断绳器62上具有驱动机构并在驱动机构的驱动下上下移动和夹爪开合。

曲柄I42a的安装座侧面连接有气动伸缩装置，气动伸缩装置在PLC控制器的控制信号下带动曲柄I42a的安装座以及曲柄I42a水平移动。

曲柄I42a的安装座侧面连接有气动伸缩装置，气动伸缩装置在PLC控制器的控制信号下带动曲柄I42a的安装座以及曲柄I42a水平移动。成品绳打结完成后，气动伸缩装置动作使曲柄I42a和曲柄II42b之间的距离缩小，从而松动成品绳绳圈便于推板推动卸料。

下面对本发明的具体工作工程及原理做详尽的阐述：

首先在PLC控制器上预设绳缆牵引装置、推板驱动机构、和钩绳驱动机构52、传动装置43、机械爪61和断绳器62的动作，然后人工将绳缆依次穿过过线轮23、张紧机构30和过绳管21，启动绳缆牵引装置41将绳缆的线头携至绕线曲柄42的合适位置；机械爪61控制指令动作将过线管带出的绳缆夹住并移动至曲柄I42a和拨轴423之间，升降机构41a和伺服驱动同步带41b交替动作带动过线管21中的绳缆在曲柄I42a和曲柄II42b上沿预定轨迹横向缠绕，当缠绕的绳缆压住机械爪61夹持的绳端时，机械爪松开并移动到合适位置等待下一程序命令；当缠绕至规定圈数时，横向缠绕停止，同时穿线管21在程序命令下移至柄I42a和曲柄II42b中间适当位置，程序控制马达431依次带动皮带轮I434a、皮带轮II434b、驱动带轮I432a、驱动带轮II432b、传动带轮I433a、传动带轮II433b旋转，从而带动曲柄I42a和曲柄II42b同向旋转，同时伺服驱动同步带41b带动过线管21移动，在两个曲柄之间均匀纵向排线形成径向排线缠绕；径向排线完成后，绕线曲柄停止转动并使曲柄轴处于水平位置，这时过线管移向缠绕绳的一侧，钩绳器51在程序控制下开始移动穿过推板71一端的长槽和缠绕绳一端形成的空隙将过线管21带的绳钩住；然后机械爪61控制指令动作将过线管带出绳夹住作为下一次制绳的始端，同时断绳器62开始动作在钩绳器与机械爪之间合适位置进行加热切断，然后复位，钩绳器51将绳端钩进，并在绳的一端内侧孔进行了成型绳的末端打结；曲柄I42a的安装座侧面的气动伸缩装置推动曲柄I42a向前移动，松动打结后的绳套，然后推板71移动并穿过两个曲柄，将成品绳推卸下进入卸料皮带44运输至下个工序，曲柄曲柄I42a复位；整个工序完成后进入包装下个绳缆的动作。

Claims (10)

1.一种小绳缆自动包装成型机，包括机架(10)、过线机构(20)、张紧机构(30)和缠绕机构(40)，其特征在于，还包括打结机构、断线机构、卸料机构(70)和PLC控制器；过线机构(20)包括过线管(21)、固定在过线固定架(22)上的过线轮(23)以及过线控制器(24)；所述缠绕机构(40)包括绳缆牵引装置(41)、绕线曲柄(42)和传动装置(43)，过线管(21)在绳缆牵引装置(41)的带动下作升降、往复和前后的动作，绕线曲柄(42)由曲柄I(42a)和曲柄II(42b)组成，两曲柄的旋转轴重合，在传动装置(43)的带动下作同向同步旋转运动；断线机构包括机械爪(61)和断绳器(62)，机械爪(61)在PLC控制器的控制下抓取绳端并在绕线曲柄上绕制线头，断绳器(62)使成品绳末端截断；打结机构包括钩绳器(51)和钩绳驱动机构(52)；卸料机构(70)包括推板(71)、推板固定装置(72)和推板驱动机构(73)，推板(71)通过推板固定装置(72)与推板驱动结构(73)相连，并在推板驱动机构(73)的作用下做伸缩运动；钩绳驱动机构(52)与推板驱动机构(73)共同安装在机架(10)外侧，钩绳器(51)的移动方向与推板(71)的移动方向相同。

2.如权利要求1所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，牵引装置(41)包括升降机构(41a)、伺服驱动同步带(41b)和丝杠驱动机构(41c)，升降装置(41a)安装在丝杠驱动机构(42c)的丝杠螺母上并随着丝杆螺母前后移动，伺服驱动同步带(41b)安装在升降装置(41a)的中间并在升降装置的带动下上下移动；所述过线管(21)安装固定在伺服驱动同步带(41b)上并随同步带左右移动，升降机构的驱动装置、伺服驱动同步带以及丝杠驱动机构均由PLC控制器控制动作。

3.如权利要求2所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，传动装置(43)包括马达(431)、驱动带轮I(432a)、驱动带轮II(432b)、传动带轮I(433a)、传动带轮II(433b)和过轮轴(435)，两个驱动带轮分别安装在过轮轴的两侧，驱动带轮I(432a)与传动带轮I(433a)通过带相连，驱动带轮II(432b)与传动带轮II(432b)通过带相连；

传动带轮均通过安装座安装在机架上，曲柄I(42a)和曲柄II(42b)均为“弓”型结构，曲柄I(42a)的一端与传动带轮I(433a)的连接轴相连，曲柄II(42b)的一端与传动带轮II(433b)的连接轴相连；曲柄I(42a)的另一端和曲柄II(42b)的另一端作为绕线端。

4.如权利要求3所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，所述曲柄I(42a)和曲柄II(42b)的绕线端均为空心管，曲柄I(42a)和曲柄II(42b)的绕线端外侧均具有限位块(421)和弹性挡块(422)，弹性挡块(422)通过弹性部件连接在曲柄内部，受压力时缩回曲柄的管内，不受压力时弹出。

5.如权利要求4所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，曲柄I(42a)和/或曲柄II(42b)的内侧具有拨轴(423)，拨轴(423)与曲柄之间具有间隙。

6.如权利要求5所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，所述推板(71)两侧具有长槽，钩绳器(51)穿过推板上的长槽将绳缆的线头由成品绳的线圈中钩出；所述钩绳器(51)为长型扁针状，且一端设有弯钩。

7.如权利要求6所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，马达(431)与驱动带轮I(432a)之间还具有减速机构，所述减速机构包括通过带相连的皮带轮I(434a)和皮带轮II(434b)，马达输出轴与皮带轮I(434a)相连，皮带轮II(434b)的轮轴与驱动带轮I(432a)相连，皮带轮II的直径大于皮带轮I；皮带上方设有皮带张紧器(436)。

8.如权利要求7所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，绕线曲柄(42)与绳缆牵引装置(41)之间还具有卸料皮带(44)。

9.如权利要求8所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，断绳器(62)为夹爪式烧断器，断绳器(62)上具有驱动机构并在驱动机构的驱动下上下移动和夹爪开合。

10.如权利要求1至9任一权利要求所述的小绳缆自动包装成型机，其特征在于，曲柄I(42a)的安装座侧面连接有气动伸缩装置，气动伸缩装置在PLC控制器的控制信号下带动曲柄I(42a)的安装座以及曲柄I(42a)水平移动。