CN105225830A - 电热丝绕线机专用收卷装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电热丝绕线机专用收卷装置，该装置包括有支架、收卷机构及控制系统。收卷机构用于对电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷实现自动收卷，控制系统用于控制所述收卷机构与电热丝绕线机的运动相配合，使两者协同工作。该装置与电热丝绕线机配合可生产长度大于100m的螺旋卷，并将成型后的螺旋卷缠绕到线辊上实现自动收卷用于制备金属橡胶，解决了电热丝绕线机绕制螺旋卷长度受限的技术问题，满足了制备金属橡胶的需要，生产效率大幅提高。

Description

电热丝绕线机专用收卷装置

技术领域

本发明涉及一种收卷装置，具体地说是一种用于电热丝绕线机的收卷装置，属于金属加工技术领域。

背景技术

金属橡胶是一种新型弹性阻尼材料，由不同牌号和直径的细金属丝经螺旋卷绕制、螺旋卷定螺距拉伸、毛坯制备、冷冲压成型、后处理等一系列工艺制备而成，其内部是金属丝螺旋线匝相互交错勾连形成的空间网状结构，在载荷作用下，线匝之间发生摩擦、滑移、挤压，可以耗散大量的振动能量，并且具有在真空中不挥发、不惧怕辐射环境、耐高/低温、耐腐蚀、疲劳老化寿命长等优点，是特殊环境下橡胶的最佳替代品，在航空航天、高技术武器装备等领域具有广阔的应用前景。

在金属橡胶的制备过程中，通常采用市场上常见的电热丝绕线机完成密匝金属丝螺旋卷的绕制。电热丝绕线机是生产电热丝的专用设备，设备工作时，经绕线机卷绕成型的螺旋卷运动复杂，既围绕其自身轴线旋转，又沿其自身轴线平移，随着螺旋卷成型长度的增加将产生剧烈的摆动，影响卷绕过程的进行，缩短螺旋卷的成型长度。目前，市场上常见的电热丝绕线机通常用于生产长度小于1m的密匝金属丝螺旋卷。因此，为了增加螺旋卷的成型长度(长度大于100m)，以满足制备金属橡胶的需要，必须设计一种用于电热丝绕线机的辅助装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种电热丝绕线机专用收卷装置，该装置与绕线机配合可大幅提高螺旋卷的成型长度(长度大于100m)，并将成型后的螺旋卷缠绕到线辊上实现自动收卷，满足制备金属橡胶的需要，提高生产效率。

本发明的目的是这样实现的：一种电热丝绕线机专用收卷装置，包括有：

用于对收卷装置各组件进行安装和支撑的支架；

用于对电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷实现自动收卷的收卷机构；以及

用于控制所述收卷机构与电热丝绕线机的运动相配合的控制系统。

所述支架为方管和角钢的组焊件。

所述收卷机构包括有：收卷盒、收卷盒传动机构、线辊传动机构。

所述收卷盒用于包容、安装和支撑收卷机构各组件，由四块厚度为15mm的铝合金板通过螺钉连接而成。

所述收卷盒传动机构包括有：收卷盒电机、收卷盒同步带轮及同步带、转盘、转盘轴承座、深沟球轴承。

所述收卷盒同步带轮由分别安装在所述转盘和所述收卷盒电机输出轴上的大、小两个同步带轮组成，完成所述收卷盒电机到转盘的减速传动；所述转盘一端通过止口和螺钉固定在所述收卷盒后端板中部的转盘安装座孔上，另一端通过深沟球轴承支承在所述转盘轴承座内；所述转盘轴承座通过螺栓固定在所述支架上。

本发明应用时，所述收卷盒电机通过所述收卷盒同步带轮及同步带驱动所述转盘及收卷盒旋转。所述收卷盒电机的旋转方向与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷的旋转方向相反，所述收卷盒电机的转速由所述控制系统进行控制，使收卷盒转速与成型螺旋卷的旋转速度相匹配，以增加螺旋卷的成型长度。

所述线辊传动机构包括有：线辊电机、线辊同步带轮及同步带、主动圆锥齿轮轴、齿轮轴轴承座、齿轮轴同步带轮及同步带、深沟球轴承、角接触轴承、支座、被动圆锥齿轮、传动轴、支撑轴、支撑轴轴承座、转轴、线辊。

所述齿轮轴同步带轮由分别安装在所述主动圆锥齿轮轴和所述线辊电机输出轴上的大、小两个同步带轮组成，完成所述线辊电机到主动圆锥齿轮轴的减速传动。

所述主动圆锥齿轮轴通过深沟球轴承和角接触轴承支承在所述齿轮轴轴承座内；所述齿轮轴轴承座一端通过止口和螺钉固定在所述收卷盒前端板中部的轴承座安装座孔上，另一端通过深沟球轴承支承在所述支座内；所述支座通过螺栓固定在所述支架上。

所述传动轴通过深沟球轴承支承在所述收卷盒左、右侧板的传动轴轴承座孔上；所述被动圆锥齿轮固定在所述传动轴上，与所述主动圆锥齿轮轴上的圆锥齿轮相啮合，用于改变传动方向。

所述转轴通过深沟球轴承支承在所述收卷盒右侧板的转轴轴承座孔上；所述支撑轴通过深沟球轴承支承在所述支撑轴轴承座上，与所述转轴同轴线，两者通过螺纹连接成一体；所述支撑轴轴承座通过螺钉固定在所述收卷盒左侧板的支撑轴轴承座安装座孔上；所述线辊套装并夹紧在所述转轴和支撑轴上。

所述线辊同步带轮由分别安装在所述转轴和所述传动轴上的大、小两个同步带轮组成，完成所述传动轴到转轴的减速传动。

本发明应用时，所述线辊电机通过所述齿轮轴同步带轮及同步带驱动所述主动圆锥齿轮轴旋转，所述主动圆锥齿轮轴与所述被动圆锥齿轮啮合，将动力传递到所述传动轴，所述传动轴通过所述线辊同步带轮及同步带驱动所述转轴、支撑轴及线辊旋转，所述线辊电机的转速由所述控制系统进行控制，使线辊转速与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷沿其自身轴线的平移速度相配合，将螺旋卷缠绕到线辊上实现自动收卷。

所述控制系统包括有：PMAC多轴控制器、收卷盒电机驱动器、线辊电机驱动器、变压器、接线端子及触摸屏，用于控制所述收卷机构与电热丝绕线机的运动相配合，使两者协同工作，增加螺旋卷的成型长度并实现自动收卷。

本发明应用时，控制系统通过收卷盒电机驱动器控制收卷盒的转速，使其与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷的旋转速度相匹配，以增加螺旋卷的成型长度，同时，控制系统通过线辊电机驱动器控制线辊的转速，使其与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷的平移速度相配合，将成型后的螺旋卷缠绕到线辊上实现自动收卷；触摸屏上显示设备的人机交互界面及设备的工作状态，通过人机交互界面，可以完成“开始”、“暂停/继续”、“停止”操作，并可设置收卷盒电机和线辊电机的转速。

本发明的电热丝绕线机专用收卷装置，与电热丝绕线机配合可生产长度大于100m的螺旋卷，并将成型后的螺旋卷缠绕到线辊上实现自动收卷用于制备金属橡胶，解决了电热丝绕线机绕制螺旋卷长度受限的技术问题，满足了制备金属橡胶的需要，生产效率大幅提高。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的左视图；

图4是收卷机构的主视图；

图5是图4的俯视图；

图6是收卷机构的轴测图。

图中，1、收卷盒电机；2、收卷盒小同步带轮；3、收卷盒大同步带轮；4、转盘；5、转盘轴承座；6、支撑轴；7、收卷盒；7-1、左侧板；7-2、后端板；7-3、右侧板；7-4、前端板；8、支架；9、线辊；10、线辊大同步带轮；11、转轴；12、线辊小同步带轮；13、齿轮轴小同步带轮；14、线辊电机；15、齿轮轴大同步带轮；16、主动圆锥齿轮轴；17、齿轮轴轴承座；18、支座；19、传动轴；20、被动圆锥齿轮；21、支撑轴轴承座；22、触摸屏。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

如图1～图3所示，本发明的电热丝绕线机专用收卷装置包括有：支架8、收卷机构和控制系统。

如图4～图6所示，收卷机构包括有：收卷盒7、收卷盒传动机构和线辊传动机构。

如图2、图3所示，收卷机构位于支架8的顶部。

如图5所示，收卷盒7由四块厚度为15mm的铝合金板通过螺钉连接而成，其内部空间用于包容、安装和支撑收卷机构各组件。

如图1所示，收卷盒传动机构包括有：收卷盒电机1、收卷盒同步带轮及同步带、转盘4、转盘轴承座5和深沟球轴承。

收卷盒同步带轮由收卷盒大同步带轮3和收卷盒小同步带轮2组成，收卷盒小同步带轮2齿数为20，固定在收卷盒电机1的输出轴上；收卷盒大同步带轮3齿数为60，安装在转盘4上，其两侧通过弹性挡圈固定轴向位置，完成收卷盒电机1到转盘4的减速传动。

如图1、图5所示，转盘4为中空圆柱形，一端通过止口和螺钉固定在收卷盒后端板7-2中部的转盘安装座孔上，另一端通过深沟球轴承支承在转盘轴承座5内，转盘轴承座5通过螺栓固定在支架8顶部。

如图1、图5所示，线辊传动机构包括有：线辊电机14、线辊同步带轮及同步带、主动圆锥齿轮轴16、齿轮轴轴承座17、齿轮轴同步带轮及同步带、深沟球轴承、角接触轴承、支座18、被动圆锥齿轮20、传动轴19、支撑轴6、支撑轴轴承座21、转轴11、线辊9。

如图1所示，齿轮轴同步带轮由齿轮轴大同步带轮15和齿轮轴小同步带轮13组成，齿轮轴小同步带轮13齿数为20，固定在线辊电机14的输出轴上；齿轮轴大同步带轮15齿数为30，安装在主动圆锥齿轮轴16上，并通过弹性挡圈固定轴向位置，完成线辊电机14到主动圆锥齿轮轴16的减速传动。

如图5所示，主动圆锥齿轮轴16通过深沟球轴承和角接触轴承支承在齿轮轴轴承座17内；齿轮轴轴承座17一端通过止口和螺钉固定在收卷盒前端板7-4中部的轴承座安装座孔上，另一端通过深沟球轴承支承在支座18内；支座18通过螺栓固定在支架8顶部。

如图5所示，传动轴19两端分别通过深沟球轴承支承在收卷盒左侧板7-1和右侧板7-3的传动轴轴承座孔上；被动圆锥齿轮20通过紧定螺钉固定在传动轴19上，与主动圆锥齿轮轴16上的圆锥齿轮相啮合，两者齿数及模数均相同，用于改变传动方向。

转轴11通过深沟球轴承支承在收卷盒右侧板7-3的转轴轴承座孔上；支撑轴6通过深沟球轴承支承在支撑轴轴承座21上，与转轴11同轴线；支撑轴轴承座21通过螺钉固定在收卷盒左侧板7-1的支撑轴轴承座安装座孔上。

转轴11一端带有凸肩和内螺纹，支撑轴6一端带有凸肩和外螺纹，两者通过螺纹连接成一体，线辊9套装在转轴11和支撑轴6的凸肩之间，两侧分别通过凸肩夹紧。

如图4、图5所示，线辊同步带轮由线辊大同步带轮10和线辊小同步带轮12组成，线辊小同步带轮12齿数为20，安装在传动轴19上，线辊大同步带轮10齿数为40，安装在转轴11上，完成传动轴19到转轴11的减速传动。

控制系统包括有：PMAC多轴控制器、收卷盒电机驱动器、线辊电机驱动器、变压器、接线端子及触摸屏22，用于控制收卷机构与电热丝绕线机的运动相配合，使两者协同工作，增加螺旋卷的成型长度并实现自动收卷。

本发明应用时，将电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷从转盘4中心的通孔中穿过固定在线辊9上；收卷盒电机1通过收卷盒同步带轮及同步带驱动收卷盒7绕转盘4的轴线旋转，收卷盒电机1的旋转方向与螺旋卷的旋转方向相反，控制系统通过收卷盒电机驱动器控制收卷盒电机1的转速，使收卷盒7的转速与螺旋卷的旋转速度相匹配，以增加螺旋卷的成型长度；同时，线辊电机14通过齿轮轴同步带轮及同步带驱动主动圆锥齿轮轴16旋转，主动圆锥齿轮轴16与被动圆锥齿轮20啮合，将动力传递到传动轴19，传动轴19通过线辊同步带轮及同步带驱动转轴11、支撑轴6及线辊9旋转，控制系统通过线辊电机驱动器控制线辊电机14的转速，使线辊9的转速与螺旋卷的平移速度相配合，将电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷缠绕到线辊9上实现自动收卷；触摸屏22上显示设备的人机交互界面及设备的工作状态，通过人机交互界面，可以完成“开始”、“暂停/继续”、“停止”操作，并可根据电热丝绕线机的工作参数分别设置收卷盒电机1和线辊电机14的转速。

Claims (6)

1.一种电热丝绕线机专用收卷装置，其特征在于，包括有：

用于对收卷装置各组件进行安装和支撑的支架；

用于对电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷实现自动收卷的收卷机构；以及

用于控制所述收卷机构与电热丝绕线机的运动相配合的控制系统。

2.根据权利要求1所述的电热丝绕线机专用收卷装置，其特征在于：所述收卷机构包括有收卷盒(7)、收卷盒传动机构、线辊传动机构。

3.根据权利要求2所述的电热丝绕线机专用收卷装置，其特征在于：所述收卷盒传动机构包括有收卷盒电机(1)、收卷盒同步带轮及同步带、转盘(4)、转盘轴承座(5)、深沟球轴承，所述收卷盒同步带轮由分别安装在所述收卷盒电机(1)的输出轴和所述转盘(4)上的小同步带轮(2)和大同步带轮(3)组成，所述收卷盒电机(1)通过所述收卷盒同步带轮及同步带驱动所述收卷盒(7)旋转，所述收卷盒电机(1)的旋转方向与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷的旋转方向相反。

4.根据权利要求2所述的电热丝绕线机专用收卷装置，其特征在于：所述线辊传动机构包括有线辊电机(14)、线辊同步带轮及同步带、主动圆锥齿轮轴(16)、齿轮轴轴承座(17)、齿轮轴同步带轮及同步带、深沟球轴承、角接触轴承、支座(18)、被动圆锥齿轮(20)、传动轴(19)、支撑轴(6)、支撑轴轴承座(21)、转轴(11)、线辊(9)，所述线辊电机(14)通过所述齿轮轴同步带轮及同步带驱动所述主动圆锥齿轮轴(16)旋转，所述主动圆锥齿轮轴(16)与所述被动圆锥齿轮(20)啮合，将动力传递到所述传动轴(19)，所述传动轴(19)通过所述线辊同步带轮及同步带驱动所述转轴(11)、支撑轴(6)及线辊(9)旋转。

5.根据权利要求1或3所述的电热丝绕线机专用收卷装置，其特征在于：所述控制系统通过收卷盒电机驱动器控制所述收卷盒(7)的转速，使其与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷的旋转速度相匹配，以增加螺旋卷的成型长度。

6.根据权利要求1或4所述的电热丝绕线机专用收卷装置，其特征在于：所述控制系统通过线辊电机驱动器控制所述线辊(9)的转速，使其与电热丝绕线机卷绕成型的螺旋卷的平移速度相配合，将成型后的螺旋卷缠绕到线辊(9)上实现自动收卷。