CN105825966B - 一种框绞机上下盘装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种框绞机上下盘装置的控制方法，属于电线电缆绞线类机械技术领域。它包括电机和线盘，还包括传动方向变换器和电磁离合器，传动方向变换器一端设在电机的传动轴上，传动方向变换器的另一端驱动电磁离合器，电磁离合器与压紧装置连接，压紧装置位于线盘上，传动方向切换器包括斜齿轮I和斜齿轮II，或者是，包括蜗轮和蜗杆。本发明可实现一台电机控制一排线盘的集中上下盘与独立上下盘，相比较一个线盘配备一台电机的方式，极大地节约了成本；它利用电机和电磁离合器来控制上下盘，提高了生产效率，同时也有益于绞线更加紧密，提高产品的质量。

Description

一种框绞机上下盘装置的控制方法

技术领域

本发明涉及电线电缆绞线类机械技术领域，尤其涉及一种框绞机上下盘装置的控制方法。

背景技术

框式绞线机的上下盘分手动和电动两种方式。手动上下盘耗时费力，生产效率低。而在我国，电动上下盘的情况一般是框绞机的每个线盘配备一台电机，以此实现每个线盘的单个上下盘。这样虽然以自动化取代了人工上下盘，但是很明显，框绞机需要配备的电机数量庞大，以常见的6+12+18+24型框绞机为例，按此种方式需配备6+12+18+24＝60台电机，成本非常高。

中国实用新型专利，授权公告号：CN 203892403 U，授权公告日：2014.10.22，公开了一种分电机框绞机慢点动离合装置，该实用新型属电线电缆绞线类机械技术领域，具体涉及绞笼体上盘分电机慢点动离合装置。目前国内生产的分电机框绞机慢点动装置采用的形式是内外齿啮合，利用框绞机主电机来点动，准确性差。分电机框绞机慢点动离合装置，由主电机、慢点动电机、摆线针轮减速机、无滑环牙嵌式电磁离合器、底板组成。当需对准上盘位置时，按点动按钮，无滑环牙嵌式电磁离合器的线圈通电后产生电磁力，将衔铁吸向磁轭，使端面齿相啮合，挡板由慢点动电机经摆线针轮减速机带动，力矩便可从慢点动电机经无滑环牙嵌式电磁离合器传递到齿形带轮上，齿形带轮通过传动机构带动绞笼体一起缓慢平稳运转，准确对位。其不足之处在于：1)该专利是采用多个电机控制相应线盘的上下，一台框绞机上需要配置多台电机，才能实现多个线盘在同一台框绞机上工作，采用该专利设计的框绞机，成本高；2)当框绞机需上盘时，绞笼体上线盘的位置必须与上盘机输送过来的线盘位置一致，才可以顺利上盘，有时绞笼体上线盘的位置不到位，就必须通过慢点动装置来对准上盘位置，框绞机的慢点动装置用该专利的离合装置来对准上盘位置的，一个线盘的自动上下盘，仍然需要一个电机来控制。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术的框绞机成本高的问题，本发明提供了一种框绞机上下盘装置的控制方法。它能够实现一个电机控制多个线盘自由上下盘，降低了框绞机的造价成本。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

一种框绞机上下盘装置，包括电机和线盘，还包括传动方向变换器和电磁离合器，传动方向变换器一端设在电机的传动轴上，传动方向变换器的另一端驱动电磁离合器，电磁离合器与压紧装置连接，压紧装置位于线盘上。

优选地，所述的传动方向变换器包括斜齿轮I和斜齿轮II。

优选地，电机与轴I的一端连接，轴I的另一端与斜齿轮I连接，斜齿轮I与斜齿轮II连接。

优选地，轴II的一端与斜齿轮II连接，轴II的另一端与电磁离合器连接，轴III的一端与电磁离合器连接，轴III的另一端与压紧装置连接。

优选地，所述的传动方向变换器包括蜗轮和蜗杆。

优选地，电机与轴I的一端连接，轴I的另一端与蜗轮连接，蜗轮与蜗杆连接。

优选地，蜗杆与电磁离合器连接，轴III的一端与电磁离合器连接，轴III的另一端与压紧装置连接。

一种框绞机上下盘装置的控制方法，其步骤为：

A、构建以上所述的一种框绞机上下盘装置；

B、将需要绕线的线盘上对应的电磁离合器控制处于吸合状态，使得需要绕线的线盘与压紧装置连接，压紧装置通过对应的电磁离合器与传动方向变换器连接；

C、启动电机，电机带动轴I转动；

D、轴I的另一端与传动方向变换器一端连接，轴I转动，传动方向变换器也转动，将水平方向传动变为竖直方向传动；

E、传动方向变换器的另一端带动处于吸合状态的电磁离合器转动；

F、处于吸合状态的电磁离合器与轴III的一端连接，带动轴III沿竖直方向运动；

G、轴III带动压紧装置沿竖直方向运动，与压紧装置相应的线盘工作。

优选地，传动方向变换器包括斜齿轮I和斜齿轮II，步骤D中，轴I转动，带动斜齿轮I转动，斜齿轮II与斜齿轮I啮合，将水平方向传动变为竖直方向传动，斜齿轮II沿竖直方向运动，步骤E中，斜齿轮II带动轴II转动，轴II带动处于吸合状态的电磁离合器转动。

优选地，传动方向变换器包括蜗轮和蜗杆，步骤D中，轴I转动，带动蜗轮转动，蜗轮和蜗杆啮合，将水平方向传动变为竖直方向传动，蜗杆沿竖直方向运动，步骤E中，蜗杆带动处于吸合状态的电磁离合器转动。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明利用电机和电动离合器来控制上下盘，提高了生产效率，同时更准确地实现线盘的定位，配合着压紧装置，可以使得绞线更加紧密，提高产品的质量；

(2)本发明可实现一台电机控制一排线盘的集中上下盘与独立上下盘，相比较一个线盘配备一台电机的方式，极大地节约了成本；

(3)本发明的结构原理简单、制作成本低、易于实现。

附图说明

图1为本发明实施例1的框绞机上下盘机构简图；

图2为本发明实施例2的框绞机上下盘机构简图；

图3为框绞机结构示意图；

图4为本发的框绞机结构原理图；

图5为本发明的电路原理图一；

图6为本发明的电路原理图二；

图7为本发明的电路原理图三；

图8为本发明的电路原理图四。

示意图中的标号说明：

1、电机；21、轴I；22、轴II；23、轴III；31、斜齿轮I；31、斜齿轮II；4、电磁离合器；5、压紧装置；61、蜗轮；62、蜗杆；7、机箱；8、传动方向变换器；9、备用电机。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1-4，一种框绞机上下盘装置，包括电机1和线盘，还包括传动方向变换器8和电磁离合器4，电机1与传动方向变换器8一端连接，传动方向变换器8的另一端驱动电磁离合器4，电磁离合器4与压紧装置5连接，压紧装置5位于线盘上。压紧装置5对线盘起定位作用，纵向压紧。

传动方向变换器8包括斜齿轮I31和斜齿轮II32，电机1与轴I21的一端连接，轴I21的另一端与斜齿轮I31连接，斜齿轮I31与斜齿轮II32连接，轴II22的一端与斜齿轮II32连接，轴II22的另一端与电磁离合器4连接，轴III23的一端与电磁离合器4连接，轴III23的另一端与压紧装置5连接。将电机1沿水平方向的传动变成垂直方向，带动线盘工作。本发明的结构原理简单、制作成本低、易于实现。

实施例2

如图2所示，与实施例1类似，其中不同之处是，传动方向变换器8包括蜗轮61和蜗杆62，电机1与轴I21的一端连接，轴I21的另一端与蜗轮61连接，蜗轮61与蜗杆62连接。蜗杆62与电磁离合器4连接，轴III23的一端与电磁离合器4连接，轴III23的另一端与压紧装置5连接。

实施例3

一种框绞机上下盘装置的结构同实施例1类似，其控制方法的步骤为：

A、构建实施例1所述的一种框绞机上下盘装置；

B、将需要绕线的线盘上对应的电磁离合器4控制处于吸合状态，使得需要绕线的线盘与压紧装置5连接，压紧装置5通过对应的电磁离合器4与传动方向变换器8连接；

C、启动电机1，电机1带动轴I21转动；

D、轴I21的另一端与传动方向变换器8一端连接，轴I21转动，传动方向变换器8也转动，将水平方向传动变为竖直方向传动；

E、传动方向变换器8的另一端带动处于吸合状态的电磁离合器4转动；

传动方向变换器8包括斜齿轮I31和斜齿轮II32，步骤D中，轴I21转动，带动斜齿轮I31转动，斜齿轮II32与斜齿轮I31啮合，将水平方向传动变为竖直方向传动，斜齿轮II32沿竖直方向运动，步骤E中，斜齿轮II32带动轴II22转动，轴II22带动处于吸合状态的电磁离合器4转动；

F、处于吸合状态的电磁离合器4与轴III23的一端连接，带动轴III23沿竖直方向运动；

G、轴III23带动压紧装置5沿竖直方向运动，与压紧装置5相应的线盘工作。

实施例4

一种框绞机上下盘装置的结构同实施例2类似，其控制方法的步骤为：

A、构建实施例2所述的一种框绞机上下盘装置；

B、将需要绕线的线盘上对应的电磁离合器4控制处于吸合状态，使得需要绕线的线盘与压紧装置5连接，压紧装置5通过对应的电磁离合器4与传动方向变换器8连接；

C、启动电机1，电机1带动轴I21转动；

D、轴I21的另一端与传动方向变换器8一端连接，轴I21转动，传动方向变换器8也转动，将水平方向传动变为竖直方向传动；

E、传动方向变换器8的另一端带动处于吸合状态的电磁离合器4转动；

传动方向变换器8包括蜗轮61和蜗杆62，步骤D中，轴I21转动，带动蜗轮61转动，蜗轮61和蜗杆62啮合，将水平方向传动变为竖直方向传动，蜗杆62沿竖直方向运动，步骤E中，蜗杆62带动处于吸合状态的电磁离合器4转动。

F、处于吸合状态的电磁离合器4与轴III23的一端连接，带动轴III23沿竖直方向运动；

G、轴III23带动压紧装置5沿竖直方向运动，与压紧装置5相应的线盘工作。

实施例5

结合图3和图4，一种框绞机上下盘装置，结构与实施例1和2类似，其中不同之处是，电机1与轴I21的一端连接，传动方向变换器8一端设置在轴I21上，传动方向变换器8的另一端驱动电磁离合器4，电磁离合器4与压紧装置5连接，压紧装置5位于线盘上。

轴I21上设有多个传动方向变换器8，根据图3中框绞机上的线盘数量而定，每个线盘均与实施例1和实施例2中类似，与压紧装置5连接，压紧装置5、轴III23、电磁离合器4和传动方向变换器8依次连接，如图4所示。

传动方向变换器8可以是斜齿轮I31和斜齿轮II32的交错轴斜齿轮机构传动，也可以是蜗轮61和蜗杆62的组合传动。蜗轮61和蜗杆62可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑；两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构；杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小。

实施例6

与实施例1-5类似，其中不同之处是，电磁离合器4根据吸合和分离次数的频繁与否，分别采用开关控制或继电器，如果吸合和分离的次数较多，采用开关控制电磁离合器4的吸合和分离，如果不多，采用继电器控制电磁离合器4的吸合和分离；电磁离合器4通过直流24V电源供电，可以连接蓄电池；电机1位于图3中的机箱7内。

一种框绞机上下盘装置的控制方法的步骤中，电磁离合器4的吸合和分离，从而控制传动方向变换器8，是否传动压紧装置5，进而带动相应的线盘工作，将线盘的集中上下盘方式，变为单个线盘上下盘的控制方式；从而实现一个电机驱动多个线盘工作，且能够根据需要控制，哪些线盘参与工作，哪些线盘停止工作；代替了一个线盘需要由一台电机驱动，节省了资源和成本。从集中上下盘变为单个上下盘，也节省了资源了成本，避免了空盘工作的情况发生。

实施例7

一种框绞机上下盘装置，结构与实施例1类似，其中不同之处是，为了避免电机1发生意外事故而导致生产线被迫停止从而延误生产的情况，特添加备用电机9。一旦故障停机，备用电机9立即开始使用，保证生产线的正常运行。利用一些继电设备，采用互锁的原理，一旦电机1出现故障而停机，根据继电器的特性使备用电机9开始运行，如图5-6所示，是根据本发明的技术方案设计的电机电气控制原理图。电机工作前，断路器QF1、QF2、QF3需要闭合。

主电路中电机1连接继电器KM1的常开触点，控制电机1正转；同时反向连接继电器KM2的常开触点，可控制电机1反转。备用电机9连接继电器KM3和KM4的常开触点，分别控制备用电机9的正反转。电机(包括电机1和备用电机2)正转，表示上盘；反转就是下盘；线盘的上下盘，对应是线盘的加紧与放松，电机正转，线盘夹紧，电机反转，线盘放松。

由于每次上下盘所用时间较短，故采用点动方式，所使用的按钮SB都是带复位的。

按住电机1的正转启动按钮SB1，KM1线圈得电，主电路中的常开触点KM1动作闭合，电机1通电后正转；松开按钮SB1，KM1线圈失电，主电路中的常开触点KM1回到初始状态，动作断开，电机1停止正转。

按住电机1的反转启动按钮SB2，KM2线圈得电，主电路中的常开触点KM2动作闭合，电机1通电后反转；松开按钮SB2，KM2线圈失电，主电路中的常开触点KM2回到初始状态，动作断开，电机1停止反转。RD1为电机正转指示灯，RD2为电机反转指示灯。

当电机1出现故障，主电路中熔断器FU1和热继电器FR1会进行保护(将其作为故障信号)，KA1线圈得电，KA1的常开触点动作闭合，故障指示灯GD点亮，蜂鸣器BZ报警。同时，若出现故障之前按住的是按钮SB1，意味着电机正转，即正在进行上盘操作，则线圈KM3得电，主电路中的KM3常开触点动作闭合，备用电机9继续正转；若出现故障之前按住的是按钮SB2，意味着电机反转，即正在进行下盘操作，则线圈KM4得电，主电路中的KM4常开触点动作闭合，备用电机9继续反转。

实施例8

如图7、图8，一种框绞机上下盘装置，其中不同之处是，加入了电磁离合器4。电磁离合器4通电，则处于吸合状态，使得离合器上下两轴吸合，使得电机能够直接控制线盘；如果电磁离合器4断开，电机是无法控制线盘做任何动作的。

可以直接将电磁离合器的插头接入220V电源，进行手动控制。

也可以加入线圈和触点，利用PLC控制，其电气原理如图7、图8所示。假设一排共N个线盘，则需要在主电路中加入N个离合器，对应N个触点分别为KM5，KM6，...，KM(N+4)。相应地，在控制电路中，QS1，QS2，...，QSN共N个转换开关分别控制KM5，KM6，...，KM(N+4)共N个线圈。例如，闭合开关QS1，则线圈KM5得电，主电路中的KM5常开触点动作闭合，离合器1开始工作，使得上下两轴吸合，电机可以直接控制线盘。若是开关QS1处于断开状态，线圈KM5不得电，相应地，离合器1不工作，则电机不能控制该线盘。由此，实现了一个电机控制多个线盘的集中上下盘和独立上下盘。

实施例9

一种框绞机上下盘装置，结构与实施例7类似，其中不同之处是，电机1和备用电机9均选择使用变频调速电机，这样在线盘工作的时候，能够针对不同的导线需要，控制线盘绕线的速度，夹紧的状态；变频调速电机噪声低，能够优化工作现场工作环境，使得现场工作条件噪音低，更为环保；可靠性高，进而提高了系统整体的可靠性。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于：

A、构建一种框绞机上下盘装置，包括电机(1)，还包括传动方向变换器(8)和电磁离合器(4)，传动方向变换器(8)一端设在电机(1)的传动轴上，传动方向变换器(8)的另一端驱动电磁离合器(4)，电磁离合器(4)与压紧装置(5)连接；

B、将需要绕线的线盘上对应的电磁离合器(4)控制处于吸合状态，使得需要绕线的线盘与压紧装置(5)连接，压紧装置(5)通过对应的电磁离合器(4)与传动方向变换器(8)连接；

C、启动电机(1)，电机(1)带动轴I(21)转动；

D、轴I(21)的另一端与传动方向变换器(8)一端连接，轴I(21)转动，传动方向变换器(8)也转动，将水平方向传动变为竖直方向传动；

E、传动方向变换器(8)的另一端带动处于吸合状态的电磁离合器(4)转动；

F、处于吸合状态的电磁离合器(4)与轴III(23)的一端连接，带动轴III(23)沿竖直方向运动；

G、轴III(23)带动压紧装置(5)沿竖直方向运动，使压紧装置(5)相应的线盘工作。

2.根据权利要求1所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，传动方向变换器(8)包括斜齿轮I(31)和斜齿轮II(32)，步骤D中，轴I(21)转动，带动斜齿轮I(31)转动，斜齿轮II(32)与斜齿轮I(31)啮合，将水平方向传动变为竖直方向传动，斜齿轮II(32)沿竖直方向运动，步骤E中，斜齿轮II(32)带动轴II(22)转动，轴II(22)带动处于吸合状态的电磁离合器(4)转动。

3.根据权利要求1所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，传动方向变换器(8)包括蜗轮(61)和蜗杆(62)，步骤D中，轴I(21)转动，带动蜗轮(61)转动，蜗轮(61)和蜗杆(62)啮合，将水平方向传动变为竖直方向传动，蜗杆(62)沿竖直方向运动，步骤E中，蜗杆(62)带动处于吸合状态的电磁离合器(4)转动。

4.根据权利要求1所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，所述的传动方向变换器(8)包括斜齿轮I(31)和斜齿轮II(32)。

5.根据权利要求4所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，电机(1)与轴I(21)的一端连接，轴I(21)的另一端与斜齿轮I(31)连接，斜齿轮I(31)与斜齿轮II(32)连接。

6.根据权利要求4或5所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，轴II(22)的一端与斜齿轮II(32)连接，轴II(22)的另一端与电磁离合器(4)连接，轴III(23)的一端与电磁离合器(4)连接，轴III(23)的另一端与压紧装置(5)连接。

7.根据权利要求1所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，所述的传动方向变换器(8)包括蜗轮(61)和蜗杆(62)。

8.根据权利要求7所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，电机(1)与轴I(21)的一端连接，轴I(21)的另一端与蜗轮(61)连接，蜗轮(61)与蜗杆(62)连接。

9.根据权利要求7或8所述的一种框绞机上下盘装置的控制方法，其特征在于，蜗杆(62)与电磁离合器(4)连接，轴III(23)的一端与电磁离合器(4)连接，轴III(23)的另一端与压紧装置(5)连接。