CN106847424B - 一种张力自动保持恒定的绕包机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种张力自动保持恒定的绕包机，用于将料带绕包至缆芯上，绕包机包括机架，设置在机架上供缆芯通过的通道、分别转动连接在机架上的用于放置料带卷的包带轴、导向盘主轴、固定连接在导向盘主轴上的料带导向盘、分别用于驱动包带轴和导向盘主轴转动的第一驱动装置和第二驱动装置以及用于控制第一驱动装置和第二驱动装置的控制系统，绕包机还包括设置在料带导向盘上用于检测料带张力大小或指示料带张力变化的张力监测组件，张力监测组件与控制系统信号连接。本发明的张力自动保持恒定的绕包机，能够自动控制料带的张力，不需要进行复杂的调校工作，不需要停车手动调节，智能化的设置，并且提高的工作效率。

Description

一种张力自动保持恒定的绕包机

技术领域

本发明涉及一种张力自动保持恒定的绕包机。

背景技术

绕包机，主要用于电线、力缆、控缆、光缆等的绝缘芯线绕包，是生产阻燃电线内芯绕包和多股绞合绕包云母带、阻燃带、阻水带、聚脂带等绕包缠绕的设备。

目前，绝缘带绕包对于绝缘绕组线的生产至关重要，而在绝缘带绕包过程中绝缘带张力的控制是关键中的关键，张力过大，绝缘带绕包后会有起筋现象，且绝缘带易拉断，张力过小，绝缘带易起皱，影响产品尺寸及外观；同时绝缘带盘径从大到小的过程中张力会有增大的过程，当张力过大则需要加速放料，以减小料带的张力，需要及时减速放料，如何使绝缘带绕包过程中一直保持恒定的张力，减少中间调节的次数，减少人为的干预，提升生产效率，提高产品质量稳定性，是值得深入研究的课题。现有技术中的一种采用磁粉离合器张力控制的绕包机，其缺点是不够智能控制，每次生产时需要告知初始盘径尺寸、最小时的盘径尺寸、带子的厚度，盘径最大时候张力值及盘径最小的时候的张力值等，而且需要设置一些补偿参数，这些张力值及补偿参数需要长时间的数据积累才能得到合适的参数值，不便于上手及操作。此外还有一种利用机械刹车皮控制的绕包机，其通过弹簧拉紧及退松刹车皮来控制强力，不能随着绝缘带盘径的大小而自动调节绝缘带绕包张力，因此需要多次停车手工调节，影响生产效率及产品质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的张力自动保持恒定的绕包机，可以实现张力的自动调节，减少劳动力的同时还能增加工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案是：

一种张力自动保持恒定的绕包机，用于将料带绕包至缆芯上，绕包机包括机架，设置在机架上供缆芯通过的通道、分别转动连接在机架上的用于放置料带卷的包带轴、导向盘主轴、固定连接在导向盘主轴上的料带导向盘、分别用于驱动包带轴和导向盘主轴转动的第一驱动装置和第二驱动装置以及用于控制第一驱动装置和第二驱动装置的控制系统，绕包机还包括设置在料带导向盘上用于检测料带张力大小或指示料带张力变化的张力监测组件，张力监测组件与控制系统信号连接，控制系统根据张力监测组件输出的张力信号控制第一驱动装置的动力输出，使由第一驱动装置驱动的包带轴进行加速或减速以保持料带张力恒定。

优选地，张力监测组件包括可转动的设于料带导向盘上的杠杆组件以及与杠杆组件连接并可感应杠杆组件转动方向的角位移传感器，料带张紧在杠杆组件的杠杆上，角位移传感器与控制系统信号连接。

优选地，杠杆组件具有两个相反的转动方向，当杠杆组件分别往两个转动方向转动时，包带轴分别进行加速转动和减速转动。

优选地，杠杆组件包括至少二根平行设置的杠杆和分别用于固定至少二根杠杆的两端部的固定座，固定座能够转动地设置在料带导向盘上。

优选地，固定座与料带导向盘之间连接有弹性件。

优选地，料带导向盘包括轴线重合设置的一对圆盘、连接在一对圆盘之间且沿圆盘的周向分布的多根料带导向辊以及设于圆盘外侧的料带输出辊，料带经多根料带导向辊的导向从料带输出辊输出后包绕到缆芯上。

优选地，设有料带输出辊的圆盘外侧还设置有向外部伸出的用于导正料带的导杆。

优选地，包带轴穿过导向盘主轴设置，料带导向盘套设于导向盘主轴前端部的外周并与导向盘主轴可拆卸连接。

优选地，供缆芯通过的通道包括固定连接在机架上的且穿过包带轴设置的中心管及固定在中心管内的模芯，中心管及模芯的轴向延长线、包带轴、导向盘主轴轴心线相重合。

优选地，绕包机还包括有设于机架上的用于防止缆芯抖动的并与供缆芯通过的通道相配合使缆芯可以平稳的运动的四向压轮装置。

优选地，第一驱动装置、第二驱动装置分别包括伺服电机和传动装置，所述传动装置包括传动轮和传动带。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明的张力自动保持恒定的绕包机，结构设置简单，制作成本低廉，能够自动控制料带的张力，不需要进行复杂的调校工作，不需要停车手动调节，智能化的设置，解放了劳动力，并且提高的工作效率。

附图说明

图1为本发明的绕包机的主视结构示意图；

图2为本发明的绕包机的侧视结构示意图；

图3为本发明的绕包机绕包时料带与导向盘和杠杆机构的配合结构示意图;

图4为本发明图3中的杠杆机构的A-A向结构示意图；

其中：1、机架；2、包带轴；20、第一驱动装置；3、导向盘主轴；30、第二驱动装置；31、导向盘；31a,31b、圆盘；4、杠杆组件；41,42、杠杆；43,44、固定座；5、角位移传感器；6、弹性件；7、中心管；71、模芯；8、四向压轮装置；9、导杆；91、料带导向辊；92、料带输出辊；a,a’、第一传动轮；b,b’、第二传动轮；c,c’、传动带。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4所示，一种张力自动保持恒定的绕包机，用于将料带绕包至缆芯上，绕包机包括机架1，设置在机架1上供缆芯通过的通道、分别转动连接在机架1上的用于放置料带卷的包带轴2、导向盘主轴3、固定连接在导向盘主轴3上的料带导向盘31、分别用于驱动包带轴2和导向盘主轴3转动的第一驱动装置20和第二驱动装置30以及用于控制第一驱动装置20和第二驱动装置30的控制系统，绕包机还包括设置在料带导向盘31上用于检测料带张力大小或指示料带张力变化的张力监测组件，张力监测组件与控制系统信号连接，控制系统根据张力监测组件输出的张力信号控制第一驱动装置20的动力输出，使由第一驱动装置20驱动的包带轴2进行加速或减速以保持料带张力恒定。张力监测组件包括可转动的设于料带导向盘31上的杠杆组件4以及与杠杆组件4连接并可感应杠杆组件4转动方向的角位移传感器5，料带张紧在杠杆组件4的杠杆41、42上，角位移传感器5与控制系统信号连接。杠杆组件4具有两个相反的转动方向，当杠杆组件4分别往两个转动方向转动时，包带轴2分别进行加速转动和减速转动。杠杆组件4包括二根平行设置的杠杆41、42和分别用于固定二根杠杆41、42的两端部的固定座43、44，固定座43、44能够转动地设置在料带导向盘31上，固定座44的靠近杠杆41的一端与料带导向盘31之间连接有用于拉动杠杆组件4转动的弹性件6。

进一步地， 料带导向盘31包括轴线重合设置的一对圆盘31a，31b、连接在一对圆盘31a，31b之间且沿圆盘31a，31b的周向分布的多根料带导向辊91以及设于圆盘31b外侧的料带输出辊92，料带经多根料带导向辊91的导向从料带输出辊92输出后包绕到缆芯上。包带轴2穿过导向盘主轴3设置，料带导向盘31套设于导向盘主轴3前端部的外周并与导向盘主轴3可拆卸连接。供缆芯通过的通道包括固定连接在机架1上的且穿过包带轴2设置的中心管7及固定在中心管7内的模芯71，中心管7及模芯71的轴向延长线、包带轴2、导向盘主轴3轴心线相重合。绕包机还包括有设于机架1上的用于防止缆芯抖动的并与供缆芯通过的通道相配合使缆芯可以平稳的运动的四向压轮装置8。第一驱动装置20、第二驱动装置30分别包括伺服电机20、30和传动装置，本例中，传动装置包括设于伺服电机20、30上的第一传动轮a,a’、与第一传动轮a,a’相对应的设于包带轴2和导向盘主轴3上的第二传动轮b,b’以及位于第一传动轮a,a’和第二传动轮b,b’之间的传动带c,c’。

本发明的设有料带输出辊92的圆盘31b外侧还设置有向外部伸出的用于导正料带的导杆9。

本发明的张力自动保持恒定的绕包机工作原理如下：

杠杆组件工作时具有两个相反的转动放向，不同的转向对应不同的工作状态（即对应的使包带轴2分别进行加速转动和减速转动），以下以张力过大时的转动状态为第一状态，以张力过小时的转动状态为第二状态：

料带从料带导向盘31牵引穿出至缆芯的过程中，将料带从依次从杠杆42和杠杆41交替穿过，并启动绕包机开始绕包工作；当料带张力过大，料带克服弹性件6的拉力并拉动杠杆组件4转动至第一状态，角位移传感器5根据杠杆组件4转动情况，发出信号至控制系统使第一驱动装置20加速转动最终带动包带轴2上的料带的出料速度加快，以缓解料带的张力；当料带张力过小，料带对杠杆组件4形成的拉力减小或没有拉力，弹性件6会拉动杠杆组件4转动至第二状态，角位移传感器5根据杠杆组件4转动情况，发出信号至控制系统使第一驱动装置20减速转动，进而驱动包带轴2上的料带的出料速度减慢，以增加料带的张力。

综上，本发明的张力自动保持恒定的绕包机，结构设置简单，制作成本低廉，能够自动控制料带的张力，不需要进行复杂的调校工作，不需要停车手动调节，智能化的设置，解放了劳动力，并且提高的工作效率。

进一步地，本发明的绕包机较传统绕包机，中心管是使用膨胀套固定连接在轴承盖上的（即中心管相对机架是固定不动的），在绕包过程中，中心管固定不转动，仅起到通线导向作用，这样做可以使中心管内周在安装模心后，模心不转动，电磁线在生产过程中，缆芯不会与模心产生摩擦，从而不会产生缆芯上绝缘漆被擦掉或绝缘损伤的情况，同时可以大幅度减少模心的磨损，减少模心损耗；而且中心管及模心固定，较传统的旋转模式不易在中心管内聚集油漆污渍等脏物，易清理，减少了因缆芯生产过程中因中心管内异物掉落粘到缆芯上后产生漆瘤等质量问题的概率。

进一步地，较传统的绕包机，本发明的绕包机改变原来将导向盘主轴与料带导向盘焊接一体的方式，采用法兰连接胀套的方式将导向盘主轴与料带导向盘相对固定，便于拆装清理及维修，或绕包机的机构改型时，应对变化更为灵活。本发明的绕包机的包带轴可以搭载片状及塔状两种形式的料带盘，应用范围广，若绕包塔状料带盘，同等条件状况下（同等线速度、料带厚度、宽度、叠包率）可以减少停机换料带的次数，提高生产功效。此外，本发明的四向压轮装置取代传统的羊毛毡压板，避免在有清洁生产要求的产品生产时，因毛毡在摩擦过程中产生毛屑而污染产品，影响产品质量。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种张力自动保持恒定的绕包机，用于将料带绕包至缆芯上，所述绕包机包括机架（1），设置在所述机架（1）上供所述缆芯通过的通道、分别转动连接在所述机架（1）上的用于放置料带卷的包带轴（2）、导向盘主轴（3）、设置在所述导向盘主轴（3）上的料带导向盘（31）、分别用于驱动所述包带轴（2）和导向盘主轴（3）转动的第一驱动装置（20）和第二驱动装置（30）以及用于控制所述第一驱动装置（20）和第二驱动装置（30）的控制系统，其特征在于：所述绕包机还包括设置在所述料带导向盘（31）上用于检测料带张力大小或指示料带张力变化的张力监测组件，所述张力监测组件与所述控制系统信号连接，所述控制系统根据张力监测组件输出的张力信号控制第一驱动装置（20）的动力输出，使由所述第一驱动装置（20）驱动的包带轴（2）进行加速或减速以保持料带张力恒定；所述张力监测组件包括可转动的设于所述料带导向盘（31）上的杠杆组件（4）以及与所述杠杆组件（4）连接并可感应杠杆组件（4）转动方向的角位移传感器（5），所述料带张紧在所述杠杆组件（4）的杠杆（41、42）上，所述角位移传感器（5）与所述控制系统信号连接；所述料带导向盘（31）包括轴线重合设置的一对圆盘（31a，31b）、连接在所述一对圆盘（31a，31b）之间且沿所述圆盘（31a，31b）的周向分布的多根料带导向辊（91）以及设于圆盘（31b）外侧的料带输出辊（92），所述料带经多根所述的料带导向辊（91）的导向从料带输出辊（92）输出后包绕到缆芯上。

2.根据权利要求1所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：所述杠杆组件（4）具有两个相反的转动方向，当所述杠杆组件（4）分别往所述的两个转动方向转动时，所述包带轴（2）分别进行加速转动和减速转动。

3.根据权利要求1所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：所述杠杆组件（4）包括至少二根平行设置的所述杠杆（41、42）和分别用于固定所述至少二根杠杆（41、42）的两端部的固定座（43、44），所述固定座（43、44）能够转动地设置在所述料带导向盘（31）上。

4.根据权利要求3所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：所述固定座（44）与所述料带导向盘（31）之间连接有弹性件（6）。

5.根据权利要求1所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：所述包带轴（2）穿过所述导向盘主轴（3）设置，所述料带导向盘（31）套设于所述导向盘主轴（3）前端部的外周并与所述导向盘主轴（3）可拆卸连接。

6.根据权利要求1或5所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：供所述缆芯通过的通道包括固定连接在所述机架（1）上且穿过所述包带轴（2）设置的中心管（7）及固定在所述中心管（7）内的模芯（71），所述中心管（7）及模芯（71）的轴向延长线、包带轴（2）、导向盘主轴（3）轴心线相重合。

7.根据权利要求1所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：所述绕包机还包括有设于所述机架（1）上的用于防止所述缆芯抖动的并与供所述缆芯通过的通道相配合使所述缆芯可以平稳的运动的四向压轮装置（8）。

8.根据权利要求1所述的张力自动保持恒定的绕包机，其特征在于：所述第一驱动装置（20）、第二驱动装置（30）分别包括伺服电机（20、30）和传动装置，所述传动装置包括传动轮（a,a’，b，b'）和传动带（c,c’）。