CN107516563B - 一种用于线束自动缠绕胶带的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于线束自动缠绕胶带的装置，包括：主框架(8)；线束固定组件：用于将待缠绕线束固定在主框架(8)上；胶带缠绕机头(5)：包括旋转电机(52)、由旋转电机(52)驱动旋转的旋转体单元(58)、固定安装在旋转体单元(58)上并随旋转体单元(58)转动的胶带安装架(59)，以及安装在旋转体单元(58)的中心位置并供待缠绕线束穿过的置料限位器(510)；机头位移组件：安装在主框架(8)上，机头位移组件上固定连接胶带缠绕机头(5)，并带动胶带缠绕机头(5)在主框架(8)上移动，对固定在主框架(8)上的待缠绕线束缠绕胶带。与现有技术相比，本发明具有结构紧凑，占地面积小，工作效率高，胶带缠绕质量好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及机电自动化领域，尤其是涉及一种用于线束自动缠绕胶带的装置。
背景技术
在汽车行业，需要对各类线束进胶带封装，达到捆绑、防漏电、防老化、防腐蚀等效果，需要特殊的胶带缠绕机代替手工劳动。
然而，在线束生产车间，仍然采用人工缠绕胶带的方式对各类线束进行封装，达到捆绑、防漏电、防老化、防腐蚀等效果，劳动强度大、效率低，不利于现代化生产。因此，迫切需要发明一种适于产业工人使用的自动胶带缠绕机，改善工人的劳动强度，提高工厂的生产效率。
目前市场上已经有像ondal mini,KABATEC KTHB等手持式胶带缠绕机，还有全自动机器手胶带缠绕机。前者手持式胶带缠绕模式，在缠绕过程在产生震动，手持式缠绕机本身有自重，在一定程度上增加了操作员工的劳动强度。在缠绕过程中操作工双手并未得到解放，在多分支线束缠绕上相比于手工缠绕没有优势。后者利用机器手辅助实现全自动，投入成本高。
中国专利201410400961.1公开了一种线束胶带缠绕机，包括机体，设置在机体上的胶带缠绕机构、驱动该胶带缠绕机构工作的胶带缠绕驱动机构、线束牵引机构，胶带缠绕机构包括胶带架底座，胶带轴、胶带导向支架和对辊；胶带缠绕驱动机构包括第一电机和一个皮带传送装置；线束牵引机构包括第二电机、过线管、动压线轴架和定压线轴架；线束从定压线轴架和动压线轴架之间进给从过线管里输出。
在中国实用新型专利CN201576491U和CN201489921U中公开了其他形式的胶带缠绕机。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于线束自动缠绕胶带的装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种用于线束自动缠绕胶带的装置，包括：
主框架；
线束固定组件：用于将待缠绕线束固定在主框架上；
胶带缠绕机头：包括旋转电机、由旋转电机驱动旋转的旋转体单元、固定安装在旋转体单元上并随旋转体单元转动的胶带安装架，以及安装在旋转体单元的中心位置并供待缠绕线束穿过的置料限位器；
机头位移组件：安装在主框架上，机头位移组件上固定连接胶带缠绕机头，并带动胶带缠绕机头在主框架上移动，对固定在主框架上的待缠绕线束缠绕胶带；
工作时，待缠绕线束的首端部分放入置料限位器上，启动胶带缠绕机头，胶带安装架上的胶带卷随旋转体单元旋转，并对放在置料限位器上的待缠绕线束部分缠绕胶带，同时，机头位移组件配合旋转体单元的旋转速度，带动胶带缠绕机头沿固定在主框架的待缠绕线束移动，并缠绕胶带。
所述的旋转体单元包括由旋转电机带动旋转的转子组件，该转子组件自其转动中心处向外侧开有开口，在开口处设置有线束放置腔体，待缠绕线束穿过线束放置腔体并放在置料限位器上，所述的胶带安装架固定在转子组件上并随其旋转。
所述的转子组件包括转子本体与安装在转子本体上的旋转板，该旋转板上固定有胶带安装架和置料限位器。置料限位器的主体部分设有一贯穿的通孔，用于供胶带放置架上的胶带穿过并对线束进行缠绕。
所述的胶带缠绕机头还包括线束辅助夹，其内凹的端部与置料限位器末端之间形成一个导向待缠绕线束的通道。
所述的胶带缠绕机头还包括传动组件，该传动组件包括主动同步带轮、从动同步带轮和惰轮，所述的主动同步带轮与旋转电机同轴装配，并通过同步带与惰轮连接，所述的惰轮还直接连接从动同步带轮，该从动同步带轮与旋转体单元同轴装配。从动同步带轮与主动同步带轮之间还设有与同步带连接的同步带张紧单元，可以为同步带张紧轮。
所述的机头位移组件包括安装在主框架上的水平直线移动单元，固定在水平直线移动单元上的斜向直线移动单元，以及设置在斜向直线移动单元上的角度控制单元，所述的斜向直线移动单元的移动方向为垂直于水平直线移动单元的方向，所述的角度控制单元可绕其与斜向直线移动单元的连接点，在斜向直线移动单元与水平直线移动单元构成的平面内转动，所述的胶带缠绕机头固定在角度控制单元上。
所述的水平直线移动单元包括设置在主框架上的水平导轨，以及安装在水平导轨上的水平滑块，该水平滑块由安装在主框架上的水平气缸驱动。
所述的斜向直线移动单元包括设置在水平滑块上的斜向导轨，以及安装在斜向导轨上的斜向滑块，该斜向滑块由安装再水平滑块上的斜向气缸驱动。
所述的角度控制单元包括转动设置在斜向滑块上的转动板，该转动板转动安装在斜向滑块上，在转动板上还固定有胶带缠绕机头。
该装置还包括电控组件，该电控组件分别连接并控制胶带缠绕机头与机头位移组件中的运动部件。
本发明的工作原理如下：
操作人员把胶带卷安装到胶带卷安置架上，整理散乱待缠绕线束，把整理好的线束放入胶带缠绕机头的置料限位器中，并用固定夹将其固定在工装板上。扯开胶带一端黏附在待缠绕线束始端。根据看板信息选择操作程序，按下双手控制开关启动装置。胶带缠绕机头将在待缠绕线束始端原地缠绕三圈，此动作结束后，胶带缠绕机头继续供给胶带，将其缠绕在待缠绕线束上。水平直线输送单元将以与胶带缠绕机头旋转速度相匹配的水平移动速度水平直线输送。装置自动停止在每个线束分支点处，操作人员手动辅助将分支放入胶带缠绕机头中，完成分支并入主干。再次按下双手控制开关启动装置继续运转，根据实际需求重复上述并入分支动作。在缠绕过程中，角度控制单元将会根据实际需求自动微调胶带缠绕机头与线束夹角来确保缠绕质量。在装置工作中，操作人员双手得到解放，可以去完成其他辅助工作。完成缠绕工作后，手动辅助卸下已缠绕好的线束。按下双手控制开关，垂直直线输送单元将胶带缠绕机头退回工装板后，由水平直线输送单元负载其移动至初始位置，再由垂直直线输送单元将胶带缠绕机头输送至工装板前完成复位初始位置动作。与此同时，操作人员为下一条待缠绕线束做准备工作。
本发明具备了自动胶带缠绕功能，双手控制开关确保机器运转的安全性。触摸屏，人机界面的友好性，操作方便；电控组件可以采用PLC控制，安全可靠，程序稳定，连锁保护完备，动作协调可靠，效率高，功能齐全，可适用于多种不同的胶带缠绕方式及不同种类线束的缠绕。与手工缠绕胶带相比，使用半自动胶带缠绕机可以大幅度地减少了操作人员的缠绕胶带劳动量，提高其工作效率，减少劳动损伤；采用了开口的旋转体结构，不仅方便线束的放置与取出，还可以让线束处于旋转体中心，避免了对线束的扰动；采用了分离式双从动齿轮的传动结构，能够保证有开口结构的旋转体连续旋转，不因开口结构而失去对旋转体的控制能力；机器的结构紧凑、体积小、轻便。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明通过电控组件控制胶带缠绕机头和机头位移组件等的运动部件，动作协调可靠，工作效率高，自动化的装置可以大幅度的减少操作人员的缠绕胶带劳动量。
(2)结构紧凑，体积小，轻便。
(3)机头位移组件的水平直线位移单元、斜向直线位移单元和角度控制单元，可以很方便的调节胶带缠绕机头在主框架上的位置，在顺利工作的同时，还能通过角度控制单元等调节待缠绕线束与胶带缠绕机头之间的偏转度，进而微调缠绕质量，可适用于多种不同的胶带缠绕方式及不同种类线束的缠绕及卷绕。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的机头位移组件的结构示意图；
图3为本发明的胶带缠绕机头的结构示意图；
图4为本发明的胶带缠绕机头的又一结构示意图；
图中，1-水平直线移动单元，2-斜向直线移动单元，3-角度控制单元，4-双手控制开关，5-胶带缠绕机头，6-人机界面，7-电控箱，8-主框架，9-固定夹，10-工装板，51-主组装板，52-旋转电机，53-主动同步带轮，54-惰轮，55-同步带张紧单元，56-从动同步带轮，57-同步带，58-旋转体单元，59-胶带安装架，510-置料限位器，511-线束辅助夹，512-保护罩，581-旋转板，582-转子本体，583-平衡限位单元，584-线束放置腔体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其结构如图1所示，包括主框架8，以及设置在主框架8上的线束固定组件、胶带缠绕机头5、机头位移组件和电控组件，电控组件分别连接胶带缠绕机头5和机头位移组件中的运动部件，包括电控箱7、人机界面6、双手控制开关4等。线束固定组件包括用于将待缠绕线束固定在主框架8的工装板10上的固定夹9。
胶带缠绕机头5，其结构如图3和图4所示，包括主组装板51、旋转电机52、传动组件、旋转体单元58、胶带安装架59和置料限位器510，传动组件包括主动同步带57轮53、从动同步带57轮56和惰轮54，主动同步带57轮53与旋转电机52同轴装配，并通过同步带57与惰轮54连接，惰轮54还直接连接从动同步带57轮56，该从动同步带57轮56与旋转体单元58同轴装配。从动同步带轮56与主动同步带轮53之间还设有与同步带57连接的同步带张紧单元55，可以为同步带张紧轮。旋转电机52安装在主组装板51的一侧，其传动轴穿过主组装板51与主动同步带轮53同轴装配。主动同步带轮53、惰轮54、同步带张紧单元55(可以为同步带张紧轮)、从动同步带轮56通过同步带57连接并组成传动组件。保护罩512安装在主组装板51上，并将所有的带轮和旋转体单元58置于其中。置料限位器510安装在旋转体单元58的中心位置，线束辅助夹511安装在主组装板51上，其内凹的端部与置料限位器510末端之间形成一个导向待缠绕线束的通道。
旋转体单元58包括由旋转电机52带动旋转的转子组件，该转子组件自其转动中心处向外侧开有开口，在开口处设置有线束放置腔体584，待缠绕线束穿过线束放置腔体584并放在置料限位器510上，胶带安装架59固定在转子组件上并随其旋转，转子组件包括转子本体582与安装在转子本体582上的旋转板581，转子本体镶嵌于平衡限位单元583中，平衡限位单元583安装在主组装板51上，旋转板581上固定有胶带安装架59，旋转板581的中间位置安装有置料限位器510。置料限位器510上设有一个贯穿的通孔，用于供胶带穿过并对放置在置料限位器上510的线束缠绕。
机头位移组件，其结构如图2所示，包括安装在主框架8上的水平直线移动单元1，固定在水平直线移动单元1上的斜向直线移动单元2，以及设置在斜向直线移动单元2上的角度控制单元3，斜向直线移动单元2的移动方向为垂直于水平直线移动单元1的方向，角度控制单元3可绕其与斜向直线移动单元2的连接点，在斜向直线移动单元2与水平直线移动单元1构成的平面内转动，胶带缠绕机头5固定在角度控制单元3上。
水平直线移动单元1包括设置在主框架8上的水平导轨，以及安装在水平导轨上的水平滑块，该水平滑块由安装在主框架8上的水平气缸驱动；
斜向直线移动单元2包括设置在水平滑块上的斜向导轨，以及安装在斜向导轨上的斜向滑块，该斜向滑块由安装再水平滑块上的斜向气缸驱动；
角度控制单元3包括转动设置在斜向滑块上的转动板，该转动板转动安装在斜向滑块上，在转动板上还固定有胶带缠绕机头5。
操作人员把胶带卷安装到胶带卷安置架上，整理散乱待缠绕线束，把整理好的线束放入胶带缠绕机头5的置料限位器510中，并用固定夹9将其固定在工装板10上。扯开胶带一端黏附在待缠绕线束始端。根据看板信息选择操作程序，按下双手控制开关4启动装置。胶带缠绕机头5将在待缠绕线束始端原地缠绕三圈，此动作结束后，胶带缠绕机头5继续供给胶带，将其缠绕在待缠绕线束上。水平直线输送单元将以与胶带缠绕机头5旋转速度相匹配的水平移动速度水平直线输送。装置自动停止在每个线束分支点处，操作人员手动辅助将分支放入胶带缠绕机头5中，完成分支并入主干。再次按下双手控制开关4启动装置继续运转，根据实际需求重复上述并入分支动作。在缠绕过程中，角度控制单元3将会根据实际需求自动微调胶带缠绕机头5与线束夹角来确保缠绕质量。在装置工作中，操作人员双手得到解放，可以去完成其他辅助工作。完成缠绕工作后，手动辅助卸下已缠绕好的线束。按下双手控制开关4，垂直直线输送单元将胶带缠绕机头5退回工装板10后，由水平直线输送单元负载其移动至初始位置，再由垂直直线输送单元将胶带缠绕机头5输送至工装板10前完成复位初始位置动作。与此同时，操作人员为下一条待缠绕线束做准备工作。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其特征在于，包括：
主框架(8)；
线束固定组件：用于将待缠绕线束固定在主框架(8)上；
胶带缠绕机头(5)：包括旋转电机(52)、由旋转电机(52)驱动旋转的旋转体单元(58)、固定安装在旋转体单元(58)上并随旋转体单元(58)转动的胶带安装架(59)，以及安装在旋转体单元(58)的中心位置并供待缠绕线束穿过的置料限位器(510)；
机头位移组件：安装在主框架(8)上，机头位移组件上固定连接胶带缠绕机头(5)，并带动胶带缠绕机头(5)在主框架(8)上移动，对固定在主框架(8)上的待缠绕线束缠绕胶带；
工作时，待缠绕线束的首端部分放入置料限位器(510)上，启动胶带缠绕机头(5)，胶带安装架(59)上的胶带卷随旋转体单元(58)旋转，并对放在置料限位器(510)上的待缠绕线束部分缠绕胶带，同时，机头位移组件配合旋转体单元(58)的旋转速度，带动胶带缠绕机头(5)沿固定在主框架(8)的待缠绕线束移动，并缠绕胶带，
其中，所述的旋转体单元(58)包括由旋转电机(52)带动旋转的转子组件，所述的置料限位器(510)安装在转子组件上，所述的转子组件自其转动中心处向外侧开有开口，在开口处设置有线束放置腔体(584)，待缠绕线束穿过线束放置腔体(584)，并放在置料限位器(510)上，所述的胶带安装架(59)固定在转子组件上并随其旋转，
所述的机头位移组件包括安装在主框架(8)上的水平直线移动单元(1)，固定在水平直线移动单元(1)上的斜向直线移动单元(2)，以及设置在斜向直线移动单元(2)上的角度控制单元(3)，所述的斜向直线移动单元(2)的移动方向为垂直于水平直线移动单元(1)的方向，所述的角度控制单元(3)可绕其与斜向直线移动单元(2)的连接点，在斜向直线移动单元(2)与水平直线移动单元(1)构成的平面内转动，所述的胶带缠绕机头(5)固定在角度控制单元(3)上，
所述的水平直线移动单元(1)包括设置在主框架(8)上的水平导轨，以及安装在水平导轨上的水平滑块，该水平滑块由安装在主框架(8)上的水平气缸驱动，
所述的斜向直线移动单元(2)包括设置在水平滑块上的斜向导轨，以及安装在斜向导轨上的斜向滑块，该斜向滑块由安装再水平滑块上的斜向气缸驱动。
2.根据权利要求1所述的一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其特征在于，所述的转子组件包括转子本体(582)与安装在转子本体(582)上的旋转板(581)，该旋转板(581)上固定有胶带安装架(59)和置料限位器(510)。
3.根据权利要求1所述的一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其特征在于，所述的胶带缠绕机头(5)还包括线束辅助夹(511)，其内凹的端部与置料限位器(510)之间形成一个导向待缠绕线束的通道。
4.根据权利要求1所述的一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其特征在于，所述的胶带缠绕机头(5)还包括传动组件，该传动组件包括主动同步带轮(53)、从动同步带轮(56)和惰轮(54)，所述的主动同步带轮(53)与旋转电机(52)同轴装配，并通过同步带(57)与惰轮(54)连接，所述的惰轮(54)还直接连接从动同步带轮(56)，该从动同步带轮(56)与旋转体单元(58)同轴装配。
5.根据权利要求1所述的一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其特征在于，所述的角度控制单元(3)包括转动设置在斜向滑块上的转动板，该转动板转动安装在斜向滑块上，在转动板上还固定有胶带缠绕机头(5)。
6.根据权利要求1所述的一种用于线束自动缠绕胶带的装置，其特征在于，该装置还包括电控组件，该电控组件分别连接并控制胶带缠绕机头(5)与机头位移组件中的运动部件。
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