CN108231288A - 一种外齿多机头全自动线束缠绕设备及其运作方法 - Google Patents

Abstract

一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，包括机架、气缸、前后推动轴、升降架、外齿传动式缠绕头，其特征在于：机架上固定有滑动轴承，前后推动轴安装在滑动轴承内；前后推动轴上安装有升降架，升降架上固定有前后推拉板；气缸的一端固定在机架上，另一端固定在前后推拉板上，缠绕头滑杆通过通孔安装在升降架上，外齿传动式缠绕头设有安装孔，外齿传动式缠绕头通过安装孔并排串接到缠绕头滑杆上。本发明可根据用户需求同时对线束进行多组、多点的缠绕工作；缠绕头的高度位置可调，缠绕头的水平位置也可调，缠绕头的个数随时可以增减；所有缠绕头均由同一动力源统一控制管理，同步率高，统一性强，能源利用率高，人力需求小。

Description

一种外齿多机头全自动线束缠绕设备及其运作方法

技术领域

本发明涉及一种缠绕设备，特别是一种外齿多机头全自动线束缠绕设备。

背景技术

一般来说，车辆或某些特殊场合内使用的电线组或其他线束，为防止其线束分散给施工带来不便或因接触其他机械部件、传动部件造成电线损伤、断裂或受热、老化等，往往要在线束外缠绕一层胶带，使其成为一组合体。传统技术大多采用夹紧装置固定电线组，然后手工缠绕的方式来完成包覆工作，浪费人力，缠绕不均匀，生产效率低下，成本较高。

对此开发了各种缠绕机，但是传统缠绕机往往一台机器就需要一台推动设备来带动，需要许多的电机或气缸或其他动力源，群体控制不方便，操控统一困难，能源利用率较低。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种外齿多机头全自动线束缠绕设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，包括设备机架20、推拉气缸21、前后推动轴22、升降架23、外齿传动式缠绕头24，其特征在于：设备机架20上固定有滑动轴承201，前后推动轴22安装在滑动轴承201内；前后推动轴22上安装有升降架座231，升降架23垂直固定在升降架座231上，升降架23上固定有前后推拉板26；推拉气缸21的一端固定在设备机架20上，另一端固定在前后推拉板26上；升降架23上安装有升降板232，升降板232紧贴升降架23，升降板232上设有通孔，缠绕头滑杆25通过通孔安装在升降板232上；外齿传动式缠绕头24设有批量安装孔8，外齿传动式缠绕头24通过批量安装孔8并排串接到缠绕头滑杆25上。

进一步的，升降板232通过锁紧件能够在升降架23上上下移动或锁紧。

进一步的，推拉气缸21由大行程气缸211和小行程气缸212串联组成。

进一步的，外齿传动式缠绕头包括机架部分、动力机构、传动机构、拨叉机构、胶带机构、定位机构、弹片机构、切断机构；机架部分由电机支架7构成，动力机构由步进电机1和手指气缸10构成，传动机构由动力齿轮9和主齿轮5构成，定位机构由缠绕孔16和切带孔15以及稳定夹17构成；电机支架7的内部安装有动力齿轮9，所述的动力齿轮9通过电机轴14与安装在电机支架7正面的步进电机1连接，主齿轮5与动力齿轮9啮合；主齿轮5分为上下各一半的齿轮，并且在与动力齿轮9啮合处上下铰接；电机支架7的背面安装有拨叉机构，拨叉机构由手指气缸10带动，主齿轮5的上半部分和下半部分通过拨叉机构控制打开或闭合；主齿轮5的圆心位置开设缠绕孔16，圆周位置开设切带孔15，稳定夹17与拨叉机构连接；主齿轮5的齿轮面上设有胶带机构、弹片机构、切断机构；切断机构由切刀3构成，分为上下两片，位于主齿轮5拼接线的两侧。

进一步的，拨叉机构由锁紧齿轮6和收张爪18构成，电机支架7的背面安装有手指气缸10，所述的手指气缸10设有收张爪18，上下各一个的锁紧齿轮6通过拨动杆13安装在收张爪18上，所述的锁紧齿轮6与主齿轮5啮合，动力齿轮9与锁紧齿轮6共同将主齿轮5锁紧在中间；主齿轮5的上半部分和下半部分通过收张爪18控制打开或闭合，上下各一个的锁紧齿轮6通过收张爪18控制打开或闭合。

进一步的，胶带机构由胶带卷2和胶带支撑轴19构成，胶带支撑转轴19位于胶带卷2的胶带起始点21下表面的下方。

进一步的，收张爪18上设有稳定夹17，稳定夹17位于缠绕孔16的正后方，收张爪18控制稳定夹17打开或闭合；稳定夹17设有一对或两对。

进一步的，弹片机构由胶带挡片11和切断挡片4构成，胶带挡片11和切断挡片4为弹性片，胶带挡片11的边缘贴在缠绕孔16的外围，切断挡片4的边缘贴在切带孔15的外围；胶带挡片11和切断挡片4端部为带弯折的圆弧。

进一步的，主齿轮5的背面通过平面轴承12稳定。

一种外齿多机头全自动线束缠绕设备的运作方法，其特征在于：

a.待机时，先检查设备，安装胶带，调节升降板232到所需位置，大行程气缸211和小行程气缸212处于收缩状态，外齿传动式缠绕头24位于线束外，手指气缸10处于打开状态，由手指气缸10控制的主齿轮5、锁紧齿轮6、稳定夹17、收张爪18均处于打开状态；

b.启动，此时大行程气缸211和小行程气缸212推出，带动升降架23在前后推动轴22上推出，将外齿传动式缠绕头24推向待缠绕的线束中，线束进入缠绕孔16，手指气缸10进行闭合，带动锁紧齿轮6锁紧，主齿轮5闭合，稳定夹17夹紧线束；胶带头在胶带挡片11的推阻下贴向线束，粘在待缠绕的线束上；

c.启动步进电机1带动动力齿轮9旋转，间接带动主齿轮5旋转，胶带卷2开始对线束进行缠绕，当达到设定的匝数后，步进电机1自动停止在起始位置，手指气缸10张开带动主齿轮5张开，小行程气缸211收缩，带动升降架23拉回，线束进入外齿传动式缠绕头24的切带孔15中；

d.控制手指气缸10闭合，带动切刀3进行胶带切断，切断挡片4在弹性的作用下弹回将切断的胶带尾推到线束上，使胶带不挂尾，手指气缸10再次打开，大行程气缸212收缩，带动升降架23拉回至初始位置，外齿传动式缠绕头24脱离线束，缠绕结束。

本发明的有益效果是：可根据用户需求同时对线束进行多组、多点的缠绕工作；缠绕头的高度位置可调，能够满足多组线束之间的高度差要求，缠绕头的水平位置也可调，能够满足缠绕点的水平距离要求；缠绕头的个数随时可以增减，能够随意改变缠绕点的个数。所有缠绕头均由同一动力源统一控制管理，同步率高，统一性强，能源利用率高，人力需求小。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体示意图；

图2为本发明的整体结构主视示意图；

图3为本发明的整体结构右视示意图；

图4为本发明的整体结构仰视示意图；

图5为外齿传动式缠绕头的立体图；

图6为外齿传动式缠绕头的主视图；

图7为外齿传动式缠绕头的后视图；

图8为外齿传动式缠绕头的仰视图。

图中：步进电机1；胶带卷2；胶带起始点21；切刀3；切断挡片4；主齿轮5；锁紧齿轮6；电机支架7；批量装配孔8；动力齿轮9；手指气缸10；胶带挡片11；平面轴承12；拨动杆13；电机轴14；切带孔15；缠绕孔16；稳定夹17；收张爪18；胶带支撑转轴19；设备机架20；滑动轴承201；推拉气缸21；大行程气缸211；小行程气缸212；前后推动轴22；升降架23；升降架座231；升降板232；外齿传动式缠绕头24；缠绕头滑杆25；前后推拉板26。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

如图1-4所示，一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，包括设备机架20、推拉气缸21、前后推动轴22、升降架23、外齿传动式缠绕头24，其特征在于：设备机架20上固定有滑动轴承201，前后推动轴22安装在滑动轴承201内；前后推动轴22上安装有升降架座231，升降架23垂直固定在升降架座231上，升降架23上固定有前后推拉板26；推拉气缸21的一端固定在设备机架20上，另一端固定在前后推拉板26上；升降架23上安装有升降板232，升降板232紧贴升降架23，升降板232上设有通孔，缠绕头滑杆25通过通孔安装在升降板232上；外齿传动式缠绕头24设有批量安装孔8，外齿传动式缠绕头24通过批量安装孔8并排串接到缠绕头滑杆25上。内齿传动式缠绕头24的数量、缠绕头滑杆25的排数均可增减，内齿传动式缠绕头24能够在缠绕头滑杆25上调节间距。

进一步的，升降板232通过锁紧件能够在升降架23上上下移动或锁紧。

进一步的，推拉气缸21由大行程气缸211和小行程气缸212串联组成。

进一步的，如图4-8所示，外齿传动式缠绕头24包括机架部分、动力机构、传动机构、拨叉机构、胶带机构、定位机构、弹片机构、切断机构；机架部分由电机支架7构成，动力机构由步进电机1和手指气缸10构成，传动机构由动力齿轮9和主齿轮5构成，定位机构由缠绕孔16和切带孔15以及稳定夹17构成；电机支架7的内部安装有动力齿轮9，所述的动力齿轮9通过电机轴14与安装在电机支架7正面的步进电机1连接，主齿轮5与动力齿轮9啮合；主齿轮5分为上下各一半的齿轮，并且在与动力齿轮9啮合处上下铰接；电机支架7的背面安装有拨叉机构，拨叉机构由手指气缸10带动，主齿轮5的上半部分和下半部分通过拨叉机构控制打开或闭合；主齿轮5的圆心位置开设缠绕孔16，圆周位置开设切带孔15，稳定夹17与拨叉机构连接；主齿轮5的齿轮面上设有胶带机构、弹片机构、切断机构；切断机构由切刀3构成，分为上下两片，位于主齿轮5拼接线的两侧。

进一步的，如图5-7所示，拨叉机构由锁紧齿轮6和收张爪18构成，电机支架7的背面安装有手指气缸10，所述的手指气缸10设有收张爪18，上下各一个的锁紧齿轮6通过拨动杆13安装在收张爪18上，所述的锁紧齿轮6与主齿轮5啮合，动力齿轮9与锁紧齿轮6共同将主齿轮5锁紧在中间；主齿轮5的上半部分和下半部分通过收张爪18控制打开或闭合，上下各一个的锁紧齿轮6通过收张爪18控制打开或闭合。锁紧齿轮6的作用在于能够保证主齿轮5的圆周上至少具有3处限位点，保证主齿轮5在转动过程中上下两部分不分离，进而保证传动能够继续进行。

进一步的，如图5所示，胶带机构由胶带卷2和胶带支撑轴19构成，胶带支撑转轴19位于胶带卷2的胶带起始点21下表面的下方。胶带支撑轴19的作用在于：当线束缠绕过程中从缠绕孔16转移到切带孔15时，胶带瞬间拉长，而此时为胶带提供缓冲，防止拉断。

进一步的，如图6-7所示，收张爪18上设有稳定夹17，稳定夹17位于缠绕孔16的正后方，收张爪18控制稳定夹17打开或闭合；稳定夹17设有一对或两对。稳定夹17的作用在于能够更好的夹持线束，避免缠绕过程中线束晃动太剧烈，两对稳定夹17的夹持效果更理想。

进一步的，如图6所示，弹片机构由胶带挡片11和切断挡片4构成，胶带挡片11和切断挡片4为弹性片，胶带挡片11的边缘贴在缠绕孔16的外围，切断挡片4的边缘贴在切带孔15的外围；胶带挡片11和切断挡片4端部为带弯折的圆弧。胶带挡片11是韧性材料，具有弹性，作用在于能够弹性压紧胶带，保证胶带贴上线束；切断挡片4同样为弹性材料，其作用在于当胶带切断前，切断挡片4发生弹性形变，而胶带切断后切断挡片4复位，进而把胶带头贴上线束。弯折的作用在于避免割到胶带，圆弧的作用在于贴合线束轮廓。

进一步的，如图7所示，主齿轮5的背面通过平面轴承12稳定。平面轴承12的作用在于平稳主齿轮5，以及减少零件之间的摩擦，延长零件寿命。

一种外齿多机头全自动线束缠绕设备的运作方法，其特征在于：

a.待机时，先检查设备，安装胶带，调节升降板232到所需位置，大行程气缸211和小行程气缸212处于收缩状态，外齿传动式缠绕头24位于线束外，手指气缸10处于打开状态，由手指气缸10控制的主齿轮5、锁紧齿轮6、稳定夹17、收张爪18均处于打开状态；

b.启动，此时大行程气缸211和小行程气缸212推出，带动升降架23在前后推动轴22上推出，将外齿传动式缠绕头24推向待缠绕的线束中，线束进入缠绕孔16，手指气缸10进行闭合，带动锁紧齿轮6锁紧，主齿轮5闭合，稳定夹17夹紧线束；胶带头在胶带挡片11的推阻下贴向线束，粘在待缠绕的线束上；

c.启动步进电机1带动动力齿轮9旋转，间接带动主齿轮5旋转，胶带卷2开始对线束进行缠绕，当达到设定的匝数后，步进电机1自动停止在起始位置，手指气缸10张开带动主齿轮5张开，小行程气缸211收缩，带动升降架23拉回，线束进入外齿传动式缠绕头24的切带孔15中；

d.控制手指气缸10闭合，带动切刀3进行胶带切断，切断挡片4在弹性的作用下弹回将切断的胶带尾推到线束上，使胶带不挂尾，手指气缸10再次打开，大行程气缸212收缩，带动升降架23拉回至初始位置，外齿传动式缠绕头24脱离线束，缠绕结束。

以上实施例在相互不对立的情况下可以相互组合，达到进一步的技术方案。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，包括设备机架（20）、推拉气缸（21）、前后推动轴（22）、升降架（23）、外齿传动式缠绕头（24），其特征在于：设备机架（20）上固定有滑动轴承（201），前后推动轴（22）安装在滑动轴承（201）内；前后推动轴（22）上安装有升降架座（231），升降架（23）垂直固定在升降架座（231）上，升降架（23）上固定有前后推拉板（26）；推拉气缸（21）的一端固定在设备机架（20）上，另一端固定在前后推拉板（26）上；升降架（23）上安装有升降板（232），升降板（232）紧贴升降架（23），升降板（232）上设有通孔，缠绕头滑杆（25）通过通孔安装在升降板（232）上；外齿传动式缠绕头（24）设有批量安装孔（8），外齿传动式缠绕头（24）通过批量安装孔（8）并排串接到缠绕头滑杆（25）上。

2.根据权利要求1所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：升降板（232）通过锁紧件能够在升降架（23）上上下移动或锁紧。

3.根据权利要求1所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：推拉气缸（21）由大行程气缸（211）和小行程气缸（212串联组成。

4.根据权利要求1所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：外齿传动式缠绕头（24）包括机架部分、动力机构、传动机构、拨叉机构、胶带机构、定位机构、弹片机构、切断机构；机架部分由电机支架（7）构成，动力机构由步进电机（1）和手指气缸（10）构成，传动机构由动力齿轮（9）和主齿轮（5）构成，定位机构由缠绕孔（16）和切带孔（15）以及稳定夹（17）构成；电机支架（7）的内部安装有动力齿轮（9），所述的动力齿轮（9）通过电机轴（14）与安装在电机支架（7）正面的步进电机（1）连接，主齿轮（5）与动力齿轮（9）啮合；主齿轮（5）分为上下各一半的齿轮，并且在与动力齿轮（9）啮合处上下铰接；电机支架（7）的背面安装有拨叉机构，拨叉机构由手指气缸（10）带动，主齿轮（5）的上半部分和下半部分通过拨叉机构控制打开或闭合；主齿轮（5）的圆心位置开设缠绕孔（16），圆周位置开设切带孔（15），稳定夹（17）与拨叉机构连接；主齿轮（5）的齿轮面上设有胶带机构、弹片机构、切断机构；切断机构由切刀（3）构成，分为上下两片，位于主齿轮（5）拼接线的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：拨叉机构由锁紧齿轮（6）和收张爪（18）构成，电机支架（7）的背面安装有手指气缸（10），所述的手指气缸（10）设有收张爪（18），上下各一个的锁紧齿轮（6）通过拨动杆（13）安装在收张爪（18）上，所述的锁紧齿轮（6）与主齿轮（5）啮合，动力齿轮（9）与锁紧齿轮（6）共同将主齿轮（5）锁紧在中间；主齿轮（5）的上半部分和下半部分通过收张爪（18）控制打开或闭合，上下各一个的锁紧齿轮（6）通过收张爪（18）控制打开或闭合。

6.根据权利要求4所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：胶带机构由胶带卷（2）和胶带支撑轴（19）构成，胶带支撑转轴（19）位于胶带卷（2）的胶带起始点（21）下表面的下方。

7.根据权利要求4所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：收张爪（18）上设有稳定夹（17），稳定夹（17）位于缠绕孔（16）的正后方，收张爪（18）控制稳定夹（17）打开或闭合；稳定夹（17）设有一对或两对。

8.根据权利要求4所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：弹片机构由胶带挡片（11）和切断挡片（4）构成，胶带挡片（11）和切断挡片（4）为弹性片，胶带挡片（11）的边缘贴在缠绕孔（16）的外围，切断挡片（4）的边缘贴在切带孔（15）的外围；胶带挡片（11）和切断挡片（4）端部为带弯折的圆弧。

9.根据权利要求4所述的一种外齿多机头全自动线束缠绕设备，其特征在于：主齿轮（5）的背面通过平面轴承（12）稳定。

10.一种外齿多机头全自动线束缠绕设备的运作方法，其特征在于：

a.待机时，先检查设备，安装胶带，调节升降板（232）到所需位置，大行程气缸（211）和小行程气缸（212）处于收缩状态，外齿传动式缠绕头（24）位于线束外，手指气缸（10）处于打开状态，由手指气缸（10）控制的主齿轮（5）、锁紧齿轮（6）、稳定夹（17）、收张爪（18）均处于打开状态；

b.启动，此时大行程气缸（211）和小行程气缸（212）推出，带动升降架（23）在前后推动轴（22）上推出，将外齿传动式缠绕头（24）推向待缠绕的线束中，线束进入缠绕孔（16），手指气缸（10）进行闭合，带动锁紧齿轮（6）锁紧，主齿轮（5）闭合，稳定夹（17）夹紧线束；胶带头在胶带挡片（11）的推阻下贴向线束，粘在待缠绕的线束上；

c.启动步进电机（1）带动动力齿轮（9旋转，间接带动主齿轮（5）旋转，胶带卷（2）开始对线束进行缠绕，当达到设定的匝数后，步进电机（1）自动停止在起始位置，手指气缸（10）张开带动主齿轮（5）张开，小行程气缸（211）收缩，带动升降架（23）拉回，线束进入外齿传动式缠绕头（24）的切带孔（15）中；

d.控制手指气缸（10）闭合，带动切刀（3）进行胶带切断，切断挡片（4）在弹性的作用下弹回将切断的胶带尾推到线束上，使胶带不挂尾，手指气缸（10）再次打开，大行程气缸（212）收缩，带动升降架（23）拉回至初始位置，外齿传动式缠绕头（24）脱离线束，缠绕结束。