CN108461217A

CN108461217A - 一种自动化胶带缠绕设备

Info

Publication number: CN108461217A
Application number: CN201810185309.0A
Authority: CN
Inventors: 王胜亮
Original assignee: Suzhou Lihua Polytron Technologies Inc
Current assignee: Suzhou Lihua Polytron Technologies Inc
Priority date: 2018-03-06
Filing date: 2018-03-06
Publication date: 2018-08-28
Anticipated expiration: 2038-03-06
Also published as: CN108461217B

Abstract

本发明公开了一种自动化胶带缠绕设备，属于线束组装领域，旨在解决现有技术中胶带在线束上缠绕不均匀的技术问题。其技术方案要点是在线束外围缠绕胶带的工作过程中，线束始终被固定保持不动，缠绕机构在围绕线束做圆周运动的同时，也在与线束平行的方向上移动，这样的运动方式保证了缠绕过程的稳定性，与现有技术中线束和缠绕机构两个运动因素的工作方式相比，本方案中单一的运动因素更加稳定而且容易控制，具有胶带缠绕均匀紧致的效果。

Description

一种自动化胶带缠绕设备

技术领域

本发明涉及一种线束组装领域，更具体地说，它涉及一种自动化胶带缠绕设备。

背景技术

在PCBA和线束组装工艺中，通常是以缠绕绝缘胶带的方式来对线束进行保护，人工缠绕的方式不仅效率低下而且还会出现缠绕不均匀的现象。为了解决上述问题，公开号为CN106448936A的发明专利申请公开了一种圆周运动的胶带缠绕设备，使用机械缠绕代替了人工缠绕的生产方式，提升了生产效率。但是由于该设备在生产过程中，其环形缠绕机构做圆周运动的同时被缠绕的线材也在水平方向上做平移运动，这种运动方式依然会导致缠绕不均匀的问题，该问题有待解决。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种自动化胶带缠绕设备，其具有胶带缠绕均匀紧致的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种自动化胶带缠绕设备，包括工作台、设置在所述工作台上的线束固定机构和用于在线束外围缠绕胶带的缠绕机构，所述工作台上还设置有移动机构，所述移动机构包括用于承托所述缠绕机构的第一底座、供所述第一底座移动的第一轨道和用于驱动所述第一底座移动的第一驱动机构。

通过采用上述技术方案，在线束外围缠绕胶带的工作过程中，线束始终被固定保持不动，缠绕机构在围绕线束做圆周运动的同时，也在与线束平行的方向上移动，这样的运动方式保证了缠绕过程的稳定性，与现有技术中线束和缠绕机构两个运动因素的工作方式相比，本方案中单一的运动因素更加稳定而且容易控制，具有胶带缠绕均匀紧致的效果。

进一步地，所述第一驱动机构包括固定在所述工作台上的第一电机和与所述第一电机配合的第一丝杆，所述第一丝杆贯穿所述第一底座并与所述第一底座通过螺纹配合，所述第一丝杆上远离所述第一电机的一端套设有第一轴承座，所述第一轴承座固定设置在工作台上。

通过采用上述技术方案，当待缠绕包装的线束固定好后，第一电机带动第一丝杆转动，驱动第一底座沿着第一丝杆和第一轨道移动，通过控制第一电机的转速来控制第一底座移动的速度，同时缠绕机构对线束进行胶带缠绕操作。

进一步地，所述缠绕机构包括固定设置在所述第一底座上的固定盘和用于带动胶带运动的转动盘；所述转动盘呈环形，其外圈卡设在由若干滚轮组合所形成的圆环中，所述滚轮均设置在所述固定盘上；所述转动盘的内圈设置有均匀排布的传动齿；所述固定盘上设置有圆形孔，且圆形孔的孔径小于所述转动盘的内圈口径，所述固定盘上设置有若干与所述传动齿相配合的齿轮，并且所述固定盘上与转动盘相背的一面上设置有用于固定所述齿轮的第二轴承座。

通过采用上述技术方案，转动盘被卡在固定盘上由滚轮所组合形成的圆环中，并且能够以自身圆心为中心进行转动，带动胶带做圆周运动进行缠绕操作。

进一步地，至少有一个所述第二轴承座上设置有与相应的齿轮同轴设置的从动轮；所述固定盘上还设置有第二电机和与所述第二电机相配合的主动轮，所述第二电机带动所述主动轮转动，所述主动轮通过皮带带动所述从动轮转动；所述固定盘上还设置有若干用于张紧皮带的张紧轮。

通过采用上述技术方案，以第二电机为动力源驱动主动轮转动，主动轮带动从动轮以及跟从动轮同轴设置的齿轮转动，齿轮与转动盘内圈的传动齿相匹配，带动转动盘转动。

进一步地，所述转动盘上与固定盘相背的一侧设置有支撑件，所述支撑件上固定设置有用于固定胶带卷的第二固定座；所述支撑件远离转动盘圆心的一端设置有第一金属片，所述固定盘上设置有与所述第一金属片相应的第一金属感应器，用于记录转动盘所转动的圈数；所述支撑件靠近转动盘圆心的一端设置有用于张紧线束的弹性支撑装置。

通过采用上述技术方案，第二固定座用于放置和固定胶带卷，当转动盘转动时胶带卷也随着做圆周运动，将胶带缠绕在线束上；第一金属片和与其相应的第一金属感应器的设置，用于记录转动盘所转动的圈数，通过对圈数的控制来保障胶带在线束上的均匀性；弹性支撑装置是用于张紧线束进一步保证胶带缠绕的均匀和紧致。

进一步地，还设置有剪切机构，所述剪切机构包括夹爪气缸，所述夹爪气缸的夹爪上设置有一对用于剪切胶带的刀片；所述剪切机构还包括用于控制夹爪气缸在线束轴向上移动的第一气缸。

通过采用上述技术方案，当缠绕工作完成后第一气缸将夹爪气缸推送到胶带的位置通过夹爪气缸控制夹爪带动刀片进行剪切，剪切完毕后第一气缸再将夹爪气缸拉回，避免影响下一个工作周期的胶带缠绕。

进一步地，所述剪切机构还包括用于控制刀片在竖直方向上移动的第二气缸和控制刀片在垂直于线束轴向的平面内水平移动的第三气缸。

通过采用上述技术方案，第二气缸和第三气缸结合第一气缸能够控制刀片在多个方向上进行移动，使刀片的剪切位置更加灵活可控，而且能够在剪切过程中对胶带的状态进行调整使其更加紧绷利于剪切。

进一步地，所述线束固定机构包括分别位于所述缠绕机构两侧的拉力感应机构和拉伸机构；所述拉力感应机构和所述拉伸机构与线束的接触点跟所述转动盘的圆心点在同一条直线上，且上述三点所在的直线与所述转动盘所在的平面垂直。

通过采用上述技术方案，在胶带缠绕过程中转动盘始终与线束保持垂直状态，且转动盘的圆心始终在线束上，这样的设置方式能够进一步的保证胶带缠绕的精准、均匀和紧致。

进一步地，所述拉力感应机构包括拉力感应器、固定在拉力感应器上的第一固定块和设置在所述第一固定块上横截面为T字型的卡槽，所述拉力感应器通过第一固定支架固定设置在所述工作台上。

通过采用上述技术方案，对线束所受到的拉力进行监测，便于操作规范的制定和拉力范围的设置；T字型卡槽的设置是线束在被拉伸的过程中不会脱出。

进一步地，所述拉伸机构包括固定在所述工作台上的第二固定支架、设置在所述第二固定支架上的第二轨道、跟所述第二轨道配合的移动座、用于驱动移动座的第二驱动机构、用于放置线束的限位槽以及用于固定线束的第二固定块和第四气缸；所述移动座在与线束平行的方向上贯穿设置有固定杆，所述固定杆的两端均固定设置有第二金属片，所述第二固定支架上设置有两个分别与所述第二金属片对应的第二金属感应器，且两个第二金属感应器之间的距离大于两个第二金属片之间的距离。

通过采用上述技术方案，拉伸机构对线束进行拉伸和绷紧，而预先设置好距离的第二金属片和第二金属感应器用于控制移动距离，让线束所承受的拉力保持在合理范围之内，既不会因为太松而影响缠绕效果，也不会因为太紧而导致线束被拉坏。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在胶带缠绕线束的过程中，缠绕机构在做圆周运动的同时也在线束所在的直线方向上移动，整个过程线束保持动，有效地保持了设备运行的稳定性和可控性，达到胶带缠绕均匀紧致的效果；

2、通过齿轮控制转动盘转动，转速均匀可调，保证了胶带卷圆周运动的标准性，始终处在正确的位置上，误差极小；

3、剪切机构通过第一气缸、第二气缸、第三气缸以及夹爪气缸的配合使得用于剪切胶带的刀片运动灵活，还能在剪切过程中通过精准的位移调整胶带的紧绷状态，便于剪切；

4、拉伸机构和拉力感应机构共同对线束产生拉伸和固定的作用，而且通过各个部件的精细控制对拉伸的力度进行合理调整，进一步提升了缠绕过程的精确程度。

附图说明

图1为自动化胶带缠绕设备的整体结构示意图；

图2为自动化胶带缠绕设备中移动机构的结构示意图；

图3为自动化胶带缠绕设备中缠绕机构的结构示意图；

图4为自动化胶带缠绕设备中剪切机构的结构示意图；

图5为自动化胶带缠绕设备中拉力感应机构的结构示意图；

图6为自动化胶带缠绕设备中拉伸机构的结构示意图；

图7为自动化胶带缠绕设备的成品结构示意图。

图中：100、工作台；110、安装罩；200、缠绕机构；210、固定盘；211、滚轮；212、齿轮；213、第二轴承座；214、从动轮；215、第二电机；216、主动轮；217、张紧轮；220、转动盘；221、传动齿；222、支撑件；223、第二固定座；224、第一金属片；225、第一金属感应器；226、弹性支撑装置；300、移动机构；310、第一底座；320、第一轨道；330、第一驱动机构；331、第一电机；332、第一丝杆；333、第一轴承座；400、剪切机构；410、夹爪气缸；411、夹爪；412、刀片；420、第一气缸；430、第二气缸；440、第三气缸；500、拉力感应机构；510、拉力感应器；520、第一固定块；530、卡槽；540、第一固定支架；600、拉伸机构；610、第二固定支架；620、第二轨道；630、移动座；640、第二固定块；650、第四气缸；660、固定杆；670、第二金属片；680、第二金属感应器。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，一种自动化胶带缠绕设备，其包括工作台100、用于在线束外围缠绕胶带的缠绕机构200、用于带动缠绕机构200在线束方向上移动的移动机构300、用于剪切胶带的剪切机构400和线束固定机构，其中线束固定机构包括分别位于所述缠绕机构200两侧的拉力感应机构500和拉伸机构600。

如图2所示，移动机构300包括用于承托缠绕机构200的第一底座310、供第一底座310移动的第一轨道320和用于驱动第一底座310移动的第一驱动机构330；第一驱动机构330包括固定在工作台100上的第一电机331和与第一电机331配合的第一丝杆332，第一丝杆332贯穿第一底座310并与其通过螺纹配合，并且第一丝杆332上远离第一电机331的一端套设有第一轴承座333，第一轴承座333固定设置在工作台100上。

如图2和图3所示，缠绕机构200包括固定设置在第一底座310上的固定盘210和用于带动胶带运动的转动盘220；转动盘220呈环形，其外圈卡设在由若干个滚轮211组合所形成的圆环中，并且滚轮211均设置在固定盘210上；所述转动盘220的内圈设置有均匀排布的传动齿221；固定盘210上还设置有圆形孔，且圆形孔的孔径小于所述转动盘220的内圈口径，其目的在于设置若干与传动齿221相配合的齿轮212，并且固定盘210上与转动盘220相背的一面上设置有用于固定所述齿轮212的第二轴承座213。本实施例中共设有三个第二轴承座213，其中有两个设置有与相应的齿轮212同轴设置的从动轮214；固定盘210设置有转动盘220的一侧还设置有第二电机215，而在另一侧则设置有与第二电机215相配合的主动轮216，在运行过程中第二电机215带动主动轮216转动，主动轮216通过皮带带动从动轮214转动，进而带动转动盘220转动；固定盘210上还设置有三个用于张紧皮带的张紧轮217，而且能够选择常规调节装置通过改变张紧轮217的位置来调节皮带的松紧程度。在不影响设备正常运转的情况下，固定盘210和转动盘220上都设置有缺口，使得固定盘和转动盘都具有一定的形变能力，能够在长期的运转中保持良好的工况，延长设备的寿命。

如图3所示，转动盘220上与固定盘210相背的一侧设置有L型的支撑件222，支撑件222上固定设置有用于固定胶带卷的第二固定座223；支撑件222远离转动盘220圆心的一端设置有第一金属片224，固定盘210上设置有与所述第一金属片224相应的第一金属感应器225，用于记录转动盘220所转动的圈数；支撑件222靠近转动盘220圆心的一端设置有用于张紧线束的弹性支撑装置226，在缠绕过程中弹性支撑装置226由于其内部弹簧的作用始终对线束产生一定的推力，使线束崩得更紧，有利于胶带缠绕。

如图4所示，剪切机构400包括夹爪气缸410，夹爪气缸410的夹爪411上设置有一对用于剪切胶带的刀片412；剪切机构400还包括用于控制夹爪气缸410在线束轴向上移动的第一气缸420，并且第一气缸420水平固定在固定盘210上；剪切机构400还包括用于控制刀片412在竖直方向上移动的第二气缸430和控制刀片412在垂直于线束轴向的平面内水平移动的第三气缸440。第三气缸440水平设置在第一气缸420上，能够随着第一气缸420平行于线束所在的直线运动；第二气缸430竖直设置在第三气缸440上，能够随着第三气缸440在与线束垂直的方向上运动；夹爪气缸410固定在第二气缸430上，能够随着第二气缸430在竖直方向上运动。由于上述多个气缸的组合运用，使用于剪切的刀片运动方式比较灵活，能够在剪切的过程中通过各个气缸的调节使胶带崩得更紧便于剪切。

如图5所示，拉力感应机构500包括拉力感应器510、固定在拉力感应器510上的第一固定块520和设置在第一固定块520上横截面为T字型的卡槽530，拉力感应器510通过第一固定支架540固定设置在所述工作台100上。

如图6所示，拉伸机构600包括固定在工作台100上的第二固定支架610、设置在第二固定支架610上的第二轨道620、跟第二轨道620配合的移动座630、用于驱动移动座的第二驱动机构、用于固定线束的第二固定块640和第四气缸650；第二驱动机构采用与第一驱动机构330同样的方式驱动移动座630，区别仅在于第二驱动机构的电机通过皮带传动的方式带动其丝杆转动。所述移动座630在与线束平行的方向上贯穿设置有固定杆660，所述固定杆660的两端均固定设置有第二金属片670，所述第二固定支架610上设置有两个分别与所述第二金属片670对应的第二金属感应器680，且两个第二金属感应器680之间的距离大于两个第二金属片670之间的距离，在移动座630移动的过程中起到限位报警的作用。

如图7所示，工作台100上还设置有安装罩110，仅留一面开口用于线束的放入和取出。

工作原理如下：将需要包装的线束的两端分别置于拉伸机构600和拉力感应机构500进行固定，所述拉力感应机构500和所述拉伸机构600与线束的接触点跟所述转动盘220的圆心点在同一条直线上，且上述三点所在的直线与所述转动盘220所在的平面垂直。启动第一电机331和第二电机215，缠绕机构200中的转动盘220转动开始带动胶带卷做圆周运动将胶带缠绕在线束上，并且同时在与线束平行的方向上移动，这样的运动方式保证了缠绕过程的稳定性，缠绕到预先设定好的圈数后第一电机331和第二电机215停止，刀片412伸入到预先设定的位置进行剪切，完毕后归回原位避免影响下一次的缠绕，控制第四气缸650松开线束即可取出，完成胶带缠绕工作。

Claims

1.一种自动化胶带缠绕设备，包括工作台（100）、设置在所述工作台上的线束固定机构和用于在线束外围缠绕胶带的缠绕机构（200），其特征在于：所述工作台（100）上还设置有移动机构（300），所述移动机构（300）包括用于承托所述缠绕机构（200）的第一底座（310）、供所述第一底座（310）移动的第一轨道（320）和用于驱动所述第一底座（310）移动的第一驱动机构（330）。

2.根据权利要求1所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述第一驱动机构（330）包括固定在所述工作台（100）上的第一电机（331）和与所述第一电机（331）配合的第一丝杆（332），所述第一丝杆（332）贯穿所述第一底座（310）并与所述第一底座（310）通过螺纹配合，所述第一丝杆（332）上远离所述第一电机（331）的一端套设有第一轴承座（333），所述第一轴承座（333）固定设置在工作台（100）上。

3.根据权利要求1所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述缠绕机构（200）包括固定设置在所述第一底座（310）上的固定盘（210）和用于带动胶带运动的转动盘（220）；所述转动盘（220）呈环形，其外圈卡设在由若干个滚轮（211）组合所形成的圆环中，所述滚轮（211）均设置在所述固定盘（210）上；所述转动盘（220）的内圈设置有均匀排布的传动齿（221）；所述固定盘（210）上设置有圆形孔，且圆形孔的孔径小于所述转动盘（220）的内圈口径，所述固定盘（210）上设置有若干与所述传动齿（221）相配合的齿轮（212），并且所述固定盘（210）上与转动盘（220）相背的一面上设置有用于固定所述齿轮（212）的第二轴承座（213）。

4.根据权利要求3所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：至少有一个所述第二轴承座（213）上设置有与相应的齿轮（212）同轴设置的从动轮（214）；所述固定盘（210）上还设置有第二电机（215）和与所述第二电机（215）相配合的主动轮（216），所述第二电机（215）带动所述主动轮（216）转动，所述主动轮（216）通过皮带带动所述从动轮（214）转动；所述固定盘（210）上还设置有若干用于张紧皮带的张紧轮（217）。

5.根据权利要求3所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述转动盘（220）上与固定盘（210）相背的一侧设置有支撑件（222），所述支撑件（222）上固定设置有用于固定胶带卷的第二固定座（223）；所述支撑件（222）远离转动盘（220）圆心的一端设置有第一金属片（224），所述固定盘（210）上设置有与所述第一金属片（224）相应的第一金属感应器（225），用于记录转动盘（220）所转动的圈数；所述支撑件（222）靠近转动盘（220）圆心的一端设置有用于张紧线束的弹性支撑装置（226）。

6.根据权利要求3所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：还设置有剪切机构（400），所述剪切机构包括夹爪气缸（410），所述夹爪气缸（410）的夹爪（411）上设置有一对用于剪切胶带的刀片（412）；所述剪切机构（400）还包括用于控制夹爪气缸（410）在线束轴向上移动的第一气缸（420）。

7.根据权利要求6所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述剪切机构（400）还包括用于控制刀片（412）在竖直方向上移动的第二气缸（430）和控制刀片（412）在垂直于线束轴向的平面内水平移动的第三气缸（440）。

8.根据权利要求3所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述线束固定机构包括分别位于所述缠绕机构（200）两侧的拉力感应机构（500）和拉伸机构（600）；所述拉力感应机构（500）和所述拉伸机构（600）与线束的接触点跟所述转动盘（220）的圆心点在同一条直线上，且三点所在的直线与所述转动盘（220）所在的平面垂直。

9.根据权利要求8所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述拉力感应机构（500）包括拉力感应器（510）、固定在拉力感应器（510）上的第一固定块（520）和设置在所述第一固定块（520）上横截面为T字型的卡槽（530），所述拉力感应器通过第一固定支架（540）固定设置在所述工作台（100）上。

10.根据权利要求9所述的自动化胶带缠绕设备，其特征在于：所述拉伸机构（600）包括固定在所述工作台上的第二固定支架（610）、设置在所述第二固定支架（610）上的第二轨道（620）、跟所述第二轨道（620）配合的移动座（630）、用于驱动移动座的第二驱动机构、用于固定线束的第二固定块（640）和第四气缸（650）；所述移动座（630）在与线束平行的方向上贯穿设置有固定杆（660），所述固定杆（660）的两端均固定设置有第二金属片（670），所述第二固定支架（610）上设置有两个分别与所述第二金属片（670）对应的第二金属感应器（680），且两个第二金属感应器（680）之间的距离大于两个第二金属片（670）之间的距离。