CN109559887A - 一种伺服张力装置 - Google Patents

Abstract

一种伺服张力装置,其包括基板，送线模块，开关模块，以及张力控制模块。所述进线装置包括导轨，滑块，转轮，以及回复机构。所述导线挂设在所述转轮上并在导线的牵引下与所述滑块沿所述导轨移动。所述开关模块包括导槽，拨杆，开关型角度传感器，角度拨杆，以及角度回复机构。所述拨杆穿过所述导槽并随所述滑块一起沿导轨移动。当所述角度拨杆从原始位置旋转到某一角度时所述开关型角度传感器输出开启信号。所述张力控制模块包括单作用气缸，以及支撑板。在所述滑块在导线的牵引下滑向导轨的一端时所述拨杆拨动角度拨杆从原始位置旋转到某一个角度同时所述单作用气缸施加与导线的牵引方向相反的力以牵拉所述滑块。本伺服张力装置可以提供稳定均衡的张力。

Description

一种伺服张力装置

技术领域

本发明属于机械设备技术领域，特别是一种伺服张力装置。

背景技术

绕线机是把线状的物体缠绕到特定的工件上的机器。凡是电器产品大多需要用漆包铜线(简称漆包线)绕制成电感线圈，就需要用到绕线机。电子行业单个串联空心线圈制作加工通常都需要用到主轴驱动装置。所述主轴驱动装置用于夹设线圈的骨架，以在旋转该骨架的同时将导线缠绕在所述骨架上。

众所周知，马达线圈包括的磁芯，以及缠绕在该磁芯上的导线。通常对于马达线圈来说，缠绕在磁芯上的导线的直径通常为0.5mm～1.5mm，由于导线由铜合金制成，当直径为0.5mm～1.5mm时，其硬度已经比较高，因此，现有的阻尼张力器已经不再适合为该直径的导线提供张力。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于为0.5mm～1.5mm的导线提供张紧力的伺服张力装置，以解决上述问题。

一种伺服张力装置，用于为0.5mm～1.5mm的导线提供张紧力。所述伺服张力装置包括一个基板，一个设置在所述基板上的送线模块，一个设置在所述基板上的开关模块，以及一个设置在所述基板上的张力控制模块。所述进线装置包括一个设置在所述基板上的导轨，一个滑动设置在所述导轨上的滑块，一个设置在所述滑块上的转轮，以及两个设置在所述基板与滑块之间的回复机构。所述导线挂设在所述转轮上并在导线的牵引下与所述滑块沿所述导轨移动。每一个所述回复机构包括一个设置在所述基板上的基座，一个设置在所述滑块上的支撑杆，以及一个设置在所述基座与支撑杆之间的第一回复弹簧。所述开关模块与所述送线模块分别设置在所述基板的两侧并包括一个设置在所述基板上的导槽，一个插设在所述导槽中并固定在所述滑块上的拨杆，一个设置在所述基板上的开关型角度传感器，一个设置在所述开关型角度传感器与拨杆之间的角度拨杆，以及一个设置在所述基板上的角度回复机构。所述拨杆穿过所述导槽并随所述滑块一起沿导轨移动。所述开关型角度传感器与所述角度拨杆连接。当所述角度拨杆从原始位置旋转到某一角度时所述开关型角度传感器输出开启信号。所述角度回复机构用于将所述角度拨杆拉回到原始位置。所述张力控制模块包括至少一个设置在所述基座上的单作用气缸，一个固定设置在所述滑块上的支撑板。所述气缸包括一个活塞杆。所述活塞杆与所述支撑板固定设置。所述支撑板随所述滑块一起移动并与所述活塞杆固定设置。当所述滑块滑动时所述支撑板将拉动活塞杆活动以使所述气缸提供朝所述滑块的滑动方向相反的拉力。在所述滑块在导线的牵引下滑向导轨的一端时所述拨杆拨动角度拨杆从原始位置旋转到某一个角度同时所述单作用气缸施加与导线的牵引方向相反的力以牵拉所述滑块。

进一步地，所述送线模块还包括两个分别设置在所述导轨的两侧的限位块。

进一步地，所述伺服张力装置还包括一个设置在所述基板上的进线模块。

进一步地，所述进线模块包括一个进线主动轮，一个设置在所述进线主动轮的入线侧的进线从动轮组，以及一个设置在所述进线主动轮的出线侧的出线从动轮，所述进线主动轮包括两条间隔设置的主动线槽所述从动轮包括两条间隔设置的从动线槽。

进一步地，所述进线从动轮组包括一个第一辅助轮，一个与该第一辅助轮错位设置的第二辅助轮，以及一个与该第一、第二辅助轮错位设置的从动轮。

进一步地，所述导线在所述从动轮的两条从动线槽与进线主动轮的两条主动线槽之间呈“8”字绕设，所述出线从动轮与所述进线主动轮错位设置。

进一步地，所述进线模块还包括一个设置在所述基板上并驱动所述进线主动轮旋转的驱动器，当所述开关型角度传感器输出开启信号时，所述驱动器开启并驱动所述进线主动轮旋转以进线。

进一步地，所述角度回复机构包括一个设置在所述角度拨杆上的拉孔，一个固定设置在所述基板上的拉杆，以及一个设置在所述拉孔与拉杆之间的第二回复弹簧。

进一步地，所述第二回复弹簧用于将所述角度拨杆拉回其原始位置。

进一步地，所述开关模块还包括一个设置在所述基板上的驱动开关，当所述角度拨杆处于原始位置时触发该驱动开关以输出关闭信号。

与现有技术相比，本发明提供的伺服张力装置由于所述的送线模块、开关模块，以及张力控制模块使得对于直径为0.5mm～1.5mm的导线可以提供稳定均衡的张力。

附图说明

图1为本发明提供的伺服张力装置的一个视角的结构示意图。

图2为图1的伺服张力装置的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。

如图1和图2所示，其为本发明提供的伺服张力装置的结构示意图。所述伺服张力装置用于为0.5mm～1.5mm的导线提供张紧力。所述伺服张力装置包括一个基板10，一个设置在所述基板10上的送线模块20，一个设置在所述基板10上的开关模块30，一个设置在所述基板10上的张力控制模块40，以及一个设置在所述基板10上的进线模块50。可以想到的是，所述伺服张力装置还可以包括其他的功能模块，如组装组件，安装组件，电气连接组件等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不在一一详细说明。

所述基板10用于组装或安装上述的各个模块，因此其结构与形状可以根据实际需要而设定，在本实施例中，所述基板10为一个板状结构，所述送线模块20，开关模块30，张力控制模块40，以及进线模块50分别设置在所述基板10上。

所述送线模块20包括一个设置在所述基板10上的导轨21，一个滑动设置在所述导轨21上的滑块22，一个设置在所述滑块22上的转轮23，以及两个设置在所述基板10与滑块22之间的回复机构24。所述导轨21的延伸方向与所述导线的牵引方向相同。所述滑块22设置在所述导轨21上，并沿该导轨21往复运动。所述转轮23可转动地设置在所述滑块22上的，当所述导线牵引时，所述转轮23不仅可以转动，还可以随所述滑动22沿所述导轨22往复移动。当导线在绕线机的牵引下被拉动时，所述转轮23将在导线的摩擦力下转动，同时由于导线的牵引力，该转轮23将带到所述滑块22移动。可以想到的是，当所述转轮23在导线的牵引下沿导轨21移动时，则绕设在该转轮23上的导线的张紧力随之会变小，特别是当导线被绕线机所拉出的距离小于所述转轮23沿所述导轨21滑动的距离时。所述回复机构24用于使所述转轮23回复到起始位置，以进行下一轮的导线输出。每一个所述回复机构24包括一个设置在所述基板10上的基座241，一个设置在所述滑块22上的支撑杆242，以及一个设置在所述基座10与支撑杆242之间的第一回复弹簧243。所述基座241上可以开设一个通孔以设置所述第一回复弹簧243。所述支撑杆242固定设置在所述滑块22上以随所述滑块22滑动。所述第一回复弹簧243设置在所述基座241的通孔与该支撑杆242之间以在所述滑块22被导线拉走时，该第一回复弹簧243可以给该滑块22一个回复力，其也是给了导线一个张力。而当该滑块22远离所述回复机构24滑动，且当导线的张力消失时，该回复机构24可以快速地将该滑块22连同转轮23拉回到起始位置。所述送线模块20还包括两个分别设置在所述导轨21的两侧的限位块25，该两个限位块25用于避免所述滑块22脱离所述导轨21。

所述开关模块30与所述送线模块20分别设置在所述基板10的两侧，以利于充分利用所述基板10的空间，达到结构紧凑的目的。所述开关模块30包括一个设置在所述基板10上的导槽31，一个插设在所述导槽31中并固定在所述滑块22上的拨杆32，一个设置在所述基板10上的开关型角度传感器33，一个设置在所述开关型角度传感器33与拨杆32之间的角度拨杆34，以及一个设置在所述基板10上的角度回复机构35。所述导槽31的延伸方向与所述导轨21的延伸方向相同，以便所述拨杆32沿该导槽31的滑动方向与导轨21的延伸方向相同。所述拨杆32的一端固定在所述滑块22上以随该滑块一起滑动。该拨杆32的另一端穿过所述导槽31并伸出所述基板10。所述开关型角度传感器33为一种现有技术，其用来记录转轴从起始位置所转过的角度，并到达所设定的角度时，该开关型角度传感器33便输出一个开启或关闭信号。所述角度拨杆34的一端固定在所述开关型角度传感器33的转轴上，另一端抵靠在所述拨杆32上。当滑块22滑块时，便可带动所述拨杆32沿导槽31滑动，进而拨动所述角度拨杆34绕所述开关型角度传感器33的转轴旋转，而当所述开关型角度传感器33的转轴旋转过设定的角度时，该开关型角度传感器33便可输出一个开启或关闭信号。在本实施例中，当所述角度拨杆34从原始位置旋转到某一角度时所述开关型角度传感器33输出开启信号。所述角度回复机构35将所述角度拨杆34拉回到原始位置，其包括一个设置在所述角度拨杆34上的拉孔351，一个固定设置在所述基板10上的拉杆352，以及一个设置在所述拉孔351与拉杆352之间的第二回复弹簧353。当所述角度拨杆34被所述拨杆32拨动时，所述第二回复弹簧353被拉伸。而当加载在所述滑块22的导线的牵引力消失时，所述第二回复弹簧353会将所述角度拨杆34拨回到原始位置。所述开关模块30还包括一个设置在所述基板10上的驱动开关36。所述驱动开关36为一个接触开关，即当所述角度拨杆34与该驱动开关36的接触片接触时，该驱动开关36输出一个信号。在本实施例中，当所述角度拨杆34处于原始位置时触发该驱动开关36以输出关闭信号。

所述张力控制模块40包括至少一个设置在所述基座10上的单作用气缸41，以及一个固定设置在所述滑块22上的支撑板42。所述单作用气缸41为一种现有技术，其仅一端进气或排气，用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或膜片张力，且由于气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力在行进过程中是变化的。在本实施例中，所述张力控制模块40包括三个单作用气缸41。所述单作用气缸41用于提供适时的张紧力。每一个所述单作用气缸41包括一个活塞杆411。所述活塞杆411与所述支撑板42固定设置。所述支撑板42随所述滑块22一起移动并与所述活塞杆411固定设置。当所述滑块22随所述转轮23在导线的牵引下朝远离所述单作用气缸41的方向移动时，所述单作用气缸41将朝所述滑块22的移动方向的反方向施加力，从而为绕在转轮23上的导线提供张紧力。当所述滑块22滑动时所述支撑板42将拉动活塞杆411活动以使所述单作用气缸41提供朝所述滑块22的滑动方向相反的拉力。而在所述滑块22在导线的牵引下滑向导轨21的一端时所述拨杆32拨动角度拨杆34从原始位置旋转到某一个角度同时所述单作用气缸41施加与导线的牵引方向相反的力以牵拉所述滑块22。

所述进线模块50包括一个进线主动轮51，一个设置在所述进线主动轮51的入线侧的进线从动轮组52，一个设置在所述进线主动轮51的出线侧的出线从动轮53，以及一个设置在所述基板10上并驱动所述进线主动轮51旋转的驱动器54。所述进线主动轮51包括两条间隔设置的主动线槽511，该两个主动线槽511用于缠绕所述导线以增加摩擦力从而拉动该导线从线筒中拉出，达到进线的目的。所述进线从动轮组52在所述进线主动轮51的牵引下转动，其用于与所述进线主动轮51配合以将导线缠绕在所述两条主动线槽511中。所述进线从动轮组52包括一个第一辅助轮521，一个与该第一辅助轮521错位设置的第二辅助轮522，以及一个与该第一、第二辅助轮521、522错位设置的从动轮523。所述第一、第二辅助轮521、522用于提供进线通道，以配合整个进线机构的合理组织。为了使导线可以顺利的进线，必要的摩擦力是必须的，因此，所述第一、第二辅助轮521、522错位设置，同时也与从动轮523错位设置。所述从动轮523包括两条间隔设置的从动线槽524。该从动轮523用于配合所述进线主动轮51的导线缠绕要求，因此，所述导线在所述从动轮523的两条从动线槽524与进线主动轮51的两条主动线槽511之间呈“8”字绕设。所述出线从动轮53也与所述进线主动轮51错位设置，以提供导线与线槽之间的摩擦力。所述驱动器54为一个驱动电机，即当该驱动器54开启时，其将驱动所述进线主动轮51旋转以拉动导线进线。所述驱动器54为现有技术，在此不再赘述。当所述开关型角度传感器33输出开启信号时，所述驱动器54开启并驱动所述进线主动轮51旋转以进线。

在工作时，绕线机拉动绕设在所述转轮23上的导线，从而使得所述滑块22朝远离所述单作用气缸41的方向移动，在此过程中，所述单作用气缸41提供逐渐增加的反作用以拉紧所述导线，进而提供张紧力。与此同时，设置在所述滑块22上的拨杆32拨动所述角度拨杆34旋转。所述角度拨杆34转动某一角度时所述单作用气缸41的反作用大于或等于绕线机提供给所述导线上的拉力，此时表示导线太紧了，需要进线，所述开关型角度传感器33输出开启信号给驱动器54。所述驱动器54驱动所述进线主动轮51旋转从而将导线输入转轮23，此时由于导线变松了，所述单作用气缸41回复到原始位置，从而进一步拉紧所述转轮23以提供该位置的必要的张紧力，从而开始下一个轮回。

与现有技术相比，本发明提供的伺服张力装置由于所述的送线模块20、开关模块30，以及张力控制模块40使得对于直径为0.5mm～1.5mm的导线可以提供稳定均衡的张力。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种伺服张力装置，用于为0.5mm～1.5mm的导线提供张紧力，其特征在于：所述伺服张力装置包括一个基板(10)，一个设置在所述基板(10)上的送线模块(20)，一个设置在所述基板(10)上的开关模块(30)，以及一个设置在所述基板(10)上的张力控制模块(40)，所述进线装置(20)包括一个设置在所述基板(10)上的导轨(21)，一个滑动设置在所述导轨(21)上的滑块(22)，一个设置在所述滑块(22)上的转轮(23)，以及两个设置在所述基板(10)与滑块(22)之间的回复机构(24)，所述导线挂设在所述转轮(23)上并在导线的牵引下与所述滑块(22)沿所述导轨(21)移动，每一个所述回复机构(24)包括一个设置在所述基板(10)上的基座(241)，一个设置在所述滑块(22)上的支撑杆(242)，以及一个设置在所述基座(10)与支撑杆(242)之间的第一回复弹簧(243)，所述开关模块(30)与所述送线模块(20)分别设置在所述基板(10)的两侧并包括一个设置在所述基板(10)上的导槽(31)，一个插设在所述导槽(31)中并固定在所述滑块(22)上的拨杆(32)，一个设置在所述基板(10)上的开关型角度传感器(33)，一个设置在所述开关型角度传感器(33)与拨杆(32)之间的角度拨杆(34)，以及一个设置在所述基板(10)上的角度回复机构(35)，所述拨杆(32)穿过所述导槽(31)并随所述滑块(22)一起沿导轨移动，所述开关型角度传感器(33)与所述角度拨杆(34)连接，当所述角度拨杆(34)从原始位置旋转到某一角度时所述开关型角度传感器(33)输出开启信号，所述角度回复机构(35)用于将所述角度拨杆(34)拉回到原始位置，所述张力控制模块(40)包括至少一个设置在所述基座(10)上的单作用气缸(41)，一个固定设置在所述滑块(22)上的支撑板(42)，所述单作用气缸(41)包括一个活塞杆(411)，所述活塞杆(411)与所述支撑板(42)固定设置，所述支撑板(42)随所述滑块(22)一起移动并与所述活塞杆(411)固定设置，当所述滑块(22)滑动时所述支撑板(42)将拉动活塞杆(411)活动以使所述单作用气缸(41)提供朝所述滑块(22)的滑动方向相反的拉力，在所述滑块(22)在导线的牵引下滑向导轨(21)的一端时所述拨杆(32)拨动角度拨杆(34)从原始位置旋转到某一个角度同时所述单作用气缸(41)施加与导线的牵引方向相反的力以牵拉所述滑块(22)。

2.如权利要求1所述的伺服张力装置，其特征在于：所述送线模块(20)还包括两个分别设置在所述导轨(21)的两侧的限位块(25)。

3.如权利要求1所述的伺服张力装置，其特征在于：所述伺服张力装置还包括一个设置在所述基板(10)上的进线模块(50)。

4.如权利要求3所述的伺服张力装置，其特征在于：所述进线模块(50)包括一个进线主动轮(51)，一个设置在所述进线主动轮(51)的入线侧的进线从动轮组(52)，以及一个设置在所述进线主动轮(51)的出线侧的出线从动轮(53)，所述进线主动轮(51)包括两条间隔设置的主动线槽(511)。

5.如权利要求4所述的伺服张力装置，其特征在于：所述进线从动轮组(52)包括一个第一辅助轮(521)，一个与该第一辅助轮(521)错位设置的第二辅助轮(522)，以及一个与该第一、第二辅助轮(521、522)错位设置的从动轮(523)，所述从动轮(523)包括两条间隔设置的从动线槽(524)。

6.如权利要求4所述的伺服张力装置，其特征在于：所述导线在所述从动轮(523)的两条从动线槽(524)与进线主动轮(51)的两条主动线槽(511)之间呈“8”字绕设，所述出线从动轮(53)与所述进线主动轮(51)错位设置。

7.如权利要求4所述的伺服张力装置，其特征在于：所述进线模块(50)还包括一个设置在所述基板(10)上并驱动所述进线主动轮(51)旋转的驱动器(54)，当所述开关型角度传感器(33)输出开启信号时，所述驱动器(54)开启并驱动所述进线主动轮(51)旋转以进线。

8.如权利要求1所述的伺服张力装置，其特征在于：所述角度回复机构(35)包括一个设置在所述角度拨杆(34)上的拉孔(351)，一个固定设置在所述基板(10)上的拉杆(352)，以及一个设置在所述拉孔(351)与拉杆(352)之间的第二回复弹簧(353)。

9.如权利要求8所述的伺服张力装置，其特征在于：所述第二回复弹簧(353)用于将所述角度拨杆(34)拉回其原始位置。

10.如权利要求1所述的伺服张力装置，其特征在于：所述开关模块(30)还包括一个设置在所述基板(10)上的驱动开关(36)，当所述角度拨杆(34)处于原始位置时触发该驱动开关(36)以输出关闭信号。