CN110589605B - 一种工字轮自动退丝排线机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工字轮自动退丝排线机构，包括导杆、排线导轮、排线架、连动架与设置在连动架上的连动销，连动架连接有速度与工字轮匹配的驱动机构一，连动销连接有驱动机构二，连动销可在驱动机构一的带动下跟随连动架沿与导杆的长度方向平行的方向来回匹配滑动，排线架上设有连接销孔，连动销可伸出并插入连接销孔中而实现驱动机构一与排线导轮的连接，使得排线导轮获得与工字轮匹配的移动速度，从而对工字轮提供排线作用使得回绕到工字轮上的焊丝也达到较为有序的排列，避免堆叠与乱丝现像，减少人工与材料的浪费，节省了生产成本。连动销缩回并与排线导轮脱离时，排线导轮可对焊丝盘执行正常的排线工作，灵活方便，可操作性强。
Description
技术领域
本发明涉及焊丝层绕设备，尤其是一种工字轮自动退丝排线机构。
背景技术
焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝的焊接材料，包括碳钢焊丝、低合金结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝和有色金属焊丝等。焊丝表面不涂防氧化作用的焊剂，在气焊和钨极气体保护电弧焊时，用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，则既是填充金属，也是导电电极。
焊丝生产出来之后，先是以一种非层绕的方式绕在工字形的放线轮(本申请中将“工字形的放线轮”简称为“工字轮”)上，再通过层绕机(如中国专利CN201820084583公开的一种焊丝层绕机)绕到焊丝盘上，焊丝经过层绕机进行校直与压丝后会以紧密有序的方式绕在焊丝盘上，焊丝盘上的焊丝为规整的层绕方式，且焊丝盘上所绕的焊丝重量规格都是统一的，以便于出厂。
随着自动焊接的应用越来越广泛，焊丝需求量也越来越大，层绕机在工作过程中由于各机构同步性不一致或人工安装误差等原因，焊丝盘上易出现乱丝现像，即焊丝盘上的焊丝处于一种非层绕的、不规则的堆叠状态，现有层绕机运行中，当焊丝盘出现乱丝时，都是人工操作进行退丝，让焊丝盘和工字轮反转，使焊丝盘上的乱丝回绕到工字轮上，由于层绕机的压丝机构、校直机构的移动速度是设置成与焊丝盘的转动匹配的，而在反转退丝过程中，原层绕机的压丝机构、校直机构并不会与工字轮的转动保持匹配，因此，回绕到工字轮上的焊丝会在同一位置进行发生堆叠，出现乱丝。一旦在工字轮上再次出现乱丝时，出现乱丝的这部分焊丝将由于不规则堆叠发生的弯折或伤痕而影响焊丝的焊接性能，不能再使用，因此这部分出现二次乱丝的焊丝只能去除掉，浪费材料和人员，增加了成本，因此，现有技术中迫切需要设计和生产一种工字轮自动退丝排线机构，来解决这个问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种工字轮自动退丝排线机构，以解决背景技术中提出的问题。
一种工字轮自动退丝排线机构，包括导杆、排线导轮、排线架、连动架与连动销，所述导杆设置在支架上，所述导杆位于工字轮与层绕机之间，且导杆的长度方向沿与工字轮轴向平行的方向设置，所述排线导轮可转动地设置在所述排线架上，排线导轮的轴向与工字轮的轴向平行，所述排线架可在正常绕丝排线过程中以及退丝排线过程中在焊丝施加的力或在外力带动下在导杆上沿导杆的长度方向来回滑动，使得排线导轮在转动的同时还可跟随排线架发生整体的轴向位移。
所述绕丝是指焊丝由工字轮经层绕机转移至焊丝盘上的过程，所述退丝是指工字轮反向旋转而使得焊丝经排线导轮退回至工字轮上的过程，所述排线是指正常绕丝时焊丝由层绕机整齐排列在焊丝盘上的过程或焊丝退回后整齐排列在工字轮上的过程；在正常绕丝时所述退丝排线机构无动作，此时所述排线导轮随工字轮上焊丝出丝位置轴向左右摆动。
所述连动架连接有用于在退丝排线时驱动排线导轮沿轴向移动的速度与工字轮的转速匹配的驱动机构一，驱动机构一用于驱动连动架沿与导杆的长度方向或与其平行的方向以与工字轮匹配的速度来回滑动，使得连动销也可在驱动机构一的带动下跟随连动架沿与导杆的长度方向或与其平行的方向来回匹配滑动，所述连动销安装在连动架上，连动销连接有可驱动连动销沿与导杆长度方向垂直的方向伸出或缩回的驱动机构二，所述排线架上设有可对准连动销的连接销孔，连接销孔的深度方向沿与导杆长度方向垂直的方向设置，当层绕机处出现乱丝情况需退丝排线时，所述连动架在外力作用下滑动至连动销对准连接销孔时，且连动销可在外力的作用下伸出并插入连接销孔中而实现驱动机构一与排线导轮的连接，使得排线导轮获得与工字轮反转时匹配的轴向移动速度，从而对反转的工字轮提供排线作用，避免退丝过程中工字轮发生乱丝，当恢复正常时，连动销缩回并从连接销孔退出时，驱动机构一与排线导轮脱离连接，排线导轮可对焊丝盘执行正常的绕丝排线操作。
进一步的，所述支架包括L型的左角座与右角座，所述导杆的两端分别与左右角座固定连接，导杆的中间悬空，且导杆为上下或左右平行设置的两根。
进一步的，所述排线架与连动架上均设有直线轴承，排线架及连动架均通过直线轴承与导杆的滑接而实现来回滑动。
进一步的，排线架上固定安装有挡在排线导轮边缘外围的挡杆，挡杆用于防止焊丝从排线导轮的排线导槽脱出。
优选的，所述驱动机构一与驱动机构二均可采用伸缩气缸。
优选的，采用伸缩气缸的驱动机构一采用浮动接头与连动架连接，以适应和包容伸缩气缸安装时的偏心误差。
优选的，伸缩气缸的驱动机构一的供气管路上连接有用于调节气缸伸缩速度的调速阀。
优选的，所述排线架和/或连动架的结构设置为满足以下条件：当连动架与排线架相抵时，所述连动销与连接销孔刚好对准。
本发明至少具有以下有益效果：
本发明在现有的层绕机排线导轮的旁边设置了可沿与导杆长度方向平行的方向来回滑移的连动销，连动销可靠近或远离排线导轮，当连动销靠近排线导轮时，连动销可以和排线导轮连接成一体，使得排线导轮在连动销所连接的驱动机构一的驱动下来回移动，由于驱动机构一驱动的排线导轮的轴向移动速度设置为与工字轮的转动速度匹配，因此，排线导轮可在退丝过程中对工字轮起到排线作用，使得回绕到工字轮上的焊丝也达到较为有序的排列，避免堆叠与乱丝现象，减少人工与材料的浪费，节省了生产成本。连动销缩回并与排线导轮脱离时，排线导轮可对焊丝盘执行正常的绕丝排线工作，灵活方便，可操作性强。
本发明的自动退丝排线机构中，驱动机构一作为退丝排线过程中的主要排线驱动装置，其与排线导轮的连接方式也非常简单，在不需要退丝的时候，两者要脱离接触也非常容易，整个机构非常精简，操作方便，非常实用。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的工字轮自动退丝排线机构的布置效果图一(俯视方向)；
图2是本发明优选实施例的工字轮自动退丝排线机构的布置效果图二(侧视方向)；
图3是本发明优选实施例的工字轮自动退丝排线机构的主视图；
图4是本发明优选实施例的工字轮自动退丝排线机构的俯视图。
图中：1-导杆，2-排线导轮，20-支撑杆，21-排线导槽，22-挡杆，3-排线架，31-直线轴承一，32-连接销孔，33-滑动板一，34-连接板，4-连动架，41-直线轴承二，42-驱动机构一(伸缩气缸一)，421-调速阀，422-浮动接头，43-滑动板二，44-安装板，5-连动销，51-驱动机构二(伸缩气缸二)，6-支架，61-左角座，62-右角座，7-工字轮，8-层绕机，9-焊丝。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1～图4的一种工字轮自动退丝排线机构，包括导杆1、排线导轮2、排线架3、连动架4与连动销5，导杆设置在支架6上，导杆位于工字轮7与层绕机8之间，且导杆的长度方向沿与工字轮轴向平行的方向设置，排线导轮通过支撑杆20可转动的设置在排线架上3，支撑杆作为排线导轮的转动中心，排线导轮的轴向与工字轮的轴向平行，也与导杆的长度方向平行，本实施例中，导杆为上下平行设置的两根，两根导杆位于同一竖直平面内，且两根导杆均为外表光滑的圆柱体长轴，导杆的长度方向即为圆柱体长轴的轴向方向，本实施例中，导杆的长度方向位于水平面内；
本实施例中，排线架上设有直线轴承一31，排线架通过直线轴承一与导杆的滑接而实现在导杆上沿导杆的长度方向的来回滑动。使得排线导轮在转动的同时还可在外力带动下跟随排线架发生整体的轴向位移；从工字轮拉出的焊丝9穿过排线导轮的排线导槽21再进入层绕机8，在层绕机内经校直机构校直以及经压丝机构压丝后绕至焊丝盘，这是常规的绕丝过程(常规的绕丝过程中，校直机构及压丝机构沿着焊丝盘的轴向移动，且该移动速度与焊丝盘转速匹配，但与工字轮的转速不匹配，在无误操作、无误差的正常情况下，焊丝会有序而紧密的层绕在焊丝盘上)。
本实施例中，连动架上安装有直线轴承二41，连动架通过直线轴承二与导杆1的滑接而实现在导杆上沿导轴的长度方向的来回滑动。
本实施例中，连动架连接有驱动机构一42，驱动机构一采用伸缩气缸一，伸缩气缸一的缸体固定在机架上，伸缩气缸一的活塞杆通过浮动接头422与连动架4连接，伸缩气缸一用于驱动连动架沿与导杆的长度方向来回滑动，使得连动销也可在驱动机构一的带动下跟随连动架沿与导杆的长度方向平行的方向来回滑动，连动销5安装在连动架4上，连动销连接有可驱动连动销沿与导杆轴向垂直的方向伸出或缩回的驱动机构二51，排线架上设有可对准连动销的连接销孔32，连接销孔的深度方向沿与导杆轴向垂直的方向设置，连动架滑动至连动销对准连接销孔时，连动销可伸出并插入连接销孔中而实现伸缩气缸一与排线导轮的连接，使得排线导轮可在伸缩气缸一的驱动下对反转的工字轮提供排线作用，且伸缩气缸一驱动连动架来回移动的速度与工字轮转动速度匹配(具体可为：工字轮每转一圈，连动架沿着工字轮轴向移动距离D，D等于焊丝直径)，从而避免退丝过程中工字轮发生乱丝，当连动销缩回并从连接销孔退出时，伸缩气缸一与排线导轮脱离连接，排线导轮可对焊丝盘执行常规的排线操作，不影响正常的正向绕丝。本实施例中，排线架上固定安装有挡在排线导轮边缘外围的挡杆22，挡杆用于防止焊丝从排线导槽21脱出。
本实施例中，连动销为圆柱销，连接销孔为圆柱销孔，且连动销靠近连接销孔一侧的末端带有锥状导向结构，连接销孔靠近连动销一侧的末端也设置为锥孔结构，以便于连动销更顺利的与连接销孔插接匹配。
本实施例中，支架6包括L型的左角座61与右角座62，两个角座可安装固定到层绕机的安装架上或工字轮的安装架上，伸缩气缸一的缸体固定在左角座上，导杆的左右两端分别与左右角座固定连接，导杆的中间悬空用于供排线架与连动架来回滑动。
本实施例中，伸缩气缸一的供气管路上连接有用于调节气缸伸缩速度的调速阀421，以便于根据不同的焊丝规格，对连动架的移动速度进行调整从而更好的匹配工字轮的转速，避免工字轮上出现乱丝与堆叠。
本实施例中，驱动机构二采用伸缩气缸二，伸缩气缸二的活塞杆轴向方向沿水平方向设置且与导杆垂直。
本实施例中，排线架3包括滑动板一33及与滑动板一垂直连接的连接板34，其中直线轴承一31安装在滑动板一上，滑动板一板面与导杆轴向方向垂直，连接板的板面与导杆轴向方向平行且位于竖直平面内。支撑杆20及挡杆22均垂直安装在滑动板一背离连接板一侧的板面上，连接销孔32设置在连接板34上。
本实施例中，连动架4包括滑动板二43及与滑动板二垂直连接的安装板44，其中直线轴承二41设置在滑动板二上，滑动板板面与导杆轴向方向垂直，安装板的板面与导杆轴向方向平行且位于竖直平面内。伸缩气缸二的缸体固定安装在安装板上，安装板上设有供连动销及伸缩气缸二的活塞杆来回伸缩的过孔。本实施例中，连动销的轴心线与连接销孔的轴心线均位于同一水平面内。
本实施例中，连动架与排线架靠近至：连动架的安装板与排线架的滑动板一相抵时和/或使排线架的连接板与连动架的滑动板二相抵时，所述连动销与连接销孔刚好对准，此时，可以启动伸缩气缸二。
本发明的工字轮自动退丝排线机构工作过程大致如下：
正常绕丝时，工字轮与焊丝盘均正转，驱动机构一与驱动机构二均不启动，连动销与连接销孔处于脱离状态，排线导轮在校直机构与压丝机构的带动下对焊丝盘执行绕丝排线功能。
需要退丝时，由驱动机构一推动排线架至与连动架相抵，启动驱动机构二，连动销与连接销孔插接，驱动机构一与排线导轮完成连接，启动驱动机构一，同时启动工字轮与焊丝盘均反转，即可开始带排线效果的退丝行程，直至完成退丝排线过程。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，包括导杆(1)、排线架(3)、连动架(4)与连动销(5)，所述导杆设置在支架(6)上，所述导杆位于工字轮(7)与层绕机(8)之间，且导杆的长度方向沿与工字轮轴向平行的方向设置，排线导轮(2)可转动地设置在所述排线架上，排线导轮的轴向与工字轮的轴向平行，所述排线架可在正常绕丝排线过程中以及退丝排线过程中在外力带动下在导杆上沿导杆的长度方向来回滑动，使得排线导轮在转动的同时还可跟随排线架发生整体的轴向位移；
所述绕丝是指焊丝由工字轮(7)经层绕机(8)转移至焊丝盘上的过程，所述退丝是指工字轮(7)反向旋转而使得焊丝经排线导轮退回至工字轮(7)上的过程，所述排线是指正常绕丝时焊丝由层绕机(8)整齐排列在焊丝盘上的过程或焊丝退回后整齐排列在工字轮(7)上的过程；在正常绕丝时所述退丝排线机构无动作，此时所述排线导轮随工字轮上焊丝出丝位置轴向左右摆动；
所述连动架连接有用于在退丝排线时驱动排线导轮沿轴向移动的速度与工字轮的转速匹配的驱动机构一(42)，驱动机构一用于驱动连动架沿与导杆的长度方向或与其平行的方向以与工字轮匹配的速度来回滑动，使得连动销也可在驱动机构一的带动下跟随连动架沿与导杆的长度方向或与其平行的方向来回匹配滑动，所述连动销安装在连动架上，连动销连接有可驱动连动销沿与导杆长度方向垂直的方向伸出或缩回的驱动机构二(51)，所述排线架上设有可对准连动销的连接销孔(32)，连接销孔的深度方向沿与导杆长度方向垂直的方向设置，当层绕机处出现乱丝情况需退丝排线时，所述连动架在外力作用下滑动至连动销对准连接销孔，且连动销可在外力的作用下伸出并插入连接销孔中而实现驱动机构一与排线导轮的连接，使得排线导轮获得与工字轮反转时匹配的轴向移动速度，从而对反转的工字轮提供排线作用，避免退丝过程中工字轮发生乱丝，当恢复正常时，连动销缩回并从连接销孔退出，驱动机构一与排线导轮脱离连接，排线导轮和层绕机可对焊丝盘执行正常的绕丝排线操作。
2.根据权利要求1所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，所述支架包括L型的左角座(61)与右角座(62)，所述导杆的两端分别与左右角座固定连接，导杆的中间悬空，且导杆为上下或左右平行设置的两根。
3.根据权利要求2所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，所述排线架与连动架上均设有直线轴承(31/41)，排线架及连动架均通过直线轴承与导杆的滑接而实现来回滑动。
4.根据权利要求1所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，排线架上固定安装有挡在排线导轮边缘外围的挡杆(22)，挡杆用于防止焊丝从排线导轮的排线导槽(21)脱出。
5.根据权利要求1所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，所述驱动机构一与驱动机构二均采用伸缩气缸。
6.根据权利要求5所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，采用伸缩气缸的驱动机构一采用浮动接头(422)与连动架连接，以适应和包容伸缩气缸安装时的偏心误差。
7.根据权利要求5所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，采用伸缩气缸的驱动机构一的供气管路上连接有用于调节气缸伸缩速度的调速阀(421)。
8.根据权利要求1～7中任意一项所述的一种工字轮自动退丝排线机构，其特征在于，所述排线架和/或连动架的结构设置为满足：当连动架与排线架相抵时，所述连动销与连接销孔刚好对准。
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Denomination of invention: A Type of I-shaped Wheel Automatic Wire Stripping and Laying Mechanism Effective date of registration: 20221114 Granted publication date: 20201201 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Changsha Wangcheng District sub branch Pledgor: CHANGSHA HENGKAI INTELLIGENT TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2022430000102 |
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