CN111403121A - 一种悬框单绞机及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种悬框单绞机及其工作方法，悬框单绞机包括底座、主轴、收线轴、随动轴、顶锥轴、悬框、排线装置、顶锥、被动顶锥，底座上设置左支架和右支架，悬框包括固定相连以形成矩形框架的左立撑、上横撑、右立撑和下横撑，随动轴、主轴分别与左立撑、右立撑的中心固定相连，且随动轴、主轴分别与左支架、右支架转动配合，以使主轴转动时可驱动悬框转动，随动轴内设置可伸缩的顶锥轴，顶锥轴的前端穿过左立撑后与被动顶锥固定相连，主轴内套接收线轴，收线轴的前度伸出右立撑后与拔销板固定相连，拔销板的中心设置顶锥，拔销板的一侧设置拔销，随动轴内沿轴心设置过线孔，排线装置置于上横撑上，随动轴的中部与排线装置之间设置导线轮。

Description

一种悬框单绞机及其工作方法

技术领域

本发明涉及对线缆进行绞合的装置，特别是一种悬框单绞机及其工作方法。

背景技术

在线缆的生产过程中，单绞机是一种应用于HDMI、DP、USB、CAT-7、DVI、ATA、SATA等高频线、数据线、电子线、芯线及多股绞合的电线电缆设备。单绞机一般分为立式单绞机、高速悬臂式单绞机、高速悬框式单绞机三种。现有的悬框单绞机，例如中国授权专利公告号为CN103632773B、名称为一种框式单绞机及其工作方法的专利文献中记载，框式单绞机包括：底座上设有一对支架二、电机一、电机二、电机三，一矩形框架轴承配合于所述的一对支架二上，各支架二上都设有轴承座一，双矩形结构的框架转动配合于该轴承座一上，引线轮分别通过一转轴转动配合于该框架的左侧矩形框内，电机一驱动各引线轮绕相应的转轴同步转动，各引线轮的外侧圆周上设有多个线槽；上述结构的框式单绞机自动化程度低，控制不便。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种自动化程度高、控制方便的悬框单绞机及其工作方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的悬框单绞机，包括底座、主轴、收线轴、随动轴、顶锥轴、悬框、排线装置、顶锥、被动顶锥，所述底座上设置左支架和右支架，所述悬框包括固定相连以形成矩形框架的左立撑、上横撑、右立撑和下横撑，所述随动轴、主轴分别与左立撑、右立撑的中心固定相连，且随动轴、主轴分别与左支架、右支架转动配合，以使主轴转动时可驱动悬框转动，所述随动轴内设置可伸缩的顶锥轴，所述顶锥轴的前端穿过左立撑后与被动顶锥固定相连，所述主轴内套接收线轴，所述收线轴的前度伸出右立撑后与拔销板固定相连，所述拔销板的中心设置顶锥，拔销板的一侧设置拔销，随动轴内沿轴心设置过线孔，排线装置置于上横撑上，随动轴的中部与排线装置之间设置导线轮，使用时线盘置于悬框内使得线盘的两端由顶锥和被动顶锥支撑，拔销插入线盘的拔销孔内，线缆由过线孔进入随动轴并经导线轮进入排线装置，由主轴驱动悬框转动、收线轴经拔销板和拔销驱动线盘转动，线缆由排线装置沿线盘轴向往复移动使得线缆缠绕在线盘上。

进一步，悬框单绞机还包括固定设置在悬框上的下料气缸，下料气缸的伸缩方向与收线轴的轴向一致，用于推动线盘。

进一步，所述收线轴的尾端固定设置收线刹车板，悬框单绞机还包括用于夹紧收线刹车板的收线刹车抱紧钳和用于驱动收线轴转动的收线电机，收线刹车板的一侧固定设置收线同步轮，所述收线同步轮经同步皮带与收线电机传动配合，以使收线电机可驱动收线轴转动，收线刹车抱紧钳可对收线刹车板进行抱紧刹车。

进一步，所述主轴上固定设置主轴刹车板，悬框单绞机还包括用于夹紧主轴刹车板的主轴刹车抱紧钳和用于驱动主轴转动的主轴电机，主轴上套接主轴同步轮，所述主轴同步轮经同步皮带与主轴电机传动配合，以使主轴电机可驱动主轴转动，主轴刹车抱紧钳可对主轴刹车板进行抱紧刹车。

进一步，所述随动轴的前端经随动轴连接套与悬框固定相连，所述随动轴连接套内设置用于驱动被动顶锥伸缩的被动顶锥驱动装置。

进一步，被动顶锥驱动装置包括与随动轴连接套固定相连的固定套，固定套内设置与固定套滑动配合的滑动套，滑动套内设置可转动的顶锥轴，所述顶锥轴的前端伸出固定套且与被动顶锥固定相连，所述固定套内设置可转动的丝杆，丝杆的尾端设链轮，悬框上设置伸缩电机，链轮经链条与伸缩电机传动配合，所述滑动套的尾部固定设置与丝杆螺纹连接的铜螺母，以使伸缩电机驱动丝杆转动时由丝杆驱动铜螺母在固定套内平移，实现顶锥轴和被动顶锥的伸缩。

进一步，所述顶锥轴的中心设置丝杆伸缩孔，以使滑动套移动时丝杆可伸入丝杆伸缩孔内。

进一步，所述排线装置包括排线电机、皮带、滑板、与悬框上横撑固定相连的排线底座，排线底座上设置平行的上直线导轨和下直线导轨，滑板的背部设置与上直线导轨、下直线导轨相适配的滑槽，滑板的前端设置线缆转向组件，排线底座的两端设置皮带轮，排线电机与皮带、皮带轮相配合，滑板与皮带固定相连，以使排线电机驱动皮带往复转动时带动滑板、线缆转向组件沿上直线导轨、下直线导轨往复移动，以完成布线。

进一步，所述拔销板上设置配重块，所述配重块与拔销对称设置。

上述悬框单绞机的工作方法，包括如下步骤：

A、将线盘上升至线盘的中心与顶锥、被动顶锥齐平，启动伸缩电机，使得丝杆转动以推动顶锥轴、被动顶锥前移，使得线盘向顶锥移动，拔销插入线盘的拔销孔内，使得线盘由顶锥、被动顶锥支撑；

B、撤去升降装置，线缆由过线孔进入随动轴并经导线轮进入排线装置，启动主轴电机、收线电机，由主轴电机驱动主轴转动以带动悬框转动，由收线电机驱动收线轴转动，由收线轴经拔销板和拔销驱动线盘转动，启动排线电机，使得滑板在皮带带动下沿上直线导轨、下直线导轨往复滑动，将线缆排列在线盘上；

C、线盘上的线缆排满后，启动主轴刹车抱紧钳、收线刹车抱紧钳将主轴、收线轴分别刹停，由升降装置对线盘承接，启动伸缩电机，使得丝杆转动以推动顶锥轴、被动顶锥收缩，使得被动顶锥脱离线盘，启动下料气缸，将线盘推离顶锥和拔销，由升降装置将线盘降下，以卸下满载的线盘。

发明的技术效果：（1）本发明的悬框单绞机，相对于现有技术，利用由不同电机驱动的主轴和收线轴分别带动悬框、线盘转动，实现差速收线；（2）拔销和配重块的设置，便于对线盘和拔销板进行插接固定，使得线盘随收线轴转动；（3）顶锥和被动顶锥的设置，可方便的对线盘进行支撑；（4）被动顶锥由固定套、滑动套、丝杆相配合进行驱动，可实现被动顶锥的伸缩；（5）收线刹车抱紧钳、主轴刹车抱紧钳的设置，可方便的对收线轴、主轴进行刹停；（6）通过在滑板的背部设置与上直线导轨、下直线导轨相配合的滑槽，并通过皮带带动滑板往复移动，可实现往复布线；（7）下料气缸的设置，可方便的对满载的线盘进行卸载。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明悬框单绞机的结构示意图；

图2是本发明的主轴部分的结构示意图；

图3是本发明的随动轴部分的结构示意图；

图4是本发明的悬框连接套的剖面结构示意图；

图5是本发明的排线装置的结构示意图；

图6是本发明的线缆转向组件的侧视图；

图中：底座10，左支架11，右支架12，电机支架13，收线电机14，悬框15，线盘16，下料气缸17，伸缩电机18，排线电机19，

收线轴20，收线刹车抱紧钳21，收线同步轮22，收线刹车板23，拔销板24，顶锥25，拔销26，配重块27，

主轴30，主轴刹车抱紧钳31，主轴同步轮32，刹车板座33，主轴刹车板34，主轴轴承35，主轴轴承座36，

随动轴40，随动轴连接套41，随动轴轴承42，随动轴轴承座43，连接法兰44，过线孔45，

进线模具50，感应器51，定位板52，第一导线轮53，第二导线轮54，保护壳55，

被动顶锥60，固定套61，滑动套62，顶锥轴63，铜螺母64，铜螺座65，链轮66，丝杆67，丝杆座68，丝杆伸缩孔69，

排线装置70，排线底座71，上直线导轨72，下直线导轨73，皮带74，第一皮带轮75，第二皮带轮76，第三皮带轮77，

线缆转向组件80，滑板81，导轮架82，转向导轮83，滑块84，滑槽85，固定板86，压板87，导轮88，导轮左侧板91，导轮右侧板92。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例的悬框单绞机，包括底座10、主轴30、收线轴20、随动轴40、顶锥轴63、悬框15、排线装置70、顶锥25、被动顶锥60，底座10上设置左支架11、右支架12和电机支架13，底座10的中央设置升降装置安装区，升降装置安装区内设置用于升降线盘16的升降装置（例如液压式升降平台、或导轨链条式升降机，图中未示出）。

悬框15包括固定相连以形成矩形框架的左立撑、上横撑、右立撑和下横撑，左支架11上设置随动轴轴承座43，如图3所示，随动轴40的尾部经随动轴轴承42与随动轴轴承座43转动配合，以使随动轴40可转动设置，随动轴40内沿轴心设置过线孔45，过线孔45的尾端设置进线模具50，左支架11上还设有保护壳55，保护壳55的底部与左支架11经螺栓固定相连，随动轴40的尾端置于保护壳55内，悬框单绞机还包括感应器51和定位板52，定位板52固定设置在随动轴40上，感应器51经感应器安装架固定设置在保护壳55上，用于标定随动轴40的转动角度。

随动轴40的前端经连接法兰44、连接螺栓与随动轴连接套41的尾端固定相连，随动轴连接套41的前端经螺栓与悬框16左立撑外侧的中心固定相连（在其他实施例中，随动轴连接套41的前端与悬框16左立撑外侧的中心焊接固定），随动轴连接套41内设置可伸缩的顶锥轴63，顶锥轴63的前端穿过左立撑后与被动顶锥60固定相连，具体的如图4所示，随动轴连接套41内设置用于驱动被动顶锥60伸缩的被动顶锥驱动装置，被动顶锥驱动装置包括与随动轴连接套41固定相连的固定套61，固定套61内设置与固定套61滑动配合的滑动套62，滑动套62内设置可转动的顶锥轴63，顶锥轴63与滑动套62之间设置顶锥轴轴承，顶锥轴63的前端伸出固定套61且与被动顶锥60固定相连，滑动套62的尾端固定设置铜螺座65，铜螺座65的两侧设置凸块，固定套62的内壁设置与凸块相适配的滑道，铜螺座65内设置与丝杆67的前端螺纹配合的铜螺母64，丝杆67的尾部伸出固定套61的尾端，且固定套的尾端设置丝杆座68，丝杆座68与丝杆67之间设置丝杆轴承，以使丝杆67可转动设置在固定套61内，且丝杆67的尾端设链轮66，悬框16的左立撑上设置伸缩电机18，随动轴连接套41的侧壁上设置链条通孔，链轮66经穿过链条通孔的链条（图中未示出）与伸缩电机18传动配合，以使伸缩电机18驱动丝杆67转动时由丝杆67驱动铜螺母64在固定套内平移，实现顶锥轴63和被动顶锥60的伸缩；且顶锥轴63的中心设置丝杆伸缩孔69，以使滑动套62移动时丝杆67可伸入丝杆伸缩孔69内。

如图2所示，右支架12上设置主轴轴承座36，主轴轴承座36内设置与主轴30相适配的主轴轴承35，以使主轴30可转动设置在右支架12上；主轴30的中部固定设置刹车板座33，主轴刹车板34经刹车板座33套接在主轴30上，右支架12上固定设置用于夹紧主轴刹车板34的主轴刹车抱紧钳31，主轴30上套接主轴同步轮32；收线轴20与主轴30套接配合，收线轴20与主轴30之间设置收线轴轴承，且收线轴20的两端分别穿出主轴30设置，收线轴20的尾端固定设置收线刹车板23，右支架12上固定设置用于夹紧收线刹车板23的收线刹车抱紧钳21，收线刹车板23的一侧固定设置收线同步轮22，电机支架13上并排设置主轴电机（图中未示出）和收线电机14，收线同步轮22经同步皮带与收线电机14传动配合，使得收线电机14可驱动收线轴20转动，且收线刹车抱紧钳21可对收线刹车板23进行抱紧刹车；主轴同步轮32经同步皮带与主轴电机传动配合，使得主轴电机可驱动主轴30转动，且主轴刹车抱紧钳31可对主轴刹车板34进行抱紧刹车。

主轴30的前端与悬框15的右立撑焊接固定（在其他实施例中，主轴30的前端与悬框15的右立撑经连接法兰和螺栓固定相连），且收线轴20的前端伸出右立撑后与拔销板24固定相连，拔销板24的中心固定设置顶锥25，拔销板24的一侧设置拔销26，拔销板24上还设置配重块27，配重块27与拔销26对称设置。

悬框单绞机还包括固定设置在悬框15上的2个下料气缸17，2个下料气缸17置于顶锥25的两侧，下料气缸17的伸缩方向与收线轴20的轴向一致，用于推动线盘16。

如图5所示，排线装置70包括排线电机19、皮带74、滑板81、与悬框上横撑固定相连的排线底座71，排线底座71上设置平行的上直线导轨72和下直线导轨73，滑板81的背部在上下两端分别凸出设置滑块84，两滑块84上设置与上直线导轨72、下直线导轨73相适配的滑槽85，滑块84的背部经螺栓固定设置L型的固定板86，固定板86上设置用螺栓进行固定的压板87，皮带74置于压板87与固定板86之间的间隙内，且由压板87进行压紧固定，用于将滑板81与皮带74固定相连。

滑板81的前端设置线缆转向组件80，排线底座71的左侧端设置可转动的第一皮带轮75、第二皮带轮76，排线底座71的右侧端设置可转动的第三皮带轮77，排线电机19与皮带74、第一皮带轮75、第二皮带轮76、第三皮带轮77相配合，以使排线电机19驱动皮带74往复转动时带动滑板81、线缆转向组件80沿上直线导轨72、下直线导轨73往复移动。

如图6所示，线缆转向组件80包括镰刀型的导轮架82，导轮架82由镰刀型的导轮左侧板91和导轮右侧板92组成，导轮左侧板91与导轮右侧板92之间设置多个可转动的导轮88，且导轮架82的底部设置转向导轮83，各导轮88的轴向与转向导轮83的轴向相互垂直设置，且排线底座71的左侧端还设有可转动的第二导线轮54，随动轴连接套41的中部设置可转动的第一导线轮53，随动轴连接套41的中部设置与过线孔45相通的出线孔，以使线缆经进线模具50进入过线孔45和随动轴40，由出线孔穿出后经第一导线轮53、第二导线轮54引入排线装置70的导轮88和转向导轮83。

使用时线盘16置于悬框15内使得线盘16的两端由顶锥25和被动顶锥60支撑，拔销26插入线盘16的拔销孔内，线缆由过线孔45进入随动轴40并进入排线装置70，由主轴30驱动悬框16转动、收线轴20经拔销板24和拔销26驱动线盘16转动，线缆由排线装置70沿线盘16轴向往复移动使得线缆缠绕在线盘16上。

实施例2

上述悬框单绞机的工作方法，包括如下步骤：

A、使用升降装置将空载的线盘16上升至线盘16的中心与顶锥25、被动顶锥60齐平，启动伸缩电机18，使得丝杆67转动以推动顶锥轴63、被动顶锥60前移，使得线盘16向顶锥25移动，拔销26插入线盘16的拔销孔内，使得线盘16由顶锥25、被动顶锥60进行支撑；

B、撤去升降装置，线缆由过线孔40进入随动轴45并经第一导线轮53、第二导线轮54进入排线装置70，启动主轴电机、收线电机14，由主轴电机驱动主轴30转动以带动悬框16转动，由收线电机14驱动收线轴20转动，由收线轴20经拔销板24和拔销26驱动线盘16转动，启动排线电机19，使得滑板81在皮带74带动下沿上直线导轨72、下直线导轨73往复滑动，将线缆排列在线盘16上；

C、线盘16上的线缆排满后，启动主轴刹车抱紧钳31、收线刹车抱紧钳21将主轴30、收线轴20分别刹停，启动升降装置对线盘16承接，启动伸缩电机18，使得丝杆67转动以推动顶锥轴63、被动顶锥60收缩，使得被动顶锥60脱离线盘16，启动下料气缸17，将线盘16推离顶锥25和拔销26，由升降装置将线盘16降下，以卸下满载的线盘16。

每当悬框15旋转到处于水平时，感应器51对随动轴40上的定位板52进行感应，以实现悬框15位置的感应，便于线盘16的装卸。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种悬框单绞机，其特征在于，包括底座、主轴、收线轴、随动轴、顶锥轴、悬框、排线装置、顶锥、被动顶锥，所述底座上设置左支架和右支架，所述悬框包括固定相连以形成矩形框架的左立撑、上横撑、右立撑和下横撑，所述随动轴、主轴分别与左立撑、右立撑的中心固定相连，且随动轴、主轴分别与左支架、右支架转动配合，以使主轴转动时可驱动悬框转动，所述随动轴内设置可伸缩的顶锥轴，所述顶锥轴的前端穿过左立撑后与被动顶锥固定相连，所述主轴内套接收线轴，所述收线轴的前度伸出右立撑后与拔销板固定相连，所述拔销板的中心设置顶锥，拔销板的一侧设置拔销，随动轴内沿轴心设置过线孔，排线装置置于上横撑上，随动轴的中部与排线装置之间设置导线轮，使用时线盘置于悬框内使得线盘的两端由顶锥和被动顶锥支撑，拔销插入线盘的拔销孔内，线缆由过线孔进入随动轴并经导线轮进入排线装置，由主轴驱动悬框转动、收线轴经拔销板和拔销驱动线盘转动，线缆由排线装置沿线盘轴向往复移动使得线缆缠绕在线盘上。

2.根据权利要求1所述的悬框单绞机，其特征在于，还包括固定设置在悬框上的下料气缸，下料气缸的伸缩方向与收线轴的轴向一致。

3.根据权利要求2所述的悬框单绞机，其特征在于，所述收线轴的尾端固定设置收线刹车板，悬框单绞机还包括用于夹紧收线刹车板的收线刹车抱紧钳和用于驱动收线轴转动的收线电机，收线刹车板的一侧固定设置收线同步轮，所述收线同步轮经同步皮带与收线电机传动配合，以使收线电机可驱动收线轴转动，收线刹车抱紧钳可对收线刹车板进行抱紧刹车。

4.根据权利要求3所述的悬框单绞机，其特征在于，所述主轴上固定设置主轴刹车板，悬框单绞机还包括用于夹紧主轴刹车板的主轴刹车抱紧钳和用于驱动主轴转动的主轴电机，主轴上套接主轴同步轮，所述主轴同步轮经同步皮带与主轴电机传动配合，以使主轴电机可驱动主轴转动，主轴刹车抱紧钳可对主轴刹车板进行抱紧刹车。

5.根据权利要求3或4所述的悬框单绞机，其特征在于，所述随动轴的前端经随动轴连接套与悬框固定相连，所述随动轴连接套内设置用于驱动被动顶锥伸缩的被动顶锥驱动装置。

6.根据权利要求5所述的悬框单绞机，其特征在于，被动顶锥驱动装置包括与随动轴连接套固定相连的固定套，固定套内设置与固定套滑动配合的滑动套，滑动套内设置可转动的顶锥轴，所述顶锥轴的前端伸出固定套且与被动顶锥固定相连，所述固定套内设置可转动的丝杆，丝杆的尾端设链轮，悬框上设置伸缩电机，链轮经链条与伸缩电机传动配合，所述滑动套的尾部固定设置与丝杆螺纹连接的铜螺母，以使伸缩电机驱动丝杆转动时由丝杆驱动铜螺母在固定套内平移。

7.根据权利要求6所述的悬框单绞机，其特征在于，所述顶锥轴的中心设置丝杆伸缩孔。

8.根据权利要求7所述的悬框单绞机，其特征在于，所述拔销板上设置配重块，所述配重块与拔销对称设置。

9.根据权利要求8所述的悬框单绞机，其特征在于，所述排线装置包括排线电机、皮带、滑板、与悬框上横撑固定相连的排线底座，排线底座上设置平行的上直线导轨和下直线导轨，滑板的背部设置与上直线导轨、下直线导轨相适配的滑槽，滑板的前端设置线缆转向组件，排线底座的两端设置皮带轮，排线电机与皮带、皮带轮相配合，滑板与皮带固定相连，以使排线电机驱动皮带往复转动时带动滑板、线缆转向组件沿上直线导轨、下直线导轨往复移动。

10.根据权利要求1所述的悬框单绞机的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将线盘上升至线盘的中心与顶锥、被动顶锥齐平，启动伸缩电机，使得丝杆转动以推动顶锥轴、被动顶锥前移，使得线盘向顶锥移动，拔销插入线盘的拔销孔内，使得线盘由顶锥、被动顶锥支撑；

B、撤去升降装置，线缆由过线孔进入随动轴并经导线轮进入排线装置，启动主轴电机、收线电机，由主轴电机驱动主轴转动以带动悬框转动，由收线电机驱动收线轴转动，由收线轴经拔销板和拔销驱动线盘转动，启动排线电机，使得滑板在皮带带动下沿上直线导轨、下直线导轨往复滑动，将线缆排列在线盘上；

C、线盘上的线缆排满后，启动主轴刹车抱紧钳、收线刹车抱紧钳将主轴、收线轴分别刹停，由升降装置对线盘承接，启动伸缩电机，使得丝杆转动以推动顶锥轴、被动顶锥收缩，使得被动顶锥脱离线盘，启动下料气缸，将线盘推离顶锥和拔销，由升降装置将线盘降下，以卸下满载的线盘。

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