CN114171259B - 一种线材缠绕装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种线材缠绕装置，放丝机构包括第一机架、驱动部、盘体和2个线盘架，盘体连接于驱动部的输出端并与机架转动连接，第一机架与盘体在连接位置形成有第一管腔，定位机构，定位机构包括第二机架和与其转动连接的传动座，传动座形成有第二管腔和第三管腔，第二管腔与第一管腔位置地配合以使芯材在同时穿过第一管腔和第二管腔时能够保持运动，第三管腔与第二管腔倾斜设置且第三管腔的延伸线与第二管腔的延伸线相接。本发明通过倾斜设置的第二管腔和第三管腔，以实现芯材和线材的初步定位，且通过第三管腔的导向作用，极好的解决线材断线问题的同时，使得线材和芯材贴合情况更好，辅助线材与芯材贴合，以便于后续缠绕。

Description

一种线材缠绕装置

技术领域

本发明涉及缆线生产器械技术领域，尤其是一种线材缠绕装置。

背景技术

电缆通常是由一根或者多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层 制成，主要是用于将电力或者信息从一出传输到另一处的导线，我国 作为传统的基建大国和信息强国，在领土如此广袤的情况下，需要铺 设大批量的电缆以满足各地人民的正常生活需求，而作为以人民为基 础的国家，我国十分重视此类基础基建的建设情况，即便是偏远的山 区和海拔数千米的高原也铺设了大量的线缆。

为了满足线缆的使用需求，需要在电缆填充物和第一层包带缠绕 完成形成芯材后，再加入一根细的线材(通常情况下为裸铜线)并完 成铝箔绕包用，现有的高速成缆设备无法满足此生产需求，且由于线 材本身易断的特性，严重影响生产效率，导致现在生产质量和效率低 下、成本较高，所以，根据此状况，需设计一种线材缠绕装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种线材缠绕装 置。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种线材缠绕装置，放丝机构，所述放丝机构包括第一机架、驱 动部、盘体和2个线盘架，所述盘体连接于所述驱动部的输出端并与 所述第一机架转动连接，所述第一机架与盘体在连接位置形成有第一 管腔，2个所述线盘架以所述第一管腔为中心相对设置；

定位机构，所述定位机构包括第二机架和与其转动连接的传动 座，所述传动座形成有第二管腔和第三管腔，所述第二管腔与所述第 一管腔位置地配合以使芯材在同时穿过第一管腔和第二管腔时能够保 持运动，所述第三管腔与所述第二管腔倾斜设置且所述第三管腔的延 伸线与所述第二管腔的延伸线相接，还包括有与所述传动座连接的夹 持部，所述夹持部给予所述第三管腔输出的线材支持力以使所述线材 贴合芯材，所述夹持部在对所述芯材和线材夹持状态下能够保持所述 芯材和线材运动。

优选的，还包括有安装于所述第二机架的编码器，所述编码器的 输入端与所述传动座传动连接，所述编码器与所述驱动部通讯连接。

优选的，所述线盘架与所述盘体转动连接，所述线盘架与所述驱 动部的输出端连接有传动部，所述传动部包括传动转轴，所述传动转 轴的一端贯穿所述盘体且与所述盘体转动连接，所述传动转轴在所述 驱动部的带动下转动以驱动所述线盘架在公转的同时自转以使得所述 线盘架保持初始角度。

优选的，所述驱动部包括驱动轴，所述第一管腔形形成于所述驱 动轴内，所述驱动轴连接所述盘体以驱动所述盘体转动，所述传动部 还包括有防护箱和位于其内的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第一 连接轴，所述第一齿轮设于所述驱动轴外且与所述驱动轴间隙设置， 所述第一齿轮与所述机架固定连接，所述第一连接轴两端分别连接盘 体和防护箱，所述第二齿轮安装于所述第一连接轴，所述第三齿轮连 接与所述传动转轴，所述传动转轴的另一端与所述防护箱转动连接， 所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮依次啮合以实现传动。

优选的，以所述第二管腔为轴心，设有多个第三管腔。

优选的，所述第三管腔的延伸线与所述第二管腔的延伸线交接位 置位于所述夹持部夹持点与所述连接座之间。

优选的，还包括断线保护部，所述断线保护部包括断线环，所述 断线环位于所述第一管腔和第二管腔之间，所述第三管腔的延伸线位 于所述断线环内。

优选的，所述定位机构还包括有底架，所述底架包括调整部和多 根平行设置的丝杆，所述第二机架与所述丝杆连接，所述调整部驱动 所述丝杆转动以带动所述第二机架在靠近/远离所述第一机架的方向 移动。

优选的，所述夹持部包括与所述传动座连接的三爪卡盘，所述三 爪卡盘连接有滚轮，所述三爪卡盘与所述传动座共同形成所述第二管 腔和第三管腔。

优选的，还包括绕包机构，所述绕包机构包括第三机架，所述第 三机架形成有与所述第一管腔、第二管腔适配的第四管腔，所述第三 机架连接有绕包臂，所述绕包臂对所述第二管腔和第四管腔之间的物 料进行绕包。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明通过倾斜设置的第二管腔和第三管腔，以实现芯材和 线材的初步定位，且通过第三管腔的导向作用，极好的解决线材断线 问题的同时，使得线材和芯材贴合情况更好，辅助线材与芯材贴合， 以便于后续缠绕，进一步的，通过夹持部实现线材和芯材的后续接合， 使得线材平稳过渡，大大降低了其断裂的风险，另一方面，通过断线 环能够对线材进行机械性质的实时性监控，监控效果较好且监控成本 低，有利于节省生产成本。

2、本发明通过驱动部和传动部的配合实现线盘架与盘体同步转 动，进而实现线盘架在公转的同时自转，使得其保持唯一的角度(与 地面保持水平)以防止线材发生扭转，进一步的降低铜丝断裂的风险， 并且不会影响后续的缠绕工艺，使得整体的成品质量上升。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明中放丝结构的部分剖视图；

图3是本发明的图2中A处的放大图；

图4是本发明中定位机构的轴测结构示意图；

图5是本发明中部分结构轴测示意图；

图6是本发明的图4中部分结构剖视图。

图中：100、放丝机构；101、盘体；102、线盘架；103、第一管 腔；104、驱动轴；110、第一机架；120、传动部；121、防护箱；122、 第一齿轮；123、第二齿轮；124、第一连接轴；125、传动转轴；126、 第三齿轮；

200、定位机构；201、第二管腔；202、第三管腔；203、传动座； 204、编码器；205、第四齿轮；206、第五齿轮；210、第二机架；220、 夹持部；221、三爪卡盘；222、滚轮；230、断线保护部；231、断线 环；232、保护架；240、底架；

300、绕包机构；310、第三机架；320、绕包臂。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部 分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普 通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直 接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是 “连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时 存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以 是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用 的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只 是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发 明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说 明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于 限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所 列项目的任意的和所有的组合。

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

本发明的一种线材缠绕装置，放丝机构100，放丝机构100包括 第一机架110、驱动部、盘体101和2个线盘架102，盘体101连接于 驱动部的输出端并与第一机架110转动连接，第一机架110与盘体101 在连接位置形成有第一管腔103，2个线盘架102以第一管腔103为中 心相对设置；也就是说，如图1所示，左侧的为第一机架110，第一 机架110的右端转动连接盘体101的圆心位置，盘体101右侧连接有 2个线盘架102，如图2所示，第一机架110的中心位置形成有一个左 右方向水平延伸的第一管腔103，第一管腔103位于盘体101的圆心位置，线盘架102以盘体101的水平直径为轴线上下对称与盘体101 连接，线盘架102驱动部位于第一机架110内部，通过电机驱动盘体 101转动，进而带动盘体101上的2个线盘架102转动，需要注意的 是，在常规设计中，只需要1个线盘架102即可实现对线材盘的固定， 线材缠绕在线材盘上，即可完成稳定的输出工作，但是线材盘重量较 大，单独的线盘架102占地面积较大，且不美观，采用双线盘架102 的设计，既可以提升工作效率，又能够实现配重效果。

定位机构200，定位机构200包括第二机架210和与其转动连接 的传动座203，传动座203形成有第二管腔201和第三管腔202，第二 管腔201与第一管腔103位置地配合以使芯材在同时穿过第一管腔 103和第二管腔201时能够保持运动，第三管腔202与第二管腔201倾斜设置且第三管腔202的延伸线与第二管腔201的延伸线相接，还 包括有与传动座203连接的夹持部220，夹持部220给予第三管腔202 输出的线材支持力以使线材贴合芯材，夹持部220在对芯材和线材夹 持状态下能够保持芯材和线材运动，夹持部220包括与传动座203连 接的三爪卡盘221，三爪卡盘221连接有滚轮222，三爪卡盘221与传 动座203共同形成第二管腔201和第三管腔202。

具体的，如图1所示，第二机架210位于第一机架110的右侧，结合图4， 传动座203的左侧与第二机架210转动连接，传动座203的右侧通过螺栓固 定连接三爪卡盘221，三爪卡盘221的抓爪位置各连接有一个滚轮222，滚轮 222形成有内凹口，以便于对线材进行定位，三爪卡盘221、第二机架210和 传动座203内共同形成了第二管腔201和第三管腔202，如图1所示，第一管 腔103和第二管腔201位于同一延伸线上，且均为圆柱状，如图4所示，第三管腔202与第二管腔201倾斜设置，主要目的是线材通过第三管腔202后 逐渐与第二管腔201中的芯材贴合，为了使得线材和型材的连接效果更好， 第三管腔202的最右端直接与第二管腔201最右端的开口处相通，而夹持部 220的夹持位置位于其相通位置的右侧，在一些实施例中，会设置3个第三管 腔202，3个第三管腔202以第二管腔201为圆心圆形阵列设置，在其他实施 例中，第三管腔202的数量也可以是4个、5个等，由于线盘架102较重，在 单此工作程序后无法确定其停止维持的位置在何处，因而多个第三管腔202 便于线材传入传动座203，减少线材因角度不匹配导致的磨损，进而减少断裂 的可能性。

在使用时，芯材穿过第一管腔103后进入第二管腔201并穿过第 二管腔201，将线材从第三管腔202的左侧插入，线材与芯材分别从 第三管腔202和第二管腔201的右侧穿出，通过闭合三爪卡盘221， 通过滚轮222基于线材一个朝向芯材的力将线材固定在芯材上，通过 三个滚轮222实现对芯材和线材的夹紧，在外部驱动的情况下，线材 和芯材在向右移动的过程中做自转，由于三爪卡盘221夹持力的作用， 芯材和线材带动三爪卡盘221转动，进而带动传动座203转动。

另外，在另一实施例中，线盘架102与盘体101转动连接，线盘 架102与驱动部的输出端连接有传动部120，传动部120包括传动转 轴125，传动转轴125的一端贯穿盘体101且与盘体101转动连接， 传动转轴125在所述驱动部的带动下转动以驱动线盘架102在公转的同时自转以使得线盘架102保持初始角度。

驱动部包括驱动轴104，第一管腔103形形成于驱动轴104内， 驱动轴104连接盘体101以驱动盘体101转动，传动部120还包括有 防护箱121和位于其内的第一齿轮122、第二齿轮123、第三齿轮126、 第一连接轴124，第一齿轮122设于驱动轴104外且与所述驱动轴104 间隙设置，所述第一齿轮122与所述机架固定连接，第一连接轴124 两端分别连接盘体101和防护箱121，第二齿轮123安装于第一连接 轴124，第三齿轮126连接与传动转轴125，传动转轴125的另一端与 防护箱121转动连接，第一齿轮122、第二齿轮123和第三齿轮126依次啮合以实现传动。

具体的，如图2所示，驱动轴104左右方向设置且与第一机架110 转动连接，驱动轴104的左端通过齿轮与电机的输出端传动连接，驱 动轴104的右端与盘体101的圆心位置固定连接进而带动盘体101转 动，第一管腔103位于驱动轴104中，第一管腔103左右方向贯穿驱 动轴104，盘体101的左侧连接防护箱121，防护箱121和盘体101 之间形成一个腔室，在这个腔室中，第一齿轮122安装在驱动轴104 上，结合图3，第一齿轮122上下啮合第二齿轮123，第一齿轮122 通过螺栓固定在第一机架110上，第一齿轮122的内侧圆环面与驱动 轴104的外侧圆环面之间留有一定的间隙，是的第一齿轮122不影响 驱动轴104转动，第二齿轮123轴心转动连接第一连接轴124，第一 连接轴124的右端与盘体101固定连接，第二齿轮123上侧啮合有第 三齿轮126，第三齿轮126轴心连接有传动转轴125，传动转轴125 右侧贯穿盘体101且与盘体101转动连接，传动转轴125右端连接线 盘架102，传动轴的左侧与防护箱121转动连接。

在本实施例中，电机驱动齿轮传动进而带动传动轴转动，传动轴 带动盘体101转动，进而带动2个第一连接轴124和第二齿轮123以 第一管腔103为圆心做公转，同时，第二齿轮123啮合第一齿轮122， 进而第二齿轮123围绕第一齿轮122/第一管腔103公转的同时自转， 进而带动第三齿轮126在围绕第一齿轮122/第一管腔103公转的同时 自转，从而实现线盘架102在围绕第一管腔103公转的同时自转，以 此达到线盘架102的角度不会以为公转而发生相对打的变化，进而防 止线材发生扭转，使得线材和芯材更加易于贴合，以此保证整体良好 的工艺效果。

另外，在另一实施例中，还包括有安装于第二机架210的编码器 204，编码器204的输入端与传动座203传动连接，编码器204与驱动 部通讯连接。具体的，结合图1和图6，第二机架210上安装编码器204，并转动连接有第二连接轴，第二连接轴一端连接第四齿轮205，同时传动座203上安装有与第四齿轮205啮合的第五齿轮206，传动 座203与第五齿轮206固定连接，同时，编码器204与放丝机构100 中的电机通讯连接，以使得编码器204获得传动座203转速的信号传 输给电机，进而调整电机的转速以达到线盘架102、盘体101的转速 与传动座203转速的配合，大大提升了线材传输的稳定性，防止线材 断裂。

另外，在另一实施例中，断线保护部230包括断线环231，断线 环231位于第一管腔103和第二管腔201之间，第三管腔202的延伸 线位于断线环231内。如图3所示，断线保护部230包括保护架232 和断线环231，保护架232安装在第二机架210的左侧，断线环231 通过保护架232固定，断线环231的直径大于第三管腔202圆形阵列 的最大直径，需要注意的是，如图1所示，以线盘架102上线材的最 低点和最高点与第三管腔202的左侧入口做直线，直线穿过断线环231 内部，或者说，以第三管腔202的延伸方向向左无线延伸，则其延伸 线穿过断线环231的内部，进而在线材发生断裂时，部分线材会失去 支撑落在断线环231上，进而断线环231接收信号以使得电机停止工 作，进而达到保护的效果。

另外，在另一实施例中，定位机构200还包括有底架240，底架 240包括调整部和多根平行设置的丝杆，第二机架210与丝杆连接， 调整部驱动丝杆转动以带动第二机架210在靠近/远离第一机架110 的方向移动。

另外，在另一实施例中，还包括绕包机构300，绕包机构300包 括第三机架310，第三机架310形成有与第一管腔103、第二管腔201 适配的第四管腔，第三机架310连接有绕包臂320，绕包臂320对第 二管腔201和第四管腔之间的物料进行绕包。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性 的，因此本发明并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领 域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本 发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种线材缠绕装置，其特征在于，包括：

放丝机构(100)，所述放丝机构(100)包括第一机架(110)、驱动部、盘体(101)和2个线盘架(102)，所述盘体(101)连接于所述驱动部的输出端并与所述第一机架(110)转动连接，所述第一机架(110)与盘体(101)在连接位置形成有第一管腔(103)，2个所述线盘架(102)以所述第一管腔(103)为中心相对设置；

定位机构(200)，所述定位机构(200)包括第二机架(210)和与其转动连接的传动座(203)，所述传动座(203)形成有第二管腔(201)和第三管腔(202)，所述第二管腔(201)与所述第一管腔(103)位置地配合以使芯材在同时穿过第一管腔(103)和第二管腔(201)时能够保持运动，所述第三管腔(202)与所述第二管腔(201)倾斜设置且所述第三管腔(202)的延伸线与所述第二管腔(201)的延伸线相接，还包括有与所述传动座(203)连接的夹持部(220)，所述夹持部(220)给予所述第三管腔(202)输出的线材支持力以使所述线材贴合芯材，所述夹持部(220)在对所述芯材和线材夹持状态下能够保持所述芯材和线材运动；

所述线盘架(102)与所述盘体(101)转动连接，所述线盘架(102)与所述驱动部的输出端连接有传动部(120)，所述传动部(120)包括传动转轴(125)，所述传动转轴(125)的一端贯穿所述盘体(101)且与所述盘体(101)转动连接，所述传动转轴(125)在所述驱动部的带动下转动以驱动所述线盘架(102)在公转的同时自转以使得所述线盘架(102)保持初始角度；

所述驱动部包括驱动轴(104)，所述第一管腔(103)形形成于所述驱动轴(104)内，所述驱动轴(104)连接所述盘体(101)以驱动所述盘体(101)转动，所述传动部(120)还包括有防护箱(121)和位于其内的第一齿轮(122)、第二齿轮(123)、第三齿轮（126）、第一连接轴(124)，所述第一齿轮(122)设于所述驱动轴(104)外且与所述驱动轴(104)间隙设置，所述第一齿轮(122)与所述机架固定连接，所述第一连接轴(124)两端分别连接盘体(101)和防护箱(121)，所述第二齿轮(123)安装于所述第一连接轴(124)，所述第三齿轮（126）连接与所述传动转轴(125)，所述传动转轴(125)的另一端与所述防护箱(121)转动连接，所述第一齿轮(122)、第二齿轮(123)和第三齿轮（126）依次啮合以实现传动。

2.根据权利要求1所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：还包括有安装于所述第二机架(210)的编码器(204)，所述编码器(204)的输入端与所述传动座(203)传动连接，所述编码器(204)与所述驱动部通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：以所述第二管腔(201)为轴心，设有多个第三管腔(202)。

4.根据权利要求3所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：所述第三管腔(202)的延伸线与所述第二管腔(201)的延伸线交接位置位于所述夹持部(220)的夹持点与所述连接座之间。

5.根据权利要求4所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：还包括断线保护部(230)，所述断线保护部(230)包括断线环(231)，所述断线环(231)位于所述第一管腔(103)和第二管腔(201)之间，所述第三管腔(202)的延伸线位于所述断线环(231)内。

6.根据权利要求1或5所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：所述定位机构(200)还包括有底架(240)，所述底架(240)包括调整部和多根平行设置的丝杆，所述第二机架(210)与所述丝杆连接，所述调整部驱动所述丝杆转动以带动所述第二机架(210)在靠近/远离所述第一机架(110)的方向移动。

7.根据权利要求6所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：所述夹持部(220)包括与所述传动座(203)连接的三爪卡盘(221)，所述三爪卡盘(221)连接有滚轮(222)，所述三爪卡盘(221)与所述传动座(203)共同形成所述第二管腔(201)和第三管腔(202)。

8.根据权利要求1或5所述的一种线材缠绕装置，其特征在于：还包括绕包机构(300)，所述绕包机构(300)包括第三机架(310)，所述第三机架(310)形成有与所述第一管腔(103)、第二管腔(201)适配的第四管腔，所述第三机架(310)连接有绕包臂(320)，所述绕包臂(320)对所述第二管腔(201)和第四管腔之间的物料进行绕包。