CN114843038B - 一种结构紧凑的嵌入式绞线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构紧凑的嵌入式绞线机，包括绞线收线机构，绞线收线机构包括安装架、绞线转子和收卷机构；绞线转子的左右两侧分别通过第一绞线轴和第二绞线轴安装在安装架上，第一绞线轴内同轴安装有调速轴；收卷机构包括联动的传动轴、收卷轴和排线轴，排线轴上安装有排线滑块，卷线筒通过收卷轴安装在绞线转子内，结构紧凑，利用导线导向机构和引导轮，使得放线器的放置位置，无需与绞线收线机构一字排开，有效地较减少生产设备占地面积，提高厂房空间的利用率，利用动力电机通过多组传动关系，使绞线转子、卷线筒、排线滑块联动，实现绞线、收线、排线功能，结构巧妙、精简合理。

Description

一种结构紧凑的嵌入式绞线机

技术领域

本发明涉及一种自动化加工设备，特别是一种LED灯串绞线机。

背景技术

在LED灯串的生产过程中，需要对连接好的LED灯条与导线（两根电源线等）进行绞线，完成这一工作的设备是绞线机，公开号为CN111524656A的专利文献公开了一种高速绞线的生产方法及装置，将供线定子与第一绞线转子和第二绞线转子安装在支撑架内，与牵引机构、排线机构及收卷机构等设备组成一字排开，又如公开号为CN206379216U的专利文献公开了一种用于固定双绞线电缆绞距的设备，将收线辊组、牵引机构、导轮组、放线系统等设备组成一字排开，也就是说，目前的绞线机是绞线机构和收线机构是分离的，二者是一字排的，这样一方面导致设备占地面积较大，浪费厂房空间，另一方面，导致生产线过长，需要额外增加牵引机构，也导致设备的结构复杂，成本高。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构紧凑的嵌入式绞线机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种结构紧凑的嵌入式绞线机，其特征在于包括绞线收线机构，所述绞线收线机构包括安装架、绞线转子和收卷机构；所述绞线转子的左右两侧分别通过X向的第一绞线轴和第二绞线轴安装在所述安装架上，定义绞线转子11的宽度方向为X向，高度方向为Y向（如图3所示）；所述第二绞线轴的中心设置有汇线孔，所述第一绞线轴为空心轴，所述第一绞线轴内同轴安装有调速轴；所述第一绞线轴的内侧端与所述绞线转子固定连接，外侧端连接有动力电机；所述收卷机构包括Y向的传动轴、收卷轴和排线轴，所述传动轴、收卷轴和排线轴之间通过传动机构联动，所述传动轴、收卷轴和排线轴的上下两端均分别安装在所述绞线转子的上下两侧，所述传动轴靠近第一绞线轴，所述排线轴靠近所述第二绞线轴，所述收卷轴位于传动轴和排线轴之间；所述调速轴的外侧端连接有调速电机，内侧端安装有主动锥形齿轮；所述传动轴上安装有与所述主动锥形齿轮啮合的从动锥形齿轮；所述排线轴上安装有排线滑块。

所述动力电机上安装有第二皮带轮，所述第一绞线轴上安装有第一皮带轮，所述第一皮带轮与第二皮带轮通过皮带连接。

所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三链轮、第三齿轮、第四齿轮、第四链轮、第五链轮和第六链轮；所述第一齿轮安装在所述传动轴的上端，所述第四链轮和第六链轮同轴心安装在所述收卷轴上端，所述第五链轮安装在所述排线轴的上端，所述第二齿轮和第三链轮安装在所述绞线转子上，位于所述第一齿轮和第四链轮之间；所述第二齿轮上同轴安装有第三齿轮，所述第三链轮上同轴安装有第四齿轮；所述第一齿轮与第二齿轮齿轮啮合，所述第三齿轮与第四齿轮齿轮啮合，第三链轮与第四链轮通过第一链条连接，所述第六链轮与第五链轮通过第二链条连接。

所述调速电机上安装有第二链轮，所述调速轴的外侧端固定安装有第一链轮，所述第一链轮与第二链轮通过第三链条连接。

所述排线轴设置有双向螺旋槽，所述排线滑块可在所述导向槽上下往复运动。

所述收卷机构还包括卷线筒，所述卷线筒固定安装在所述收卷轴上。

所述该绞线机还包括导线导向机构，所述导线导向机构包括支撑架，所述支撑架上安装有竖直方向的第一导向支撑条和第二导向支撑条，所述第二导向支撑条靠近该绞线机；所述第一导向支撑条的上端设置有两个以上的第一换向部，所述第一导向支撑条上位于所述第一换向部的下方安装有与所述第一换向部数量相同的导线进线部，所述第二导向支撑条的上端安装有与所述第一换向部数量相同的第二换向部。

该绞线机还包括放线机构，所述放线机构包括放线器、引导轮以及用于计算输送长度的测量轮，所述引导轮安装在所述第二导向支撑条的下端，所述测量轮安装在所述第一导向支撑条的下端。

本发明的有益效果是：

1、本发明将卷线筒安装在绞线转子内，将绞线转子安装在安装架内，结构紧凑，利用导线导向机构和引导轮，使得放线器的放置位置，无需与绞线收线机构一字排开，有效地较减少生产设备占地面积，提高厂房空间的利用率。

2、利用动力电机通过多组传动关系，使绞线转子转动，实现绞线功能，使卷线筒转动，实现收线功能，结构巧妙、精简合理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是绞线收线机构的结构图；

图2是绞线收线机构传动部分结构的分解图；

图3是绞线收线机构传动部分结构的侧视图；

图4是绞线转子的剖视图；

图5是绞线收线机构、导线导向机构、放线机构的结构图。

具体实施方式

参照图1至图5，一种结构紧凑的嵌入式绞线机，其特征在于包括绞线收线机构，所述绞线收线机构包括安装架1、绞线转子11和收卷机构；所述绞线转子11的左右两侧分别通过X向的第一绞线轴2和第二绞线轴10安装在所述安装架1上；所述第二绞线轴10的中心设置有汇线孔33，所述第一绞线轴2为空心轴，所述第一绞线轴2内同轴安装有调速轴6；所述第一绞线轴2的内侧端与所述绞线转子11固定连接，外侧端连接有动力电机4；所述收卷机构包括Y向的传动轴13、收卷轴21和排线轴14，所述传动轴13、收卷轴21和排线轴14之间通过传动机构联动，所述传动轴13、收卷轴21和排线轴14的上下两端均分别安装在所述绞线转子11的上下两侧，所述传动轴13靠近第一绞线轴2，所述排线轴14靠近所述第二绞线轴10，所述收卷轴21位于传动轴13和排线轴14之间；所述调速轴6的外侧端连接有调速电机8，内侧端安装有主动锥形齿轮34；所述传动轴13上安装有与所述主动锥形齿轮34啮合的从动锥形齿轮35；所述排线轴14上安装有排线滑块15。

所述该绞线机还包括导线导向机构，所述导线导向机构包括支撑架28，所述支撑架28上安装有竖直方向的第一导向支撑条29和第二导向支撑条30，所述第二导向支撑条30靠近该绞线机；所述第一导向支撑条29的上端设置有两个以上的第一换向部26，所述第一导向支撑条29上位于所述第一换向部26的下方安装有与所述第一换向部26数量相同的导线进线部25，所述第二导向支撑条30的上端安装有与所述第一换向部26数量相同的第二换向部27。

该绞线机还包括放线机构，所述放线机构包括一个或者多个的放线器40、引导轮31以及用于计算输送长度的测量轮32，所述引导轮31安装在所述第二导向支撑条30的下端，所述测量轮32安装在所述第一导向支撑条29的下端（如图5所示）。

本发明将卷线筒安装在绞线转子内，将绞线转子安装在安装架内，结构紧凑，利用导线导向机构和引导轮，使得放线器的放置位置，无需与绞线收线机构一字排开，有效地较减少生产设备占地面积，提高厂房空间的利用率。

利用动力电机通过多组传动关系，使绞线转子转动，实现绞线功能，使卷线筒转动，实现收线功能，结构巧妙、精简合理。

所述动力电机4上安装有第二皮带轮5，所述第一绞线轴2上安装有第一皮带轮3，所述第一皮带轮3与第二皮带轮5通过皮带连接。

所述传动机构包括第一齿轮16、第二齿轮17、第三链轮20、第三齿轮18、第四齿轮19、第四链轮22、第五链轮24和第六链轮23；所述第一齿轮16安装在所述传动轴13的上端，所述第四链轮22和第六链轮23同轴心安装在所述收卷轴21上端，所述第五链轮24安装在所述排线轴14的上端，所述第二齿轮17和第三链轮20安装在所述绞线转子11上，位于所述第一齿轮16和第四链轮22之间；所述第二齿轮17上同轴安装有第三齿轮18，所述第三链轮20上同轴安装有第四齿轮19；所述第一齿轮16与第二齿轮17齿轮啮合，所述第三齿轮18与第四齿轮19齿轮啮合，第三链轮20与第四链轮22通过第一链条连接，所述第六链轮23与第五链轮24通过第二链条连接。

所述调速电机8上安装有第二链轮9，所述调速轴6的外侧端固定安装有第一链轮7，所述第一链轮7与第二链轮9通过第三链条连接。

所述调速轴6的转速与所述绞线转子11的转速不同，存在转速差，即所述主动锥形齿轮34与所述绞线转子11存在转速差，是所述主动锥形齿轮34与从动锥形齿轮35啮合传动的基础（当所述主动锥形齿轮34与所述绞线转子11的转速相同时，所述从动锥形齿轮35与所述主动锥形齿轮34不存在相对转动的情况，即所述从动锥形齿轮35与所述主动锥形齿轮34不发生啮合传动关系，进一步所述卷线筒12不发生转动，进一步无卷线功能），通过控制所述调速电机8的转速，从而控制所述主动锥形齿轮34的转速，进一步控制所述主动锥形齿轮34与所述绞线转子11存在转速差，进一步控制所述卷线筒12的转速，再进一步控制收线速度，相比于CN111524656A和CN206379216U，卷线筒12在绞线的过程中，与所述绞线转子11联动，相当于具备牵引的能力，无需额外增加牵引机构，结构更加精简。

所述排线轴14设置有双向螺旋槽，所述排线滑块15设置有嵌入双向螺旋槽内的导向块，在排线轴14向一个方向旋转时，导向块在双向螺旋槽内滑动，带动排线滑块15沿排线轴14上下往复运动，双向螺旋槽与导向块的配合属于现有技术，如CN202766184U专利文献中公开的双向螺旋槽及导线套结构。

所述收卷机构还包括卷线筒12，所述卷线筒12固定安装在所述收卷轴21上,所述收卷轴21包括套装轴和插装轴，所述套装轴靠近第三链轮20，所述收卷轴21的两端设置有夹紧件，其中一侧的夹紧件可沿轴线上下滑动（安装在插装轴上），另一侧的夹紧件不能滑动（安装在套装轴上），装配卷线筒时，将所述插装轴沿轴向方向滑动，脱离至能将所述卷线筒12的位置，期间所述可滑动的夹紧件与所述绞线转子11的内侧壁抵触，将卷线筒安装在收卷轴上，将所述插装轴重新安装在所述套装轴内，再将可滑动的夹紧件往靠近另一侧的夹紧件的方向滑动并固定（固定的方式有螺钉固定、卡扣固定等），将卷线筒固定安装在收卷轴上，使卷线筒不能与收卷轴发生相对转动。

所述导线进线部25上安装有监测所述导线进线部25内是否有导线进入的监测器，导线从导线进线部25进入，穿过第一换向部26、第二换向部27，与LED灯条在所述汇线孔33外汇合，并穿过所述汇线孔33，固定在所述卷线筒12上，若所述监测器其中的一个或多个监测到对应的所述导线进线部25内没有导线，所述监测器传输相对应的信号，使控制程序控制所述动力电机4和调速电机8停止转动，从而使绞线收线机构停止工作。

该绞线机的生产原理：导线依次穿过导线进线部25、第一换向部26和第二换向部27，与LED灯条在所述汇线孔33外汇合，并穿过所述汇线孔33，固定在所述卷线筒12上；所述动力电机4启动，使所述绞线转子和卷线筒转动，并同时通过所述第五链轮24与所述第六链轮23链传动，使得所述排线轴14转动，进一步使所述排线滑块15滑动，同时实现绞线、收线、排线三种功能。

由于动力电机4的转速始终不变，即卷线筒的转速同样不变，随着生产进行，卷线筒内的LED灯串收卷半径逐渐增加，导致收线的速度增加，牵引的力量逐渐增加，导致一个完整生产周期内（即单个卷线筒从生产开始到完成生产所需的时间），绞线的力量随时间增加，导致生产周期的后段，出现导线拉断的情况。

通过控制所述调速电机的转速，使所述主动锥形齿轮34与绞线转子的转速差减少，进一步降低所述卷线筒的转速，从而减慢收线速度，以此来保证在不同的生产时间内，收线的线速度始终保持在稳定的范围，有效地解决了随生产时间，绞线力量不一致，导致绞线过于松散或者拉断的问题。

对于调速电机8的控制，第一种方式是在调速电机8的控制程序中设置时间与转速对应关系表，控制程序通过查表方式根据时间的推移控制调速电机8输出对应的转速（时间和转速呈类似反比关系），第二种控制方式是本采用本发明的测量轮32（测量轮32的转速是不变的，在测量轮32处安装有霍尔传感器），调速电机8的控制程序中设置测量轮32的转数（积累的总转数）与调速电机的转速对应关系表，通过查表方式控制调速电机8的转速。由于测量轮32的周长是已知的，通过测量轮32也能计算出绞线的长度，有效的记录了每个卷线筒卷线的长度，有效地控制生产成本。

该绞线机内还安装有计算所述绞线转子11旋转圈数的计数器，用于计算所述绞线转子11旋转的圈数，用于辅助控制调速电机8的转速输出。

以上的实施方式不能限定本发明创造的保护范围，专业技术领域的人员在不脱离本发明创造整体构思的情况下，所做的均等修饰与变化，均仍属于本发明创造涵盖的范围之内。

Claims (5)

1.一种结构紧凑的嵌入式绞线机，其特征在于包括绞线收线机构，所述绞线收线机构包括安装架（1）、绞线转子（11）和收卷机构；所述绞线转子（11）的左右两侧分别通过X向的第一绞线轴（2）和第二绞线轴（10）安装在所述安装架（1）上；所述第二绞线轴（10）的中心设置有汇线孔（33），所述第一绞线轴（2）为空心轴，所述第一绞线轴（2）内同轴安装有调速轴（6）；所述第一绞线轴（2）的内侧端与所述绞线转子（11）固定连接，外侧端连接有动力电机（4）；所述收卷机构包括Y向的传动轴（13）、收卷轴（21）和排线轴（14），所述传动轴（13）、收卷轴（21）和排线轴（14）之间通过传动机构联动，所述传动轴（13）、收卷轴（21）和排线轴（14）的上下两端均分别安装在所述绞线转子（11）的上下两侧，所述传动轴（13）靠近第一绞线轴（2），所述排线轴（14）靠近所述第二绞线轴（10），所述收卷轴（21）位于传动轴（13）和排线轴（14）之间；所述调速轴（6）的外侧端连接有调速电机（8），内侧端安装有主动锥形齿轮（34）；所述传动轴（13）上安装有与所述主动锥形齿轮（34）啮合的从动锥形齿轮（35）；所述排线轴（14）上安装有排线滑块（15）；所述收卷机构还包括卷线筒（12），所述卷线筒（12）固定安装在所述收卷轴（21）上；所述绞线机还包括导线导向机构，所述导线导向机构包括支撑架（28），所述支撑架（28）上安装有竖直方向的第一导向支撑条（29）和第二导向支撑条（30），所述第二导向支撑条（30）靠近该绞线机；所述第一导向支撑条（29）的上端设置有两个以上的第一换向部（26），所述第一导向支撑条（29）上位于所述第一换向部（26）的下方安装有与所述第一换向部（26）数量相同的导线进线部（25），所述第二导向支撑条（30）的上端安装有与所述第一换向部（26）数量相同的第二换向部（27）；该绞线机还包括放线机构，所述放线机构包括放线器（40）、引导轮（31）以及用于计算输送长度的测量轮（32），所述引导轮（31）安装在所述第二导向支撑条（30）的下端，所述测量轮（32）安装在所述第一导向支撑条（29）的下端。

2.根据权利要求1所述的嵌入式绞线机，其特征在于所述动力电机（4）上安装有第二皮带轮（5），所述第一绞线轴（2）上安装有第一皮带轮（3），所述第一皮带轮（3）与第二皮带轮（5）通过皮带连接。

3.根据权利要求1所述的嵌入式绞线机，其特征在于所述传动机构包括第一齿轮（16）、第二齿轮（17）、第三链轮（20）、第三齿轮（18）、第四齿轮（19）、第四链轮（22）、第五链轮（24）和第六链轮（23）；所述第一齿轮（16）安装在所述传动轴（13）的上端，所述第四链轮（22）和第六链轮（23）同轴心安装在所述收卷轴（21）上端，所述第五链轮（24）安装在所述排线轴（14）的上端，所述第二齿轮（17）和第三链轮（20）安装在所述绞线转子（11）上，位于所述第一齿轮（16）和第四链轮（22）之间；所述第二齿轮（17）上同轴安装有第三齿轮（18），所述第三链轮（20）上同轴安装有第四齿轮（19）；所述第一齿轮（16）与第二齿轮（17）齿轮啮合，所述第三齿轮（18）与第四齿轮（19）齿轮啮合，第三链轮（20）与第四链轮（22）通过第一链条连接，所述第六链轮（23）与第五链轮（24）通过第二链条连接。

4.根据权利要求1所述的嵌入式绞线机，其特征在于所述调速电机（8）上安装有第二链轮（9），所述调速轴（6）的外侧端固定安装有第一链轮（7），所述第一链轮（7）与第二链轮（9）通过第三链条连接。

5.根据权利要求1所述的嵌入式绞线机，其特征在于所述排线轴（14）设置有双向螺旋槽，所述排线滑块（15）可在导向槽上下往复运动。