CN117585525A - 一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法，属于收卷设备技术领域。主要包括，PLC控制系统，该PLC控制系统安装在收卷机内；收卷轮，该收卷轮安装在收卷机上，收卷轮的圆周表面安装有多组勾齿；驱动组件，该驱动组件安装在收卷机上；安装架，该安装架安装在收卷机上；调节组件，该调节组件安装在收卷机上，调节组件用于控制安装架的位置；第一滚筒，该第一滚筒安装在安装架上；弯钩组件，该弯钩组件安装在安装架上；截断组件，该截断组件安装在安装架上，截断组件用于截断不锈钢线材弯钩的一侧；送料组件，该送料组件安装在安装架上，送料组件用于与第一滚筒配合输送不锈钢线材。

Description

一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法

技术领域

本申请涉及收卷设备技术领域，具体为一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法。

背景技术

医用不锈钢线材一般用普通碳素钢和优质碳素钢制成，在生产加工过程中，会将制成的不锈钢线材初步卷绕在卷筒上存储，当该批次不锈钢线材生产完成后，需将卷筒上的不锈钢线材经过矫直机矫直后通过收卷机定量卷绕在多个收卷轮上，从而方便后续的加工运输；

然而在常规的卷绕过程中，收卷轮卷绕一定长度后切断不锈钢线材，在更换新的收卷轮后，需要人工将被截断的不锈钢线材固定到新的收卷轮上后才能开始收卷，过程繁琐且消耗人力较大，所以有必要提供一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法来解决上述问题。

需要说明的是，本背景技术部分中公开的以上信息仅用于理解本发明构思的背景技术，并且因此，它可以包含不构成现有技术的信息。

发明内容

基于现有技术中存在的上述问题，本发明所要解决的技术问题是：提供一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法，达到不锈钢线材截断后自动安装至收卷轮上的效果。

本申请解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法，包括PLC控制系统，该PLC控制系统安装在收卷机内；收卷轮，该收卷轮安装在收卷机上，所述收卷轮的圆周表面安装有多组勾齿；驱动组件，该驱动组件安装在收卷机上，所述驱动组件与所述PLC控制系统信号连接，所述驱动组件用于驱动所述收卷轮转动卷绕不锈钢线材；安装架，该安装架安装在收卷机上；调节组件，该调节组件安装在所述收卷机上，所述调节组件用于控制所述安装架的位置；第一滚筒，该第一滚筒安装在所述安装架上，所述第一滚筒用于给予不锈钢线材涨紧力；调节盘，两组该调节盘轴承连接在所述第一滚筒的两侧；弯钩组件，该弯钩组件安装在所述安装架上，所述弯钩组件用于与所述第一滚筒配合将不锈钢线材局部挤压为弯钩，所述弯钩组件包括开设在所述调节盘一侧的环形齿，所述安装架上轴承连接有连接轴，所述安装架上固定安装有第二驱动，所述第二驱动与所述PLC控制系统信号连接，所述第二驱动的输出端与所述连接轴的一端同步传动，所述连接轴的两侧均安装有一组传动齿轮，两组所述传动齿轮分别与两组所述环形齿啮合连接；截断组件，该截断组件安装在所述安装架上，所述截断组件用于截断不锈钢线材所述弯钩的一侧；送料组件，该送料组件安装在所述安装架上，所述送料组件用于与所述第一滚筒配合输送不锈钢线材；其中：在所述截断组件将不锈钢线材所述弯钩的一侧截断后，通过送料组件将所述弯钩输送至所述收卷轮表面与所述勾齿进入配合。

进一步的，所述送料组件包括轴承连接在两组所述调节盘之间的第二滚筒，所述第二滚筒的端部与所述第一滚筒的端部齿轮啮合传动，所述安装架上固定安装有第一驱动，所述第一驱动与所述PLC控制系统信号连接，所述第一滚筒与所述第一驱动的输出端同步传动，所述第一滚筒与所述第二滚筒之间用于夹持不锈钢线材。

进一步的，所述第一滚筒为柔性材质，所述第二滚筒为刚性材质。

进一步的，所述截断组件包括安装在所述安装架上的固定板，所述固定板上固定安装有手指气缸，所述手指气缸与所述PLC控制系统信号连接，所述手指气缸的两侧手指部上均安装有刀片，所述手指气缸适于在通气时控制两组所述刀片进行截断动作。

进一步的，所述调节组件包括转动连接在收卷机上的伸缩气缸，收卷机的一侧轴承连接有转动轴，转动轴的一侧固定安装有传动板，所述传动板远离所述转动轴的一端与所述伸缩气缸的伸缩端转动连接，所述转动轴的一端与所述安装架远离所述第一滚筒的一端固定连接。

进一步的，所述调节盘的圆周方向上设置有圆弧倒角。

进一步的，所述勾齿的朝向与所述弯钩之间存在夹角。

进一步的，一种不锈钢线材卷料设备的卷料方法包括：

S1、通过弯钩组件将第一滚筒处的不锈钢线材挤压成弯钩；

S2、通过截断组件将弯钩的下端截断；

S3、更换新的收卷轮；

S4、通过送料组件将弯钩输送至收卷轮表面与勾齿进入配合；

S5、进行不锈钢线材的卷绕，直至卷绕至设定长度；

S6、重复S1-S5。

本申请的有益效果是：本申请提供的一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法，通过弯钩组件、截断组件和送料组件的配合，在更换收卷轮时能够自动对不锈钢线材进行截断并安装至新的收卷轮上进行卷绕，提升了不锈钢线材卷绕的自动化性能。

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

构成本发明的一部分的说明书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为本申请中一种不锈钢线材卷料设备及卷料方法的整体示意图；

图2为图1中收卷机的整体示意图；

图3为图2中A区域的放大剖面示意图；

图4为图3中B区域的后侧示意图；

图5为图3中B区域的侧视剖面示意图；

图6为图5的线材切割位置状态示意图；

其中，图中各附图标记：

1、放卷架；2、矫直机；3、收卷机；4、收卷轮；5、伸缩气缸；6、传动板；7、转动轴；8、安装架；9、勾齿；10、第一驱动；11、第二驱动；12、第一滚筒；13、第二滚筒；14、调节盘；15、连接轴；16、传动齿轮；17、第一带轮；18、第二带轮；19、第三带轮；20、第四带轮；21、第一齿轮；22、第二齿轮；23、手指气缸；24、固定板；25、刀片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

如图1所示，本申请提供了一种不锈钢线材卷料设备，医用不锈钢线材卷料流程主要由放卷架1、矫直机2、收卷机3和机械臂组成，放卷架1用于放置初步收卷的卷筒，卷筒可在放卷架1上转动，从而将卷绕在卷筒上的不锈钢线材放出，放出的不锈钢线材穿设到矫直机2内，通过矫直机2对线材在生产过程中产生弯曲或扭曲进行矫正，主要目的是纠正线材的形状，消除其内部的应力，提高其平直度和稳定性，从而避免影响其质量和使用性能，矫直完成后将会移动至收卷机3处进行定量收卷，从而方便储存和运输，也有利于保护线材的表面质量，防止在运输和储存过程中产生划痕和磨损。

如图2所示，收卷机3主要包括用于支撑固定的主体框架，主体框架内固定安装有电器箱，电器箱内固定安装有PLC控制系统，PLC控制系统用于对收卷机3内各部分电器元件进行自动控制，主体框架上端固定安装有驱动组件，驱动组件主要由驱动电机和安装轴组合安装而成，驱动电机与PLC控制系统信号连接，通过PLC控制系统给予驱动电机信号，可使得驱动电机带动安装轴转动，驱动轴远离驱动电机的一端可拆卸安装有收卷轮4，驱动电机转动时可带动收卷轮4进行同步转动，从而将不锈钢线材卷绕在收卷轮4上；

主体框架的一侧安装有调节组件，调节组件包括轴承连接在主体框架一侧的转动轴7，主体框架的下端安装有伸缩气缸5，伸缩气缸内5由缸体与伸缩轴组合而成，伸缩气缸5与PLC控制系统信号连接，通过PLC控制系统控制给予伸缩气缸5两端通气，从而实现伸缩轴的伸出与缩回的动作，伸缩气缸5的缸体下端与主体框架轴承连接，伸缩气缸5的伸缩轴远离缸体的一端轴承连接有传动板6，传动板6远离伸缩轴的一端与转动轴7固定连接，从而通过控制伸缩气缸5中伸缩轴的伸出与缩回的动作，可以控制转动轴7进行一定范围内的角度摆动；

如图2-图4所示，转动轴7靠近收卷轮4的一侧同轴固定安装有安装架8，安装架8由两块安装板，以及设置在两组安装板之间的多组圆柱杆组合安装而成，并且转动轴7与安装架8的下端相固定，安装架8的上端轴承连接有第一滚筒12，第一滚筒12用于对不锈钢线材进行涨紧作用，从而控制不锈钢线材卷绕时的张力，提升卷绕的效果；

为了提升不锈钢线材多次切割卷绕的便捷性，故在收卷轮4的圆周表面上固定安装有多组勾齿9，安装架8上还安装有弯钩组件、送料组件和截断组件，弯钩组件、送料组件和截断组件均与PLC控制系统信号连接；

送料组件用于将不锈钢线材向收卷轮4的方向输送，弯钩组件用于将不锈钢线材制成弯钩与勾齿9配合，截断组件用于对弯钩完成的不锈钢线材进行截断；

如图3-图4所示，送料组件包括轴承连接在第一滚筒12两侧的调节盘14，两组调节盘14之间轴承连接有第二滚筒13，第二滚筒13处于第一滚筒12的上方，第二滚筒13的一端同轴固定安装有第二齿轮22，第一滚筒12与第二齿轮22的同侧端固定安装有第一齿轮21，第一齿轮21与第二齿轮22相啮合，从而使得当第一滚筒12转动时，通过第一齿轮21与第二齿轮22的啮合传动，使得第二滚筒13与第一滚筒12同步进行相反方向的转动；

第一滚筒12远离第一齿轮21的一端固定安装有第二带轮18，安装架8上固定安装有第一驱动10，第一驱动10为伺服电机，第一驱动10与PLC控制系统信号连接，第一驱动10的驱动端固定安装有第一带轮17，第一带轮17与第二带轮18通过皮带同步传动；

如图3所示，当PLC控制系统控制第一驱动10进行顺时针转动时，通过第一带轮17与第二带轮18的皮带同步传动，使得第一滚筒12跟随第二带轮18进行顺时针转动，通过第一齿轮21与第二齿轮22的啮合传动，使得第二滚筒13跟随第一滚筒12同步进行逆时针转动，不锈钢线材从第一滚筒12与第二滚筒13之间穿过，通过第一滚筒12与第二滚筒13对其进行夹持，故当第一滚筒12与第二滚筒13进行转动时，不锈钢线材将会在第一滚筒12与第二滚筒13的夹持下向收卷轮4方向移动；

第一滚筒12为橡胶材质，第二滚筒13为不锈钢材质，故在对不锈钢线材进行夹持时，第一滚筒12与不锈钢线材的接触处将会受压发生形变，从而在夹持住不锈钢线材的同时不会对不锈钢线材造成压力损伤；

如图3-图6所示，弯钩组件包括固定安装在安装架8上的第二驱动11，第二驱动11为伺服电机，第二驱动11与PLC控制系统信号连接，通过PLC控制系统可控制第二驱动11的转动速度与转动角度，安装架8上轴承连接有连接轴15，连接轴15的轴线与第二滚筒13的轴线相平行，连接轴15与第二齿轮22的同侧固定安装有第四带轮20，第二驱动11的驱动端固定安装有第三带轮19，第三带轮19与第四带轮20通过皮带同步传动，两组调节盘14相对的一侧均铣有环形齿，连接轴15的两侧均固定安装有与两侧环形齿相啮合的传动齿轮16；

故当PLC控制系统控制第二驱动11启动时，将会通过第四带轮20与第三带轮19的皮带转动带动连接轴15进行同步转动，通过传动齿轮16与调节盘14上的环形齿啮合传动，从而带动两组调节盘14进行同步转动，此时（以图3方向为例）两组调节盘14的转动方向为围绕第一滚筒12的轴线进行顺时针转动；

如图5-图6所示，当调节盘14进行顺时针转动时，轴承连接在两组调节盘14之间的第二滚筒13也将跟随调节盘14围绕第一滚筒12的轴线进行转动，通过PLC控制系统设置调节盘14转动的角度；

在不锈钢线材从放卷架1处卷绕到收卷轮4上时，当第二滚筒13围绕第一滚筒12进行转动时，处于第一滚筒12与第二滚筒13之间的不锈钢线材将会在第二滚筒13的挤压下围绕第一滚筒12的表面发生形变，当调节盘14转动到PLC控制系统设定的角度时，不锈钢线材将在第二滚筒13的压力作用下在第一滚筒12的表面形成弯钩状；

第二驱动11启动时，在PLC控制系统的控制下第一驱动10停止转动但并不自锁，使得第一滚筒12与第二滚筒13依旧能够进行转动，与此同时，PLC控制系统也将控制驱动电机停止并自锁，从而使得收卷轮4停止转动，矫直机2也同步停止使得第一滚筒12两侧的不锈钢线材将被拉紧，在第二滚筒13跟随调节盘14进行转动时，会对第一滚筒12处的不锈钢线材进行挤压并改变其形状，从而使得该处不锈钢线材将会被拉伸形变成为弯钩状；

如图5-图6所示，截断组件包括固定安装在安装架8上的固定板24，固定板24上固定安装有手指气缸23，手指气缸23与PLC控制系统信号连接，手指气缸23的两侧手指相对的一侧均对称固定安装有刀片25，两组刀片25的刀刃相对，当PLC控制系统给予手指气缸23通气，控制其手指部分做相向移动时，两组刀片25的刀刃处将会逐步移动直至接触位置，从而完成截断的动作；

初始状态下，两组刀片25处于相离位置，当第二滚筒13跟随调节盘14转动至PLC控制系统设定的转动角度时，通过PLC控制系统控制第二驱动11停止转动但并不自锁，此时刀片25的端部与第二滚筒13的外表面相切，被拉伸形变的不锈钢线材处于两组刀片25之间，第二驱动11转动停止后，通过PLC控制系统将给予手指气缸23通气信号，从而控制两组刀片25做相向移动对处于第二滚筒13表面上的不锈钢线材进行截断；

当手指气缸23带动刀片25完成截断动作后自动复位，第二驱动11也在PLC控制系统的控制下同步进行反向转动，使得调节盘14带动第二滚筒13转动到第一滚筒12上方的初始位置，此时不锈钢线材被截断，第一滚筒12上的不锈钢线材也被挤压成弯钩结构，收卷轮4上也已经卷绕定量的不锈钢线材，通过机械手将卷绕完成的收卷轮4拆下并装入空的收卷轮4；

在收卷轮4刚进行卷绕时，安装架8将会在伸缩气缸5的伸缩轴伸出的推力作用下跟随转动轴7进行顺时针转动（以图2为例），安装架8上部固定的调节盘14会贴近收卷轮4卷绕不锈钢线材的表面，随着不锈钢线材的不断卷绕，收卷轮4上的不锈钢线材将会逐渐增多，导致收卷轮4上缠绕的不锈钢线材直径不断增大，将会给予调节盘14挤压力使其通过第一滚筒12带动安装架8以及转动轴7进行逆时针转动，调节盘14的圆周方向上开设有圆弧倒角，从而方便其从不锈钢线材表面滑过，也避免对不锈钢线材表面造成损伤，PLC控制系统内固定安装有调压阀，调压阀用于控制伸缩气缸5的输入气压，使得伸缩气缸5所受到的气压始终处于稳定状态，故在卷绕的不锈钢线材对调节盘14的挤压力的作用下，安装架8将会逐步带动转动轴7逆时针转动，使得伸缩气缸5的伸缩轴被不断压入到伸缩气缸5的缸体内，从而在不锈钢线材的卷绕过程中使得第一滚筒12能够跟随卷绕圈数的增加而保持与卷绕表面的距离，从而保持卷绕张力的稳定性；

在驱动电机的输出端还安装有编码器，编码器与PLC控制系统信号连接，通过PLC控制系统设置收卷轮4收卷的圈数，当编码器检测到收卷轮4转动到该圈数时，将会控制弯钩组件启动，此时伸缩气缸5也处于完全缩回的状态，通过PLC控制系统控制伸缩气缸5在这一状态保持，安装架8上安装的各组件也完全从收卷轮4内侧脱离，从而不影响收卷轮4的更换，而当第二驱动11完成复位动作后停止，空的收卷轮4也安装完成后，PLC控制系统将控制伸缩气缸5伸出使得调节盘14贴近收卷轮4的卷绕表面，伸缩气缸5完全伸出后，PLC控制系统控制送料组件启动，矫直机2与收卷轮4也将同步启动，贴在第一滚筒12表面上弯钩状的不锈钢线材端部将会被送出至与收卷轮4的表面相接触；

而在驱动电机上将连接有变频器，收卷轮4启动时速度比送料组件的送料速度快，勾齿9的朝向与弯钩之间存在夹角，从而使得收卷轮4带动勾齿9转动从弯钩处滑过时，勾齿9将会与弯钩进入配合相勾持，弯钩将会通过勾齿9给予收卷轮4一定的转动阻力，变频器检测到驱动电机的转动阻力时，将自动控制驱动电机的转速与送料组件的送料速度一致，从而达到不锈钢线材截断后自动固定安装至空的收卷轮4上的效果，提高了不锈钢线材卷绕的自动化性能。

也可将相同圆周位置轴线方向上的勾齿9制作为一个整体，在收卷轮4圆周方向上开设有供勾齿9在收卷轮4圆周方向滑动的滑槽，在滑槽位于收卷轮4转动方向相反的一侧与勾齿9之间安装有弹簧，弹簧用于给予勾齿9与滑槽侧边贴合的力，通过在勾齿9与滑槽侧边安装接触传感器，接触传感器与PLC控制系统信号连接，当不锈钢线材端部的弯钩勾住勾齿9时，勾齿9受拉力朝收卷轮4转动的反向方向滑动，弹簧收缩，此时接触传感器检测到勾齿9与滑槽侧边相离将通过PLC控制系统自动调整驱动电机的转速，使得收卷轮4转动速度与送料组件的送料速度相适配。

根据不锈钢线材卷料设备的卷料方法包括：S1、通过弯钩组件将第一滚筒处的不锈钢线材挤压成弯钩；S2、通过截断组件将弯钩的下端截断；S3、更换新的收卷轮；S4、通过送料组件将弯钩输送至收卷轮表面与勾齿进入配合；S5、进行不锈钢线材的卷绕，直至卷绕至设定长度；S6、重复S1-S5；从而实现不锈钢线材在卷绕过程中能够自动进行截断，并且更换新的收卷轮4后能够自动将截断部位的不锈钢线材固定到收卷轮4上，从而简化安装不锈钢线材的步骤，提高不锈钢线材卷绕的自动化能力。

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)

1.一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：包括：PLC控制系统，该PLC控制系统安装在收卷机内；收卷轮（4），该收卷轮（4）安装在收卷机上，所述收卷轮（4）的圆周表面安装有多组勾齿（9）；驱动组件，该驱动组件安装在收卷机上，所述驱动组件与所述PLC控制系统信号连接，所述驱动组件用于驱动所述收卷轮（4）转动卷绕不锈钢线材；安装架（8），该安装架（8）安装在收卷机上；调节组件，该调节组件安装在所述收卷机上，所述调节组件用于控制所述安装架（8）的位置；第一滚筒（12），该第一滚筒（12）安装在所述安装架（8）上，所述第一滚筒（12）用于给予不锈钢线材涨紧力；调节盘（14），两组该调节盘（14）轴承连接在所述第一滚筒（12）的两侧；弯钩组件，该弯钩组件安装在所述安装架（8）上，所述弯钩组件用于与所述第一滚筒（12）配合将不锈钢线材局部挤压为弯钩，所述弯钩组件包括开设在所述调节盘（14）一侧的环形齿，所述安装架（8）上轴承连接有连接轴（15），所述安装架（8）上固定安装有第二驱动（11），所述第二驱动（11）与所述PLC控制系统信号连接，所述第二驱动（11）的输出端与所述连接轴（15）的一端同步传动，所述连接轴（15）的两侧均安装有一组传动齿轮（16），两组所述传动齿轮（16）分别与两组所述环形齿啮合连接；截断组件，该截断组件安装在所述安装架（8）上，所述截断组件用于截断不锈钢线材所述弯钩的一侧；送料组件，该送料组件安装在所述安装架（8）上，所述送料组件用于与所述第一滚筒（12）配合输送不锈钢线材；其中：在所述截断组件将不锈钢线材所述弯钩的一侧截断后，通过送料组件将所述弯钩输送至所述收卷轮（4）表面与所述勾齿（9）进入配合。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：所述送料组件包括轴承连接在两组所述调节盘（14）之间的第二滚筒（13），所述第二滚筒（13）的端部与所述第一滚筒（12）的端部齿轮啮合传动，所述安装架（8）上固定安装有第一驱动（10），所述第一驱动（10）与所述PLC控制系统信号连接，所述第一滚筒（12）与所述第一驱动（10）的输出端同步传动，所述第一滚筒（12）与所述第二滚筒（13）之间用于夹持不锈钢线材。

3.根据权利要求2所述的一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：所述第一滚筒（12）为柔性材质，所述第二滚筒（13）为刚性材质。

4.根据权利要求3所述的一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：所述截断组件包括安装在所述安装架（8）上的固定板（24），所述固定板（24）上固定安装有手指气缸（23），所述手指气缸（23）与所述PLC控制系统信号连接，所述手指气缸（23）的两侧手指部上均安装有刀片（25），所述手指气缸（23）适于在通气时控制两组所述刀片（25）进行截断动作。

5.根据权利要求4所述的一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：所述调节组件包括转动连接在收卷机上的伸缩气缸（5），收卷机的一侧轴承连接有转动轴（7），转动轴（7）的一侧固定安装有传动板（6），所述传动板（6）远离所述转动轴（7）的一端与所述伸缩气缸（5）的伸缩端转动连接，所述转动轴（7）的一端与所述安装架（8）远离所述第一滚筒（12）的一端固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：所述调节盘（14）的圆周方向上设置有圆弧倒角。

7.根据权利要求1所述的一种不锈钢线材卷料设备，其特征在于：所述勾齿（9）的朝向与所述弯钩之间存在夹角。

8.根据权利要求1-7所述的一种不锈钢线材卷料设备的卷料方法，其特征在于：所述卷料方法包括：S1、通过弯钩组件将第一滚筒处的不锈钢线材挤压成弯钩；S2、通过截断组件将弯钩的下端截断；S3、更换新的收卷轮；S4、通过送料组件将弯钩输送至收卷轮表面与勾齿进入配合；S5、进行不锈钢线材的卷绕，直至卷绕至设定长度；S6、重复S1-S5。