CN202508690U - 一种恒张力高速绕线机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种恒张力高速绕线机，包括：控制装置，绕线电机，排线电机，排线轴，绕线出线轮，绕线轮，张力控制装置；所述控制装置用于控制绕线电机，排线电机及张力控制装置，以达到高速恒张力绕线控制；所述张力控制装置包括：摆杆，压力气缸，压力检测装置；所述压力检测装置与控制装置电连接，所述压力检测装置与绕线轮一端接触连接，用于检测绕线轮的压力变化；所述绕线出线轮连接于排线轴上，并可在排线轴上移动；所述控制装置与绕线电机，排线电机及张力控制装置电连接。本恒张力高速绕线机具有可以在不使用高速伺服的情况下，达到高速绕线的速度，且通过调节气压值达到控制弹性线的张力的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种弹性线的绕线装置，尤其是指一种高速绕线和恒张力绕线的绕线机。
背景技术
目前，已知的绕线机由机械结构部分，电气控制部分，气路部分等组成。其中机械部分有绕线机构，排线机构，剪线机构等组成。其中最重要的绕线机构，排线机构均由伺服电机加传动机构组成。伺服电机优点有很多。但是高速运行的伺服电机型号少而且价格昂贵。故由伺服系统组成高速绕线机少而价格昂贵。而且线的张力要由张力器来提供，张力器在控制粗线(例如钢丝)的张力是不稳定。
发明内容
为了解决绕线机的高速绕线的问题，本实用新型提供了一种技术方案，该方案不仅能高速绕线，而且能对弹性线提供恒定张力。
本实用新型的技术方案为：一种恒张力高速绕线机，包括：控制装置，绕线电机，排线电机，排线轴，绕线出线轮，绕线轮，张力控制装置；
所述控制装置用于控制绕线电机，排线电机及张力控制装置，以达到高速恒张力绕线控制；
所述张力控制装置包括：摆杆，压力气缸，压力检测装置；所述压力检测装置与控制装置电连接，所述压力检测装置与绕线轮一端接触连接，用于检测绕线轮的压力变化；
所述绕线出线轮连接于排线轴上，并可在排线轴上移动；
所述控制装置与绕线电机，排线电机及张力控制装置电连接；
进一步的所述恒张力高速绕线机还包括变频器，所述控制装置与变频器电连接，所述变频器与绕线电机及压力检测装置电连接；
进一步的所述绕线电机带有编码器，所述编码器与控制装置电连接，用于检测绕线电机转速及位置并反馈给控制装置或变频器；
进一步的所述绕线电机为交流异步电机；
进一步的所述排线电机为步进电机或伺服电机；
进一步的所述压力检测装置为旋转电位器；
进一步的所述绕线电机与绕线轮通过联轴器连接，所述排线电机与绕线轮通过联轴器连接；
进一步的所述排线轴为丝杆，并在排线极限位置带有丝杆固定点。
本恒张力高速绕线机的控制方法为：绕线电机采用异步交流电机，由变频器控制其运动。在交流异步电机的尾端装一个编码器。系统通过编码器反馈信号可以得到绕线电机的速度，位置。从而排线电机跟随绕线电机精密排线运动。弹性线的张力则由气压来产生的，摆杆的一端嵌入一个压力可调的气压管道里，线在摆杆的圆端头卷半圈，然后缠在绕线电机上，在气压气缸打开情况下，摆杆受到气压作用会产生一个向下的恒力，摆杆会向下摆动，而摆杆的另外一端链接滑动变阻器，当摆杆摆动时会带动滑动变阻器输入一个对应的电压，该电压接入到绕线变频器的控制端口，该端口的电压值对应绕线电机的转速。只要调节好变频器的数值，即可达到线的张力控制。
本实用新型的有益效果为：可以在不使用高速伺服的情况下，达到高速绕线的速度，且通过调节气压值达到控制弹性线的张力。
附图说明
图1为恒张力高速绕线机示意图。
图2为恒张力高速绕线机张力控制的原理图。
图3为摆杆工作的原理图。
图中：101表示联轴器；102表示丝杆；103表示丝杆固定点；104表示绕线出线轮；105表示丝杆固定点；106表示伺服传动皮带；107表示排线电机；108表示联轴器；109表示弹性线；110绕线轮；111表示压力气缸；112表示绕线电机传动皮带；113表示绕线电机；114表示散热风扇；115表示编码器；201表示绕线轮；202表示绕线出线轮；203表示滚动轮；204表示滚动轮；205表示压线气缸；206表示滚动轮；207表示滚动轮；208表示摆杆；209表示滚动轮；210表示送线轮；211表示弹性线；301表示气压调节阀；302表示气压管道；303表示滑动活塞杆；304表示摆杆头；305表示活塞杆固定点；306表示摆杆；307表示旋转电位器。
具体实施方式
一种恒张力高速绕线机，包括：控制装置，绕线电机，排线电机，排线轴，绕线出线轮，绕线轮，张力控制装置；
所述控制装置用于控制绕线电机，排线电机及张力控制装置，以达到高速恒张力绕线控制；
所述张力控制装置包括：摆杆，压力气缸，压力检测装置；所述压力检测装置与控制装置电连接，所述压力检测装置与绕线轮一端接触连接，用于检测绕线轮的压力变化；
所述绕线出线轮连接于排线轴上，并可在排线轴上移动；
所述控制装置与绕线电机，排线电机及张力控制装置电连接；
进一步的所述恒张力高速绕线机还包括变频器，所述控制装置与变频器电连接，所述变频器与绕线电机及压力检测装置电连接；
进一步的所述绕线电机带有编码器，所述编码器与控制装置电连接，用于检测绕线电机转速及位置并反馈给控制装置或变频器；
进一步的所述绕线电机为交流异步电机；
进一步的所述排线电机为步进电机或伺服电机；
进一步的所述压力检测装置为旋转电位器；
进一步的所述绕线电机与绕线轮通过联轴器连接，所述排线电机与绕线轮通过联轴器连接；
进一步的所述排线轴为丝杆，并在排线极限位置带有丝杆固定点。
本恒张力高速绕线机的控制方法为：绕线电机采用异步交流电机，由变频器控制其运动。在交流异步电机的尾端装一个编码器。系统通过编码器反馈信号可以得到绕线电机的速度，位置。从而排线电机跟随绕线电机精密排线运动。弹性线的张力则由气压来产生的，摆杆的一端嵌入一个压力可调的气压管道里，线在摆杆的圆端头卷半圈，然后缠在绕线电机上，在气压气缸打开情况下，摆杆受到气压作用会产生一个向下的恒力，摆杆会向下摆动，而摆杆的另外一端链接滑动变阻器，当摆杆摆动时会带动滑动变阻器输入一个对应的电压，该电压接入到绕线变频器的控制端口，该端口的电压值对应绕线电机的转速。只要调节好变频器的数值，即可达到线的张力控制。
实施例：
在图1中，绕线电机(113)由变频器控制其转速，绕线电机带动皮带运转，皮带通过联轴器(108)带动绕线轮(110)高速转动。弹性线(109)以一定的张力绕在绕线轮上。通过编码器(115)反馈得到绕线电机的转速等信息(即绕线轮)，编码信号进入控制系统，经过运算处理，控制器精确地控制排线电机(107)进行排线，其中排线电机为伺服电机。排线电机(107)带动皮带(106)转动，通过联轴器(101)带动丝杆(102)左右运动，丝杆(102)带动绕线出线轮(104)进行精确的排线。
在图2所示实施例中，弹性线(211)是经过送线大轮(210)向后面送线的。送线大轮子(210)是变频电机带动起转动送线的，送线电机是由变频器进行控制的。线经过滚动轮子(209)后在气压摆杆(208)的圆形头绕半圈，然后经过滚动轮(206)和滚动轮(207)卷在滚动轮(204)上一角度，压线气缸(205)可以把线压住在压线滚轮(204)上。线再经过滚动轮子(203)到达出线轮(202)上，经过出线轮后线就是紧密排列在一起的了，最后弹性线以一定的张力绕在绕线轮(201)上。
在图3所示的实施例中，气压由气压进口进入，经过气压调节阀(301)的调节可以控制气压管道(302)的气压值，管道的气压通过对活塞杆(303)的作用对摆杆(306)产生相应的向下的恒力。当摆杆(306)摆动时，滑动活塞杆(303)是通过杆固定点(305)来调节其位置达到产生相应恒力的。摆杆(306)摆动时，通过摆杆固定点(308)作用在旋转电位器(307)上使旋转电位器(307)转过相应角度，从而输入一个相应的电压值到变频器，变频器通过电压值控制绕线电机的转速以达到摆杆与绕线轮的平衡。
尽管已经参考实施例及附图，对本实用新型的一种恒张力高速绕线机进行了说明，但是上述公开的内容仅是为了更好的了解本实用新型，而不是以任何方式限制权利要求的范围，故凡依本实用新型专利申请范围所述的结构、特征及原理所作的等化或修饰，均包括于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种恒张力高速绕线机，其特征在于，所述恒张力高速绕线机包括：控制装置，绕线电机，排线电机，排线轴，绕线出线轮，绕线轮，张力控制装置；
所述控制装置用于控制绕线电机，排线电机及张力控制装置，以达到高速恒张力绕线控制；
所述张力控制装置包括：摆杆，压力气缸，压力检测装置；所述压力检测装置与控制装置电连接，所述压力检测装置与绕线轮一端接触连接，用于检测绕线轮的压力变化；
所述绕线出线轮连接于排线轴上，并可在排线轴上移动；
所述控制装置与绕线电机，排线电机及张力控制装置电连接。
2.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于，所述恒张力高速绕线机还包括变频器，所述控制装置与变频器电连接，所述变频器与绕线电机及压力检测装置电连接。
3.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于：所述绕线电机带有编码器，所述编码器与控制装置电连接，用于检测绕线电机转速及位置并反馈给控制装置或变频器。
4.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于：所述绕线电机为交流异步电机。
5.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于：所述排线电机为步进电机或伺服电机。
6.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于：所述压力检测装置为旋转电位器。
7.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于：所述绕线电机与绕线轮通过联轴器连接，所述排线电机与绕线轮通过联轴器连接。
8.如权利要求1所述恒张力高速绕线机，其特征在于：所述排线轴为丝杆，并在排线极限位置带有丝杆固定点。
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