CN202729486U - 自动缠绕机 - Google Patents

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杨科惠
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Emwye Low Temperature Biological Equipment Chengdu Co ltd
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Abstract

本实用新型公开一种自动缠绕机，包括纵向缠绕机构和横向回转机构，所述纵向缠绕机构包括纵向支架、回绕电机以及回绕臂，所述回绕臂通过回绕电机设置在纵向支架上；所述横向回转机构包括横向底座、回转电机以及回转主轴，所述回转主轴通过回转电机设置在横向底座上，回转主轴的上端设置有目标缠绕工件。本实用新型通过设置纵向缠绕机构和横向缠绕机构，使目标缠绕工件能够始终在两个缠绕机构工作面相交的中心位置转动，实现目标缠绕工件的自动缠绕。由于纵向缠绕机构中的回绕臂设置有两个相互间隔的缠绕辊，缠绕辊能同时在一个回绕面输送两组缠绕材料，实现缠绕材料的自动合卷。整个过程均为自动化操作，减轻了工人的工作强度，提高了生产效率。

Description

自动缠绕机
技术领域
本实用新型涉及机械设备技术领域，具体为一种自动缠绕机。
背景技术
在制备气体的企业中，气体的存储需要特殊的存储罐，尤其是对于液态气体。由于液态气体的温度很低，所以对于存储罐的一个重要安全指标是绝热性能。以氮气为例，氮的沸点是77K（-196℃），也就是说，在正常大气压下温度低于零下196摄氏度氮气就会形成液氮，虽然在高压环境下，液氮获取的温度相对较高，但是也仅仅是相对正常大气压下的-196℃。为了防止由于存储罐绝热性能差而引发的安全事故，存储罐绝热性能必须要完全达到安全要求。所以，在存储罐自身达到绝热要求的前提下，为了进一步提升绝热效果，会在存储罐的外壁上用绝热材料制成的缠绕材料，对罐体进行一个全方位的缠绕，以达到绝热的目的。
存储罐的缠绕，首先需要对缠绕材料实现合卷，以此增强缠绕材料对存储罐的绝热作用。但是，现有对于缠绕材料的合卷大多采用手工操作的方式，即在备料时，工人需要将两股缠绕材料进行合卷，合卷的速度完全取决于工人操作的熟练度，这样便会直接影响到存储罐的缠绕效率。当缠绕材料合卷完成后，开始进行对存储罐进行缠绕，但是以目前的缠绕装置并没有断点识别能力，所以当缠绕材料在工作时因为拉力过大而产生断裂时，缠绕装置依然会继续工作，工人若没有及时发现，对生产效率又会产生进一步的不利影响。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供一种自动缠绕机，能够实现缠绕材料的自动合卷以及目标缠绕工件的自动缠绕，极大减轻工人的工作强度，显著提高工作效率。
为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是，一种自动缠绕机，包括纵向缠绕机构和横向回转机构，所述纵向缠绕机构包括纵向支架、回绕电机以及回绕臂，所述回绕电机设置在纵向支架上，回绕电机的动力输出轴与纵向支架垂直，该动力输出轴与回绕臂的中点轴承连接，回绕臂的两端分别设置有缠绕辊，回绕电机驱动回绕臂带动缠绕辊在竖直平面回绕，形成回绕面；所述横向回转机构包括横向底座、回转电机以及回转主轴，所述回转电机设置在横向底座上，回转电机的动力输出轴与横向底座之间形成夹角，夹角所处的平面与水平面以及回绕面相互垂直，所述回转主轴的下端与回转电机的动力输出轴同轴连接，回转主轴的上端设置有目标缠绕工件，回转主轴通过回转电机的驱动使目标缠绕工件回转，目标缠绕工件始终以回绕面的中心为对称点形成中心对称。
所述纵向支架上设置有滑轨，所述回绕电机与滑轨之间形成滑动连接。
所述滑轨上设置有提升电机，该提升电机与所述回绕电机之间传动连接，提升电机带动回绕电机以及回绕臂沿滑轨共同移动。
所述横向底座上设置有滑道，所述回转电机与滑道之间形成滑动连接。
所述滑道上设置有位移平台，位移平台与滑道形成滑动连接，所述回转电机设置在该位移平台上。
所述滑道上设置有调节丝杆，该调解丝杆的一端设置在滑道上，另一端与所述位移平台螺纹连接，调节丝杆的调节方向与滑道导向一致。
所述位移平台上设置有回转平台，所述回转电机设置在该回转平台上，所述位移平台对应滑道的两侧分别设置有圆弧形滑槽，回转平台通过滑块与圆弧形滑槽滑动连接，用以调整目标缠绕工件的角度，所述圆弧形滑槽的圆心为所述回绕面的中心。
所述回转电机的动力输出轴与横向底座之间形成夹角的大小为60°~90°。
所述回绕臂上靠近缠绕辊的位置设有阻尼器，该阻尼器用于调整缠绕过程中的松紧程度。
所述回绕臂上设置有断头感应器，该断头感应器与外部的控制设备电信号连接。
与现有技术相比，本实用新型通过设置纵向缠绕机构和横向缠绕机构，使目标缠绕工件能够始终在两个缠绕机构工作面相交的中心位置转动，实现目标缠绕工件的自动缠绕。同时，由于纵向缠绕机构中的回绕臂设置有两个相互间隔的缠绕辊，缠绕辊能同时在一个回绕面输送两组缠绕材料，实现缠绕材料的自动合卷。整个过程均为自动化操作，减轻了工人的工作强度，提高了生产效率。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的俯视图。
图中：1、控制箱，2、提升电机，3、纵向支架，4、滑轨，5、回绕电机，6、回绕臂，7、阻尼器，8、缠绕辊，9、目标缠绕工件，10、回转主轴，11、回转电机，12、位移平台，13、滑槽，14、调节丝杆，15，横向底座，16、回转平台，17、滑道。
具体实施方式
本实用新型的核心思路是，设置纵向缠绕机构和横向缠绕机构，以实现对缠绕材料进行自动合卷的同时，还能够为目标缠绕工件进行自动缠绕。
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
参见图1，一种自动缠绕机，包括两大组成部分，分别是纵向缠绕机构和横向回转机构。下面对这两个机构分别进行说明，具体如下：
纵向缠绕机构，包括纵向支架3、回绕电机5以及回绕臂6。其中，回绕电机5设置在纵向支架3上，回绕电机5动力输出轴的方向与纵向支架3垂直，即与水平面平行。动力输出轴与回绕臂6的中点通过轴承连接，回绕臂6的两端分别固定有平行于水平面的相同横杆，横杆的端头设置有缠绕辊8。通过上述结构可知，回绕电机5可驱动回绕臂6，进而带动两个缠绕辊8在竖直平面内回绕，形成一个回绕面，该回绕面为圆形。
由于目标缠绕工件9拥有不同的型号，所以在纵向缠绕机构中的纵向支架3上设置一副滑轨4，回绕电机5与滑轨4之间形成滑动连接。滑轨4上还设置限位构件，例如锁紧螺栓、棘轮锁等用于限制定位回绕电机5在滑轨4上的位置。
为了使纵向缠绕机构更加自动化，可以在纵向支架3上设置提升电机2，该提升电机2与回绕电机5之间通过传动机构连接，通过提升电机2的提升能够使回绕电机5沿滑轨4上下移动。
另外，由于纵向缠绕机构是输送缠绕材料、完成合卷的主要部件，又因为缠绕材料在缠绕过程中有可能因为局部受力不均而断裂，所以需要在纵向缠绕机构上设置一个断头感应器，断头感应器与控制箱1电信号连接。当缠绕材料断裂时，断头感应器能够将探测到的断裂信号发送给控制箱1，控制箱1收到信号后及时的停止正在运转的机器。这样的设置，确保操作人员能够实时观察缠绕材料的工作情况，避免了操作人员因人为观察出现的遗漏。另外，当多台机器上缠绕材料同时断裂，由于机器及时停止工作，能为操作人员提供充足的接头时间，避免在慌乱中出现的工作失误，降低了工作强度。
回绕臂6靠近缠绕辊8的位置设有阻尼器7，该阻尼器7与缠绕辊8之间通过一根支架相连接，阻尼器7受到外部信号的控制可用于调整缠绕的松紧程度。
横向回转机构，包括横向底座15、回转电机11以及回转主轴10。其中，回转电机11设置在横向底座15上，回转电机11的动力输出轴与回转主轴10的下端相连，回转主轴10的上端则设置目标缠绕工件9。
需要说明的是，由于纵向缠绕机构中的回绕臂6是在竖直平面内进回绕转动，所以缠绕辊8所形成回绕面的角度是固定不变的，始终为竖直状态。为了不让缠绕材料只在目标缠绕工件9的一个面上进行缠绕，则要求目标缠绕工件9必须具有一定角度的横向回转。对应的结构是：回转电机11的动力输出轴与横向底座15之间形成一定的夹角，由于回转主轴10与动力输出轴连接，同时回转主轴10上还设置有目标缠绕工件9，所以目标缠绕工件9与水平面之间也就形成了一定的夹角。该夹角所处的平面与水平面以及回绕面相互垂直。该夹角的大小为60°~90°。在目标缠绕工件9进行回转的过程中，目标缠绕工件9始终以回绕面的中心为对称点形成中心对称。通过上述结构，完全能够实现对目标缠绕工件9进行的缠绕工作。
为了适应不同型号的目标缠绕工件9，故在横向底座15上设置滑道17，回转电机11的下方相对设置一个位移平台12，该位移平台12与滑道17形成滑动连接。位移平台12在滑道17上的滑动以及定位是通过调节丝杆14来实现。该调节丝杆14的一端设置在滑道17上，另一端则与位移平台12螺纹连接，调节丝杆14的调节方向与滑道17导向一致。放松或旋紧调节丝杆14，则能够对东位移平台12在滑道17上的相应移动。
在生产过程中，需要对目标缠绕工件9进行全面的缠绕，这就要求目标缠绕工件9在进行横向回转时应当不断改变与水平面之间的夹角。为了实现这一目的，在位移平台12上又增设了回转平台16，此时回转电机11应当设置在该回转平台16上。在位移平台12对应滑道17的两侧分别设置有圆弧形滑槽13，回转平台16相对的两端通过滑块与圆弧形滑槽13实现滑动连接。该圆弧形滑槽13的圆心为纵向缠绕机构中回绕面的中心。该圆弧形滑槽13所相对工件回转轴夹角为60°~90°。
在上述对于纵向缠绕机构以及横向缠绕机构的分别描述中，每一个机构都涉及至少一个电动设备，这些电动设备均受控制箱1的控制。纵向缠绕结构中的提升电机2、回绕电机5、阻尼器7、断头感应器以及横向回转机构中的回转电机11分别与控制箱1电信号连接，电信号最终输送到外部控制操作面板上，通过控制面板可以临时性调整各参数（机器重启后恢复原设置），各参数的设置如需永久性改变需要通过连接电脑改变参数设置。通过对控制箱1中各参数的设定，可确定提升电机2提升的高度、回绕电机5回绕的转速、阻尼器7对缠绕辊8松紧度的调节以及回转电机11的转速，实现对目标缠绕工件9的预期缠绕。通过断头感应器发送的缠绕材料断头信号，实现对缠绕过程顺利的保证。
综上所述，本实用新型能够很好的完成缠绕材料的自动合卷，以及对目标缠绕工件9的自动缠绕。
另外，由于本实用新型以不同的缠绕方式完成缠绕，所以针对缠绕的后续工序也发生了简化。按照现有技术，手工缠绕完成后需要包覆一层覆盖膜以及用玻璃纤维带困扎缠绕后的完成产品。而经由本实用新型进行缠绕的工件可直接用铝箔胶带固定缠绕末端即可。
本实用新型的缠绕效率极高。人工缠绕至少15个工人才能完成的生产任务，使用本实用新型6个人就可以完成。特别是对于大型的产品包覆优势体现更为明显，本实用新型各缠绕机构转速一定的前提下，包覆1升的容器和包覆100升的容器耗时是相同的，这是人工缠绕所不能比较的。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动缠绕机，其特征在于：包括纵向缠绕机构和横向回转机构，所述纵向缠绕机构包括纵向支架、回绕电机以及回绕臂，所述回绕电机设置在纵向支架上，回绕电机的动力输出轴与纵向支架垂直，该动力输出轴与回绕臂的中点轴承连接，回绕臂的两端分别设置有缠绕辊，回绕电机驱动回绕臂带动缠绕辊在竖直平面回绕，形成回绕面；所述横向回转机构包括横向底座、回转电机以及回转主轴，所述回转电机设置在横向底座上，回转电机的动力输出轴与横向底座之间形成夹角，夹角所处的平面与水平面以及回绕面相互垂直，所述回转主轴的下端与回转电机的动力输出轴同轴连接，回转主轴的上端设置有目标缠绕工件，回转主轴通过回转电机的驱动使目标缠绕工件回转，目标缠绕工件始终以回绕面的中心为对称点形成中心对称。
2.如权利要求1所述的自动缠绕机，其特征在于：所述纵向支架上设置有滑轨，所述回绕电机与滑轨之间形成滑动连接。
3.如权利要求2所述的自动缠绕机，其特征在于：所述滑轨上设置有提升电机，该提升电机与所述回绕电机之间传动连接，提升电机带动回绕电机以及回绕臂沿滑轨共同移动。
4.如权利要求1所述的自动缠绕机，其特征在于：所述横向底座上设置有滑道，所述回转电机与滑道之间形成滑动连接。
5.如权利要求4所述的自动缠绕机，其特征在于：所述滑道上设置有位移平台，位移平台与滑道形成滑动连接，所述回转电机设置在该位移平台上。
6.如权利要求5所述的自动缠绕机，其特征在于：所述滑道上设置有调节丝杆，该调节丝杆的一端设置在滑道上，另一端与所述位移平台螺纹连接，调节丝杆的调节方向与滑道导向一致。
7.如权利要求4所述的自动缠绕机，其特征在于：所述位移平台上设置有回转平台，所述回转电机设置在该回转平台上，所述位移平台对应滑道的两侧分别设置有圆弧形滑槽，回转平台通过滑块与圆弧形滑槽滑动连接，用以调整目标缠绕工件 的角度，所述圆弧形滑槽的圆心为所述回绕面的中心。
8.如权利要求1所述的自动缠绕机，其特征在于：所述回转电机的动力输出轴与横向底座之间形成夹角的大小为60°~90°。
9.如权利要求1所述的自动缠绕机，其特征在于：所述回绕臂上靠近缠绕辊的位置设有阻尼器，该阻尼器用于调整缠绕过程中的松紧程度。
10.如权利要求1所述的自动缠绕机，其特征在于：所述回绕臂上设置有断头感应器，该断头感应器与外部的控制设备电信号连接。 
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