CN2034882U - 菱形金属网自动编、锁设备 - Google Patents

Abstract

菱形金属网自动编织、锁边设备，由电动机头箱分别带动绕丝胎具、断丝机构、串网机构、步进机构、锁边机构、定位机构和卷网机构等。从原材料(金属丝)到菱形金属网成品全部自动完成；网孔规格、锁边形式均可连续调整。电气部分采用集成电路无触点程序控制、监控、显示齐全、结构紧凑、工作可靠。

本实用新型为全自动设备，不仅生产率高，而且产品质量好，节省原材料。

Description

本实用新型涉及一种金属丝编网设备，特别适用于编织菱形金属网。

现在菱形金属网编织使用简单机具绕丝，人工对螺距，穿丝成网按视觉观察绕丝长度、人工操作停机、手工剪断、手工锁边，劳动强度大，生产效率低，成网质量差，不能满足目前生产中的大产量需求。

本实用新型的任务是提供一种将金属丝经压丝、绕丝、断丝、编网、锁边、步进、串网、卷网可连续自动编织金属网的设备。

本实用新型内容、压丝机构208由上、下压滚和导向滚组成，上压滚装在开启架的长槽里，通过偏心轮机构、弹簧对金属丝加压。解锁、绕丝锁定机构由带锁定状态监视传感器101的锁定电磁铁96、绕丝轴213、电磁离合器90、光电计数传感器104和同轴的制动定位盘组成。214轴的解锁、间歇力矩输出和锁定机构由电磁离合器91、带有锁定状态监视传感器102的锁定电磁铁94、位置传感器105和同轴的定位制动盘组成。215轴的解锁、间歇力矩输出和锁定机构由电磁离合器92，带有锁定状态监视传感器103的锁定电磁铁95，位置传感器106和同轴制动定位盘组成。由两端为不完全齿的主动及被动三联齿轮38和39啮合，不完全齿轮带动剪臂齿轮（条）40、41组成错剪强迫复位断丝机构。杆42、43、44和45组成可调步距、轨迹的推、拉网片步进机构。端面凸轮29、27交替推动中间凸轮28带动摆动放大机构33使前网架滑板交替移动，由传感器107、108监视并能用限位螺钉调整其串网行程和位置的串网机构。由两个齿轮19，其上各有一拔销，互成180°，分别拨动具有内径向凸轮的扇形齿轮22、24，带动固定和活动扇形齿轮23、25，使传动轴80和拨轴带动与串网同步的死压爪组36、活压爪组35同时相向摆动的换压网丝机构；电磁铁97（98）推动顶杆，顶出结合销使齿轮47与结合器盘分离，齿轮48，轴62不转，锁边暂停一次，结合销靠压缩弹簧复位的分网片机构。由凸轮49（52）、从动件、定位销和复位弹簧组成可调退出定位时间的网定位机构。不完全齿轮63或由柄与有偏心轴的小齿轮64啮合，带动滑块65、齿条66往复移动，使固定在支座上的定位块伸入网孔胀紧定位并经齿轮67、68使齿条69、70放大行程，组成扣头或弯头的双动作锁边机构。绕丝计数、位置监测、解锁状态监视由光电传感器实现；程控监控箱由下列电路组成：按工位确定绕丝圈数和绕丝、断丝、锁边轴缓冲锁定的可予调程序控制电路，锁定电磁铁和电磁离合器间安全闭锁电路，带复位控制的故障显示、告警及自动停机电路，自动运行与手动单工序相互闭锁的自动／手动转换电路，计数及工况显示电路，运行／暂停控制电路。

本实用新型由盘丝到成网连续自动生产，减轻了工人的劳动强度，其控制部分采用集成电路无触点程序控制，并设有显示装置、保护装置，各工位动作准确可靠，从根本上保证了产品的高质量，生产效率大为提高。

下面结合附图说明本实用新型的实施例。

本实用新型是实现图6所示菱形金属网编织、锁边的全部工序自动化新型设备。

现有菱形金属网生产效率低、质量差、浪费材料、劳动繁杂，对大批量矿山用网某些工艺难以完成。该种网已投入采矿新工艺工业试验和其他方面广泛应用。已证实其优越性。因此，研制自动编、锁网设备及工艺，为大面积推广使用，创造高效益势在必行。

菱形金属网主要参数见图6。单丝直径φA，螺距S，节高C，网片宽度H和锁边形式，可按需要选取和设计。

菱形金属网编织由原包装金属盘丝→压丝 (A)/() 绕丝成形Ⅰ（编网）→换压网Ⅰ→断丝Ⅰ→前网步进Ⅰ→串网Ⅰ→绕丝成型Ⅱ（编网）→换压网丝Ⅱ→断丝Ⅱ→前网步进Ⅱ→串网Ⅱ (A)/(B) 网锁边→网前、后定位退出→网后步进（卷网）→网前、后定位复位→网端停止锁边一次→网前、后定位退出→网后步进（卷网）→网前、后定位复位 ()/(B) 。为缩短程序时间和均衡电机功率消耗，锁边工艺排在串网Ⅱ之后，A、B两个工艺程序并行。

“单网丝”自动工艺程序见框图4；“网片”自动工艺程序见框图5。单边框仅表示电气程序，双边框表示有机械动作程序，虚线箭头表示有机械延续联锁，虚线框表示程序执行动力。

本实用新型的传动系统见图3，由电动机201经皮带传至机头箱上的211轴；分别通过齿轮1、2、3和7、8、9的啮合，由于电磁离合器90的吸合，其右侧齿轮10与11啮合将运动传给213轴，经213轴右端带动绕丝胎具209进行绕丝。

经轴212右侧的齿轮12通过介轮13、14、15经齿轮15、16啮合，电磁离合器11（吸合状态）将运动传至轴214；通过轴214上的齿轮38传至断丝机构203。经轴214上的齿轮18将运动传至前网架205，由齿轮18经双联齿轮19与齿轮20将运动传至轴81；轴81端部装有四连杆机构，即通过杆42、43、44和45实现前网步进。由轴81上的齿轮20带动齿轮26、30，其上分别制有凸轮29、27；拨动中间凸轮28实现前网架串网。由双联齿轮20带动拨盘经拨销21分别拨动带内凸轮槽的扇形齿轮，它们分别带动轴80上的23、轴137上的25，轴80、137分别带动压爪36、35实现换压网丝。通过齿轮16、17啮合，经电磁离合器92（吸合状态）将运动传至轴215，轴215通过凸轮49实现后网网孔定位；轴215上的齿轮47经48传到轴62，带动齿条66经齿轮67、68分别带动冲头齿条70、69进行金属网锁边。通过齿轮63、64啮合带动滑块65使胀紧块工作。轴215上的链轮50传动51经同轴的凸轮52实现后网网孔定位。与链轮51同轴的齿轮53和54啮合带动四连杆机构即杆55、56、57实现后网步进。与链轮51同轴的链轮58带动链轮59、经与链轮59同轴的齿轮60经齿轮61带动卷网轴工作。

压丝机构见图7，111为一对金属丝导向滚，112为上压滚、装在开启架225的长槽里，由弹簧224偏心轮114通过上压滚112对金属丝加压，开启架225与体222通过销轴221可拆卸连接。

由于机头箱202中的213轴转动，通过209胎具绕丝成形，在前网架滑板上编织成网，按给定圈数和在360°内某一角度准确制动定位。见结构图8，MFZ1电磁铁96得电吸合，压缩弹簧115、推杆116、117，使定位块118压向制动盘119斜面，最后滑到挡块120准确定位－锁定。反之电磁铁96释放，靠弹簧贮能复位－解锁。锁边轴215用图3中95MFZ1电磁铁，作用与此相同。

轴214断丝惯性大，见图9，必须克服定位盘122给棘爪121较大压力。MFZ1电磁铁94得电吸合，推开棘爪一解锁。靠扭簧弹力使棘爪121复位－锁定。

错剪断丝机构203的剪臂为强迫复位或弹力复位方式。结构有两种，见图10、图11。由断丝轴214带动主、被动齿轮38、39，把力矩传给剪臂41、40。主、被动为不完全齿轮啮合，使剪臂41、40刀刃交替闭合并强迫复位。完成剪臂换位摆动方式或往复式工作。若去掉复位齿，加复合弹簧123和橡胶弹性材料可用弹力复位。

前网架205是连续自动编织工位，实现前网步进、串网和压网丝。由断丝轴214传动，其每转工序分配见图12。主要功能机构有部件125、部件129、部件131，见前网架局部视图14。

部件125为左右各一套，由42、43、44、45杆构成的四连杆机构作为前网架的步进机构见局部视图15。用螺钉126、杆42偏心量调整步距，使工作一次推进一根网丝－步进。拨销127高度，相距宽度和位置用调整螺母128和换拨销或调整滑板来实现。

部件129是使固定网丝的滑板串网机构，见局部视图16。轴齿20通过30、26使端面凸轮29、27转动，从而推动中间双面凸轮28带动拨叉或扇形齿轮33绕心轴P摆动，推动滑板往复移动一串网。

滑板串网行程 (S)/2 和位置用图14中与滑板连接的螺钉130调整。

部件131为换压网丝机构，分为动力部分图17和执行部分图18。

图  17齿轮131转动，带动拨销21拨动有径向内凸轮22、24的扇形齿轮绕支点132的销轴133摆动，其啮合的扇形齿轮23和用键134连接的轴135一起摆动；齿轮131使扇形齿轮25绕轴135摆动。由于销轴21安装位置相反，所以扇形齿轮24、23同时相向摆动，且摆角得到放大。

局部视图18压网执行部分，滑动连结套136使轴80与图17中轴135滑动连接，轴80摆动，带动固定其上的一组死压爪36换压网丝；拨杆137由图17的活动扇形齿轮25带动，与其相连一组活压块35，带动绕轴80摆动的活压爪35换压网丝。

自动编织要求网丝稳定，必须牢固地压在滑板上一并串网。所以总有一组压爪压住网丝。因此死、活压爪必须与串网滑板同步，由固定在滑板上支架138、销139带动轴80、死压爪组与串网同步；活压块35通过固定在滑板上的导向板140与串网同步。

后网架206为网端锁边工位和完成后网片按A向步进之卷网工序。图19有前、后定位机构141，后步进机构144，锁边机构152，网片分段机构145，自重式压网滚156。由锁边轴215传动，其各机构工序分配见图13。

前定位机构141左右各一组，见图20。由轴215上的凸轮49，推动滚轮142，使定位挡销143压缩弹簧后移退出网孔，当下一网孔刚要到位，定位挡销143立刻复位。

后步进机构144左右各一组与141结构相同。

网片分段机构145是插销式结合器左右各一组，见图21，结合器盘146与轴215用键147连接，不完全齿轮47由弹性结合销148与结合器盘146连接，当根数达到给定值，电磁铁97得电，顶销149顶出结合销148，齿轮47停转，锁边机暂停工作一次，网片间两根网丝不锁边。反之，弹簧150、151使结合销148复位。

锁边机152左右各一台，实现图6扣头或弯头式锁边。其结构见局部剖视图22，由花键轴62输入，经轴62上左右两端的不完全齿轮分别带动具有偏心轴的齿轮153、64，使主动齿条66、滑块65往复运动。固定在65上的支坐154，使定位块155伸入菱形网孔，受弯板156限位，使网孔胀紧定形，主动齿条66经传动放大，使装有冲头的齿条69、70按导向孔运动，完成扣头或弯头等形式锁边。定位块155和冲头齿条69、70工序分配见图23。

定位块155与网孔相对位置在网宽方向用花键轴62插入长度调整；冲头、定位块极限位置由支坐154和冲头尺寸调整。定位块形状按网孔更换。

在前、后网架上（图19）有带限位块156和装橡胶圈的弹性自重式辅助压网滚，见图24。

连续绕丝成形和金属间摩擦产生大量热，由冷却系统210冷却润滑。另外附有可调整阻力的金属丝被动式放线盘和卷网机构。

电控部分由主电机及冷却泵电机控制电路（见图25），程序控制电路和各种传感器组成。

用高抗干扰（HTL）集成元件组装的程序控制电路经光电耦合电路控制可控硅的导通和关断，即可按程序要求控制各执行元件（图3电磁离合器90、91、92，锁定电磁铁94、95、96，以及停止锁边电磁铁97、98）的吸合和断电。

根据自动编网要求，自动控制程序框图如图26，程序控制电路见图27。

程控电路装于监控箱207内，监控箱前面板（图29）上有计数显示、工况显示、故障类型及告警显示，还有操作开关和按钮。图3各种传感器（101～109）均用三芯屏蔽电缆插接至监控箱后面板（图28），分别提供程控过程中所需的状态信息。图3中执行元件（90～92、94～98）和电源也接至后面板。电磁离合器90、92线圈一端与DC24V正极接机身（大地）。

绕丝计数用传感器104如图30，电路如图31。当发光二极管157的光线通过遮光盘缺口，照射光敏三极管158时，X1端为高电平（＋12V），遮光盘遮光时，X1端为低电平（OV）。

断丝轴位置传感器105、锁边轴位置传感器106如图30，电路如图32。遮光盘159透光时，X7、X8端为低电平。

Ⅰ位／Ⅱ位传感器107／108如图3，电路如图32。在位置Ⅰ时，Ⅰ位传感器107被遮光，X5端为高电平，Ⅱ位传感器透光X6端为低电平。在位置Ⅱ时则相反，X6端为高电平、X5端为低电平。

绕丝轴锁定状态监视传感器101，锁边轴锁定状态监视传感器电路如图32，断丝轴锁定状态监视传感器102电路图33，它们的结构如图7，当电磁铁94释放时，遮光柱159遮光，X2、X4端为低电平，而X3端为高电平。

X9端有与床身绝缘的金属环109，当“跑丝”的网丝碰到环109，DC24V电源经机身通过网丝使光耦合器工作，发出故障信号。

接通电源开关K1，电源指示LED1亮，程控电路工作。根据串网Ⅰ位／Ⅱ位，Ⅰ位指示LED14或Ⅱ位指示LED17亮，并且自动设定Ⅰ／Ⅱ位绕丝予置圈数和给定圈数。电路状态被初始化：暂停指示LED5亮，暂停自动程序运行；绕丝圈数、根数计数清零，圈数显示M1、根数显示M2显示“0”；锁边轴锁定指示LED18亮，锁边轴215锁定；断丝轴解锁指示LED15灭，断丝轴214锁定。

自动／手动转换开关K2到自动位置，自动指示LED2亮，允许自动运行；手动指示LED3灭，手动操作无效。

按下运行按钮AN1，暂停指示LED5灭，而运行指示LED4亮，自动程序开始运行。如绕丝条件均满足（绕丝轴213解锁、断丝轴214锁定，无故障告警），则绕丝指示LED12亮，绕丝离合器90吸合，绕丝轴213转动绕丝。

绕丝轴213每转一周，绕丝计数用传感器104的X1端出现一个计数脉冲，使圈数计数加1，由M1显示。计数到予置圈数时，绕丝指示LED12灭，绕丝离合器90断电，绕丝轴213靠惯性继续转动；计数到给定圈数时，绕丝轴锁定指示LED13亮，绕丝轴锁定电磁铁96吸合，锁定绕丝轴213。拨动控制电路上的开关K3／K4，可人工调整Ⅰ位／Ⅱ位的予置圈数，配合调整遮光盘位置，实现绕丝轴213正确锁定。

绕丝轴213锁定，断丝轴解锁指示LED16亮，断丝轴解锁电磁铁94吸合，断丝轴214解锁。如满足断丝工作条件（绕丝轴213锁定、断丝轴214解锁、无故障告警），经延时后，断丝指示LED15亮，断丝离合器91吸合，并使绕丝根数计数加1，由M2显示。

当断丝轴214上的遮光盘转到透光位置时，断丝轴位置传感器105的X3端为低电平，使断丝指示LED15和断丝轴解锁指示LED16同时灭，断丝离合器91和断丝轴解锁电磁铁94均释放，断丝轴214靠惯性到机械定位而“锁定”。此时，串网位置改变，就自动变换绕丝予置圈数和给定圈数并显示。

X3端为低电平时，圈数计数清零，绕丝轴锁定指示LED13灭，绕丝轴锁定电磁铁96断电，绕丝轴213解锁。如满足绕丝工作条件，经延时后绕丝指示LED12亮，绕丝离合器90吸合，换位绕丝。

当断丝轴214在断丝时，锁边轴锁定指示LED19灭，锁边轴锁定电磁铁95断电，锁边轴215解锁。如满足锁边工作条件（锁边轴215解锁，无故障告警），经延时后锁边指示LED18亮，锁边离合器92吸合，锁边轴215工作。

当锁边轴215上的遮光盘转到透光时，锁边轴位置传感器106的X8端为低电平，使锁边指示LED18灭，离合器92断电，同时锁边轴锁定指示LED19亮，锁定电磁铁95吸合，锁边轴215靠惯性转到机械定位被锁定。在360°内调整其遮光盘位置，可实现锁边轴215正确锁定。

根数计数到予置根数时，成网指示LED11亮，扬声器YS连续告警，提示操作人员。

根数计数到给定根数时，停止锁边指示LED20亮，停止图21锁边电磁铁（图3中97、98）吸合，使插入式结合器分离，同时根数计数清零。当X8端为低电平时，LED20灭，电磁铁（图3中97、98）断电，结合器结合复位。

电路可判断穿不上丝、锁定失效而致的多绕、重复断丝和重复锁边等故障，使相应的故障类型指示（LED6～9）亮。故障告警指示LED10闪烁，扬声器YS断续报警。电路禁止绕丝轴213、断丝轴214、锁边轴215工作。故障排除后，需按动故障复位按钮AN3，才能解除告警，并使程序接着原中断处执行。

暂停自动程序运行时，按下暂停按钮AN2、暂停指示LED5亮，而运行指示LED4灭。此时，电路停止绕丝，记忆已绕圈数，正在执行的断丝或锁边动作则继续完成，直到断丝轴214或锁边轴215被锁定后停止。恢复程序运行时，按下运行按钮AN1，运行指示LED4亮，程序接着暂停前执行。

把自动／手动转换开关K2打到手动位置，自动指示LED2灭，手动指示LED3亮，即可进行手动操作。每一工序均可单独手动操作：按下手动操作按钮AN4，绕丝指示LED12亮，绕丝离合器90吸合，放开AN4时，LED12灭，离合器90断电；按一次手动断丝按钮AN5，断丝轴214只工作一次；同样，按一次手动锁边按钮AN6，锁边轴215只工作一次。

图3各工作轴锁定电磁铁96、94、95的锁定状态监视传感器101、102、103能保证各工作轴只有在解锁之后离合器90、91、92才能够吸合。

程序控制电路的后备电源，可在停电时保存停电前程序运行的状态，在恢复送电后，能使程序正常地继续执行。

Claims (1)

1、一种菱形金属网自动编织、锁边设备，其特征为：

(1)压丝机构208由上、下压滚112、113和导向滚111组成，上压滚112装在开启架225的长槽中，其加压采用弹簧224和偏心轮机构114；

(2)带有锁定状态监视传感器101的锁定电磁铁96，其顶杆116端部装有挡块118、绕丝轴213、电磁离合器90、光电计数传感器104和同轴的制动定位盘119组成的解锁、绕丝锁定机构；

(3)由电磁离合器91、带有锁定状态监视传感器102的锁定电磁铁94、棘爪121、位置传感器105和同轴的定位制动盘112组成214轴的解锁、间歇力矩输出和锁定机构；

(4)由电磁离合器92、带有锁定状态监视传感器103的锁定电磁铁95，其顶杆116端部装有挡块118、位置传感器106和同轴制动定位盘119组成215轴的解锁、间歇力矩输出和锁定机构；

(5)由两端为不完全齿的主、被动三联齿轮38、39啮合，其不完全齿轮带动剪臂齿轮(条)40、41组成错剪强迫复位断丝机构；

(6)由杆42、43、44和45组成的四连杆可调步距、轨迹的推、拉网片步进机构；

(7)由端面凸轮29、27交替推动中间凸轮28带动摆动放大机构33使前网架滑板移动，由传感器107、108监视并能用限位螺钉调整其串网行程和位置的串网机构；

(8)由两个齿轮19，其上各有一拔销，成180°，分别拨动具有内径向凸轮的扇形齿轮22、24，带动固定和活动扇形齿轮23，25，使传动轴80和拨轴137带动与串网同步的死压爪组36，活压爪组35同时相向摆的换压网丝机构；

(9)由电磁铁97(98)推动顶杆149，顶出结合销148使齿轮47与结合器盘146分离，齿轮48、套62不转，锁边暂停一次，结合销靠压缩弹簧复位的分网片机构；

(10)由凸轮49(52)、从动件142、定位销143和复位弹簧组成可调退出定位时间的网定位机构；

(11)由不完全齿轮63或曲柄与有偏心轴的小齿轮64啮合，带动滑块65、齿条66往复移动使固定在支座154上的定位块155伸入网孔胀紧定位并经齿轮68、67使齿条69、70行程放大，实现扣头或弯头的双动作锁边机构；

(12)设置有按工位确定绕丝圈数和绕丝、断丝、锁边轴缓冲锁定的可予调程序控制电路，锁定电磁铁和电磁离合器安全闭锁电路，带复位控制的故障显示、告警及自动停机电路，自动运行与手动单工序相互闭锁的自动/手动转换电路，计数及工况显示电路，运行/暂停控制电路组成的程序监控箱；

(13)设置有用于绕丝计数、位置监测、解锁状态监视的光电传感装置。

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