CN204482058U - 一种发热管填粉机 - Google Patents

Abstract

一种发热管填粉机，包括设有导轨的立式机架，由下而上安装在所述立式机架上的用于固定金属通管下端的下部管夹座、用于固定金属通管上端的夹紧夹具、用于牵引发热丝的芯棒，还包括控制装置及用于向金属通管中填粉的粉箱和振动机构；所述填粉机还包括用于控制所述芯棒将拉伸后的发热丝根据填粉高度逐步放回到与所述金属通管适配的长度的第一升降机构。本实用新型使整条发热丝在发热管内螺线间距密度均匀，防止出现发热管温度分布不平衡的问题。

Description

一种发热管填粉机

技术领域

本实用新型涉及一种用于生产电热器配件产品发热管的填粉机。

背景技术

发热管包括金属通管和发热丝。填粉机的作用是将氧化镁粉填入金属通管中，将金属通管中的发热丝用粉末完全掩埋起来。

现有的填粉机一般为设有导轨的立式机架，立式机架的导轨上依次安装粉箱，用于金属通管上端固定的夹紧模具和用于金属通管下端固定的下部管夹座，立式机架上还设有用于发热丝牵引的芯棒以及振动机构，芯棒下端设有用于挂装发热丝上端的引棒的挂钩，发热丝下端的引棒上设有一个胶粒。芯棒位于导通内侧，两者之间可相对运动即穿出所述导通。当芯棒与金属通管发生纵向相对运动时，由于发热丝被芯棒上的挂钩和金属通管下方的胶粒固定了两个端点，被芯棒拉伸，使发热丝贯穿整个金属通管，再由填粉机顺着导通将氧化镁粉由下而上填充在金属通管内，完成填粉过程。填粉后发热丝即被定位，无法伸缩或移动。

现有的填粉机主要包括以下两种：

第一种：金属通管放于填粉机的下部管夹座上，然后金属通管根据控制台的控制上升到导通(双层导通，内导通最下端固定有一个粉嘴，氧化镁粉从两层导通之间的空隙落下)位置，使导通进入金属通管内部，并使导通内的芯棒下端的挂钩伸出金属通管，将发热丝上端挂在挂钩上，然后控制台控制金属通管、导通一齐匀速下降到金属通管原有的位置，此时，导通内的芯棒不动，发热丝得到拉伸，然后启动振动机构即振动电机或振动气缸开始填粉，同时导通匀速向上运动，让氧化镁粉从双导通间由下而上填充到金属通管与发热丝之间。

第二种是金属通管放于填粉机的下部管夹座上固定不动，芯棒随导通(单导通)一起向下穿过金属通管，将发热丝上端挂在芯棒下端的挂钩上，驱动芯棒向上运动，拉伸发热丝到预设位置，然后启动振动机构填粉，导通匀速向上运动，让氧化镁粉从导通上的粉嘴落下，由下而上的填充到金属通管与发热丝之间。

上述第一种针对比较长的发热管，第二种主要针对较短的发热管。上述两种填粉机都存在一个缺点：发热丝都是一次拉伸到位，由于重力原因，发热丝(螺线形)会出现螺线间距密度不均的情况，填粉后，发热丝会出现两端较热中间温度较低温度不平衡的问题，温差一旦较大会导致爆管，使电器在使用时存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是提供一种能使发热管内发热丝螺线间距密度均匀的填粉机。

本实用新型通过如下技术方案实现其发明目的：一种发热管填粉机，包括设有导轨的立式机架，由下而上安装在所述立式机架上的用于固定金属通管下端的下部管夹座、用于固定金属通管上端的夹紧夹具、用于牵引发热丝的芯棒，还包括用于向金属通管中填粉的粉箱和振动机构；

其特征在于：所述填粉机还包括用于控制所述芯棒将拉伸后的发热丝根据填粉高度逐步放回到与所述金属通管适配的长度的第一升降机构。

本实用新型先将发热丝超长拉伸，再根据填粉高度将发热丝逐步放回到与所述金属通管适配的长度，以实现分段拉伸分段填粉，从而使整条发热丝在发热管内螺线间距密度均匀，防止出现发热管温度分布不平衡的问题。

作为本实用新型的一种改进，增设导通和第二升降机构，所述导通由所述第二升降机构驱动沿所述导轨上下运动，所述芯棒穿插于所述导通内，所述导通下端安装有粉嘴，所述粉嘴呈两端开口的筒状结构，且围绕筒壁均匀分布有若干个翼板，用于使粉箱的粉在注入金属通管时分布均匀。

作为本实用新型的进一步改进，增设用于驱动所述下部管夹座沿所述导轨上下移动的第三升降装置，以便根据发热管尺寸调节下部管夹座和夹紧夹具及粉箱之间的距离。

所述发热管填粉机还包括控制装置，所述控制装置与所述振动机构、第一升降机构、第二升降机构、第三升降装置分别相连，通过控制装置使本实用新型对发热丝的拉伸过程、金属通管的填粉过程更加自动化。

所述控制装置包括控制模块、第一升降机构变频器、两个以上用于控制金属通管不同填粉高度的导通位置传感器，所述导通位置传感器与所述控制模块的输入端相连，所述控制模块的输出端与所述第一升降机构变频器相连，所述第一升降机构变频器与所述第一升降机构的电机相连，所述控制模块根据所述导通位置传感器的输入通过所述变频器控制所述第一升降机构将所述芯棒升降到相应位置。

所述控制装置还包括触摸屏，所述触摸屏与所述控制模块相连。

所述控制模块通常可选择为单片机或PLC。

作为所述第一升降机构的较佳实施方式：

所述第一升降机构包括两条丝杆、电机、驱动皮带/链条和芯棒固定板，所述芯棒上端固定在所述芯棒固定板上，两所述丝杆上端通过轴承固定在立式机架的顶面上，所述芯棒固定板两侧都设有丝杆螺母，并通过两侧的丝杆螺母套装在两条所述丝杆上，所述电机安装在所述立式机架的顶面上，且电机输出轴与所述立式机架的顶面垂直，所述驱动皮带/链条平行于所述立式机架的顶面设置，通过皮带轮或齿轮分别与所述电机输出轴和两条丝杆相连，所述驱动皮带/链条在电机输出轴驱动下带动两条丝杆转动，并进一步通过两条所述丝杆驱动所述芯棒固定板带动芯棒上下移动。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型设置第一升降机构使芯棒分段拉伸分段填粉，使整条发热丝在发热管内螺线间距密度均匀，防止出现发热管温度分布不平衡的问题；本实用新型设置控制装置，自动控制本实用新型的分段拉伸分段填粉过程，使本实用新型的填粉过程更加自动化；本实用新型第一升降机构通过丝杆控制芯棒对发热丝的拉伸长度，有利于提高拉伸精度。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的立体图；

图2是图1中较佳实施例的左视图；

图3为图1a处的局部放大图；

图4为图1b处的局部放大图；

图5为本实用新型较佳实施例控制装置与第一升降机构的电路连接示意图。

具体实施方式

如图1～4所示，本实用新型的发热管填粉机包括设有导轨的立式机架1，由下而上安装在立式机架1上的用于固定金属通管2下端的下部管夹座22、用于固定金属通管2上端的夹紧夹具21、导通3(单导通或双导通都可)和位于导通3内侧用于牵引发热丝的芯棒4，芯棒4下端具有用于挂装发热丝上端的挂钩41，导通3下端安装有粉嘴31，粉嘴呈两端开口的筒状结构，且围绕筒壁均匀分布有若干个翼板32。发热管填粉机还包括控制装置5，用于向金属通管中填粉的粉箱6和振动机构，及用于驱动导通3沿立式机架1的导轨上下运动的第二升降机构，用于驱动下部管夹座22沿立式机架1的导轨上下运动的第三升降装置，用于控制芯棒4将拉伸后的发热丝根据填粉高度逐步放回到与金属通管2适配的长度的第一升降机构。金属通管2的下部管夹座22可上下移动，以使本实用新型的发热管填粉机可方便的适配不同尺寸的发热管的填粉工作。

如图1所示，立式机架1包括顶板、底板、两侧板，导轨纵向分布在两侧板上。

如图3所示，第一升降机构包括两条丝杆71、电机、驱动皮带/链条73和芯棒固定板74，芯棒4上端固定在芯棒固定板74上，两丝杆71上端通过轴承固定在立式机架1的顶面上，芯棒固定板74两侧都设有丝杆螺母，并通过两侧的丝杆螺母套装在两条丝杆71上，电机安装在立式机架1的顶面的底面上(未画出)，且电机输出轴与立式机架1的顶面垂直，驱动皮带/链条73平行于立式机架1的顶面设置，通过皮带轮或齿轮分别与电机输出轴和两条丝杆71相连，驱动皮带/或链条73在电机输出轴驱动下带动两条丝杆71转动，并进一步通过两条丝杆71驱动芯棒固定板74带动芯棒4上下移动。本实用新型的第一升降机构不限于上述实施方式，如也可采取类似于本实用新型第二、第三升降机构的结构。

控制装置5与振动机构、第一升降机构、第二升降机构、第三升降装置分别相连，通过控制装置使本实用新型对发热丝的拉伸过程、金属通管的填粉过程更加自动化。控制装置5对第二升降机构、第三升降装置、振动机构的控制参见现有技术，下面着重讲述下控制装置5对本实用新型新增机构即第一升降机构的控制。

如图5所示，控制装置包括触摸屏、PLC、第一升降机构变频器、芯棒位置传感器(同于现有技术)、三个分别用于控制金属通管下段、中段、上端填粉的导通位置传感器，三个导通位置传感器与PLC的三个输入端即X端分别相连，PLC的输出端Y₀～Y₂与第一升降机构变频器的STL、STR、RH端分别相连，PLC的COM端和第一升降机构变频器的SD端相连，作为公共端，变频器的输出端U、V、W与第一升降机构的电机的三个驱动输入端分别对应相连，触摸屏连接PLC的通讯输入端，用于PLC参数的设定和显示。

在发热丝挂好后，导通3与下部管夹座22一起同步下移到金属通管2的初始位置，发热丝得到了拉伸，同时芯棒位置传感器工作，芯棒4由第一升降机构的电机、丝杠71驱动，向上再次拉伸发热丝，通过编码器或者其他设定的参数(触摸屏内设定)控制发热丝第二次的拉伸高度，接着填粉开始，导通3匀速往上提升，通过编码器设定提升到一定位置时或当触发导通位置感应器时，芯棒4由第一升降机构的电机、丝杠71驱动往下移，如此类推，直至填粉结束。

上述对发热丝拉伸高度和填粉高度的控制也可通过如下方式实现：设置两个以上用于控制发热丝不同拉伸长度的芯棒位置传感器和两个以上用于控制金属通管不同填粉高度的导通位置传感器，导通位置传感器由下而上与芯棒位置传感器由上而下一一对应，控制模块根据导通位置传感器的输入通过第一升降机构变频器控制第一升降机构将芯棒升降到相应芯棒位置传感器所在位置。

如图4所示，第二升降机构、第三升降机构分别由电机91驱动的链条传动机构组成，控制装置5与第二升降机构、第三升降机构的电机91分别相连，接线方式参见第一升降机构。所述链条传动机构包括两根分别沿立式机架1两侧板上的导轨分布的主链条92。两升降机构即第二和第三升降机构主链条92一组分布在立式机架1两侧板的内侧，一组分布在外侧，下部管夹座22和导通3分装于这两组链条上，电机91通过驱动转轴93转动从而驱动主链条92动作，第二升降机构的转轴与第三升降机构的转轴相套设置。

本实用新型发热管填粉机的工作过程如下：金属通管2安装好后，在控制装置5的控制下位置上升，让位于金属通管2上方的导通3进入金属通管2内部，并使导通3内的芯棒4下端的挂钩伸出金属通管2，将发热丝上端挂在挂钩41上，然后控制金属通管2、导通3一起匀速下降到金属通管2原有的位置，芯棒4保持不动，发热丝得到拉伸，然后芯棒4向上提升，再次拉伸发热丝，接着启动振动机构使粉箱6通过导通3向金属通管2内充粉，同时导通3匀速向上运动，让氧化镁粉由下而上填充到金属通管2与发热丝之间，完成金属通管2下段的填粉工作，然后，缩短发热丝长度，进一步完成发热丝中段的填粉工作，最后，将发热丝长度缩回到与金属通管2适配的长度，完成整个填粉工作。如发热丝拉伸前1米，金属通管长度为3米，发热丝目标拉伸长度为2.91米(发热管两端各有约45mm长的冷区)。因为发热丝直接竖向拉伸至目标拉伸长度时，一定会出现密度分布不均发热不均匀的问题。故我们先把发热丝拉到4米长，让发热丝下部密度高的发热丝密度接近均值密度，填粉；然后驱动第一升降机构使芯棒返回一段长度，成为3.5米长，让发热丝中段发热丝密度接近均值密度，填粉；最后驱动第一升降机构使芯棒返回至最终长度，填粉，这样整条发热丝螺线间距密度就会均匀分布。上述实施例中，发热丝分几段进行拉伸和填粉，可根据发热丝原长和目标拉伸长度设定。各升降机构、振动机构均与控制装置相连，在控制装置控制下完成上述过程。

Claims (8)

1.一种发热管填粉机，包括设有导轨的立式机架，由下而上安装在所述立式机架上的用于固定金属通管下端的下部管夹座、用于固定金属通管上端的夹紧夹具、用于牵引发热丝的芯棒，还包括控制装置及用于向金属通管中填粉的粉箱和振动机构；

其特征在于：所述填粉机还包括用于控制所述芯棒将拉伸后的发热丝根据填粉高度逐步放回到与所述金属通管适配的长度的第一升降机构。

2.根据权利要求1所述的发热管填粉机，其特征在于，增设导通和第二升降机构，所述导通由所述第二升降机构驱动沿所述导轨上下运动，所述芯棒穿插于所述导通内，所述导通下端安装有粉嘴，所述粉嘴呈两端开口的筒状结构，且围绕筒壁均匀分布有若干个翼板。

3.根据权利要求2所述的发热管填粉机，其特征在于，增设用于驱动所述下部管夹座沿所述导轨上下移动的第三升降装置。

4.根据权利要求2或3所述的发热管填粉机，其特征在于，所述发热管填粉机还包括控制装置，所述控制装置与所述振动机构、第一升降机构、第二升降机构、第三升降装置分别相连。

5.根据权利要求4所述的发热管填粉机，其特征在于，所述控制装置包括控制模块、第一升降机构变频器、两个以上用于控制金属通管不同填粉高度的导通位置传感器，所述导通位置传感器与所述控制模块的输入端相连，所述控制模块的输出端与所述第一升降机构变频器相连，所述第一升降机构变频器与所述第一升降机构的电机相连，所述控制模块根据所述导通位置传感器的输入通过所述变频器控制所述第一升降机构将所述芯棒升降到相应位置。

6.根据权利要求5所述的发热管填粉机，其特征在于，所述控制装置还包括触摸屏，所述触摸屏与所述控制模块相连。

7.根据权利要求6所述的发热管填粉机，其特征在于，所述控制模块为单片机或PLC。

8.根据权利要求5所述的发热管填粉机，其特征在于，所述第一升降机构包括两条丝杆、电机、驱动皮带/链条和芯棒固定板，所述芯棒上端固定在所述芯棒固定板上，两所述丝杆上端通过轴承固定在立式机架的顶面上，所述芯棒固定板两侧都设有丝杆螺母，并通过两侧的丝杆螺母套装在两条所述丝杆上，所述电机安装在所述立式机架的顶面上，且电机输出轴与所述立式机架的顶面垂直，所述驱动皮带/链条平行于所述立式机架的顶面设置，通过皮带轮或齿轮分别与所述电机输出轴和两条丝杆相连，所述驱动皮带/链条在电机输出轴驱动下带动两条丝杆转动，并进一步通过两条所述丝杆驱动所述芯棒固定板带动芯棒上下移动。