CN206767288U - 一种无级变速绕线装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无级变速绕线装置，包括安装架，以及设置在安装架上的电机、联轴器、小齿轮、大齿轮、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮、第二锥齿轮、排线机构、线辊、线骨架、线、拉力检测仪和中央处理器，其中，所述电机通过所述联轴器与所述第一轴相连接，所述第一轴连接所述小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮相连接，所述第二轴依次连接大齿轮、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮和线辊，所述第三轴依次连接摩擦式无级变速器和线骨架；本实用新型将无级变速器应用在绕线机上，能够有效避免因为线辊与线骨架的速度不同步产生的拉力拉断线的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工技术领域，具体涉及一种无级变速绕线装置。
背景技术
目前，纺织行业中已有的手动式绕线机，由于导线张力而多采用人力拉紧导线或机械摩擦导线的方式，从而导致绕制的线圈质量达不到统一标准，而且由于人为因素，绕线的速度不能保证，工作效率低下；而已有自动式绕线设备品种比较多，有机床全自动式，有自动排线式，有双墙板台式自动排线机，在已有的绕线机中，由于排线机构采用步进电机驱动，速度慢，定位不准确，出现爬线、压线等问题，而采用单片机读取旋转编码器传出的主轴转动信号方式，由于现场干扰等原因，导致单片机计数不准，不能实时计算线圈匝数，而且自动式绕线设备的结构比较复杂，价格也比较高，难于应用在中小企业的生产工作中。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能够避免拉力过大拉断线、能够使线均匀地绕在线骨架上、避免出现爬线、压线等问题的无级变速绕线装置。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
一种无级变速绕线装置，包括安装架，以及设置在安装架上的电机、联轴器、小齿轮、大齿轮、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮、第二锥齿轮、排线机构、线辊、线骨架、线、拉力检测仪和中央处理器，其中，所述电机通过所述联轴器与所述第一轴相连接，所述第一轴连接所述小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮相连接，所述第二轴依次连接大齿轮、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮和线辊，所述第三轴依次连接摩擦式无级变速器和线骨架，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相连接，所述第二锥齿轮的直径大于所述第一锥齿轮的直径，所述第二锥齿轮通过所述第四轴与所述排线机构相连接，所述线缠绕在所述线辊上且线的一端伸出并与所述线骨架相连接，所述排线机构与所述线相接触，所述拉力检测仪与所述线相接触；
所述摩擦式无级变速器包括主动盘、从动盘、皮带、液压驱动机构和弹簧机构，其中，所述主动盘与所述第二轴相连接，所述从动盘与所述第三轴相连接，所述皮带连接主动盘和从动盘，所述液压驱动机构设置在所述第二轴上且与所述主动盘相连接，所述弹簧机构设置在所述第三轴上且与所述从动盘相连接；所述主动盘分为左盘和右盘，所述皮带设置在左盘和右盘之间，所述主动盘的左盘和右盘夹紧皮带，通过主动盘的运动而带动皮带运动；所述从动盘分为左盘和右盘，所述皮带设置在左盘和右盘之间，所述从动盘的左盘和右盘夹紧皮带，通过皮带的运动而带动从动轮运动；
所述排线机构包括转盘、排线杆和定滑块，其中，所述转盘上设有轴孔，所述第四轴伸入所述轴孔并与转盘相连接，所述第四轴底端与转盘下表面位于同一平面上，所述排线杆一端设置在转盘的下表面且与转盘活动连接，所述排线杆另一端设有弯钩；所述定滑块固定在所述安装架上，所述排线杆穿过所述定滑块并使排线杆上的弯钩与所述线相接触，所述排线杆在所述定滑块内来回运动且呈扇形运动轨迹；
所述中央处理器分别与所述电机、液压驱动机构和拉力检测仪相连接。
优选地，所述皮带由钢丝和橡胶材料混合制成；使用这两种材料提高了皮带的使用寿命，而且使皮带不易打滑，提高工作效率。
优选地，所述的液压驱动机构包括电动机和油泵，通过油泵内的液压油传递动力；使用电动机和油泵的结构设计简单，使液压驱动机构的运动平稳。
优选地，所述排线机构的转盘和排线杆都采用合金钢材料锻造而成；使用合金材料具有较好的抗疲劳特性和较高的强度等优点。
优选地，所述摩擦式无级变速器的主动盘和从动盘都采用钢材料锻造而成；使用钢材料具有成本低，传动运行平稳、低噪音、低振动等优点。
优选地，所述中央处理器包括80C51式通用型单片机；使用80C51式通用型单片机，通过数据处理把信号传输到液压驱动机构进行控制，80C51式通用型单片机具有体积小、质量轻、价格便宜、运行稳定等优点。
本实用新型的工作原理：
工作时，单片机控制电机转动，通过联轴器和第一轴将动力传输到小齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，进而将动力传递到第二轴，第二轴的转动带动线辊转动，并通过第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，将动力输送给排线机构，排线机构的转盘转动，带动转盘下表面的排线杆在定滑块的限位下前后运动，排线杆在定滑块内呈扇形轨迹运动，排线杆的弯钩勾住线，从而控制运动中的线在线骨架上来回移动；在线骨架绕线过程中，线辊中线的匝数不断减少，线骨架中线的匝数不断增多，导致线骨架与线辊的速度比不断增大，就会产生拉力，通过拉力检测仪检测线的拉力后，将检测结果传输到单片机中，单片机控制液压驱动机构调节主动盘左盘和右盘的间隙，通过挤压位于左盘和右盘之间的皮带，使皮带向外慢慢移动，从而使主动盘的工作直径增大，皮带被挤压后，在从动盘弹簧机构的配合下，从动盘左盘和右盘之间的皮带慢慢变形也向外移动，渐渐地使从动盘的工作直径也增大，进而调节与从动盘相连接的线骨架的运动速度，从而使线骨架的绕线速度变快；单片机控制液压驱动机构调节主动盘左盘和右盘的间隙，通过放松位于左盘和右盘之间的皮带，使皮带向内慢慢移动，从而使主动盘的工作直径减小，皮带放松后，在从动盘弹簧机构的配合下，从动盘左盘和右盘之间的皮带慢慢变形也向内移动，渐渐地使从动盘的工作直径也减小，进而调节与从动盘相连接的线骨架的运动速度，从而使线骨架的绕线速度变慢；单片机通过控制液压驱动机构调节主动盘左盘和右盘的间隙，就能够有效地避免绕线过程中的拉力过大而导致的拉断线。
本实用新型与现有技术相比具有以下的有益效果：
(1)本实用新型将无级变速器应用在绕线机上，能够有效避免因为线辊与线骨架的速度不同步产生的拉力拉断线的问题。
(2)本实用新型自动化程度高，动力传动设备运行平稳，低噪音、低振动。
(3)本实用新型无级变速器的可变工作直径大，速度变化范围广，适合绕制不同直径和材质的线。
(4)本实用新型结构简单，易于操作，设备零件少，制造成本低。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型摩擦式无级变速器的结构示意图；
图3为本实用新型排线机构的仰视图。
图中附图标记为：1、电机；2、联轴器；3、第二轴；4、大齿轮；5、弹簧机构；6、皮带；7、小齿轮；8、第一轴；9、轴承；10、从动盘；11、主动盘、12、第一锥齿轮；13、第二锥齿轮；14、线辊；15、第三轴；16、第四轴；17、线骨架；18、排线机构；19、线；20、液压驱动机构；21、定滑块；22、转盘；23、轴孔；24、排线杆。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1～3所示，一种无级变速绕线装置，包括安装架，以及设置在安装架上的电机1、联轴器2、小齿轮7、大齿轮4、第一轴8、第二轴3、第三轴15、第四轴16、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮12、第二锥齿轮13、排线机构18、线辊14、线骨架17、线19、拉力检测仪和中央处理器，其中，所述电机1通过所述联轴器2与所述第一轴8相连接，所述第一轴8连接所述小齿轮7，所述小齿轮7与所述大齿轮4相连接，所述第二轴3依次连接大齿轮4、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮12和线辊14，具体来说，所述第二轴3和大齿轮4通过轴承9相互连接，所述轴承9也应用于其他轴和部件之间的相互连接；所述第三轴15依次连接摩擦式无级变速器和线骨架17，所述第二锥齿轮13与所述第一锥齿轮12相连接，所述第二锥齿轮13的直径大于所述第一锥齿轮12的直径，所述第二锥齿轮13通过所述第四轴16与所述排线机构18相连接，所述线19缠绕在所述线辊14上且线19的一端伸出并与所述线骨架17相连接，所述排线机构18与所述线19相接触，所述拉力检测仪与所述线19相接触；
所述摩擦式无级变速器包括，主动盘11、从动盘10、皮带6、液压驱动机构20和弹簧机构5，其中，所述摩擦式无级变速器的主动盘11和从动盘10都采用钢材料锻造而成，使用钢材料具有成本低，传动运行平稳、低噪音、低振动等优点；所述主动盘11与所述第二轴3相连接，所述从动盘10与所述第三轴15相连接，所述皮带6连接主动盘11和从动盘10，所述皮带6由钢丝和橡胶材料混合制成，使用这两种材料提高了皮带6的使用寿命，而且使皮带6不易打滑，提高工作效率；所述液压驱动机构20设置在所述第二轴3上且与所述主动盘11相连接，所述的液压驱动机构20包括电动机和油泵，通过油泵内的液压油传递动力，使用电动机和油泵的结构设计简单，使液压驱动机构20的运动平稳；所述弹簧机构5设置在所述第三轴15上且与所述从动盘10相连接；所述主动盘11分为左盘和右盘，所述皮带6设置在左盘和右盘之间，所述主动盘11的左盘和右盘夹紧皮带6，通过主动盘11的运动而带动皮带6运动；所述从动盘10分为左盘和右盘，所述皮带6设置在左盘和右盘之间，所述从动盘10的左盘和右盘夹紧皮带6，通过皮带6的运动而带动从动轮运动；
所述排线机构18包括转盘22、排线杆24和定滑块21，其中，所述排线机构18的转盘22和排线杆24都采用合金钢材料锻造而成，使用合金材料具有较好的抗疲劳特性和较高的强度等优点；所述转盘22上设有轴孔23，所述第四轴16伸入所述轴孔23并与转盘22相连接，所述第四轴16底端与转盘22下表面位于同一平面上，即第四轴16底端伸入转盘22的轴孔23后并没有从转盘22下表面伸出，而是留在转盘22的轴孔23内，所述排线杆24一端设置在转盘22的下表面且与转盘22活动连接，所述排线杆24另一端设有弯钩；所述定滑块21固定在所述安装架上，所述排线杆24穿过所述定滑块21并使排线杆24上的弯钩与所述线19相接触，所述排线杆24在所述定滑块21内来回运动且呈扇形运动轨迹；
所述中央处理器分别与所述电机1、液压驱动机构20和拉力检测仪相连接，所述中央处理器包括80C51式通用型单片机，使用80C51式通用型单片机，通过数据处理把信号传输到液压驱动机构20进行控制，80C51式通用型单片机具有体积小、质量轻、价格便宜、运行稳定等优点。
工作时，单片机控制电机1转动，通过联轴器2和第一轴8将动力传输到小齿轮7，大齿轮4与小齿轮7啮合，进而将动力传递到第二轴3，第二轴3的转动带动线辊14转动，并通过第一锥齿轮12与第二锥齿轮13啮合，将动力输送给排线机构18，排线机构18的转盘22转动，带动转盘22下表面的排线杆24在定滑块21的限位下前后运动，排线杆24在定滑块21内呈扇形轨迹运动，排线杆24的弯钩勾住线19，从而控制运动中的线19在线骨架17上来回移动；在线骨架17绕线过程中，线辊14中线19的匝数不断减少，线骨架17中线19的匝数不断增多，导致线骨架17与线辊14的速度比不断增大(匝数减少，速度减小；匝数增多，速度增大)，就会产生拉力，通过拉力检测仪检测线19的拉力后，将检测结果传输到单片机中，单片机控制液压驱动机构20调节主动盘11左盘和右盘的间隙，通过挤压位于左盘和右盘之间的皮带6，使皮带6向外慢慢移动，从而使主动盘11的工作直径增大，皮带6被挤压后，在从动盘10弹簧机构5的配合下，从动盘10左盘和右盘之间的皮带6慢慢变形也向外移动，渐渐地使从动盘10的工作直径也增大，进而调节与从动盘10相连接的线骨架17的运动速度，从而使线骨架17的绕线速度变快；单片机控制液压驱动机构20调节主动盘11左盘和右盘的间隙，通过放松位于左盘和右盘之间的皮带6，使皮带6向内慢慢移动，从而使主动盘11的工作直径减小，皮带6放松后，在从动盘10弹簧机构5的配合下，从动盘10左盘和右盘之间的皮带6慢慢变形也向内移动，渐渐地使从动盘10的工作直径也减小，进而调节与从动盘10相连接的线骨架17的运动速度，从而使线骨架17的绕线速度变慢；单片机通过控制液压驱动机构20调节主动盘11左盘和右盘的间隙，就能够有效地避免绕线过程中的拉力过大而导致的拉断线19。
本实用新型将无级变速器应用在绕线机上，能够有效避免因为线辊与线骨架的速度不同步产生的拉力拉断线的问题；自动化程度高，动力传动设备运行平稳，低噪音、低振动；无级变速器的可变工作直径大，速度变化范围广，适合绕制不同直径和材质的线；结构简单，易于操作，设备零件少，制造成本低。
上述为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种无级变速绕线装置，其特征在于，包括安装架，以及设置在安装架上的电机、联轴器、小齿轮、大齿轮、第一轴、第二轴、第三轴、第四轴、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮、第二锥齿轮、排线机构、线辊、线骨架、线、拉力检测仪和中央处理器，其中，所述电机通过所述联轴器与所述第一轴相连接，所述第一轴连接所述小齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮相连接，所述第二轴依次连接大齿轮、摩擦式无级变速器、第一锥齿轮和线辊，所述第三轴依次连接摩擦式无级变速器和线骨架，所述第二锥齿轮与所述第一锥齿轮相连接，所述第二锥齿轮的直径大于所述第一锥齿轮的直径，所述第二锥齿轮通过所述第四轴与所述排线机构相连接，所述线缠绕在所述线辊上且线的一端伸出并与所述线骨架相连接，所述排线机构与所述线相接触，所述拉力检测仪与所述线相接触；
所述摩擦式无级变速器包括主动盘、从动盘、皮带、液压驱动机构和弹簧机构，其中，所述主动盘与所述第二轴相连接，所述从动盘与所述第三轴相连接，所述皮带连接主动盘和从动盘，所述液压驱动机构设置在所述第二轴上且与所述主动盘相连接，所述弹簧机构设置在所述第三轴上且与所述从动盘相连接；所述主动盘分为左盘和右盘，所述皮带设置在左盘和右盘之间，所述主动盘的左盘和右盘夹紧皮带，通过主动盘的运动而带动皮带运动；所述从动盘分为左盘和右盘，所述皮带设置在左盘和右盘之间，所述从动盘的左盘和右盘夹紧皮带，通过皮带的运动而带动从动轮运动；
所述排线机构包括转盘、排线杆和定滑块，其中，所述转盘上设有轴孔，所述第四轴伸入所述轴孔并与转盘相连接，所述第四轴底端与转盘下表面位于同一平面上，所述排线杆一端设置在转盘的下表面且与转盘活动连接，所述排线杆另一端设有弯钩；所述定滑块固定在所述安装架上，所述排线杆穿过所述定滑块并使排线杆上的弯钩与所述线相接触，所述排线杆在所述定滑块内来回运动且呈扇形运动轨迹；
所述中央处理器分别与所述电机、液压驱动机构和拉力检测仪相连接。
2.根据权利要求1所述的无级变速绕线装置，其特征在于，所述皮带由钢丝和橡胶材料混合制成。
3.根据权利要求1所述的无级变速绕线装置，其特征在于，所述的液压驱动机构包括电动机和油泵，通过油泵内的液压油传递动力。
4.根据权利要求1所述的无级变速绕线装置，其特征在于，所述排线机构的转盘和排线杆都采用合金钢材料锻造而成。
5.根据权利要求1所述的无级变速绕线装置，其特征在于，所述摩擦式无级变速器的主动盘和从动盘都采用钢材料锻造而成。
6.根据权利要求1所述的无级变速绕线装置，其特征在于，所述中央处理器包括80C51式通用型单片机。
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Granted publication date: 20171219 |
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