CN208761854U - 一种收线装置及金属线材加工设备 - Google Patents

Abstract

一种收线装置以及一种金属线材加工设备，其中收线装置包括：卷筒，由第一驱动单元驱动旋转；底座，对应设于所述卷筒的下方，所述底座上设有驱动其旋转的第二驱动单元；所述收线装置还包括控制单元和与其连接的检测单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元受所述控制单元控制运转；所述底座上还设有收纳金属线的收线筒，所述收线筒具有环柱形收纳腔；所述控制单元根据所述收纳腔的内径和外径调节所述底座相对于所述卷筒的旋转角速度比。

Description

一种收线装置及金属线材加工设备

技术领域

本实用新型涉及金属线材加工领域，具体涉及一种收线装置及金属线材加工设备。

背景技术

现有技术中，收线装置为用于拉制高强度、粗规格预应力金属线材的设备。其将经过退火处理后的而金属先按不同直径所要求的收线速度卷绕到收线架上，当收线架绕线到固定长度后落线到小车上移出。

但现有的收线装置在收线时，其收线装置的旋转设备转速固定，不能够调整，因此收线时旋转至收线筒内的金属线圈径固定，因此收线时会将金属线卷绕在同一位置，沿同一方向堆积，而不能均匀的堆积在收线筒内，使得收线架的使用率低；另外收线机收线完成时，需要通过专门的人员观察收线量是否足够，随后人工对收线机进行关闭，并将金属线切断，操作麻烦，收线效率低，使用成本高。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的问题是现有的收线装置收线筒的收线率低，且收线装置的自动化程度低的缺陷，从而提供一种既能确保收线率、且提高了自动化程度的收线装置及金属线材加工设备。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种收线装置，其包括：

卷筒，由第一驱动单元驱动旋转；

底座，对应设于所述卷筒的下方，所述底座上设有驱动其旋转的第二驱动单元；

所述收线装置还包括控制单元和与其连接的检测单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元受所述控制单元控制运转；

所述底座上还设有收纳金属线的收线筒，所述收线筒具有环柱形收纳腔；所述控制单元根据所述收纳腔的内径和外径调节所述底座相对于所述卷筒的旋转角速度比。

进一步地，还包括压线单元，所述压线单元包括若干压线轮和围绕所述压线轮设置的皮带，若干所述压线轮围绕布置于所述卷筒外围。

进一步地，所述压线单元还包括调节所述皮带张紧力的张力调节组件。

进一步地，所述底座底部还设有引导单元，所述引导单元引导所述底座在收线位置和吊装位置之间移动。

进一步地，所述引导单元包括设于所述底座底部的滚轮、驱动所述滚轮旋转的第三驱动单元，以及引导所述滚轮移动的导轨，所述第三驱动单元受所述控制单元控制运转。

进一步地，所述检测单元包括分别与所述收线位置和所述吊装位置对应设置的位置传感器。

进一步地，所述控制单元为PLC控制器和变频驱动器，所述PLC控制所述变频驱动器驱动第一、第二以及第三驱动单元的运转；所述检测单元还包括测量所述卷筒旋转圈数的计数传感器。

进一步地，所述收线装置还包括对应设置于金属线入口上游的校准单元，所述校准单元包括水平校准组件和竖直校准组件。

进一步地，所述收线装置还包括对应设置于所述金属线入口上游的切割单元，所述切割单元受所述控制单元控制对金属线执行切割操作。

一种金属线材加工设备，包括如上述任意一项所述的收线装置，用于收纳加工完成的金属线。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1.本实用新型提供的收线装置，其包括：卷筒，由第一驱动单元驱动旋转；底座，对应设于所述卷筒的下方，所述底座上设有驱动其旋转的第二驱动单元；所述收线装置还包括控制单元和与其连接的检测单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元受所述控制单元控制运转；所述底座上还设有收纳金属线的收线筒，所述收线筒具有环柱形收纳腔；所述控制单元根据所述收纳腔的内径和外径调节所述底座相对于所述卷筒的旋转角速度比。其中，其中底座在第二电机的驱动下与卷筒做同步旋转，或者相对于卷筒旋转。即本实施例中的底座与卷筒的旋转角速度比控制在一定范围内以确保收纳的金属线均匀致密地落在收线腔内，提高收线腔的空间利用率。

2.本实用新型提供的收线装置，还包括压线单元，所述压线单元包括若干压线轮和围绕所述压线轮设置的皮带，若干所述压线轮围绕布置于所述卷筒外围；所述压线单元还包括调节所述皮带张紧力的张力调节组件。通过调整张力调节组件中支撑滚轮的肘板的安装角度，可实现对皮带的张紧力调节。皮带上靠近卷筒的一侧将金属线向卷筒径向内侧压紧；通过设置有压线单元，可将金属线有序服帖的卷绕于卷筒上。

3.本实用新型提供的收线装置，所述底座底部还设有引导单元，所述引导单元引导所述底座在收线位置和吊装位置之间移动；所述引导单元包括设于所述底座底部的滚轮、驱动所述滚轮旋转的第三驱动单元，以及引导所述滚轮移动的导轨，所述第三驱动单元受所述控制单元控制运转。通过设置有引导单元，可便捷的控制收线筒和底座在吊装位置和收纳位置之间移动，便于操作人员搬运移动收纳完成的金属线。

4.本实用新型提供的收线装置，其中所述控制单元为PLC控制器和变频驱动器，所述PLC控制所述变频驱动器驱动第一、第二以及第三驱动单元的运转；所述检测单元包括分别与所述收线位置和所述吊装位置对应设置的位置传感器，以及测量所述卷筒旋转圈数的计数传感器。通过设置计数传感器可控制收线装置内的收线长度，通过PLC控制器以及与其连接配合的各检测单元可实现收线操作的自动化控制和管理。

5.本实用新型提供的收线装置，所述收线装置还包括对应设置于所述金属线入口上游的切割单元，所述切割单元受所述控制单元控制对金属线执行切割操作。通过控制单元控制切割单元运转可及时将收纳完成的金属线切断，提高了该收线装置的自动化程度。

6.本实用新型提供的一种金属线材加工设备，由于包括如上述收线装置，因此必然具备该收线装置所带来的一切优点。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的收线装置的主视图；

图2为本实用新型的收线装置的俯视图；

图3为本实用新型的仰视图。

图中附图标记表示为：

1-卷筒；2-底座；21-收线轴；22-收线支架；23-收线带轮；24-传动带； 3-第一电机；4-第二电机；5-第三电机；6-压线单元；61-压线轮；62-皮带； 63-张力调节组件；7-滚轮；8-导轨；9-机架；10-校准单元；11-卷筒轴；12- 切割单元；121-切割刀；122-驱动组件；123-支撑架；124-滑动架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

实施例

本实用新型公开了一种金属线材加工设备，其包括用于收纳加工完成的金属线的收线装置。其中收线装置包括卷筒1、底座2、控制单元、检测单元、压线单元6、校准单元10和切割单元12。

如图1-2所示，卷筒1和底座2设于机架9内，其中卷筒1固定于机架9 的顶部并由第一电机3驱动旋转，第一电机3由控制单元控制运转。底座2对应设于机架9内卷筒1的正下方。如图1所示，机架9的顶部安装有卷筒轴11，卷同轴11的下方连接有卷筒1，参见附图2卷筒轴11由第一电机3直接驱动旋转或者通过其他例如带轮、齿轮等传动机构连接于第一电机3。

如图1所示，底座2上还设有收纳金属线的收线筒(未在图中示出)和第二电机4，收线筒为顶部开口的圆柱形桶体，其中心设有用于套设金属线的中心轴，中心轴和内筒壁之间形成有环柱形收纳腔，第二电机4可驱动底座2相对于卷筒1旋转，或者驱动底座2与卷筒1同步旋转。第二电机4也由控制单元控制运转。

其中，底座2通过收线轴21安装于收线支架22上，收线筒放置在底座2 上并与底座2一起同步旋转。收线支架22中心安装有上述收线轴21，底座2 由收线轴21带动转动，收线轴21的底部连接有收线带轮23，收线带轮23通过传动带24与第二电机4或者传动机构的输出端连接，第二电机4或者传动机构通过驱动传动带24带动收线带轮23转动，从而带动与其连接的底座2和收线筒转动。其中第二电机4为调速电机或者第二电机4上设有调速器，其可受控制器控制改变输出转速。

本实施例中，设置有单独驱动底座2旋转的第二电机4用于调节底座2的旋转以确保金属线能够可控有效地收纳于收线筒内的收纳腔室中，其中底座2 在第二电机4的驱动下与卷筒1做同步旋转，或者相对于卷筒1旋转。即本实施例中的底座2与卷筒1的旋转角速度比控制在一定范围内以确保收纳的金属线均匀地落在收线腔内，提高收线腔的空间利用率。

收线筒的收纳空间即为中心轴与圆柱筒壁之间的环形柱体空间，为确保收纳的金属线能够在该空间内能够形成均匀的线圈，避免重复直接堆积，控制单元可根据收纳腔的内径和外径调节底座2相对于卷筒1的旋转角速度比。当卷筒1的旋转角速度ω1大于底盘2的旋转角速度ω2时，即卷筒1旋转快于底盘 2的旋转时，此时收纳于环柱形空间内的金属线的圈形较大(即收纳金属线形成直径较大的圈)；当卷筒1的旋转角速度小于底盘2的旋转角速度时，即底盘 2旋转快于卷筒1时，此时，收纳于环柱形空间内的金属线的圈形较小(即收纳金属线形成直径较小的圈)，因此通过合理控制卷筒1与底盘2的旋转角速度比可控制金属线在收纳筒内形成均匀的线圈，避免直接堆积提高收纳腔的利用率。

其中本实施例中滚筒直径为1.5m，若底盘的旋转角速度ω2与滚筒的旋转角速度ω1相同，即ω1/ω2＝1时，则形成直径为1.5m的金属线圈形，若滚筒的旋转角速度ω1与底盘的旋转角速度ω2的比值为1/2，即ω1/ω2＝1/2时，此时金属线圈形为0.75m。其中若收纳于收线腔内的线圈直径为D圈，围绕于卷筒上的线圈直径为D卷，则存在如下关系：D圈＝ω1/ω2×D卷。

收线筒的内径为0.95m，外径为2.0m，底座2的旋转角速度ω2与卷筒1 的旋转角速度ω1的比值在0.63～1.33之间，即当收线筒内的金属线的线圈直径D为0.95m<D<2.0m时，ω1与ω2的比值需满足0.75≤ω1/ω2≤1.55。

如图3所示，底座2的收线支架22的底部还设有引导单元，引导单元引导底座2在收线位置和吊装位置之间移动；其中收线位置指底座2位于卷筒1 的正下方可收纳金属线的位置，吊装位置指底座2移动至收线装置外，可便于取卸收线筒的位置。其中本实施例中的引导单元包括设于收线支架22底部的滚轮7、驱动滚轮7旋转的第三电机5，以及引导滚轮移动的导轨8。其中底座2 上的至少一个滚轮7上设有可直接驱动滚轮7转动的第三电机5，通过第三电机5驱动滚轮7正反转，实现底座2的移出和移入，其中第三电机5受控制单元控制运动，当检测到收线装置的收线长度达到预定值时控制切割单元进行切割并由第三电机5驱动底盘2移出。通过设置有引导单元，可便捷的控制收线筒和底座在吊装位置和收线位置之间移动，便于操作人员搬运移动收纳完成的金属线。

如图1-2所示，本实用新型的收线装置还包括压线单元6，压线单元6包括若干压线轮61、围绕套设于所有压线轮上设置的皮带62，以及若干用于调节皮带张紧力的张力调节组件63，若干压线轮61和皮带62围绕布置于卷筒1的外围。通过调整张力调节组件63中支撑滚轮的肘板64的安装角度，可实现对皮带62的张紧力调节。皮带62上靠近卷筒的一侧将金属线向卷筒径向内侧压紧；通过设置有压线单元，可将金属线有序服帖的卷绕与卷筒1上。

本实施例中的收线装置还包括对应设置于收线装置的金属线入口上游的校准单元10(其中上游至下游方向指金属线的收线方向)，校准单元包括水平校准组件和竖直校准组件。

本实施例中的收线装置还包括对应设置于金属线入口上游的切割单元12，切割单元受控制单元控制对金属线执行切割操作。其中切割单元包括切割刀 121、驱动组件122、支撑架123和滑动架124，其中滑动架124滑动设置在支撑架123上，切割刀121、驱动组件122均固定于支撑架上，驱动组件可以为气缸或者液压缸等，驱动组件受控于控制单元，当驱动组件接受到切割指令，则驱动滑动架124在支撑架123上向切割方向移动，通过切割刀121将金属线切断。

本实施例中的收线装置还设有控制单元和与其连接的检测单元，其中控制单元为PLC控制器和电机变频驱动器，PLC控制器根据检测单元的检测结果控制第一电机3、第二电机4、第三电机5和切割单元12的驱动组件122的运转； PLC控制器通过变频驱动器驱动第一、第二以及第三电机的运转；由此可实现对第一、第二、第三电机的输出转速的调控。

其中检测单元包括分别与收线位置和吊装位置对应设置的位置传感器，位置传感器用于检测底座2的运动极限位置，当任意一个位置传感器检测到底座 2时，则向PLC控制器发出控制第三电机5停止运转的指令。

检测单元还包括设于卷筒轴向端部的脉冲传感器，用于计算卷筒的旋转圈数，并根据计算的圈数和卷筒外周长可粗略计算收纳的金属线的长度，当脉冲传感器统计圈数达到预定阈值时，PLC控制器发出控制第一电机3和第二电机4 停止旋转的指令，同时向切割单元12的驱动组件发出运行指令，控制驱动组件执行切割运动。

本实用新型的工作过程为：

正常收线时，此时收线底盘和收线筒处于收线位置，由收线装置上游的切削装置加工出来的金属线经过卷筒1旋转卷绕后落入收线筒中，并围绕收线筒的中心轴旋转成层叠的金属线圈，同时计数的脉冲传感器开始计数，PLC控制器根据计数结果自动调整收线滚筒与收线底盘的旋转角速度比例，调整线材的圈形直径，形成均匀致密的排线，当旋转圈数达到预定阈值时，向控制单元发出信号，控制单元即向切削装置、第一电机和第二电机发出停止运行的指令，并控制切割单元12的驱动组件执行切割运动，切断金属线。

接着，控制单元控制第三电机5运转将收线筒移出至机架9外，到达吊装位置后触发该位置的位置传感器，位置传感器向控制单元发出信号，控制单元控制第三电机5停止运转，由此完成一个周期的收线操作。

在收线过程中，PLC控制器与变频驱动器协作实现各电机的缓启动与保护，减少突然动作的设备的损伤，延长设备的使用寿命。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种收线装置，其包括：

卷筒，由第一驱动单元驱动旋转；

底座，对应设于所述卷筒的下方，所述底座上设有驱动其旋转的第二驱动单元；

其特征在于：

所述收线装置还包括控制单元和与其连接的检测单元，所述第一驱动单元和第二驱动单元受所述控制单元控制运转；

所述底座上还设有收纳金属线的收线筒，所述收线筒具有环柱形收纳腔；所述控制单元根据所述收纳腔的内径和外径调节所述底座相对于所述卷筒的旋转角速度比。

2.根据权利要求1所述的收线装置，其特征在于：还包括压线单元，所述压线单元包括若干压线轮和围绕所述压线轮设置的皮带，若干所述压线轮围绕布置于所述卷筒外围。

3.根据权利要求2所述的收线装置，其特征在于：所述压线单元还包括调节所述皮带张紧力的张力调节组件。

4.根据权利要求3所述的收线装置，其特征在于：所述底座底部还设有引导单元，所述引导单元引导所述底座在收线位置和吊装位置之间移动。

5.根据权利要求4所述的收线装置，其特征在于：所述引导单元包括设于所述底座底部的滚轮、驱动所述滚轮旋转的第三驱动单元，以及引导所述滚轮移动的导轨，所述第三驱动单元受所述控制单元控制运转。

6.根据权利要求5所述的收线装置，其特征在于：所述检测单元包括分别与所述收线位置和所述吊装位置对应设置的位置传感器。

7.根据权利要求6所述的收线装置，其特征在于：所述控制单元包括PLC控制器和变频驱动器，所述PLC控制所述变频驱动器驱动第一、第二以及第三驱动单元的运转；所述检测单元还包括测量所述卷筒旋转圈数的计数传感器。

8.根据权利要求7所述的收线装置，其特征在于：所述收线装置还包括对应设置于金属线入口上游的校准单元，所述校准单元包括水平校准组件和竖直校准组件。

9.根据权利要求8所述的收线装置，其特征在于：所述收线装置还包括对应设置于所述金属线入口上游的切割单元，所述切割单元受所述控制单元控制对金属线执行切割操作。

10.一种金属线材加工设备，其特征在于：包括如权利要求1-9任意一项所述的收线装置，用于收纳加工完成的金属线。