CN213422501U - 一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其属于钢帘线检测装置技术领域。其设有上下料机构、收拉线机构及弯折熔断机构，收拉线机构设置在上下料机构及弯折熔断机构之间，上下料机构设有夹紧装置、支撑框架及提升装置，收拉线机构设有收拉夹紧装置、滑动小车和滑动轨道，收拉夹紧装置通过驱动装置驱动；弯折熔断机构设有固定夹紧装置、弯折装置及熔断装置，弯折熔断机构通过外部框架支撑连接，固定夹紧装置设有夹紧装置和导向装置，弯折装置设有支撑件、弯折夹紧装置及第二驱动装置。本实用新型结构简单，可以满足对线轮进行上料以及钢帘线的拉伸、扭转测试、裁剪、收线以及下料等操作，提高检测效率，减少工人劳动强度。

Description

一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及钢帘线检测装置技术领域，具体涉及一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置。

背景技术

钢帘线是由优质高碳钢制成的细钢丝或钢丝绳，表面镀黄铜，用途特殊，主要用于各种汽车轮胎、飞机轮胎等橡胶制品的骨架材料，钢丝帘线质量是决定轮胎骨架质量的关键因素。钢丝帘线在使用过程中，要求具有高强度、抗弯、抗疲劳、抗老化等性能，并在动态、高温、潮湿条件下保持良好的综合性能；在钢丝绳捻制过程中，由于内放线单丝的张力会发生波动，单丝的强度会发生变化，使钢丝绳产生残余扭转，严重影响钢丝绳的质量。

钢帘线残余扭转是评价钢帘线质量的重要指标之一，是帘线单丝发生塑性变形残留的内部应力所致。钢帘线残余扭转会使轮胎制造过程中产生帘布不平整，造成帘布裁剪后翘起，使对接困难，从而影响了轮胎的生产效率与质量。为此，钢帘线在出厂之前都必须进行残余扭转的检测。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置。

为解决上述技术问题，为此本实用新型设有上下料机构、收拉线机构及弯折熔断机构，收拉线机构设置在上下料机构及弯折熔断机构之间，上下料机构设有夹紧装置、支撑框架及提升装置，收拉线机构设有收拉夹紧装置、滑动小车和滑动轨道，收拉夹紧装置通过驱动装置驱动；弯折熔断机构设有固定夹紧装置、弯折装置及熔断装置，弯折熔断机构通过外部框架支撑连接，固定夹紧装置设有夹紧装置和导向装置，弯折装置设有支撑件、弯折夹紧装置及第二驱动装置，熔断装置设置在弯折装置靠近固定夹紧装置的一侧。

优选的，夹紧装置为夹紧机械爪，夹紧机械爪包括位于上部的机械爪框架、位于机械爪框架下端的机械爪及设置在机械爪侧边的电动机。

优选的，机械爪框架的下端设置有两个凸出部，凸出部下端均连接有机械爪，一侧机械爪与机械爪框架活动连接，另一侧机械爪与机械爪框架固定连接且机械爪的侧边连接有电动机。

优选的，支撑框架上设置有稳定装置，稳定装置由设置在支撑框架上的光轴导轨组成。

优选的，收拉夹紧装置为收拉机械爪，收拉机械爪由驱动气缸驱动运转，收拉机械爪由两个交叉连接的夹爪单元构成，两个夹爪单元的中部铰接活动连接，夹爪单元的上端与驱动气缸连接，夹爪单元的下端部连接有橡胶夹紧头。

优选的，滑动小车由动力装置和滑动轮两部分组成，动力装置为电动机，滑动轮设有主动轮、从动轮及稳定小轮。

优选的，滑动轨道为工字钢结构，滑动轨道一端与支撑框架的上端连接，滑动轨道的另一端与外部框架的上端连接，滑动轨道通过多个支撑架支撑固定。

优选的，固定夹紧装置设置在靠近收拉夹紧装置的一侧，外部框架上设置有两个夹紧装置和一个导向装置，两个夹紧装置相邻设置，导向装置设置在靠近弯折装置的一侧。

优选的，弯折装置还设置有刻度表，刻度表设置在支撑件的底侧，弯折夹紧装置为弯折机械爪，第二驱动装置为驱动电机，驱动电机带动弯折机械爪进行旋转。

优选的，熔断装置由上、下两部分构成，上半部分通过气缸固定在上方框架板上，下半部分固定设置在外部框架上。

与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

本实用新型提供一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，可以满足对特定规格的线轮进行上料以及钢帘线的拉伸、扭转测试、裁剪、收线以及下料等操作，整体结构简单，将一个复杂的机构分解成简单的几部分，机械化程度高，控制在较少的人员干预情况下实现每组钢帘线的检测周期控制在1分钟之内，减轻工人劳动强度，提高检测效率。

而且本实用新型钢帘线在拉伸过程中，是上下料机构与收拉线机构相互配合完成收拉线的操作，收拉线机构提供钢帘线线头的稳定，上下料机构提供让线轮旋转的力，通过此种设计可以减轻收拉线机构机械爪的拉力，从而减小对工字钢的应力。通过在弯折装置上安装了一个刻度表，可以直接直观的观察到角度的变化。从而更加方便快捷的计算出残余扭转应力。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的主视结构示意图；

图3为本实用新型上下料机构夹紧机械爪的结构示意图；

图4为本实用新型收拉线机构的部分结构示意图；

图5为本实用新型收拉线机构收拉机械爪的结构示意图；

图6为本实用新型滑动小车的结构示意图；

图7为本实用新型滑动小车的俯视结构示意图；

图8为本实用新型弯折熔断机构的结构示意图；

图9为本实用新型弯折装置的结构示意图。

图中符号标记说明：

1.上下料机构；11.夹紧机械爪；111.机械爪框架；112.机械爪；113.电动机；12.支撑框架；13.稳定装置；2.收拉线机构；21.收拉机械爪；211.夹爪单元；212.连接螺钉；213.机械爪短臂；214.机械爪长臂；215.螺钉；216.橡胶夹紧头；22.滑动小车；221.动力装置；222.主动轮；223.从动轮；224.稳定小轮；23.滑动轨道；24.支撑架；25.驱动气缸；26.气缸架；27.机械爪支架；28.转换头；3.弯折熔断机构；31.固定夹紧装置；311.夹紧装置；312.导向装置；32.弯折装置；321.支撑件；322.弯折机械爪；323.刻度表；324.驱动电机；33.熔断装置；331.上半部分；332.下半部分；4.外部框架；41.第一框架；42.第二框架。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1、图2，本实用新型提供一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，可以满足对特定规格的线轮进行上料以及钢帘线的拉伸、扭转测试、裁剪、收线以及下料等操作；其从左至右依次设有上下料机构1、收拉线机构2及弯折熔断机构3，收拉线机构2设置在上下料机构1及弯折熔断机构3之间。

上下料机构1主要是进行线轮的上料和下料，首先将线轮夹紧，然后将线轮运输到上下料机构1的上部，之后通过收拉线机构2拉伸出去，最后等待收拉线机构2将拉伸出去的线轮收回后将线轮放回。上下料机构1设有夹紧机械爪11、支撑框架12及提升装置(图中未示出)，夹紧机械爪11及提升装置均设置在支撑框架12上，支撑框架12的主要作用是在线轮提升的过程中为夹紧机械爪11的固定提供平台。夹紧机械爪11可以将线轮夹紧，进而通过提升装置提升到工作高度；夹紧机械爪11可以有效地防止线轮在上下料时的转动，防止钢帘线从线轮上脱落。

如图3所示，夹紧机械爪11包括位于上部的机械爪框架111及设置在机械爪框架111下端的机械爪112，机械爪框架111的下端设置有两个凸出部，每个凸出部的下端均连接有机械爪112，一侧机械爪112与机械爪框架111活动连接，目的可以顺利将线轮安装到机械爪112上；另一侧机械爪112与机械爪框架111固定连接且机械爪112的侧边连接有电动机113，目的是配合收拉线机构2将钢帘线拉出或者收回。

更进一步的，本实施例中，机械爪112在支撑框架12的上升过程中可能会发生晃动，从而使得钢帘线散开或发生变化，故支撑框架12上设置有稳定装置13，稳定装置13由固定在外部框架上的光轴导轨组成，进而与机械爪112配合，从而使得线轮在上升时稳定运动。

更进一步的，本实施例中，上下料机构1所采用的提升装置为链传动方式，提升装置所采用的动力为电机驱动。

如图4、图5所示，收拉线机构2设有收拉机械爪21、滑动小车22及滑动轨道23，收拉线机构2通过收拉机械爪21将钢帘线夹紧，然后通过滑动轨道23输送到弯折熔断机构3。滑动轨道23的一端设置在上下料机构1的支撑框架12的上端，滑动轨道23的另一端与弯折熔断机构3的外部框架4的上端相连接，滑动轨道23通过两个支撑架24支撑固定。收拉机械爪21设置在滑动小车22的下端，滑动小车22设置在滑动轨道23上，收拉机械爪21由上端设置的驱动气缸25驱动运转；驱动气缸25通过气缸架26固定设置在机械爪支架27上，机械爪支架27与滑动轨道23垂直设置且机械爪支架27的上端与滑动小车22的底部固定连接。

本实施例中，收拉机械爪21由两个交叉连接的夹爪单元211构成，收拉机械爪21的上端通过螺母与驱动气缸25底部的气缸杆上的转换头28连接，两个夹爪单元211的中部通过连接螺钉212可活动连接在机械爪支架27上。夹爪单元211由设置在上端的机械爪短臂213和设置在下端的机械爪长臂214组成，机械爪短臂213的下端与机械爪长臂214的上端通过螺钉215活动连接。收拉机械爪21通过驱动气缸25控制，当线轮达到指定高度后，驱动气缸25充气，气缸杆伸出，从而将收拉机械爪21打开，钢帘线深入收拉机械爪21，此时驱动气缸25排气伸缩，收拉机械爪21收拉夹紧钢帘线；钢帘线拉伸过程中收拉机械爪21一直夹紧，直至通过滑动小车22运输至弯折熔断机构3，驱动气缸25充气伸出，收拉机械爪21再次打开释放钢帘线。

更进一步的，本实施例中，收拉机械爪21的下端头部设置有橡胶材质的橡胶夹紧头216，橡胶夹紧头216对钢帘线的夹紧更加牢固，防止钢帘线在拉伸的过程中滑落。

如图6、图7所示，本实施例中，滑动小车22可以带动收拉机械爪21在滑动轨道23上往返运动，从而将钢帘线从上下料机构1转运至弯折熔断机构3。滑动小车22由动力装置221和滑动轮两部分组成，本实施例中，动力装置221采用的是电动机，电动机固定安装在滑动小车22的侧边，为滑动轮提供动力。滑动轮设有主动轮222、从动轮223及稳定小轮224，电动车带动主动轮222在滑动轨道上滑动，从动轮223跟随运转，也保证滑动小车22在滑动轨道23上保持直线运动；滑动小车22的上端设置有四个稳定小轮224，上侧四个稳定小轮224为了使小车在直线运动过程中保持直线运动，防止拉伸过程中出现晃动，使得滑动小车22在运动过程会更加平稳。

更进一步的，本实施例中，滑动轨道23采用的是工字钢，滑动小车22在上下料机构1及弯折熔断机构3之间往复运动，减轻工人劳动量，提高工作效率。

如图8、图9所示，弯折熔断机构3主要对钢帘线残余扭转应力进行检测，弯折熔断机构3设置在外部框架4上，且通过外部框架4支撑连接，外部框架4整体为L型框架结构；外部框架4由水平设置的第一框架41及与第一框架41垂直连接设置的第二框架42，第二框架42的高度高于第一框架41，且第一框架41设置在靠近收拉线机构2的一侧。弯折熔断机构3设有固定夹紧装置31、弯折装置32及熔断装置33，固定夹紧装置31设置在第一框架41上，弯折装置32及熔断装置33设置在第二框架42上。

本实施例中，固定夹紧装置31的作用主要是负责让钢帘线拉伸到弯折熔断机构后可以得到有效的固定，从而不会发生相对滑移，避免钢帘线位置发生变化，不会影响到最后残余扭转应力的测量。固定夹紧装置31设有两个相邻平行设置的夹紧装置311及导向装置312，夹紧装置311通过气缸驱动，每个夹紧装置311上均设置有两个气缸；夹紧装置311设置在外侧，导向装置312设置在靠近第二框架42的一侧，夹紧装置311用于夹紧钢帘线，导向装置312用于让钢帘线保持平直方向。首先当钢帘线被收拉线机构2输送到弯折熔断机构3时，夹紧装置311上的两气缸放气，气缸收缩，夹紧装置311的中间露出空隙，可以供钢帘线穿过；穿过两个夹紧装置311后的钢帘线再次穿过导向装置，到达指定位置后夹紧装置311的两气缸充气，此时夹板上移，夹紧线，便于后续的弯折与熔断；当钢帘线废料被熔断之后，夹紧装置311两气缸放气，此时钢帘线被松开，然后再由收拉线机构2送回上下料机构1。

本实施例中，弯折装置32的作用主要是当钢帘线被固定夹紧装置固定之后，将钢帘线弯折九十度，然后松开钢帘线，通过观察钢帘线的回弹角度，最终计算得到钢帘线的残余扭转应力。如图9所示，弯折装置32设有支撑件321、弯折机械爪322及刻度表323，支撑件321用于支撑固定弯折机械爪322及刻度表323；弯折机械爪322设置在支撑件321的内侧中部，弯折机械爪322的作用是夹紧固定钢帘线，弯折机械爪322通过驱动电机324驱动，进而可以进行旋转，驱动电机324设置在支撑件321的顶部；刻度表323固定设置在支撑件321的底侧，刻度表323用于观察松开后钢帘线的回弹角度。

更进一步的，本实施例中，熔断装置33设置在固定夹紧装置31及弯折装置32之间，且固定设置在第二框架42上。熔断装置33由上、下两部分构成，上半部分331通过气缸固定在第二框架42上方的框架板上，下半部分332固定设置在第二框架42上。当钢帘线输送到熔断装置33时，熔断装置33上的气缸放气，气缸收缩，熔断装置33上下两半部分分离，不能通电，从而温度很低，不会对钢帘线产生影响；然后当残余扭转应力测量完毕之后，熔断装置33上的气缸充气，使得熔断装置上下两半部分接触导电，从而瞬间产生高温，将钢帘线熔断，熔断之后的废料自动落入外部框架4下面设置的废料收集器中。

本实用新型的工作原理及工作流程如下：

当检测装置工作时，首先线轮放到上下料机构1的夹紧机械爪11处，夹紧机械爪11抓紧线轮卡紧，然后提升装置工作，将线轮提升到工作高度，最后配合收拉线机构2将钢帘线送达到弯折熔断机构3，此阶段耗时不超过10秒。当上下料机构1完成上料工作后，收拉机械爪21抓紧线头，此时滑动小车22和上下料机构1的夹紧机械爪11上的电机同时转动，滑动小车22速度略低于上下料机构1的夹紧机械爪11的转速，为了防止钢帘线从收拉线机构1上脱出，最后到达弯折熔断机构3，此阶段拉线时间控制在10秒之内。

当钢帘线被收拉线机构2输送到弯折熔断机构3时，夹紧装置311上的两气缸放气，气缸收缩，夹紧装置311中间露出空隙，可以供钢帘线穿过。穿过两夹紧装置311后钢帘线再次穿过导向装置312，通过导向装置312之后到达弯折装置32。到达指定位置后夹紧装置311两气缸充气，此时夹板上移，夹紧钢帘线。此阶段耗时不超过10秒。当弯折机械爪322抓紧钢帘线之后驱动电机324带动弯折机械爪322转动90°，然后弯折机械爪322松开，钢帘线回弹。最后通过观察钢帘线回弹后的角度计算出钢帘线残余扭转应力。然后当残余扭转应力测量完毕之后，气缸充气，使得熔断装置33上下两半部分接触导电，从而瞬间产生高温，将钢帘线熔断。当钢帘线废料被熔断之后，夹紧装置311两气缸放气，此时钢帘线被松开，然后再由收拉线机构2送回上下料机构1，此阶段耗时不超过10秒。

当弯折熔断机构3完成操作的时候，收拉线机构2和上下料机构1机械爪同时运动，此时滑动小车22速度略大于上下料机构1的夹紧机械爪11转速，同样是为了防止钢帘线从机械爪上脱出。最后到达上下料机构1后机械爪松开，收线时间控制在10秒。

当收拉线机构2将钢帘线送回后，提升装置再将线轮降低，放置到合适位置，此时夹紧机械爪11再次松开，完成操作，此阶段耗时不超过10秒。

本实用新型结构简单，检测效率高，整体耗时不超过1分钟。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其设有上下料机构、收拉线机构及弯折熔断机构，其特征在于，所述收拉线机构设置在所述上下料机构及弯折熔断机构之间，所述上下料机构设有夹紧装置、支撑框架及提升装置，所述收拉线机构设有收拉夹紧装置、滑动小车和滑动轨道，所述收拉夹紧装置通过驱动装置驱动；所述弯折熔断机构设有固定夹紧装置、弯折装置及熔断装置，所述弯折熔断机构通过外部框架支撑连接，所述固定夹紧装置设有夹紧装置和导向装置，所述弯折装置设有支撑件、弯折夹紧装置及第二驱动装置，所述熔断装置设置在所述弯折装置靠近所述固定夹紧装置的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述夹紧装置为夹紧机械爪，所述夹紧机械爪包括位于上部的机械爪框架、位于机械爪框架下端的机械爪及设置在机械爪侧边的电动机。

3.根据权利要求2所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述机械爪框架的下端设置有两个凸出部，所述凸出部下端均连接有机械爪，一侧所述机械爪与所述机械爪框架活动连接，另一侧所述机械爪与所述机械爪框架固定连接且机械爪的侧边连接有电动机。

4.根据权利要求1或3所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述支撑框架上设置有稳定装置，所述稳定装置由设置在支撑框架上的光轴导轨组成。

5.根据权利要求1所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述收拉夹紧装置为收拉机械爪，所述收拉机械爪由驱动气缸驱动运转，所述收拉机械爪由两个交叉连接的夹爪单元构成，两个所述夹爪单元的中部铰接活动连接，所述夹爪单元的上端与驱动气缸连接，所述夹爪单元的下端部连接有橡胶夹紧头。

6.根据权利要求1所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述滑动小车由动力装置和滑动轮两部分组成，所述动力装置为电动机，所述滑动轮设有主动轮、从动轮及稳定小轮。

7.根据权利要求1所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述滑动轨道为工字钢结构，所述滑动轨道一端与所述支撑框架的上端连接，所述滑动轨道的另一端与所述外部框架的上端连接，所述滑动轨道通过多个支撑架支撑固定。

8.根据权利要求1所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述固定夹紧装置设置在靠近所述收拉夹紧装置的一侧，所述外部框架上设置有两个夹紧装置和一个导向装置，两个所述夹紧装置相邻设置，所述导向装置设置在靠近所述弯折装置的一侧。

9.根据权利要求8所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述弯折装置还设置有刻度表，所述刻度表设置在所述支撑件的底侧，所述弯折夹紧装置为弯折机械爪，所述第二驱动装置为驱动电机，所述驱动电机带动所述弯折机械爪进行旋转。

10.根据权利要求9所述的一种钢帘线残余扭转应力自动检测装置，其特征在于，所述熔断装置由上、下两部分构成，上半部分通过气缸固定在上方框架板上，下半部分固定设置在外部框架上。

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