CN215758221U - 一种钢丝股密排系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢丝股密排系统，包括定位机构和导向机构，所述定位机构与导向机构沿纵向依次布置，且导向机构与定位机构沿竖直轴线相对转动安装，且导向机构与定位机构之间设置有能够监测相对转动角度α的第一编码器，还包括驱动定位机构横向进给的驱动机构，所述第一编码器与驱动机构的控制单元电连接，所述定位机构横向进给速度值与α的绝对值呈正比，本钢丝股密排系统通过对钢丝密排时的横向偏移量进行检测，从而实现辅助设备的被动横向进给，保证不同卷径钢丝排布密度和张力恒定。

Description

一种钢丝股密排系统

技术领域

本实用新型涉及钢丝绳生产设备技术领域，具体为一种钢丝股密排系统。

背景技术

现有钢丝在进行排布时，存在变形，散乱等问题，造成合绳质量下降，因此采用机械辅助的方式，对钢丝进行密排，但是受工字轮卷径的变化，钢丝密排时横向进给速度和轴向张力均处于不断变化的过程，现有的密排辅助设备多数采用主动驱动的方式进行辅助，因此无法根据工字轮卷径变化实时对密排设备的横向进给量及时调整，造成不同卷径的钢丝排布密度和张力不均匀。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种钢丝股密排系统，通过对钢丝密排时的横向偏移量进行检测，从而实现辅助设备的被动横向进给，保证不同卷径钢丝排布密度和张力恒定，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钢丝股密排系统，包括定位机构和导向机构，所述定位机构与导向机构沿纵向依次布置，且导向机构与定位机构沿竖直轴线相对转动安装，且导向机构与定位机构之间设置有能够监测相对转动角度α的第一编码器，还包括驱动定位机构横向进给的驱动机构，所述第一编码器与驱动机构的控制单元电连接，所述定位机构横向进给速度值与α的绝对值呈正比。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驱动机构包括平行布置的光杠和丝杠，所述丝杠端部设置有伺服电机，所述第一编码器的输出端与伺服电机的控制单元电连接，所述定位机构与光杠滑动安装，且定位机构内部设置有与丝杠啮合的丝杠螺母，所述伺服电机的控制单元与第一编码器的输出端电连接；

初始状态下定位机构和导向机构沿纵向呈直线排布，且与工字轮一端内壁贴合，即此时α为0°，当开始收线时，钢丝向工字轮另一端开始缠绕，带动导向机构向一侧摆动，即α大于0°，此时控制伺服电机动作，带动丝杠转动，即驱动定位机构跟随导向机构横向运动，以缩小夹角α，或保持夹角α恒定，此过程定位机构的运动采用被动跟随的方式，能够根据工字轮内钢丝的实际密排情况自行调整，不受工字轮的卷径影响。

作为本实用新型的一种优选技术方案，还包括收线机构，所述收线机构包含轴线与定位机构进给方向平行的工字轮装夹机构，所述收线机构内部设置有能够检测工字轮转速的第三编码器，所述第三编码器的输出端与伺服电机的控制单元电连接；

当钢丝进给速度恒定时，工字轮不同卷径在相同转速下，对应的线速度不同，因此为保证恒张力，需要不断对转速进行调整，但不同卷径每转一圈对应的钢丝长度也不同，即单位时间内，定位机构所需横向进给量不同，即伺服电机与工字轮的转速存在特定关系，通过对工字轮转速的监控，实时调整伺服电机的转速，从而实现恒张力收线，保证密排的均匀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述定位机构内平行转动设置有两组定位导轮，所述导向机构远离转动轴的一端设置有前导轮，两组定位导轮的竖直安装高度相同，所述前导轮的竖直安装高度低于定位导轮，所述定位导轮和前导轮均为轨道轮；

通过轨道轮的结构设计，结合定位导轮和前导轮的结构设计，使钢丝始终能够与前导轮结合，不会因钢丝偏置造成的前导轮掉轨，保证设备工作的稳定性。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述导向机构包括相对转动连接的摆臂和转轴，所述摆臂和转轴之间设置有能够检测相对转动角度β的第二编码器，所述第二编码器的输出端与收线机构的驱动部分控制单元电连接，所述收线机构内部的工字轮转速与β的绝对值呈反比，且摆臂和转轴转动处设置有维持原有夹角的扭簧，所述转轴与定位机构沿竖直轴线转动安装；

当钢丝的张力变大时，会向下压动摆臂，从而改变第二编码器的检测值，即β的值增大，此时控制收线机构的驱动机构转速降低，从而降低钢丝内部张力，保持张力恒定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本钢丝股密排系统采用被动调整的方式，根据工字轮内排布情况，自动调整定位机构的位置和进给速度，从而保证工字轮内钢丝排布整齐密实且张力恒定，保证后续合绳质量。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型俯视图；

图3为本实用新型自右向左缠绕钢丝示意图；

图4为本实用新型自左向右缠绕钢丝示意图；

图5为本实用新型侧视图；

图6为本实用新型导向机构示意图。

图中：1、定位机构；101、定位导轮；2、导向机构；201、前导轮；202、第一编码器；203、摆臂；204、转轴；205、第二编码器；3、驱动机构；301、光杠；302、丝杠；303、伺服电机；4、收线机构；401、第三编码器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种钢丝股密排系统，包括定位机构1和导向机构2，定位机构1与导向机构2沿纵向依次布置，且导向机构2与定位机构1沿竖直轴线相对转动安装，且导向机构2与定位机构1之间设置有能够监测相对转动角度α的第一编码器202，还包括驱动定位机构1横向进给的驱动机构3，第一编码器202与驱动机构3的控制单元电连接，定位机构1横向进给速度值与α的绝对值呈正比。

驱动机构3包括平行布置的光杠301和丝杠302，丝杠302端部设置有伺服电机303，第一编码器202的输出端与伺服电机303的控制单元电连接，定位机构1与光杠301滑动安装，且定位机构1内部设置有与丝杠302啮合的丝杠螺母，伺服电机303的控制单元与第一编码器202的输出端电连接；

初始状态下定位机构1和导向机构2沿纵向呈直线排布，且与工字轮一端内壁贴合，即此时α为0°，当开始收线时，钢丝向工字轮另一端开始缠绕，带动导向机构2向一侧摆动，即α大于0°，此时控制伺服电机303动作，带动丝杠302转动，即驱动定位机构1跟随导向机构2横向运动，以缩小夹角α，或保持夹角α恒定，此过程定位机构1的运动采用被动跟随的方式，能够根据工字轮内钢丝的实际密排情况自行调整，不受工字轮的卷径影响。

还包括收线机构4，收线机构4包含轴线与定位机构1进给方向平行的工字轮装夹机构，收线机构4内部设置有能够检测工字轮转速的第三编码器401，第三编码器401的输出端与伺服电机303的控制单元电连接；

当钢丝进给速度恒定时，工字轮不同卷径在相同转速下，对应的线速度不同，因此为保证恒张力，需要不断对转速进行调整，但不同卷径每转一圈对应的钢丝长度也不同，即单位时间内，定位机构1所需横向进给量不同，即伺服电机303与工字轮的转速存在特定关系，通过对工字轮转速的监控，实时调整伺服电机303的转速，从而实现恒张力收线，保证密排的均匀。

定位机构1内平行转动设置有两组定位导轮101，导向机构2远离转动轴的一端设置有前导轮201，两组定位导轮101的竖直安装高度相同，前导轮201的竖直安装高度低于定位导轮101，定位导轮101和前导轮201均为轨道轮；

通过轨道轮的结构设计，结合定位导轮101和前导轮201的结构设计，使钢丝始终能够与前导轮201结合，不会因钢丝偏置造成的前导轮201掉轨，保证设备工作的稳定性。

导向机构2包括相对转动连接的摆臂203和转轴204，摆臂203和转轴204之间设置有能够检测相对转动角度β的第二编码器205，第二编码器205的输出端与收线机构4的驱动部分控制单元电连接，收线机构4内部的工字轮转速与β的绝对值呈反比，且摆臂203和转轴204转动处设置有维持原有夹角的扭簧，转轴204与定位机构1沿竖直轴线转动安装；

当钢丝的张力变大时，会向下压动摆臂203，从而改变第二编码器205的检测值，即β的值增大，此时控制收线机构4的驱动部分转速降低，从而降低钢丝内部张力，保持张力恒定。

其中夹角α主要用于反映定位机构1与工字轮当前实际绕线位置的横向间距，α越小，说明两者间距越小，夹角β主要反映钢丝内部张力，β越大，说明内部张力越大，根据β角度调整工字轮转速，二者呈反比，根据工字轮转速调整伺服电机303的基础转速，两者呈反比，根据α值调整伺服电机303转速的波动量，其波动量与α值呈正比；

使用前首先录入工字轮的横向长度L和初始卷径R，以及收卷的钢丝直径D，根据录入值，确定定位机构1的横向最大行程，初始状态下，定位机构1处于工字轮的一端，逐步向另一端运动，当运动形成至L-n*D位置时，n=1或2，此时，伺服电机303停止动作，即定位机构1停止运动，此时经过2*n个收线圈后，定位导轮101和前导轮201处于同一直线，继续收线，α角度出现变化呈负值，此时伺服电机303反向转动，从而实现工字轮内第二层密排，由于α值始终处于恒定区间0-5°内，因此，后端钢丝与工字轮内正在缠绕的钢丝倾角较小，不会造成工字轮内同层的两圈组过度挤压摩擦，且不同位置的两圈组之间的挤压力恒定，保证密排钢丝的均匀性，且β的值始终处于恒定区间0-10°内，因此，钢丝的张力始终处于一个较小波动的稳定状态，保证整体的收线效果。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种钢丝股密排系统，包括定位机构（1）和导向机构（2），其特征在于：所述定位机构（1）与导向机构（2）沿纵向依次布置，且导向机构（2）与定位机构（1）沿竖直轴线相对转动安装，且导向机构（2）与定位机构（1）之间设置有能够监测相对转动角度α的第一编码器（202），还包括驱动定位机构（1）横向进给的驱动机构（3），所述第一编码器（202）与驱动机构（3）的控制单元电连接，所述定位机构（1）横向进给速度值与α的绝对值呈正比。

2.根据权利要求1所述的钢丝股密排系统，其特征在于：所述驱动机构（3）包括平行布置的光杠（301）和丝杠（302），所述丝杠（302）端部设置有伺服电机（303），所述第一编码器（202）的输出端与伺服电机（303）的控制单元电连接，所述定位机构（1）与光杠（301）滑动安装，且定位机构（1）内部设置有与丝杠（302）啮合的丝杠螺母，所述伺服电机（303）的控制单元与第一编码器（202）的输出端电连接。

3.根据权利要求2所述的钢丝股密排系统，其特征在于：还包括收线机构（4），所述收线机构（4）包含轴线与定位机构（1）进给方向平行的工字轮装夹机构，所述收线机构（4）内部设置有能够检测工字轮转速的第三编码器（401），所述第三编码器（401）的输出端与伺服电机（303）的控制单元电连接。

4.根据权利要求1所述的钢丝股密排系统，其特征在于：所述定位机构（1）内平行转动设置有两组定位导轮（101），所述导向机构（2）远离转动轴的一端设置有前导轮（201），两组定位导轮（101）的竖直安装高度相同，所述前导轮（201）的竖直安装高度低于定位导轮（101），所述定位导轮（101）和前导轮（201）均为轨道轮。

5.根据权利要求3所述的钢丝股密排系统，其特征在于：所述导向机构（2）包括相对转动连接的摆臂（203）和转轴（204），所述摆臂（203）和转轴（204）之间设置有能够检测相对转动角度β的第二编码器（205），所述第二编码器（205）的输出端与收线机构（4）的驱动部分控制单元电连接，所述收线机构（4）内部的工字轮转速与β的绝对值呈反比，且摆臂（203）和转轴（204）转动处设置有维持原有夹角的扭簧，所述转轴（204）与定位机构（1）沿竖直轴线转动安装。

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