CN2650301Y - 一种智能电线分卷机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能电线分卷机由放线系统、传动系统、随动系统和缠绕系统连接组成，并设置有控制系统对上述系统进行控制。该智能电线分卷机能够自动把大卷成品线分绕成不同长度的圆形线盘，并且在缠绕过程中保证电线的张力恒定，从而保证线盘里外松紧度一样。本实用新型还提供一种分卷机用的可收缩式收线盘，在卸卷时只需要松开手轮、取下压板，卸卷过程方便，不仅减轻了工人的劳动强度，而且大大提高了分卷作业的效率。

Description

一种智能电线分卷机

技术领域  本实用新型涉及一种分卷设备，更具体的说是一种智能化电动排线分卷设备。

背景技术  分卷机是电线电缆生产中的重要设备，其功能是将电线电缆生产线上下来的大盘电线电缆分成标准长度(通常为100m或200m)的小卷商业销售电线电缆，分卷机性能的优劣直接影响电线电缆最终成卷质量的好坏和分卷作业的效率。目前国内大多数电线电缆生产厂使用如图1所示的简易分卷机，由放线盘1、计米轮2、压轮3和收线盘组成，其使用过程中存在如下问题：

1、采用手动排线方式，手移动速度与收线盘转速不匹配，导致排线不整齐平整，而且工人劳动强度较大、生产效率低，高速前进的电线很容易擦伤工人的手，因而存在一定的危险性。缠绕过程中张力不稳定造成电线线径的变化(一般2.5平方毫米以下的电线)，影响产品质量。

2、卸卷和卷取准备过程复杂，如附图1所示，卸卷时需要先拧下收线盘锁母6、取下收线盘压板5，然后才能卸卷；准备卷取时，需先装上收线盘压板5、套上收线盘锁母6并用力拧紧，然后才能进行卷取作业，因此生产效率较低。

3、使用如图2所示的直芯式收线盘和图3所示的锥芯式收线盘，成卷质量和分卷作业效率低下。采用直芯式收线盘时，卸卷困难，必须用力叩收线盘才能将线卷卸下来，由于直芯与电线电缆底层之间的摩擦力，导致线卷底层质量较差；采用锥芯式收线盘时，卸卷为方便，但由于内表面成一锥形，分卷时容易造成重叠，线卷表面不平整。

4、放线机构没有张力控制，影响成卷质量。

发明内容  本实用新型的目的是提供一种智能电线分卷机，该智能电线分卷机能够自动把大卷成品线分绕成不同长度的圆形线盘，并且在缠绕过程中保证电线的张力恒定，从而保证线盘里外松紧度一样。本实用新型的另一目是提供一种分卷机用的可收缩式收线盘，该可收缩式收线盘卸卷时只需要松开手轮、取下压板，卸卷过程方便，不仅减轻了工人的劳动强度，而且大大提高了分卷作业的效率。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

本实用新型设计的智能电线分卷机，由放线机构、传动机构、随动机构和缠绕机构连接组成，设置有控制系统对上述系统进行控制，控制系统由主控单片机系统、速度控制器、张力控制用磁粉制动器控制器、自动排线用步进电机驱动器、键盘和显示装置组成。本实用新型还设置有张力反馈装置和速度反馈装置，张力反馈装置使用张力电位器，速度反馈装置使用自动计长度计米器。速度控制器、张力控制用磁粉制动器控制器、自动排线用步进电机驱动器、键盘、显示装置、张力反馈装置和速度反馈装置分别连接与主控单片机系统连接，速度控制器与直流调速器连接、直流调速器与卷取电机连接，磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接。

放线机构包括开卷机、磁粉制动器。磁粉制动器设置在开卷机的放线架上，主控单片机系统通过磁粉制动器控制器与磁粉制动器相连并控制磁粉制动器。

传动机构由导轮、计米轮、压轮、排线轮组成，计米轮上连接有自动计长度计米器，自动计长度计米器与主控单片机系统相连。

随动机构由步进电机和排线丝杠组成，主控单片机系统通过步进电机驱动器与步进电机相连，步进电机带动排线丝杠，排线丝杠上套有所述传动机构的排线轮；主控单片机系统根据设定的导线直径和实际缠绕机的速度自动控制步进电机的运动速度，从而实现自动排线的目的。

缠绕机构由卷取电机、卷取机组成。主控单片机系统通过速度控制器与直流调速器连接、直流调速器与卷取电机连接，卷取电机带动卷取机转动，卷取机的收线盘15也随之转动。

主控单片机系统通过键盘输入获得给定线速度、线径、张力、线长、卷盘厚度；通过与卷取机相连的电缆获取卷取轴转速。

张力反馈装置是张力电位器，其与主控单片机系统相连，完成缠绕张力的实时监测并将数据传送到主控单片机系统进行恒张力控制。

速度反馈装置是自动计长度计米器、与主控单片机系统连接，完成缠绕速度的实时监测并将数据传送到主控单片机系统进行恒速度控制。

所述缠绕机构的卷取机的收线盘可采用本实用新型所设计的可收缩式收线盘。

本实用新型设计的智能电线分卷机在工作时，卷取电机带动可收缩式收线盘收线；当可收缩式收线盘工作时，步进电机经排线丝杠驱动排线轮，进行自动排线。步进电机速度根据可收缩式收线盘的收线速度和线径自动调节。同时计米轮和其相连的自动计长度计米器可以计量所排线的长度，单片机根据排线的时间和长度计算出排线速度，该信号同时为收线卷取机的速度反馈信号，实现卷取电机的速度闭环控制，以实现排线速度的自动调节。主控单片机系统根据张力反馈装置所反馈的张力数值，通过控制放线机构设有的磁粉制动器，保持恒张力。

本实用新型设计的可收缩式收线盘包括轴、键、档板、压板、顶板，锁紧轮、锁母，内套、内滑套、外滑套和外套，其中内套套在轴上，内滑套套在内套上，内滑套的外侧面有凸台，外滑套套在内滑套上，外滑套的内侧面有凹槽，外滑套与内滑套的接触面为一定角度的锥形，外滑套和套在其上的外套沿圆周等分，各等分之间有间隙；外滑套上轴向对称的设置有弹簧，顶板为圆锥形顶板。上述外滑套和套在其上的外套的等分方式之一是沿圆周四等分。

本实用新型设计的可收缩式收线盘在使用时，可通过改变外滑套的大小及长度，其它构件不变，即可改成不同规格的可收缩式收线盘，方便灵活，适用范围广。

本实用新型与现在技术相比，具有以下优点：

1、可收缩式收线盘在收线时，相当于在直芯式收线盘上进行分卷作业，排线整齐；到设定长度时需取下线卷时，取出顶板后，线卷与外套之间产生间隙，线卷可顺利取出。

2、采用步进电机驱动的排线丝杠驱动排线器进行自动跟随收线速度的主动排线方式，排线整齐平整，机械设备结构紧凑、占地面积小、投资小、无需地脚螺栓固定设备。

附图说明  以下是附图说明：

图1是简易分卷机的传动原理图

图2是直芯式收线盘的结构图

图3是锥芯式收线盘的结构图

图4是本实用新型设计的智能电线分卷机的传动原理图

图5是本实用新型设计的智能电线分卷机的电气控制系统结构图

图6是本实用新型设计的可收缩式收线盘的结构图及A-A截面视图

具体实施方式  下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

本实施例设计的智能电线分卷机由放线机构、传动机构、随动机构和缠绕机构连接组成，设置有控制系统对上述系统进行控制，控制系统由主控单片机系统、速度控制器、张力控制用磁粉制动器控制器、自动排线用步进电机驱动器、触模式键盘和汉字液晶显示器组成。还设置有张力反馈装置和速度反馈装置，张力反馈装置使用张力电位器，速度反馈装置使用自动计长度计米器。速度控制器、磁粉制动器控制器、步进电机驱动器、触摸式键盘、汉字液晶显示装置、张力反馈装置和速度反馈装置分别连接与主控单片机系统连接，速度控制器与直流调速器连接、直流调速器与卷取电机连接，磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接，步进电机驱动器与步进电机连接。

如附图4所示，放线机构包括开卷机、磁粉制动器7。磁粉制动器7设置在开卷机的放线架8上，主控单片机系统通过磁粉制动器控制器与磁粉制动器7相连并控制磁粉制动器7。

传动机构包括导轮9、计米轮10、压轮11、排线轮14，压轮11套在排线轮14上。

随动机构包括步进电机12和排线丝杠，排线丝杠采用滚珠丝杠13，主控单片机系统通过步进电机驱动器与步进电机12连接，步进电机12带动滚珠丝杠13，滚珠丝杠13上套有所述传动机构的排线轮14；

缠绕机构由卷取电机、卷取机组成，主控单片机系统通过速度控制器与直流调速器连接、直流调速器与卷取电机连接，卷取电机带动卷取机转动，卷取机的收线盘15也随之转动；

本实施例设计的智能电线分卷机的传动过程如下：收线盘15卷取时，步进电机12经滚珠丝杠13驱动排线轮14进行主动排线，计米轮10计量电线电缆长度，放线机构设有磁粉制动器7以保持恒张力。

图5是本实施例设计的智能电线分卷机的电气控制系统结构图，如图所示：速度辊、卷取电机、速度控制器和直流调速器负责控制线速度恒定。

带动滚珠丝杠的步进电机12和步进电机驱动器根据上述线速度随动工作。

张力辊、张力电位器、磁粉制动器7和磁粉制动器控制器负责控制张力恒定。

上述电气控制系统的计量、检测、显示、设定、控制全部由一个单片机及相应的接口单元完成。在工作时，单片机通过键盘输入获得：给定线速度，线径，张力，线长，卷盘厚度；通过与卷取机相连的电缆获取卷取轴转速；通过速度辊获得：线速度，通过张力辊、张力电位器获得：张力信号。

单片机根据上述信息可以计算出卷径，步进脉冲，计算长度。然后再将线速度给定、张力给定及步进电机12控制信号输出至相应的控制器。单片机通过与其相连的显示设备还可以进行显示与报警，主要包括以下内容：线速度，张力，线长，定长到。

图6是本实用新型设计的可收缩式收线盘的结构图，如图所示，内套18套在收线轴16上，内滑套19套在内套18上，内滑套19的外侧面有凸台，外滑套22套在内滑套19上，外滑套22的内侧面有凹槽，外滑套22与内滑套19的接触面为一定角度的锥形，外滑套22和套在其上的外套21沿圆周四等分，各等分之间有一定的间隙，外滑套22上轴向对称的设置有弹簧26。在上述内套18、内滑套19、外滑套22、外套21的一端通过键17固定设置有档板20，另一端设置有可取下的压板23，压板23通过圆锥形顶板24和螺母26固定，压板23可以与圆锥形顶板24用沉头螺丝连接成一体。锁紧轮25用于压板23的锁紧与松开。

可收缩式收线盘的工作原理是：收线盘压板23经锁紧轮25压紧后，由圆锥形顶板24、内滑套19共同支撑外滑套22，外滑套22支撑外套21形成一个完整的圆，此时相当于在直芯式收线盘，排线整齐。到设定长度后需要取下线卷时，松开并取下锁紧轮25，取出圆锥形顶板24和压板23，在弹簧26的拉力的作用下，沿圆周均分为四等分并有间隙的外滑套22沿其与内滑套19的接触面向外滑出，至其内侧面的凹槽与内滑套19的外侧面的凸台接合停止滑动，外滑套22的滑出导致外套21收缩，使线卷与外套6之间产生间隙，线卷便可顺利取出。

Claims (6)

1、一种智能电线分卷机，其特征在于由放线机构、传动机构、随动机构和缠绕机构连接组成，同时还包括上述机构的控制系统、张力反馈装置和速度反馈装置；

控制系统由主控单片机系统、速度控制器、张力控制用磁粉制动器控制器、自动排线用步进电机驱动器、键盘和显示装置组成，速度控制器、张力控制用磁粉制动器控制器、自动排线用步进电机驱动器、键盘和显示装置分别与主控单片机系统连接，速度控制器与直流调速器连接、直流调速器与卷取电机连接，张力控制用磁粉制动器控制器与磁粉制动器连接，自动排线用步进电机驱动器与步进电机(12)连接；

放线机构包括开卷机、磁粉制动器(7)，磁粉制动器(7)设置在开卷机的放线架(8)上，主控单片机系统通过磁粉制动器控制器与磁粉制动器(7)相连并控制磁粉制动器(7)；

传动机构由导轮(9)、计米轮(10)、压轮(11)、排线轮(14)组成，计米轮(10)上连接有自动计长度计米器，自动计长度计米器与主控单片机系统相连；

随动机构由步进电机(12)和排线丝杠组成，主控单片机系统通过步进电机驱动器与步进电机(12)相连，步进电机(12)带动排线丝杠，排线丝杠上套有所述传动机构的排线轮(14)；主控单片机系统根据设定的导线直径和实际缠绕机的速度自动控制步进电机(12)的运动速度，从而实现自动排线的目的；

缠绕机构由卷取电机、卷取机组成，主控单片机系统通过速度控制器与直流调速器连接、直流调速器与卷取电机连接，卷取电机带动卷取机转动，卷取机的收线盘(15)也随之转动；

主控单片机系统通过键盘输入获得给定线速度、线径、张力、线长、卷盘厚度；通过与卷取机相连的电缆获取卷取轴转速；

张力反馈装置是张力电位器，其与主控单片机系统相连，完成缠绕张力的实时监测并将数据传送到主控单片机系统进行恒张力控制；

速度反馈装置是自动计长度计米器，其与主控单片机系统连接，完成缠绕速度的实时监测并将数据传送到主控单片机系统进行恒速度控制。

2、根据权利要求1所述的智能电线分卷机，其特征在于所述缠绕机构的卷取机上设置有可收缩式收线盘，其上设置有内套(18)、内滑套(19)、外滑套(22)和外套(21)，其中内套(18)套在收线轴(16)上，内滑套(19)套在内套(18)上，内滑套(19)的外侧面有凸台，外滑套(22)套在内滑套(19)上，外滑套(22)的内侧面有凹槽，外滑套(22)与内滑套(19)的接触面为一定角度的锥形，外滑套(22)和套在其上的外套(21)沿圆周等分，各等分之间有间隙；外滑套(22)上轴向对称的设置有弹簧(26)，顶板为圆锥形顶板(24)。

3、根据权利要求2所述的智能电线分卷机，其特征在于收线盘滑套上的外滑套(22)和套在其上的外套(21)沿圆周四等分。

4、根据权利要求1、2或3所述的智能电线分卷机，其特征在于所述随动机构的排线丝杠采用滚珠丝杠(13)。

5、一种可收缩式收线盘，包括收线轴(16)、键(17)、档板(20)、压板(23)、顶板，锁紧轮(25)、锁母(26)，其特征在于还包括内套(18)、内滑套(19)、外滑套(22)和外套(21)，其中内套(18)套在收线轴(16)上，内滑套(19)套在内套(18)上，内滑套(19)的外侧面有凸台，外滑套(22)套在内滑套(19)上，外滑套(22)的内侧面有凹槽，外滑套(22)与内滑套(18)的接触面为一定角度的锥形，外滑套(22)和套在其上的外套(21)沿圆周等分，各等分之间有间隙；外滑套(22)上轴向对称的设置有弹簧(26)，顶板为圆锥形顶板(24)。

6、根据权利要求5所述的可收缩式收线盘，其特征在于收线盘滑套上的外滑套(22)和套在其上的外套(21)沿圆周四等分。

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