專利名稱：全自動雙頭成圈收線機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種全自動雙頭成圈收線機。
背景技術：
隨著我國電線電纜行業的迅速發展，對生產線自動化的要求越來越高。目前，國內電線電纜擠出生產線收線機采用半自動收線裝置。收線機由卷繞傳動裝置和布線裝置兩部分組成，卷繞裝置一般是將兩個線盤安裝在軸上，將線卷繞在線盤上，上面有布線裝置對線盤布線，線盤繞滿后需要整條作業線停機，等待工人卸去滿盤，裝上空線盤，然后再重新開機生產。而作業線停機一次再啟動,會耗費很多電力，也會對線材的質量穩定性產生影響，產生很多不必要的生絲。并且，采用線盤收線后還要進行復繞等程序，因此，這種設備有勞動強度高，生產效率低的缺陷。

發明內容
本發明的目的是提供一種全自動雙頭成圈收線機，不僅能夠實現無線盤雙頭立式成圈收線，而且能實現生產線高速不停機、不減速的情況下實現全自動無人換盤，并克服目前現有技術存在的上述不足。本發明的目的是通過以下技術方案來實現
一種全自動雙頭成圈收線機，包括機架，所述機架的一側設有全自動扎帶機，機架的另一側設有操作臺、夾線裝置和計米裝置，機架上設有雙頭成圈系統，雙頭成圈系統的底部對稱設有兩個成圈動力裝置，雙頭成圈系統的一側設有機械手，雙頭成圈系統的另一側設有排線裝置，排線裝置的一側設有牽引裝置，排線裝置與牽引裝置之間設有張力機構。進一步地，所述雙頭成圈系統包括立柱和T型支架，所述支架的頂部設有立柱齒輪，立柱齒輪的內部設有法蘭軸套，法蘭軸套的頂部設有轉動板，轉動板的一側設有轉動盤動力裝置，轉動盤動力裝置上方設有驅動齒輪，驅動齒輪與立柱齒輪嚙合連接；轉動盤上設有對稱的兩個轉盤支架，轉盤支架頂部設有旋轉平臺；法蘭軸套頂部設有T型支架，T型支架上方設有電箱，
進一步地，所述電箱兩側設有壓盤氣缸裝置，壓盤氣缸裝置底部設有成圈頭，成圈頭包括成圈盤、盤芯主體和盤芯活動板，盤芯主體頂部設有成圈盤，盤芯主體四周均布對平行支耳，每對支耳之間通過相互配合的鉸鏈和帶孔銷與盤芯活動板連接。進一步地,所述成圈動力裝置包括連接軸套、軸承座、軸承和成圈電機，軸承座固定于轉動板上，軸承座上設有兩個軸承，軸承內部固定有連接軸套，連接軸套與成圈電動機連接，連接軸套的頂部設有成圈動力盤，成圈動力盤內部設有夾塊，夾塊包括導桿以及設置于該導桿上的彈簧，導桿的一個端面為斜面狀。進一步地，所述兩個旋轉平臺之間通過連接板連接，連接板上設有兩個動力轉盤，兩個動力轉盤之間設有兩個壓線擋板裝置，壓線擋板裝置包括氣缸、壓塊、擋板和導輥，氣缸的一側設有擋板，擋板的下方設有壓塊，壓塊的一側設有導輥。
進一步地，所述排線裝置的限位開關、夾線裝置的電磁閥、牽引裝置的電機、張力機構的電磁閥和計米裝置的編碼器均與PLC可編程控制器連接，PLC可編程控制器還與三個變頻器和繼電器一連接，繼電器一與轉盤動力裝置連接，變頻器與繼電器二連接，其中兩個變頻器與成圈頭的驅動電機連接，另一個與排線裝置的電機連接。本發明的有益效果為1、本發明在整個工作過程中高速不停機、不減速，中間不需人工干預，全由PLC程序控制自動操作，實現全自動換盤扎帶，工人勞動強度輕、自動化程度高、工作運行穩定可靠，不停機連續生產提高了生產效率，質量更可靠。2、本實發明的控制電路采用PLC可編程控制器和變頻器，控制過程更加精確，繞出的線圈均勻、精度高、一致性好，而且整個系統的可靠性很高。3、本發明采用成圈頭繞線，將線纜直接繞在成圈頭上，無需線盤，打包方便、節省資源。4、本發明徹底改變現有的單線盤收線、雙線盤臥式收線，采用全新的雙盤立式無需線盤的收線方式，開創先例，達到世界先進水平，可以推動線纜行業的發展。


下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。圖1是本發明實施例所述的全自動雙頭成圈收線機的結構示意 圖2是圖1中雙頭成圈系統的主視 圖3是圖1中雙頭成圈系統的側視 圖4是圖1中雙頭成圈系統的俯視 圖5是本發明實施例所述的全自動雙頭成圈收線機的電路控制原理圖。圖中1、操作臺；2、計米裝置；3、夾線裝置；4、牽引裝置；5、張力機構；6、排線裝置；7、雙頭成圈系統；8、成圈動力裝直；9、機架；10、機械手；11、全自動扎帶機；12、壓盤氣缸裝直；13、電箱；14、成圈頭；15、T型支架；16、成圈動力盤；17、成圈盤；18、盤芯主體；19、鉸鏈；20、帶孔銷；21、盤芯活動板；22、連接軸套；23、軸承座；24、軸承；25、成圈電動機；26、氣缸；27、擋板；28、壓塊；29、轉動板；30、立柱齒輪；31、法蘭軸套；32、立柱；33、壓線擋板裝置；34、導輥；35、旋轉平臺；36、轉盤支架；37、驅動齒輪；38、轉動盤動力裝置；39、夾塊；40、導桿；41、動力轉盤；42、連接板；43、限位開關；44、電磁閥；45、電機；46、電磁閥；47、編碼器；48、PLC可編程控制器；49、變頻器；50、繼電器一 ；51、繼電器二 ；52、驅動電機；53、電機。
具體實施例方式如圖1所示，本發明實施例所述的一種全自動雙頭成圈收線機，包括機架9，所述機架9的一側設有全自動扎帶機11，機架9的另一側設有操作臺1、夾線裝置3和計米裝置2，機架9上設有雙頭成圈系統7，雙頭成圈系統7的底部對稱設有兩個成圈動力裝置8，雙頭成圈系統7的一側設有機械手10，雙頭成圈系統7的另一側設有排線裝置6，排線裝置6的一側設有牽引裝置4，排線裝置6與牽引裝置4之間設有張力機構5。
如圖2-3所示，所述雙頭成圈系統7包括立柱32和T型支架15，所述支架32的頂部設有立柱齒輪30，立柱齒輪30的內部設有軸承，軸承內設有法蘭軸套31，由于軸承的作用，立柱32及立柱齒輪30可以保持固定，法蘭軸套31在軸承的作用下可以自由旋轉，法蘭軸套31的頂部設有轉動板29，轉動板29的一側設有轉動盤動力裝置38，轉動盤動力裝置38的電機齒輪座與轉動板29固定連接，電機齒輪座的下方安裝一套電機和減速器，電機軸上固定軸套，軸套兩端各配合有深溝球軸承，此軸承安裝在電機齒輪座上，兩軸承之間安裝一個驅動齒輪37，此驅動齒輪37和立柱32上的立柱齒輪30嚙合；轉動盤29上設有對稱的兩個轉盤支架36，轉盤支架36頂部設有旋轉平臺35，兩個旋轉平臺35呈半圓狀；法蘭軸套31頂部設有T型支架15，T型支架15由橫向支架和豎向支架焊接而成，橫向支架為槽鋼，豎向支架為兩個槽鋼對立焊接成方管狀，豎向支架底部焊接底座，用來將T型支架15固定在轉動板29上，T型支架15上方設有電箱13，電箱13兩側設有壓盤氣缸裝置12，兩個壓盤氣缸裝置12的中心與兩個成圈動力盤16中心一致，壓盤氣缸裝置12底部設有成圈頭14，成圈頭14包括成圈盤17、盤芯主體18和盤芯活動板21，盤芯主體18頂部設有成圈盤17，盤芯主體18四周均布4對平行支耳，每對支耳之間通過相互配合的鉸鏈19和帶孔銷20與盤 芯活動板21連接，盤芯活動板21與盤芯主體18組合成圓柱狀。所述成圈動力裝置8包括連接軸套22、軸承座23、軸承24和成圈電機25，軸承座23固定于轉動板29上，軸承座23上設有兩個軸承24，軸承24內部固定有連接軸套22，連接軸套22與成圈電動機25連接，并在其帶動下可以自由旋轉，連接軸套22的頂部設有成圈動力盤16，成圈動力盤裝置的動力底盤上配有一個切刀，成圈頭線繞滿時，壓線擋板裝置將線纜壓在成圈動力盤上16，切刀可以將線纜切斷，成圈動力盤16內部設有夾塊39，夾塊39包括導桿40以及設置于該導桿40上的彈簧，導桿40的一個端面為斜面狀，當成圈頭14下降壓在成圈動力裝置8的成圈動力盤16上時，導桿40受成圈頭14的作用發生受迫移動，這時夾塊39就可以夾緊，夾塊旁邊有一把切刀，用來切斷電線。當成圈頭線繞滿時，壓線擋板裝置將線纜壓在成圈動力盤上，切刀可以將線纜切斷。由于壓盤氣缸裝置12、成圈動力電機25、壓線擋板裝置33都固定在轉動板29上面，所以壓盤氣缸裝置12、成圈動力盤16、壓線擋板裝置33可以隨著轉動板29旋轉而同步旋轉，壓盤氣缸裝置12、成圈動力盤16、壓線擋板裝置33之間則保持相對靜止。兩個成圈動力裝置8在轉動板29的兩側，兩個壓盤氣缸裝置12及成圈頭14、電箱13在T型支架15上，而T型支架15也在轉動板29上，當轉盤動力裝置38帶動立柱32轉盤旋轉時，轉盤旋轉帶動成圈動力裝置、成圈頭同步旋轉，實現換盤目的。如圖4所示，所述兩個旋轉平臺35之間通過連接板42連接，并組合成一個圓形平面，該圓形平面在轉動板29的帶動下，可以自由旋轉，此圓形平面被兩個轉盤支架36包圍，這兩個轉盤支架36被固定在機架9上，連接板42上設有兩個動力轉盤41，動力轉盤41用螺釘安裝固定在連接軸套22上，此動力轉盤和旋轉平臺在同一平面上，兩個動力轉盤41之間設有兩個壓線擋板裝置33，壓線擋板裝置33包括氣缸26、壓塊28、擋板27和導輥34，氣缸26的一側設有擋板27，擋板27的下方設有壓塊28，壓塊28的一側設有導輥34。如圖5所示，所述PLC可編程控制器48的控制端Ι0、Μ0分別與變頻器49 (U2)的IS、GND端連接，PLC可編程控制器48的輸出端Ql. O與繼電器二 51的線圈連接，繼電器二51的觸點與變頻器49 (U2)的RUN、C0M端連接，變頻器49 (U2)的輸出端U、V、W與一個成圈頭14的驅動電機52連接；PLC可編程控制器48的控制端I1、M1分別與變頻器49 (U3)的IS、GND端連接，PLC可程控制器的48輸出端Ql.1與繼電器二 51的線圈連接，繼電器二51的觸點與變頻器49 (U3)的RUN、COM端連接，變頻器49 (U2)的輸出端U、V、W與另一個成圈頭14的驅動電機52連接；PLC可編程控制器48的控制端V、MI分別與變頻器U4的VR、V-端連接，PLC可編程控制器的輸出端QO. 4與繼電器二 51的線圈連接，繼電器二 51的觸點與變頻器49 (U4)的FX、CM端連接，變頻器49 (U4)的輸出端U、V、W與排線裝置6的電機53連接；PLC可編程控制器48的輸出端Q0. 2、Q0. 3與繼電器一 50的線圈連接，繼電器一 50的觸點與轉盤動力裝置38連接；夾線裝置3的電磁閥44、牽引裝置4的電機45、張力機構5的電磁閥46、排線裝置6的限位開關43和計米裝置2的編碼器47分別與PLC可編程控制器48的輸入端10. 2、10. 6、10. 4、10. 7、10. 3連接。PLC可編程控制器48可采用的型號為CU314-2DP，所述變頻器49 (U2)的型號為S120，所述變頻器49 (U3)的型號為MM440。具體工作時
先將I號、2號兩個成圈頭壓在成圈動力盤上(如圖2所不,定義左側的成圈頭為I號,右側的成圈頭為2號)，然后將作業線上出來的線纜經過計米裝置、夾線裝置、牽引裝置、排線裝置后繞在I號成圈頭上(此時，排線輪在I號成圈頭的左側)，啟動控制電路，I號成圈動力驅動電機即啟動，帶動I號成圈動力盤及成圈頭順時針轉動，則線纜就源源不斷地繞在了 I號成圈頭上(隨著線纜增多，I號成圈動力盤驅動電機要不斷調整轉速以使線纜的運行速度為勻速)，在線纜往I號成圈頭上繞的過程中，排線輪由絲桿排線器帶動著沿成圈頭的軸向作往復布線運動(可使成圈頭上的線排得很均勻)。當計米裝置2計到一定的數值時，說明I號成圈頭14上的線材己繞滿，這時，2號成圈電機25即啟動，帶動2號成圈動力盤及成圈頭順時針轉動，控制電路會控制轉盤動力裝置的轉動使立柱旋轉，帶動轉動板29使I號、2號兩個成圈頭旋轉交換位置，達到換盤效果，排線裝置6依然保持原狀態排線，然后I號壓線擋板裝置33下降，將線纜壓在號成圈動力盤16上，此時線纜貼近成圈動力盤16，隨著成圈動力盤16的旋轉，將線纜夾在2號成圈動力盤的夾塊43上，同時夾塊旁邊的切刀將線纜切斷I號成圈頭上的線纜和2號成圈頭上的線纜剪斷分離。I號成圈頭收線結束，2號成圈動力盤的夾塊39緊線頭，隨著2號成圈頭14的旋轉纏繞線纜繼續收線，換盤過程完成。接著I號壓盤氣缸裝置12上升，帶動I號成圈頭上升，此時僅僅將成圈完成的線圈留在I號成圈動力盤16上，彈簧帶動導桿40復位，夾塊39松開，線纜脫離夾塊，接著控制電路會控制機械手10將其托走通過全自動扎帶機11扎帶，至此換盤操作程序結束。線纜由2號成圈頭換到I號成圈頭的工作過程與以上過程同理。本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種全自動雙頭成圈收線機，包括機架(9)，其特征在于所述機架(9)的一側設有全自動扎帶機(11)，機架(9)的另一側設有操作臺(I)、夾線裝置(3)和計米裝置(2)，機架 (9 )上設有雙頭成圈系統(7 )，雙頭成圈系統(7 )的底部對稱設有兩個成圈動力裝置(8 )，雙頭成圈系統(7)的一側設有機械手(10)，雙頭成圈系統(7)的另一側設有排線裝置(6)，排線裝置(6)的一側設有牽引裝置(4)，排線裝置(6)與牽引裝置(4)之間設有張力機構(5); 排線裝置(6)的限位開關(43)、夾線裝置(3)的電磁閥(44)、牽引裝置(4)的電機(45)、張力機構(5)的電磁閥(46)以及計米裝置(2)的編碼器(47)均與PLC可編程控制器(48)連接。
2.根據權利要求1所述的全自動雙頭成圈收線機，其特征在于所述雙頭成圈系統(7) 包括立柱(32 )和T型支架(15 )，所述支架(32 )的頂部設有立柱齒輪(30 )，立柱齒輪(30 )的內部設有法蘭軸套(31 )，法蘭軸套(31)的頂部設有轉動板(29)，轉動板(29)的一側設有轉動盤動力裝置(38)，轉動盤動力裝置(38)上方設有驅動齒輪(37)，驅動齒輪(37)與立柱齒輪(30)嚙合連接；轉動盤(29)上設有對稱的兩個轉盤支架(36)，轉盤支架(36)頂部設有旋轉平臺(35);法蘭軸套(31)頂部設有T型支架(15)，T型支架(15)上方設有電箱(13)。
3.根據權利要求2所述的全自動雙頭成圈收線機，其特征在于所述電箱(13)兩側設有壓盤氣缸裝置(12)，壓盤氣缸裝置(12)底部設有成圈頭(14)，成圈頭(14)包括成圈盤(17)、盤芯主體(18)和盤芯活動板(21)，盤芯主體(18)頂部設有成圈盤(17)，盤芯主體 (18)四周均布四對平行支耳，每對支耳之間通過相互配合的鉸鏈(19)和帶孔銷(20)與盤芯活動板(21)連接。
4.根據權利要求3所述的全自動雙頭成圈收線機，其特征在于所述成圈動力裝置(8) 包括連接軸套(22)、軸承座(23)、軸承(24)和成圈電機(25)，軸承座(23)固定于轉動板 (29 )上，軸承座(23 )上設有兩個軸承(24 )，軸承(24 )內部固定有連接軸套(22 )，連接軸套 (22)與成圈電動機(25)連接，連接軸套(22)的頂部設有成圈動力盤(16)，成圈動力盤(16) 內部設有夾塊(39),夾塊(39)包括導桿(40)以及設置于導桿(40)上的彈簧,導桿(40)的一個端面為斜面狀。
5.根據權利要求4所述的全自動雙頭成圈收線機，其特征在于所述兩個旋轉平臺 (35)之間通過連接板(42)連接，連接板(42)上設有兩個動力轉盤(41)，兩個動力轉盤(41) 之間設有兩個壓線擋板裝置(33)，壓線擋板裝置(33)包括氣缸(26)、壓塊(28)、擋板(27) 和導輥(34)，氣缸(26)的一側設有擋板(27)，擋板(27)的下方設有壓塊(28)，壓塊(28)的一側設有導輥(34)。
6.根據權利要求5所述的全自動雙頭成圈收線機，其特征在于PLC可編程控制器 (48)還與三個變頻器(49)和繼電器一(50)連接，其中兩個變頻器(49)與成圈頭(14)的驅動電機(52)連接，另一個變頻器(49)與排線裝置(6)的電機(53)連接；繼電器一(50)與轉盤動力裝置(38 )連接，三個變頻器(49 )分別連接有繼電器二(51)。
全文摘要
本發明涉及一種全自動雙頭成圈收線機，包括機架，所述機架的一側設有全自動扎帶機，機架的另一側設有操作臺、夾線裝置和計米裝置，機架上設有雙頭成圈系統，雙頭成圈系統的底部對稱設有兩個成圈動力裝置，雙頭成圈系統的一側設有機械手，雙頭成圈系統的另一側設有排線裝置，排線裝置的一側設有牽引裝置，排線裝置與牽引裝置之間設有張力機構。本發明的有益效果為在整個工作過程中高速不停機、不減速，中間不需人工干預，全由PLC程序控制自動操作，實現全自動換盤扎帶，工人勞動強度輕、自動化程度高、工作運行穩定可靠，不停機連續生產提高了生產效率，質量更可靠。
文檔編號B65H54/28GK103010824SQ20121056456
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月22日 優先權日2012年12月22日
發明者周代烈, 周少林, 歐密, 楚坤 申請人:江蘇新技機械有限公司