绕线盘成型设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种绕线盘成型设备。绕线盘成型设备包括工作台，工作台上设有折弯机构和位于折弯机构上游的用于将线材沿行进基线传送的前置装置，折弯机构绕行进基线转动设置在工作台上。本发明中，使折弯机构可绕行进基线转动地设置在工作台上，以实现在线材截面上不同方向的折弯动作，相比现有的使线材及庞大的前置装置共同转动的方式，精简了设备结构和加工步骤。
【专利说明】
绕线盘成型设备
技术领域
[0001]本发明涉及一种绕线盘成型设备。
【背景技术】
[0002]焊接是机械加工领域常用的一种固定连接方式，大多数焊接工艺都需要用到焊丝，焊接时，需要将焊丝和工件高温熔融，冷却后形成固定连接。在焊丝生产、焊丝包装及焊丝使用过程中，都需要用到绕线盘，使用时，将焊丝逐层缠绕在绕线盘中间的凹槽中。常用的绕线盘多采用注塑一体成型的方式制作，耗材多、成本高，且容易出现破碎，影响对焊丝的正常支撑，铁丝篮筐则是一种结构稳定、成本低的绕线盘。
[0003]公布号为CN104985369A、公布日为2015年10月21日的中国专利文件公开了一种绕线盘及其组焊装置，如图1、图2所示，绕线盘具有圆环形的绕线槽，焊丝以分层缠绕的方式缠绕在绕线槽中，这种绕线盘由绕圆周方向均布的多个组成单元90构成，组成单元90由金属线材折弯而成，其主要包括一个U形部和两个弧形部93，U形部包括两个径向臂92及桥接在两径向臂92之间的支撑杆91。各组成单元90上分别设有第一焊接部94和第二焊接部95，第一焊接部94为设置在U形部和两弧形部的过渡处的弯曲凹部，第二焊接部95设置在弧形部的背离U形部的端头位置处。组装焊接时，将相邻的组成单元对应地装夹固定在装夹夹具上，且保证每个组成单元的第一焊接部94和相邻组成单元的第二焊接部95顶压叠合装配，以形成焊接叠合结构96，然后对焊接叠合结构96进行焊接，依次将多个组成单元焊接连接在一起以形成圆形的绕线盘。绕线盘组焊装置包括用于输送绕线盘组成单元的单元上料机构、用于装夹多个组成单元的夹具总成、用于对装夹固定的组成单元进行焊接的组焊机构以及用于将绕线盘成品取下的下料机构，夹具总成具有预备工位、与单元上料机构对应的上料工位、与组焊机构对应的焊接工位及与下料机构对应的下料工位。
[0004]在绕线盘生产过程中，需要事先将线材折弯形成绕线盘组成单元，然后将各组成单元通过组焊装置实现自动焊接。由于绕线盘组成单元包括折弯方向垂直的折角，不属于平面的线框形结构，因此需要使用能够实现在线材截面上不同方向的折弯动作的线材折弯装置。公告号为CN202943190A、公告日为2013年5月22日的中国专利文件公开了一种线材成型机，包括工作台，工作台上设有沿行进基线依次设置矫直机构、送线机构、止退机构、剥皮机构和折弯机构，行进基线是送线时线材所在的一条虚拟的直线。其中，矫直机构、送线机构、止退机构、剥皮机构属于在折弯前传送并处理线材的前置装置，前置装置通过翻转机构可绕行进基线转动地安装在工作台上，折弯机构包括滑架机架和固定在滑架机架上的折弯部件，折弯部件包括绕线轴和定位柱，滑架机架固定在工作台上。当需要实现在线材截面上不同方向的折弯动作时，通过翻转机构带动线材以及矫直机构、送线机构、止退机构和剥皮机构共同转动，使得翻转机构结构庞大且复杂，同时需要折弯部件中的绕线轴和定位柱分别向上、向下移动以让开线材，折弯加工步骤繁琐。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种绕线盘成型设备，以克服现有的线材加工过程中翻转机构结构庞大的问题。
[0006]为实现上述目的，本发明绕线盘成型设备的技术方案是:绕线盘成型设备包括工作台，工作台上设有折弯机构和位于折弯机构上游的用于将线材沿行进基线传送的前置装置，折弯机构绕行进基线转动设置在工作台上。
[0007]折弯机构包括滑架机架和安装在滑架机架上的折弯部件，工作台上设有与滑架机架连接的并带动滑架机架绕行进基线转动的转架机构，转架机构包括可绕行进基线转动的转架轴，转架轴为供线材通过的中空轴，所述滑架机架固定在转架轴上。
[0008]转架机构包括转架电机、转架减速器和同步带轮，转架电机通过转架减速器驱动同步带轮带动所述转架轴转动。
[0009]所述折弯部件包括内外嵌套的可同轴相对转动的折弯芯轴和折弯刀座，折弯芯轴具有凸出于折弯刀座的工作端，折弯芯轴的工作端上设有位于行进基线上的供线材通过的过线通道，折弯刀座上凸设有折弯头，过线通道的上游设有固定芯轴，固定芯轴中设有供线材通过的位于行进基线上的通孔。
[0010]折弯部件沿垂直于行进基线的方向导向移动装配在滑架机架上，固定芯轴固定在滑架机架上，折弯刀座上设有用于在折弯刀座沿垂直于行进基线的方向移动时紧贴固定芯轴端面的切断头，切断头用于形成切断线材的切断刀。
[0011]所述折弯头有两个，两个折弯头与折弯芯轴形成的以芯轴轴心为顶点的夹角小于180°，两个折弯头之间留有供线材通过的间隔。
[0012]折弯部件包括折弯架，折弯芯轴的远离过线通道的一端固定在折弯架上，折弯刀座可转动地装配在折弯架上。
[0013]工作台上设有用于将绕线盘组成单元自动焊接形成绕线盘的组焊装置。
[0014]前置装置包括送线机构，送线机构包括送线机架以及安装在送线机架上的成对设置的送线定轮和可朝送线定轮移动的送线动轮，送线动轮的远离送线定轮的一侧设有压紧装置，送线定轮和送线动轮之间形成用于压紧线材并能够带动线材移动的送线通道。
[0015]所述送线机构、转架机构、折弯机构及组焊装置均通过电机驱动，绕线盘成型设备包括用于控制送线机构、转架机构、折弯机构及组焊装置中各驱动电机的电气控制系统。
[0016]本发明的有益效果是:本发明中，使折弯机构可绕行进基线转动地设置在工作台上，以实现在线材截面上不同方向的折弯动作，相比现有的使线材及庞大的前置装置共同转动的方式，精简了设备结构和加工步骤。
[0017]进一步地，折弯部件包括内外嵌套的可同轴相对转动的折弯芯轴和折弯刀座，刀座或芯轴正转时，线材在第一折弯头和芯轴的作用下朝一个方向折弯，当刀座或芯轴反转时，线材在第二折弯头和芯轴的作用下朝相反的方向折弯，通过切换刀座或芯轴的正反转动方向即可实现弯角的双向折弯。
[0018]进一步地，绕线盘成型设备包括送线机构、转架机构、折弯机构和组焊装置及用于控制对应各驱动电机的电气控制系统，使用时将线材经过牵引送线、折弯成型、切断形成一个个绕线盘组成单元，再由单元上料机构输送给组焊机构进行自动组焊，绕线盘成品由下料机构取下，生产过程中无需人工干预，实现了从线材原材料到绕线盘成品的全自动生产，连续成型，大大提高了绕线盘生产效率，降低了生产成本，提高了产品质量稳定性。
【附图说明】
[0019]图1为现有的绕线盘的结构示意图；
图2为图1中绕线盘的组成单元的结构示意图；
图3为本发明绕线盘成型设备的一种实施例的结构示意图；
图4为图3中送线机构的结构示意图；
图5为图3中转架机构的结构示意图；
图6为图3中折弯机构的结构示意图；
图7为图6中折弯部件的结构示意图；
图8为图6中折弯部件的使用状态的示意图；
图9为图3中组焊装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
[0021]本发明绕线盘成型设备的具体实施例，如图3至9所示，绕线盘成型设备包括工作台10，工作台10上固定有沿线材I的传送方向依次设置的矫直机构2、送线机构3、转架机构
4、折弯机构5和用于将绕线盘组成单元自动焊接成绕线盘的组焊装置，矫直机构2固定安装在送线机构3上，形成了将线材I沿行进基线传送的前置装置，行进基线是送线时线材所在的一条虚拟的直线。折弯机构5安装在转架机构4上，送线机构3和转架机构4固定在前置机架11上，组焊装置固定在组焊机架12上，前置机架11和组焊机架12固定安装在工作台10上。
[0022]如图3、4所示，矫直机构2为辊式矫直机，包括交错设置的多组对辊，具体结构为现有技术，不再赘述。送线机构3包括送线机架301、送线电机302、送线减速器303、送线轮轴304、送线定轮305、送线动轮306、压紧弹簧307、压紧块308、压紧螺栓309、送线轮轴固定螺母310、送线轮轴调整座311、锁紧螺母312、送线轮轴齿轮313。送线定轮305固定在送线机架301上，送线动轮306与送线定轮305——对应地安装在送线机架301上，并可朝送线定轮305移动，送线动轮306与送线定轮305共有三组，每组中送线动轮306的轴线与送线定轮305的轴线所在的平面垂直于所通过的线材，送线电机302通过送线减速器303带动送线定轮305和送线动轮306转动，实现送线动作。送线动轮306的远离送线定轮305的一侧设有由压紧弹簧307、压紧块308和压紧螺栓309形成的压紧装置，压紧螺栓309旋装在送线机架301上，在压紧装置的作用下，送线定轮305和送线动轮306之间形成用于压紧线材I并能够带动线材移动的送线通道，使用时通过旋转压紧螺栓309驱动压紧块308给压紧弹簧309施加压紧力，使送线动轮306朝向送线定轮305移动，从而压紧线材I。送线定轮305和送线动轮306均固定安装在送线轮轴304上，送线动轮306的送线轮轴上套设有供压紧弹簧307压紧的块状压套，送线定轮305和送线动轮306分别对应的送线轮轴304上安装有相同尺寸的送线轮轴齿轮313，以确保送线定轮和送线动轮同步转动。送线轮轴304通过轴承可转动地固定在送线轮轴调整座311上，送线轮轴调整座311通过螺纹连接的方式安装在送线轮轴固定螺母310中，送线轮轴调整座311外安装有锁紧螺母312，送线轮轴固定螺母310固定在送线机架301上。使用时可通过旋转送线轮轴调整座311调整送线定轮305和送线动轮306的高低，调整高低后可以用锁紧螺母312将送线轮轴调整座311锁紧在送线机架301上。送线机架301为箱式结构，压紧弹簧307和压紧块308位于送线机架301上侧面上开设的槽中，送线轮轴304的中下段、送线轮轴调整座311、锁紧螺母312和送线轮轴齿轮313位于送线机架301的内部，送线轮轴固定螺母310固定在送线机架301的下侧面开设的孔中。
[0023]如图5所示，转架机构4包括转架电机401、转架减速器402、同步带轮403和转架轴404。转架电机401通过减速器402驱动同步带轮403带动转架轴404绕行进基线转动，转架轴404为中空轴，经送线机构3送出的线材I从转架轴404中穿过。
[0024]如图6、7、8所示，折弯机构5包括滑架机架515，滑架机架515上安装有滑架电机501、滑架减速器502、丝杠503、丝母504、滑架导轴505、固定芯轴514和折弯部件，折弯部件包括折弯电机506、折弯减速器507、折弯架508、折弯刀座509、第一折弯头510、第二折弯头511、切断头512和折弯芯轴513。滑架机架515上设有沿上下方向延伸的滑架导轴505，折弯架508通过由丝杠503和丝母504构成的丝杠丝母结构可上下移动地安装在滑架机架515上，折弯架508固定在丝母504上，可随着丝母沿滑架导轴505上下移动，丝杠503与滑架电机501和滑架减速器502传动连接，丝杠503和丝母504分别为滚珠丝杠和滚珠丝母。折弯架508上安装有内外嵌套的折弯芯轴513和折弯刀座509，折弯芯轴513和折弯刀座509都是圆柱体结构。折弯芯轴513沿上下方向延伸，具有向下凸出于折弯刀座509的工作端，折弯芯轴513的工作端上设有位于行进基线上的供线材通过的过线通道5131，折弯刀座509上设有位于过线通道下游处的两个折弯头，具体为第一折弯头510和第二折弯头511，两个折弯头与折弯芯轴形成的以芯轴轴心为顶点的夹角小于180°，两个折弯头之间留有供线材通过的间隔。折弯芯轴513的上端固定在折弯架508上，折弯架508包括齿轮传动箱，输出端设有折弯转轴，折弯刀座509固定在折弯转轴上，折弯电机506通过折弯减速器507驱动折弯转轴转动，带动折弯刀座509绕折弯芯轴513同轴转动，与不转动的折弯芯轴513形成相对运动，以实现线材的折弯动作。第一折弯头510和第二折弯头511分布在从过线通道5131出来的线材的相对两侧，以实现从相反的方向对线材折弯。其中，第一折弯头510和第二折弯头511均为凸设在折弯刀座509的下表面上的折弯轴，折弯轴的轴线与折弯芯轴513平行。过线通道5131为开口朝下的过线槽，过线槽的截面与线材的截面相匹配，加工矩形线材时，过线槽的截面呈矩形，过线槽的深度和宽度与线材的相应尺寸一致。同时，过线槽的槽底与折弯刀座的下表面平齐。线材在折弯过程中，其上表面与折弯刀座的下表面贴合，以防折弯过程中出现侧向弯曲。另外，过线通道5131的上游处设有固定芯轴514，固定芯轴514固定在滑架机架515上，固定芯轴514中设有供线材通过的通孔，通孔的截面与线材的截面相匹配，且固定芯轴的通孔位于行进基线上，与过线通道5131共线，以保证线材的平直。折弯刀座509上还固定有向下凸出下表面的切断头512，切断头512为块状结构，折弯刀座509上设有上下延伸的安装槽，安装槽中通过安装螺钉安装有可拆的压紧块，切断头512被压紧块夹紧在压紧块与安装槽的槽壁之间的空间中。需要切断线材时，使切断头512随折弯刀座509转动至对准固定芯轴514的端部，然后通过折弯架508带着折弯刀座509和折弯芯轴513向下移动，切断头512与固定芯轴514的端面紧贴配合，形成切断刀，将从固定芯轴514中穿过的线材切断。折弯部件通过滑架机架515固定在转架轴404上，可随转架轴404绕行进基线转动。
[0025]绕线盘组成单元的成型过程是，通过送线机构3把经过矫直机构2矫直的线材通过中空的转架轴404和固定芯轴514进入折弯芯轴513的过线通道。折弯刀座509在折弯电机506的驱动下转动，安装在折弯刀座509上的第一折弯头510或第二折弯头511与折弯芯轴513共同完成折弯动作，每完成一次折弯动作后送线一次，然后进行下一次折弯。通过控制折弯头转动角度的大小可以使线材得到不同的弯角。滑架电机501驱动丝母504带动折弯架508在滑架导轴505上滑动，实现折弯刀座509的垂直于行进基线的方向的移动。在折弯过程中可以变换折弯头或调整切断头512的位置。在切断头512与固定芯轴514对应配合时，向下移动切断刀座509可以完成线材切断动作。通过转架机构4中的转架轴404带动折弯机构5转动，可以实现在线材I截面上不同方向的折弯动作，例如，可实现朝向矩形线材截面的相邻两边分别折弯。
[0026]组焊装置包括用于输送绕线盘组成单元的单元上料机构6、用于装夹多个组成单元的夹具总成、用于对装夹固定的组成单元进行焊接的组焊机构7以及用于将绕线盘成品取下的下料机构8，单元上料机构、夹具总成6、组焊机构7和下料机构8具体结构及相互之间的传动连接和位置关系已被公布号为CN104985369A的专利文件所公开，在此不在赘述。本发明的绕线盘成型设备还包括用于控制送线机构、转架机构、折弯机构及组焊装置中各驱动电机的电气控制系统9。
[0027]本实施例中所限定的上下方向是为了便于描述，在其他实施例中，可对应地替换为与行进基线垂直的其他方向。
[0028]在其他实施例中，还可以省去组焊装置，人工将折弯机构加工的组成单元焊接成绕线盘。
[0029]在其他实施例中，转架机构还可以替换为翻转架或翻转座等其他形式的翻转结构，能够带动滑架机架绕行进基线转动即可。
[0030]在其他实施例中，可以省去前置机架和组焊机架，使送线机构、转架机构和组焊装置直接固定在机架上。
[0031]在其他实施例中，还可以将双折弯头的折弯机构替换为现有的单折弯头的折弯机构，能够折弯出组成单元即可。
【主权项】
1.绕线盘成型设备，包括工作台，工作台上设有折弯机构和位于折弯机构上游的用于将线材沿行进基线传送的前置装置，其特征在于:折弯机构绕行进基线转动设置在工作台上。2.根据权利要求1所述的绕线盘成型设备，其特征在于:折弯机构包括滑架机架和安装在滑架机架上的折弯部件，工作台上设有与滑架机架连接的并带动滑架机架绕行进基线转动的转架机构，转架机构包括可绕行进基线转动的转架轴，转架轴为供线材通过的中空轴，所述滑架机架固定在转架轴上。3.根据权利要求2所述的绕线盘成型设备，其特征在于:转架机构包括转架电机、转架减速器和同步带轮，转架电机通过转架减速器驱动同步带轮带动所述转架轴转动。4.根据权利要求2所述的绕线盘成型设备，其特征在于:所述折弯部件包括内外嵌套的可同轴相对转动的折弯芯轴和折弯刀座，折弯芯轴具有凸出于折弯刀座的工作端，折弯芯轴的工作端上设有位于行进基线上的供线材通过的过线通道，折弯刀座上凸设有折弯头，过线通道的上游设有固定芯轴，固定芯轴中设有供线材通过的位于行进基线上的通孔。5.根据权利要求4所述的绕线盘成型设备，其特征在于:折弯部件沿垂直于行进基线的方向导向移动装配在滑架机架上，固定芯轴固定在滑架机架上，折弯刀座上设有用于在折弯刀座沿垂直于行进基线的方向移动时紧贴固定芯轴端面的切断头，切断头用于形成切断线材的切断刀。6.根据权利要求4或5所述的绕线盘成型设备，其特征在于:所述折弯头有两个，两个折弯头与折弯芯轴形成的以芯轴轴心为顶点的夹角小于180°，两个折弯头之间留有供线材通过的间隔。7.根据权利要求4或5所述的绕线盘成型设备，其特征在于:折弯部件包括折弯架，折弯芯轴的远离过线通道的一端固定在折弯架上，折弯刀座可转动地装配在折弯架上。8.根据权利要求1至5任一项所述的绕线盘成型设备，其特征在于:工作台上设有用于将绕线盘组成单元自动焊接形成绕线盘的组焊装置。9.根据权利要求8所述的绕线盘成型设备，其特征在于:前置装置包括送线机构，送线机构包括送线机架以及安装在送线机架上的成对设置的送线定轮和可朝送线定轮移动的送线动轮，送线动轮的远离送线定轮的一侧设有压紧装置，送线定轮和送线动轮之间形成用于压紧线材并能够带动线材移动的送线通道。10.根据权利要求9所述的绕线盘成型设备，其特征在于:所述送线机构、转架机构、折弯机构及组焊装置均通过电机驱动，绕线盘成型设备包括用于控制送线机构、转架机构、折弯机构及组焊装置中各驱动电机的电气控制系统。
【文档编号】B21F1/02GK106001315SQ201610431869
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】李五田, 高建立, 张亚强, 刘伟, 何向东
【申请人】郑州机械研究所