一种气夹换向式排线机构的制作方法

本发明属于材料拉拔设备领域，具体涉及一种气夹换向式排线机构。

背景技术：

卧式工字轮收线机是拉丝机生产线最主要的一种集线方式，收线机和拉丝机配套使用，材料经拉丝机变成理想的线径后，收线机通过绕制把线收集起来，线绕制的质量就依靠收线机的排线机构来保证。

现有技术主要有两种排线方式，一种是电机通过滚珠丝杠或同步带传递动力，有电机正、反转换向，缺点是电机正反转频繁换向，使用寿命缩短；另一种是收线机主轴提供动力，同步带传递，机械撞块换向，缺点是主轴提供动力会出现工字轮转速和排线速度不匹配，导致排线不均匀和堆丝现象，机械撞块换向，长期使用会出现松动等误差因素，不可靠，使用寿命缩短。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种气夹换向式排线机构，通过设置气夹组件，利用环形运动的同步带两侧运动方向相反的特点，控制气缸顶出或收回使气夹组件夹持不同侧运动的同步带实现换向，避免电机换向，换向控制简单可靠，电机使用寿命长。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种气夹换向式排线机构，包括排线导轮、支架、滑块、滑轨、减速电机、同步带、气夹组件。

所述支架的一端设置有减速电机，减速电机有固定的减速比，能够变频控制转速使得钢丝的排布均匀，减速电机动力输出端设置有主动轮，支架的另一端设置有从动轮，主动轮和从动轮之间通过张紧的同步带连接，减速电机带动同步带周而复始地进行环形运转，同步带两侧运动方向相反，同步带传递速度可控制，传递效率更高，更可靠，支架上设置有与同步带运动方向平行的滑轨，滑块套在滑轨上，滑块上设置有排线导轮，滑块带着排线导轮沿滑轨运动，滑块下方固定连接有气夹组件。

所述气夹组件包括传动杆、气缸、夹块，夹块上开设有与同步带运动方向垂直的通孔，传动杆穿过夹块的通孔，并且传动杆的两端伸出夹块的通孔，传动杆的一端设置有第一夹板，传动杆的另一端设置有第二夹板，第一夹板与夹块之间夹持住一侧运行的同步带，同步带运动带动气夹组件一同运动，进而带动排线导轮一同运动，另一侧运行的同步带从夹块和第二夹板之间穿过，传动杆的一端与气缸推动杆固定连接，控制气缸的推动杆顶出或收回能控制第一夹板与夹块或第二夹板与夹块交替夹持同步带，第一夹板与第二夹板分别夹持同步带运转的两侧，又因同步带两侧运动方向相反，实现了排线导轮换向。气缸控制换向更准确，反应速度更快，同步带磨损更小。

所述同步带设置有若干凸齿，夹块设置有与凸齿相互啮合的齿槽，夹持同步带时，第一夹板或第二夹板挤压同步带使其与夹块紧贴，凸齿与齿槽紧紧啮合，使夹持同步带更可靠、更稳定，进而使得排线导轮运动更稳定可靠，绕线均匀致密。

所述凸齿的凸棱设置有倒角，齿槽的槽口设置有倒角，便于凸齿与齿槽啮合找正，进而减小同步带磨损。

所述滑轨为两根平行设置的导轨，使得滑块运动平稳，进而保证绕线质量。

所述支架设置有接近开关，滑块固定连接有感应板，感应板运动到接近开关的感应范围后，接近开关输出信号，从而控制气缸的推动杆顶出或收回，实现自动换向，进而实现对排线宽度的控制，保证绕线质量。

所述接近开关包括第一接近开关和第二接近开关，控制排线宽度的两个极限位置，支架设置有第一螺杆和第二螺杆，第一接近开关开设有螺纹孔和通孔，第一接近开关的螺纹孔与第一螺杆旋合，第一接近开关的通孔套在第二螺杆上，第一螺杆能够调节第一接近开关的位置，第二螺杆辅助限位第一接近开关运动，保证第一接近开关运动稳定；第二接近开关开设有螺纹孔和通孔，第二接近开关的螺纹孔与第二螺杆旋合，第二接近开关的通孔套在第一螺杆上，第二螺杆能够调节第二接近开关的位置，第一螺杆辅助限位第二接近开关运动，保证第二接近开关运动稳定。

所述第一螺杆的一端设置有第一步进电机，第二螺杆的一端设置有第二步进电机，两个步进电机分别控制两个螺杆旋转，进而控制两个接近开关的位置，以确定总排宽(气夹换向的位置)，位置控制精度高，有利于自动化控制。

所述第一螺杆上设置有第一调节螺母，便于固定第一接近开关。

所述第二螺杆上设置有第二调节螺母，便于固定第二接近开关。

所述传动杆设置有限位槽，夹块上设置有限位杆，限位杆的一端固定在夹块上，限位杆的另一端插入限位槽中，限位杆对传动杆进行限位，保证气夹组件能够稳定地夹持同步带。

排线时，气夹组件夹持一侧同步带运动，到达换向位置时，接近开关感应到感应板后，输出信号，从而控制气缸的推动杆顶出或收回，气夹组件夹持另一侧同步带运动，实现自动换向，换向反应速度快，位置控制精度高，自动化程度高，排线导轮运行稳定，绕线质量高，可靠性高。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，通过设置气夹组件，利用环形运动的同步带两侧运动方向相反的特点，控制气缸顶出或收回使气夹组件夹持不同侧运动的同步带实现换向，避免电机换向，换向控制简单可靠，电机使用寿命长，换向更准确，反应速度更快。减速电机有固定的减速比，能够变频控制转速使得钢丝的排布均匀。同步带和夹块设置有与相互啮合的凸齿和齿槽，使夹持同步带更可靠、更稳定，进而使得排线导轮运动更稳定可靠，绕线均匀致密。凸齿和齿槽设置倒角，便于凸齿与齿槽啮合找正，进而减小同步带磨损，延长设备使用寿命。设置接近开关和感应板，感应板运动到接近开关的感应范围后，接近开关输出信号，从而发出控制气缸推动杆顶出或收回，实现自动换向，进而实现对排线宽度的控制，保证绕线质量。步进电机带动调节螺杆旋转确定接近开关的位置以确定总排宽，控制精度高，有利于整机实现自动化控制，符合装备制造业向高性能、高可靠性、智能自动化的方向发展的需求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a-a方向的结构示意图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的斜视图；

图5是本发明气夹组件的结构示意图；

图6是图5中b-b方向的结构示意图。

图中：1-排线导轮，2-支架，3-滑块，4-滑轨，5-减速电机，6-同步带，7-主动轮，8-从动轮，9-传动杆，10-气缸，11-夹块，12-第一夹板，13-第二夹板，14-感应板，15-第一接近开关，16-第二接近开关，17-第一螺杆，18-第二螺杆，19-第一步进电机，20-第二步进电机，21-第一调节螺母，22-第二调节螺母，23-限位杆，601-凸齿，901-限位槽，1101-齿槽。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1至图6所示，一种气夹换向式排线机构，包括排线导轮1、支架2、滑块3、滑轨4、减速电机5、同步带6、气夹组件。

支架2的一端设置有减速电机5，减速电机5有固定的减速比，能够变频控制转速使得钢丝的排布均匀，减速电机5动力输出端设置有主动轮7，支架2的另一端设置有从动轮8，主动轮7和从动轮8之间通过张紧的同步带6连接，减速电机5带动同步带6周而复始地进行环形运转，同步带6两侧运动方向相反，同步带6传递速度可控制，传递效率更高，更可靠，支架2上设置有与同步带6运动方向平行的滑轨4，滑块3套在滑轨4上，滑块3上设置有排线导轮1，滑块3带着排线导轮1沿滑轨4运动，滑块3下方固定连接有气夹组件，

气夹组件包括传动杆9、气缸10、夹块11，夹块11上开设有与同步带6运动方向垂直的通孔，传动杆9穿过夹块11的通孔，并且传动杆9的两端伸出夹块11的通孔，传动杆9的一端设置有第一夹板12，传动杆9的另一端设置有第二夹板13，第一夹板12与夹块11之间夹持住一侧运行的同步带6，同步带6运动带动气夹组件一同运动，进而带动排线导轮1一同运动，另一侧运行的同步带6从夹块11和第二夹板13之间穿过，传动杆9的一端与气缸10推动杆固定连接，控制气缸10的推动杆顶出或收回能控制第一夹板12与夹块11或第二夹板13与夹块11交替夹持同步带6，第一夹板12与第二夹板13分别夹持同步带6运转的两侧，又因同步带6两侧运动方向相反，实现了排线导轮1换向。气缸10控制换向更准确，反应速度更快，同步带6磨损更小。

所述同步带6设置有若干凸齿601，夹块11设置有与凸齿601相互啮合的齿槽1101，第一夹板12或第二夹板13挤压同步带6使其与夹块11紧贴，凸齿601与齿槽1101紧紧啮合，使夹持同步带6更可靠、更稳定，进而使得排线导轮1运动更稳定可靠，绕线均匀致密。

所述凸齿601的凸棱设置有倒角，齿槽1101的槽口设置有倒角，便于凸齿601与齿槽1101啮合找正，进而减小同步带磨损。

所述滑轨4为两根平行设置的导轨，使得滑块3运动平稳，进而保证绕线质量。

所述支架2设置有接近开关，滑块3固定连接有感应板14，感应板14运动到接近开关的感应范围后，接近开关输出信号，从而控制气缸10的推动杆顶出或收回，实现自动换向，进而实现对排线宽度的控制，保证绕线质量。

所述接近开关包括第一接近开关15和第二接近开关16，控制排线宽度的两个极限位置，支架2设置有第一螺杆17和第二螺杆18，第一接近开关15开设有螺纹孔和通孔，第一接近开关15的螺纹孔与第一螺杆17旋合，第一接近开关15的通孔套在第二螺杆18上，第一螺杆17能够调节第一接近开关15的位置，第二螺杆18辅助限位第一接近开关15运动，保证第一接近开关15运动稳定；第二接近开关16开设有螺纹孔和通孔，第二接近开关16的螺纹孔与第二螺杆18旋合，第二接近开关16的通孔套在第一螺杆17上，第二螺杆18能够调节第二接近开关16的位置，第一螺杆17辅助限位第二接近开关16运动，保证第二接近开关16运动稳定。

所述第一螺杆17的一端设置有第一步进电机19，第二螺杆18的一端设置有第二步进电机20，两个步进电机分别控制两个螺杆旋转，进而控制两个接近开关的位置，以确定总排宽(气夹换向的位置)，位置控制精度高，有利于自动化控制。

所述第一螺杆17上设置有第一调节螺母21，便于固定第一接近开关15。

所述第二螺杆18上设置有第二调节螺母22，便于固定第二接近开关16。

所述传动杆9设置有限位槽901，夹块11上设置有限位杆23，限位杆23的一端固定在夹块11上，限位杆23的另一端插入限位槽901中，限位杆23对传动杆9进行限位，保证气夹组件能够稳定地夹持同步带6。

排线时，气夹组件夹持一侧同步带6运动，到达换向位置时，接近开关感应到感应板14后，输出信号，从而控制气缸10的推动杆顶出或收回，气夹组件夹持另一侧同步带6运动，实现自动换向，换向反应速度快，位置控制精度高，自动化程度高，排线导轮1运行稳定，绕线质量高，可靠性高。

本发明提供的一种气夹换向式排线机构，通过设置气夹组件，利用环形运动的同步带两侧运动方向相反的特点，控制气缸顶出或收回使气夹组件夹持不同侧运动的同步带实现换向，避免电机换向，换向控制简单可靠，电机使用寿命长，换向更准确，反应速度更快。减速电机有固定的减速比，能够变频控制转速使得钢丝的排布均匀。同步带和夹块设置有与相互啮合的凸齿和齿槽，使夹持同步带更可靠、更稳定，进而使得排线导轮运动更稳定可靠，绕线均匀致密。凸齿和齿槽设置倒角，便于凸齿与齿槽啮合找正，进而减小同步带磨损，延长设备使用寿命。设置接近开关和感应板，感应板运动到接近开关的感应范围后，接近开关输出信号，从而发出控制气缸推动杆顶出或收回，实现自动换向，进而实现对排线宽度的控制，保证绕线质量。步进电机带动调节螺杆旋转确定接近开关的位置以确定总排宽，控制精度高，有利于整机实现自动化控制，符合装备制造业向高性能、高可靠性、智能自动化的方向发展的需求。