全自动塑料拉丝恒拉力卷丝装置的制作方法

本发明涉及一种塑料丝生产设备，具体涉及一种全自动塑料拉丝恒拉力卷丝装置。

背景技术：

塑料丝是由塑料拉丝机挤出拉伸后而形成的，塑料丝主要利用聚丙烯、高密度乙烯等为原料，原料经加热、挤出、剖丝、拉伸等工艺形成后进行收卷，最后供编织使用，广泛用于建筑、纺织、园林防护、水产、养殖等各个领域。目前，塑料丝在收卷时是利用塑料丝卷丝装置将塑料丝缠绕在收线轮上，现有的塑料丝卷丝装置包括收线轮及电机，收线轮由电机驱动转动，一般是采用两个收线轮，一个收线轮工作，另一个收线轮备用，当工作的收线轮缠满后，需要操作人员用剪刀将塑料丝剪断，然后用手拉住塑料丝的线头缠绕到备用的收线轮上，再把缠绕满塑料丝的收线轮取下，换上空的收线轮。这种塑料丝卷丝装置在使用时存在以下技术缺陷：1.人工将塑料丝的线头缠绕到备用的收线轮上费时费力，工作效率低。2.收线轮由电机驱动均速转动，在缠塑料丝时，随着收线轮的塑料丝越缠越多，塑料丝在收线轮上的回转直径越来越大，使得塑料丝的线速度也随之增大，导致塑料丝的张力逐渐增大，如果初始缠绕时塑料丝的张力刚好合适，那么就会使塑料丝缠绕的越来越紧，收线轮上的塑料丝缠绕过松或过紧；如果塑料丝缠绕的太紧，塑料丝会挤入到上一轮匝的缝隙中，在使用时，塑料丝就很难拉出。

技术实现要素：

为了解决现有的塑料丝卷丝装置采用人工将塑料丝的线头缠绕到收线轮上，费时费力、工作效率低以及塑料丝缠绕的过松或过紧的问题，本发明提供一种全自动塑料拉丝恒拉力卷丝装置，该全自动塑料拉丝恒拉力卷丝装置能够实现自动化切断塑料丝并自动缠绕到备用收线轮上，同时塑料丝的张力能够保持在一定的范围内，使得塑料丝不会缠绕的过松或过紧。

本发明的技术方案是：该全自动塑料拉丝恒拉力卷丝装置，包括机架、第一收线轮、第二收线轮、第一排线机构及第二排线机构，第一收线轮和第二收线轮从左至右横向排列，第一排线机构及第二排线机构分别设置在第一收线轮和第二收线轮进线的一侧，塑料丝经第一排线机构后缠绕在第一收线轮上或塑料丝经第二排线机构缠绕在第二收线轮上，第一收线轮和第二收线轮分别由第一收线伺服电机和第二收线伺服电机驱动旋转，所述机架上方安装有行走小车，所述行走小车上安装有塑料丝剪断缠绕装置，所述行走小车具有三个工作位置，一是使塑料丝剪断缠绕装置与第一排线机构进线一侧的塑料丝对应，二是使塑料丝剪断缠绕装置与第一收线轮对应，三是使塑料丝剪断缠绕装置与第二收线轮对应；

所述塑料丝剪断缠绕装置包括支撑架、电动缸、电动缸伺服电机、连接架、回绕伺服电机、回转臂、夹钳机构及热刀机构，电动缸安装在支撑架上,所述电动缸由电动缸伺服电机驱动上下伸缩，所述连接架上端与电动缸的下方的伸出端相连，连接架的下端安装回绕伺服电机，回绕伺服电机的输出轴连接回转臂，所述夹钳机构及热刀机构均安装在回转臂上，所述夹钳机构包括第一气动夹钳、第二气动夹钳、第一夹钳气缸及第二夹钳气缸，热刀机构包括切断刀、电热件及热刀气缸，切断刀位于第一气动夹钳和第二气动夹钳之间；

所述机架的上端左侧安装有塑料丝张力调节装置，所述塑料丝张力调节装置包括安装座、摆杆、滑轮、拉簧及位置传感器，摆杆铰接在安装座的下方，摆杆与安装座之间铰接有位置传感器，摆杆与安装座之间还设有拉簧，滑轮安装在摆杆的下端，塑料丝从滑轮经过，塑料丝的张力具有使摆杆向下摆动的趋势；位置传感器能够将摆杆的摆动幅度转换成电信号并传递给plc控制系统，再由plc控制系统发出指令控制第一收线伺服电机或第二收线伺服电机的转速，使塑料丝的张力保持在一定的范围内。

所述第一收线轮和第二收线轮的结构相同，均包括筒芯及两个圆挡板，两个圆挡板分别固定在筒芯的两端，所述筒芯的一端与圆挡板之间设有碟形弹片，所述碟形弹片的向筒芯一侧倾斜，碟形弹片与圆挡板之间有v形缝隙。

所述第一收线轮与第一收线伺服电机之间设有第一超载保险机构，第一收线伺服电机与第一超载保险机构之间带传动，所述第二收线轮与第二收线伺服电机之间设有第二超载保险机构，第二收线伺服电机与第二超载保险机构之间带传动；第一超载保险机构和第二超载保险机构的结构相同，均包括轮轴、压盘、弹簧、轴套及双联皮带轮，轮轴的一端连接筒芯，轮轴的另一端套有能滑动的压盘，压盘的端面与轴套的端面相对应，弹簧套在轮轴上并使压盘与轴套相贴紧，双联皮带轮固定在轴套上。

所述第一排线机构和第二排线机构的结构相同，均包括双向螺杆、双向螺母及滑杆，所述双向螺杆的一端与轴套之间带传动，滑杆的一端与双向螺母相连，滑杆的另一端安装有排线轮，排线轮与筒芯相对应，塑料丝经排线轮后缠绕在筒芯上；双向螺杆转动时双向螺母能够沿双向螺杆往复移动，进而带动排线轮在筒芯的长度范围内往复移动。

所述机架上端固定有齿条，行走小车上安装有齿轮，齿轮由小车行走电机驱动。

所述支撑架上设有导向孔，连接架上方固定有导向杆，导向杆位于导向孔内。

所述连接架整体结构呈t形，连接架包括拖板座、竖板及拖板，拖板座上设有滑槽，拖板位于滑槽内并能沿滑槽横向滑动，拖板座上固定有横向拉伸气缸，横向拉伸气缸的活塞杆与拖板相连，竖板上端与拖板相固定。

所述回绕伺服电机的输出轴上设有气电回转接头。

所述第一气动夹钳和第二气动夹钳的结构相同，均包括气缸座、上钳体、下钳体及夹钳气缸，夹钳气缸和下钳体固定在气缸座上，夹钳气缸的活塞杆贯穿下钳体与上钳体相连。

所述下钳体上设有弧形凹槽，上钳体上与下钳体相对应的面与弧形凹槽相匹配，所述上钳体的外表面设有橡胶防滑层。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述技术方案，本发明能够实现自动化切断塑料丝并自动缠绕到备用收线轮上，同时塑料丝的张力能够保持在一定的范围内，使得塑料丝不会缠绕的过松或过紧。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是图1的俯视图。

附图3是图1的左视图。

附图4是本发明中第一收线轮2和第二收线轮3的结构剖视图。

附图5是图4中a处放大图。

附图6是本发明中夹钳机构14和热刀机构15的安装结构剖视图。

附图7是本发明中塑料丝张力调节装置16的结构示意图。

附图8是本发明中回绕伺服电机12的安装结构剖视图。

附图9是本发明中第一气动夹钳141和第二气动夹钳142的结构剖视图。

附图10是本发明中行走小车6的安装结构剖视图。

附图11是本发明中连接架11的安装结构剖视图。

附图12是本发明中第一超载保险机构23和第二超载保险机构24的结构剖视图。

附图13是本发明中第一排线机构4和第二排线机构5的结构剖视图。

附图14是本发明中电动缸9的安装结构剖视图。

附图15是本发明的使用状态图。

图中1-机架，2-第一收线轮，3-第二收线轮，4-第一排线机构，5-第二排线机构，6-行走小车，7-塑料丝剪断缠绕装置，8-支撑架，9-电动缸，10-电动缸伺服电机，11-连接架，12-回绕伺服电机，13-回转臂，14-夹钳机构，141-第一气动夹钳，142-第二气动夹钳，143-第一夹钳气缸，144-第二夹钳气缸，15-热刀机构，151-切断刀，152-电热件，153-热刀气缸，16-塑料丝张力调节装置，161-安装座，162-摆杆，163-滑轮，164-拉簧，165-位置传感器，17-第一收线伺服电机，18-第二收线伺服电机，19-筒芯，20-圆挡板，21-碟形弹片，22-v形缝隙，23-第一超载保险机构，24-第二超载保险机构，25-轮轴，26-压盘，27-弹簧，28-轴套，29-双联皮带轮，30-双向螺杆，31-双向螺母，32-滑杆，33-排线轮，34-齿条，35-齿轮，36-小车行走电机，37-导向孔，38-导向杆，39-拖板座，40-竖板，41-拖板，42-滑槽，43-横向拉伸气缸，44-气电回转接头，45-气缸座，46-上钳体，47-下钳体，48-夹钳气缸，49-弧形凹槽，50-橡胶防滑层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1～图15所示，该全自动塑料拉丝恒拉力卷丝装置，包括机架1、第一收线轮2、第二收线轮3、第一排线机构4及第二排线机构5，第一收线轮2和第二收线轮3从左至右横向排列，第一排线机构4及第二排线机构5分别设置在第一收线轮2和第二收线轮3进线的一侧，塑料丝经第一排线机构4后缠绕在第一收线轮2上或塑料丝经第二排线机构5缠绕在第二收线轮3上，第一收线轮2和第二收线轮3分别由第一收线伺服电机17和第二收线伺服电机18驱动旋转，其特征在于：所述机架1上方安装有行走小车6，所述行走小车6上安装有塑料丝剪断缠绕装置7，所述行走小车6具有三个工作位置，一是使塑料丝剪断缠绕装置7与第一排线机构4进线一侧的塑料丝对应，二是使塑料丝剪断缠绕装置7与第一收线轮2对应，三是使塑料丝剪断缠绕装置7与第二收线轮3对应；

所述塑料丝剪断缠绕装置5包括支撑架8、电动缸9、电动缸伺服电机10、连接架11、回绕伺服电机12、回转臂13、夹钳机构14及热刀机构15，电动缸9安装在支撑架8上,所述电动缸9由电动缸伺服电机10驱动上下伸缩，所述连接架11上端与电动缸9的下方的伸出端相连，连接架11的下端安装回绕伺服电机12，回绕伺服电机12的输出轴连接回转臂13，所述夹钳机构14及热刀机构15均安装在回转臂13上，所述夹钳机构14包括第一气动夹钳141、第二气动夹钳142、第一夹钳气缸143及第二夹钳气缸144，热刀机构15包括切断刀151、电热件152及热刀气缸153，切断刀151位于第一气动夹钳141和第二气动夹钳142之间；

所述机架1的上端左侧安装有塑料丝张力调节装置16，所述塑料丝张力调节装置16包括安装座161、摆杆162、滑轮163、拉簧164及位置传感器165，摆杆162铰接在安装座161的下方，摆杆162与安装座161之间铰接有位置传感器165，摆杆162与安装座161之间还设有拉簧164，滑轮163安装在摆杆162的下端，塑料丝从滑轮163经过，塑料丝的张力具有使摆杆162向下摆动的趋势；位置传感器165能够将摆杆162的摆动幅度转换成电信号并传递给plc控制系统，再由plc控制系统发出指令控制第一收线伺服电机17或第二收线伺服电机18的转速，使塑料丝的张力保持在一定的范围内。

由于采取上述技术方案，使用时，当第一收线轮2上的塑料丝缠绕满后，行走小车6此时处于使塑料丝剪断缠绕装置7与第一排线机构4进线一侧的塑料丝对应的位置，也就是机架1的最左侧，电动缸伺服电机10工作驱动电动缸9向下伸出，进而带动夹钳机构14及热刀机构15向下运动，使夹钳机构14中的第一气动夹钳141和第二气动夹钳142同时夹住塑料丝，然后热刀气缸153推动切断刀151伸出将塑料丝切断，由于切断刀151较热，使塑料丝断开的头部端面粘结为一束，不会散开；接下来切断刀151缩回、第二气动夹钳142松开，行走小车6向第二收线轮3运动，使塑料丝剪断缠绕装置7与第二收线轮3对应，此时第二收线轮3为空的备用收线轮，回绕伺服电机12工作，第一气动夹钳141夹住塑料丝向第二收线轮3上缠绕，松开第一气动夹钳141，启动第二收线伺服电机18，塑料丝开始向第二收线轮3上缠绕。塑料丝缠绕过程中，通过塑料丝张力调节装置16对塑料丝的张力进行调节，塑料丝的张力能够保持在一定的范围内，使得塑料丝不会缠绕的过松或过紧。

所述第一收线轮2和第二收线轮3的结构相同，均包括筒芯19及两个圆挡板20，两个圆挡板20分别固定在筒芯19的两端，所述筒芯19的一端与圆挡板20之间设有碟形弹片21，所述碟形弹片21的向筒芯19一侧倾斜，碟形弹片21与圆挡板20之间有v形缝隙22。塑料丝缠绕时，塑料丝的头部几匝刚好进入到v形缝隙22中，碟形弹片21将塑料丝的头部几匝固定住，松开第一气动夹钳141后塑料丝的头部不会脱出。

所述第一收线轮2与第一收线伺服电机17之间设有第一超载保险机构23，第一收线伺服电机17与第一超载保险机构23之间带传动，所述第二收线轮3与第二收线伺服电机18之间设有第二超载保险机构24，第二收线伺服电机18与第二超载保险机构之间带传动；第一超载保险机构23和第二超载保险机构24的结构相同，均包括轮轴25、压盘26、弹簧27、轴套28及双联皮带轮29，轮轴25的一端连接筒芯19，轮轴25的另一端套有能滑动的压盘26，压盘26的端面与轴套28的端面相对应，弹簧27套在轮轴25上并使压盘26与轴套28相贴紧，双联皮带轮29固定在轴套28上。第一超载保险机构23和第二超载保险机构24起到保护第一收线伺服电机17和第二收线伺服电机18的作用，当收线轮卡住时，压盘26与轴套28之间会打滑，避免烧毁电机。

所述第一排线机构4和第二排线机构5的结构相同，均包括双向螺杆30、双向螺母31及滑杆32，所述双向螺杆31的一端与轴套28之间带传动，滑杆32的一端与双向螺母31相连，滑杆31的另一端安装有排线轮33，排线轮33与筒芯19相对应，塑料丝经排线轮33后缠绕在筒芯19上；双向螺杆30转动时双向螺母31能够沿双向螺杆30往复移动，进而带动排线轮33在筒芯19的长度范围内往复移动。为了保证塑料丝能够经过排线轮33，本实施例中是将排线轮33设置在对应的收线轮的左侧上方，且两个排线轮33位于同一水平直线上，电动缸9也设置成两段进给，塑料丝切断时，夹钳机构14及热刀机构15位于两个排线轮33的高度，第一气动夹钳141移动到第一收线轮2或第二收线轮3位置时电动缸9再向下伸出，使第一气动夹钳141的回转中心与第一收线轮2或第二收线轮3的中心相对应，进行缠绕。

所述机架1上端固定有齿条34，行走小车6上安装有齿轮35，齿轮35由小车行走电机36驱动。采用齿轮35和齿条34传动，使行走小车6行走的位置更加精确，传动可靠，便于自动化控制。

所述支撑架8上设有导向孔37，连接架11上方固定有导向杆38，导向杆38位于导向孔37内。导向杆38起导向作用，提高支撑架8的刚度。

所述连接架11整体结构呈t形，连接架11包括拖板座39、竖板40及拖板41，拖板座39上设有滑槽42，拖板41位于滑槽42内并能沿滑槽42横向滑动，拖板座39上固定有横向拉伸气缸43，横向拉伸气缸51的活塞杆与拖板41相连，竖板40上端与拖板41相固定。当第一气动夹钳141和第二气动夹钳142的钳口与塑料丝对应后，横向拉伸气缸43工作能够使钳口移动到塑料丝，进而夹紧塑料丝；钳口张开后再从塑料丝处移开。

所述回绕伺服电机12的输出轴上设有气电回转接头44。气电回转接头44避免气路管线和电线缠绕。

所述第一气动夹钳141和第二气动夹钳142的结构相同，均包括气缸座45、上钳体46、下钳体47及夹钳气缸48，夹钳气缸48和下钳体47固定在气缸座45上，夹钳气缸48的活塞杆贯穿下钳体47与上钳体46相连。上钳体46与下钳体47合拢时能够夹紧塑料丝。

所述下钳体47上设有弧形凹槽49，上钳体46上与下钳体47相对应的面与弧形凹槽49相匹配，所述上钳体46的外表面设有橡胶防滑层50。橡胶防滑层50可避免塑料丝打滑，夹持牢固。