高精度线材复绕机的制作方法

本发明涉及线材加工设备技术领域，具体是高精度线材复绕机。

背景技术：

目前随着线缆的性能升级，对线缆复绕的张力、排线精度要求越来越高，张力变化如果超过实际的±5％时，线缆内的导体会拉伸产生形变，导致导电等性能降低，产品损坏，线缆绝缘层在张力变化超过范围时也同样会存在损坏现象；排线超过误差后给产品外观有很大影响，同时在下道工序或者使用产品时，线盘会混乱，严重可影响后续工序的产品质量；目前已有的复绕机做不到张力、速度、排线的精度，对高品质线缆复绕只能人工复绕，虽然节约成本，但是产品品质因工人的熟练程度有偏差，做不到产品的一致性。

国内目前的线缆用复绕机普遍采用磁粉被动式放线，此种放线存在张力控制随着放线线盘的线缆减少线缆的实际张力会增大，就是始终不能保证恒定的线张力；收线采用变频或皮带松紧控制的电机速度调节控制线缆速度，存在如果电机速度恒定，则随着收线线盘线材增加，直径增加，线速度逐渐加快，张力同时变化，此类复绕机不能保证恒定的张力和线速度；同时采用人工排线，排线精度很低；定点停机或者倒线时，需要人工控制线张力后反转放线电机，张力和速度没有办法控制，计米采用绕轮式计米，计米与线径有关，计米精度很低；收线盘和放线盘的上盘和下盘采用人工操作，费时费力；以上张力、速度、排线、定点停机不能满足目前高要求的线缆复绕，张力、速度过大会造成线缆损坏，排线会造成后期使用造成麻烦。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供高精度线材复绕机，放线盘的线缆通过路径复绕到收线盘上面，复绕过程中张力、速度、米数、排线节距可设置，整套系统满足了高精度张力、速度、排线的要求，同时解决了人工上下盘的劳动强度，节约了生产时间和成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括放线装置、放线舞蹈轮、牵引装置、收线舞蹈轮、收排线装置所述放线装置、放线舞蹈轮、牵引装置、收线舞蹈轮和收排线装置依次首尾连接在一起，并且控制系统和放线装置、放线舞蹈轮、牵引装置、收线舞蹈轮以及收排线装置均电气连接在一起，同时线缆放置在放线装置上，并且通过放线舞蹈轮和牵引装置将线缆复绕在收线舞蹈轮内，收排线装置完成对线缆的收线。

作为本发明进一步的方案：所述放线装置包括放线机和放线盘，其中放线机固定安装在工作地面上，并且放线盘固定安装在放线机的左侧，通过放线机将线缆盘放置在放线盘上，从而通过放线盘将线缆从线缆盘上放出。

作为本发明进一步的方案：所述放线舞蹈轮包括出线导线轮、舞蹈轮静轮、舞蹈轮气缸、舞蹈轮动轮和舞蹈轮支架一，其中舞蹈轮支架一固定安装在放线盘的左侧，同时舞蹈轮支架一的顶部右侧固定安装有出线导线轮，出线导线轮位于放线盘的正上方，同时出线导线轮的左侧设置有舞蹈轮静轮，舞蹈轮静轮固定安装在舞蹈轮支架一的顶部，并且舞蹈轮静轮的左侧设置有舞蹈轮动轮，舞蹈轮动轮滑动安装在舞蹈轮支架一的顶部，并且舞蹈轮动轮和舞蹈轮静轮通过舞蹈轮气缸连接在一起，所述的舞蹈轮静轮上有两个线缆轨道，舞蹈轮动轮上有一个线缆轨道；其中线缆自上绕在舞蹈轮静轮上面，且靠近舞蹈轮支架一的线缆轨道上，接着自上而下绕在舞蹈轮动轮上，接着再自下而上绕在舞蹈轮静轮的另一线缆轨道上，最后线缆绕到牵引装置上。

作为本发明进一步的方案：所述牵引装置包括支撑框架、主动轮、分线轮和出线导轮，其中支撑框架固定安装在放线舞蹈轮的左侧，同时支撑框架的正面侧壁上固定安装有主动轮，主动轮的转轴通过联轴器连接在伺服电机的输出轴上，伺服电机固定安装在支撑框架的内部，同时支撑框架靠近放线舞蹈轮的一侧壁上固定安装有分线轮，并且支撑框架远离支撑框架的一侧壁上固定安装有出线导轮，分线轮上有三个线缆轨道，从靠近支撑框架向外依次称为第一轨道、第二轨道、第三轨道，主动轮为平滑面；线缆通过分线轮第一轨道上面后绕在主动轮上面，且靠近支撑框架，线缆再自下而上缠绕在第二轨道后，回到主动轮上，接着从主动轮再自上而下绕在第三轨道上，由第三轨道缠绕到出线导轮，线缆通过出线导轮导入收线舞蹈轮内。

作为本发明进一步的方案：所述收线舞蹈轮包括舞蹈轮支架二、进线轮、气缸、动轮、配重组件和出线轮，其中舞蹈轮支架二设置成立柱状，并且舞蹈轮支架二固定安装在牵引装置的左侧，同时舞蹈轮支架二的左右两侧壁上对称安装有进线轮和出线轮，其中进线轮靠近牵引装置的一侧进行设置，线缆通过进线轮下面导入收线舞蹈轮中，同时舞蹈轮支架二的顶部设置有动轮，动轮的底部连接有气缸，气缸固定安装在舞蹈轮支架二的侧壁上；线缆通过进线轮后绕在动轮上面，再从出线轮连接到收排线装置。

作为本发明进一步的方案：所述收排线装置包括导线轮、收线盘和收排线机，所述导线轮通过立柱固定安装在收线舞蹈轮的左侧，并且导线轮设置有两组，同时导线轮的左侧安装有收线盘，收线盘的底部安装在驱动伺服电机上，在线缆恒定张力的条件下，同时收线盘的左侧安装有收排线机，收排线机采用自动上下盘机构，可以自动上空盘和下满盘。

作为本发明进一步的方案：所述的高精度线材复绕机，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括plc、驱动器和触摸屏，其中plc、驱动器和触摸屏采用工业总线控制。

作为本发明进一步的方案：所述放线机采用自动装卸放线盘装置，放线盘与放线机之间刚性连接。

作为本发明进一步的方案：所述舞蹈轮动轮对应的舞蹈轮支架一的顶部固定安装有舞蹈轮光栅尺。

作为本发明再进一步的方案：所述进线轮装有张力测量装置，同时出线轮装有编码器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对放线装置、牵引装置、收线装置、控制系统的整体集成，使得复绕机满足高要求线缆复绕的要求，其中放线装置解决了放线张力精度要求，同时解决自动装卸盘，线材的反排线问题；牵引装置保持线速度的恒定及计米的高精确度；收排线装置除了保证收线张力精度，同时解决了排线的精确度以及自动上下盘、精确计米、张力、速度测量显示问题；控制系统的高速工业通信网络解决了放线、牵引、收排线三者设备之间的同步性问题，达到了整体一致性和同步性；整套系统即满足高精度张力、速度、排线的要求，同时解决了人工上下盘的劳动强度，节约了生产时间和成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的放线装置及放线舞蹈轮结构示意图。

图3为本发明的牵引装置结构示意图。

图4为本发明的收排线装置及收线舞蹈轮结构示意图。

如图所示：1、放线装置，11、放线机，12、放线盘，2、放线舞蹈轮，21、出线导线轮，22、舞蹈轮静轮，23、舞蹈轮气缸，24、舞蹈轮动轮，25、舞蹈轮光栅尺，26、舞蹈轮支架一，3、牵引装置，31、支撑框架，32、主动轮，33、分线轮，34、出线导轮，4、收线舞蹈轮，41、舞蹈轮支架二，42、进线轮，43、气缸，44、动轮，45、配重组件，46、出线轮，5、收排线装置，51、导线轮，52、收线盘，53、收排线机，6、控制系统，7、线缆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1～4，本发明实施例中，高精度线材复绕机，包括放线装置1、放线舞蹈轮2、牵引装置3、收线舞蹈轮4、收排线装置5和控制系统6，其中所述放线装置1、放线舞蹈轮2、牵引装置3、收线舞蹈轮4和收排线装置5依次首尾连接在一起，并且控制系统6和放线装置1、放线舞蹈轮2、牵引装置3、收线舞蹈轮4以及收排线装置5均电气集成在一起，通过控制系统6控制装置的工作，同时线缆7放置在放线装置1上，并且通过放线舞蹈轮2和牵引装置3将线缆7复绕在收线舞蹈轮4内，复绕过程中具有张力、速度、米数、排线节距可设置，线缆7经过收线舞蹈轮4后缠绕在收排线装置5内，使得整线张力误差±5％，线速度误差±1％，定点停车误差±0.2m，精密排线排距误差±2％，计米误差4‰，收排线装置5完成对线缆7的收线，用于对复绕精度要求高的线缆、光缆、线绳、丝、钢丝等线材类产品的复绕，以及产品外观缺陷检测等设备提供高速稳定、张力一致的线性运行轨迹。

参阅图2可知：所述放线装置包括放线机11和放线盘12，其中放线机11固定安装在工作地面上，并且放线盘12固定安装在放线机11的左侧，通过放线机11将线缆7放置在放线盘12上，从而通过放线盘12将线缆7从线缆盘上放出；所述放线舞蹈轮2包括出线导线轮21、舞蹈轮静轮22、舞蹈轮气缸23、舞蹈轮动轮24、舞蹈轮光栅尺25和舞蹈轮支架一26，其中舞蹈轮支架一26固定安装在放线盘12的左侧，同时舞蹈轮支架一26的顶部右侧固定安装有出线导线轮21，出线导线轮21位于放线盘12的正上方，采用放线机11与出线导线轮21(即线缆行走路径)垂直，即方便装卸盘，节省空间，又满足放线盘12放线时的反向排线，使得两边的线不与未放的线产生摩擦，同时出线导线轮21的左侧设置有舞蹈轮静轮22，舞蹈轮静轮22固定安装在舞蹈轮支架一26的顶部，并且舞蹈轮静轮22的左侧设置有舞蹈轮动轮24，舞蹈轮动轮24滑动安装在舞蹈轮支架一26的顶部，并且舞蹈轮动轮24和舞蹈轮静轮22通过舞蹈轮气缸23连接在一起，所述的舞蹈轮静轮22上有两个线缆轨道，舞蹈轮动轮24上有一个线缆轨道；其中线缆7自上绕在舞蹈轮静轮22上面，且靠近舞蹈轮支架一26的线缆轨道上，接着自上而下绕在舞蹈轮动轮24上，接着再自下而上绕在舞蹈轮静轮22的另一线缆轨道上，最后线缆7绕到牵引装置3上，同时舞蹈轮动轮22对应的舞蹈轮支架一26的顶部固定安装有舞蹈轮光栅尺25，舞蹈轮光栅尺25对舞蹈轮动轮24的位置进行监测，此放线舞蹈轮2主要使得线缆7的出线张力保持恒定，即设定线缆7出线的张力设定某一设定值，张力转换为舞蹈轮气缸23的气压使得气缸保持恒定的推力，随着放线盘12的线缆7越来越少，放线盘2转速不变，但是随着放线盘线层数的减少，同样转速放出来的线缆7就短，这就导致舞蹈轮动轮24与舞蹈轮静轮22距离缩小，舞蹈轮气缸23行程就会减少，舞蹈轮动轮24缩小的距离由舞蹈轮光栅尺7进行监测，舞蹈轮光栅尺7监测到舞蹈轮动轮24的尺寸变小，并且舞蹈轮光栅尺7将监测信号传输至控制系统6中，此时通过控制系统6使得放线盘2转速加快，反之如果因为放线盘2线松动，导致舞蹈轮动轮24与舞蹈轮静轮22之间距离增大，舞蹈轮光栅尺7将监测到的尺寸传输至控制系统6中，控制系统6就会通过减少放线盘2转速来保证出线张力和线速度恒定。

参阅图3可知：所述牵引装置3包括支撑框架31、主动轮32、分线轮33和出线导轮34，其中支撑框架31固定安装在放线舞蹈轮2的左侧，同时支撑框架31的正面侧壁上固定安装有主动轮32，主动轮32的转轴通过联轴器连接在伺服电机的输出轴上，伺服电机(图中未画出)固定安装在支撑框架31的内部，同时支撑框架31靠近放线舞蹈轮2的一侧壁上固定安装有分线轮33，线缆7通过分线轮33缠绕在主动轮32上，并且支撑框架31远离支撑框架31的一侧壁上固定安装有出线导轮34，分线轮33上有三个线缆轨道，从靠近支撑框架31向外依次称为第一轨道、第二轨道、第三轨道，主动轮32为平滑面；线缆7通过分线轮33第一轨道上面后绕在主动轮32上面，且靠近支撑框架31，线缆7再自下而上缠绕在第二轨道后，回到主动轮32上，接着从主动轮32再自上而下绕在第三轨道上，由第三轨道缠绕到出线导轮34，线缆7通过出线导轮34导入收线舞蹈轮4内，通过伺服电机控制主动轮32的转动，使得经过主动轮32的线缆7保持恒定的线速度，分线轮33可以使线材在主动轮32上绕两圈，以增大摩擦，更好的保持线速度的稳定性，同时对定点停车和计米精度提供稳定的线速度。

参阅图4可知：所述收线舞蹈轮4包括舞蹈轮支架二41、进线轮42、气缸43、动轮44、配重组件45和出线轮46，其中舞蹈轮支架二41设置成立柱状，并且舞蹈轮支架二41固定安装在牵引装置3的左侧，同时舞蹈轮支架二41的左右两侧壁上对称安装有进线轮42和出线轮46，其中进线轮42靠近牵引装置3的一侧进行设置，线缆7通过进线轮42导入收线舞蹈轮4中，同时舞蹈轮支架二41的顶部设置有动轮44，动轮44的底部连接有气缸43，气缸43固定安装在舞蹈轮支架二41的侧壁上，从而将线缆7的张力转换为气缸43的气压，线缆7张力保持不变即气缸43的气压恒定，避免收线舞蹈轮4变化引起收线盘52转速变化，以便使收线张力恒定，设定张力后通过收线舞蹈轮气缸43的位置反馈自动控制收线盘52的转速以便保持恒定的张力，恒定的线速度对精密排线起到关键性作用；所述收排线装置5包括导线轮51、收线盘52和收排线机53，所述导线轮51通过立柱固定安装在收线舞蹈轮4的左侧，并且导线轮51设置有两组，从而通过导线轮51将线缆7引入收排线装置5内，同时导线轮51的左侧安装有收线盘52，收线盘52的底部安装在驱动伺服电机上，在线缆7恒定张力的条件下，收线排线采用导线轮51不动即进线不动，收线盘52随着驱动伺服电机左右移动排线，可实现精密排线，同时收线盘52的左侧安装有收排线机53，收排线机53采用自动上下盘机构，可以自动上空盘和下满盘。

其中，所述控制系统6包括plc、驱动器和触摸屏，其中plc、驱动器和触摸屏采用专用的工业总线控制，为本技术领域人员的公知常识，在此就不做赘述，减少了开关量、模拟量的输入、输出接口，提高了设备之间的信号传输速度，使得各部件之间反应速度提高到微秒级，实现了高精度张力、速度、定点停机功能。

优选的，所述放线机1采用含自动对销技术的自动装卸放线盘装置，放线盘2与放线机1之间刚性连接，使得放线张力更稳定。

优选的，所述进线轮3装有张力测量装置，可以实时显示线材1实际张力，出线轮46装有编码器，可以显示线材线速度和实际长度，这两个实际值都是在张力恒定条件下才能准确测量显示。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，且本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。