绕卷主轴为空心轴的层绕机及绕卷主轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属线材层绕设备领域，具体涉及一种可以明显减少人工操作，方便实现自动化上下盘的绕卷主轴为空心轴的层绕机及绕卷主轴。
【背景技术】
[0002]目前层绕机的绕线盘的固定方式是:在层绕机主轴右端轴肩处依次安装左绕丝盘、绕线盘、右绕丝盘、锁紧螺栓；并在左绕丝盘的端面安装定位销轴用来定位绕线盘的圆周方向，使绕线盘和绕丝盘同步旋转。在上绕线盘时，绕线盘的内孔和主轴对正后套在绕卷主轴上，向左移动的同时对正销轴孔，然后装上右绕丝盘，拧紧锁紧螺栓，卸下绕线盘时需要卸下锁紧螺栓，将绕线盘向右移动直至绕线盘和主轴分开后才能取下。这种结构不论上盘还是下盘，轴向移动一段距离给频繁的操作工人带来了麻烦，在层绕机自动上下盘过程中，机械手夹持绕线盘会造成绕线盘的损坏，而且加工制造比较麻烦。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供一种能够明显减少人工操作，方便实现自动化上下盘的绕卷主轴为空心轴的层绕机及绕卷主轴。
[0004]本发明的目的是这样实现的:
[0005]—种绕卷主轴为空心轴的层绕机，包括绕线盘夹具、与绕线盘夹具想配合的上下盘机构，所述绕线盘夹具包括电机通过链轮和链条驱动转动的绕卷主轴、固定在绕卷主轴上的左丝盘、通过上下盘机构与左丝盘相配合并夹持绕线盘的右丝盘，其特征在于:
[0006]a、层绕机的绕卷主轴为空心轴，在空心的绕卷主轴内安装有芯轴，空心的绕卷主轴和芯轴轴向之间通过导向键相配合，保证芯轴只能在绕卷主轴内轴向移动，并且能够和绕卷主轴一起转动；
[0007]b、在绕卷主轴的表面沿径向开设有与绕卷主轴的空心相通的长孔，在长孔右侧沿轴向在绕卷主轴的轴桶上开设有与绕卷主轴的轴线相平行通孔，在绕卷主轴的通孔内从右向左穿入有导杆，在伸出通孔的导杆的左端与通孔之间套装有弹簧，在导杆的左端沿导杆径向开设有销轴孔，在该销轴孔中固定有销轴，对应该销轴在芯轴的轴向开设有长槽，销轴下端嵌入芯轴的长槽中，芯轴向右伸出时，固定有销轴的导杆受芯轴推动向右运动，芯轴向左退回时，导杆受弹簧的作用缩回；
[0008]c、在芯轴的尾端活动连接有联板，该联板和芯轴之间有一定间隙，保证芯轴转动时联板不随芯轴做圆周运动，并且联板带动芯轴在绕卷主轴内轴向运动，在联板两端安装有气缸，气缸固定在绕卷主轴的箱体上，该气缸带动芯轴作轴向运动；
[0009]d、绕线盘的孔与绕卷主轴同轴方向设置，气缸缩回，芯轴右移，推动芯轴内的销轴右移，销轴带动导杆右移，芯轴插入绕线盘的孔内，导杆插入绕线盘的定位孔中，保证绕卷主轴和绕线盘的同步旋转；
[0010]e、左丝盘和右丝盘之间的芯轴上安装有绕线盘，穿过绕线盘的芯轴右端的轴头端面上设置有螺纹孔，上下盘机构抓紧右丝盘左移，并在该螺纹孔中上紧锁紧螺栓，将右丝盘固定在芯轴上，夹紧绕线盘并带动绕线盘与绕卷主轴同轴转动。
[0011]该层绕机还包括托盘机构，托盘机构用于托起绕线盘，并送入与绕卷主轴同轴位置，保证芯轴插入绕线盘的孔内和导杆插入绕线盘的定位孔中；或者采用手工托起绕线盘，托起绕线盘使其与绕卷主轴处于同轴位置，保证芯轴插入绕线盘的孔内和导杆插入绕线盘的定位孔中。
[0012]绕线盘为塑料盘或者铁丝篮筐。
[0013]长槽和导向键在芯轴上对称布置。
[0014]所述上下盘机构包括机架、支架、导轨、滑动支座、锁紧电机、平移组件、端齿轴、可调活动盘组件的夹具；
[0015]在机架上设置有支架，在支架上设置有与绕卷主轴平行的导轨，在导轨上设置有滑动支座，在滑动支座上安装有沿导轨方向直线运动组成直线导轨副的滚动导向滚轮，支架和滑动支座之间设置有平移组件，平移组件驱动滑动支座沿着导轨轴线方向左右运动；在滑动支座上设置有锁紧电机，锁紧电机的电机轴与导轨的轴线平行，锁紧电机的电机轴与端齿轴相连接，端齿轴与所述锁紧螺栓端部的端齿相配合；
[0016]在滑动支座上还设置有可调活动盘组件的夹具，该夹具位于端齿轴前部，且该夹具的轴线与锁紧电机的轴线相重合，该夹具包括卡爪和夹紧气缸，卡爪分为左右两片，左右两片卡爪的底部通过两根销轴分别与滑动支座相连接，夹紧气缸设置在卡爪的顶部，夹紧气缸的气缸轴与卡爪中的一片相连接，夹紧气缸的缸体与卡爪中的另一片相连接；在滑动支座两侧设置有导柱，导柱的左端与滑动支座固定连接，另一端与锁紧电机组件形成滑动副，锁紧电机组件设置在电机固定座上，在电机固定座上安装有减速机和与减速机相连接的锁紧电机，电机固定座的两侧安装有与导柱配合的导套，在导柱的右端设置有弹簧，弹簧处于压缩状态，弹簧压紧电机固定座，弹簧在活动盘锁紧和松开时可保证端齿轴与锁紧螺栓可靠配合接触；
[0017]所述可调活动盘组件包括右丝盘、位于右丝盘转动孔中的螺纹衬套、挡环、卡环、调节螺母和锁紧螺母，右丝盘右侧依次安装挡环、卡环、调节螺母和锁紧螺母，卡环固定在活动盘的端面上，挡环在活动盘和卡环之间仅能圆周转动，调节螺母和挡环以螺栓相连接并同步转动，在螺纹衬套上依次安装卡环、调节螺母和锁紧螺母，卡环通过滑键和螺纹衬套的外圆相连接，调节螺母和锁紧螺母通过螺纹配合固定在螺纹衬套上，锁紧螺母拧紧后和调节螺母形成双螺母锁紧，防止高速旋转时调节螺母松动引起的活动盘松动错位，螺纹衬套在绕卷主轴上能够轴向移动，使用时，先松开锁紧螺母，旋转调节螺母推动活动盘沿螺纹衬套向左向右运动，从而达到调节绕线盘宽窄的目的，用来适应绕线盘在制造过程中的宽度误差，始终保持螺纹衬套的精确定位位置，活动盘处于合适的压紧状态，确保不同直径的焊丝在绕卷时顺利进行；
[0018]所述平移组件包括平移电机、编码器、齿轮和齿条，平移电机设置在支架上，平移电机的电机轴上设置有齿轮，编码器设置在平移电机上，编码器检测可调活动盘组件左右平移位置，齿条设置在滑动支座上，齿条与绕卷主轴轴线平行，齿轮与齿条相互啮合，平移组件带动滑动支座沿着导轨轴线的方向左右运动。
[0019]—种层绕机的绕卷主轴，其特征在于:
[0020]a、层绕机的绕卷主轴为空心轴，在空心的绕卷主轴内安装有芯轴，空心的绕卷主轴和芯轴的轴向之间通过导向键相配合，保证芯轴在绕卷主轴内轴向移动，并且与绕卷主轴一起转动；
[0021]b、在绕卷主轴表面沿径向开设有与绕卷主轴的空心相通的长孔，在长孔的孔内右侧沿轴向在绕卷主轴的轴桶上开设有与绕卷主轴的轴线相平行通孔，在绕卷主轴的通孔内从右向左穿入有导杆，在伸出通孔的导杆的左端与通孔之间套装有弹簧，在导杆的左端沿导杆径向开设有销轴孔，在该销轴孔中固定有销轴，对应该销轴在芯轴的轴向开设有长槽，销轴下端嵌入芯轴的长槽中，芯轴向右伸出时，固定有销轴的导杆受芯轴推动向右运动，芯轴向左退回时，导杆受弹簧的作用缩回；
[0022]c、在芯轴的尾端活动连接有联板，该联板和芯轴之间有一定间隙，保证芯轴转动时联板不随芯轴做圆周运动，并且联板带动芯轴在绕卷主轴内轴向运动，在联板两端安装有气缸，气缸固定在绕卷主轴的箱体上，该气缸带动芯轴作轴向运动；
[0023]d、绕线盘的孔与绕卷主轴同轴方向设置，气缸缩回，芯轴右移，推动芯轴内的销轴右移，销轴带动导杆右移，芯轴插入绕线盘的孔内，导杆插入绕线盘的定位孔中，保证绕卷主轴和绕线盘的同步旋转。
[0024]本发明具有如下积极有益效果:
[0025]该结构在上下盘过程中避免了绕线盘的轴向移动，保护了绕线盘在上下盘过程中造成的损坏。绕线盘的装入和取出的机构也可以得到简化，降低了生产、制造的成本，而且活动绕丝盘向右移动距离较小，缩短了绕卷主轴箱体和上下盘机构箱体之间的距离，降低了设备的加工难度，提高了生产效率，减轻了劳动强度。
【附图说明】
[0026]图1为本发明的绕卷主轴结构示意图。
[0027]图2为本发明的绕卷主轴的导杆部分结构示意图。
[0028]图3为本发明的层绕机的绕卷主轴部分结构示意图。
[0029]图4为本发明的层绕机的绕卷主轴剖面结构示意图。
[0030]图5为本发明的可调活动盘组件与左丝盘和绕线盘之间的连接结构示意图。
[0031]图6为本发明的层绕机结构示意图。
[0032]图7为本发明的层绕机的自动上下盘机构分离时的结构主视图。
[0033]图8为本发明的层绕机的自动上下盘机构的结构侧视图。
[0034]图9为本发明的层绕机的自动上下盘机构的结构俯视图。
[0035]图10为本发明的层绕机的自动上下盘机构结合时的结构主视图。
[0036]图11为本发明的层绕机的精确定位结构剖面图。
[0037]图12为本发明的层绕机中光耦部分放大图。
【具体实施方式】
[0038]实施例1:如图所示1-6所示，一种绕卷主轴为空心轴的层绕机，包括绕线盘夹具、与绕线盘夹具想配合的上下盘机构17，所述绕线盘夹具包括电机通过链轮和链条驱动转动的绕卷主轴1、固定在绕卷主轴1上的左丝盘20、通过上下盘机构