高同步性成圈机的制作方法

本实用新型涉及线材生产领域，更具体地说，它涉及一种高同步性成圈机。

背景技术：

成圈机是一种线性材料收卷设备，其主要用于线性钢材和电缆的收卷。

公告号为CN206194446U的中国专利公告的一种电缆高速自动成圈机，其技术要点是：包括放卷装置、张力调节装置、计数器以及成圈装置，计数器与成圈装置之间还设置有一个喷涂装置以及一个切割装置，喷涂装置通过PLC控制器控制；成圈装置包括底座、下挡板、支撑柱、上挡板，底座上设有电机，电机通过齿轮箱与下挡板的中心相连接，带动下挡板旋转，在下挡板的中心位置设有一个调节螺杆，调节螺杆上设置有弹簧，上挡板设置在调节螺杆和弹簧上，支撑柱设置在下挡板和上挡板之间，支撑柱设置有至少4组，成圆形分布在下挡板和上挡板之间。

引证文件在收卷线材时，电机带动成圈装置旋转，从而对线材产生拉扯力，进而通过拉扯力迫使放卷装置转动，逐步放出线材并卷绕于成圈装置之上；该方案由于放卷装置不具备独立转动的能力，因此需要通过线材迫使放卷装置转动，从而导致线材需要额外承担拉扯放卷装置转动的力，存在线材受力过度的问题；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种高同步性成圈机，通过放卷和收卷同步进行，从而避免线材额外承担拉扯放卷装置转动的力，进而避免线材因受力过度而发生损坏。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高同步性成圈机，包括机架、放卷装置以及收卷装置，所述放卷装置和收卷装置分别设置于机架两端，所述机架设置有放卷电机，所述放卷电机连接有放卷减速机，所述放卷减速机与放卷装置相连；所述机架设置有收卷电机，所述收卷电机连接有收卷减速机，所述收卷减速机与收卷装置相连；所述机架设置有张力感应装置，所述张力感应装置电连接有控制器，所述控制器同时与放卷减速机、收卷减速机电连接。

通过采用上述技术方案，本实用新型在正常工作时，放卷电机输出扭转力，并经过放卷减速机驱动放卷装置转动，从而逐步放出线材，与此同时，收卷电机输出扭转力，并经过收卷减速机驱动收卷装置转动，从而对放出的线材产生拉扯力，迫使其卷绕于收卷装置之上；综上所述，通过放卷和收卷同步进行，从而避免线材额外承担拉扯放卷装置转动的力，进而避免线材因受力过度而发生损坏。

当张力感应装置检测到线材的张力过大时，发出张力过度信号，控制器接收并响应张力过度信号，从而分别控制放卷减速机加速，收卷减速机减速，进而同步实现放卷装置加快放出线材的速度，收卷装置减慢收取线材的速度，最终达到降低线材张力的技术效果；当张力感应装置检测到线材的张力过低时，发出张力过低信号，控制器接收并响应张力过低信号，从而分别通过控制放卷减速机和收卷减速机，降低放卷装置的放线速度，提高收卷装置的收线速度，最终达到提高线材张力的技术效果；综上所述，通过张力感应装置实时监测线材的张力情况，并根据张力情况同时调整收卷装置和放卷装置的速度，从而达到线材始终处于最优张力状态的技术效果。

本实用新型进一步设置为：所述机架设置有导线机构，所述导线机构包括与机架滑移连接的导线环以及用于控制导线环滑动的步进电机，所述步进电机与机架固定，其输出轴设置有螺杆，所述导线环设置有与螺杆螺纹配合的螺纹套。

通过采用上述技术方案，导线环沿机架上下滑动的过程中，不断改变线材绕入收卷装置时的位置，从而达到线材均匀卷绕于收卷装置的技术效果；当步进电机驱动螺杆顺时针转动时，螺杆与螺纹套配合产生向上的螺纹推进力，从而推动导线环向上滑动，当步进电机驱动螺杆逆时针转动时，螺杆与螺纹套配合产生向下的螺纹推进力，从而推动导线环向下移动，综上所述，仅需以不同的方向驱动螺杆，即可控制导线环的上滑或者下滑，从而为控制导线环提供便利。

本实用新型进一步设置为：所述螺纹套整体截面呈T形，所述机架设置有供螺纹套间隙嵌入的T形滑槽。

通过采用上述技术方案，导线环通过螺纹套与T形滑槽的间隙配合，实现滑移连接于机架上的技术效果，同时，又因为螺纹套和T形滑槽的形状设置，有效确保导线环与机架的连接稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述放卷装置包括与机架转动连接的放卷转轴、固定安装于放卷转轴顶端的连接盘，以及可拆卸安装于连接盘上端面的线盘，所述线盘螺纹连接有连接螺栓，所述连接盘开设有与连接螺栓螺纹配合的螺纹孔。

通过采用上述技术方案，当一个线盘之上的线材完成成圈饶卷后，将连接螺栓拧出螺纹孔，并将空的线盘由连接盘之上卸下，取饶卷满线材的线盘，将其放置于连接盘之上，并将连接螺栓拧入螺纹孔内，从而加固线盘和连接盘；综上所述，通过线盘和连接盘的可拆卸连接，从而为装设待成圈线材提供便利。

本实用新型进一步设置为：所述连接盘上端面中心设置有定位凸出块，所述线盘设置有供定位凸出块嵌入的定位凹槽。

通过采用上述技术方案，连接盘通过定位凸出块与定位凹槽的嵌合，限定线盘的安装位置，一方面确保连接盘与线盘的中轴线共线，另一方面为对准连接螺栓与螺纹孔提供便利。

本实用新型进一步设置为：所述收卷装置包括与机架转动连接的收卷转轴、与收卷转轴固定的下挡板，以及与收卷转轴顶端螺纹连接的上挡板，所述下挡板上端面设置有多块圆弧板，所述圆弧板顶端与上挡板下表面抵接配合。

通过采用上述技术方案，收卷装置在正常收卷时，由多块圆弧板限定线材的成圈半径，并由上挡板和下挡板限制成圈线材的上下两端，从而避免成圈线材发生混乱；当完成一捆线材的成圈饶卷后，通过旋转的方式将上挡板由收卷转轴之上拧下，从而成圈线材的向上活动度不受限制，最后由下而上将成圈线材由收卷装置上取下即可；综上所述，通过上挡板的可拆卸连接，从而为取出成圈线材提供便利。

本实用新型进一步设置为：所述收卷转轴底端设置有同步带轮，所述收卷减速机的输出轴设置同步带轮，两个所述同步带轮之间设置有同步带。

通过采用上述技术方案，采用两个同步带轮和同步带的配合，实现收卷减速机与收卷装置之间的传动，从而利用同步带轮和同步带传动精准的特性，有效提高收卷减速机与收卷装置之间的传动效率。

本实用新型进一步设置为：所述张力感应装置包括放卷导轮、收卷导轮以及压力传感器，所述压力传感器顶端设置有压力导轮，所述放卷导轮和收卷导轮处于同一水平高度，所述压力传感器位于放卷导轮和收卷导轮之间，且三者呈品字形排列。

通过采用上述技术方案，当线材的张力增大时，位于放卷导轮和收卷导轮之间的线材的下压趋势增大，从而压力传感器监测到的压力值增大，最终达到间接测得张力增大的技术效果；当线材的张力减小时，位于放卷导轮和收卷导轮之间的线材的下压趋势减小，从而作用于压力导轮之上的压力减小，进而达到间接测得张力减小的技术效果；综上所述，通过压力传感器即可间接测得张力的升高或者下降，结构简单且操作便捷。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过放卷和收卷同步进行，从而避免线材额外承担拉扯放卷装置转动的力，进而避免线材因受力过度而发生损坏；通过张力感应装置实时监测线材的张力情况，并根据张力情况同时调整收卷装置和放卷装置的速度，从而达到线材始终处于最优张力状态的技术效果；导线环沿机架上下滑动的过程中，不断改变线材绕入收卷装置时的位置，从而达到线材均匀卷绕于收卷装置的技术效果；仅需以不同的方向驱动螺杆，即可控制导线环的上滑或者下滑，从而为控制导线环提供便利；通过线盘和连接盘的可拆卸连接，从而为装设待成圈线材提供便利；通过上挡板的可拆卸连接，从而为取出成圈线材提供便利；利用同步带轮和同步带传动精准的特性，有效提高收卷减速机与收卷装置之间的传动效率；通过压力传感器即可间接测得张力的升高或者下降，结构简单且操作便捷。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型导线环的结构示意图；

图3为本实用新型放卷装置的结构示意图，该附图中线盘呈拆卸状态；

图4为本实用新型线盘的结构示意图；

图5为本实用新型收卷装置的结构示意图，该附图中上挡板呈拆卸状态。

附图说明：1、机架；11、导线环；12、步进电机；13、螺杆；14、螺纹套；15、T形滑槽；2、放卷电机；21、放卷减速机；22、放卷转轴；23、连接盘；24、线盘；25、连接螺栓；26、螺纹孔；27、定位凸出块；28、定位凹槽；3、收卷电机；31、收卷减速机；32、收卷转轴；33、下挡板；34、上挡板；35、圆弧板；36、同步带轮；38、同步带；4、控制器；41、放卷导轮；42、收卷导轮；43、压力传感器；44、压力导轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

高同步性成圈机，如图1所示，包括机架1、放卷装置以及收卷装置，放卷装置和收卷装置分别设置于机架1两端，机架1内部固定安装有放卷电机2，放卷电机2的输出轴固定连接有放卷减速机21，放卷减速机21与放卷装置相连；机架1内部固定安装有收卷电机3，收卷电机3连接有收卷减速机31，收卷减速机31与收卷装置相连；机架1设置有张力感应装置，张力感应装置电连接有控制器4，控制器4同时与放卷减速机21、收卷减速机31电连接。

本实用新型在正常工作时，放卷电机2输出扭转力，并经过放卷减速机21驱动放卷装置转动，从而逐步放出线材，与此同时，收卷电机3输出扭转力，并经过收卷减速机31驱动收卷装置转动，从而对放出的线材产生拉扯力，迫使其卷绕于收卷装置之上；综上所述，通过放卷和收卷同步进行，从而避免线材额外承担拉扯放卷装置转动的力，进而避免线材因受力过度而发生损坏；当张力感应装置检测到线材的张力过大时，发出张力过度信号，控制器4接收并响应张力过度信号，从而分别控制放卷减速机21加速，收卷减速机31减速，进而同步实现放卷装置加快放出线材的速度，收卷装置减慢收取线材的速度，最终达到降低线材张力的技术效果；当张力感应装置检测到线材的张力过低时，发出张力过低信号，控制器4接收并响应张力过低信号，从而分别通过控制放卷减速机21和收卷减速机31，降低放卷装置的放线速度，提高收卷装置的收线速度，最终达到提高线材张力的技术效果；综上所述，通过张力感应装置实时监测线材的张力情况，并根据张力情况同时调整收卷装置和放卷装置的速度，从而达到线材始终处于最优张力状态的技术效果。

为提高线材的成圈均匀性，如图1、图2所示，机架1设置有导线机构，导线机构包括与机架1滑移连接的导线环11以及用于控制导线环11滑动的步进电机12，步进电机12与机架1固定，其输出轴固定连接有螺杆13，导线环11一体成型有与螺杆13螺纹配合的螺纹套14；当步进电机12驱动螺杆13顺时针转动时，螺杆13与螺纹套14配合产生向上的螺纹推进力，从而推动导线环11向上滑动，进而引导线材的卷入位置上移；当步进电机12驱动螺杆13逆时针转动时，螺杆13与螺纹套14配合产生向下的螺纹推进力，从而推动导线环11向下移动，进而引导线材的卷入位置下移；综上所述，仅需控制步进电机12以不同方向驱动螺杆13，即可控制导线环11的上移或者下移，进而不断改变线材卷入收卷装置时的位置，从而确保线材的成圈均匀性。

导线环11通过如下方式与机架1滑移连接，如图1、图2所示，螺纹套14整体截面呈T形，机架1设置有供螺纹套14间隙嵌入的T形滑槽15，从而导线环11通过螺纹套14与T形滑槽15的间隙配合，实现滑移连接于机架1上的技术要求，同时，又因为螺纹套14和T形滑槽15的形状设计，有效确保导线环11与机架1的连接稳定性。

放卷装置通过如下方式装设待成圈的线材，如图1、图3所示，放卷装置包括与机架1转动连接的放卷转轴22、固定安装于放卷转轴22顶端的连接盘23，以及可拆卸安装于连接盘23上端面的线盘24，线盘24螺纹连接有连接螺栓25，连接盘23开设有与连接螺栓25螺纹配合的螺纹孔26；当一个线盘24之上的线材完成成圈饶卷后，将连接螺栓25拧出螺纹孔26，并将空的线盘24由连接盘23之上卸下，取饶卷满线材的线盘24，将其放置于连接盘23之上，并将连接螺栓25拧入螺纹孔26内，从而加固线盘24和连接盘23的连接强度；综上所述，通过线盘24和连接盘23的可拆卸连接，从而为装设待成圈线材提供便利。

为便于对准连接螺栓25与螺纹孔26，如图3、图4所示，连接盘23上端面中心一体成型有定位凸出块27，线盘24开设有供定位凸出块27嵌入的定位凹槽28，从而连接盘23通过定位凸出块27和定位凹槽28之间的配合，限定线盘24的安装位置，进而为对准连接螺栓25与螺纹孔26提供便利。

需要说明的是，如图1、图3所示，放卷转轴22低端设置有同步带轮36，放卷减速机21的输出轴设置同步带轮36，两个同步带轮36之间设置有同步带38，从而通过两个同步带轮36和同步带38，实现放卷减速机21与放卷装置的传动。

为便于取出成圈后的线材，如图1、图5所示，收卷装置包括与机架1转动连接的收卷转轴32、与收卷转轴32固定的下挡板33，以及与收卷转轴32顶端螺纹连接的上挡板34，下挡板33上端面焊接固定有多块圆弧板35，圆弧板35顶端与上挡板34下表面抵接配合；收卷装置在正常收卷时，由多块圆弧板35限定线材的成圈半径，并由上挡板34和下挡板33限制成圈线材的上下两端，从而避免成圈线材发生混乱；当完成一捆线材的成圈饶卷后，通过旋转的方式将上挡板34由收卷转轴32之上拧下，从而成圈线材的向上活动度不受限制，最后由下而上将成圈线材由收卷装置上取下即可；综上所述，在不影响收卷装置正常收卷成圈线材的前提下，通过上挡板34与收卷转轴32的可拆卸连接，实现为取出成圈线材提供便利的技术效果。

需要说明的是，如图1、图5所示，收卷转轴32底端键槽固定同步带轮36，收卷减速机31的输出轴键槽固定同步带轮36，两个同步带轮36之间设置有同步带38，从而通过两个同步带轮36和同步带38的配合，实现收卷减速机31与收卷装置的传动。

张力感应装置通过如下方式实时监测线材的张力，如图1所示，张力感应装置包括放卷导轮41、收卷导轮42以及压力传感器43，压力传感器43顶端固定有压力导轮44，放卷导轮41和收卷导轮42处于同一水平高度，压力传感器43位于放卷导轮41和收卷导轮42之间，且三者呈品字形排列；当线材的张力增大时，位于放卷导轮41和收卷导轮42之间的线材的下压趋势增大，从而压力传感器43监测到的压力值增大，进而间接测得线材的张力增大；当线材的张力减小时，位于放卷导轮41和收卷导轮42之间的线材的下压趋势越小，从而作用于压力导轮44之上的压力减小，进而间接测得线材的张力减小；综上所述，通过压力传感器43即可间接测得张力的升高或者下降，结构简单且操作便捷。

具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。