一种卷绕机新型卷针伸缩装置与方法与流程

1.本发明涉及卷绕机技术领域，具体地说，本发明涉及一种卷绕机新型卷针伸缩 装置与方法。


背景技术：

2.现有卷绕机卷绕辅助工时(辅助工时指卷绕机工作过程中卷针卷针停止时间) 较长，造成卷绕机效率低，现有卷绕机在卷绕入料这个阶段必须等待转塔旋转到一 定角度后停止，卷针伸缩组件才可以连接卷针，再控制卷针伸出，伸出后才可进行 卷绕，浪费较多时间，造成卷绕辅助工时长、卷绕效率低的问题。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效的卷绕机新型卷针伸缩装置与 方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种卷绕机新型卷针伸缩装置， 其改进之处在于：包括转塔、电机、卷绕机构和卷针，所述转塔有两块相对平行固 定的转塔安装板，卷绕机构垂直安装于两块转塔安装板之间；
5.所述卷绕机构包括导向轴、旋转轴、伸缩组件和固定块；伸缩组件与固定块 固定连接，固定块上开有多个通孔，导向轴穿插于通孔中，导向轴两端固定连接于 两块转塔安装板上，旋转轴的一端滑动安装在其中一转塔安装板上并可旋转，旋转 轴的另一端从另一转塔安装板中穿过，并与卷针固定连接；所述旋转轴从固定块上 的通孔中穿过，该通孔对旋转轴施加轴向的限制，使固定块沿旋转轴的轴向一并平 移；
6.所述电机与伸缩组件连接，通过电机驱动实现固定块在伸缩组件上做往返运 动。
7.上述技术方案中所述电机为绝对伺服电机。
8.上述技术方案中所述的卷绕机新型卷针伸缩装置还包括绝对值编码器，绝对值 编码器与电机连接。
9.上述技术方案中所述伸缩组件为电缸或丝杆。
10.上述技术方案中所述旋转轴上设置有台阶状限位凹口，限位凹口内设置有两个 限位卡环，限位卡环分别位于固定块上通孔的两侧。
11.上述技术方案中所述的卷绕机新型卷针伸缩装置还包括第一齿轮，第一齿轮套 在旋转轴上，旋转轴上沿轴向设有一凸臂，第一齿轮内侧壁上设有与凸臂匹配的凹 槽，凸臂嵌插于凹槽中。
12.上述技术方案中所述的一转塔安装板一面设有第二齿轮，转塔通过该齿轮与外 部旋转连接。
13.一种基于上述结构所述的卷绕机新型卷针伸缩方法，其改进在于包括以下步 骤：
14.s1.转塔通过转塔安装板上的齿轮与外部机构连接并旋转；
15.s2.在转塔旋转的同时转塔上的电机通过伸缩机构和固定块驱动卷针伸缩；
16.s3.判断转塔和卷针是否移动至工作位置，若移动到位则停止，若未移动到位 则继续移动。
17.上述技术方案中所述卷针位置通过绝对伺服电机的功能进行判断。
18.上述技术方案中所述转塔可停至任意位置对卷针进行伸缩，所述卷针伸缩位置 可实时判断并控制。
19.本发明的有益效果是：本发明提供的装置中卷针可在转塔切换的同时由伸缩组 件带动卷针伸出，使得转塔切换工位同时卷针伸出至指定位置，节省了时间提高了 效率。
附图说明
20.图1为本发明一种卷绕机新型卷针伸缩装置的结构示意图。
21.图2为本发明一种卷绕机新型卷针伸缩装置的另一角度结构示意图。
22.图3为实施例1中伸缩组件的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
24.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清 楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施 例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域 的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护 的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而 是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本 发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
25.实施例1：参照图1、图2和图3，如图所示，本发明提供了一种卷绕机新型卷 针伸缩装置，包括转塔、两个电机7、两个卷绕机构和两根卷针6，一个电机7、卷 绕机构和一根卷针6为一个单元，两个单元平行布置，所述转塔有两块相对平行固 定的转塔安装板1，两块转塔安装板1通过六根立柱10连接，转塔安装板1一面设 有第二齿轮9，转塔通过该齿轮与外部旋转连接，外部机构通过第二齿轮9对转塔 实现驱动，可实现卷针6安装于转塔上后，卷针6可在转塔停至任意位置伸缩作业， 卷绕机构垂直安装于两块转塔安装板1之间。
26.所述卷绕机构包括两根导向轴4、旋转轴5、伸缩组件2和固定块3；伸缩组 件2与固定块3固定连接，固定块3上开有三个通孔，两根导向轴4穿插于通孔中， 两根导向轴4两端固定连接于两块转塔安装板1上，旋转轴5的一端滑动安装在其 中一转塔安装板1上并可旋转，旋转轴5的另一端从另一转塔安装板1中穿过，并 与卷针6固定连接；所述旋转轴5从固定块3上的通孔中穿过，该通孔对旋转轴5 施加轴向的限制，使固定块3沿旋转轴5的轴向一并平移，旋转轴5上设置有台阶 状限位凹口，限位凹口内设置有两个限位卡环，限位卡环分别位于固定块3上通孔 的两侧，限位卡环在固定块3上的通孔处对旋转轴5进行纵向限位，使旋转轴5 与固定块3不会发生纵向上的相对移动，在纵向上旋转轴5随固定块3一起移动， 但在旋转轴5旋转上没有限位，旋转轴5可与固定块3发生相对旋转，这样的设计 非常节省空间且效果很好，限位卡环与旋转轴5为一体结构，非常的牢固，且跟固 定块3的连接也非常的牢固的同时非常节省空间，内置式的卷针6对转塔内部空间 有要求，而这种设计恰好
满足节省转塔内部空间的功效，固定块3和旋转轴5相对 旋转比较稳固的同时也大大节省了空间。
27.所述电机7与伸缩组件2连接，通过电机7驱动实现固定块3在伸缩组件2 上做往返运动，伸缩组件2为电缸，电机7为绝对伺服电机，可精确控制固定块3 的伸缩位置。
28.对于旋转轴5的自转驱动，还包括第一齿轮13，第一齿轮13套在旋转轴5上， 旋转轴5上沿轴向设有一凸臂，第一齿轮13内侧壁上设有与凸臂匹配的凹槽，凸 臂嵌插于凹槽中，第一齿轮13与旋转轴5通过凹槽与凸臂进行限位，第一齿轮13 旋转时会带动旋转轴5旋转，但在纵向上旋转轴5可与第一齿轮13发生纵向上的 相对移动，旋转轴5可在第一齿轮13处伸缩移动，凸臂与凹槽的结合即实现了径 向限位又实现了轴向上相对滑动，结构简便易实现，高效且非常节省空间。
29.结合上述结构对本装置的工作流程作进一步说明，转塔和卷针6使用前处于待 机状态，此时卷针6为缩回转塔形态，启动装置后外部机构通过第二齿轮9驱动转 塔转动，在转塔转动至工作位置的过程中即可电机7驱动伸缩组件2，伸缩组件2 驱动固定块3带动卷针6伸出，通过绝对伺服电机的特性可实时对卷针6是否到达 工作位置进行判断，在转塔旋转至工作位置时，卷针6可同步到达工作位置，然后 进行卷绕工作，相比于现有的卷绕机外置卷针，需转塔旋转至工作位置后再伸出卷 针，本发明提供的装置可由伸缩组件将卷针6内置于转塔中，节省空间的同时转塔 在与外部机构配合旋转至工作位置的过程中即可由伸缩组件2对卷针6进行伸缩， 无需等待转塔转动至工作位置后对卷针6进行伸缩，转塔停至任意位置都可对卷针 6进行伸缩，且卷针6在伸缩的过程中结合精确控制装置可对卷针6位置精确控制， 在转塔转动过程中即可使卷针6到达工作位置，无需等转塔转动到位后再来调整卷 针6位置，实现控制闭环，减少安全隐患，节省大量时间，整个装置灵活高效。
30.现有的卷绕机中转塔锁死机构固定转塔位置预计耗时0.4s，卷针伸缩机构夹 紧卷针6需要伸缩机构依次伸出配合夹紧，共耗时0.8s，卷针6伸出至接近卷绕 物料需0.3s，卷针6完全伸出还需0.5s，故现有的卷绕机转塔旋转到位至卷针6 伸出总计耗时2s，造成2s的时间浪费，浪费较多时间，造成卷绕辅助工时长、卷 绕效率低的问题。本发明提供的装置相对于普通卷绕机，卷针6在切换工位同时伸 出一定距离接近卷绕物料，可节省1.5s卷绕辅助工时，对于吸气式卷针，卷针6 在切换工位同时可完全伸出完成穿针，可节省2s卷绕辅助工时，该动作的同时性 极大提高卷绕效率。
31.现有卷绕机转塔在旋转时需要有卷针位置固定装置(现有卷绕机固定装置多为 磁铁吸住)固定住卷针6位置，且卷针位置检测传感器安装在转塔外，并处于固定 位置，造成转塔旋转时卷针6位置无法实时监测，需在旋转到位后通过卷针位置检 测传感器再判断卷针6位置，造成时间的浪费。
32.在本发明中所述电机7为绝对伺服电机，在转塔旋转时，通过使用绝对值伺服 电机，可实时判断卷针6位置，解除传统卷绕机转塔旋转时卷针6位置未进行闭环 监控而造成的风险。
33.参照图2，如图所示，本实施例中所述伸缩组件2为电缸，电机7与电缸连接， 电缸端部安装有夹具8，夹具8用于夹紧卷针安装座。
34.实施例2：本实施例提供的一种卷绕机新型卷针伸缩装置还包括绝对值编码 器，绝对值编码器与电机7连接，绝对值编码器可实时判断卷针6位置，实现控制 闭环，减少安
全隐患，以绝对值编码器和电机7连接为另一种电机对卷针6驱动精 确控制的实现方式，其他部分与实施例1相同，在此不做赘述。
35.实施例3：本实施例提供的一种卷绕机新型卷针伸缩装置中伸缩组件为丝杆， 为实施例1中电缸的替代方案，可取到相同效果，其他部分与实施例1相同，在此 不做赘述。
36.一种基于上述结构所述的卷绕机新型卷针伸缩方法，包括以下步骤：
37.s1.转塔通过转塔安装板上的齿轮与外部机构连接并旋转。
38.s2.在转塔旋转的同时转塔上的电机通过伸缩机构和固定块驱动卷针伸缩。
39.s3.判断转塔和卷针是否移动至工作位置，若移动到位则停止，若未移动到位 则继续移动。
40.所述卷针位置通过绝对伺服电机的功能进行判断。
41.所述转塔可停至任意位置对卷针进行伸缩，所述卷针伸缩位置可实时判断并控 制。
42.以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形 或替换，这些等同的变形或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。