专利名称：一种外包机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种外包机。
背景技术：
电容器芯子需要外包绕多层电缆纸。但是包绕过程中存在以下问题1、电缆纸厚度仅为0. 08 0. 13mm，张力控制需同时考虑电缆纸的强度和芯子的包紧系数。包紧力过大可导致电缆纸被拉断，电容器芯子被压变形；包紧力过小可导致包不 紧，芯子四角圆角过大，芯子装入箱壳困难。纸卷在包绕过程中直径不断变小，钮矩不断变 化，为了使包紧力相对稳定，阻力矩也需随时调整。为此需要设计卷径跟踪反馈系统，使一 批产品包紧力一致。2、电容器芯子由聚丙烯薄膜和铝箔叠加而成，结构较软易变形，若采用横式包绕 芯子易弯曲变形；另外，因电容器芯子较软，而且包绕时电缆纸产生拉力，所以上下压头需 同时提供旋转动力，否则芯子易扭曲变形。3、为适应不同长度的电容器芯子，上压头既要旋转运动，又要求可以沿轴向直线 运动，控制难度大。4、电容器的规格品种很多，长度变化范围较大(300 1200mm)，而电缆纸的规格 品种较少，包不同的电容器芯子经常采用同一规格的电缆纸，所以会产生废纸。废纸回收过 程中容易出现松弛、拉断等问题。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种外包机，其解决了电容器芯子包绕过程中出现的包紧 力不一致、芯子容易变形、废纸回收困难的技术问题。本实用新型的技术解决方案为一种外包机，其特殊之处在于包括供纸机构9、切纸机构8、包绕机构7、翻转机构6和控制系统K ；所述切纸机构8包括立式框架34、垂直设置在框架34右端的进纸导向辊24、垂直 设置在框架34左端的出纸导向辊25、垂直设置在框架34中部的搓纸辊31、驱动搓纸辊31 转动的驱动电机29、一端与框架34铰接的被动辊框架32、垂直设置在被动辊框架32上的 被动辊30、用于拉动被动辊框架32绕铰接端旋转的被动辊气缸33、设置在进纸导向辊24 右侧的断纸机构21 ；所述断纸机构包括垂直设置的断纸气缸22、可被断纸气缸22带动上下 运动的断纸刀23 ；所述包绕机构7包括立柱41、与立柱41并列固定的花键轴43、可带动花键轴43 转动的包绕电机50、设置在立柱41上的导轨42和位置气缸45、可在位置气缸45带动下沿 导轨42下上下运动的滑块44、设置在滑块44上且能自转的上压头48、设置在立柱41下端 且能自转的下压头49、连接花键轴43和上压头48的上同步皮带轮47、连接花键轴43和下 压头49的下同步皮带轮46 ；[0013]所述翻转机构6包括固定架11、通过固定架11右端的翻转轴15与固定架11铰接 且放置在固定架11上方的翻转架12、与翻转架12同轴铰接在固定架11右端且放置在翻 转架12上方的芯子支撑架14、一端与固定架11铰接且另一端与翻转架12铰接的翻转气 缸13、设置在芯子支撑架14右上端且能自转的被动轴19、用于锁紧翻转架12和芯子支撑 架14的锁紧机构；所述锁紧机构包括固定在翻转架12上的锁扣18、铰接在芯子支撑架14 上的锁紧气缸16、铰接在芯子支撑架14上的锁舌17，所述锁紧气缸16的另一端铰接在锁 舌17上，所述锁舌17的活动端可在锁紧气缸16的推动下卡住锁扣18 ；所述控制系统K可控制驱动电机29、包绕电机50、断纸气缸22、被动辊气缸33、翻 转气缸13和锁紧气缸16的动作；所述电缆纸3可从经过供纸机构9的纸卷2出发，依次经过进纸导向辊24、搓纸辊 31和被动辊30、出纸导向辊25后绕在包绕机构7上转动的电容器芯子1上；所述芯子支撑架14向上翻转90度后的被动轴19可与包绕机构7的下压头49卡
接在一起。上述切纸机构8还包括垂直设置在搓纸辊31和进纸导向辊24之间的刀架27、设 置在搓纸辊31和刀架27之间的中间导向辊26，所述刀架27上设置有可上下调节位置的裁 纸刀28 ；所述外包机还包括废纸回收机构10 ；所述废纸回收机构10包括垂直固定在地面 的支撑柱61、设置在支撑柱61下端的电机64和减速器65、一端固定在支撑柱61上端且与 支撑柱61呈45度夹角的导向杆62、一端连接在支撑柱61中部且与支撑柱61呈90度夹角 的收纸轴63，所述导向杆62和收纸轴63位于同一个平面内；所述电机64和减速器65可 带动收纸轴63转动；所述控制系统K可控制电机64的动作。上述供纸机构9包括立柱式纸托架54、设置在纸托架54上方并与纸托架54连接 的上纸卷卡51、设置在每个纸托架54下方且与上纸卷卡51相对应的下纸卷卡52、一端铰 接在纸托架54中部的压纸杆53、用于向压纸杆53施加压力的弹簧57、可限制下纸卷卡51 旋转速度的磁粉制动器55和减速机56、用于敏感压纸杆53位置的制动控制器58 ；所述上 纸卷卡51和下纸卷卡52可卡在纸卷2的中心轴两端部，所述压纸杆53的活动端通过弹簧 57可压在纸卷2的侧面；所述控制系统K可根据制动控制器58的敏感信号控制磁粉制动 器55的动作。上述供纸机构9的立柱式纸托架54的数量为两个，所述两个立柱式纸托架54并 列放置。本实用新型的技术效果为1、本实用新型根据工艺要求可通过制动控制器的反馈，通过调节被动辊气缸和磁 粉制动器，非常方便调整包紧系数、包卷长度及转速等，使一批产品包紧力一致，可满足厚 度0. 08 0. 13mm电缆纸(宽度650 1400mm)的包绕要求，张紧系数随时可调，适用范围
觅ο2、本实用新型采用立式包绕，由一组上下压头压住芯子两个端面旋转运动，带动 电缆纸包于其外部。由于上下压头同时提供旋转动力，所以芯子不易扭曲变形。3、本实用新型在上压头旋转运动的同时，又可以沿轴向调节高度以适应不同长度的芯子，降低了控制难度，并提高了可靠性。4、本实用新型包绕机构采用了“加速_勻速-减速-停止”方案，废纸回收机构与之对应，使废纸回收过程不会出现松弛、拉断等问题，包绕过程平稳。5、本实用新型外包机手动和自动相结合，操作方便、可靠性高。6、本实用新型控制系统采用PLC控制，通过触摸屏进行人机对话操作，其中包卷 圈数、转速和包紧系数可根据需要进行设置。屏幕菜单分两层，主菜单下设“参数设置”和 “屏幕显示”两种操作界面，操作直观、简便。7、本实用新型适于绝缘纸最大宽度1400mm，芯子最大长度400mm，宽度200mm，高 度1200mm。绝缘纸层数根据工艺要求可任意设置，层数可达50层，包绕速度最大40转/分 钟。8、供纸机构的立柱式纸托架的数量为两个，可减少更换纸卷的时间，提高工作效率。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是供纸机构的结构示意图；图3是切纸机构的结构示意图；图4是包绕机构的结构示意图；图5是图4的左视图；图6是废纸回收机构的结构示意图；图7是翻转机构的结构示意图；图8是翻转机构中锁紧装置工作的示意图；图9是翻转机构中翻转架和芯子支撑架转动后的示意图；图10是翻转机构中翻转架回位后的示意图；其中K-控制系统，1-电容器芯子，2-纸卷，3-电缆纸，4-废纸，5-裁切纸，6_翻 转机构，7-包绕机构，8-切纸机构，9-供纸机构，10-废纸回收机构，11-固定架，12-翻转 架，13-翻转气缸，14-芯子支撑架，15-翻转轴，16-锁紧气缸，17-锁舌，18-锁扣，19-被动 轴，21-断纸机构，22-断纸气缸，23-断纸刀，24-进纸导向辊，25-出纸导向辊，26-中间导 向辊，27-刀架，28-裁纸刀，29-驱动电机，30-被动辊，31-搓纸辊，32-被动辊框架，33-被 动辊气缸，34-框架，41-立柱，42-导轨，43-花键轴，44-滑块，45-位置气缸，46-下同步皮 带轮，47-上同步皮带轮，48-上压头，49-下压头，50-包绕电机，51-上纸卷卡，52-下纸卷 卡，53-压纸杆，54-纸托架，55-磁粉制动器，56-减速机，57-弹簧，58-制动控制器，61-支 撑柱，62-导向杆，63-收纸轴，64-电机，65-减速器。
具体实施方式
本实用新型外包机，包括供纸机构9、切纸机构8、废纸回收机构10、包绕机构7、翻 转机构6、和控制系统K;供纸机构9包括两个并列放置的立柱式纸托架54、设置在每个纸托架54上方并与 纸托架54连接的上纸卷卡51、设置在每个纸托架54下方且与上纸卷卡51相对应的下纸卷卡52、一端铰接在纸托架54中部的压纸杆53、用于向压纸杆53施加压力的弹簧57、可限制下纸卷卡51旋转速度的磁粉制动器55和减速机56、用于敏感压纸杆53位置的制动控制器 58 ；上纸卷卡51和下纸卷卡52可卡在纸卷2的中心轴两端部，压纸杆53的活动端通过弹 簧57可压在纸卷2的侧面；切纸机构8包括立式框架34、垂直设置在框架34右端的进纸导向辊24、垂直设置 在框架34左端的出纸导向辊25、垂直设置在框架34中部的搓纸辊31、驱动搓纸辊31转动 的驱动电机29、一端与框架34铰接的被动辊框架32、垂直设置在被动辊框架32上的被动 辊30、用于拉动被动辊框架32绕铰接端旋转的被动辊气缸33、设置在进纸导向辊24右侧 的断纸机构21 ；断纸机构包括垂直设置的断纸气缸22、可被断纸气缸22带动上下运动的断 纸刀23 ；为了适应纸卷宽度与电容器芯子宽度不一致的问题，切纸机构8还可包括垂直设 置在搓纸辊31和进纸导向辊24之间的刀架27、设置在搓纸辊31和刀架27之间的中间导 向辊26，刀架27上设置有可上下调节位置的裁纸刀28 ；相应的废纸回收机构10包括垂直 固定在地面的支撑柱61、设置在支撑柱61下端的电机64和减速器65、一端固定在支撑柱 61上端且与支撑柱61呈45度夹角的导向杆62、一端连接在支撑柱61中部且与支撑柱61 呈90度夹角的收纸轴63，导向杆62和收纸轴63位于同一个平面内；电机64和减速器65 可带动收纸轴63转动；包绕机构7包括立柱41、与立柱41并列固定的花键轴43、可带动花键轴43转动 的包绕电机50、设置在立柱41上的导轨42和位置气缸45、可在位置气缸45带动下沿导轨 42下上下运动的滑块44、设置在滑块44上且能自转的上压头48、设置在立柱41下端且能 自转的下压头49、连接花键轴43和上压头48的上同步皮带轮47、连接花键轴43和下压头 49的下同步皮带轮46 ；翻转机构6包括固定架11、通过固定架11右端的翻转轴15与固定架11铰接且放 置在固定架11上方的翻转架12、与翻转架12同轴铰接在固定架11右端且放置在翻转架 12上方的芯子支撑架14、一端与固定架11铰接且另一端与翻转架12铰接的翻转气缸13、 设置在芯子支撑架14右上端且能自转的被动轴19、用于锁紧翻转架12和芯子支撑架14的 锁紧机构；锁紧机构包括固定在翻转架12上的锁扣18、铰接在芯子支撑架14上的锁紧气 缸16、铰接在芯子支撑架14上的锁舌17，锁紧气缸16的另一端铰接在锁舌17上，锁舌17 的活动端可在锁紧气缸16的推动下卡住锁扣18 ；芯子支撑架14向上翻转90度后的被动 轴19可与包绕机构7的下压头49卡接在一起；控制系统K可根据制动控制器58的敏感信号控制驱动电机29、包绕电机50、断纸 气缸22、被动辊气缸33、翻转气缸13、锁紧气缸16、电机64和磁粉制动器55的动作；电缆纸3可从经过供纸机构9的纸卷2出发，依次经过进纸导向辊24、搓纸辊31 和被动辊30、出纸导向辊25后绕在包绕机构7上转动的电容器芯子1上；本实用新型操作过程如下1、根据工艺要求设定张力和层数；2、将电容器芯子手工放在芯子支撑架上；3、通过翻转机构的动作将电容器芯子立放到包绕机上并用上压头压紧。首先，锁 紧气缸16推动锁舌17的活动端卡住锁扣18，使翻转架12和芯子支撑架14连接在一起，然 后翻转气缸13推动翻转架12和芯子支撑架14向上90度翻转，使被动轴19与包绕机构7的下压头49卡接在一起；然后锁紧气缸16拉动锁舌17的活动端使其松开锁扣18，然后翻 转气缸13拉动翻转架12脱离芯子支撑架14向下90度翻转回位；上压头向下压紧电容器 芯子；4、将电缆纸与电容器芯子手工粘结；5、调整裁纸刀28的位置，启动自动包绕程序，包绕的同时由废纸回收机构将废纸4自动成卷回收，包绕完毕后设备自动停止，断纸气缸22带动断纸刀23沿垂直方向自动断 纸；6、手工胶带粘贴电缆纸断头；7、启动翻转机构将芯子放倒在芯子支撑架上。
权利要求一种外包机，其特征在于包括供纸机构(9)、切纸机构(8)、包绕机构(7)、翻转机构(6)和控制系统(K)；所述切纸机构(8)包括立式框架(34)、垂直设置在框架(34)右端的进纸导向辊(24)、垂直设置在框架(34)左端的出纸导向辊(25)、垂直设置在框架(34)中部的搓纸辊(31)、驱动搓纸辊(31)转动的驱动电机(29)、一端与框架(34)铰接的被动辊框架(32)、垂直设置在被动辊框架(32)上的被动辊(30)、用于拉动被动辊框架(32)绕铰接端旋转的被动辊气缸(33)、设置在进纸导向辊(24)右侧的断纸机构(21)；所述断纸机构包括垂直设置的断纸气缸(22)、可被断纸气缸(22)带动上下运动的断纸刀(23)；所述包绕机构(7)包括立柱(41)、与立柱(41)并列固定的花键轴(43)、可带动花键轴(43)转动的包绕电机(50)、设置在立柱(41)上的导轨(42)和位置气缸(45)、可在位置气缸(45)带动下沿导轨(42)下上下运动的滑块(44)、设置在滑块(44)上且能自转的上压头(48)、设置在立柱(41)下端且能自转的下压头(49)、连接花键轴(43)和上压头(48)的上同步皮带轮(47)、连接花键轴(43)和下压头(49)的下同步皮带轮(46)；所述翻转机构(6)包括固定架(11)、通过固定架(11)右端的翻转轴(15)与固定架(11)铰接且放置在固定架(11)上方的翻转架(12)、与翻转架(12)同轴铰接在固定架(11)右端且放置在翻转架(12)上方的芯子支撑架(14)、一端与固定架(11)铰接且另一端与翻转架(12)铰接的翻转气缸(13)、设置在芯子支撑架(14)右上端且能自转的被动轴(19)、用于锁紧翻转架(12)和芯子支撑架(14)的锁紧机构；所述锁紧机构包括固定在翻转架(12)上的锁扣(18)、铰接在芯子支撑架(14)上的锁紧气缸(16)、铰接在芯子支撑架(14)上的锁舌(17)，所述锁紧气缸(16)的另一端铰接在锁舌(17)上，所述锁舌(17)的活动端可在锁紧气缸(16)的推动下卡住锁扣(18)；所述控制系统(K)可控制驱动电机(29)、包绕电机(50)、断纸气缸(22)、被动辊气缸(33)、翻转气缸(13)和锁紧气缸(16)的动作；所述电缆纸(3)可从经过供纸机构(9)的纸卷(2)出发，依次经过进纸导向辊(24)、搓纸辊(31)和被动辊(30)、出纸导向辊(25)后绕在包绕机构(7)上转动的电容器芯子(1)上；所述芯子支撑架(14)向上翻转(90)度后的被动轴(19)可与包绕机构(7)的下压头(49)卡接在一起。
2.根据权利要求1所述的外包机，其特征在于所述切纸机构(8)还包括垂直设置在搓纸辊(31)和进纸导向辊(24)之间的刀架 (27)、设置在搓纸辊(31)和刀架(27)之间的中间导向辊(26)，所述刀架(27)上设置有可 上下调节位置的裁纸刀(28)；所述外包机还包括废纸回收机构(10)；所述废纸回收机构(10)包括垂直固定在地面 的支撑柱(61)、设置在支撑柱(61)下端的电机(64)和减速器(65)、一端固定在支撑柱 (61)上端且与支撑柱(61)呈(45)度夹角的导向杆(62、一端连接在支撑柱(61)中部且与 支撑柱(61)呈90度夹角的收纸轴(63)，所述导向杆(62)和收纸轴(63)位于同一个平面 内；所述电机(64)和减速器(65)可带动收纸轴(63)转动； 所述控制系统⑷可控制电机(64)的动作。
3.根据权利要求1或2所述的外包机，其特征在于所述供纸机构(9)包括立柱式纸托架(54)、设置在纸托架(54)上方并与纸托架(54) 连接的上纸卷卡(51)、设置在每个纸托架(54)下方且与上纸卷卡(51)相对应的下纸卷 卡(52)、一端铰接在纸托架(54)中部的压纸杆(53)、用于向压纸杆(53)施加压力的弹簧 (57)、可限制下纸卷卡(51)旋转速度的磁粉制动器(55)和减速机(56)、用于敏感压纸杆 (53)位置的制动控制器(58)；所述上纸卷卡(51)和下纸卷卡(52)可卡在纸卷(2)的中心 轴两端部，所述压纸杆(53)的活动端通过弹簧(57)可压在纸卷(2)的侧面；所述控制系统 (K)可根据制动控制器(58)的敏感信号控制磁粉制动器(55)的动作。
4.根据权利要求3所述的外包机，其特征在于 所述供纸机构(9)的立柱式纸托架(54)的数量为两个，所述两个立柱式纸托架(54) 并列放置。
专利摘要本实用新型涉及一种外包机，包括供纸机构(9)、切纸机构(8)、包绕机构(7)、翻转机构(6)和控制系统(K)；本实用新型解决了电容器芯子包绕过程中出现的包紧力不一致、芯子容易变形、废纸回收困难的技术问题，具有张紧系数随时可调，适用范围宽的优点。
文档编号H01G13/02GK201576571SQ200920274929
公开日2010年9月8日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者周荣安, 张向阳, 赵抗宗, 陈刚, 龙创平 申请人:陕西航天机电环境工程设计院