本发明属于穿套管绕线机技术领域，尤其涉及一种能提高绕线效率，降低成本，整体结构更加合理的自动穿套管绕线机。
背景技术：
传统穿套管绕线机采用卧式布局。绕线时先将套管穿入飞线，将飞线折弯，再用连接在绕线主轴上的飞线同步装置将起线夹紧固定，然后绕线包胶带。
传统穿套管绕线机存在以下缺陷：
1、当飞线入线槽与主轴不平行时，飞线起线的夹紧固定和入槽便较难完成。
2、当穿套管绕线机在扩展轴数时。穿套管组件的结构布置复杂，体积大。需要增加较多的机械部件用于辅助飞线起线的固定和入槽，设备成本高。
这对上述问题，急需研发一种能解决上述技术问题的穿套管绕线设备。
技术实现要素：
本发明针对上述问题，提供一种能提高绕线效率，降低成本，整体结构更加合理的穿套管绕线设备。
本发明实施的方案如下：包括安装平台、主轴装置、穿套管装置、手指装置、包胶装置。
安装平台分为底中高三层，主轴装置连接在安装平台底层中间，主轴装置一侧用减速驱动机构连接，另一侧用安装有轴承的纵向板连接，中间用两块纵向板和一块横向板连接。横向连接板上至少设置有一根绕线主轴，绕线主轴上端连接有夹具。减速驱动机构用于将绕线主轴旋转至与水平面的夹角为任意的角度。穿套管装置连接在安装平台中层，位于主轴装置后面。包胶装置连接在安装平台高层，位于主轴装置前面。手指装置连接在安装平台高层，位于主轴装置上部。手指装置设置有xyz轴运动机构，z轴上设置有旋转手指。旋转手指设置有与绕线主轴一一对应的夹子组件，夹子组件连接有用于驱动夹子组件旋转的驱动机构。xyz运动机构可以驱动夹子组件移动至穿套管装置、主轴装置、包胶装置所在区域来完成拉线、飞线入槽、绕线、拉胶带、包胶带等工艺。本穿套管绕线机的一个重要特征是，夹子组件作为飞线起线的固定机构，在绕线时，与绕线主轴同步转动，无需增加额外的起线同步装置。
1)安装平台(a1)
安装平台(a1)有一横向大底板(a11)，大底板面为安装平台(a1)底面。底板上有两个支架，支架有两层横向安装板，中层横向安装板(a12)面是安装平台(a1)中层，上层横向安装板(a13)面是安装平台(a1)高层。
2)主轴装置(b2)
主轴装置(b2)一侧用减速驱动机构(b21)连接，另一侧用安装有轴承的纵向板(b26)连接，中间用两块竖直板(b22)和横向板(b23)连接。横向板(b23)上至少设置有一根绕线主轴(b25)，绕线主轴(b25)都通过同步带与驱动装置连接，绕线主轴(b25)上端连接有夹具。减速驱动机构(b21)可将绕线主轴(b25)旋转至与水平面夹角为任意的角度。
排线机构(b24)安装在横向板(b23)上侧，排线机构(b24)两侧设置有导轨(b247)，移动板(b241)通过两侧的导轨(b247)与横向板(b23)连接在一起。滑轨板(b242)连接在移动板(b241)上。排夹板(b244)通过导轨(b246)与滑轨板(b242)连接在一起。排夹板(b244)上设置至少有一个排线夹(b243)，且与绕线主轴(b25)一一对应。排线夹(b243)通过排夹驱动机构(b245)连接在排夹板(b244)上，排夹驱动机构(b245)可以驱动排线夹(b243)张开与闭合。在横向板(b23)和移动板(b241)之间连接有可以使移动板(b241)上下往复移动的驱动机构。移动板(b241)与排夹板(b244)之间连接有使排夹板前后移动的驱动机构。
3)穿套管装置(c3)
穿套管装置(c3)两侧设置有套管y向滑轨(c34)，y向板(c31)与套管y向滑轨(c34)连接在一起。y向板(c31)上连接有4个套管x向滑轨，套管x向滑轨上连接有x向板(c32)，x向板(c32)上设置有至少一个穿套管机构(c33)，且与绕线主轴(b25)一一对应。y向板(c31)与中层横向安装板(a12)之间连接有可以使y向板(c31)往复移动的驱动机构。y向板(c31)与x向板(c32)之间连接有可以使x向板(c32)往复移动的驱动机构。穿套管机构(c33)上设置有套管输送机构(c331)、套管切刀(c332)、套管卡槽(c333)、线材输送机构(c334)、线材切断机构(c335)。
4)包胶装置(d4)
包胶装置有四根z向导轴(d41)，每两根z向导轴(d41)下端连接有下端板(d48)，下端板(d48)与安装平台(a1)之间连接有用于驱动胶带机构(d45)上下往复移动的z驱动机构(d49)。每两根z向导轴(d41)上端连接有上端板(d42)，上端板(d42)上连接有包胶y向导轨(d410)，包胶y向导轨(d410)上连接有导轨板(d46)。两块导轨板(d46)之间用一包胶横向板(d43)和两根x向导轴(d44)连接在一起。上端板(d42)和导轨板(d46)之间连接有用于驱动胶带机构(d45)前后移动的y驱动机构(d47)。x向导轴(d44)上设置有最少一个胶带机构(d45)，且与绕线主轴(b25)一一对应。x向导轴(d44)和胶带机构(d45)之间连接有用于驱动胶带机构(d45)左右往复运动的驱动机构。
5)手指装置(e5)
手指装置(e5)设置有x轴移动机构(e52)、y轴移动机构(e51)、z轴移动机构(e53)、旋转手指(e54)、切刀(e55)、胶轮机构(e56)。y轴移动机构(e51)连接在安装平台(a1)上，x轴移动机构(e52)连接在y轴移动机构(e51)上，z轴移动机构(e53)连接在x轴移动机构(e52)上，旋转手指(e54)连接在z轴移动机构(e53)上。切刀(e55)、胶轮机构(e56)连接在旋转手指(e54)上。
旋转手指(e54)包括有手指板(e541)，手指板(e541)上设置最少有一个夹子组件(e543)，且与绕线主轴(b25)一一对应，夹子组件(e543)通过同步带与手指旋转驱动机构(e545)连接。下压板(e542)设置在手指板(e541)上方，下压板(e542)和手指板(e541)通过手指导轴(e546)连接。下压板(e542)和手指板(e541)之间设置有用于驱动下压板(e542)上下移动的张合驱动机构(e544)。
夹子组件(e543)包括有轴承座(e54312)，旋转轴(e54311)通过轴承连接的轴承座(e54312)上。旋转轴(e54311)上端连接有垂直于旋转轴(e54311)轴心的旋转销钉(e5431)。旋转轴(e54311)上部套有一旋转套(e5435)，旋转套(e5435)上有至少一个贯穿旋转套(e5435)壁厚的斜槽和至少一个贯穿旋转套(e5435)壁厚的竖直槽。旋转套(e5435)套在旋转轴(e54311)上，旋转销钉(e5431)可以穿过旋转套(e5435)的斜槽。旋转套(e5435)下端面设置有平面轴承(e5437)，平面轴承(e5437)下面设置有一可以迫使旋转套(e5435)复位的复位弹簧(e5438)。旋转芯轴(e5436)设置在旋转轴(e54311)内部，旋转芯轴(e5436)上部设置有垂直于轴心的竖直销钉(e5433)，卡在旋转套(e5435)的竖直槽内。旋转芯轴(e5436)下端连接有下隔圈(e5439)，与旋转轴(e54311)下端面平齐。旋转芯轴(e5436)上端连接有上隔圈(e54310)，与旋转轴(e54311)上端面平齐，上隔圈(e54310)与下隔圈(e5439)的间距略大于旋转轴(e54311)的总长，旋转芯轴(e5436)可以沿旋转轴(e54311)的轴心转动，不能与旋转轴(e54311)产生轴向的相对移动。固定夹(e5434)连接在旋转轴(e54311)下部，活动夹(e5432)设置在旋转芯轴(e5436)下部，固定夹(e5435)下端面与活动夹(e5432)下端面平齐。
当下压板(e542)向下移动，下压板(e542)接触旋转套(e5435)，迫使旋转套(e5435)向下移动，旋转销钉(e5431)通过与旋转套(e5435)上的斜槽产生力作用，迫使旋转套(e5435)下移时同时旋转。当旋转套(e5435)旋转时，旋转套(e5435)上的竖直槽与竖直销钉(e5433)产生作用，驱动旋转芯轴(e5436)旋转，活动夹(e5432)张开。当下压板(e542)向上移动，复位弹簧(e5438)迫使旋转套(e5435)复位，旋转套(e5435)与竖直销钉(e5433)和旋转销钉(e5431)作用，驱动活动夹(e5432)闭合。
通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的安装平台结构示意图。
图3为本发明的主轴装置结构示意图。
图4为本发明的排线机构结构示意图。
图5为本发明的穿套管装置结构示意图。
图6为本发明的穿套管机构结构示意图。
图7为本发明的包胶装置结构示意图。
图8为本发明的胶带机构结构示意图。
图9为本发明的手指装置示意图。
图10为本发明的旋转手指结构示意图。
图11a为本发明的夹子组件的结构示意图。
图11b为本发明的夹子组件的结构a-a方向的剖视图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。
如图1所示，本发明自动穿套管绕线机100包括安装平台(a1)、主轴装置(b2)、穿套管装置(c3)、包胶装置(d4)、手指装置(e5)。
主轴装置(b2)连接在安装平台(a1)底层中间。穿套管装置(c3)连接在安装平台(a1)中层，位于主轴装置(b2)后面。包胶装置(d4)连接在平台(a1)高层，位置主轴装置(b2)前面。手指装置(e5)连接在安装平台(a1)高层，位于主轴装置(b2)上部。
如图2所示安装平台(a1)分为底中高三层，安装平台(a1)有一横向大底板(a11)，大底板面为安装平台(a1)底面。底板上有两个支架，支架有两层横向安装板，中层横向安装板(a12)面是安装平台(a1)中层，上层横向安装板(a13)面是安装平台(a1)高层。
如图3所示，主轴装置(b2)一侧用减速驱动机构(b21)连接，另一侧用安装有轴承的纵向板(b26)连接，中间用两根竖直板(b22)和横向板(b23)连接。
本实例中，横向板(b23)上设置有4根绕线主轴(b25)，绕线主轴(b25)通过同步带与驱动装置连接，绕线主轴(b25)上端连接有夹具。减速驱动机构(b21)用于支撑并旋转绕线主轴(b25)。
本实例中，当产品上料时，将绕线主轴旋(b25)转至水平方向，夹具解锁机构(b27)解锁绕线主轴(b25)，将装有已绕线产品的夹具取出，再插入装有未绕线产品的夹具。绕线时，减速驱动机构(b21)将绕线主轴(b25)旋转至垂直位置。
如图4所示，排线机构(b24)连接在横向板(b23)上侧，排线机构(b24)两侧设置有导轨(b247)，移动板(b241)通过两侧的导轨(b247)与横向板(b23)连接在一起。滑轨板(b242)连接在移动板(b241)上。排夹板(b244)通过导轨(b246)与滑轨板(b242)连接在一起。
本实例中，排夹板(b244)上设置有4个排线夹(b243)，且与绕线主轴(b25)一一对应，通过排夹驱动机构(b245)连接在排夹板(b244)上，排夹驱动机构(b245)用于驱动排线夹(b243)张开与闭合。在横向板(b23)和移动板(b241)之间用滚珠丝杆付连接。移动板(b241)与排夹板(b244)之间用气缸1连接。
滚珠丝杆付的运动，用于精确控制排线间距。气缸1的前后移动用于控制第二段套管卡入的位置。
如图5所示，穿套管装置(c3)两侧设置有套管y向滑轨(c34)，y向板(c31)与套管y向滑轨(c34)连接在一起。y向板(c31)上连接有4个套管x向滑轨，套管x向滑轨上连接有x向板(c32)。x向板(c32)上设置有4个穿套管机构(c33)，且与绕线主轴(b25)一一对应。y向板(c31)与中层横向安装板(a12)之间用气缸2连接。y向板(c31)与x向板(c32)之间用气缸3连接。
本实例中，气缸2和气缸3的移动，使穿套管装置(c3)在各个工艺中都处于合适的位置。
如图6所示，每一个穿套管机构(c33)上都设置有套管输送机构(c331)、套管切刀(c332)、套管卡槽(c333)、线材输送机构(c334)、线材切断机构(c335)。
本实例中，套管输送机构(c331)先将套管送入套管卡槽(c333)，套管切刀(c332)切断套管。重复上两步动作，在套管卡槽(c333)送入两根套管。套管卡槽(c333)移动至线材输送机构(c334)侧，线材输送机构(c334)将线材穿入套管。绕线完成后，线材切断机构(c335)将线材切断。
如图7所示，包胶装置(d4)设置有四根z向导轴(d41)，每两根z向导轴(d41)下端连接有下端板(d48)，下端板(d48)与安装平台(a1)之间用两个气缸4连接。每两根z向导轴(d41)上端连接有上端板(d42)，上端板(d42)上连接有包胶y向导轨(d410)，包胶y向导轨(d410)上连接有导轨板(d46)。两块导轨板(d46)之间用一包胶横向板(d43)和两根x向导轴(d44)连接在一起。上端板(d42)和导轨板(d46)之间用两个气缸5连接。x向导轴(d44)上设置有4胶带机构(d45)，且与绕线主轴(b25)一一对应。x向导轴(d44)和胶带机构(d45)之间用气缸6连接。
如图8所示，胶带机构(d45)包括有存胶带机构(d451)，胶带导轮(d452)，起线固定机构(d453)，胶带压紧机构(d454)。
本实例中，胶带存放在胶带存放机构(d451)中，胶带头部穿过胶带导轮(d451)、胶带压紧机构(d453)，拉出至胶带机构(d45)前端，方便完成包胶带工艺。夹子组件(e543)在拉胶带前，先将起线固定在起线固定机构(d453)上面。
本实例中，气缸4、气缸5、气缸6的移动，使包胶装置(d4)在各个绕线工艺中都处于合适的位置。
如图9所示，手指装置(e5)设置有x轴移动机构(e52)、y轴移动机构(e51)、z轴移动机构(e53)、旋转手指(e54)、切刀(e55)、胶轮机构(e56)。y轴移动机构(e51)连接在安装平台(a1)上，x轴移动机构(e52)连接在y轴移动机构(e51)上，z轴移动机构(e53)连接在x轴移动机构(e52)上，旋转手指(e54)连接在z轴移动机构(e53)上。切刀(e55)、胶轮机构(e56)连接在旋转手指(e54)上。
如图10所示，旋转手指(e54)包括有手指板(e541)，手指板(e541)上设置最少有一个夹子组件(e543)，且与绕线主轴(b25)一一对应，夹子组件(e543)通过同步带与手指旋转驱动机构(e545)连接。下压板(e542)设置在手指板(e541)上方，下压板(e542)和手指板(e541)通过手指导轴(e546)连接。下压板(e542)和手指板(e541)之间设置有用于驱动下压板(e542)上下移动的张合驱动机构(e544)。
如图11a、11b所示，夹子组件(e543)包括有轴承座(e54312)，旋转轴(e54311)通过轴承连接的轴承座(e54312)上。旋转轴(e54311)上端连接有垂直于旋转轴(e54311)轴心的旋转销钉(e5431)。旋转轴(e54311)上部套有一旋转套(e5435)，旋转套(e5435)上有至少一个贯穿旋转套(e5435)壁厚的斜槽和至少一个贯穿旋转套(e5435)壁厚的竖直槽。旋转套(e5435)套在旋转轴(e54311)上，旋转销钉(e5431)可以穿过旋转套(e5435)的斜槽。旋转套(e5435)下端面设置有平面轴承(e5437)，平面轴承(e5437)下面设置有一可以迫使旋转套(e5435)复位的复位弹簧(e5438)。旋转芯轴(e5436)设置在旋转轴(e54311)内部，旋转芯轴(e5436)上部设置有垂直于轴心的竖直销钉(e5433)，卡在旋转套(e5435)的竖直槽内。旋转芯轴(e5436)下端连接有下隔圈(e5439)，与旋转轴(e54311)下端面平齐。旋转芯轴(e5436)上端连接有上隔圈(e54310)，与旋转轴(e54311)上端面平齐，上隔圈(e54310)与下隔圈(e5439)的间距略大于旋转轴(e54311)的总长，旋转芯轴(e5436)可以沿旋转轴(e54311)的轴心转动，不能与旋转轴(e54311)产生轴向的相对移动。固定夹(e5434)连接在旋转轴(e54311)下部，活动夹(e5432)设置在旋转芯轴(e5436)下部，固定夹(e5434)下端面与活动夹(e5432)下端面平齐。
本实例中，当下压板(e542)向下移动，下压板(e542)接触旋转套(e5435)，迫使旋转套(e5435)向下移动，旋转销钉(e5431)通过与旋转套(e5435)上的斜槽产生力作用，迫使旋转套(e5435)下移时同时旋转。当旋转套(e5435)旋转时，旋转套(e5435)上的竖直槽与竖直销钉(e5433)产生力作用，迫使旋转芯轴(e5436)旋转，活动夹(e5432)张开。当下压板(e542)向上移动，复位弹簧(e5438)迫使旋转套(e5435)复位，旋转套(e5435)与竖直销钉(e5433)和旋转销钉(e5431)产生力作用作用，迫使活动夹(e5432)闭合。
本实例中，xyz运动机构可以驱动夹子组件(e543)移动至穿套管装置(c3)、主轴装置(b2)、包胶装置(d4)所在区域来完成拉线、飞线入槽、绕线、拉胶带、包胶带等工艺。夹子组件(e543)作为飞线起线的绕线固定机构，绕线时，与绕线主轴同步转动绕线，无需增加额外的起线同步装置。既可以简化穿套管绕线设备结构，节约成本，也可以增加穿套管绕线设备的灵活性，可以应对不断提升的工艺要求。
下面描述设备工作原理及工作过程：
套管输送机构(c331)先将套管送入套管卡槽(c333)，套管切刀(c332)切断套管，重复上两步动作，在套管卡槽(c333)内穿入两根套管。套管卡槽(c333)移动至线材输送机构(c334)侧，线材输送机构(c334)将线材穿入套管。
手指装置(e5)从穿套管装置(c3)夹取已经穿有套管线材，被夹取线材侧称为绕线起线，将起线拉至绕线主轴(b25)，将线材卡入产品绕线槽。移动夹子组件(e543)，使夹子组件(e543)的轴心与绕线主轴(b25)的轴心重合，调整起线的到合适的位置。
绕线主轴(b25)与夹子组件(e543)以相同的速度和相同的方向旋转绕线，同时排线装置(b24)移动，将线排入产品。
手指装置(e5)将起线卡入起线固定装置(d453)
手指装置(e5)从包胶装置(d4)夹取胶带，将胶带贴在线材上。用胶轮机构(e56)压紧胶带，绕线主轴(b25)旋转包胶带，用切刀(e55)将胶带切断。
线材切刀机构(c33)将线材切断。
以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。