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CN105600588B - 一种自动绕线机 - Google Patents

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CN105600588B
CN105600588B CN201610022141.2A CN201610022141A CN105600588B CN 105600588 B CN105600588 B CN 105600588B CN 201610022141 A CN201610022141 A CN 201610022141A CN 105600588 B CN105600588 B CN 105600588B
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Abstract

本发明公开一种自动绕线机，包括：机架、自动送管机构、线鼓导线机构、花纹密度调节机构、线鼓上抬机构、断线机构和张力调节机构。绕线机启动后，自动送管机构将管筒送至筒管夹持机构中，在线鼓导线机构的作用下，将原料筒上的纱线缠绕在筒管上，缠绕过程中张力调节机构调节纱线缠绕的张力，以保证纱线缠绕的质量。在控制单元内设定有单个筒管的满筒长度，绕线过程中计长传感器实时记录缠绕的纱线长度，当所记录的长度值达到设置的满筒长度时，线鼓上抬机构抬起导线线鼓，缠绕好的筒管下落至断线机构中切丝，并将缠绕好的筒管掉入料框中。同时自动送管机构将管库中的下一个筒管自动送至筒管夹持机构中，开始下一轮绕线。由此自动循环，效率高且成型好。

Description

一种自动绕线机
技术领域
本发明涉及一种绕线机，具体涉及一种自动绕线机，属于纺织机械技术领域。
背景技术
纺织工业中，绕线机的作用是将纱线(如缝纫线、绣花线、尼龙线、汽车气囊线、碳纤维线等)缠绕到筒管上，以便进行后面的工序(如绣花、缝纫等)。现有的传统绕线机存在下列不足：(1)不能自动连续上、下筒管，要人力实现上、下筒管；(2)人工消耗大，要依靠人重复简单动作维持机器的连续运行；(3)不能实现花纹密度的调节；(4)设备占地面积大。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动绕线机，能够实现自动连续绕线，节省人力，且绕线后的花纹密度稳定均匀。
所述的自动绕线机包括：机架、自动送管机构、线鼓导线机构、花纹密度调节机构、线鼓上抬机构、断线机构、张力调节机构和控制单元组成的绕线装置。
所述机架为所述绕线装置的支撑结构。
所述自动送管机构包括用于存放筒管的管库、筒管夹持机构和筒管推送机构；所述管库竖直固定在机架上，所述筒管夹持机构定位处于绕线状态的筒管，处于绕线状态的筒管完成绕线后，所述筒管夹持机构松开，完成绕线的筒管掉落，所述筒管推送机构将位于所述管库最下方的筒管运送至筒管夹持机构中。
所述线鼓导线机构包括：导丝器、导丝杆、导线线鼓、高速罗拉、筒管和主电机；在所述导线线鼓的上下两侧分别设置导丝杆和高速罗拉，所述导丝杆、导线线鼓和高速罗拉的轴线平行；所述筒管转动后通过摩擦力带动所述高速罗拉被动旋转；待缠绕的纱线原料筒引出后，依次在所述导丝器、导丝杆、导线线鼓和高速罗拉的导引下卷绕到所述筒管上。
所述花纹密度调节机构包括：平皮带轮A、平皮带轮B以及用于连接平皮带轮A和平皮带轮B的平皮带；所述主电机带动所述平皮带轮A转动，所述筒管与所述平皮带轮A同步转动，所述导线线鼓与所述平皮带轮B5同步转动；所述平皮带轮A和平皮带轮B均为锥形轮，且锥度相反布置后通过所述平皮带相连，通过调节平皮带在两个皮带轮上的轴向位置实现所述导线线鼓与所述筒管之间传动比的调节。
所述线鼓上抬机构包括：凸轮B及其驱动电机、杠杆B、拉簧B和转轮B；所述杠杆B的一端与所述拉簧B的一端相连，杠杆B的另一端与所述导线线鼓的中心轴相连，拉簧B的另一端依次通过移动副和螺纹副与所述转轮B相连；与所述凸轮B配合的滚子通过连杆与设置在杠杆B中间位置的连接点铰接。
所述断线机构包括：活动托盘、固定托盘、电热丝、滑架、凸轮C及其驱动电机、杠杆C、凸轮D及其驱动电机、弹簧和料框；所述活动托盘和固定托盘位于处于绕线状态的筒管的正下方，所述弹簧的一端通过所述滑架与电热丝相连，另一端通过支撑板与所述凸轮C抵触；所述活动托盘的底面设置有一固定支点，杠杆C的一端与所述活动托盘底面的非固定支点位置抵触，另一端与所述凸轮D抵触。
所述张力调节机构用于调节向筒管上缠绕的纱线的张力。
上述所有电机均与所述控制单元相连。
作为本发明的一种优选方式，进一步包括自动检测退解装置，所述自动检测退解装置包括：压簧、微动开关和指示灯；所述压簧设置在原料筒安装座下，所述压簧的最大压力等于原料筒的空筒管重量、原料筒安装座重量以及设定的原料纱线预留量的重量之和；当原料筒上的纱线重量小于所设定的原料纱线预留量的重量时，所述压簧伸长触动微动开关，使自动绕线机停止工作，指示灯亮起。
作为本发明的一种优选方式，在所述导丝器和导丝杆之间的纱线经过处设置有非接触式断纱检测传感器。
作为本发明的一种优选方式，通过由靠轮、杠杆A、拉簧和转轮A形成的调节机构调节所述平皮带在两个皮带轮上的轴向位置，具体为：
所述平皮带上设置用于带动其沿皮带轮轴向移动的所述靠轮，所述靠轮的轴线与两个平皮带轮的轴线平行；所述拉簧一端固定，另一端与所述靠轮的中心轴相连，拉簧的轴线垂直与所述靠轮轴线；所述转轮A依次通过螺纹副和移动副后与杠杆的一端相连，所述杠杆的另一端与靠轮的中心轴固连。
有益效果：
(1)能够实现自动连续绕线，节省人力；绕线均匀，花纹密度稳定。
(2)通过设置自动检测退解装置，保证及时更换原料筒，提高工作效率。
(3)设置非接触式断纱检测传感器，当出现断纱现象时能够及时检测，保证绕线机的可靠运行，且对纱线无损伤。
附图说明
图1为该自动绕线机的整体外形示意图；
图2和图3为线鼓导线机构的原理示意图；
图4为花纹线鼓导线机构密度调节机构的原理示意图；
图5为花纹线鼓导线机构与筒管37与导线线鼓35之间的传动示意图；
图6和图7为线鼓上抬机构的原理示意图；
图8为断线机构的原理示意图。
其中：1-机架、2-管库、3-线鼓导线机构、4-平皮带轮A、5-平皮带轮B、6-平皮带、7-靠轮、8-杠杆A、9-拉簧A、10-手轮A、11-凸轮B、12-杠杆B、13-拉簧B、14-手轮B、15-活动托盘、16-固定托盘、17-电热丝、18-滑架、19-凸轮C、20-杠杆C、21-凸轮D、22-弹簧、23-料框、24-同步带传动机构A、25-齿轮传动机构、26-同步带传动机构B、31-导丝器、32-纱线、33-非接触式断纱检测传感器、34-导丝杆、35-导线线鼓、36-高速罗拉、37-筒管
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细说明。
本实施例提供一种自动绕线机，该自动绕线机能够实现自动连续绕线，节省人力；绕线均匀，花纹密度稳定。
该自动绕线机的整体结构如图1所示，包括：机架1和由自动送管机构、线鼓导线机构3、花纹密度调节机构、线鼓上抬机构、断线机构、张力调节机构和控制单元组成的绕线装置。
其中机架1为该绕线机的支撑结构，机架1采用钣金结构，结构稳固，抗振性好，能够适应高速运转。为使绕线机集成度高，占地面积小，在机架1上可并列设置多个相互独立的绕线装置，如图1所示。
所述自动送管机构包括用于存放筒管的管库2、筒管夹持机构和筒管推送机构。本实施例中自动送管机构采用专利CN202124693U中所记载的“绕线机的自动上管机构”，其中管库2竖直固定在机架1上，通过筒管夹持机构定位筒管，筒管在主电机的带动下转动，将纱线缠绕在筒管上。纱线缠绕过程中，筒管推送机构中的送管器在送管器凸轮的作用下，使其送管口位于管库的下方，管库中最下方的筒管掉落在送管口内。当前筒管绕线完成后，主电机停转，筒管夹持机构松开已绕完纱线的筒管，筒管靠自身重力掉落，由断线机构完成断线收纳。然后送管器凸轮运动，将位于送管口的筒管运送至筒管推送机构，然后筒管推送机构复位。如此反复，实现自动送管与换管。
所述线鼓导线机构3采用直接导线方式，速度快、导线准确、绕线均匀。具体包括：筒管37、导丝器31、导丝杆34、导线线鼓35、高速罗拉36和主电机以及用于支撑上述部件的安装架。在所述导线线鼓35的上下两侧分别设置导丝杆34和高速罗拉36，所述导丝杆34、导线线鼓35和高速罗拉36的轴线平行。所述筒管37转动后通过摩擦力带动高速罗拉36被动旋转，高速罗拉36起着定位筒管37与导线线鼓35之间距离的作用,以及起着导线作用。待缠绕的纱线32在导丝器31、导丝杆34以及高速罗拉36的拦挡导引下，从图2所示的A点进入导线线鼓35，再从B点引出导线线鼓35后卷绕到筒管37上，如图2所示。同时纱线32随着导线线鼓35的转动，在C点与D点之间来回移动，如图3所示，由此能够将纱线32快速、均匀、稳定、高效地卷绕到筒管37上。
为实现断纱检测，在所述导丝器31和导丝杆34之间的纱线经过处设置非接触式断纱检测传感器33，当出现断纱现象时能够及时检测，保证绕线机的可靠运行，采用非接触式断纱检测传感器33感应灵敏，对纱线无损伤。
所述花纹密度调节机构用于调整筒管上纱线的排列密度，使绕线均匀，通过微量调节筒管37与导线线鼓35之间的传动比来实现花纹密度的调节，其原理如图4和图5所示。花纹密度调节机构包括：平皮带轮A4、平皮带轮B5、连接平皮带轮A4和平皮带轮B5的平皮带6、靠轮7、杠杆8和拉簧A9。所述主电机带动平皮带轮A4转动，筒管37通过同步带传动机构A实现与平皮带轮A4的同步转动，导线线鼓35依次通过同步带传动机构B和齿轮传动机构实现与平皮带轮B5的同步转动。所述平皮带轮A4和平皮带轮B5均为锥形轮，且锥度相反布置后通过平皮带6相连，由此组成无极调速轮，调节平皮带6在两个皮带轮上的轴向位置便可实现传动比的调节。具体为：平皮带6上设置有用于带动其沿皮带轮轴向移动的靠轮7，所述靠轮7的轴线与两个平皮带轮的轴线平行，所述拉簧A9一端固定，另一端与靠轮7的中心轴相连，拉簧A9的轴线垂直于靠轮7轴线。手轮A10依次通过螺纹副和移动副后与杠杆8相连，杠杆8的另一端与靠轮7的中心轴固连。转动手轮A10，经过螺纹副将旋转运动转换为直线运动，该直线运动通过移动副传递至杠杆8，进而通过杠杆8带动靠轮7沿皮带轮轴向移动，调节平皮带6在平皮带轮A4和平皮带轮B5上的位置，从而调节筒管与导线线鼓之间的传动比。同时靠轮7又起着张紧轮的作用，在拉簧A9的作用下，靠轮7对平皮带6有张紧作用，从而防止平皮带6打滑，稳定花纹密度。
所述线鼓上抬机构包括凸轮B11以及用于带动凸轮B11转动的凸轮电机、杠杆B12、拉簧B13和手轮B14。杠杆B12的一端与拉簧B13相连，另一端与导线线鼓35的中心轴相连，与凸轮B11配合的滚子通过连杆与设置在杠杆B12中间设置的连接点铰接。手轮B14依次通过螺纹副和移动副与拉簧B13相连。当凸轮B11转到图5左侧所示位置时，线鼓导线机构中的导线线鼓35在重力作用下下降，靠近筒管37，导线线鼓35下降到设定位置后向控制单元发送到位信号，控制单元控制凸轮B11停止转动，启动主电机，开始绕线工作。绕线满筒时，控制单元发出指令：主电机停转，停止绕线工作，启动凸轮电机，凸轮B11转动，从凸轮B11的基圆转到其最大轮廓线的过程中，导线线鼓35在杠杆B12的作用下提起，此后开始落筒、断线等工作。调节手轮B14，进而通过螺纹副和移动副调节拉簧B13的拉力，能够通过杠杆B12平衡导线线鼓35的重力，使导线线鼓35在下降时减少冲击，同时也调节了高速罗拉36与筒管37之间的压力，调节好后，通过锁紧螺母固定。
所述断线机构用于在绕线满筒时，烧断丝线，使绕完纱线的筒管37落入料框中。断线机构包括活动托盘15、固定托盘16、电热丝17、滑架18、凸轮C19、杠杆C20、凸轮D21、弹簧22和料框23。断线机构的工作过程如图6所示，筒管绕线过程中，活动托盘15和固定托盘16合在一起，电热丝17不通电，在弹簧22的作用下，滑架18、电热丝17向里收进。绕线满筒时，筒管夹持机构松开筒管，筒管在重力作用下向下掉落，被活动托盘15和固定托盘16接住，防止筒管散开的线太长。此时在凸轮C19的作用下，推动滑架18、电热丝17向外伸出，同时电热丝17通电，烧断筒管尾部的丝线，之后电热丝17断电，电热丝17的通电时刻和通电时长由时间继电器控制，便于调整。然后凸轮D21转动，在重力作用下，杠杆C20及转动，成品的筒管从活动托盘15调出落入料框23中。同时凸轮C19转动，在弹簧22的作用下，滑架18和电热丝17向里收进到初始位置。
所述张力调节机构采用专利CN203127916U中所记载的“绕线机的张力调节装置”。
该自动绕线机的整个工作流程为：绕线机启动后，自动送管机构将管库2中位于最下方的筒管送至筒管夹持机构中，然后在线鼓导线机构3的作用下，将原料筒上的纱线缠绕在筒管上，缠绕过程中通过张力调节机构调节纱线缠绕的张力，随着筒管的逐步增大，逐渐减小纱线的张力，以保证纱线缠绕的质量。在所控制单元内设定有单个筒管的满筒长度，绕线过程中通过计长传感器实时记录缠绕的纱线的长度，当所记录的长度值达到设置的满筒长度时，线鼓上抬机构抬起导线线鼓，缠绕好的筒管下落至断线机构中，断线机构切丝，并将缠绕好的筒管掉入料框中。同时自动送管机构2将管库中的下一个筒管自动送至筒管夹持机构中，开始下一轮绕线。由此自动循环，效率高且成型好。
为进一步提高该自动绕线机的工作效率，在该自动绕线机中还设置有自动检测退解装置，用于在原料筒上的纱线快解完时，及时发出更换原料筒的指示信号。所述自动检测退解装置包括设置在原料筒安装座下的压簧，该压簧的最大压力等于原料筒的空筒管重量+原料筒安装座重量+10克(预留原料纱重量)。当原料筒上的纱线退解到剩下的纱线重量小于10克时，压簧所受压力小于其最大压力，则压簧伸长触动微动开关，使自动绕线机停止工作，指示灯亮起，提示此时需要更换原料筒。这样既做到了及时更换原料筒子，又避免了人工重复穿线，(原因为：原料筒上还剩下10克纱线，这10克纱线可在操作工人的控制下卷绕，花费不到1分钟时间。在接近绕完，纱线还穿线在机器上时，操作工人可停下机器更换原料)提高了工作效率。
此外该自动绕线机的上油机构采用循环式供油系统，每锭经常保持满油位，使油轮的吃油深度始终保持一致，这样防止了上油率随油轮吃油深度的变化而变化，使上油率均匀。且每个油轮转速可跟随绕线速度变化而变化。例如自动绕线机启动时，绕线速度从0开始增速，经一段时间达到设定的最大值；油轮也同步跟随从0开始增速，并同步达到设定的最大值。自动绕线机停止时绕线速度从最大值开始减速，经一定时间达到0；油轮也同步跟随从最大值开始减速，经一定时间达到0。由此可防止在绕线机启动、停止时上油率过高，保证上油均匀。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动绕线机，其特征在于，包括：机架(1)、自动送管机构、线鼓导线机构、花纹密度调节机构、线鼓上抬机构、断线机构、张力调节机构和控制单元组成的绕线装置；
所述机架(1)为所述绕线装置的支撑结构；
所述自动送管机构包括用于存放筒管的管库(2)、筒管夹持机构和筒管推送机构；所述管库(2)竖直固定在机架(1)上，所述筒管夹持机构定位处于绕线状态的筒管，处于绕线状态的筒管完成绕线后，所述筒管夹持机构松开，完成绕线的筒管掉落，所述筒管推送机构将位于所述管库(2)最下方的筒管运送至筒管夹持机构中；
所述线鼓导线机构包括：导丝器(31)、导丝杆(34)、导线线鼓(35)、高速罗拉(36)、筒管(37)和主电机；在所述导线线鼓(35)的上下两侧分别设置导丝杆(34)和高速罗拉(36)，所述导丝杆(34)、导线线鼓(35)和高速罗拉(36)的轴线平行；所述筒管(37)转动后通过摩擦力带动所述高速罗拉(36)被动旋转；待缠绕的纱线(32)原料筒引出后，依次在所述导丝器(31)、导丝杆(34)、导线线鼓(35)和高速罗拉(36)的导引下卷绕到所述筒管(37)上；
所述花纹密度调节机构包括：平皮带轮A(4)、平皮带轮B(5)以及用于连接平皮带轮A(4)和平皮带轮B(5)的平皮带(6)；所述主电机带动所述平皮带轮A(4)转动，所述筒管(37)与所述平皮带轮A(4)同步转动，所述导线线鼓(35)与所述平皮带轮B5同步转动；所述平皮带轮A(4)和平皮带轮B(5)均为锥形轮，且锥度相反布置后通过所述平皮带(6)相连，通过调节平皮带(6)在两个皮带轮上的轴向位置实现所述导线线鼓(35)与所述筒管(37)之间传动比的调节；
所述线鼓上抬机构包括：凸轮B(11)及其驱动电机、杠杆B(12)、拉簧B(13)和转轮B；所述杠杆B(12)的一端与所述拉簧B(13)的一端相连，杠杆B(12)的另一端与所述导线线鼓(35)的中心轴相连，拉簧B(13)的另一端依次通过移动副和螺纹副与所述转轮B相连；与所述凸轮B(11)配合的滚子通过连杆与设置在杠杆B(12)中间位置的连接点铰接；
所述断线机构包括：活动托盘(15)、固定托盘(16)、电热丝(17)、滑架(18)、凸轮C(19)及其驱动电机、杠杆C(20)、凸轮D(21)及其驱动电机、弹簧(22)和料框(23)；所述活动托盘(15)和固定托盘(16)位于处于绕线状态的筒管的正下方，所述弹簧(22)的一端通过所述滑架(18)与电热丝(17)相连，另一端通过支撑板与所述凸轮C(19)抵触；所述活动托盘(15)的底面设置有一固定支点，杠杆C(20)的一端与所述活动托盘(15)底面的非固定支点位置抵触，另一端与所述凸轮D(21)抵触；
所述张力调节机构用于调节向筒管(37)上缠绕的纱线的张力；
上述所有电机均与所述控制单元相连。
2.如权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于，进一步包括自动检测退解装置，所述自动检测退解装置包括：压簧、微动开关和指示灯；所述压簧设置在原料筒安装座下，所述压簧的最大压力等于原料筒的空筒管重量、原料筒安装座重量以及设定的原料纱线预留量的重量之和；当原料筒上的纱线重量小于所设定的原料纱线预留量的重量时，所述压簧伸长触动微动开关，使自动绕线机停止工作，指示灯亮起。
3.如权利要求1或2所述的自动绕线机，其特征在于，在所述导丝器(31)和导丝杆(34)之间的纱线经过处设置有非接触式断纱检测传感器(33)。
4.如权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于，通过由靠轮(7)、杠杆A(8)、拉簧A(9)和转轮A形成的调节机构调节所述平皮带(6)在两个皮带轮上的轴向位置，具体为：
所述平皮带(6)上设置用于带动其沿皮带轮轴向移动的所述靠轮(7)，所述靠轮(7)的轴线与两个平皮带轮的轴线平行；所述拉簧(9)一端固定，另一端与所述靠轮(7)的中心轴相连，拉簧(9)的轴线垂直与所述靠轮(7)轴线；所述转轮A依次通过螺纹副和移动副后与杠杆(8)的一端相连，所述杠杆(8)的另一端与靠轮(7)的中心轴固连。
5.如权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于，所述机架上并列设置有两个以上相互独立的绕线装置。
6.如权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于，该自动绕线机上油机构中每个油轮的转速跟随绕线速度变化而变化。
7.如权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于，所述机架1为钣金结构。
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