CN103537588B - 柱形工件外绕丝机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柱形工件外绕丝机，包括控制系统、放丝机构（100）和设置在一旁的柱形工件旋转机构（200）；所述放丝机构（100）包括小车（130）和设置在小车（130）上的放丝部分；所述柱形工件旋转机构（200）包括驱动装置、柱形工件固定装置。综上所述，本发明具有如下优点：1、可用于不同长度，不同直径，梢径和根径相同或不同，或者梢端至根端之间直径有规律或不规律变化的柱状工件的外表面绕丝，柱状工件的直径理论上不受限制；2、柱状工件绕丝完成后转运方便，提高了工作效率；3、节约了人力物力，提高了工作效率，且缠绕螺旋均匀合理，无偏差，丝缠绕紧固，无需再做紧固处理，降低了生产成本，节约了生产时间，还保证了产品质量。

Description

柱形工件外绕丝机

技术领域

本发明涉及电杆钢筋骨架制造技术领域，具体涉及其中的绕丝设备。

背景技术

目前，电杆钢筋骨架有两种，一种为主筋加内置架力圈焊接成型的电杆钢筋骨架，目前通过手工焊接而成，是传统的成熟的骨架；第二种为主筋加钢丝螺旋滚翻在主筋外成型的电杆钢筋骨架，该中骨架是同滚焊机焊接而成，是在80年代中期出现，较为新颖的骨架。

第一种骨架具有强度高，相对第二种骨架成本低的优点。

第二种骨架由人工或机器加工而成。

人工加工时，由于力气有限，钢丝不能紧固，还需要在用细丝绑定，耗时费力；一人加工一根感觉骨架需要十多分钟。而且钢丝的间距不均一，间距大大小小而影响质量。

由于是机器加工，因此劳动强度相对较低，但由于采用较粗的钢丝，而且焊点很多，因此成本较高，并且不能加工梢径较小的骨架，还不能使用对焊后有焊接接头的主筋，因为焊接接头的直径大于主筋的主筋，焊接接头不能顺利通过焊接盘上的导筋孔，如果将导筋孔加大，则梢端方向的焊接盘则不能布置下足够数量的导筋孔。所以至今滚焊机在电杆行业还没有得到推广。

申请人在2013年01月23日申请了一名为“一种自动缠丝机”的发明专利，公开号为CN203044754U，公开日为2013年07月10日。该自动缠丝机节约了人力物力，提高了工作效率，且缠绕螺旋均匀合理，基本无偏差，由于有足够的拉力，钢丝也紧固的缠绕在钢筋骨架上，不需再焊接，降低了生产成本，节约了生产时间。但是，该机还是存在一些不足之处。如：

1、由于主滚筒内径有限，还有容纳托盘小车通过；因此，不能用于较大直径的钢筋骨架或橡胶管等柱形工件的外表面绕丝。

2、主滚筒结构复杂，相对制造成本较高；

3、钢丝先要绕上主滚筒才能进行绕丝工序，但上丝是通过主滚筒转动后带上丝先绕在本身上，此间不能生产，因此上丝不方便，效率低，还影响生产进度。

为了解决现有技术中的上述不足，本发明提出了一种新的解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种柱形工件外绕丝机，已解决现有绕丝方式和绕丝设备的上述不足。

为达上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：提供了一种柱形工件外绕丝机，包括控制系统、放丝机构和设置在一旁的柱形工件旋转机构；

所述放丝机构包括小车和设置在小车上的放丝部分；

所述小车设置有小车驱动机构，小车驱动机构与控制系统相连；

所述放丝部分包括放丝架，所述放丝架固定设置在所述小车上；在放丝架上端设置有调节螺杆，所述调节螺杆下端与可调节过丝臂座连接，所述可调节过丝臂座与放丝架上下滑动配合；可调节过丝臂座通过大轴与可调节过丝臂铰接，可调节过丝臂能在可调节过丝臂座上左右跷动；所述可调节过丝臂的两端和中端分别设置有放丝轮；

所述柱形工件旋转机构包括驱动装置、柱形工件固定装置；

所述驱动装置包括从动箱和主动箱，分别设置在机座的两端，之间通过传动轴连接；

所述柱形工件固定装置包括顶紧从动装置和夹具，分别相对的设置在从动箱和主动箱上，用于固定和旋转柱形工件；

在从动箱和主动箱之间的机座上设置有至少一个可调节支撑架。

所述放丝机构还包括丝盘，所述丝盘通过丝盘顶紧器设置在小车上，丝盘还通过减速齿轮箱与装丝电机连接。

所述放丝架上设置有防回丝装置，所述防回丝装置包括一端与放丝架固定连接的减震器，所述减震器的另一端设置有压板，所述压板抵接所述丝盘。

所述可调节过丝臂和可调节过丝臂座之间设置有用于缓冲和调节丝拉力的拉力调节弹簧。

所述小车下方设置有轨道，所述轨道上设置有齿条，分别在轨道两端均设置有停车接近开关和停车行程开关；所述小车通过轮子与所述轨道配合；所述小车驱动机构包括小车驱动电机，所述小车驱动电机与所述控制系统相连；所述小车驱动电机的输出轴上设置有与所述齿条配合的小车驱动齿轮；所述小车驱动电机还设置有与控制系统相连的小车驱动电机转速传感器。

所述可调节支撑架包括滑槽，所述滑槽一侧设置有双向调节螺杆；

所述双向调节螺杆包括设置有对称双向螺纹的双向螺杆，所述双向螺杆通过轴承设置在所述滑槽一侧，双向螺杆的两段螺纹上分别设置有调节螺母，两只所述调节螺母分别与两只链轮支持臂固定连接，所述两只链轮支持臂与滑槽滑动配合；

所述两只链轮支持臂的顶端分别设置有链轮，中端分别与两连杆的两端铰接，两连杆中间的铰链上设置有链轮，三个链轮外侧缠绕有链条。

所述从动箱、主动箱或传动轴上设置有与控制系统连接的传动轴转速传感器。

所述机座上远离放丝机构一边设置有若干托辊。

所述从动箱上设置有用于驱动所述顶紧从动装置沿柱形工件轴向双向运动的顶紧气缸；所述从动箱还设置有用于驱动所述顶紧从动装置沿柱形工件轴向双向运动的顶紧手轮；

所述从动箱与所述机座滑动配合，所述从动箱还设置有用于驱动从动箱沿柱形工件轴向双向运动的从动箱移动手轮。

所述柱形工件旋转机构远离放丝机构的一旁还设置有骨架转运架；所述骨架转运架包括基架和设置在所述基架上的若干托辊。

综上所述，本发明具有如下优点：

1、可用于不同长度，不同直径，梢径和根径相同或不同，或者梢端至根端之间直径有规律或不规律变化的柱形工件的外表面绕丝，柱形工件的直径理论上不受限制；

2、柱形工件绕丝完成后转运方便，提高了工作效率；

3、节约了人力物力，提高了工作效率，且缠绕螺旋均匀合理，无偏差，由于有足够的拉力，丝也紧固的缠绕柱形工件外表面，无需再做紧固处理，降低了生产成本，节约了生产时间，还保证了产品质量。

附图说明

图1为发明的结构示意图；

图2为放丝机构的结构示意图；

图3为柱形工件旋转机构的结构示意图；

图4为可调节支撑架的结构示意图。

其中，

100、放丝机构；

102、轨道；102a、齿条；

104、丝盘；106、可调节过丝臂；108、大轴；110、拉力调节弹簧；112、可调节过丝臂座；114、放丝架；

116、防回丝装置；116a、压板；116b、减震器；

118、小车驱动电机；120、小车驱动齿轮；122、小车驱动电机转速传感器；124、装丝电机；126、丝盘顶紧器；128、放丝轮；130、小车；

200、柱形工件旋转机构；

202、从动箱；202a、顶紧手轮；202b、从动箱移动手轮；顶紧气缸；204、顶紧从动装置；

206、可调节支撑架；206a、滑槽；206b、链轮支持臂；206c、链轮；206d、链条；206e、两连杆、208、传动轴；210、夹具；212、主动箱；214、传动轴转速传感器；216、机座；

300、骨架转运架；

302、基架；

400、双向调节螺杆；400a、双向螺杆；400b、调节螺母；400c、轴承；

500、丝；

600、调节螺杆；

700、托辊。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

如图1至图3所示，该柱形工件外绕丝机，包括控制系统、放丝机构100和设置在一旁的柱形工件旋转机构200；放丝机构100负责边移动边保持一定拉力的放丝，柱形工件旋转机构200负责带动被绕丝的柱形工件旋转；两个机构配合，使丝500紧固且均匀的缠绕在柱形工件外表面，无需再做紧固处理，降低了生产成本，节约了生产时间，还保证了产品质量。如，用于电杆钢筋骨架的外表面冷拉丝缠绕时，由于冷拉丝能紧固的缠绕在电杆钢筋骨架的外表面，无需再用细丝绑定，灌注混凝土时也不用担心移位变形而影响质量。

所述放丝机构100包括小车130和设置在小车130上的放丝部分。

所述小车130设置有小车驱动机构，小车驱动机构与控制系统相连；所述小车130下方设置有轨道102，所述轨道102上设置有齿条102a，分别在轨道102两端均设置有停车接近开关和停车行程开关；所述小车130通过轮子与所述轨道102配合；所述小车驱动机构包括小车驱动电机118，所述小车驱动电机118与所述控制系统相连；所述小车驱动电机118的输出轴上设置有与所述齿条102a配合的小车驱动齿轮120；所述小车驱动电机118还设置有与控制系统相连的小车驱动电机转速传感器122。

小车130用带动放丝部分在轨道102上移动，当然也可不用轨道102。小车130移动的速度与柱形工件旋转机构200转动柱形工件的速度共同决定绕丝的间距。小车驱动电机转速传感器122会将小车驱动电机的转速发送给控制系统，以计算出小车130移动速度，进而计算小车130移动距离和判断是否加速、减速或停止。

所述放丝部分包括放丝架114，所述放丝架114固定设置在所述小车130上；在放丝架114上端设置有调节螺杆600，所述调节螺杆600下端与可调节过丝臂座112连接，所述可调节过丝臂座112与放丝架114上下滑动配合；可调节过丝臂座112通过大轴108与可调节过丝臂106铰接，可调节过丝臂106能在可调节过丝臂座112上左右跷动；所述可调节过丝臂106的两端和中端分别设置有放丝轮128，共设置三个放丝轮128。

由于可调节过丝臂106上下移动，放丝机构100和柱形工件旋转机构200的距离也可移动。因此，本绕丝机能用于不同直径——包括较大直径——的钢筋骨架或橡胶管等柱形工件的外表面绕丝。放丝的阻力，也就是说绕丝的拉力主要由三个放丝轮128的直径大小和角度决定。中间的放丝轮128相对其他放丝轮128位置越高，形成的过丝路径角度越到，则阻力/拉力越大，放丝轮128的直径越小，则阻力/拉力越大。反之亦然。

所述可调节过丝臂106和可调节过丝臂座112之间设置有用于缓冲和调节丝500拉力的拉力调节弹簧110。

在刚开始绕丝时，由于丝盘104还没有转动，由于惯性的作用，阻力会很大，因此造成可调节过丝臂106和丝500会瞬间承受极大的拉力，而拉力调节弹簧110会在可调节过丝臂106收到拉力右端——如图1所示的右端——下沉时给予缓冲，并以此减小拉力；同时，由于可调节过丝臂106左端会翘起，也以此能跟好更快的拉动丝盘104选择，尽快进入平稳工作状态。

所述放丝机构100还包括丝盘104，所述丝盘104通过丝盘顶紧器126设置在小车130上，丝盘104还通过减速齿轮箱与装丝电机124连接。

如果不更换丝盘104，也可通过装丝电机124将丝500装上丝盘104。丝盘104跟随小车130，并可快捷的更换，解决了申请人的“一种自动缠丝机”上丝不便，影响生产效率的问题。如果小车130上不设置丝盘104，可通过一过丝轮组，将丝引自放丝机构100。

所述放丝架114上设置有防回丝装置116，所述防回丝装置116包括一端与放丝架114固定连接的减震器116b，所述减震器116b的另一端设置有压板116a，所述压板116a抵接所述丝盘104。

如果没有设置防回丝装置116，在绕丝结束，截断丝500后，丝500会因为重力，自身刚性等原因回缩，而使丝盘104上会有几圈丝松开，丝500也容易退出放丝部分。这样在下次使用是还有重新整理丝，把丝500再穿过放丝部分，影响的工作效率，增加了不必要的工作量。防回丝装置116的压板116a在减震器116b的作用下能始终给丝盘104上的丝500一定压力，防止丝500松开和退出放丝部分。

所述柱形工件旋转机构200包括驱动装置、柱形工件固定装置；

所述驱动装置包括从动箱202和主动箱212，分别设置在机座216的两端，之间通过传动轴208连接，以保证转速同步。所述柱形工件固定装置包括顶紧从动装置204和夹具210，分别相对的设置在从动箱202和主动箱212上，用于固定和旋转柱形工件。

所述从动箱202、主动箱212或传动轴208上设置有与控制系统连接的传动轴转速传感器214。传动轴转速传感器214会将传动轴的转速发送给控制系统，以计算出柱形工件的转速，进而判断是否加速、减速或停止。

所述从动箱202上设置有用于驱动所述顶紧从动装置204沿柱形工件轴向双向运动的顶紧气缸202c；所述从动箱202还设置有用于驱动所述顶紧从动装置204沿柱形工件轴向双向运动的顶紧手轮202a。顶紧手轮202a可手动调整顶紧从动装置204。

所述从动箱202与所述机座216滑动配合，所述从动箱202还设置有用于驱动从动箱202沿柱形工件轴向双向运动的从动箱移动手轮202b。这样使本绕丝机能适应不同长度的柱形工件。

在从动箱202和主动箱212之间的机座216上设置有至少一个可调节支撑架206。如图4所示，所述可调节支撑架206包括滑槽206a，所述滑槽206a一侧设置有双向调节螺杆400；

所述双向调节螺杆400包括设置有对称双向螺纹的双向螺杆400a，所述双向螺杆400a通过轴承400c设置在所述滑槽206a一侧，双向螺杆400a的两段螺纹上分别设置有调节螺母400b，两只所述调节螺母400b分别与两只链轮支持臂206b固定连接，所述两只链轮支持臂206b与滑槽206a滑动配合；

所述两只链轮支持臂206b的顶端分别设置有链轮206c，中端分别与两连杆206e的两端铰接，两连杆206e中间的铰链上设置有链轮206c，三个链轮206c外侧缠绕有链条206d。

可调节支撑架206不用有两个，一是托住柱形工件，并辅助其转动；二是通过自身调节而适应不同直径，梢径和根径相同或不同，或者梢端至根端之间直径有规律或不规律变化的柱形工件。具体原理如下：

1、用于较小直径柱形工件时，调整双向调节螺杆400，使两个调节螺母400b靠近，带动两支链轮支持臂206b靠近，在两连杆206e的带动下，最下端的链轮206c也下移，将链条206d向下拉，上端两个链轮206c之间的链条206d自然被拉紧而趋于绷直状态，进而能托住直径较小的柱形工件。

2、用于较大直径柱形工件时，调整双向调节螺杆400，使两个调节螺母400b远离，带动两支链轮支持臂206b远离，在两连杆206e的带动下，最下端的链轮206c也上移，释放出链条206d，使上端两个链轮206c之间的链条206d能松弛下垂，进而能能托住直径较大的柱形工件。

3、由于链条是柔性的，所以也可以适应非圆柱形的规则或不规则柱形工件。

为了方便柱形工件在本绕丝机上横向滚动和轴向滑动，所述机座216上远离放丝机构100一边设置有若干托辊700。

为了方便柱形工件横向滚动和轴向滑动移出本绕丝机，所述柱形工件旋转机构200远离放丝机构100的一旁还设置有骨架转运架300；所述骨架转运架300包括基架302和设置在所述基架302上的若干托辊700。

虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (10)

1.柱形工件外绕丝机，其特征在于：包括控制系统、放丝机构(100)和设置在一旁的柱形工件旋转机构(200)；

所述放丝机构(100)包括小车(130)和设置在小车(130)上的放丝部分；

所述小车(130)设置有小车驱动机构，小车驱动机构与控制系统相连；

所述放丝部分包括放丝架(114)，所述放丝架(114)固定设置在所述小车(130)上；在放丝架(114)上端设置有调节螺杆(600)，所述调节螺杆(600)下端与可调节过丝臂座(112)连接，所述可调节过丝臂座(112)与放丝架(114)上下滑动配合；可调节过丝臂座(112)通过大轴(108)与可调节过丝臂(106)铰接，可调节过丝臂(106)能在可调节过丝臂座(112)上左右跷动；所述可调节过丝臂(106)的两端和中端分别设置有放丝轮(128)；

所述柱形工件旋转机构(200)包括驱动装置、柱形工件固定装置；

所述驱动装置包括从动箱(202)和主动箱(212)，分别设置在机座(216)的两端，之间通过传动轴(208)连接；

所述柱形工件固定装置包括顶紧从动装置(204)和夹具(210)，分别相对的设置在从动箱(202)和主动箱(212)上，用于固定和旋转柱形工件；

在从动箱(202)和主动箱(212)之间的机座(216)上设置有至少一个可调节支撑架(206)。

2.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述放丝机构(100)还包括丝盘(104)，所述丝盘(104)通过丝盘顶紧器(126)设置在小车(130)上，丝盘(104)还通过减速齿轮箱与装丝电机(124)连接。

3.根据权利要求2所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述放丝架(114)上设置有防回丝装置(116)，所述防回丝装置(116)包括一端与放丝架(114)固定连接的减震器(116b)，所述减震器(116b)的另一端设置有压板(116a)，所述压板(116a)抵接所述丝盘(104)。

4.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述可调节过丝臂(106)和可调节过丝臂座(112)之间设置有用于缓冲和调节丝(500)拉力的拉力调节弹簧(110)。

5.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述小车(130)下方设置有轨道(102)，所述轨道(102)上设置有齿条(102a)，分别在轨道(102)两端均设置有停车接近开关和停车行程开关；所述小车(130)通过轮子与所述轨道(102)配合；所述小车驱动机构包括小车驱动电机(118)，所述小车驱动电机(118)与所述控制系统相连；所述小车驱动电机(118)的输出轴上设置有与所述齿条(102a)配合的小车驱动齿轮(120)；所述小车驱动电机(118)还设置有与控制系统相连的小车驱动电机转速传感器(122)。

6.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述可调节支撑架(206)包括滑槽(206a)，所述滑槽(206a)一侧设置有双向调节螺杆(400)；

所述双向调节螺杆(400)包括设置有对称双向螺纹的双向螺杆(400a)，所述双向螺杆(400a)通过轴承(400c)设置在所述滑槽(206a)一侧，双向螺杆(400a)的两段螺纹上分别设置有调节螺母(400b)，两只所述调节螺母(400b)分别与两只链轮支持臂(206b)固定连接，所述两只链轮支持臂(206b)与滑槽(206a)滑动配合；

所述两只链轮支持臂(206b)的顶端分别设置有链轮(206c)，中端分别与两连杆(206e)的两端铰接，两连杆(206e)中间的铰链上设置有链轮(206c)，三个链轮(206c)外侧缠绕有链条(206d)。

7.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述从动箱(202)、主动箱(212)或传动轴(208)上设置有与控制系统连接的传动轴转速传感器(214)。

8.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述机座(216)上远离放丝机构(100)一边设置有若干托辊(700)。

9.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述从动箱(202)上设置有用于驱动所述顶紧从动装置(204)沿柱形工件轴向双向运动的顶紧气缸(202c)；所述从动箱(202)还设置有用于驱动所述顶紧从动装置(204)沿柱形工件轴向双向运动的顶紧手轮(202a)；

所述从动箱(202)与所述机座(216)滑动配合，所述从动箱(202)还设置有用于驱动从动箱(202)沿柱形工件轴向双向运动的从动箱移动手轮(202b)。

10.根据权利要求1所述的柱形工件外绕丝机，其特征在于：所述柱形工件旋转机构(200)远离放丝机构(100)的一旁还设置有骨架转运架(300)；所述骨架转运架(300)包括基架(302)和设置在所述基架(302)上的若干托辊(700)。