專利名稱：自動盤圓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種盤圓機，尤其是一種可以自動地將一巻鐵絲盤成各種螺旋曲線的自 動盤圓機。
背景技術(shù)：
目前，相關(guān)的制品廠家大多以手工進行盤圓作業(yè)，勞動強度大且效率低，市場上同功能 的設(shè)備不多，基本上根據(jù)仿形原理工作，結(jié)構(gòu)不夠精簡。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有盤圓作業(yè)的現(xiàn)狀，提供一種結(jié)構(gòu)精簡、效率較高的自動盤 圓機。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案-
一種自動盤圓機，包括
盤圓工作臺；
送線機構(gòu)，設(shè)置在臨近盤圓工作臺的位置處，包括
第一驅(qū)動單元；
放料盤，放置待盤圓的鐵絲；放料盤與第一驅(qū)動單元相連，將待盤圓鐵絲送出； 校直機構(gòu)，與盤圓工作臺連接，且臨近送線機構(gòu)，對放料盤送出的鐵絲進行校直； 拉線機構(gòu)，包括，
第二驅(qū)動單元；
拉線輪，設(shè)置在盤圓工作臺上，并沿著鐵絲從校直機構(gòu)出來的方向設(shè)置；由第二驅(qū) 動單元帶動拉線輪將校直機構(gòu)校直后的鐵絲送出；以及， 盤圓機構(gòu)，設(shè)置在盤圓工作臺上，包括
伺服電機系統(tǒng)；
滾珠絲杠，與電機配合連接；
直線導(dǎo)軌，設(shè)置在滾珠絲杠的兩側(cè)、且導(dǎo)軌方向平行于滾珠絲杠的中軸線； 滑座，滑座，與滾珠絲杠配合，并與直線導(dǎo)軌滑動配合； 盤圓輪，包括
固定輪，固定安裝在盤圓工作臺上；
導(dǎo)線輪，連接在盤圓工作臺上；
進給輪，與滑座連接，通過伺服電機帶動進給輪在導(dǎo)軌方向上進給；并且固定 輪、導(dǎo)線輪，和進給輪的初始位置呈三角形； 接料機構(gòu)，包括
接料盤，設(shè)置在盤圓工作臺上； 第三驅(qū)動單元，帶動接料盤轉(zhuǎn)動；以及，
主控單元，其信號輸出端與第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、第三驅(qū)動單元，以及伺服電 機系統(tǒng)的信號輸入端連接，輸出控制指令。 優(yōu)選的是，還包括切斷機構(gòu)，包括
第四驅(qū)動單元，其信號輸入端與主控單元的信號輸出端連接，接收主控單元輸出的控制 指令；以及，
切斷刀，與第四驅(qū)動單元連接，設(shè)置在盤圓機構(gòu)的入口處。
優(yōu)選的是，所述的送線機構(gòu)，具有一個中空的支座，所述的支座包括一個上支撐板和底 板；放料盤位于支座的上支撐板的上方，而第一驅(qū)動單元設(shè)置在底板上，其輸出軸通過上支 撐板的通孔與放料盤轉(zhuǎn)動連接；在放料盤上具有豎直方向的送線支架，待盤圓的鐵絲纏繞在 送線支架上；所述的送線機構(gòu)還包括一個漲緊臂，所述的漲緊臂的一個端頭與支座通過一根 彈簧連接，而漲緊臂的靠近此端頭的部位與支座轉(zhuǎn)動連接，漲緊臂的另外一個端頭處安裝一 個漲緊輪；另外，在漲緊臂的下方設(shè)置位置檢測開關(guān)，位置檢測開關(guān)的信號輸出端與主控單 元的信號輸入端連接；所述的送線機構(gòu)還包括一個導(dǎo)向桿，其一個端頭與支座連接，另外一 個端頭連接初導(dǎo)向輪；從送線支架上引出的待盤圓的鐵絲依次通過漲緊輪和初導(dǎo)向輪再送出。
優(yōu)選的是，所述的校直機構(gòu)，包括順次排列的橫向校直機構(gòu)和縱向校直機構(gòu)，并且橫向 校直機構(gòu)和縱向校直機構(gòu)分別具有換線手柄。
優(yōu)選的是，所述的拉線輪包括一組拉線主動輪和一組拉線從動輪，分別設(shè)置在從校直機
構(gòu)出來的鐵絲的兩側(cè)，二者之間的間隙保證主動輪與鐵絲之間的摩擦力可以向盤圓機構(gòu)不斷 移送鐵絲。
優(yōu)選的是，在校直機構(gòu)與拉線輪之間設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)編碼器和檢測輪組合，檢測輪設(shè)置在 盤圓工作臺上，檢測輪由拉線從動輪帶動；旋轉(zhuǎn)編碼器與檢測輪連接，隨檢測輪同步旋轉(zhuǎn)， 而旋轉(zhuǎn)編碼器的信號輸出端與主控單元的信號輸入端相連。
優(yōu)選的是，所述的第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元均為交流電機和與其配合使用的蝸輪減 速機，以及與交流電機連接的變頻器，其中主控單元的信號輸出端與變頻器的信號輸入端連 接；所述的第三驅(qū)動單元為可調(diào)速的直流電機和與其配合使用的蝸輪減速機；所述的伺服電 機系統(tǒng)為伺服電機和與其連接的控制器，其中主控單元的信號輸出端與控制器的信號輸入端 連接；所述的第四驅(qū)動單元為切斷氣缸和氣缸控制單元，其中氣缸控制單元的信號輸入端與 主控單元的信號輸出端連接。
優(yōu)選的是，所述的主控單元為PLC。
優(yōu)選的是，所述的導(dǎo)線輪，位置可調(diào)式地連接在盤圓工作臺上。
本實用新型的有益之處是首先，通過采用送線機構(gòu)，可以自動地將待盤圓的鐵絲送至 盤圓設(shè)備處；其次，校直機構(gòu)包括橫向校直機構(gòu)和縱向校直機構(gòu)，可以有效地對待盤圓的鐵 絲進行校直，可以得到較佳的盤圓效果；再者，送線機構(gòu)設(shè)置了漲緊臂和采集其位置信號的 位置檢測開關(guān)，避免出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象；最后，采用旋轉(zhuǎn)編碼器進行長度測量，提供已盤圓鐵絲 的長度值，并且旋轉(zhuǎn)編碼器由拉線從動輪帶動，確保鐵絲打滑時不會造成計量誤差。


圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖2為本實用新型的正視圖3為本實用新型的俯視圖4為圖1所述的盤圓輪的局部示意圖5為本實用新型盤圓過程流程圖。
具體實施方式
一種自動盤圓機，如圖1所示，包括
主控單元，在本實施例中采用PLC控制。 盤圓工作臺9，設(shè)置在支架上。
送線機構(gòu)l，包括一個支座ll，支座11設(shè)置在臨近盤圓工作臺9的位置處，為了方便放 置整個送線機構(gòu)l，可以釆用中空式結(jié)構(gòu)，所以此支座ll包括一個上支撐板和一個底板。
如圖2所示的第一驅(qū)動單元，安裝在支座ll的底板上，在本實施例中可以選擇交流電機 和與其配合使用的蝸輪減速機14，以及可以控制此交流電機轉(zhuǎn)速的變頻器，而此變頻器則由 主控單元PLC控制。
放料盤12，安裝在支座11的上支撐板上，放置待盤圓的鐵絲，為了能夠?qū)⒄麕喌蔫F絲 放置在放料盤12上，在放料盤12中央的一個圓周上，如圖1所示，可以設(shè)置四個連接座， 在連接座上插入四個送線支架13，整巻的待盤圓的鐵絲可以套在四個送線支架13夕卜；放料 盤12通過上支撐板上的通孔與送線機構(gòu)1的蝸輪減速機的輸出軸相連，由此交流電機帶動放 料盤12按一定的速度轉(zhuǎn)動，將待盤圓鐵絲送出。
為了保證送線機構(gòu)l能夠有序準確的送線，送線機構(gòu)1還包括一個漲緊臂15，此漲緊臂 15的一個端頭與支座11通過一根彈簧16連接，而漲緊臂15的靠近此端頭的部位與支座11 轉(zhuǎn)動連接，漲緊臂11的另外一個端頭處安裝一個漲緊輪151;另外，在漲緊臂15的下方設(shè) 置位置檢測開關(guān)，在本實施例中采用三個位置檢測開關(guān)，位置檢測開關(guān)的信號輸入至PLC， 由PLC根據(jù)三個位置檢測開關(guān)提供的信號，輸出控制信號給送線機構(gòu)1的變頻器，進而控制 交流電機的轉(zhuǎn)動情況。
另外，送線機構(gòu)1還包括一個導(dǎo)向桿17，其一個端頭與支座11連接，另外一個端頭連 接初導(dǎo)向輪171;從送線支架13上引出的待盤圓的鐵絲依次通過漲緊輪15和初導(dǎo)向輪171 再送出。
現(xiàn)說明在本實施例中，通過三個位置檢測開關(guān)提供的不同信號，對應(yīng)的交流電機的轉(zhuǎn)動 情況
1. 當放料盤12送待盤圓的鐵絲，而拉線機構(gòu)3未將鐵絲拉走時，該漲緊臂15處于松弛 狀態(tài)，PLC檢測到該狀態(tài)后，送線機構(gòu)1的交流電機將停止轉(zhuǎn)動；
2. 當放料盤12放待盤圓的鐵絲的速度小于拉線機構(gòu)3拉鐵絲的速度時，該漲緊臂15處 于收緊狀態(tài)，，PLC檢測到該狀態(tài)后，送線機構(gòu)1的交流電機將由正常速度轉(zhuǎn)為高速運轉(zhuǎn)；
3. 若漲緊臂15收緊而壓至放料盤12的邊緣時，說明絲被卡住，故PLC檢測到此狀態(tài)
后，自動盤圓機將停止運動并報警。
校直機構(gòu)2，如圖2和圖3所示，與盤圓工作臺9的一個臨近送線機構(gòu)1的側(cè)面連接， 在本實施例中采用了兩組校直機構(gòu)，分別為橫向校直機構(gòu)21和縱向校直機構(gòu)22， 二者順次 排列，可以將縱向校直機構(gòu)22連接至盤圓工作臺9的一個臨近送線機構(gòu)1的側(cè)面，而橫向校 直機構(gòu)21與縱向校直機構(gòu)22連接，如此，從初導(dǎo)向輪171出來的待盤圓的鐵絲先送入橫向 校直機構(gòu)21，對其進行橫向校直，再送入縱向校直機構(gòu)22，對其進行縱向校直；如圖l所示， 經(jīng)過縱向校直機構(gòu)22校直后的鐵絲通過其與盤圓工作臺9之間的連接板上的相應(yīng)位置上的通 孔而到達盤圓工作臺9;另外，如圖2和圖3所示，橫向校直機構(gòu)21具有換線手柄211，而 縱向校直機構(gòu)22具有換線手柄221，校直機構(gòu)2采用單輪可調(diào)式快速換線設(shè)計，換線時間較 短。
拉線機構(gòu)3，包括，
如圖2所示的第二驅(qū)動單元，安裝在支架內(nèi)，盤圓工作臺9的下方，在本實施例中可以 選擇交流電機和與其配合使用的蝸輪減速機33，以及可以控制此交流電機轉(zhuǎn)速的變頻器，而 此變頻器則由主控單元PLC控制。
拉線輪，包括一組拉線主動輪31和一組拉線從動輪32，分別設(shè)置在從校直機構(gòu)2出來 的鐵絲的兩側(cè)，二者之間的間隙保證主動輪31與鐵絲之間的摩擦力可以向盤圓機構(gòu)4不斷移 送鐵絲。其中，采用兩個拉線主動輪31和兩個以之相對應(yīng)的拉線從動輪32，由于采用兩個 拉線主動輪31，所以拉線機構(gòu)3的蝸輪減速機的輸出軸通過鏈條鏈輪組合34分別帶動兩個 拉線主動輪31轉(zhuǎn)動；另外，在支架內(nèi)，盤圓工作臺9的下方，安裝有壓緊氣缸35，使得拉 線機構(gòu)3具有很短的換線時間。
如圖2和圖3所示，在縱向校直機構(gòu)22與臨近縱向校直機構(gòu)22的拉線主動輪31或者拉 線從動輪32之間設(shè)置一個旋轉(zhuǎn)編碼器和檢測輪組合8，檢測輪設(shè)置在盤圓工作臺9上，檢測 輪由拉線從動輪32帶動；旋轉(zhuǎn)編碼器與檢測輪連接，隨檢測輪同步旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)編碼器的信 號將送至主控單元PLC。
盤圓機構(gòu)4，設(shè)置在盤圓工作臺9上，臨近拉線機構(gòu)的鐵絲出口處，包括
盤圓輪，如圖4所示，包括
固定輪42，固定安裝在盤圓工作臺9上；
導(dǎo)線輪41，可調(diào)式地連接在盤圓工作臺9上，可以根據(jù)盤圓的需要進行調(diào)整；
進給輪43，如圖3所示，通過伺服電機44帶動與之連接的滾珠絲杠45旋轉(zhuǎn)，進而 帶動與之配合的滑座47沿著兩個設(shè)置在滾珠絲杠45兩側(cè)、且平行于滾珠絲杠45的中軸 線的直線導(dǎo)軌46移動，所以進給輪43可以沿著直線導(dǎo)軌46的方向以一定的速度移動； 其中，伺服電機44通過其控制器控制其轉(zhuǎn)速，而控制器則由主控單元PLC統(tǒng)一控制。 如圖3和圖4所示，固定輪42、導(dǎo)線輪41，和進給輪43的初始位置呈三角形。 接料機構(gòu)5，包括
如圖3所示的接料盤51，設(shè)置在盤圓工作臺9上。
第三驅(qū)動單元，如圖2所示，設(shè)置在支架內(nèi)，盤圓工作臺9的下方，在本實施例中采用 可調(diào)速的直流電機和與其配合使用的蝸輪減速機52，接料盤51與接料機構(gòu)5的蝸輪減速機 連接，通過主控單元PLC控制可調(diào)速的直流電機帶動接料盤51以一定的速度轉(zhuǎn)動。
還包括切斷機構(gòu)6，包括
第四驅(qū)動單元61，如圖2所示，設(shè)置在支架內(nèi)，盤圓工作臺9的下方，在本實施例中采 用切斷氣缸61和氣缸控制單元，其中氣缸控制單元由主控單元PLC觸發(fā)動作控制信號。
切斷刀62，與切斷氣缸61連接，設(shè)置在盤圓機構(gòu)4的入口處，可以在盤圓結(jié)束后，由 PLC觸發(fā)氣缸控制單元動作控制信號，進而通過切斷氣缸61帶動切斷刀向上運動到盤圓工作 臺9的位置，切斷鐵絲。
另外，在支架上、盤圓工作臺9的一個側(cè)面設(shè)置有操作開關(guān)盒7，具有電源指示燈和報 警燈，并可以完成啟動、停機、急停，以及復(fù)位等快捷操作。
在本實施例中，設(shè)計了人機交互界面，為EVIEW觸摸屏，用來進行參數(shù)設(shè)定，手動操作 及報警提示。
根據(jù)圖5，說明本實用新型所述的自動盤圓機的工作流程
1. 啟動自動盤圓機；
2. 送線機構(gòu)l的電機送線；
3. 校直機構(gòu)2校直、旋轉(zhuǎn)編碼器和檢測輪組合8檢測；
4. 拉線機構(gòu)3的電機拉線；
5. 伺服電機44使進給輪43從原點開始盤圓；
6. 進入接料盤51，并由接料機構(gòu)5的電機驅(qū)動接料盤旋轉(zhuǎn)，輔助成形；
7. 切斷機構(gòu)6自動切斷。
其中，送線機構(gòu)1的交流電機采用二段速度控制以便與送絲動作盡量同步；拉線機構(gòu)2 則采用矢量變頻器控制拉線機構(gòu)3的電機，可達到送線機構(gòu)1的送絲速度的恒定一致(起盤 前幾圈時低速，以形成較好的頭圈)；伺服電機與拉線機構(gòu)3的拉線速度配合，使進給輪43 依設(shè)定參數(shù)后退以保證盤絲各圈之間的距離均勻，接料盤51用可調(diào)速的直流電機控制以配合 鐵絲后期盤圓的形成；通過參數(shù)的調(diào)整配置，可達到理想的盤圓效果。
權(quán)利要求1、一種自動盤圓機，其特征在于包括盤圓工作臺；送線機構(gòu)，設(shè)置在臨近盤圓工作臺的位置處，包括第一驅(qū)動單元；放料盤，放置待盤圓的鐵絲；放料盤與第一驅(qū)動單元相連，將待盤圓鐵絲送出；校直機構(gòu)，與盤圓工作臺連接，且臨近送線機構(gòu)，對放料盤送出的鐵絲進行校直；拉線機構(gòu)，包括，第二驅(qū)動單元；拉線輪，設(shè)置在盤圓工作臺上，并沿著鐵絲從校直機構(gòu)出來的方向設(shè)置；由第二驅(qū)動單元帶動拉線輪將校直機構(gòu)校直后的鐵絲送出；以及，盤圓機構(gòu)，設(shè)置在盤圓工作臺上，包括伺服電機系統(tǒng)；滾珠絲杠，與電機配合連接；直線導(dǎo)軌，設(shè)置在滾珠絲杠的兩側(cè)、且導(dǎo)軌方向平行于滾珠絲杠的中軸線；滑座，與滾珠絲杠配合，并與直線導(dǎo)軌滑動配合；盤圓輪，包括固定輪，固定安裝在盤圓工作臺上；導(dǎo)線輪，連接在盤圓工作臺上；進給輪，與滑座連接，通過伺服電機帶動進給輪在導(dǎo)軌方向上進給；并且固定輪、導(dǎo)線輪，和進給輪的初始位置呈三角形；接料機構(gòu)，包括接料盤，設(shè)置在盤圓工作臺上；第三驅(qū)動單元，帶動接料盤轉(zhuǎn)動；以及，主控單元，其信號輸出端與第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、第三驅(qū)動單元，以及伺服電機系統(tǒng)的信號輸入端連接，輸出控制指令。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動盤圓機，其特征在于還包括切斷機構(gòu)，包括第四驅(qū)動單元，其信號輸入端與主控單元的信號輸出端連接，接收主控單元輸出的控制指令；以及，切斷刀，與第四驅(qū)動單元連接，設(shè)置在盤圓機構(gòu)的入口處。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動盤圓機，其特征在于所述的送線機構(gòu)，具有一個中空的支 座，所述的支座包括一個上支撐板和底板；放料盤位于支座的上支撐板的上方，而第一驅(qū) 動單元設(shè)置在底板上，其輸出軸通過上支撐板的通孔與放料盤轉(zhuǎn)動連接；在放料盤上具有 豎直方向的送線支架，待盤圓的鐵絲纏繞在送線支架上；所述的送線機構(gòu)還包括一個漲緊 臂，所述的漲緊臂的一個端頭與支座通過一根彈簧連接，而漲緊臂的靠近此端頭的部位與 支座轉(zhuǎn)動連接，漲緊臂的另外一個端頭處安裝一個漲緊輪；另外，在漲緊臂的下方設(shè)置位 置檢測開關(guān)，位置檢測開關(guān)的信號輸出端與主控單元的信號輸入端連接；所述的送線機構(gòu) 還包括一個導(dǎo)向桿，其一個端頭與支座連接，另外一個端頭連接初導(dǎo)向輪；從送線支架上 弓I出的待盤圓的鐵絲依次通過漲緊輪和初導(dǎo)向輪再送出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的自動盤圓機，其特征在于所述的校直機構(gòu)，包括順次排列 的橫向校直機構(gòu)和縱向校直機構(gòu)，并且橫向校直機構(gòu)和縱向校直機構(gòu)分別具有換線手柄。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動盤圓機，其特征在于所述的拉線輪包括一組拉線主動輪和 一組拉線從動輪，分別設(shè)置在從校直機構(gòu)出來的鐵絲的兩側(cè)，二者之間的間隙保證主動輪 與鐵絲之間的摩擦力可以向盤圓機構(gòu)不斷移送鐵絲。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動盤圓機，其特征在于在校直機構(gòu)與拉線輪之間設(shè)置一個旋 轉(zhuǎn)編碼器和檢測輪組合，檢測輪設(shè)置在盤圓工作臺上，檢測輪由拉線從動輪帶動；旋轉(zhuǎn)編 碼器與檢測輪連接，隨檢測輪同步旋轉(zhuǎn)，而旋轉(zhuǎn)編碼器的信號輸出端與主控單元的信號輸 入端相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動盤圓機，其特征在于所述的第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元 均為交流電機和與其配合使用的蝸輪減速機，以及與交流電機連接的變頻器，其中主控單 元的信號輸出端與變頻器的信號輸入端連接；所述的第三驅(qū)動單元為可調(diào)速的直流電機和 與其配合使用的蝸輪減速機；所述的伺服電機系統(tǒng)為伺服電機和與其連接的控制器，其中 主控單元的信號輸出端與控制器的信號輸入端連接；所述的第四驅(qū)動單元為切斷氣缸和氣 缸控制單元，其中氣缸控制單元的信號輸入端與主控單元的信號輸出端連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動盤圓機，其特征在于所述的主控單元為PLC。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動盤圓機，其特征在于所述的導(dǎo)線輪，位置可調(diào)式地連接在 盤圓工作臺上。
專利摘要本實用新型公開了一種自動盤圓機，屬于盤圓機領(lǐng)域，包括一個盤圓工作臺；送線機構(gòu)，設(shè)置在臨近盤圓工作臺的位置處，將待盤圓鐵絲有序地送出；校直機構(gòu)，與盤圓工作臺連接，且臨近送線機構(gòu)，對送線機構(gòu)送出的鐵絲進行校直；拉線機構(gòu)，將校直機構(gòu)校直后的鐵絲送出；盤圓機構(gòu)，設(shè)置在盤圓工作臺上，通過的初始位置呈三角形的固定輪、導(dǎo)線輪，和進給輪完成盤圓動作；接料機構(gòu)，輔助盤圓機構(gòu)完成盤圓；以及，主控單元，控制各部分協(xié)調(diào)動作。本實用新型所述的自動盤圓機，解決了盤圓領(lǐng)域的手動操作的效率低下和根據(jù)仿形原理盤圓的現(xiàn)狀，結(jié)構(gòu)精減，提高了盤圓效率。
文檔編號B21F3/00GK201175759SQ200820107640
公開日2009年1月7日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者劉興偉 申請人:鵬煜威科技(深圳)有限公司