一種層繞機自動上下盤裝置及層繞機的製作方法

2023-07-08 17:34:32 2

本實用新型屬於金屬線材包裝設備領域，具體涉及一種無人工參與的、能夠自動上下盤的層繞機的自動上下盤裝置，及使用該裝置的層繞機。

背景技術：

目前國內市場上層繞設備繞線盤的上下盤動作完全靠人工搬運，即人工將繞捲軸套在繞圈主軸上，再有人工將繞捲軸鎖緊，層繞完畢後，由人工將鎖緊的繞捲軸鬆開，然後由人工將繞捲軸取下至指定位置。儘管目前有機構可以將繞線盤鎖緊和層繞後的繞線盤鬆開（可調絲盤寬度、精確定位的自動上下盤層繞機，實用新型專利號201520621501.1，發明專利申請號201510506431.X），但是上盤和下盤的動作不能完全脫離人工，仍然需要人工的參與。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題在於提供一種無需人工幹預的、可通過機械臂輔助進行自動上下盤的層繞機的自動上下盤裝置，以解決現有技術存在的問題。

本實用新型採用以下技術方案：

一種層繞機自動上下盤裝置，包括

操縱繞線盤自動上下盤的上下盤裝置；

推動上下盤裝置沿層繞機的繞卷主軸1的軸向方向運動的平移機構；

所述上下盤裝置包括兩個夾持卡爪組件100，兩個夾持卡爪組件均安裝在平移機構上，且兩個夾持卡爪組件沿繞卷主軸1的軸向方向對稱設置；

每個夾持卡爪組件均包括夾持卡爪101，夾持卡爪101上連接驅動夾持卡爪101打開或者閉合的驅動裝置。

進一步，所述夾持卡爪組件還包括：

安裝夾持卡爪101的卡爪支座102，夾持卡爪101的中部通過轉動軸鉸接在卡爪支座上102；

由驅動裝置操縱在卡爪支座102上做直線往復運動的滑動塊104，所述滑動塊104上設置有凹槽，夾持卡爪101的一端鉸接在凹槽內；

滑動塊101在驅動裝置的驅動下在卡爪支座102上直線滑動時，滑動塊104帶動夾持卡爪101的一端沿轉動軸轉動，進而帶動夾持卡爪101的另一端打開或者閉合。

更進一步，還包括承接下盤的繞線盤的託盤機構200，所述託盤機構包括託舉繞線盤的託舉板201和驅動託舉板上下運動的驅動機構。

所述驅動裝置和驅動機構為氣缸驅動裝置或液壓驅動裝置。

所述平移機構包括：

與繞卷主軸平行的兩根滑動導軌；

驅動平移機構沿滑動導軌31做往復運動的平移電機。

一種層繞機，包括：對繞線盤進行夾持繞線的可調絲盤寬度繞線盤夾具，所述可調絲盤寬度繞線盤夾具包括可調活動盤組件4、繞卷主軸1；

操縱可調活動盤組件4與繞卷主軸1自動鎖緊、鬆開的自動上下盤機構；

還包括自動上下盤裝置，所述自動上下盤裝置設置在自動上下盤機構上。

本實用新型的有益效果：本實用新型使用與層繞機繞卷主軸平行的卡爪組件在繞線盤上盤或者下盤時夾持繞線盤進行自動安裝和卸盤，同時通過託盤機構自動對繞線盤承託進行下移卸盤，整個過程中不需要人工幹預，節省人力成本。

附圖說明

圖1為本實用新型層繞機的主視圖。

圖2為本實用新型層繞機的左視圖。

圖3為本實用新型夾持卡爪組件的主視圖。

圖4為本實用新型夾持卡爪組件的左視圖。

圖5為本實用新型夾持卡爪組件的A-A向剖視圖。

圖6為本實用新型託盤機構的主視圖。

圖7為本實用新型託盤機構的左視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。

本實用新型提供一種層繞機自動上下盤裝置，在層繞機的設計中，繞線盤設置在繞卷主軸上，一側為固定設置的固定盤，另一側為可卸下更換繞線盤的活動盤。上下盤裝置用於對活動盤側進行自動操作。它具體包括

操縱繞線盤自動上盤和自動下盤的上下盤裝置。

推動上下盤裝置沿層繞機的繞卷主軸的軸向方向運動的平移機構；平移機構推動上下盤裝置向左平移或者向右平移的過程中，實現將空的繞線盤自動上盤或者將繞卷工作完成後的繞線盤自動下盤的動作。

如圖1、圖2所示，上下盤裝置包括兩個夾持卡爪組件100，兩個夾持卡爪組件均安裝在平移機構上，並且兩個夾持卡爪組件沿繞卷主軸的軸向方向對稱設置，方便對繞線盤進行抓取。

如圖3、圖4、圖5所示，每個夾持卡爪組件100均包括夾持卡爪101，夾持卡爪101上連接驅動夾持卡爪101打開或者閉合的驅動裝置，驅動裝置驅動夾持卡爪101對繞線盤進行抓取或者鬆開。

為了便於操作，夾持卡爪組件還包括安裝驅動裝置的固定座103和安裝夾持卡爪101的卡爪支座102，夾持卡爪101的中部通過轉動軸鉸接在卡爪支座102上；夾持卡爪101可以以轉動軸為定支點，繞轉動軸在卡爪支座102的平面上轉動。而轉動軸105可以設置為鉸鏈軸。

卡爪支座102上設置有與驅動裝置相連接的滑動塊104，驅動裝置驅動滑動塊104在卡爪支座102上做直線的往復運動，滑動塊104上設置凹槽，夾持卡爪101的非夾持端通過軸承107鉸接在凹槽內；滑動塊101在驅動裝置的驅動下在卡爪支座102上直線滑動時，滑動塊104帶動夾持卡爪101的非夾持端沿轉動軸轉動，進而帶動夾持卡爪101的夾持端朝與非夾持端的運動方向相反的方向運動，實現夾持卡爪101的打開或者閉合。

驅動裝置選擇氣缸驅動裝置或者液壓驅動裝置，使用氣缸驅動裝置時，夾持氣缸106拉側通氣時氣缸退回，兩個夾持卡爪101同時閉合夾緊繞線盤的擋邊和活動盤。夾持氣缸106壓側通氣時氣缸伸出，兩個夾持卡爪101同時打開鬆開繞線盤的擋邊和活動盤。夾持氣缸106可選擇一個氣缸，兩個夾持卡爪組件的滑動塊同時連接同一個氣缸的活塞杆同步運動；也可選擇兩個同步運動的氣缸。

上下盤裝置還包括承接下盤的繞線盤的託盤機構200，託盤機構用於在夾持卡爪101鬆開繞卷完成的繞線盤以後，用於託舉繞線盤，使外部設置的輔助機械手將繞線盤移至包裝生產線。

如圖6、圖7所示，託盤機構包括託舉繞線盤的託舉板201和驅動託舉板上下運動的驅動機構，託舉板201通過銷軸204安裝在託舉支架202上，驅動裝置與託舉支架202連接，通過驅動託舉支架的上下運動操縱託舉板201進行工作。驅動裝置設置在驅動機構安裝座203上，託盤機構通過驅動機構安裝座203固定在層繞機的機架上。繞線盤進行繞卷時託盤機構在低位不工作，和平移機構互不幹涉。

託盤機構的驅動機構為氣缸驅動裝置或液壓驅動裝置。託盤氣缸拉側通氣時氣缸退回，託舉板收回不工作。託盤氣缸壓側通氣時氣缸伸出，託舉板201伸出到合適位置承接繞線盤。

平移機構包括與繞卷主軸平行的兩根滑動導軌和驅動平移機構沿滑動導軌做往復運動的平移電機。

驅動機構和驅動裝置均為氣缸為例，上述機構的工作過程為：在上盤時，層繞機整體處於停止狀態，夾持卡爪組件的驅動裝置帶動兩個夾持卡爪101打開，外置的機械手臂夾持孔的繞線盤，將其放入兩個夾持卡爪內，卡爪氣缸動作催動夾持卡爪閉合，平移機構的平移電機動作，將繞線盤套接在繞卷主軸上，卡爪氣缸退回。

卸盤時，層繞機整體處於停止狀態，平移電機驅動平移機構向繞線盤方向移動，到位後電機停止，，夾持卡爪組件的驅動裝置帶動兩個夾持卡爪101打開，外置的機械手臂夾持孔的繞線盤，將其放入兩個夾持卡爪內，卡爪氣缸動作催動夾持卡爪閉合，平移機構的平移電機動作，將繞線盤套接在繞卷主軸上，卡爪氣缸退回。

本實用新型還提供一種自動上下盤的層繞機，具體為將自動上下盤裝置應用在公告號為「CN 205011142U」、名稱為「可調絲盤寬度、精確定位的自動上下盤層繞機」的專利上。

它包括對繞線盤進行夾持繞線的可調絲盤寬度繞線盤夾具，所述可調絲盤寬度繞線盤夾具包括可調活動盤組件4、繞卷主軸1；操縱可調活動盤組件4與繞卷主軸1自動鎖緊、鬆開的自動上下盤機構；上述的自動上下盤裝置設置在自動上下盤機構上。上述的自動上下盤機構包括現有實用新型平移組件的全部技術特徵。

本實用新型的層繞機與公告號為「CN 205011142U」的專利的區別在於：在現有的層繞機上增加了上下盤裝置和託盤機構，在外置的機械臂的輔助下，對繞線盤的上盤和下盤進行自動操作，脫離人工，使一個工人能夠同時操作多個機器，節省人力，同時提高工作效率。

如圖1和圖2所示，在平移電機17（即本實用新型中驅動平移機構沿滑動導軌31做往復運動的平移電機）前方，設置隨平移機構在導軌31上滑動的上下盤裝置，上下盤裝置的兩個夾持卡爪組件100分別設置在平移機構上，具體來說，平移機構包括平移組件和滑動支座，夾持卡爪組件100可通過螺栓安裝在平移機構的滑動支座上，隨平移機構運動。在夾持卡爪的下方機架19上，設置託盤機構，託盤機構的位置設置在設定的位置，此設定的位置是指當兩個夾持卡爪101夾持活動盤5和繞線盤3在平移機構的帶動下向後移動遠離固定盤2時，夾持卡爪101向後移動的停止位置的下方，用於承接夾持卡爪101鬆開後掉落的繞線盤。

驅動機構和驅動裝置均為氣缸為例，上述設置有上下盤裝置和託盤機構的層繞機的繞線盤自動上下盤的工作原理為：

自動上盤時，設備處於停止狀態，繞卷主軸1處於固定的停止位置，夾持卡爪的夾持氣缸106伸出，帶動滑動塊104向下運動，滑動塊帶動夾持卡爪101打開，外置的機械手臂夾持空的繞線盤，將其放入兩個打開的夾持卡爪101之間，夾持氣缸106收回，夾持卡爪101閉合抱緊活動盤5和繞線盤3的一側擋邊，外置的機械手臂收回，平移電機17動作，通過齒輪22、齒條21驅動活動盤組件和平移電機17向左移動（繞卷主軸方向）移動，直至活動盤組件的螺紋襯套6套在繞卷主軸1上，平移電機17停止動作，卡爪13鬆開，同時夾持卡爪101的夾持氣缸106動作，帶動滑動塊104運動將夾持卡爪101打開，鎖緊電機16的端齒軸和鎖緊螺栓11的端齒嚙合，形成端齒離合器，然後鎖緊電機16啟動、帶動端齒軸24和鎖緊螺栓11旋轉，直到螺紋襯套6左端頂到繞卷主軸1臺階軸處，鎖緊螺栓11鎖緊，然後平移電機17反向運動，帶動夾持卡爪組件100、平移組件、滑動支座、活動盤夾具向右移動至設定位置後停止，此時端齒軸24與鎖緊螺栓11分開，完成繞線盤和活動盤的自動上盤動作。

層繞機層繞到預置重量後自動停機，繞線盤進行自動卸盤。進行自動卸盤時，設備處於停止狀態，繞卷主軸1處於剎車狀態，平移電機17帶動夾持卡爪組件100、鎖緊電機16等向左移動，直到到位後平移電機17停止，活動盤組件被卡爪13抱緊，端齒軸24和鎖緊螺栓11端齒嚙合，鎖緊電機16反向旋轉旋出鎖緊螺栓11，夾持氣缸106伸出，活動盤5和繞線盤的一側擋邊被夾持卡爪101抱緊，平移電機17向右移動，使可調活動盤組件4和繞卷主軸1分離，分離後，平移電機17繼續向右移動，退至設定位置，託盤氣缸205動作，託舉板201承接層繞後的繞線盤，夾持氣缸106收回，滑動塊104帶動夾持卡爪101鬆開，託盤氣缸205退回，層繞後的繞線盤滾落之託盤被外圍的機械手移至包裝生產線。層繞設備開始下一盤的層繞。

上述平移電機17帶動平移機構在移動過程中，通過平移機構的限位開關對位置進行限制，同時平移電機和鎖緊電機的位置則通過各自的設置在合適位置的編碼器進行檢測。

上述的動作中，活動盤的自動上盤、卸盤動作和繞線盤的自動上盤、卸盤動作均可以由自動操作轉換為人工操作，利於用戶進行檢查維修。

本實用新型用於進行自動上下盤操作的裝置結構簡單，動作可靠，加工成本低。維修方便，並且在操作過程中自動化程度高，可以實現一人多機操作，同時降低了操作工的勞動強度，提高了工作效率。

上述說明是為了使本領域專業技術人員能夠實現或者使用本裝置。本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其他實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬範圍。