一种多股细线自动下线合股成卷设备

摘要

本发明揭示了一种多股细线自动下线合股成卷设备，其沿线材输送方向依次包括放线单元、将放线单元释放的若干单股线材向前输送的送线单元、裁断每一股单股线材的切线单元、将若干单股线材合股成一条多股线材的合束模具、位于合束模具输出端对线材进行挤压塑形的合股挤压单元、在合束后的多股线材外周表面缠绕胶带的胶带绕包单元、将缠绕胶带后的多股线材形成卷状下料的成卷单元、以及夹持多股线材端部从合股挤压单元位置拉至成卷单元位置的夹持拉线单元。本发明可实现多种不同或相同粗细的单股线材进行自动放卷、自动合束成单束多股线材，并自动在外周表面缠绕胶带后自动成卷，大大提高了多规格多股线材的自动放线成卷效率。

说明书

【技术领域】

本发明属于下线设备技术领域，特别是涉及一种多股细线自动下线合股成卷设备。

【背景技术】

目前，针对多股细线下线合束成单束多股线材的操作，很多工序都是人工操作，由于线材属于柔性材料，不易定位，且产品种类繁多，对设备的兼容性要求太高，目前，市场上还没有一款设备能够实现多规格多股细线的自动下线合股成卷操作，其生产效率极低，且产品质量差。

因此，有必要提供一种新的多股细线自动下线合股成卷设备来解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种多股细线自动下线合股成卷设备，可实现多种不同或相同粗细的单股线材进行自动放卷、自动合束成单束多股线材，并自动在外周表面缠绕胶带后自动成卷，大大提高了多规格多股线材的自动放线成卷效率。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种多股细线自动下线合股成卷设备，其沿线材输送方向依次包括放线单元、将所述放线单元释放的若干单股线材进行应力消除和向前输送的送线单元、裁断每一股单股线材的切线单元、将若干单股线材合股成一条多股线材的合束模具、位于所述合束模具输出端对线材进行挤压塑形的合股挤压单元、在合束后的多股线材外周表面缠绕胶带的胶带绕包单元、将缠绕胶带后的多股线材形成卷状下料的成卷单元、以及夹持多股线材端部从所述合股挤压单元位置拉至所述成卷单元位置的夹持拉线单元。

进一步的，所述放线单元包括第一支撑架、设置在所述第一支撑架上的若干放卷驱动组件与张力控制组件、以及将线材并排导向输出的导线分线组件。

进一步的，所述送线单元包括第四支撑架、设置在所述第四支撑架上的若干整形组件与单线输送组件、以及送线滚轮组件；所述第四支撑架整体可滑动的设置在一对滑轨上，且在设定的位置通过锁扣组件将其锁紧固定。

进一步的，所述送线滚轮组件包括固定在所述第四支撑架上的第二电机、受所述第二电机驱动进行旋转的且两端可旋转的架设在所述第四支撑架上的驱动滚轴、位于所述驱动滚轴上方与所述驱动滚轴配合压紧线材向前输送的若干从动压线轮、驱动所述从动压线轮上下运动的第二气缸。

进一步的，所述切线单元包括第五支撑架、上下可活动的设置在所述第五支撑架上的若干下切刀与上切刀、与所述下切刀一一对应的且驱动所述下切刀上下运动的第三气缸、与所述上切刀一一对应的且驱动所述上切刀上下运动的第四气缸、以及位于所述下切刀与所述上切刀切合位置后方的第三导线管。

进一步的，在所述送线单元的上方还设置有在线材表面打标的激光打标单元；所述激光打标单元包括第三电机、受所述第三电机驱动横跨所述送线单元水平直线运动的第一活动板、固定在所述第一活动板上的第四电机、受所述第四电机驱动进行上下运动的激光打标模组。

进一步的，所述合束模具包括管线固定架、设置在所述管线固定架上的且与所述第三导线管一一对接的第四导线管，所有的所述第四导线管的另一端均汇聚于一个合束固定块上，所述合束固定块上开设有若干固定孔，所述第四导线管插入至所述固定孔内进行固定；所述合束固定块的输线侧设置有一个合束围挡罩，所述合束围挡罩围绕形成一个与所述第四导线管连通的合束腔体，所述合束围挡罩还形成有一个供合束线材输出的出线口。

进一步的，所述合股挤压单元包括一对第一合束夹爪、驱动两个所述第一合束夹爪相互靠拢或分开的第五电机、位于所述第一合束夹爪输线侧前方的第二合束夹爪、驱动所述第二合束夹爪张开或闭合的第五气缸、驱动所述第五气缸上下运动的第六气缸、位于所述第一合束夹爪与所述第二合束夹爪之间对合束线材外周进行约束的U型限位块、以及驱动所述U型限位块上下运动的第七气缸。

进一步的，所述胶带绕包单元的前后均设置有对线束外周轮廓进行约束的线束夹持限位机构；所述线束夹持限位机构包括相对夹紧单束多股线材的第三合束夹爪、驱动两个所述第三合束夹爪相互夹持或张开的第八气缸；所述合股挤压单元的输出端与所述成卷单元之间还设置有支撑线束移动的线束输送流道；所述线束输送流道为一U型凹槽结构。

进一步的，所述成卷单元包括第六支撑架、固定在所述第六支撑架上的第九电机、受所述第九电机驱动进行旋转运动的旋转驱动轴、上下可活动的设置在所述旋转驱动轴上且可与所述旋转驱动轴同步旋转的第一旋转支撑板、固定在所述第六支撑架上且驱动所述第一旋转支撑板上下运动的第十一气缸、固定在所述旋转驱动轴顶端的第二旋转支撑板、固定在所述第一旋转支撑板上的且通过上升运动贯穿伸出所述第二旋转支撑板表面的绕线支撑轴、以及固定在所述第二旋转支撑板上的线材夹爪。

与现有技术相比，本发明一种多股细线自动下线合股成卷设备的有益效果在于：可以实现30股线材的合束成卷操作，实现自动下线，大大提高了多股细线下线的效率和自动化程度，且提高了下线成卷的质量。

【附图说明】

图1为本发明实施例的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例中放线单元的部分结构示意图；

图3为本发明实施例中放卷驱动组件的结构示意图；

图4为本发明实施例中张力控制组件的结构示意图；

图5为本发明实施例中导线分线组件的结构示意图；

图6为本发明实施例中送线单元、激光打标单元、切线单元、合束模具以及合股挤压单元的结构示意图；

图7为本发明实施例中送线单元与切线单元的结构示意图；

图8为本发明实施例中送线滚轮组件的结构示意图；

图9为本发明实施例中切线单元的侧视结构示意图；

图10为本发明实施例中合束模具与合股挤压单元的结构示意图；

图11为本发明实施例中合束模具的部分结构示意图；

图12为本发明实施例中合股挤压单元的结构示意图；

图13为本发明实施例中胶带绕包单元、成卷单元以及夹持拉线单元结构示意图；

图14为本发明实施例中线束夹持限位机构的结构示意图；

图15为本发明实施例中成卷单元的结构示意图；

图16为本发明实施例中成卷单元的侧视结构示意图；

图17为本发明实施例中线材夹爪的侧视结构示意图；

图中数字表示：

100多股细线自动下线合股成卷设备；

1放线单元，11第一支撑架，111框架本体，112第一支撑板，113第二支撑板，114第三支撑板，12放卷驱动组件，121第一电机，122放线支撑轴，123轴向限位阻挡件，124轴承座，13张力控制组件，131第三支撑架，132摆动板，133张力导线轮，134第一气缸，135导向杆，136导线轮，14导线分线组件，141第二支撑架，142第一组导线轮，143第二组导线轮，144第一隔线杆，145第一导线管，146高度调节机构，147固定支撑轴；

2送线单元，21第四支撑架，22整形组件，221滚轮组，23单线输送组件，231导线凹槽，232第二隔线杆，233第二导线管，24送线滚轮组件，241第二电机，242驱动滚轴，243从动压线轮，244第二气缸，245滚轮安装支架，246导向杆，25滑轨，26锁扣组件；

3切线单元，31第五支撑架，32下切刀，33上切刀，34第三气缸，35第四气缸，36第三导线管，37连杆；

4合束模具，41管线固定架，42第四导线管，43合束固定块，44固定孔，45合束围挡罩，46合束腔体，47出线口；

5合股挤压单元，51第一合束夹爪，52第五电机，53第二合束夹爪，54第五气缸，55第六气缸，56U型限位块，57第七气缸；

6胶带绕包单元，61第六电机，62第七电机，63缠胶带模组，64线束夹持限位机构，641第三合束夹爪，642第八气缸；

7成卷单元，71第六支撑架，72第九电机，73旋转驱动轴，74第一旋转支撑板，75第十一气缸，76第二旋转支撑板，77绕线支撑轴，78线材夹爪，781固定安装块，782固定座，783顶升驱动杆，784杠杆臂，785连杆，786夹爪，787弹性件，79开爪机构，791第十二气缸，792顶升块，710升降托板，711轴套。

8夹持拉线单元，81第八电机，82第二活动板，83第九气缸，84第三活动板，85第十气缸，86夹线爪；

9激光打标单元，91第三电机，92第一活动板，93第四电机，94激光打标模组；

10线束输送流道。

【具体实施方式】

实施例：

请参照图1-图17，本实施例为多股细线自动下线合股成卷设备100，其沿线材输送方向依次包括放线单元1、将放线单元1释放的若干单股线材进行应力消除和向前输送的送线单元2、裁断每一股单股线材的切线单元3、将若干单股线材合股成一条多股线材的合束模具4、位于线材合束模具4输出端对线材进行挤压塑形的合股挤压单元5、在合束后的多股线材外周表面缠绕胶带的胶带绕包单元6、将缠绕胶带后的多股线材形成卷状下料的成卷单元7、以及夹持多股线材端部从合股挤压单元5位置拉至成卷单元7位置的夹持拉线单元8。

本实施例在送线单元2的上方还设置有在线材表面打标的激光打标单元9。

放线单元1包括第一支撑架11、设置在第一支撑架11上的若干放卷驱动组件12与张力控制组件13、以及将线材并排导向输出的导线分线组件14。

第一支撑架11包括框架本体111、自上而下依次设置在框架本体111上的第一支撑板112、第二支撑板113以及第三支撑板114。

放卷驱动组件12设置有若干个且分布在第一支撑架11的左右两侧，且左右两侧的放卷驱动组件12交错设置。位于第一支撑架11同一侧的放卷驱动组件12分为两组分别设置在第二支撑板113与第三支撑板114上，且第二支撑板113与第三支撑板114上的放卷驱动组件12在上下方向上交错设置。放卷驱动组件12包括第一电机121、受第一电机121驱动进行旋转运动的放线支撑轴122、设置在放线支撑轴122上的且限定线盘轴向位置的轴向限位阻挡件123。放线支撑轴122可旋转的设置在一对轴承座124上，轴承座124固定设置在第二支撑板113或第三支撑板114上，放线支撑轴122通过传动带连接第一电机121的旋转端，实现旋转驱动。本实施例中，放卷驱动组件12设置有30个，第二支撑板113与第三支撑板114上均设置有15个放卷驱动组件12。

张力控制组件13的数量与放卷驱动组件12数量一致，一个放卷驱动组件12配套设置一个张力控制组件13。本实施例中，张力控制组件13设置有30个且等分为两组设置在第一支撑板112的左右两侧。张力控制组件13包括第三支撑架131、一端可旋转的设置在第三支撑架131上的摆动板132、设置在摆动板132另一端的张力导线轮133、设置在第三支撑架131上的且驱动摆动板132摆动的第一气缸134、设置在第三支撑架131上的且位于张力导线轮133进线侧与出现侧的一对导向杆135、将线材导向至导向分线组件14方向的若干导线轮136。

导线分线组件14设置有两组且分别设置在第一支撑架11的前后两端，使得放线单元1的两端都可为放线输出端。导线分线组件14包括第二支撑架141、设置在第二支撑架141上的第一组导线轮142与第二组导线轮143、位于第一组导线轮142进线侧对相邻两股细线进线隔离的若干第一隔线杆144、以及位于第二组导线轮143出线侧的与第二组导线轮143一一对应设置的若干第一导线管145。第一组导线轮142的设置高度高于第二组导线轮143的设置高度。第二组导线轮143整体设置在一固定支撑轴147上，固定支撑轴147的两端上下位置可调的设置在一高度调节机构146上。高度调节机构146可为可旋转的设置在第二支撑架141上的一个调节螺杆，调节螺杆的末端拧入固定支撑轴147上的螺纹孔中与固定支撑轴147实现连接。通过旋转调节螺杆，则可实现固定支撑轴147的上下高度位置调节。

本实施例中，放卷驱动组件12与张力控制组件13均设置成一个模组，可根据需求灵活的增减其数量，安装方便，且放卷驱动组件12中的放线支撑轴122直接设置在一对轴承座124上，大大提高了承载能力，本放线单元1中每个放卷驱动组件12能够称重30Kg的线盘，整体能够实现30盘细线的同时放线，适用范围更广，能够实现更过规格股数的合股线材的成卷操作。

本实施例中，送线单元2与切线单元3对应设置有三组，每组对应10股细线的导向输送以及裁切，激光打标单元9横跨所有送线单元2。

送线单元2包括第四支撑架21、设置在第四支撑架21上的若干整形组件22与单线输送组件23、以及送线滚轮组件24。为了方便穿线，第四支撑架21整体可滑动的设置在一对滑轨25上，且在设定的位置通过锁扣组件26将其锁紧固定。整形组件22包括沿线材输送方向上下交错设置的滚轮组221，通过滚轮组221对线材进行整形用于消除线材内应力，保障后续顺利合束成一股并进行成卷操作。单线输送组件23包括导线凹槽231、位于所述导线凹槽231进线侧与出线侧的若干第二隔线杆232、以及位于整形组件22输出端的第二导线管233。送线滚轮组件24包括固定在第四支撑架21上的第二电机241、受第二电机241驱动进行旋转的且两端可旋转的架设在第四支撑架21上的驱动滚轴242、位于驱动滚轴242上方与驱动滚轴242配合压紧线材向前输送的若干从动压线轮243、驱动从动压线轮243上下运动的第二气缸244。从动压线轮243可旋转的安装在一滚轮安装支架245上，所述滚轮安装支架245上下可活动的设置在一对导向杆246上，导向杆246上套设有一将所述滚轮安装支架245向下压持使得从动压线轮243贴紧驱动滚轴242的压紧弹簧(图中未标示)，滚轮安装支架245受第二气缸244驱动上下运动。在正常送线状态下，第二气缸244保持泄气状态，滚轮安装支架245在所述压紧弹簧的作用下，使得从动压线轮243贴紧驱动滚轴242，夹持线材，在驱动滚轴242的滚动旋转作用下，将线材向前输送；当需要压紧线材保持其停止输送时，第二气缸244保持保压状态，压紧滚轮安装支架245，使得从动压线轮243和驱动滚轴242一起将线材压死，且驱动滚轮242配合的停止转动，此时，可对线材进行裁断操作。

本实施例中，滚轮安装支架245、第二气缸244以及从动压线轮243与每一股线材一一对应设置。

切线单元3包括第五支撑架31、上下可活动的设置在第五支撑架31上的若干下切刀32与上切刀33、与下切刀32一一对应的且驱动下切刀32上下运动的第三气缸34、与上切刀33一一对应的且驱动上切刀33上下运动的第四气缸35、以及位于下切刀32与上切刀33切合位置后方的第三导线管36。第三气缸34与第四气缸35的活动端均设置有一个连杆37，连杆37的中部铰接在第五支撑架31上且另一端与上切刀33或下切刀32铰接，通过第三气缸34、第四气缸35的伸缩运动，在连杆37的杠杆作用下，实现下切刀32、上切刀33的上下切合动作，该驱动方式可以降低切线单元3整体的高度，便于激光打标单元9的设置。

激光打标单元9包括第三电机91、受第三电机91驱动横跨送线单元2水平直线运动的第一活动板92、固定在第一活动板92上的第四电机93、受第四电机93驱动进行上下运动的激光打标模组94。

合束模具4包括管线固定架41、设置在管线固定架41上的且与第三导线管36一一对接的第四导线管42，所有的第四导线管42的另一端均汇聚于一个合束固定块43上，合束固定块43上开设有若干固定孔44，第四导线管42插入至固定孔44内进行固定。合束固定块43的输线侧设置有一个合束围挡罩45，合束围挡罩45围绕形成一个与所述第四导线管42连通的合束腔体46，合束围挡罩45还形成有一个供合束线材输出的出线口47。固定孔44呈五行六列排列设置，其中中间的两列固定孔44对应于固定位于中间的一组切线单元3中的所有第三导线管36，外侧的各两列固定孔44对应于两侧的切线单元3中的所有第三导线管36。

合股挤压单元5包括位于合束围挡罩45输线端的一对第一合束夹爪51、驱动两个第一合束夹爪51相互靠拢或分开的第五电机52、位于第一合束夹爪51输线侧前方的第二合束夹爪53、驱动第二合束夹爪53张开或闭合的第五气缸54、驱动第五气缸54上下运动的第六气缸55、位于第一合束夹爪51与第二合束夹爪53之间对合束线材外周进行约束的U型限位块56、以及驱动U型限位块56上下运动的第七气缸57。

单股的线材的第三导线管36中，在第三导线管36的导向作用下汇聚进入合束围挡罩45内，然后牵持向外拉出，在拉出后先经过第一合束夹爪51对其整体的外径进行挤压合束成设定直径大小的一束多股线材。合束后的单束多股线材经过U型限位块56可对其外周轮廓进行限位整形。当夹持拉线单元8夹持线材时，第二合束夹爪52上升并夹持住单束多股线材，U型限位块56下降，夹持拉线单元8夹持住第一合束夹爪51与第二合束夹爪52之间的线材，将其往后拉动。

胶带绕包单元6包括第六电机61、受第六电机61驱动进行水平直线运动的第七电机62、受第七电机62驱动进行上下运动的缠胶带模组63。通过第六电机61与第七电机62可以自动进行对中操作，保障胶带缠绕的中心位于线束中心轴线上。缠胶带模组63为现有模块，可直接从市面上购买获得，本实施例不再赘述其结构。

胶带绕包单元6的前后均设置有对线束外周轮廓进行约束的线束夹持限位机构64。线束夹持限位机构64包括相对夹紧单束多股线材的第三合束夹爪641、驱动两个第三合束夹爪641相互夹持或张开的第八气缸642。

线束夹持限位机构64主要是为了防止线束在缠胶带过程中窜动，在缠胶带之前将线束夹紧，在胶带缠好后松开。

合股挤压单元5的输出端与成卷单元7之间还设置有支撑线束移动的线束输送流道10。线束输送流道10为一U型凹槽结构。

夹持拉线单元8包括第八电机81、受第八电机81驱动沿线材输送方向运动的第二活动板82、固定在第二活动板82上的第九气缸83、受第九气缸83驱动进行上下运动的第三活动板84、固定在第三活动板84上的第十气缸85、以及受第十气缸85驱动进行张开或夹持动作的夹线爪86。

成卷单元7包括第六支撑架71、固定在第六支撑架71上的第九电机72、受第九电机72驱动进行旋转运动的旋转驱动轴73、上下可活动的设置在旋转驱动轴73上且可与旋转驱动轴73同步旋转的第一旋转支撑板74、固定在第六支撑架71上且驱动第一旋转支撑板74上下运动的第十一气缸75、固定在旋转驱动轴73顶端的第二旋转支撑板76、固定在第一旋转支撑板74上的且通过上升运动可贯穿伸出第二旋转支撑板76表面的绕线支撑轴77、以及固定在第二旋转支撑板76上的线材夹爪78。

本实施例中，旋转驱动轴73的外周表面设置有若干竖向的凹槽，第一旋转支撑板74通过一轴套711套设在旋转驱动轴73上，轴套711的内圈表面设置有卡入所述凹槽内的凸条，通过所述凸条与所述凹槽的配合从而实现了旋转驱动轴73与轴套711的同步旋转运动，以及使得轴套711相对于旋转驱动轴73可轴向运动。轴套711的外周表面设置有一个将轴套711向上托住的升降托板710，升降托板710上设置有一避让孔，所述避让孔的直径大于所述轴套711的外径，使得轴套711相对于升降托板710可旋转运动；第十一气缸75的活动端与升降托板710连接，通过第十一气缸75驱动升降托板710上下运动，从而实现轴套711的上下运动，从而驱动第一旋转支撑板74上下运动，同时，在旋转驱动轴73的旋转驱动下，第一旋转支撑板74还可以随着轴套711一起同步旋转，从而使得绕线支撑轴77与第二旋转支撑轴76同步旋转。

第一旋转支撑板74上的绕线支撑轴77环形分布构成了绕线线盘的内挡杆。第二旋转支撑板76位于第一旋转支撑板74的上方。

线材夹爪78包括固定在第二旋转支撑板76的固定安装块781、固定在固定安装块781上的固定座782、上下可活动的设置在固定座782上的顶升驱动杆783、底端铰接在固定座782上且相对设置的一对杠杆臂784、一端铰接在杠杆臂784中部且另一端铰接在顶升驱动杆783顶部的连杆785、固定在杠杆臂784顶部的夹爪786、以及设置在固定座782上将杠杆臂784朝夹持状态抵持紧压的弹性件787。初始状态下，在弹性件787的作用下，两个夹爪786呈夹持状态；当顶升驱动杆783向上运动时，使得顶升驱动杆783顶部的两个连杆785趋于水平且呈一条直线，进而将杠杆臂784向外推开，从而实现夹爪786的张开动作。

成卷单元7还包括打开线材夹爪78的开爪机构79。开爪机构79包括第十二气缸791、受第十二气缸791驱动将顶升驱动杆783向上顶起实现开爪的顶升块792。开爪机构79固定在第一旋转支撑板74上。

在成卷时，第十一气缸75驱动第一旋转支撑板74上升，绕线支撑轴77穿过第二旋转支撑板76构成绕线限位芯盘，开爪机构79随着第一旋转支撑板74上升至设定位置，然后第十二气缸791启动，顶升块792向上伸出，驱动顶升驱动杆783向上，从而打开夹爪786，被缠绕过胶带的单束多股线材的端部被拉动至线材夹爪78位置后，顶升块792下降，夹爪786在弹性件787的作用下夹紧线材端部；然后第九电机72启动，驱动第二旋转支撑板76与绕线支撑轴77同步旋转，将线材绕设在绕线支撑轴77外周，形成卷盘状，完成成卷操作，成卷后，顶升块792上升，驱动夹爪786打开，第二旋转支撑板76再继续旋转设定角度，使得线材脱离出夹爪786，然后将成卷的线材取走，在取走时，绕线支撑轴77可配合进行下降运动，方便将线材取出。

本实施例多股细线自动下线合股成卷设备100的动作流程为：将需要合股的若干细线线盘固定在放卷驱动组件12的放线支撑轴122上，进行自动放卷，线材依次经过张力控制组件13和导线分线组件14输出至送线单元2中；在送线单元2中，线材经过整形组件22对其进行应力消除和整形，然后经过单线输送组件23进入送线滚轮组件24，经过送线滚轮组件24将线材一一向前输送；然后进入切线单元3的第三导线管36中，在此期间，激光打标单元9会根据设定的间隔长度在每一根线材的表面进行激光打标；当需要对其进行切断时，第二气缸244驱动从动压线轮243压紧线材，使其保持不动，然后下切刀32与上切刀33共同配合切断线材；若不需要切断，则线材从第三导线管36中输出进入到合束模具4的第四导线管42中，并通过合束围挡罩45进行初步的合束，然后经过合股挤压单元5中的第一合束夹爪51、第二合束夹爪53对其进行进一步的合束挤压；合束完成后，线材端部被夹持拉线单元8夹持住，然后经过胶带绕包单元6，对合股后的单束多股线材的外周表面进行胶带缠绕，直至线材的端部可拉动至成卷单元7的线材夹爪78上，并被夹持住，然后启动成卷单元7，线材自动成卷。

本实施例多股细线自动下线合股成卷设备100，可以实现30股线材的合束成卷操作，实现自动下线，大大提高了多股细线下线的效率和自动化程度，且提高了下线成卷的质量。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。