一种切线装置的制作方法

2021-01-19 17:01:40|

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本发明属于机械自动化技术领域，特别是涉及一种切线装置。

背景技术：

现有技术中针对柔性线进行等间距剪切时，往往都采用人工的方式或者人工与机械结合的方式。

人工的方式，需要人为的测量线的长度，并人为利用剪刀进行剪切。人工与机械结合的方式，利用机械器具定位线轴并进行等间距输出，用户需要持剪刀在固定位置进行剪切。

无论是人工的方式或者人工与机械结合的方式，剪切效率都较低，并且受人为因素影响导致剪线的长度之间的误差较大，影响剪切的精度。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明提出了一种以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的切线装置。

根据本发明实施例的一个方面，提供一种切线装置，包括：

底箱，固定板垂直设置在底箱上；

轮轴，固定在所述固定板上，在轮轴上安装线轮；

卷线装置，可转动设置在所述固定板上，将所述线轮的线头固定在所述卷线装置上，所述卷线装置转动进行卷线；

装线装置，固定在所述固定板上，装线装置将卷线装置上的线移动至取线装置上；

取线装置，固定在所述底箱上，将装线装置移动的线进行抓取；

剪线装置，固定在所述底箱上，位于所述取线装置的一侧，所述装线装置将所述卷线装置上的线移动至所述取线装置，所述剪线装置将线剪断；

控制器，与所述卷线装置、所述装线装置和所述剪线装置电连接，控制各个电连接装置的运行完成剪线过程。

进一步地，所述卷线装置包括：卷线组件和转动电机；

所述卷线组件与所述转动电机的输出轴连接，并分别设置在所述固定板的两侧，所述转动电机与所述控制器电连接，将所述线轮的线头固定在所述卷线组件上，所述控制器控制所述转动电机带动所述卷线组件转动预定角度。

进一步地，所述卷线组件包括：卷线盘、压板和胶垫；

所述卷线盘包括卷线轴和多个棱柱，所述卷线轴与所述转动电机的输出轴连接，所述棱柱均匀固定在所述卷线轴上；

所述压板固定在所述棱柱的顶端；

所述胶垫，设置在所述压板和所述棱柱之间，所述线轮的线头固定在所述胶垫内。

进一步地，所述装线装置包括：伸缩驱动和两个装线叉；

所述伸缩驱动，与所述控制器电连接并固定在所述固定板上，所述伸缩驱动上设有两个活塞杆，两个活塞杆上设有连接板，所述两个装线叉固定在所述连接板上。

进一步地，取线装置包括：支撑架、取线主体和夹爪，所述支撑架固定在所述底箱上，所述取线主体设置在支撑架上，所述夹爪设置在所述取线主体靠近所述装线装置的一侧。

进一步地，剪线装置为气动剪刀，所述气动剪刀与所述控制器电连接；

所述气动剪刀固定在所述底箱上，所述控制器控制装线装置将卷线装置上的线移动至取线装置上，所述气动剪刀夹住线，控制所述气动剪刀闭合将线剪断。

进一步地，还包括：与控制器电连接的测线传感器和报警器；

所述测线传感器，设置在所述轮轴上，所述测线传感器检测线轮的转动情况，若检测到所述线轮不转动，则将不转动信号发送至所述控制器；

当所述控制器接收到所述测线传感器发来的不转动信号，则控制所述报警器启动报警。

进一步地，还包括：阻尼转轮和阻尼器，所述阻尼转轮与所述阻尼器连接，并分别设置在所述固定板的两侧。

进一步地，在所述阻尼转轮的两侧设有导向圈，所述导向圈固定在所述固定板上。

进一步地，还包括外壳，所述外壳固定在所述底箱上，所述外壳上与所述取线装置对应的位置设有开口。

本发明实施例提供的切线装置，具有如下有益效果：

通过本发明的技术方案，用户将线轮安装在轮轴上固定，并将线轮上的线头固定在卷线装置上，然后，控制器控制卷线装置转动预定的角度后，控制装线装置夹持卷线装置上的线移动至取线装置上，取线装置将线抓取固定，控制器控制剪线装置将线剪断，然后控制器控制装线装置和剪线装置复位，完成一次剪切线的过程，并重复上述过程，能够剪切多段等间距的线。这样，整个剪线的过程无需人工参与，每段等间距的线之间的长度误差较小，能够提高线的剪切精度，并且还能够使得工作速度得到有效的提升。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同描述一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1为本发明实施例的切线装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的切线装置去掉外壳的结构示意图；

图3为本发明实施例的卷线组件的结构示意图；

图4为本发明实施例的线的走向示意图；

图5为本发明实施例的剪线工作示意图。

附图标记说明：1底箱，11固定板，111阻尼转轮，112阻尼器，113导向圈；

2轮轴，21线轮，22测线传感器；

3卷线装置，31卷线组件，311卷线盘，312压板，313胶垫，32转动电机；

4装线装置，41伸缩驱动，42装线叉；

5取线装置，51支撑架，52取线主体，53夹爪；

6剪线装置；7控制器；8报警器；9外壳。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

如图1-5所示，本实施例提出的一种切线装置，包括：底箱1，固定板11垂直设置在底箱1上；轮轴2，固定在固定板11上，在轮轴2上安装线轮21；卷线装置3，可转动设置在固定板11上，将线轮21的线头固定在卷线装置3上，卷线装置3转动进行卷线；装线装置4，固定在固定板11上，装线装置4将卷线装置3上的线移动至取线装置5上；取线装置5，固定在底箱1上，将装线装置4移动的线进行抓取；剪线装置6，固定在底箱1上，位于取线装置5的一侧，装线装置4将卷线装置3上的线移动至取线装置5，剪线装置6将线剪断；控制器7，与卷线装置3、装线装置4和剪线装置6电连接，控制各个电连接装置的运行完成剪线过程。

在上述方案中，线为柔性线，可以是棉线、丝线、纤维线等。轮轴2通过轴承固定在固定板11上，在轮轴2的一端可以安装线轮21，装好线轮21后利用把手将线轮21进行固定，线轮21可以在轮轴2上转动来进行放线。在轮轴2的一端安装有阻尼转轮111，在阻尼转轮111上安装线轮21，轮轴2的另一端位于固定板11的另一面，在轮轴2的另一端安装阻尼器112，通过调整阻尼器112可以调整线轮21旋转时的摩擦阻力的大小。

然后，将线轮21上的线头固定在卷线装置3上，控制器7控制卷线装置3转动预定的角度后，再控制装线装置4夹持卷线装置3上的线移动至取线装置5上，取线装置5将线抓取固定。

最后，控制器7控制剪线装置6将线剪断，这样就可以将取线装置5取走，控制装线装置4和剪线装置6复位，完成一次剪切线的过程。

不断重复上述过程，能够剪切多段等间距的线。

其中，装线装置4、线、取线装置5和剪线装置6的轴线在一个平面内。控制器为plc控制器，可以设置在底箱内，或者设置在整个装置的外面(例如，厂房外的配电室，或者办公室)。

通过上述方案，整个剪线的过程无需人工参与，每段等间距的线之间的长度误差较小，能够提高线的剪切精度，并且还能够使得工作速度得到有效的提升。

在具体实施例中，卷线装置3包括：卷线组件31和转动电机32；卷线组件31与转动电机32的输出轴连接，并分别设置在固定板11的两侧，转动电机32与控制器7电连接，将线轮21的线头固定在卷线组件31上，控制器7控制转动电机32带动卷线组件31转动预定角度。

在上述方案中，卷线组件31与轮轴2设置在固定板11的同一侧，将线头固定在卷线组件31上之后，控制器7控制转动电机32转动预定角度，其中预定角度可以根据用户的需要线的长度进行设定。

另外，控制器7控制装线装置4将线移动至取线装置5时，线头就会在装线装置4的推力作用下从卷线组件31上脱落，当剪线装置6进行剪切后，就会形成新的线头固定在卷线组件31上。

在具体实施例中，卷线组件31包括：卷线盘311、压板312和胶垫313；卷线盘311包括卷线轴和多个棱柱，卷线轴与转动电机32的输出轴连接，棱柱均匀固定在卷线轴上；压板312固定在棱柱的顶端；胶垫313，设置在压板312和棱柱之间，线轮21的线头固定在胶垫313内。

在上述方案中，棱柱与卷线轴是一体成型的，棱柱的数量为至少三个，将线轮21的线头固定在距离最近的一个棱柱的胶垫313内，这样由于胶垫313的摩擦力就会将线头固定，进而在转动电机32的带动下载棱柱顶端卷线。卷线转动时，由于转动产生的拉力，线会被挤压至各个棱柱上的胶垫313内。当卷线轴转动预定角度后，转动电机32停止工作，装线装置4会携带线将线推送至取线装置5上，此时，线头就会从胶垫313上脱落。当剪线装置6剪断线之后，就会形成新的线头。该新的线头被挤压在下一个棱柱上的胶垫313内，这样当装线装置4和剪线装置6复位后，就可进行下一轮的剪线操作。

如此反复，直至剪切到用户需要的等间距线的数量。

在具体实施例中，装线装置4包括：伸缩驱动41和两个装线叉42；伸缩驱动41，与控制器7电连接并固定在固定板11上，伸缩驱动41上设有两个活塞杆，两个活塞杆上设有连接板，两个装线叉42固定在连接板上。

在上述方案中，伸缩驱动41选用双轴气缸，气缸部分通过螺钉固定设置在固定板11的另一侧，两个活塞杆穿过固定板11上的孔，与连接板相连，两个装线叉42固定在连接板上。

其中两个装线叉42为“y”型叉，当卷线装置3转动到对应预定角度后，气缸启动通过两个活塞杆拖动两个“y”型叉，叉住两个棱柱之间的线并推动至取线装置5上，此时，线头就会从棱柱的胶垫313上脱落。然后按照上述描述过程进行剪线。

通过上述方案，使得装线装置4能够更加准确的将线推送至取线装置5上。

在具体实施例中，取线装置5包括：支撑架51、取线主体52和夹爪53，支撑架51固定在底箱1上，取线主体52设置在支撑架51上，夹爪53设置在取线主体52靠近装线装置4的一侧。

在上述方案中，取线主体52为取线盒，该取线盒为圆形，支撑架51包括至少三个支撑脚，支撑脚固定在底箱1上。当控制器7控制装线装置4将卷线装置3上的推送至取线盒的夹爪53上，夹爪53就会将线夹住。然后控制器7控制剪线装置6将夹爪53和卷线装置3之间的线剪断。这样取线盒就会携带预定长度的线，可以利用其它抓取设备将取线盒取走。

在具体实施例中，剪线装置6为气动剪刀，气动剪刀与控制器7电连接；气动剪刀固定在底箱1上，控制器7控制装线装置4将卷线装置3上的线移动至取线装置5上，气动剪刀夹住线，控制气动剪刀闭合将线剪断。

在上述方案中，还可以在气动剪刀下方安装位移驱动，位移驱动可以是伸缩气缸，可以带着气动剪刀进行位移，在控制器7控制装线装置4将卷线装置3上的线移动至取线装置5上，控制器7控制位移驱动启动带动气动剪刀至夹爪53和卷线装置3之间的线的下方，然后再控制气动剪刀闭合将线剪断。

通过上述方案，能够自动实现剪线的过程无需人工操作，方便快捷。

在具体实施例中，切线装置还包括：与控制器7电连接的测线传感器22和报警器8；测线传感器22，设置在轮轴2上，测线传感器22检测线轮21的转动情况，若检测到线轮21不转动，则将不转动信号发送至控制器7；当控制器7接收到测线传感器22发来的不转动信号，则控制报警器8启动报警。

在上述方案中，测线传感器22为编码器，编码器能够检测轮轴2上的线轮21的转动情况，如果线轮21不转动了证明线轮21被卡住或者线轮21上已经没有线了，此时需要按照上述方式进行报警，提醒用户进行查看。若没有线了对线轮21进行更换，若线轮21被卡住了则对线轮21进行调整或者维修。

在具体实施例中，切线装置还包括：阻尼转轮111和阻尼器112，阻尼转轮111与阻尼器112连接，并分别设置在固定板11的两侧。

在上述方案中，将线头从线轮21上取下后先在阻尼转轮111上绕一圈，然后再固定在卷线装置3上。该阻尼转轮111的旋转时的摩擦阻力可以通过阻尼器112进行调节。其中，阻尼转轮111与轮轴2和卷线组件31均设置在固定板11的同一侧。

通过上述方案，能够增加卷线装置3转动过程中线的张力，使得线一直处于紧绷状态，不会出现松动的情况，避免了由于线的松动使得剪线的长度出现不均匀的情况。

在具体实施例中，在阻尼转轮111的两侧设有导向圈113，导向圈113固定在固定板11上。导向圈113用来对线的走向起到引导作用，避免走线过程中，线的位置出现偏移的情况。

在具体实施例中，切线装置还包括外壳9，外壳9固定在底箱1上，外壳9上与取线装置5对应的位置设有开口。外壳9用来保护内部的轮轴2、卷线装置3、装线装置4和剪线装置6，并且起到防尘的效果。另外为了方便取线装置5的取线，在对应处设置相应的开口，这样就可以将携带线的取线装置5取下。

通过本实施例的上述方案，用户将线轮21安装在轮轴2上固定，并将线轮21上的线头固定在卷线装置3上，然后，控制器7控制卷线装置3转动预定的角度后，控制装线装置4夹持卷线装置3上的线移动至取线装置5上，取线装置5将线抓取固定，控制器7控制剪线装置6将线剪断，然后控制器7控制装线装置4和剪线装置6复位，完成一次剪切线的过程，并重复上述过程，能够剪切多段等间距的线。这样，整个剪线的过程无需人工参与，每段等间距的线之间的长度误差较小，能够提高线的剪切精度，并且还能够使得工作速度得到有效的提升。

实施例2

本实施例所使用的线为棉线。

卷线组件31的中心设有轴孔，该轴孔与转动电机32的轴连接在一起，卷线组件31通过螺栓连接将其固定在固定板11的一侧。转动电机32通过法兰及螺栓固定在固定板11的另一侧。

卷线组件31的结构如图3所示，卷线盘311的各个棱柱绕卷线轴的圆心均匀分布，压板312通过螺栓将胶垫313压在中间，同时胶垫313与卷线盘311及压板312的接触面用胶粘接在一起。调整螺栓可调节压板312对胶垫313的压力，亦可调整棉线对胶垫313的摩擦力。

如图2所示，阻尼转轮111通过轴连接在固定板11上，棉线缠绕在阻尼转轮111上，阻尼转轮111与固定板11的连接的另一面装有阻尼器112，通过调整阻尼器112可调整阻尼转轮111旋转时的摩擦力。

如图4所示，阻尼转轮111两侧分别装有导向圈113，导向圈113通过轴及螺栓固定在固定板11上。棉线穿过导向圈113，导向圈113可对棉线起导向作用。

线轮21通过轴及轴承与固定板11连接，在轴的另一端装有阻尼器，阻尼器112的轴的伸出端与编码器(即，测线传感器22)连接。调整阻尼器同样可调整线轮21旋转时的摩擦力。

编码器的作用是检测线轮21是否转动。当线轮21旋转时，编码器检测到信号后将其传递给plc控制器7，plc控制器7可将其信号发给报警器8，人可以观测到切线装置正在工作。当转动电机32正在工作而编码器没有检测到线轮21的旋转信号时，plc控制器7将故障信号线短或线已用完发送给报警器8，提示人去查看故障原因。

气动剪刀是有剪刀与气爪两部分组成，气爪通过螺钉连接固定在底箱1上；装线装置4由双轴气缸与两个“y”型叉组成，两个“y”型叉固定在双轴气缸的活塞杆的连接板上。双轴气缸及“y”型叉穿过固定板11的孔口，通过螺钉与固定板11连接。

支撑架51通过螺钉固定在底箱1上，取线主体52放置在支撑架51上。

上述装线装置4、棉线、取线主体52及气动剪刀的轴线在一个平面内。

工作过程描述：

1、将线轮21安装就位后，用把手将其快速固定。棉线分别通过导向圈113、阻尼转轮111及卷线组件31后完成准备工作。

2、转动电机32旋转一定角度，棉线与装线装置4在平面后停止旋转，因为线轮21与阻尼转轮111都装有阻尼转轮111，此两者即可停止转动。

3、启动装线装置4的气缸，装线装置4将棉线推到取线装置5上。因棉线挤压在卷线组件31的胶垫313上，每个胶垫313都会对其施加压力，再加上线轮21与阻尼转轮111都装有阻尼轮，棉线的自由端一侧必定会脱落。

4、启动气动剪刀，剪断棉线的另一端，使其成为下一个自由端。

5、装线装置4和气动剪刀复位，取走取线主体52，完成一次切线工作。

重复上述2至5步骤即可实现连续等间距剪线工作。

综上所述，整个剪线的过程无需人工参与，每段等间距的线之间的长度误差较小，能够提高线的剪切精度，并且还能够使得工作速度得到有效的提升。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。