一种剥皮校直切断机构的制作方法

[0001]
本发明属于线材切断技术领域，具体涉及一种剥皮校直切断机构。


背景技术：

[0002]
现有铝丝、铜丝等线材经拉拔之后，线材表面存有油污、缺陷，现有技术中常采用的酸性清洗方式将油污进行清除，但是随着环保方面的需求，酸性清洗难以满足市场和企业需求，也有采用剥皮刀具将线材表面一层剥皮达到清洗的目的。
[0003]
但是现有的剥皮刀具由于结构上的缺陷，如专利申请号为201310231928.6，公开了一种全自动直条焊丝加工生产线，包括沿水平方向依次间隔排列设置的放线机、轮式校直器、压缩刮削单元、牵引卷筒、送丝校直系统、飞剪压号机。本发明优点在于实现对金属直条焊丝刮削、矫直、切断、打号连续加工。送丝校直系统采取两组送丝机构，中间设置压轮校直机构，使得矫校直金属直条焊丝时刻保持直线状态。送丝机构采用上、下两个同步履带通过设置在下滑板上的动力气缸气动开合形式，丝条压紧部位采用两排同步压轮靠同步履带压紧，增大了与丝条的接触面积大，更有利于保持丝条的线性特征。同步履带夹紧送丝，减少了丝条表面的划伤，有效的保证了丝表条面的品质，同时省去了丝条后续清洗、抛光工序。为在使用时，线材剥皮过程中容易出现偏剥或者剥皮不干净的现象，同时剥皮机与切断机为两个单独的机械，直接将线材从剥皮机直接进入切断机，剥皮机与切断机之间难以匹配速度，造成线材损伤或者断线等问题，结构不合理，使用可靠度较低；且现有的设备传动机构采用了开放式齿轮机构，齿轮磨损较快，寿命较低，皮带磨损较快，设备电器控制自动化程度低，给人们带来了困扰，为此研究一种剥皮校直切断机构是必要的。


技术实现要素：

[0004]
针对现有设备存在的缺陷和问题，本发明提供一种剥皮校直切断机构，有效的解决了现有设备中存在的剥皮机内容易出现偏剥、剥皮不干净，剥皮机构与切断打号机构之间速度和张力难以匹配，致使线材损伤的问题。
[0005]
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种剥皮校直切断机构，包括放线机组、剥皮机构、张力调整机构、切断打号机构和收集箱；所述剥皮机构包括进线稳丝装置、剥皮刀架、牵引机组和集屑箱；所述进线稳丝装置包括水平稳丝辊组和竖直稳丝辊组，剥皮刀架内设置有拉丝模具和剥皮模具，线材从放线机组上引出后依次经水平稳丝辊组、竖直稳丝辊组、拉丝模具、剥皮模具和牵引机组，在牵引机组的牵引下完成剥皮作业，剥落的线材表皮落入剥皮刀具底部的集屑箱内；所述张力调整机构设置在剥皮机构和切断打号机构之间，用于对剥皮机构和切断打号机构之间的线材进行张力和速度调节，所述张力调整机构包括调节轮、检测块和检测模块，所述调节轮与驱动结构传动连接，在驱动结构的驱动下对线材的张力进行调节，检测块与调节轮对应连接，并反应调节轮的位移量，检测模块与检测块对应设置并检测块的位移量；所述切断打号机构包括前皮带推送机组、校直机组、后皮带推送机组和切断打号机组，线材依次经前皮带推送机组、校直机组和皮带推送机组后进入
切断打号机组；所述切断打号机组包括前定位夹具、两个刀盘、切断刀、压号块和后定位夹具，两个刀盘沿竖向对称设置，两个刀盘的对称点上设置有对应的切断刀和压号块；前定位夹具和后定位夹具分别设置在两切断辊的前后两侧，使线材始终沿水平方向处于两刀盘的中部；线材经定位孔进入两刀盘之间，随着两刀盘的转动，两刀盘上的切断刀和压号块循环性的咬合实现线材的切断和打号，切断后的线材经输送辊送入收集箱上。
[0006]
进一步的，所述调节轮的上部设置有上固定轮，线材迂回卷绕在上固定轮和调节轮上，调节轮的轮轴套装在调节座板上，调节座板的两侧和中部分别对应设置有定位滑杆和调节气缸，从而调节轮能被调节气缸上下驱动产生稳定的工作张力，检测模块为位移传感器，位移传感器设置在调节座板的侧面，检测块设置在调节座板和位移传感器之间，检测块用于将下导轮组的位移量经过传感器转换为电信号，然后将电信号值反馈给plc与基准数值对比之后，并反向控制前后设备速度相一致。
[0007]
进一步的，所述调节轮背面设置有驱动摆杆，所述驱动结构为气缸，气缸的缸体和杆体分别铰接在驱动摆杆和固定座上，从而气缸能驱动调节轮转动，调节轮的正面固定有调节杆，调节杆的末端设置有导向轮，调节杆随着调节轮转动，改变导向轮支撑线材的点位，对线材的张紧度进行调节，检测模块为位移传感器，所述检测块设置在调节轮的背面，其外侧呈弧面，且外弧面的各点随着调节轮的转动相对位移传感器具有逐渐增大或者缩小的距离，位移传感器正对检测块并检测该位移量。
[0008]
进一步的，所述剥皮刀架的前端设置有柔性夹持单元，所述柔性夹持单元包括两底辊和一个调节辊，调节辊位于两底辊的上部中部形成了三角形状的柔性夹持单元，线材从调节辊和底辊之间通过。
[0009]
进一步的，所述剥皮模具位于前、后两拉丝模具之间并设置有一个或者多个，且每个剥皮模具均通过关节轴承安装于固定座的中心孔中，前端的拉丝模具直接固定在固定座内，后端的拉丝模具直接固定或者通过关节轴承安装在固定座内。
[0010]
进一步的，所述牵引机组包括电机、辊筒和分线轮，所述电机与辊筒传动连接，所述分线轮配置在辊筒的正下方。
[0011]
进一步的，所述前皮带推送机组和后皮带推送机组对称设置在校直机组的前后两侧，所述前皮带推送机组包括上推送机组、下推送机组和驱动电机；上推送机组和下推送机组沿水平方向对称设置，线材在上推送机组和下推送机组的夹持下输送，并且两推送机组的主动轮之间通过齿轮传动连接；前推送机组的主动轮与后推送机组的主动轮之间通过同步带传动连接，使前推送机组和后推送机组通过一个驱动电机同步驱动。
[0012]
进一步的，所述上推送机组包括主动轮、从动轮、支撑辊组和张紧辊；所述主动轮的轮轴上设置有驱动轮，驱动轮通过皮带与驱动电机传动连接，从动轮与主动轮之间通过皮带传动连接，支撑辊组和张紧辊分别位于上下两侧。
[0013]
本发明的有益效果：本发明针对现有技术中存在的缺陷，设置了放线机组、剥皮机构、张力调整机构和切断打号机构，其中放线机组可采用多种放线形式，比如工字轮放线（工字轮放线亦可分为主动或者被动放线形式两种），散把式放线，上提拉放线等，线材经水平稳丝辊组和竖直稳丝辊组进行调节后，使线材在进入剥皮阶段时具有稳定姿态，不会出现折弯的情形，保证线材能顺利进入拉丝模具，线材经过拉丝模具后进入剥皮模具内，在牵引机组的牵引下完成剥皮作业。
[0014]
线材经过剥皮作业后经张力调整机构进入切断打号机构，张力调整机构能够对线材进行张力和速度调节，使线材进入切断打号机构内时具有平稳的速度和张力，首先控制器检测前后两机构的输出速度和输入速度，当两者速度出现差值时，控制器检测该差值并适应性的调节张力调整机构的张力调节幅度，使两者之间的张力得到调节，然后调节前后设备的电机转速，使前后设备速度逐渐匹配。
[0015]
在切断打号机构内，线材首先经前皮带推送机组、校直机组和后皮带推送机组，本发明中前皮带推送机组和后皮带推送机组经同一个驱动电机同步驱动，前后两个皮带推送机组共用一个电机驱动动力，避免前后不同步和打滑的问题，每组皮带推送装置采用上下两根同步带夹持，线材受力面积大，不易打滑，表面不易损伤，在进行切断时，采用伺服电机驱动，经过减速机驱动轮式飞剪切断线材，轮式切断同时实现压号处理，上下两个刀盘分别配置切断刀和压号块各一个，切断刀实现切断功能，两个压号块实现线径与材质规格的压号。
[0016]
由此，本发明将剥皮机构和切断打号机构通过张力调整机构结合在一起，放线部分放线出来之后，线材被剥皮机的牵引部分牵引，剥皮处理之后，经过张力调整机构（张力调整机构用于匹配剥皮机构与切断机的皮带推送装置的速度与张力的匹配）进入切断机，切断机的皮带推送装置将线材推送进入切断打号部分，切断打号部分根据前面输入的plc信号驱动伺服电机给定的定长信号与速度信号，将线材切断压号处理。
附图说明
[0017]
图1为本发明的结构示意图。
[0018]
图2为本发明的俯视图。
[0019]
图3为剥皮机构的结构示意图。
[0020]
图4为图3的俯视图。
[0021]
图5为张力调整机构的结构示意图。
[0022]
图6为图5的侧视图。
[0023]
图7为图5的正视图。
[0024]
图8为图5的俯视图。
[0025]
图9为图5的仰视图。
[0026]
图10为切断打号机组的结构示意图。
[0027]
图11为图7的俯视图。
[0028]
图12为皮带推送机组的结构示意图。
[0029]
图13为图12的a-a向剖视图。
[0030]
图14为图12的b-b向剖视图。
[0031]
图15为图12的c-c向剖视图。
[0032]
图16为切断打号机组的结构示意图。
[0033]
图17为张力调节机构的另一种结构示意图。
[0034]
图18为张力调节机构的第三种结构示意图。
[0035]
图中的标号为：1为放线机组，2为进线稳丝装置，21为水平稳丝辊组，22为竖直稳丝辊组；3为剥皮刀架，31为拉丝模具，32为剥皮模具；4为牵引机组；5为张力调整机构，51为
线长度检测传感器，52为上固定轮，53为调节轮,54为调节气缸，55为调节座板，56为定位滑杆，57为位移传感器；58为导向轮，59为检测块；6为前皮带推送机组，7为校直机组；8为后皮带推送机组，81为主动轮，82为从动轮，83为皮带，84为张紧辊，85为支撑辊组，86为驱动轮；9为切断打号机组，91为刀盘，92为切断刀，93为压号块，94为前定位夹具，85为后定位夹具，10为收集箱，11为线材。
具体实施方式
[0036]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0037]
实施例1：本实施例提供了一种剥皮校直切断机构，主要用于有色金属直条丝，特别是铝合金焊丝的生产和切断，焊丝对于表面要求较高，现有的设备难以满足人们的要求，为此本实施例提供了一种剥皮校直切断机构，以保障焊丝在焊接过程中无杂质产生，确保焊接质量。
[0038]
如图1-2所示，一种剥皮校直切断机构包括放线机组1、剥皮机构、张力调整机构、切断打号机构和收集箱10；线材11经过放线之后，进入剥皮机将线材做剥皮表面处理，然后经过校直切断工序将线材剪切为定长产品，并在产品一段做压号标记处理；基本工序通过放线——剥皮——张力调整——切断打号——线材收集，实现将线材定长剪切和打号加工的功能，着重于先剥皮后切断的流程，而且在剥皮机与切断机之间配有张力调整机构的组成，以便于设备可以稳定可靠的工作。
[0039]
本实施例中，如图3-4所示，所述剥皮机构包括进线稳丝装置2、剥皮刀架3、牵引机组4和集屑箱；所述进线稳丝装置2包括水平稳丝辊组21和竖直稳丝辊组22，剥皮刀架3内设置有拉丝模具31和剥皮模具32，线材从放线机组1上引出后依次经水平稳丝辊组21、竖直稳丝辊组22、拉丝模具31、剥皮模具32和牵引机组4，如图1所示，所述剥皮模具位于前、后两拉丝模具之间并设置有一个或者多个，且每个剥皮模具均通过关节轴承安装于固定座的中心孔中，前端的拉丝模具直接固定在固定座内，后端的拉丝模具直接固定或者通过关节轴承安装在固定座内，线材在牵引机组4的牵引下完成剥皮作业，将线材表面剥掉，剥皮厚度约为0.03～0.05mm(根据线材粗细和表面质量而定，当表面缺陷较多时候可增加剥皮量)，剥落的线材表皮落入剥皮刀具底部的集屑箱内；剥皮刀具上还设置有冷却（水循环系统）和润滑系统（拉拨油系统），分别用于对剥皮刀具进行降温和润滑。
[0040]
本实施例中线材首先经过水平和竖直调整后进入剥皮刀具内,此处两个作用，一个是稳定线材避免放线机组1上面的线材的晃动造成后续工作中线材的抖动，其次是有粗略校直的作用，保证线材顺利进入剥皮刀具内，如图1所示水平稳丝辊组21和竖直稳丝辊组22均包括多个上压辊和下压辊，线材从上压辊和下压辊之间通过。
[0041]
所述牵引机组包括电机、辊筒和分线轮，所述电机与辊筒传动连接，所述分线轮配置在辊筒的正下方，作用是将辊筒上面的线材在牵引工作中横向分开，以便于保护线材不相互摩擦导致表面出现伤痕，避免线材之间的相互摩擦损伤。
[0042]
如图5-9所示，张力调整机构5设置在剥皮机构和切断打号机构之间，用于对剥皮机构和切断打号机构之间的线材进行张力和速度调节，本实施例中所述张力调整机构包括上固定轮52、下游动轮53、调节座板55、位移传感器57和调节气缸54，线材迂回卷绕在上固定轮52和下游动轮53上，且所述下游动轮53的轮轴套装在扁孔内并固定在调节座板55上，
调节座板55的两侧和中部分别对应设置有定位滑杆56和调节气缸54，从而使下游动轮能被调节气缸上下驱动，位移传感器57设置在调节座板55的侧面，对线材进行张力的调节，同时在张力调整机构5的入线口处设置有线长度检测传感器51，线长度检测传感器51用于测定线材的输送速度，并上传至plc控制器。
[0043]
在具体使用时，当前后两设备之间速度不一致，即速度出现差值，下游轮定会产生相应的升降位移量，检测块59根据升降位移量产生对应的变化，位移传感器可根据检测块的位移变化得到一个相应的电信号（电压或电流），控制系统将此信号上传至plc控制器，然后由plc控制器调节前端的剥皮机构的牵引机组和后端的切断打号机组的夹送驱动电机的速度，使两者的输送速度趋向一致。
[0044]
如图10-11所示，所述切断打号机构包括前皮带推送机组6、校直机组7、后皮带推送机组8和切断打号机组9，线材11依次经前皮带推送机组6、校直机组7和皮带推送机组8后进入切断打号机组9；校直机组7包括水平校直和竖直校直，对线材进行校直，校直器采用数字刻度式调节方式，有效提高线材的校直精度和可靠度，主要用于对线材进行校直，保障了线材的直线度，同时在后皮带推送机组8的前端设置有线长度检测传感器，用于对线材切断打号前的实际速度进行检测，并上传至plc控制器，为切断打号机组提供精准的速度信息。
[0045]
所述切断打号机组9包括前定位夹具94、两个刀盘91、切断刀92、压号块93和后定位夹具95，两个刀盘91沿竖向对称设置，两个刀盘的对称点上设置有对应的切断刀92和压号块93；前定位夹具94和后定位夹具95分别设置在两切断辊的前后两侧，使线材始终沿水平方向处于两刀盘的中部；线材经定位孔进入两个刀盘之间，随着两个刀盘的转动，两刀盘上的切断刀和压号块循环性的咬合实现线材的切断和打号，切断后的线材经输送辊落入收集箱上，切断采用伺服电机驱动，经过减速机驱动轮式飞剪切断线材，轮式切断同时实现压号处理，上下两个刀盘分别配置切断刀和压号块各一个，切断刀实现切断功能，两个压号块实现线径与材质规格的压号，且通过控制伺服电机的转速能对线材的切断长度进行控制。
[0046]
同时本发明采用plc程序控制，变频调速，触摸屏+按键式操控模式，可手动输入切断长度与切断数量，可在触摸屏输入剪切参数（包括线径、长度、速度等），实现连续自动化生产。
[0047]
由此，本实施例将剥皮机构和切断打号机构通过张力调整机构结合在一起，放线部分放线出来之后，线材被剥皮机的牵引部分牵引，剥皮处理之后，经过张力调整机构（张力调整机构用于匹配剥皮机与切断机的皮带推送装置的速度与张力的匹配）进入切断机，切断机的皮带推送装置将线材推送进入切断打号部分，切断打号部分根据前面输入的plc信号驱动伺服电机给定的定长信号与速度信号，将线材切断压号处理。
[0048]
实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施力对张力调整机构的结构进一步限定。
[0049]
如图17所示，所述张力调整机构设置在剥皮机构和切断打号机构之间，用于对剥皮机构和切断打号机构之间的线材进行张力和速度调节，所述张力调整机构包括调节轮53、检测块59和检测模块，所述调节轮53与驱动结构传动连接，在驱动结构的驱动下对线材的张力进行调节，检测块59与调节轮对应连接，并反应调节轮的位移量，检测模块与检测块对应设置并检测块的位移量；所述调节轮背面设置有驱动摆杆，所述驱动结构为气缸，气缸的缸体和杆体分别铰接在驱动摆杆和固定座上，从而气缸能驱动调节轮转动，调节轮的正
面固定有调节杆，调节杆的末端设置有导向轮，调节杆随着调节轮转动，改变导向轮支撑线材的点位，对线材的张紧度进行调节，检测模块为位移传感器57，所述检测块设置在调节轮53的背面，其外侧呈弧面，且外弧面的各点随着调节轮的转动相对位移传感器具有逐渐增大或者缩小的距离，位移传感器正对检测块并检测该位移量。
[0050]
或者如图18所示，张力调整结构包括调节轮53，调节轮53的背面设置有一体连接有检测块59，检测块59的底部呈弧形，且对应上设置有位移传感器57，调节轮的正面设置有驱动杆，驱动杆能被调节气缸驱动，并带动根部的调节轮转动和端部的导向轮58摆动，导向轮在摆动的过程中对线材的张紧度进行调节。
[0051]
本实施例中提供了另一种张力调整机构，通过改变导向轮的支撑点位，实现张力的调整，操作方便，气缸驱动稳定，安装方便，便于维护，检测模块还可以采用旋转编码器，旋转编码器通过与调节轮53啮合的方式采集调节轮53的旋转角度，进而根据旋转角度判断出调节轮的转动幅度，并换算出导向轮58的摆动幅度。
[0052]
实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对剥皮刀具的结构进一步限定。
[0053]
如图3-4所示，所述剥皮刀架的前端设置有柔性夹持单元，所述柔性夹持单元包括两底辊和一个调节辊，调节辊位于两底辊的上部，从而形成了等腰三角形状的柔性夹持单元，其中底辊起到支撑作用，调节辊压触在线材上方，柔性夹持单元是防止线材剥皮过程中产生颤抖的装置，剥皮过程中线材一旦发生颤抖了，会导致线材表面剥皮的不光亮，使线材表面出现伤痕。
[0054]
所述拉丝模具和剥皮模具均安装在固定座的入线端；所述剥皮模具外套装有关节轴承，剥皮模具通过关节轴承安装于固定座的中心孔中。本实施例中位于设备底板两端的固定座上分别安装拉丝模具，位于设备底板中部的固定座上分别安装剥皮模具，并且拉丝模具31、剥皮模具32均安装于相应的固定座的入线端。拉丝模具31、剥皮模具32外分别套装有固定套，拉丝模具外的固定套直接安装于固定座的中心孔中，剥皮模具的固定套外套装有关节轴承，剥皮模具通过关节轴承安装于固定座的中心孔中。在固定套的外端还设有模具压盖，模具压盖分别位于剥皮模具、拉丝模具的外端，对剥皮模具、拉丝模具进行限位固定防止其松脱。
[0055]
两个拉丝模具将线材拉成了一条基准线，有助于中间的剥皮模具对直线的线材表面顺利进行剥皮。其中，剥皮模具外的关节轴承会自动适应线材路径，以减小线材偏剥的程度来自动转动调节角度，有利于将剥皮模具的中心线与线材的中心线一致，当线材剥皮处理时发生了偏剥或者剥皮不干净的时候，可以通过关节轴承调整剥皮模具让剥皮模具微微发生角度变化，纠正偏剥现象，从而剥皮干净。
[0056]
实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对前皮带推送机组和后皮带推送机组的结构进一步说明。
[0057]
如图12-16所示，所述前皮带推送机组和后皮带推送机组对称设置在校正机组的前后两侧，所述后皮带推送机组包括上推送机组、下推送机组和驱动电机；上推送机组和下推送机组沿水平方向对称设置，并且两推送机组的主动轮之间通过齿轮传动连接；前推送机组的主动轮与后推送机组的主动轮之间通过同步带传动连接，使前推送机组和后推送机组通过一个驱动电机同步驱动。
[0058]
所述上推送机组包括主动轮81、从动轮82、支撑辊组85和张紧辊84；所述主动轮81的轮轴上设置有驱动轮86，驱动轮86通过皮带与驱动电机传动连接，从动轮与主动轮之间通过皮带传动连接，支撑辊组和张紧辊分别位于上下两侧，下推送机组与上推送机组结构基本相同，上推送机组和下推送机组的皮带面对面的配置，工作的时候就是两根皮带夹持着线材前进的，另外下皮带推送装置的中间部分，上部的支撑辊组和下面的张紧辊部分为一体式结构，本机构可被汽缸驱动升降，下降之后，上下两根皮带之间出现一个可以供穿线的间隙，便于穿线操作。
[0059]
本实施例中，前皮带推送机组和后皮带推送机组经同一个驱动电机同步驱动，两者能够保证相同的速度，避免前后不同步和打滑的问题，每组皮带推送装置采用上下两根同步带夹持，线材受力面积大，不易打滑，表面不易损伤。
[0060]
另外，现有的齿轮外置在环境中，长时间使用齿轮磨损大，为此，本实施例中下推送机组的主动轮和上推送机组的主动轮设置在密封箱内，即将齿轮放置于密封箱体之内，而且下面有润滑油了，在齿轮转动时能同时为两个齿轮上油，亦可避免灰尘污渍落入齿轮之间，延长齿轮工作寿命，如此可以保障设备稳定持久的工作寿命。

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