[实用新型]拉丝缠绕机系统

说明书

技术领域

本实用新型属于针对金属减振器生产的机械设计领域，具体涉及一种自动化拉丝缠绕机系统。

背景技术

金属减振器是为了解决高温、低温、高压、高真空及剧烈振动等环境下的阻尼、减振、过滤、密封、热传导等问题研制开发出的金属橡胶构件，广泛应用于航空航天领域。金属减振器的生产工艺非常特殊，整个生产过程非常复杂，现阶段有很多项工艺流程仍为手工操作，例如按一定比例拉伸弹簧和将拉伸后的弹簧按一定模式缠绕。手工参与生产有很多缺点：(1)生产效率低；(2)容易出现废品；(3)产品的一致性与均匀性很难保证。为了满足大批量生产的要求以及进一步提高产品质量，迫切需要研究相关设备逐步取代手工操作，实现机器自动化生产。

近些年来，为了实现金属减振器的自动化生产，国内外开展了多项研究，并取得了多项成果；但是由于生产工艺的特殊性，许多问题仍然没有解决。国内某大学曾研发出一种螺旋卷定螺距拉伸装置，它利用两个滚轮速度差的原理来实现按一定比例将弹簧拉伸，但与后续工艺不能衔接，后续的缠绕工艺仍然为手工操作。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一套自动化的拉丝缠绕机系统。

实现本实用新型目的的技术方案：一种拉丝缠绕机系统包括：拉丝机构、缠绕机构和自动控制系统。拉丝机构包括伺服电机、丝杆、导轨和摆线装置。伺服电机与丝杆连接，摆线装置通过其底部的螺纹通孔与丝杆连接。在拉丝机构的附近设有缠绕机构，缠绕机构包括伺服电机、夹具和导轨。伺服电机由支座支撑并与主动卡具连接，主动卡具的卡槽内插着主动板。主动板和与之对应的从动板之间设有“梯形”夹具。从动板另一端有一锥形轴，其轴处于从动卡具的中心线上的凹槽内，并可在其内转动。从动卡具的另一端通过轴承与底部设有“工形”滑槽的从动支座连接，从动支座通过其底部的“工形”滑槽与导轨连接，并可以沿着导轨移动，通过从动支座上的定位螺钉固定其位置。自动控制系统通过导线分别与伺服电机相连。自动控制系统经过计算机编程后的PLC主控单位发高速脉冲信号给伺服电机的驱动器，控制电机的转速；PLC控制单位设有启动、停止、继续和复位功能。

上述的摆线装置包括“L”形的长摇臂、下端盖、垫片和轴。“L”形长摇臂的竖直臂上开有一个阶梯形通孔，在通孔半径较小的处放置一个半径稍大、中心开有校准孔的垫片，并用上端盖压紧垫片，通过螺钉固定。长摇臂处于水平位置的长臂与轴连接，轴通过轴承与轴承支座连接，长摇臂可以轴转动；轴承支座的下部设有螺纹通孔。

上述的夹具包括夹具梁、支撑轴和支撑杆，夹具梁为一对双层长杆，两层之间有一定的间隙，夹具梁的两端开有半圆形凹槽，支撑杆的两端处于夹具梁的双层间隙内并通过均匀分布在夹具梁上的支撑轴连接，呈“梯子”状的工装结构，夹具梁通过支撑杆可以相对搓动。

上述的垫片的材料为高速工具钢W12Cr4V5Co5。

上述的PLC主控单位与触摸屏控制面板无缝连接，触摸屏控制面板上可显示和设置伺服电机的转速、摆线装置的启动位置，执行启动、停止、继续和复位命令。

本实用新型的有益效果：本套系统利用特殊小孔拉伸和PLC工业控制技术可以将弹簧拉伸与缠绕两项工艺流程同时由手工操作变为机器自动化，并将这两步有效衔接起来。某金属减振器生产车间已经利用本套设备生产产品，并由振动试验室进行了性能检验，结果表明，本套设备在提高工作效率的同时，较大程度提高了金属减振器产品的一致性和均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的一种拉丝缠绕机系统总体结构示意图。

图2为摆线装置结构示意图。

图3为电机支座机构A-A向剖面图。

图4主动板俯视图。

图5为主动板主视图。

图6为主动板左视图。

图7为差动式夹具结构示意图。

图8为差动式夹具有错位差动时的结构示意。

图9为差动式夹具侧视图。

图10为从动支座结构示意图。

图11为从动支座B-B向剖面图。

图12为自动控制系统原理图。

图中：1-伺服电机；2-摆线装置；3-导轨；4-丝杆；5-工作台；6-伺服电机；7-支座；8-主动卡具；9-主动板；10-从动板；11-从动卡具；12-从动支座；13-导轨；14-支座；15-夹具；16-垫片；17-轴；18-长摇臂；19-螺母；20-下端盖；21-轴承；22-螺母；23-轴承座；24-上端盖；25-校准孔；26-轴承；27-电机支座；28-支撑轴；29-夹具梁；30-支撑杆；31-螺母；32-预装盖；33-轴承；34-螺钉；35-端盖。