專利名稱：一種繞線機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及繞線機，具體涉及一種繞線機，其帶有放線單元，可從線軸退繞單端或多端的線材；以及纏繞單元，可將線材重新纏繞在一個或多個線軸上。
背景技術：
如已知道的，繞線機可將尺寸通常較大的輸線軸上的線材分配到較小的線軸上，線材然后用于后續(xù)制造工序。在放線單元，繞線通過下托滑輪從輸線軸退繞。下托滑輪通常是靜止的，其中心相對輸線軸。因此，當退繞時，線材可橫向移動，與下托滑輪形成不同角度。在某些情況下，尤其是在多端線材(由多個單線纏繞在一起形成)高速操作的情況下，橫向移動可導致不希望出現的交叉、重疊和扭彎，并可能導致斷裂。
克服這個問題所采取的方法是安裝滑輪，使滑輪可沿平行輸線軸的軸線自由滑動。該滑輪受到線的拉動，跟著線移動。這個方法不能完全令人滿意，因為拖拉滑輪產生的摩擦可導致故障和線材斷裂。因此，必須保證仔細纏繞線材(一般是多股線)于線軸上，防止出現扭結，纏繞缺陷等，這些問題可負面影響后面的加工工序。
已知的纏繞單元提供了纏繞機構，其中股線被位于待纏繞的線軸一端的夾具所夾持。一旦線端被夾持，線軸轉動使得線材纏繞到該線軸上。但是，這造成了所謂的“橋接效應”問題，受到線軸法蘭的張力的作用，在夾具和纏繞在線軸紆管(quill)的初始線匝之間延伸的部分線材會脫離紆管。從而，一些線匝纏繞在線材的突起部位，而不是直接纏繞在線軸的紆管上，造成繞組突起，給后續(xù)加工工序帶來麻煩?，F有技術的繞線機不能提供令人滿意的解決這個問題的方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一個目的是提供一種繞線機，其可解決上述問題，在高速操作時也可高效運行，并能防止退繞和纏繞線軸期間出現缺陷。
本發(fā)明提出一種繞線機，具有放線單元，可退繞來自輸線軸的單端或多端的線材；和導線機構，可引導來自輸線軸的退繞線材到放線單元的出口。所述導線機構設有電動支架，支架可沿移動軸線滑動并支承惰輪，來自輸線軸的退繞線材可纏繞在惰輪上；傳感器，可探測所述輸線軸和所述惰輪之間材料的傾斜度；和控制單元，利用傳感器提供的信號，控制支架的運動。根據本發(fā)明的繞線機使得線材可非常高效地從輸線軸退繞，即使在高速操作時也可防止出現缺陷和斷裂。
根據優(yōu)選實施例，本發(fā)明具有至少一個纏繞機構，用于纏繞線材到線軸上，所述纏繞機構包括夾具，可夾持股線，并可在線材纏繞到線軸上時保持股線。該繞線機的實施例還包括促動器，在線材纏繞到線軸時可，減少夾具作用到股線的夾持力，可采用小于初始夾持力的夾持力來保持所述線材。該實施例可防止纏繞單元出現故障，即使在線軸形成階段，特別地，排除了所謂“橋接效應”。


通過下面參考附圖對非限制性的實施例的詳細介紹，可對本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點有清楚的了解，附圖中圖1是根據本發(fā)明的繞線機的實施例的示意圖；圖2和圖3分別是圖1的繞線機的導線機構的實施例的部分剖開的頂視圖和側視圖；圖4是圖1的繞線機的纏繞機構的實施例的縱向截面圖。
具體實施例方式
圖1顯示了整個繞線機1，其包括放線單元2，用于退繞輸線軸4上的單端或多端的線材3(可是金屬的，但不一定是)；緩沖和補償單元5，和纏繞單元6，用于重新纏繞線材3到一個或多個最終線軸。放線單元2，緩沖和補償單元5，纏繞單元6沿材料3的路徑P順序設置。
放線單元2包括外殼10，其中安裝了可在特殊支承件11上轉動的輸線軸4，及馬達12和傳動機構13(已知的)，用于使輸線軸在可控轉速下轉動；以及導線機構15，用于引導從輸線軸退繞的線材3到外殼10的出口16，并朝向緩沖和補償單元5。
還參考圖2和圖3，導線機構15包括電動支架17，可由馬達19驅動沿引導件18滑動。引導件18穩(wěn)固地固定到外殼10的后面，面對輸線軸4，沿軸線A延伸，基本平行于輸線軸4的對稱中心線，形成支架17的移動軸線。引導件18包括棱柱體23，在棱柱體23的各個互相直交的面設置了一對軌道24，連接從支架17延伸的各滑動件25。馬達19設置在外殼10內，并連接到減速齒輪箱26。支架17連接到馬達19，通過正驅動帶27沿引導件18拖動，所用方式已為現有技術知道，為了簡化不再介紹和顯示。
直臂30從支架17傾斜地伸出，朝輸線軸4延伸，其基本正交于軸線A。臂30的連接端31鉸接到支架17，自由端支承惰輪33，從輸線軸4退繞的線材3可纏繞到惰輪上。臂30與支架17形成一體，可相對支架17轉動。在優(yōu)選實施例中，臂30與銷34整體形成，可自由轉動的銷插入支架17支承的座35，并基本正交與軸線A延伸，形成相對支架17的臂30的旋轉軸線。支架17設有輔助輪36，設置成與惰輪33對準，直接安裝到臂30的連接端31的上方。
導線機構15還包括傳感器40，用于檢測來自輸線軸4和惰輪33的線材的傾斜度；和控制單元14，利用傳感器40提供的信號來控制支架17的移動。在優(yōu)選實施例中，傳感器40設有角度位置傳感器，可檢測臂30相對支架17的傾斜度。例如，傳感器42可以是連接到臂30的連接端31的電位計(已知的)，用于檢測臂30相對軸線A的傾斜度。傳感器42因此支承于支架17，并連接到安裝于支架17的旋轉齒輪43。齒輪43與齒盤44(可以是半圓的)嚙合，盤連接到銷34的上端，與銷34以及臂30一起轉動。
控制單元14(已知的)作用于馬達19，控制支架17沿軸線A的移動，以便當線材3從輸線軸退繞時，保持臂30基本正交于支架17。放線單元3的各個元件之間的電連接出于簡化未在圖中顯示?？刂茊卧?4，傳感器42，和馬達19之間的功能連接在圖2中示意地顯示。
再參考圖1，緩沖和補償單元5是公知的，為了簡化不再詳細介紹。一般地，緩沖和補償單元5具有多個受到支承件48支承的滑輪47，從輸線軸4離開的線材3的線或線束49纏繞在滑輪?；喗M47之間的距離可變化，以便調節(jié)放線單元2的工作速度到纏繞單元6的工作速度。
纏繞單元6設有外殼51和多個線軸纏繞機構52，可纏繞線材3的各線或線束49(來自緩沖和補償單元5)于各個線軸53。線軸53從輸入器拉出，通過可移動的支架(已知的未在圖中顯示)支承于各個纏繞機構52。
如圖4所示，各纏繞機構52具有旋轉錠子55，圍繞旋轉軸線R受到外殼51的支承，并以未顯示的已知方式連接到馬達，還設有固定到外殼51的套管56，其中容納旋轉錠子55；以及夾具57，其位于套管56的自由端，并設有支承件58，用于待纏繞的空線軸53。
夾具57設有移動件61，當閉合時，可與配對件62結合。移動件61和其配對件62形成夾具57的兩個爪，可沿軸線R相對滑動，壓緊位于移動件61和配對件62之間的線材3(單線或線束49)的端部63，以便線材3纏繞到線軸53時保持端部63。靜止時，通過復位彈簧64的作用，移動件61可保持脫離配對件62。
套管56內部設置了基本為圓柱形的座65，其中容納旋轉錠子55，座支承于軸承66。套管56安裝到框架67，框架固定到外殼51。
移動件61包括兩個管狀可伸縮件71，72，沿徑向一個安裝到另一個內，互相連接到一起，并可沿軸線R一個在另一個內滑動。管狀伸縮件71徑向安裝到套管56的外側，可沿軸線R相對套管56滑動?？蚣?7支承機構73，以調節(jié)伸縮件71相對套管56的軸向移動。機構73設有小活塞74a，可在框架67形成的座內滑動，終止于制動蓋74b；和促動器74c(已知類型，在圖4中示意性顯示)。制動蓋74b可軸向對接位于大于伸縮件71的半徑處的法蘭75，使得伸縮件71具有預定的和可調節(jié)的軸向移動距離。伸縮件71通過插入兩個互相同心的O型圈76連接到套管56。伸縮件71于內徑處設置了肩部77，面對套管56的外側表面形成的肩部78，以便在兩個O型圈76之間形成環(huán)形腔79。腔79通過通道80連接到氣動促動器81(已知的在圖4中示意地顯示)。伸縮件71還具有圓柱形端部82，可容納可滑動的管狀伸縮件72。
伸縮件72從伸縮件71突出，沿軸向延伸，并具有部分83，其套插入伸縮件71的部分82；和環(huán)狀端部84，其沿軸向通過軸承85結合到部分83，并可繞部分83轉動。部分83受到彈簧促動器91的加載，促動器91包括多個平行的并沿部分83的端邊93圓周設置的彈簧92，彈簧位于伸縮件71的半徑以內的端邊93和止動件94之間。
伸縮件72可相對伸縮件71沿軸線R滑動，從收縮位置滑動到延伸位置。鎖定螺釘95，包括固定到伸縮件71的徑向銷，其容納于沿伸縮件72形成的平行于軸線R的長槽96，將伸縮件72相對伸縮件71的軸向移動距離限制于預定的數值。彈簧92傾向于移動伸縮件72離開伸縮件71，保持伸縮件72于延伸位置。
端部84具有基本平面的前表面98，可與配對件62的表面99配合。配對件62整體地連接到錠子55并可繞其轉動，其上設置了支承件58，用于進行纏繞的空線軸53，一旦線軸插入支承件58，可整體與支承件58一起轉動，從而與配對件62以及錠子55一起轉動。
促動器81受到控制單元100(已知的在圖1和圖4示意地顯示)的控制，控制器還指揮促動器74c。促動器81，91作用于夾具57，當線材3纏繞于線軸53時，可減少夾具57作用于股線63的夾持力，可用比初始夾持力小的夾持力保持股線63，可使得夾具57從初始操作條件，這時夾具用預定的夾持力保持股線63，轉換到第二操作條件，這時夾具57用比預定夾持力小的夾持力保持股線63。促動器81，91可以是任何現有技術已有的適當促動器，包括但不限于，氣動和彈簧加載的促動機構。
在本發(fā)明的非限制性的實施例中，促動器81，91分別作用于伸縮件71，72，可通過控制單元100來選擇性地促動，以分別施加初始和第二夾持力到股線63上。第二夾持力小于初始夾持力，但是具有非零的值，基本等于纏繞線材到線軸53時施加到股線63的力。
繞線機1的操作如下輸線軸4設置在放線單元2的外殼10。纏繞在輸線軸4上的一個或多個線材3的股線63位于惰輪33上，和位于導線機構15的輔助輪36上。線材然后在緩沖和補償單元5的滑輪47上通過，最終固定到各自纏繞機構52，受到各自夾具57的夾持。
線材3從輸線軸4退繞后，沿與輸線軸4的軸線平行的方向移動。臂30傾向于跟著移動，相對支架17傾斜。傳感器42檢測臂30相對支架17的角度位移，位移是線材3相對輸線軸4的傾斜的度量。傳感器42檢測到的信號輸送到控制單元41，控制移動支架17的馬達19，以保持臂30總是基本正交于軸線A。
至于纏繞單元6，操作人員將各股線63放置到夾具57的移動件61和配對件62之間?？刂茊卧?由操作人員促動)然后控制對氣動促動器81的促動，其作用于伸縮件71，并通過伸縮件72的插入，牢固地夾持伸縮件71相對配對件62。容腔79中的壓力流體實際上使得整個移動件61沿軸線R位移，使得夾具57進入操作狀態(tài)，這時夾具57用比較高的預定夾持力保持股線63。通過氣動促動器81的作用，伸縮件72基本相對配對件62加壓。控制單元100然后促動機構73，控制小活塞74a的前進，驅動制動蓋74b對接法蘭75。
然后開始對各線軸53進行纏繞。纏繞幾匝后線(或線束)49的開頭部分從夾具57拉伸并進行纏繞。這時，控制單元49自動控制夾具57的夾持力放松。為此，控制單元100釋放促動器81，其然后停止施加作用力于移動件61。由于復位彈簧64的作用，伸縮件71受到與法蘭75結合的制動蓋74b的阻擋。伸縮件72不再受到促動器81的驅動，而是受到彈簧92的推動，從而通過彈簧92的作用力即可保持與配對件62的對接。彈簧92的作用力小于促動器81施加的力，該力使得夾具57中的線材49可以滑動。通過這種方式，線材49在線軸的紆管53變平坦，不會突起。當線材49的整個初始部分處于形成的線繞組之下時，控制單元100再次促動促動器81，恢復初始夾持力，并保持直到纏繞過程結束，機構73縮回小活塞74a。
上面介紹的各個實施例可與其他的實施例組合，以便提供多種特征。此外，盡管前面介紹了許多本發(fā)明的裝置和方法的單獨的實施例，文中介紹的只是對本發(fā)明的原理的應用的說明。所屬領域的技術人員采用的其他設置、方法、改進和替換可認為并未脫離本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍只由所附權利要求來限定。
權利要求
1.一種繞線機，包括放線單元，可退繞輸線軸上的單端或多端的線材；導線機構，引導來自所述輸線軸的退繞線材到放線單元的出口，所述導線機構包括電動支架，所述支架可沿移動軸線滑動，并支承惰輪，來自輸線軸的退繞線材可纏繞在惰輪上；傳感器，可探測所述輸線軸和所述惰輪之間線材的傾斜度；控制單元，利用所述傳感器提供的信號，控制支架的運動。
2.如權利要求1所述的繞線機，其特征在于，所述惰輪安裝在臂上，臂集成到所述支架，可相對所述支架傾斜轉動，所述傳感器包括角度位置傳感器，可探測所述臂相對所述支架的傾斜度。
3.如權利要求2所述的繞線機，其特征在于，線材從線軸退繞時，所述控制單元控制所述支架沿移動軸線的移動，保持所述臂基本正交于移動軸線。
4.如權利要求3所述的繞線機，其特征在于，所述臂從所述支架基本正交于所述移動軸線懸臂狀延伸，其連接端鉸接于所述支架，自由端支承所述惰輪。
5.如權利要求4所述的繞線機，其特征在于，所述傳感器是連接所述臂的連接端的電位計，可檢測所述臂相對移動軸線的傾斜度。
6.一種繞線機，包括至少一個纏繞機構，用于纏繞線材于線軸，所述纏繞機構包括至少一個夾具，可夾持股線，并可在線材纏繞到線軸上時保持線材；至少一個促動器，在線材纏繞到線軸上時，可減少所述夾具作用于所述股線的夾持力，用小于初始夾持力的夾持力來保持線材。
7.如權利要求6所述的繞線機，其特征在于，所述促動器作用于夾具，使得所述夾具從初始操作狀態(tài)，這時所述夾具用預定夾持力保持股線；轉換到第二操作狀態(tài)，這時所述夾具用小于預定夾持力的夾持力保持股線。
8.如權利要求7所述的繞線機，其特征在于，所述纏繞機構包括可選擇促動的第一和第二促動器，以施加初始和第二夾持力于所述線材，其中第二夾持力小于初始夾持力。
9.如權利要求8所述的繞線機，其特征在于，所述第二夾持力的值不為零，基本等于纏繞線材到線軸時施加到股線的力。
10.如前面權利要求6到9中任一項所述的繞線機，其特征在于，所述夾持機構包括移動件，當閉合時與配對件結合夾持位于移動件和配對件之間的股線，所述移動件包括相連的第一和第二件，可沿軸線相對滑動，所述第一和第二促動器分別作用于第一和第二件。
11.如權利要求10所述的繞線機，其特征在于，所述第一促動器是氣動促動器，所述第二促動器是彈簧加載促動器。
12.如權利要求10或11所述的繞線機，其特征在于，所述第二件從第一件沿軸向懸臂延伸，具有可與配對件結合的對接表面；所述第一促動器作用于所述第一件，通過所述第二件的插入，可以牢固地使所述第一件相對所述配對件。
13.如權利要求12所述的繞線機，其特征在于，所述第二件相對第一件在收縮位置和延伸位置之間滑動預定的移動距離，第二件受到位于第一和第二件之間的彈性機構的推動，可保持位于所述延伸位置。
14.如權利要求10到13中任一項所述的繞線機，其特征在于，所述第一件支承于框架，可沿軸線相對框架移動，所述纏繞機構包括調節(jié)所述第一件相對框架軸向移動距離的機構，使得所述第一件具有預定的和可調節(jié)的軸向移動距離。
15.如權利要求6到14中任一項所述的繞線機，其特征在于，所述促動器受到控制單元的控制。
16.一種放線單元，用于輸線軸上單端或多端的線材，包括輸線軸支承機構和導線機構，引導來自輸線軸的退繞線材到放線單元的出口，所述導線機構包括電動支架，可沿軸線滑動，并支承惰輪，來自輸線軸的退繞線材料可纏繞在惰輪上；傳感器，可檢測所述輸線軸和所述惰輪之間線材的傾斜度；控制單元，可利用所述傳感器提供的信號，控制支架的移動。
17.一種纏繞機構，用于纏繞線材于線軸上，其包括夾具，可夾持股線，在線材纏繞于線軸期間保持股線，和促動器，可在纏繞線材于線軸期間，減少夾具作用于股線的夾持力，用小于初始夾持力的夾持力保持所述股線。
全文摘要
一種繞線機(1)，其帶有放線單元(2)，可退繞單端或多端型線材(3)；輸線軸(4)和纏繞單元(6)，其可將線材重新纏繞到一個或多個線軸(53)。放線單元(2)連接到導線機構(15)，其設有電動支架(17)，支架可沿移動軸線(A)滑動；并設有可相對支架轉動的臂(30)，其上設有惰輪(33)，從輸線軸退繞的線材可纏繞在惰輪上。角度位置傳感器(42)可探測臂(30)相對支架(17)的傾斜度?？刂茊卧?41)利用傳感器(42)提供的信號控制支架(17)的運動。纏繞單元(6)具有至少一個纏繞機構(52)，其上設置了可夾持線材(63)端部的夾具(57)；和促動器(81，91)，可減少纏繞期間夾具(57)的夾持力。
文檔編號B65H57/28GK1819963SQ200480019194
公開日2006年8月16日 申請日期2004年5月10日 優(yōu)先權日2003年5月9日
發(fā)明者L·雷戴利 申請人:沃德韋爾編織機器公司