CN102601274A

CN102601274A - 新型复合线锯缠绕设备

Info

Publication number: CN102601274A
Application number: CN2012100525299A
Authority: CN
Inventors: 姚春燕; 陈思源; 彭伟
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Priority date: 2012-03-02
Filing date: 2012-03-02
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-02
Also published as: CN102601274B

Abstract

本发明公开了一种新型复合线锯缠绕设备，包括设备机座、安装在所述设备机座两端的伺服电机、与所述伺服电机传动连接的放线轮和收线轮，还包括断线刀、第一张紧辘头、第二张紧辘头、第一导线管、第二导线管、浸胶槽、由同步带轮带动的绕线臂和控制器，所述的同步带轮与一伺服电机相连；所述伺服电机的控制端均与所述控制器连接；通过所述放线轮内线依次经过控制张力的第一张紧辘头、进行表面胶水涂覆的浸胶槽，进入所述绕线臂旋转缠绕；缠绕成型后的线锯再经过所述的第二张紧辘头绕到所述的收线轮上。本发明可以进行任意长度的线锯复合缠绕，外线缠绕间距可调，缠绕过程可控，内线本体与缠绕外线直径适用范围广。

Description

新型复合线锯缠绕设备

技术领域

本发明属于切割用线锯制造领域，具体涉及一种新型复合线锯缠绕设备。

背景技术

线切割过程是：线锯(钢丝)从放线轮出来，再在缠绕臂上多层缠绕，形成一排线网用于加工工件，同时通过张紧轮对线锯提供适当的张紧力，最后回到收线轮。切割时，工件向下进给，喷浆装置将浆料喷在线锯上，而线锯则按一定方向运动，将含有磨粒的磨浆带入切割区域，从而对工件材料产生切割作用，实现材料的去除加工。由于线锯(钢丝)表面光滑，磨浆中的磨粒难以随线锯进入切割区域，从而降低了切割效率。

现在已有的类似金属丝与金属丝的缠绕设备，主要集中在乐器用弦制造领域，如钢琴、吉他、提琴等。它们都具有弦丝，弦丝上缠绕有弦线。但由于乐器用弦本身均存在着弦丝长度有限的特点，其缠绕设备均为定长缠绕。缠绕时内线本体旋转，外线在确定范围内直线进给完成缠绕。单根弦丝缠绕开始直至完成，外线缠绕间隙无法设定，缠绕过程不可控，如图5示。此外，外层缠绕的弦线普遍采用较易缠绕的铜质材料制作，缠绕的弦线与本体直径较大，故缠绕后的弦线较粗。

发明内容

为了解决现有金属丝的缠绕设备只能进行定长缠绕，且存在的外线缠绕间隙无法设定、缠绕过程不可控问题，本发明提供一种可以进行连续缠绕，外线缠绕间距可调，缠绕过程可控，内线本体与缠绕外线直径适用范围广的新型复合线锯缠绕设备，即制作新型线锯用的新型复合线锯缠绕设备。该线锯表面通过缠绕金属丝形成表面微槽，由于线锯表面微槽的存在，切割过程中，便于携带更多的磨粒进入切割区域，从而提高线锯的切割效率。

本发明采用的技术方案是：

新型复合线锯缠绕设备，其特征在于：包括设备机座、安装在所述设备机座两端的伺服电机、与所述伺服电机传动连接的放线轮和收线轮，还包括断线刀、第一张紧辘头、第二张紧辘头、第一导线管、第二导线管、可拆卸式浸胶槽、由同步带轮带动的绕线臂和控制器，所述的同步带轮与一伺服电机相连；所述伺服电机的控制端均与所述控制器连接；通过所述放线轮内线依次经过控制张力的第一张紧辘头、进行表面胶水涂覆的浸胶槽，进入所述绕线臂旋转缠绕；缠绕成型后的线锯再经过所述的第二张紧辘头绕到所述的收线轮上；所述第一张紧辘头的出口端设有所述的第一导线管，所述第二张紧辘头的进口端设有所述的第二导线管；所述的断线刀设在所述放线轮和第一张紧辘头之间。

进一步，在所述的绕线臂和所述的第二导线管之间设有拓展面板，所述的拓展版上可安置其他部件，从而进一步提高设备的切割效率和切片质量。

本发明所述的可拆卸式浸胶槽在缠绕前先于内线表面均匀涂覆一层胶水，不仅可以减小外线弹簧钢丝缠绕在钢丝内线本体后存在的回弹效应，增加缠绕后的线锯强度，还可以填充内线本体与外线钢丝接触处可能产生的缝隙，使得磨粒在切割过程中不易渗入内线本体与外线钢丝接触处可能产生的缝隙中，从而延长线锯的使用寿命，很好地满足切割用线锯领域的技术要求。

本发明使用时，内线放线采用主动牵引方式，即由两端伺服电机带动放线轮与收线轮同时转动，牵引放线轮放线。放线轮与收线轮的速度由伺服电机的数字伺服控制器同步，内线的进给由用作张力控制的第一张紧辘头来调节，第一导线管在内线进给过程中起到保护和位置调整的作用，从而使放线过程张力维持恒定，进给过程平稳。内线在进入绕线臂缠绕前先经过浸胶槽，进行表面的胶水涂覆，增大缠绕结合强度。为保证内线表面涂层均匀，需保持浸胶槽中胶水的温度和压力恒定。内线经由胶水涂覆后，通过由同步带轮带动的绕线臂进行旋转缠绕，内线进给动作与外线缠绕动作协同进行。待缠绕的外线事先卷绕在绕线臂上，通过绕线臂上的放线导轮与外线扣跟随绕线臂一起旋转，从而保证外线在内线表面缠绕时的平稳供给。最后，缠绕成型后的线锯经由第二张紧辘头和第二导线管绕到收线轮上，当完成任意所需长度线锯的缠绕后，停止绕线，由断线刀完成自动压线与断线功能，线锯缠绕成功。

本发明缠绕过程中缠绕线径适用范围在内线直径为0.01-1mm，外线直径为0.01-1mm；缠绕过程中内线进给的张力松、紧信号采用张力传感器；传动部分采用高精度、转速恒定可调伺服电机，计数频率采用旋转编码器，所有传感器采集的控制信号，如速度、同步、张力、计数等送到控制器进行运算后发出脉冲信号与旋转编码器测量信号，进行自动控制。

本发明的内线进给速度为0-36m/min；内线进给张力为0-60N；外线缠绕速度为0-6000r/min；进给、缠绕速度不同，外线在内线表面缠绕的间距不同。定位精度0.1mm 重复定位精度≤0.2mm。

本发明的有益效果体现在：克服了现有缠绕设备存在的主要缺陷，可以进行任意长度的线锯复合缠绕，外线缠绕间距可调，缠绕过程可控，内线本体与缠绕外线直径适用范围广，且缠绕外线采用的是弹力较大的碳素弹簧钢丝。

附图说明

图1是本发明设备整体结构示意图。

图2是本发明张紧辘头结构示意图。

图3是本发明缠绕过程示意图。

图4是本发明浸胶槽结构及内线胶水涂覆过程。

图5是现有缠绕设备原理示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，新型复合线锯缠绕设备，包括设备机座13、安装在所述设备机座13两端的伺服电机7、与所述伺服电机7传动连接的放线轮1和收线轮12，还包括断线刀2、第一张紧辘头3、第二张紧辘头16、第一导线管4、第二导线管15、可拆卸式浸胶槽5、由同步带轮8带动的绕线臂9和控制器14，所述的同步带轮8与一伺服电机7相连；所述伺服电机7的控制端均与所述控制器14连接；通过所述放线轮1内线6依次经过控制张力的第一张紧辘头3、进行表面胶水涂覆的浸胶槽5，进入所述绕线臂9旋转缠绕；缠绕成型后的线锯再经过所述的第二张紧辘头16绕到所述的收线轮12上；所述第一张紧辘头3的出口端设有所述的第一导线管4，所述第二张紧辘头16的进口端设有所述的第二导线管15；所述的断线刀2设在所述放线轮1和第一张紧辘头3之间。

进一步，在所述的绕线臂9和所述的第二导线管15之间设有拓展面板11，所述的拓展板11上可安置其他部件，从而进一步改善设备。

本发明所述的可拆卸式浸胶槽5在缠绕前先于内线表面均匀涂覆一层胶水，不仅可以减小外线弹簧钢丝缠绕在钢丝内线本体后存在的回弹效应，增加缠绕后的线锯强度，还可以填充内线本体与外线钢丝接触处可能产生的缝隙，使得磨粒在切割过程中不易渗入内线本体与外线钢丝接触处可能产生的缝隙中，从而延长线锯的使用寿命，很好地满足切割用线锯领域的技术要求。

本发明所述的浸胶槽5如图4所示，胶水杯54、胶杯底座55、胶杯盖56、胶槽盖57和胶槽底座58均可拆卸，胶水杯54可更换；胶杯底座55内的胶水非事先加入，而是在胶水杯54内加入胶水后由胶杯壁上的导线孔51渗出，未涂胶的内线53从浸胶槽一侧直线进给，通过胶杯壁上的导线孔51进行涂胶，然后从另一侧出来的涂胶内线52进行缠绕。胶水由导线孔51渗出主要起到胶水的回收再利用及避免污染胶槽内壁的作用。

本发明使用时，内线6放线采用主动牵引方式，即由两端伺服电机7带动放线轮1与收线轮12同时转动，牵引放线轮1放线。放线轮1与收线轮12的速度由伺服电机7的数字伺服控制器14同步，内线6的进给由用作张力控制的第一张紧辘头3来调节，第一导线管4在内线6进给过程中起到保护和位置调整的作用，从而使放线过程张力维持恒定，进给过程平稳。内线6在进入绕线臂9缠绕前先经过浸胶槽5，进行表面的胶水涂覆，增大缠绕结合强度。为保证内线6表面涂层均匀，需保持浸胶槽5中胶水的温度和压力恒定。内线6经由胶水涂覆后，通过由同步带轮8带动的绕线臂9进行旋转缠绕，内线6进给动作与外线缠绕动作协同进行。待缠绕的外线10事先卷绕在绕线臂9上，通过绕线臂9上的放线导轮与外线扣跟随绕线臂一起旋转，从而保证外线10在内线6表面缠绕时的平稳供给。最后，缠绕成型后的线锯经由第二张紧辘头16和第二导线管15绕到收线轮12上，当完成任意所需长度线锯的缠绕后，停止绕线，由断线刀2完成自动压线与断线功能，线锯缠绕成功。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims

1.新型复合线锯缠绕设备，其特征在于：包括设备机座、安装在所述设备机座两端的伺服电机、与所述伺服电机传动连接的放线轮和收线轮，还包括断线刀、第一张紧辘头、第二张紧辘头、第一导线管、第二导线管、可拆卸式浸胶槽、由同步带轮带动的绕线臂和控制器，所述的同步带轮与一伺服电机相连；所述伺服电机的控制端均与所述控制器连接；通过所述放线轮内线依次经过控制张力的第一张紧辘头、进行表面胶水涂覆的浸胶槽，进入所述绕线臂旋转缠绕；缠绕成型后的线锯再经过所述的第二张紧辘头绕到所述的收线轮上；所述第一张紧辘头的出口端设有所述的第一导线管，所述第二张紧辘头的进口端设有所述的第二导线管；所述的断线刀设在所述放线轮和第一张紧辘头之间。

2.如权利要求1所述的新型复合线锯缠绕设备，其特征在于：在所述的绕线臂和所述的第二导线管之间设有拓展面板。