一种变螺距往复螺杆排线卷绕防两端凸肩的机构的制作方法

本发明涉及纺织化纤、金属线材、线缆加工领域，具体为一种变螺距往复螺杆排线卷绕防两端凸肩的机构。

背景技术：

1、在化纤长丝、金属丝、线缆等产品生产中，广泛使用往复螺杆（往复丝杆）实现导丝件往复横动，将丝材均匀卷绕在筒管上形成卷装。传统往复螺杆采用全杆统一的等螺距螺旋槽，螺杆转速恒定条件下，导丝件排线横动速度全程保持一致。

2、现有的线材卷绕装置，虽然解决了现有的，线材卷绕装置的问题，现有卷绕排线装置，虽可完成丝材往复排线卷绕作业，但未配置变螺距往复螺杆结构，无法借助机械结构自主调节卷绕筒管两端位置的排线移动速度。卷绕进行到筒管两端换向位置时，排线移动速度无法随换向动作自动降低，丝材抵达筒管两侧边缘依旧保持原有行进速度，丝材容易在筒管端部位置发生堆叠堆积，进而形成凸肩缺陷。端部堆积的丝材会进一步干扰后续层的排线走向，造成卷装端面凹凸不齐，容易出现丝材跳层、错位现象。该装置仅依靠控制系统做简单换向，缺少机械层面的速度补偿，换向瞬间排线运动节奏匹配度差，最终直接降低线材卷装的外观成型质量，也会对后续线材的放线使用造成不利影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有的线材卷绕装置，换向瞬间排线运动节奏匹配度差，最终直接降低线材卷装的外观成型质量的问题，而提出的一种变螺距往复螺杆排线卷绕防两端凸肩的机构。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变螺距往复螺杆排线卷绕防两端凸肩的机构，包括连接架和安装孔，所述连接架的内壁加工有安装孔，所述连接架的外壁与加固架固定连接，所述连接架的外壁通过螺栓与固定座螺纹连接，所述固定座的外壁安装有副伺服电机，所述加固架的内壁连接有缠绕机构。

3、此项设置：连接架作为整套排线卷绕机构的基础承载基体，连接架上开设多组安装孔，安装孔可以选用通孔或者沉头孔形式，便于使用螺栓将整机定位装配在卷绕设备机架上，加固架采用厚钢板焊接固定在连接架外侧，加固架和连接架之间还可以增设三角加强筋，大幅提升框架整体抗弯抗扭强度，避免长时间运行后框架发生轻微形变，保障各零部件同轴度与装配精度。

4、优选的，所述缠绕机构包括主轴，所述主轴的外壁与加固架转动连接，所述主轴的端部与内筒固定连接，所述内筒的外壁与缠绕筒相插接，所述内筒的外壁与内螺纹环螺纹连接。

5、此项设置：主轴通过两组滚动轴承转动支撑安装在加固架的内部，双轴承支撑结构可以降低主轴高速旋转时径向跳动，保证卷绕回转精度，主轴输出扭矩传递给内筒，内筒跟随主轴做同步回转运动，缠绕筒也就是卷绕筒管，直接采用插接方式套装在内筒外圆柱面上，拆装操作简便快速，内筒外圆加工外螺纹，旋入内螺纹环，内螺纹环端面压紧缠绕筒的端面，实现缠绕筒轴向定位锁紧，有效防止高速卷绕作业过程当中缠绕筒发生轴向窜动，当一批次卷绕生产全部完成之后，只需要拧下内螺纹环，就可以直接取下缠绕筒以及外部已经成型的丝材卷装，不需要拆卸其他传动零部件，更换空的缠绕筒即可继续下一批次生产，极大提升换筒作业效率，适配连续化工业生产。

6、优选的，所述固定座的内壁与连接轴转动连接，所述连接架的内壁连接有辅助机构。

7、此项设置：固定座内部装配轴承座，连接轴依靠轴承座实现旋转支撑，连接轴起到扭矩中间传递的作用，将副伺服电机输出的旋转动力平稳传递至往复螺杆，辅助机构是整套装置的排线横动核心单元，完整包含安装壳、变螺距往复螺杆、滑块、导丝件以及导向限位零部件，实现丝材的往复横向排线导向工作，依靠变螺距往复螺杆的机械特性，自动完成端部提速。

8、优选的，所述辅助机构包括安装壳，所述安装壳的内壁通过螺栓与连接架螺纹连接，所述安装壳的内壁与往复螺杆转动连接，所述往复螺杆的外壁与滑块滑动连接，所述滑块的内壁通过螺栓与导丝件固定连接，所述滑块的内壁安装有拨销。

9、此项设置：安装壳为往复螺杆提供两端转动支撑点位，安装壳两端位置装配深沟球轴承，让往复螺杆可以低阻力稳定旋转，安装壳整体采用螺栓锁紧在连接架上，检修时可以整体拆卸，本机构的往复螺杆为定制加工的变螺距往复螺杆，往复螺杆杆体上加工首尾互相连通的左旋螺旋槽与右旋螺旋槽，左旋螺旋槽与右旋螺旋槽在螺杆左右两个端头位置通过换向过渡槽平滑连通，往复螺杆沿轴向划分为中间工作段、左侧渐变螺距区、右侧渐变螺距区，中间工作段对应卷绕筒管中部主要卷绕区间，螺旋槽采用恒定不变的基础螺距p0，左侧渐变螺距区、右侧渐变螺距区分别对应卷绕筒管左右两端换向区域，渐变螺距区内部螺距从靠近中间工作段向螺杆换向端头方向连续平滑逐步增大，渐变螺距区最大螺距p1大于基础螺距p0，滑块内部设置拨销结构，拨销嵌入往复螺杆的螺旋槽内部，当副伺服电机带动往复螺杆恒定转速旋转，螺旋槽驱动拨销，进而带动滑块做轴向往复直线横动，滑块上通过螺栓固定导丝件，待卷绕的丝材穿过导丝件的过线孔完成导向，当拨销处在螺杆中间工作段，滑块与导丝件以基础横动速度v0完成中部排线作业，拨销随滑块进入左侧或者右侧渐变螺距区之后，在螺杆转速不变的前提下，因为螺距变大，滑块轴向移动速度自动升高，横动速度大于基础横动速度v0，导丝件带着丝材快速掠过筒管两端换向位置，减少丝圈在端部位置堆叠积累，渐变螺距区螺旋槽采用连续平滑过渡，螺距变化曲线可以选择线性渐变或者抛物线渐变，螺旋槽槽壁不存在突变台阶，保证拨销滑动过程顺滑，降低冲击、卡滞与零件磨损，渐变螺距区最大螺距p1取值为基础螺距p0的1.1-2倍，倍率过小提速效果不足，倍率过大又会造成端部排线过于稀疏出现跳丝不良现象，换向过渡槽和渐变螺距区末端光滑衔接，保证拨销顺畅完成旋向换向切换。导丝件采用螺栓和滑块刚性固定，拆装方便，可以根据不同丝材规格快速更换不同孔径、不同结构形式的导丝件，适配化纤长丝、金属微丝、线缆等多种不同规格线材。

10、优选的，所述安装壳的内壁通过螺栓与连接块螺纹连接，所述连接块的外壁与导板固定连接。

11、此项设置：连接块使用螺栓锁紧固定在安装壳侧壁，连接块作为过渡连接件，实现导板与安装壳之间稳固连接，导板采用整体厚钢板加工而成，导板平行布置在往复螺杆轴向侧面，导板作为直线导向基体，为滑块组件提供运动约束，防止滑块跟随往复螺杆产生周向旋转，保障滑块只能做纯粹的轴向直线往复运动。

12、优选的，所述导板的表面加工有滑槽，所述滑槽的内壁与u形件滑动连接。

13、此项设置：导板上加工出长条贯通式滑槽，滑槽的长度大于滑块整体往复横动总行程，u形件卡入滑槽内部，可以沿着滑槽自由做轴向滑动，滑槽对u形件起到严格限位，约束u形件只能沿滑槽长度方向移动，限制其余全部方向自由度，滑槽内壁可以做抛光处理，降低u形件往复滑动时的摩擦阻力，减少磨损，延长零部件使用寿命。

14、优选的，所述u形件的上端与导丝件固定连接。

15、此项设置：u形件上部和导丝件采用焊接或者螺栓紧固的方式实现刚性连接，u形件、导丝件、滑块三者形成联动整体，当往复螺杆驱动滑块进行轴向移动的时候，u形件同步跟随在滑槽内部滑动，依靠滑槽u形件的导向约束，完全消除滑块的周向转动趋势，让滑块和导丝件运行过程平稳，排线位置精度稳定，不会出现摆动、偏转，保障丝材排线整齐。

16、优选的，所述加固架的端部与安装框固定连接，所述安装框外壁与主伺服电机固定连接，所述主伺服电机的输出轴与主轴相插接。

17、此项设置：安装框焊接固定在加固架的端部位置，安装框为主伺服电机提供牢固的安装基座，主伺服电机是卷绕驱动电机，用于输出扭矩带动主轴、内筒以及缠绕筒旋转，实现丝材收卷，主伺服电机输出轴采用插接的方式和主轴对接传递扭矩，插接配合的传动结构，定位对中简单，拆装便捷，当电机需要维护检修的时候，可以直接拆卸电机，不需要拆解加固架、主轴轴承等其余零部件，降低设备维护工作量。

18、优选的，所述副伺服电机的端部与连接轴相插接，所述连接轴的端部与往复螺杆相插接。

19、此项设置：副伺服电机输出端插接连接轴，连接轴另一端同样采用插接结构对接变螺距往复螺杆，插接式扭矩传递结构拆装简单，当生产工艺发生变化，需要调整螺距参数的时候，可以直接拆卸取出往复螺杆，更换不同渐变螺距参数规格的往复螺杆零件，以此适配不同材质、不同直径丝材的防凸肩工艺需求，不需要改动电机、电控程序，仅仅更换螺杆机械零件即可完成工艺调整，对操作人员技术门槛要求低，车间普通维修人员就可以完成零件替换作业。

20、本发明提出的一种变螺距往复螺杆排线卷绕防两端凸肩的机构，有益效果在于：通过变螺距往复螺杆来防卷装两端凸肩，副伺服电机驱动往复螺杆定速旋转，拨销带动滑块与导丝件往复横动，导板的滑槽配合u形件进行导向，避免滑块偏转，往复螺杆两侧渐变螺距区螺距增大，使滑块到达筒管两端时自动提速，缩短丝条停留时间，减少丝圈堆叠，缠绕机构的内螺纹环锁紧缠绕筒，防止卷绕窜动，连接架搭配加固架提升整机刚度，卷装成型质量好。