双头芯棒驱动机构及发热丝绕线机

技术领域

本发明涉及发热丝制造领域，特别涉及一种双头芯棒驱动机构及发热丝绕线机。

背景技术

螺旋形发热丝的绕制目前多是采用机械装置自动绕线，如申请人在先申请的专利号为“201920931415.9”、“201820785334.8”等中国专利均是针对自动绕线机进行展开，发热丝绕线机一般包括送线机构和绕线机构，其中绕线机构包括芯棒及用于驱动芯棒转的驱动机构，送线机构将发热丝送入至限位在芯棒的一端，通过转动芯棒将发热丝绕设在芯棒上，然后通过送线机构切断发热丝，并将绕制完成的发热丝推出芯棒即可完成发热丝的绕制，但是在传统的绕线机构中，芯棒一般采用单侧驱动旋转的方式进行转动驱动，对于绕制长度较大的发热丝，需要配置对应长度甚至更长的芯棒，采用单侧驱动时，极易出现芯棒转动驱动力不足的问题，卷绕精度较差，绕制效率低，若单纯的增加单侧的驱动力则会造成芯棒变形等问题，影响发热丝绕制的成功率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种双头芯棒驱动机构，可提高芯棒转动的驱动力。

本发明还提出一种发热丝绕线机，能够适用于较长发热丝的绕制。

根据本发明的第一方面实施例的双头芯棒驱动机构，包括：第一驱动机构、第二驱动机构，第一驱动机构包括第一转动驱动机构、能够由第一转动驱动机构带动转动的芯棒固定机构、能够带动芯棒固定机构沿芯棒的轴向方向移动的移动机构，芯棒固定机构用于固定芯棒的固定端；第二驱动机构包括第二转动驱动机构、能够由第二转动驱动机构带动转动的芯棒夹持机构，芯棒夹持机构能够夹持或松开芯棒的开放端。

根据本发明实施例的双头芯棒驱动机构，至少具有如下有益效果：工作时，芯棒的固定端固定在芯棒固定机构上，移动机构带动芯棒移动并插入至芯棒夹持机构，芯棒夹持机构夹持固定芯棒的开放端，第一转动驱动机构与第二转动驱动机构同步动作即可实现芯棒的双头驱动，提高芯棒转动的驱动力，提高发热丝绕制的效果。

在本发明的一些实施例中，第二驱动机构包括能够带动芯棒夹持机构偏离芯棒的开放端的偏移机构，以让出芯棒的开放端侧的轴向方向，方便。

在本发明的一些实施例中，还包括安装架，第一驱动机构包括滑动设置在安装架上的滑台，第一转动驱动机构固定安装在滑台上，芯棒固定机构连接至第一转动驱动机构，移动机构能够驱动滑台沿芯棒的轴向方向移动，以驱动芯棒固定机构及第一转动驱动机构沿芯棒的轴向移动，以将芯棒插入至芯棒夹持机构或从芯棒夹持机构拔出。

在本发明的一些实施例中，也可将第一转动驱动机构固定安装在安装架上，将芯棒固定机构固定在滑台上，芯棒固定机构和第一转动驱动机构之间通过可轴向位移的联轴器连接，通过移动机构可驱动芯棒固定机构沿芯棒的轴向移动，以将芯棒插入或至芯棒夹持机构或从芯棒夹持机构拔出。

在本发明的一些实施例中，移动机构包括推送机构，推送机构固定设置在安装架上并能够推动滑台靠近芯棒夹持机构移动，滑台与安装架之间设置有弹性复位装置，弹性复位装置能够为滑台提供远离芯棒夹持机构的弹性力,当需要将芯棒插入至芯棒夹持机构时，通过推送机构推动滑台靠近芯棒夹持机构移动，芯棒夹持机构夹紧芯棒的开放端后，推送机构后退，同时，弹性复位装置对滑台产生远离芯棒夹持机构的弹性力，从而拉紧芯棒且不易拉断芯棒，可提高卷绕的效果，并且在芯棒夹持机构松开芯棒的开放端时，能够自动拉出芯棒，机构合理可靠。

在本发明的一些实施例中，推送机构为推送气缸，安装架上固定安装有用于固定推送气缸的气缸安装座，通过推送气缸的活塞杆能够实现对滑台的推送。

在本发明的一些实施例中，气缸安装座或安装架上固定设置有导向柱，滑台上设置有与导向柱滑动配合的滑动孔，从而实现滑台的滑动设置，推送气缸的活塞杆能够顶压至滑台上，弹性复位装置为套设在导向柱上的复位弹簧，复位弹簧位于滑台与安装架之间，从而对滑台产生远离芯棒夹持机构的弹性力。

气缸安装座及推送气缸相对的配置有两组，分布在滑台两侧，以提高稳定性。

在本发明的一些实施例中，芯棒固定机构为能够夹持芯棒的固定端的夹爪装置，可通过手动或自动进行解锁。

在本发明的一些实施例中，还包括安装架，第二驱动机构包括固定安装至安装架上的安装台，安装台上滑动设置有升降台，偏移机构能够驱动升降台升降移动，第二转动驱动机构及芯棒夹持机构设置在升降台上，升降台能够移动至使芯棒夹持机构与芯棒的开放端对应，方便进行插接连接，或移动至使芯棒夹持机构避让出芯棒的轴向方向，以方便送出卷绕好的发热丝。

在本发明的一些实施例中，芯棒夹持机构包括套筒及夹持头，升降台或安装台设置有夹持头驱动机构，套筒转动设置在升降台上且其内部设置有内孔，夹持头滑动设置在内孔内，内孔一端为斜口结构，夹持头为弹性夹爪且外侧设置有与内孔的斜口结构推压配合的斜向推压结构，夹持头驱动机构能够驱动夹持头相对于套筒移动，以通过斜向推压结构和斜口结构的配合夹紧或松开位于夹持头内的芯棒，第二转动驱动机构能够驱动套筒和/或夹持头旋转，从而实现对芯棒的开放端的夹持或松开，并实现芯棒的开放端的转动驱动。

夹持头上设置有十字形的分裂槽，以形成四瓣可局部变形的夹持部，夹持头中部具有能够供芯棒端部插入夹持孔，斜向推压结构位于夹持部的外侧，当受斜口结构推压时，夹持部向内弯曲变形，收窄夹持孔，从而达到夹持芯棒的效果。

在本发明的一些实施例中，夹持头的端面设置有能够用于定位发热丝的定位销，发热丝能够被定为在定位销与芯棒之间，在芯棒旋转时，使发热丝自动绕设在芯棒上。

在本发明的一些实施例中，夹持头驱动机构为设置在安装台上的推压气缸，推压气缸的活塞杆能顶压至夹持头以驱动斜向推压结构与斜口结构分离，夹持头与套筒之间设置有弹性装置，弹性装置能够弹性推压夹持头与套筒相互靠近以使斜向推压结构与斜口结构相互挤压，工作时，推压气缸推动夹持头朝远离套筒的方向移动，使得夹持头张开，方便芯棒的端部插入，芯棒的端部插入后，推压气缸的活塞杆后移，夹持头能够对夹持头产生使其朝向靠近套筒的方向移动的弹性力，使斜向推压结构与斜口结构相互挤压，即可通过夹持头夹紧芯棒，机构稳定可靠，且不易夹到芯棒变形。

在本发明的一些实施例中，弹性装置为设置在夹持头与套筒之间的压缩弹簧，通过压缩弹簧对夹持头实现反向的弹性推动。

压缩弹簧位于内孔内并套在夹持头上，一端顶压在内孔的台阶位上，另一端顶压在夹持头的末端，从而产生使夹持头反向移动的弹性力。

在本发明的一些实施例中，第二转动驱动机构通过同步带传动机构连接至套筒，实现套筒的转动驱动。

在本发明的一些实施例中，偏移机构包括偏移气缸机构，偏移气缸机构固定在安装台上，偏移气缸机构的活塞杆连接至升降台，从而带动升降台升降移动。

在本发明的一些实施例中，还包括中部定位机构，中部定位机构能够定位位于第一驱动机构与第二驱动机构之间的芯棒，以减少芯棒的变形，提高发热丝绕设的效果。

在本发明的一些实施例中，还包括安装架，中部定位机构包括设置在安装架上的连接架及若干设置在连接架上的夹手，连接架沿芯棒的长度方向延伸，夹手上设置有两组可相对转动的夹持指，夹持指上设置与芯棒对应的凹位，夹持指闭合时，通过凹位可对芯棒进行定位并且不阻碍其转动，当绕线或推料需要避让时，张开夹持指即可。

根据本发明的第二方面实施例的发热丝绕线机，包括本发明上述第一方面任一实施例的双头芯棒驱动机构、及送线机构。

根据本发明实施例的发热丝绕线机，至少具有如下有益效果：通过采用双头驱动芯棒，可提高发热丝绕制的质量，并且能够适用于较长发热丝的绕制。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的发热丝绕线机的结构示意图；

图2为本发明实施例的双头芯棒驱动机构的结构示意图；

图3为本发明实施例的第一驱动机构的结构示意图；

图4为本发明实施例的第一驱动机构的俯视图；

图5为本发明实施例的第一驱动机构的结构分解图；

图6为本发明实施例的第二驱动机构的结构示意图；

图7为本发明实施例的第二驱动机构的截面示意图；

图8为本发明实施例的夹持头的结构示意图；

图9为图2中A部分的局部放大示意图。

附图标记：

第一驱动机构100、第一转动驱动机构110、芯棒固定机构120、移动机构130、滑台140、复位弹簧150、气缸安装座131、导向柱132、推送气缸133；

第二驱动机构200、第二转动驱动机构210、芯棒夹持机构220、偏移气缸机构231、安装台201、升降台202、套筒221、夹持头222、夹持孔222a、夹持部222b、内孔223、斜向推压结构224、推压气缸225、压缩弹簧226、定位销227；

中部定位机构300、连接架310、夹手320、夹持指321；

芯棒900、固定端901、开放端902、安装架910、送线机构920。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

如图2所示，根据本发明实施例的双头芯棒驱动机构，包括：第一驱动机构100、第二驱动机构200，第一驱动机构100包括第一转动驱动机构110、能够由第一转动驱动机构110带动转动的芯棒固定机构120、能够带动芯棒固定机构120沿芯棒900的轴向方向移动的移动机构130，芯棒固定机构120用于固定芯棒900的固定端901；第二驱动机构200包括第二转动驱动机构210、能够由第二转动驱动机构210带动转动的芯棒夹持机构220，芯棒夹持机构220能够夹持或松开芯棒900的开放端902。

工作时，芯棒900的固定端901固定在芯棒固定机构120上，移动机构130带动芯棒900移动并插入至芯棒夹持机构220，芯棒夹持机构220夹持固定芯棒900的开放端902，第一转动驱动机构110与第二转动驱动机构210同步动作即可实现芯棒的双头驱动，提高芯棒转动的驱动力，提高发热丝绕制的效果。

具体的，发热丝绕制完成后，芯棒夹持机构220松开芯棒900，芯棒900退出芯棒夹持机构220，使得芯棒900的开放端902无遮挡，以便于送出绕制完成的发热丝。

在本发明的一些实施例中，第二驱动机构200包括能够带动芯棒夹持机构220偏离芯棒900的开放端902的偏移机构，以让出芯棒900的开放端902侧的轴向方向，方便。

如图3、图4、图5所示，在本发明的一些实施例中，还包括安装架910，第一驱动机构100包括滑动设置在安装架910上的滑台140，第一转动驱动机构110固定安装在滑台140上，芯棒固定机构120连接至第一转动驱动机构110，移动机构130能够驱动滑台140沿芯棒900的轴向方向移动，以驱动芯棒固定机构120及第一转动驱动机构110沿芯棒900的轴向移动，以将芯棒900插入至芯棒夹持机构220或从芯棒夹持机构220拔出。

可以想到的是，在本发明的一些实施例中，也可将第一转动驱动机构110固定安装在安装架910上，将芯棒固定机构120固定在滑台140上，芯棒固定机构120和第一转动驱动机构110之间通过可轴向位移的联轴器连接，通过移动机构130可驱动芯棒固定机构120沿芯棒900的轴向移动，以将芯棒900插入或至芯棒夹持机构220或从芯棒夹持机构220拔出。

具体的，第一转动驱动机构110为电机机构，可为伺服电机、步进电机等，可实现与第二转动驱动机构210同步动作，电机机构通过联轴器连接至芯棒固定机构120。

如图3、图4、图5所示，在本发明的一些实施例中，移动机构130包括推送机构，推送机构固定设置在安装架910上并能够推动滑台140靠近芯棒夹持机构220移动，滑台140与安装架910之间设置有弹性复位装置，弹性复位装置能够为滑台140提供远离芯棒夹持机构220的弹性力,当需要将芯棒900插入至芯棒夹持机构220时，通过推送机构推动滑台140靠近芯棒夹持机构220移动，芯棒夹持机构220夹紧芯棒900的开放端902后，推送机构后退，同时，弹性复位装置对滑台140产生远离芯棒夹持机构220的弹性力，从而拉紧芯棒900且不易拉断芯棒，可提高卷绕的效果，并且在芯棒夹持机构220松开芯棒900的开放端902时，能够自动拉出芯棒900，机构合理可靠。

当然，在具体实施过程中，移动机构130还可为往复驱动机构，如气缸、丝杆机构等直接连接，直接驱动滑台140进行往复运动，从而实现插拔动作。

如图5所示，在本发明的一些实施例中，推送机构为推送气缸133，安装架910上固定安装有用于固定推送气缸133的气缸安装座131，通过推送气缸133的活塞杆能够实现对滑台140的推送。

当然，在具体实施过程中，推送机构还可为丝杆机构、电动推杆机构等。

如图4、图5所示，在本发明的一些实施例中，气缸安装座131或安装架910上固定设置有导向柱132，滑台140上设置有与导向柱132滑动配合的滑动孔，从而实现滑台140的滑动设置，推送气缸133的活塞杆能够顶压至滑台140上，弹性复位装置为套设在导向柱132上的复位弹簧150，复位弹簧150位于滑台140与安装架910之间，从而对滑台140产生远离芯棒夹持机构220的弹性力。

具体的，气缸安装座131及推送气缸133相对的配置有两组，分布在滑台140两侧，以提高稳定性。

当然，在具体实施过程中，弹性复位装置还可为弹性拉筋等，在此不作详述。

在本发明的一些实施例中，芯棒固定机构120为能够夹持芯棒900的固定端901的夹爪装置，可通过手动或自动进行解锁。

具体的，夹爪装置为常见的机械夹头，可对圆形的芯棒具有较好的夹持效果，当然，在具体实施过程中，芯棒固定机构120还可为气动手指、电动手指灯采用双向相对运动夹持的夹持机构，在此不作详述。

如图2、图6、图7所示，在本发明的一些实施例中，还包括安装架910，第二驱动机构200包括固定安装至安装架910上的安装台201，安装台201上滑动设置有升降台202，偏移机构能够驱动升降台202升降移动，第二转动驱动机构210及芯棒夹持机构220设置在升降台202上，升降台202能够移动至使芯棒夹持机构220与芯棒900的开放端902对应，方便进行插接连接，或移动至使芯棒夹持机构220避让出芯棒900的轴向方向，以方便送出卷绕好的发热丝。

当然，在具体实施过程中，偏移机构还可为侧向偏移机构，通过带动第二转动驱动机构210及芯棒夹持机构220侧向移动以实现避让的效果。

如图7、图8所示，在本发明的一些实施例中，芯棒夹持机构220包括套筒221及夹持头222，升降台202或安装台201设置有夹持头驱动机构，套筒221转动设置在升降台202上且其内部设置有内孔223，夹持头222滑动设置在内孔223内，内孔223一端为斜口结构，夹持头222为弹性夹爪且外侧设置有与内孔223的斜口结构推压配合的斜向推压结构224，夹持头驱动机构能够驱动夹持头222相对于套筒221移动，以通过斜向推压结构224和斜口结构的配合夹紧或松开位于夹持头222内的芯棒900，第二转动驱动机构210能够驱动套筒221和/或夹持头222旋转，从而实现对芯棒900的开放端902的夹持或松开，并实现芯棒900的开放端902的转动驱动。

当然，在具体实施过程中，芯棒夹持机构220也可采用电动夹手或气动夹手，在此不作详述。

具体的，如图8所示，夹持头222上设置有十字形的分裂槽，以形成四瓣可局部变形的夹持部222b，夹持头222中部具有能够供芯棒900端部插入夹持孔222a，斜向推压结构224位于夹持部222b的外侧，当受斜口结构推压时，夹持部222b向内弯曲变形，收窄夹持孔222a，从而达到夹持芯棒900的效果。

当然，在具体实施过程中，分裂槽可设置为三叉型、五叉型等，以形成三瓣或五瓣的夹持部，在此不作详述。

如图8所示，在本发明的一些实施例中，夹持头222的端面设置有能够用于定位发热丝的定位销227，发热丝能够被定为在定位销227与芯棒900之间，在芯棒900旋转时，使发热丝自动绕设在芯棒上。

具体的，定位销227上设置有与发热丝对应的凹位，以提高定位的可靠性。

当然，在具体实施过程中，也可采用弹性夹、机械夹手等夹持发热丝，在此不作详述。

如图7所示，在本发明的一些实施例中，夹持头驱动机构为设置在安装台201上的推压气缸225，推压气缸225的活塞杆能顶压至夹持头222以驱动斜向推压结构224与斜口结构分离，夹持头222与套筒221之间设置有弹性装置，弹性装置能够弹性推压夹持头222与套筒221相互靠近以使斜向推压结构224与斜口结构相互挤压，工作时，推压气缸225推动夹持头222朝远离套筒221的方向移动，使得夹持头222张开，方便芯棒900的端部插入，芯棒900的端部插入后，推压气缸225的活塞杆后移，夹持头222能够对夹持头222产生使其朝向靠近套筒221的方向移动的弹性力，使斜向推压结构224与斜口结构相互挤压，即可通过夹持头222夹紧芯棒900，机构稳定可靠，且不易夹到芯棒变形。

可以想到的是，在本发明的一些实施例中，夹持头驱动机构还可为往复驱动机构，夹持头222与气缸、丝杆机构等直接连接，直接驱动夹持头222进行往复运动，从而实现夹紧和松开动作。

当然，在具体实施过程中，推压气缸225也可通过丝杆机构、电动推杆等替代，在此不作详述。

如图7所示，在本发明的一些实施例中，弹性装置为设置在夹持头222与套筒221之间的压缩弹簧226，通过压缩弹簧226对夹持头222实现反向的弹性推动。

具体的，压缩弹簧226位于内孔223内并套在夹持头222上，一端顶压在内孔223的台阶位上，另一端顶压在夹持头222的末端，从而产生使夹持头222反向移动的弹性力。

当然，在具体实施过程中，弹性装置也可为弹性拉筋等，在此不作详述。

如图7所示，在本发明的一些实施例中，第二转动驱动机构210通过同步带传动机构连接至套筒221，实现套筒221的转动驱动。

当然，在具体实施过程中，第二转动驱动机构210也可通过齿轮、联轴器的连接至套筒221，在此不作详述。

具体的，第二转动驱动机构210为电机机构，可为伺服电机、步进电机等，可实现与第一转动驱动机构110同步动作。

如图6、图7所示，在本发明的一些实施例中，偏移机构包括偏移气缸机构231，偏移气缸机构231固定在安装台201上，偏移气缸机构231的活塞杆连接至升降台202，从而带动升降台202升降移动。

可以想到的是，在本发明的一些实施例中，偏移气缸机构231还可通过丝杆机构等替换，在此不作详述。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，还包括中部定位机构300，中部定位机构300能够定位位于第一驱动机构100与第二驱动机构200之间的芯棒900，以减少芯棒900的变形，提高发热丝绕设的效果。

如图2、图9所示，在本发明的一些实施例中，还包括安装架910，中部定位机构300包括设置在安装架910上的连接架310及若干设置在连接架310上的夹手320，连接架310沿芯棒900的长度方向延伸，夹手320上设置有两组可相对转动的夹持指321，夹持指321上设置与芯棒900对应的凹位，夹持指321闭合时，通过凹位可对芯棒900进行定位并且不阻碍其转动，当绕线或推料需要避让时，张开夹持指321即可。

可以想到的是，在本发明的一些实施例中，中部定位机构300还可为承托装置，通过承托芯棒900的底部实现对芯棒900的支撑。

参照图1，根据本发明的第二方面实施例的发热丝绕线机，包括本发明上述第一方面任一实施例的双头芯棒驱动机构、及送线机构920，通过采用双头驱动芯棒，可提高发热丝绕制的质量，并且能够适用于较长发热丝的绕制。

具体的，送线机构920能够带动发热丝至芯棒900的一端，以便进行卷绕，同时可切断发热丝并可配合横移机构将绕设好的发热丝推出芯棒，其结构与传统的绕线机类似，当然其功能也可通过独立机构配合实现，如独立配置送线装置、切断装置、推料装置等，在此不作详述。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。