本實用新型屬于麻花插針制作裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

柔性微矩形電連接器在航空、航天器中的儀器、儀表、電氣傳動中不可缺少的、具有電連接特性的基礎(chǔ)元件之一，尤其是軍用電連接器，是構(gòu)成完整的武器裝備系統(tǒng)所必須的重要的基礎(chǔ)元件。麻花插針作為柔性微矩形電連接器的關(guān)鍵元件，目前國內(nèi)大部分廠家的麻花插針的生產(chǎn)大部分是依靠專用的簡易工具進行人工操作來實現(xiàn)，尤其是麻花針絞繞機，一般的麻花針絞繞機均為十幾年前的簡易筒式絞制機。其功能簡易，效率低下，質(zhì)量和穩(wěn)定性差，絞、繞不能同時進行，操作繁瑣，收線不穩(wěn)定，不能排線，且絞、繞不同規(guī)格的繞線時，需人工更換齒輪，產(chǎn)量低下、廢品率高。

因而在電連接器生產(chǎn)線上非常缺乏專用的自動化設(shè)備，以滿足花針絞繞機的控制要求。因此需要一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理的麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，解決了絞線、繞線、牽引和收排線四大部分的同步、比例、協(xié)調(diào)和跟蹤問題，實現(xiàn)了繞制過程中始終保證繞制的螺距和繞徑不變，實現(xiàn)了繞制狀態(tài)的實時監(jiān)測，使用操作方便，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，解決了絞線、繞線、牽引和收排線四大部分的同步、比例、協(xié)調(diào)和跟蹤問題，實現(xiàn)了繞制過程中始終保證繞制的螺距和繞徑不變，實現(xiàn)了繞制狀態(tài)的實時監(jiān)測，使用操作方便，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：包括絞線機自動控制裝置、用于監(jiān)測繞制動態(tài)的圖像監(jiān)測模塊和與絞線機自動控制裝置配合的絞線機自動控制電路，所述絞線機自動控制裝置包括絞線機構(gòu)、繞線機構(gòu)、牽引機構(gòu)和收排線機構(gòu)，所述絞線機構(gòu)包括絞線轉(zhuǎn)盤、用于帶動絞線轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的絞線電機、與絞線轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動連接的絞線放線輪和用于對絞線放線輪排出的繞線進行整形的絞線整形器；所述繞線機構(gòu)包括繞線轉(zhuǎn)盤、用于帶動繞線轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的繞線電機、與繞線轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動連接的繞線放線輪、用于調(diào)整繞線轉(zhuǎn)盤公轉(zhuǎn)和繞線放線輪自轉(zhuǎn)速度差的差動電機和用于對繞線放線輪排出的繞線進行整形的繞線整形器；所述牽引機構(gòu)包括牽引輪、用于驅(qū)動牽引輪的減速機和用于驅(qū)動減速機的牽引電機；所述收排線機構(gòu)包括用于排線的絲桿螺母單元、用于帶動絲桿螺母單元的排線電機、收線輪和用于帶動收線輪轉(zhuǎn)動的收線電機。

上述的一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述絞線機自動控制電路包括第一PLC模塊、第二PLC模塊和用于連接第一PLC模塊與第二PLC模塊的通信模塊，所述第一PLC模塊的輸入端接有觸摸屏和開關(guān)按鈕，所述第一PLC模塊的輸出端接有指示燈、絞線電機驅(qū)動模塊、繞線電機驅(qū)動模塊、差動電機驅(qū)動模塊和牽引電機驅(qū)動模塊，所述第二PLC模塊的輸入端接有安裝在收線電機輸出軸上的編碼器，所述第二PLC模塊的輸出端接有排線電機驅(qū)動模塊和收線電機驅(qū)動模塊。

上述的一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像監(jiān)測模塊包括與第一PLC模塊輸入端相接的顯微鏡放大模塊和與第一PLC模塊輸出端相接的監(jiān)視器，所述顯微鏡放大模塊的輸入端接有用于監(jiān)測繞制狀態(tài)的CCD圖形傳感器。

上述的一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述絞線放線輪個數(shù)為3個，3個所述絞線放線輪沿圓周方向均勻布設(shè)，所述絞線整形器設(shè)置在所述絞線放線輪的圓心軸線方向上；所述繞線放線輪的個數(shù)為7個，7個所述繞線放線輪沿圓周方向均勻布設(shè)，所述繞線整形器設(shè)置在所述繞線放線輪的圓心軸線方向上。

上述的一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述收線電機為力矩電機。

上述的一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述排線電機為步進電機。

上述的一種麻花針絞線機自動控制系統(tǒng)，其特征在于：所述絞線電機、繞線電機、差動電機和牽引電機均為伺服電機。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：

1、本實用新型的結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，實現(xiàn)及使用操作方便。

2、本實用新型通過觸摸屏設(shè)定絞線的線徑和螺距和繞線的線徑和螺距以及牽引速度，通過第一PLC模塊計算出絞線轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速和繞線轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)了繞制過程中始終保證繞制的螺距和繞徑不變。

3、本實用新型采用第一PLC模塊驅(qū)動絞線電機驅(qū)動模塊、繞線電機驅(qū)動模塊、差動電機驅(qū)動模塊和牽引電機驅(qū)動模塊，通過第二PLC模塊驅(qū)動收線電機驅(qū)動模塊和排線電機驅(qū)動模塊，解決了絞線、繞線、牽引和收排線四大部分的同步、比例、協(xié)調(diào)和跟蹤問題。

4、本實用新型通過CCD圖像傳感器、顯微鏡放大模塊和監(jiān)視器結(jié)合，實現(xiàn)了繞制狀態(tài)的實時監(jiān)測，操作員可以直觀的看到產(chǎn)品的瑕疵，提前采取措施從而提高產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量。

綜上所述，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，解決了絞線、繞線、牽引和收排線四大部分的同步、比例、協(xié)調(diào)和跟蹤問題，實現(xiàn)了繞制過程中始終保證繞制的螺距和繞徑不變，實現(xiàn)了繞制狀態(tài)的實時監(jiān)測，使用操作方便，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的電路原理框圖。

附圖標記說明:

1—絞線電機； 2—絞線轉(zhuǎn)盤；3—絞線放線輪；

4—絞線整形器； 5—繞線電機； 6—差動電機；

7—繞線轉(zhuǎn)盤； 8—繞線放線輪； 9—繞線整形器；

10—CCD圖形傳感器； 11—顯微鏡放大模塊； 12—二維矯直器；

13—牽引電機；14—減速機； 15—牽引輪；

16—收線輪； 17—收線電機； 18—排線電機；

19—第一PLC模塊； 20—觸摸屏； 21—開關(guān)按鈕；

22—指示燈； 23—監(jiān)視器； 24—電源模塊；

25—絞線電機驅(qū)動模塊；26—繞線電機驅(qū)動模塊；

27—差動電機驅(qū)動模塊； 28—牽引電機驅(qū)動模塊；

29—通信模塊； 30—第二PLC模塊； 31—編碼器；

32—排線電機驅(qū)動模塊； 33—收線電機驅(qū)動模塊。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括絞線機自動控制裝置、用于監(jiān)測繞制動態(tài)的圖像監(jiān)測模塊和與絞線機自動控制裝置配合的絞線機自動控制電路，所述絞線機自動控制裝置包括絞線機構(gòu)、繞線機構(gòu)、牽引機構(gòu)和收排線機構(gòu)，所述絞線機構(gòu)包括絞線轉(zhuǎn)盤2、用于帶動絞線轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動的絞線電機1、與絞線轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動連接的絞線放線輪3和用于對絞線放線輪3排出的繞線進行整形的絞線整形器4；所述繞線機構(gòu)包括繞線轉(zhuǎn)盤7、用于帶動繞線轉(zhuǎn)盤7轉(zhuǎn)動的繞線電機5、與繞線轉(zhuǎn)盤7轉(zhuǎn)動連接的繞線放線輪8、用于調(diào)整繞線轉(zhuǎn)盤7公轉(zhuǎn)和繞線放線輪8自轉(zhuǎn)速度差的差動電機6和用于對繞線放線輪8排出的繞線進行整形的繞線整形器9；所述牽引機構(gòu)包括牽引輪15、用于驅(qū)動牽引輪15的減速機14和用于驅(qū)動減速機14的牽引電機13；所述收排線機構(gòu)包括用于排線的絲桿螺母單元、用于帶動絲桿螺母單元的排線電機18、收線輪16和用于帶動收線輪16轉(zhuǎn)動的收線電機17。

如圖2所示，本實施例中，所述絞線機自動控制電路包括第一PLC模塊19、第二PLC模塊30和用于連接第一PLC模塊19與第二PLC模塊30的通信模塊29，所述第一PLC模塊19的輸入端接有觸摸屏20和開關(guān)按鈕21，所述第一PLC模塊19的輸出端接有指示燈22、絞線電機驅(qū)動模塊25、繞線電機驅(qū)動模塊26、差動電機驅(qū)動模塊27和牽引電機驅(qū)動模塊28，所述第二PLC模塊30的輸入端接有安裝在收線電機17輸出軸上的編碼器31，所述第二PLC模塊30的輸出端接有排線電機驅(qū)動模塊32和收線電機驅(qū)動模塊33。

如圖2所示，本實施例中，所述圖像監(jiān)測模塊包括與第一PLC模塊19輸入端相接的顯微鏡放大模塊11和與第一PLC模塊19輸出端相接的監(jiān)視器23，所述顯微鏡放大模塊11的輸入端接有用于監(jiān)測繞制狀態(tài)的CCD圖形傳感器10。

如圖1所示，本實施例中，所述絞線放線輪3個數(shù)為3個，3個所述絞線放線輪3沿圓周方向均勻布設(shè)，所述絞線整形器4設(shè)置在所述絞線放線輪3的圓心軸線方向上；所述繞線放線輪8的個數(shù)為7個，7個所述繞線放線輪8沿圓周方向均勻布設(shè)，所述繞線整形器9設(shè)置在所述繞線放線輪8的圓心軸線方向上。

本實施例中，所述收線電機17為力矩電機。

本實施例中，所述排線電機18為步進電機。

本實施例中，所述絞線電機1、繞線電機5、差動電機6和牽引電機13均為伺服電機。

具體實施時，采用觸摸屏20作為設(shè)備參數(shù)輸入和顯示的人機界面，首先通過觸摸屏20設(shè)定絞線的線徑和螺距、繞線的線徑和螺距以及牽引速度，通過第一PLC模塊19計算出絞線轉(zhuǎn)盤2的轉(zhuǎn)速和繞線轉(zhuǎn)盤7的轉(zhuǎn)速。通過開關(guān)按鈕21控制絞線機自動控制電路的啟停，指示燈22用于指示絞線機自動控制電路的啟停和報警。首先從安裝在絞線轉(zhuǎn)盤2上的三個絞線放線輪3上引出三根導線，再將三根導線分別經(jīng)過絞線導輪導引到絞線轉(zhuǎn)盤2的絞線繞絲頭上，絞線繞絲頭上刻有三個絞線導線槽便于絞線成型；按下開關(guān)按鈕21，進入自動絞繞模式，絞線電機1帶動絞線轉(zhuǎn)盤2和絞線繞絲頭以及三根導線一起旋轉(zhuǎn)，將三根導線絞成一根基線，基線再經(jīng)過絞線整形器4整形后穿入繞線轉(zhuǎn)盤7，并穿過繞線繞絲頭中心孔進入繞線工序；同理從繞線轉(zhuǎn)盤7的繞線放線輪8上引出七根外包導線，將七根外包線經(jīng)過繞線導輪導引到繞線轉(zhuǎn)盤7的繞線繞絲頭上，繞線轉(zhuǎn)盤7的繞線繞絲頭刻有七個繞線導線槽，繞線電機5帶動繞線轉(zhuǎn)盤7和繞線繞絲頭以及七根外包導線一起旋轉(zhuǎn)，將七根外包線纏繞在基線上，形成兩層麻花針線，然后經(jīng)過繞線整形器9整形后，形成成品麻花針線。

由CCD圖形傳感器10和顯微鏡放大模塊11檢測繞制狀態(tài)，并將繞制狀態(tài)發(fā)送到監(jiān)視器23上，便于操作員在監(jiān)視器23上仔細觀察被絞繞好的麻花插針的狀態(tài)，操作員可以直觀的看到產(chǎn)品的瑕疵，提前采取措施從而提高產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量。

在CCD圖形傳感器10和顯微鏡放大模塊11之后，設(shè)置有二維矯直器12，成品麻花針線經(jīng)過二維矯直器12矯正平直度，達到線材特性穩(wěn)定，第一PLC模塊19根據(jù)觸摸屏20設(shè)定的牽引線速度，發(fā)出控制信號給牽引電機驅(qū)動模塊28，牽引電機驅(qū)動模塊28驅(qū)動牽引電機13，從而帶動減速機14，通過減速機14來匹配牽引速度和牽引力，減速機14帶動牽引輪15，將成品麻花針線在牽引輪15上纏繞兩圈以上送往收排線機構(gòu)，由收線電機17將成品麻花針線纏繞在收線輪16上，通過收線電機驅(qū)動模塊33調(diào)整收線電機17的額定力矩，來改變收線輪16的收線張緊大小，收線電機17的輸出軸上裝有編碼器31，第二PLC模塊30通過編碼器31獲得收線電機17的轉(zhuǎn)速，然后發(fā)出控制信號給排線電機驅(qū)動模塊32，排線電機驅(qū)動模塊32驅(qū)動排線電機18跟蹤收線電機17的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過收線電機17和排線電機18完成成品麻花插針線的收卷，完成麻花插針線的繞制。

以上所述，僅是本實用新型的實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。