專利名稱：無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無芯繞絲機，尤其涉及燈絲無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置。
背景技術(shù)：
在無芯繞絲機的繞絲工藝過程是先把鎢絲繞在芯軸上，完后再把芯軸抽 掉。所以這種繞絲機的芯軸是可伸縮的，需要設(shè)置一定的抽芯機構(gòu)完成抽芯動 作。
目前普遍使用的抽芯驅(qū)動裝置表示在圖1中。圖1中抽芯驅(qū)動裝置1由支
架102、銷103、氣缸104、螺母105、鉸鏈桿端106、銷軸107、轉(zhuǎn)臂108、撥 叉軸109和軸承座110等組成。鎢絲巻繞裝置2的主要結(jié)構(gòu)如下芯軸201穿 過導(dǎo)套202中心的孔固定在伸縮軸203上，伸縮軸203裝在空心繞絲軸204內(nèi) 并可前后滑動，繞絲軸204由電動機驅(qū)動轉(zhuǎn)動。固定在伸縮軸203上的滑動銷 207的兩端處在繞絲軸204上的軸向滑槽內(nèi)，從而使伸縮軸203跟著繞絲軸204 一起旋轉(zhuǎn)。繞絲軸204上滑套著推環(huán)206，推環(huán)206 —端凸緣的一個端面靠在 滑動銷207兩端上，另一個端面靠在兩個滾子205上；滾子205安裝在與撥叉 211上端固定聯(lián)結(jié)的兩個銷軸209上。繞絲軸204內(nèi)裝有彈簧208，當撥叉211 往前回擺時，彈簧208 —端頂在伸縮軸203的后端上使其往前推，使芯軸201 恢復(fù)原位。軸架212的后端(圖面左上方)裝有限位銷210，用以限制撥叉211 向后擺動的位置，抽芯行程的長短由撥叉211向后擺動碰到限位銷210時的擺 動幅度決定。
工作時，鴿絲在芯軸201上繞成燈絲后繞絲軸204即停止轉(zhuǎn)動，然后抽芯 驅(qū)動裝置.1使伸縮軸203往后移動把芯軸201從燈絲里邊抽出。抽芯時，氣缸 104的活塞桿伸出，鉸鏈桿端106經(jīng)銷軸107推動轉(zhuǎn)臂108帶著撥叉軸109 — 起在軸承110中轉(zhuǎn)動；撥叉軸109的另一端固定著撥叉211，撥叉211的上端兩個滾子205推動推環(huán)206在繞絲軸204上向后滑移，推環(huán)206又經(jīng)滑動銷207 使伸縮軸203向后移動并帶動芯軸201從燈絲里邊抽出，直到撥叉211碰到限 位銷210停止擺動為止，完成抽芯過程。 這種抽芯驅(qū)動裝置有以下缺點
1. 抽芯行程的控制依靠軸架212后端的限位銷210實現(xiàn)，撥叉211與限位 銷210碰撞會產(chǎn)生噪聲；
2. 當因燈絲長度變化而要改變抽芯行程時，需要通過調(diào)整限位銷210端面 的位置才能改變撥叉211向后擺動的幅度，操作不方便；
3. 芯軸復(fù)位時，氣缸迅速退回，伸縮軸203在彈簧208的彈力作用下快速 往前滑動，形成很大沖擊，會產(chǎn)生碰撞噪聲，并且使鎢絲夾持部位受到損傷；
4. 由于用氣缸驅(qū)動，會產(chǎn)生氣動系統(tǒng)噪聲，需要配備壓縮氣體起源和專門 的氣體處理及控制裝置，并且增加了設(shè)備維護工作。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種避免上述缺點的無芯繞絲機 的抽芯驅(qū)動裝置。
本實用新型為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提出一種無芯繞絲 機的抽芯驅(qū)動裝置，包括步進電動機和變速機，該變速機具有一輸入軸和一輸 出軸，該輸入軸與步進電動機軸相連，該輸出軸與所述抽芯撥叉聯(lián)結(jié)，其中該 步進電動機通過該變速機驅(qū)動該抽芯撥叉，使抽芯撥叉在一基準位置與一后擺 位置之間擺動。
上述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，還包括一控制單元，電連接于該步進 電動機，以控制該步進電動機的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度，其中該轉(zhuǎn)動角度對應(yīng)該 抽芯撥叉的抽芯行程，該轉(zhuǎn)動速度對應(yīng)該抽芯撥叉的抽芯速度。
在上述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置中，該步進電動機在抽芯時的轉(zhuǎn)動速 度滿足一由該控制單元設(shè)定的速度曲線，其中該速度曲線具有一斜率可調(diào)的起 步加速階段。
在上述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置中，該步進電動機在復(fù)位時的轉(zhuǎn)動速 度滿足一由該控制單元設(shè)定的速度曲線，其中該速度曲線具有一斜率可調(diào)的復(fù)
4位緩沖階段。
上述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，還可包括 一信號發(fā)送器，設(shè)于所述 的步進電動機軸或變速機的輸出軸上，用以檢測并發(fā)送該撥叉的基準位置；以 及一信號接收器，電連接該控制單元，該信號接收器接收該撥叉的基準位置并 輸入至該控制單元。
上述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，還可包括一輸入模塊，電連接該控制 單元，用以接收抽芯行程和抽芯速度設(shè)定參數(shù)，該控制單元是根據(jù)該設(shè)定參數(shù) 控制該步進電動機的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度。
本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著 優(yōu)點
1. 依靠步進電動機準確的轉(zhuǎn)動角度控制，可以準確控制抽芯行程，避免 因使用限位銷而帶來的噪聲；
2. 通過改變步進電動機的轉(zhuǎn)動角度即可改變抽芯行程，簡化了調(diào)整抽芯 行程的操作；
3. 可以通過設(shè)置合適的復(fù)位緩沖速度曲線，減小因芯軸復(fù)位時產(chǎn)生的噪 聲和鎢絲夾持部位受到的損傷；
4. 驅(qū)動方式簡單，控制方式方便友好。

為讓本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對 本實用新型的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1是目前現(xiàn)有的一種抽芯驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型一個實施例的抽芯驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型一個實施例的抽芯驅(qū)動裝置的立體分解圖。
圖4是本實用新型一個實施例的電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是步進電動機的速度曲線示意圖。
具體實施方式
圖2是本實用新型一個實施例的抽芯驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是其立體分解圖。請參照圖2、圖3所示，其中部件3是抽芯驅(qū)動裝置，部件2則是作為抽 芯驅(qū)動裝置驅(qū)動對象的燈絲巻繞裝置。抽芯驅(qū)動裝置3由步進電動機301、聯(lián) 結(jié)裝置302、變速機303、發(fā)信器304、輸出軸305、信號接收器306等組成。 變速機303用螺釘固定在臺面4的下面上。步進電動機301經(jīng)過聯(lián)結(jié)裝置302 與變速機303的輸入軸相聯(lián)結(jié)。變速機303的輸出軸305直接與巻繞裝置2的 撥叉212固定聯(lián)結(jié)。巻繞裝置2可與背景技術(shù)中所述的結(jié)構(gòu)相同。
上述裝置的工作過程原理如下開始抽芯時，步進電動機301旋轉(zhuǎn)，在機 械變速機303輸出端獲得增大的扭矩，輸出軸305直接帶動巻繞裝置2中的撥 叉212向后(圖面左上方)擺動，完成抽芯動作。由于步進電動機301良好的 控制特性，可以準確輸出一定的轉(zhuǎn)動角度，從而使撥叉212向后擺動的幅度可 準確定位和調(diào)整，不需如圖1所示的限位銷210，因此既可大大降低噪聲的產(chǎn) 生，又可免去調(diào)整抽芯行程時需調(diào)整限位銷210的繁瑣步驟。
為檢測撥叉212的基準位置，在變速機303的輸出軸305上還固定有發(fā)信 器304，與發(fā)信器304配合的信號接收器306另行固定，例如fi于發(fā)信器304 一側(cè)，以接收撥叉212的基準位置信息，作為控制之用。此外，發(fā)信器304也 可以安裝在步進電動機軸上，同樣起到檢測撥叉212的基準位置的作用。
下面以一實施例說明對步進電動機的電氣控制。
參照圖4所示，步進電動機的電控系統(tǒng)包括一控制單元，其例如是由PLC 401 (可編程邏輯控制器)構(gòu)成，PLC內(nèi)可按照預(yù)定程序編程，以控制步進電 動機301的運行過程。在采用PLC401作為控制單元的實施例中， 一驅(qū)動電路 402電連接于控制單元401,以提供對步進電動機301的驅(qū)動能力。 一輸入模 塊，例如操作鍵盤403電連接于PLC 401，可提供人工設(shè)定抽芯速度和抽芯行 程的界面。信號接收器306所接收的撥叉基準位置可輸入PLC 401，以作為控 制之用。
在抽芯行程中，撥叉212的抽芯行程可隨燈絲長短變化，本實用新型一個 實施例的電控系統(tǒng)可以在操作鍵盤403上設(shè)定抽芯行程數(shù)值，PLC 401會將其 轉(zhuǎn)換為步進電動機301的相應(yīng)轉(zhuǎn)動角度，達到預(yù)期的抽芯行程。舉例來說，設(shè) 定抽芯行程為撥叉212的基準位置A與原本需要由限位銷限定的后擺位置B之 間的距離。則步進電動機301驅(qū)動撥叉212由基準位置A啟動后，轉(zhuǎn)動確定的角度，并使撥叉212停止在后擺位置B。不同的抽芯行程設(shè)定可產(chǎn)生不同的步 進電動機301轉(zhuǎn)動角度，并導(dǎo)致不同的撥叉抽芯行程。因此，本實用新型的實 施例可簡化抽芯行程的調(diào)整。
當撥叉212回擺時，可由發(fā)信器304檢測基準位置，經(jīng)信號接收器306輸 入至PLC 401，使之立即使步進電動機301停止運轉(zhuǎn)。
此外，不同的燈絲對抽芯速度的要求是不一樣的，尤其是對很細的或很長 的燈絲，抽芯速度對燈絲質(zhì)量有明顯的影響。工藝上可能要求在整個抽芯過程 中抽芯速度按一定的規(guī)律變化。本實用新型的實施例所提供的電控系統(tǒng)，適于 通過設(shè)定，使步進電動機301按一定的非線性速度曲線運行，最大程度地滿足 工藝要求。具體地說，步進電動機301可滿足如圖5所示的速度曲線，抽芯過 程中速度將會自動發(fā)生轉(zhuǎn)換，由起始加速階段轉(zhuǎn)換成完成速度階段。其中起始 加速階段的曲線可以按需要設(shè)置斜率。設(shè)置抽芯速度將決定步進電動機301轉(zhuǎn) 速由零升高到完成速度的變化快慢，從而達到控制抽芯速度是緩慢提高還是急 速提高的效果。
類似地，由撥叉212回擺帶動的芯軸復(fù)位動作結(jié)束前要求有一個速度緩沖 過程，以減少對鎢絲夾持部位的沖擊。這對一些很細的鎢絲尤為必要。可以通 過設(shè)計不同的步進電動機運行速度模型程序，使步進電動機301具有符合要求 的抽芯復(fù)位速度曲線，其中在抽芯復(fù)位速度曲線的后段(即撥叉212回擺到基 準位置之前)，調(diào)整抽芯復(fù)位速度曲線特性，以獲得合適的緩沖效果。
綜上所述，本實用新型的上述實施例與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點
1. 依靠步進電動機準確的轉(zhuǎn)動角度控制，可以準確控制抽芯行程，避免 因使用限位銷而帶來的噪聲；
2. 通過改變步進電動機的轉(zhuǎn)動角度即可改變抽芯行程，簡化了調(diào)整抽芯 行程的操作；
3. 可以通過設(shè)置合適的復(fù)位緩沖速度曲線，減小因芯軸復(fù)位時產(chǎn)生的噪 聲和鎢絲夾持部位受到的損傷；
4. 可以通過設(shè)置合適的抽芯起始速度曲線，實現(xiàn)抽芯速度緩慢加速，避 免因抽芯過快而造成燈絲變形；
5. 驅(qū)動方式簡單，控制方式方便友好。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新 型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當可作些許 的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求1.無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動無芯繞絲機的抽芯撥叉，其特征在于，該抽芯驅(qū)動裝置包括步進電動機和變速機，該變速機具有一輸入軸和一輸出軸，該輸入軸與步進電動機軸相連，該輸出軸與所述抽芯撥叉聯(lián)結(jié)，其中該步進電動機通過該變速機驅(qū)動該抽芯撥叉，使抽芯撥叉在一基準位置與一后擺位置之間擺動。
2. 如權(quán)利要求1所述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，其特征在于，還包 括一控制單元，電連接于該步進電動機，以控制該步進電動機的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn) 動速度，其中該轉(zhuǎn)動角度對應(yīng)該抽芯撥叉的抽芯行程，該轉(zhuǎn)動速度對應(yīng)該抽芯 撥叉的抽芯速度。
3. 如權(quán)利要求2所述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，其特征在于，該步 進電動機在抽芯時的轉(zhuǎn)動速度滿足一由該控制單元設(shè)定的速度曲線，其中該速 度曲線具有一斜率可調(diào)的起步加速階段。
4. 如權(quán)利要求2所述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，其特征在于，該步 進電動機在復(fù)位時的轉(zhuǎn)動速度滿足一由該控制單元設(shè)定的速度曲線，其中該速 度曲線具有一斜率可調(diào)的復(fù)位緩沖階段。
5. 如權(quán)利要求2所述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，其特征在于，還包括一信號發(fā)送器，設(shè)于所述的步進電動機軸或變速機的輸出軸上，用以檢測 并發(fā)送該撥叉的基準位置；一信號接收器，電連接該控制單元，該信號接收器接收該撥叉的基準位置 并輸入至該控制單元。
6. 如權(quán)利要求2所述的無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，其特征在于，還包 括一輸入模塊，電連接該控制單元，用以接收抽芯行程和抽芯速度設(shè)定參數(shù)， 該控制單元是根據(jù)該設(shè)定參數(shù)控制該步進電動機的轉(zhuǎn)動角度和轉(zhuǎn)動速度。
專利摘要本實用新型涉及一種無芯繞絲機的抽芯驅(qū)動裝置，用以驅(qū)動無芯繞絲機的抽芯撥叉，該抽芯驅(qū)動裝置包括步進電動機和變速機，該變速機具有一輸入軸和一輸出軸，該輸入軸與步進電動機軸相連，該輸出軸與所述抽芯撥叉聯(lián)結(jié)，其中該步進電動機通過該變速機驅(qū)動該抽芯撥叉，使抽芯撥叉在一基準位置與一后擺位置之間擺動。通過設(shè)定步進電動機的轉(zhuǎn)動角度、速度等參數(shù)，可以調(diào)整抽芯行程和速度曲線，避免由目前的抽芯驅(qū)動裝置所帶來的噪聲，并簡化系統(tǒng)操作。
文檔編號H01K3/04GK201142317SQ20072007761
公開日2008年10月29日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者冷忠民, 誠 龐, 陳衛(wèi)民 申請人:上海輕工業(yè)研究所有限公司;上海理日光電科技有限公司