CN111824863A - 新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线材和卷材的收卷包装领域，特别是涉及一种针对软管、软线的新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机。新型卷绕轮包括绕芯和两个挡架，两个挡架分别与绕芯的两端相连接或配合并与绕芯基本垂直，至少一个挡架可以从绕芯上拆开，两挡架及绕芯有对齐的缺口形成扎绕槽，绕芯或挡架上设有利转结构。线材在卷绕轮上收卷成线卷，因为利转结构的存在线卷可以绕芯为轴转动，边转动线卷边通过扎绕槽就可以在卷绕轮上实现膜带穿心绕裹和任意位置及数量的扎带穿心捆扎，这是普通卷绕轮做不到的，为具有该新型卷绕轮的卷绕机配置上动力装置（转动线卷）和绕裹机（或扎带机）并施以逻辑控制，便实现了梦寐以求的对软管软线捆包的机械化自动化。

Description

新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机

技术领域

本发明涉及线材（如：软管、线缆）和卷材（如：纸带）的收卷包装领域，特别是涉及一种针对软管、软线的新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机。

背景技术

软管、软线等线材制造完毕，需要收卷成卷后并捆包才能运输销售。捆包有两种方式，一种是扎带穿心捆扎(如图1)，一种是膜带穿心绕裹（如图2）。线材的收卷通常由卷绕机完成，卷绕轮是卷绕机将线材收卷成卷的部件。

卷绕轮有绕芯、第一挡架和第二挡架，第一挡架和第二挡架分别与绕芯的两端相连接，第一挡架和第二挡架分别与绕芯基本垂直，第一挡架或第二挡架可以拆开，第一挡架、第二挡架和绕芯有对齐的缺口形成沿绕芯轴向贯穿的扎绕槽，扎绕槽通常有四个。

卷绕机通常包括机架、动力源、减速机构、卷绕轮、排线装置等。机架是安装动力源、卷绕轮、排线装置等的地方。动力源是能产生动力的机械装置，包括电动机、发动机、气动马达等，但通常使用电动机。电动机通常还要通过减速机构将转动传递给卷绕轮，使卷绕轮能绕其绕芯轴线旋转。排线装置能使线材来回均匀地在卷绕轮的两个挡架间摆动，从而使线材一层一层均匀地卷绕在卷绕轮上。

卷绕机卷绕线材时，线材头端通过排线机构后固定在卷绕轮上，按下开关通电卷绕轮就旋转起来，线材就被卷绕在卷绕轮上，当线卷卷到合适的大小，卷绕机停电停转，这时工人就通过卷绕轮的扎绕槽对线卷进行扎带穿心捆扎，可以是人工捆扎也可以用扎带机捆扎，如图1所示，用扎带404穿过线卷内空并捆扎住线卷的环体，有四个扎绕槽就最多扎四根扎带。

人工或是机械穿心扎绕完毕后，切断线材的尾端，将卷绕轮的可拆开挡架拆开就可将线卷从卷绕机的卷绕轮上取下来了。不同材质的线材有不同的捆包要求，有的线材还需要在扎带穿心捆扎的基础上进一步膜带穿心绕裹，如图2所示。线卷转运到下一个工位，工人手持一卷膜带405，边旋转线卷边释放膜带，穿心绕裹到扎带处依次解开并取下扎带最终完成膜带对线卷环体的封闭保护。

从上述可知，现有的卷绕机的卷绕轮存在以下缺点，一是在卷绕轮上对线卷进行扎带穿心捆扎时扎带数量和位置受限于卷绕轮上扎绕槽的设置。二是卷绕轮上不能完成对线卷的膜带穿心绕裹，需要先扎带固形后取下并转运到专用的工作台上进行膜带穿心绕裹。

发明内容

本发明要解决的技术问题是要针对上述现有技术的缺陷改进，以提供一种能在其上对线卷进行膜带穿心绕裹和任意位置及数量的扎带穿心捆扎的新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机。

为解决以上技术问题，本发明提供一种新型卷绕轮，所述新型卷绕轮包括绕芯、第一挡架、第二挡架，所述第一挡架和所述第二挡架分别与所述绕芯的两端相连接或相配合，所述第一挡架和所述第二挡架分别与所述绕芯基本垂直（绕芯的轴线与两个挡架对线卷的约束挡面基本垂直），所述第一挡架或所述第二挡架可以拆开，所述第一挡架和所述第二挡架及所述绕芯有对齐的缺口形成扎绕槽，其特征是：所述绕芯设有利转结构。

绕芯是线材围绕其卷绕并形成线卷的轴芯，它约束了线卷的如图1图2所述的中空曲面401。绕芯的外形通常近似圆筒状（当然也可以是别的形状，比如多棱柱），近似圆筒状的意思是：1、绕芯的外形可以是有间隙的，例如扎绕槽的存在就使绕芯外形有间隙，又例如绕芯由辊筒沿圆柱曲面有间隙地分布而成等。2、绕芯的外形可以一端略粗一端略细，这样方便从细端取出线卷。

挡架是约束线材让其卷绕在绕芯上的架子，挡架可以是有空隙的架子也可以是基本完整的面，线卷在挡架约束下形成如图1图2所述的两个侧平面403（每个线卷都有两个侧平面，各图中都仅标示出一个），不论构成形式凡是能起到上述约束作用的都称之为挡架。第一挡架和第二挡架分别与绕芯的两端相连接或配合。挡架(第一挡架或第二挡架)与绕芯端头的连接可以是通过连接件进行连接也可是做成一体的连接。挡架(第一挡架或第二挡架) 与绕芯两端的配合，是挡架接触或靠近绕芯端头并将线材在卷绕的时候约束在绕芯上的配合，通常为完成该配合会使挡架能与绕芯基本同步旋转，实现同步旋转有两种方式，第一是相互接触的挡架和绕芯一个转动会带动另外一个转动（比如它们之间有足够大的摩擦力），第二是绕芯和挡架接触或靠近分别但同步转动（绕芯和配合挡架各自主动旋转）。在实际应用中通常配合挡架会连接在卷绕机上一个轴的端部并能绕其轴线旋转，该轴与绕芯同一轴线，配合挡架和绕芯之间通过卷绕机上的机械结构可以相对接近或远离，在卷绕机卷绕的时候就接近并完成对线材的约束，在卷绕完毕需要取下线卷的时候就远离，这个远离的动作我们也叫做挡架拆开。挡架拆开是为了从绕芯上取出线卷，可以是挡架真正的分拆离开，也可以是挡架变形，总之只要是解除约束从而可以将线卷从绕芯上取出就是我们所说的挡架拆开。

挡架和绕芯上都设有缺口，不论挡架和绕芯缺口的形状、大小、深浅如何，只要他们能配合形成沿绕芯轴向贯穿的扎绕槽，并可以通过扎绕槽穿入扎带或膜带实现扎带穿心捆扎或膜带穿心绕裹，就是我们所述的缺口。本新型卷绕轮通常只设一个扎绕槽。

利转结构就是有利于线卷以绕芯为轴相对于卷绕轮转动的结构，线卷相对于卷绕轮转动时会受到来自于卷绕轮的阻力，利转结构通过减小这一阻力而实现利转功能。利转结构有涂层利转结构和滚动体利转结构，涂层利转结构减小卷绕轮与线卷之间的滑动摩擦力，具体是在卷绕轮与线卷接触处涂覆有滑动摩擦系数很小的涂层，比如涂覆一层聚四氟乙烯。滚动体利转结构把卷绕轮与线卷之间原有的滑动摩擦力转化成相对较小的滚动摩擦力，具体是在卷绕轮与线卷接触处设置滚动体，通过滚动体的滚动降低相对转动的阻力，滚动体是回转体或近似回转体，可以是圆柱体、圆台体、圆球体、多棱柱等等，绕芯上通过设置利转结构就减小了线卷相对于卷绕轮转动时由绕芯带来的阻力。

前面说过，卷绕机通常包括机架、动力源、减速机构、卷绕轮、排线装置等，但是，根据需要和条件我们可以将卷绕机做得简单一些或复杂一些，例如可以省去排线装置而采用手动排线，又例如用变频调速代替减速机构，卷绕机可繁可简，但是，只要有本新型卷绕轮的卷绕机就是本发明的卷绕机。

具有本发明的新型卷绕机在收卷线材时与现有技术一样，但在捆包时就不同了。收卷完毕后动力源停止动力输出使卷绕轮停止转动，此时线卷依然被约束在卷绕轮上，松开并规范好线材的头端，保持好线材的尾端拉力，这样使得收卷线材时所有约束力量依然存在，线卷就不会变形松散，工人用手转动线卷，绕芯利转结构减小了线卷相对于卷绕轮转动时由绕芯带来的阻力，使得收卷好的线卷可以所述绕芯为轴相对于卷绕轮转动，就是说卷绕轮静止而线卷旋转，工人先用膜带通过扎绕槽穿心绕裹一小段，完成一小段后转动线卷再绕裹一小段，这样就可连续不断对整个线卷进行穿心绕裹，这样就在卷绕轮上实现对线卷的膜带穿心绕裹；或者工人用手将线卷转动到需要的位置停下，通过扎绕槽扎带穿心捆扎，可多次转动线卷并停下捆扎，通过一个扎绕槽就实现线卷环体上的任意位置及数量的扎带穿心捆扎。捆包完毕剪断线材尾端，拆开挡架就可以取出捆包完毕的线卷了。这样本发明就提供了一种能在其上对线卷进行膜带穿心绕裹，从而省去现有技术中扎带固形的中间环节的新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机，也提供了一种能任意位置及数量的扎带穿心捆扎的新型卷绕轮及具有该新型卷绕轮的卷绕机。

进一步优化，为进一步减小线卷相对于卷绕轮转动时的阻力，使线卷转动更为流畅，在绕芯上设有利转结构的基础上在挡架也设置利转结构，第一挡架或第二挡架上的利转结构会减小线卷相对于两个挡架转动时由挡架带来的阻力，挡架上的利转结构也是涂层利转结构或滚动体利转结构。

进一步优化，可在卷绕轮的绕芯或挡架的缺口处设置缺口补齐结构，在对线卷收卷时所述缺口补齐结构将补齐绕芯和挡架的缺口，使收卷时线卷更工整，在对线卷捆包时所述缺口补齐结构可以移开并露出扎绕槽。

进一步优化，将卷绕轮的绕芯设置为能收小又能放大复原的收放绕芯，收放绕芯通常包括至少两部分沿绕芯轴向拼合，其中至少一部分可以内收，内收使得绕芯收小，通常我们在线材收卷完成后进行绕芯的内收，收小后有利于将线卷从绕芯上取出。

进一步优化，为降低劳动强度，我们将卷绕轮的绕芯或挡架上设置的滚动体利转结构的滚动体配置上动力源，配置动力源就是在卷绕轮上设置电动机、发动机、气动马达等，通常动力源就是电动机，让所述动力源与所述滚动体传动配合，传动配合就是传递转动运动的配合，就是动力源直接或通过传动件将转动传递给滚动体的配合，通过该传动配合动力源就带动滚动体绕自身的轴线转动了，卷绕轮上的滚动体根据需要可以部分或全部配合有动力源，调整好各滚动体的转速和转向后就可以在捆包时候为线卷的转动提供了动力，为使滚动体带动线卷时候不打滑，可以在滚动体表面进行滚花、滚齿、拉毛等处理。

除手工转动线卷外，捆包时让线卷转动的动力来源有三种：第一是来自滚动体配置的动力源，第二是来自卷绕机配置的线卷驱转装置，第三是来自滚动体动力源和线卷驱转装置同时提供动力。上述的线卷驱转装置通常由电动机驱动，电动机使得驱动轮旋转，驱动轮直接接触摩擦线卷的外围曲面402使线卷转动，或者动轮通过履带与线卷的外围曲面402接触摩擦使线卷转动，平时该装置远离线卷，只是在需要捆包的时候，该装置才靠近并接触线卷。

上述三种方法解决了捆包时线卷转动的动力来源后，再为卷绕机配置上扎带机或绕裹机就可实现“收卷——扎带穿心捆扎”或“收卷——膜带穿心绕裹”的机械化自动化。这里所述的绕裹机是从现有对电线线卷进行膜带穿心绕裹的包膜机分离出的，电线收卷成线卷后不易松散变形，所以可以将电线卷从卷绕轮上取下来后放在包膜机上进行绕裹，现有的包膜机分为两大部分，夹持部分和绕裹部分，夹持部分将电线线卷夹住并慢慢转动，绕裹部分对电线线卷进行绕裹，我们将包膜机的绕裹部分分离出来做成绕裹机。扎带机或绕裹机安装在移动机构上，可以在电机或气缸的驱使下让扎带机或绕裹机靠近或远离该新型卷绕轮，配合上逻辑控制就实现了机械化自动化。

自动化“收卷——扎带穿心捆扎”的基本过程是：1、同时启动排线装置排线和收卷动力源转动卷绕轮实现收卷；2、收卷完成后停止卷绕轮转动，让扎绕槽对准扎带机，3、启动移动机构将扎带机移向卷绕轮，扎带机通过扎绕槽移动到线卷的内空到达其可工作位置后停止移动；4、启动扎带机完成扎带穿心捆扎，完成一次扎带穿心捆扎后，启动滚动体利转结构的动力源(或启动配置的线卷驱转装置,或同时启动滚动体利转结构的动力源和线卷驱转装置）让线卷以卷绕轮的绕芯为轴转动（线卷转动方向与收卷时的转动方向一致），转动到需要的地方停下就可再次穿心扎带；5、当所有需要的位置完成了所有的扎带后启动移动机构使得扎带机退出线卷内空，切断线材尾端捆包完毕。

自动化“收卷——膜带穿心绕裹”的基本过程是：1、同时启动排线装置排线和收卷动力源转动卷绕轮实现收卷；2、收卷完成后停止卷绕轮转动并让扎绕槽对准绕裹机；3、启动移动机构将绕裹机移向卷绕轮，绕裹机通过扎绕槽移动到线卷的内空到达其可工作位置后停止移动；4、启动绕裹机穿心绕裹包膜同时启动滚动体利转结构的动力源(或启动配置的线卷驱转装置,或同时启动滚动体利转结构的动力源和线卷驱转装置）让线卷以卷绕轮的绕芯为轴转动（线卷转动方向与收卷时的转动方向一致），就这样边旋转线卷边穿心绕裹包膜，线卷旋转一整圈后整个环体被膜带绕裹封闭，然后停止线卷的旋转和绕裹机，5、启动移动机构使得绕裹机通过扎绕槽退出线卷内空，切断线卷尾端捆包完毕。

现有技术中软管软线的线卷的膜带穿心绕裹不能实现机械化自动化，要用大量的工人手动完成，这是一个长久以来未解决的技术难题，而今具有本新型卷绕轮的卷绕机与专门的绕裹机配合就解决了此难题，生产软管软线的工厂使用本新型卷绕轮的卷绕机就可大大减少工人并提高效益。

本发明同样也适用于某些卷材（如：纸卷、塑料卷材）和某些不容易松散的线材的线卷。

附图说明

图1 扎带穿心捆扎好后的线卷示意图。

图2 膜带穿心绕裹中的线卷示意图。

图3 实施例1中卷绕轮的结构示意图。

图4 实施例2中卷绕轮的结构示意图。

图5 实施例3中卷绕轮的结构示意图。

图6 实施例3中可拆开挡架变形拆开的示意图。

图7实施例3中可变形挡架与绕芯的连接示意图。

图8实施例4具有新型卷绕轮的卷绕机收卷线材的示意图。

图9实施例4具有新型卷绕轮的卷绕机取出线卷后的示意图。

图10实施例4中弧形环A、丝杆模组A、补齐机构及第一传动架的连接关系示意图。

图11实施例4中丝杆模组A结构示意图。

图12实施例4中有动力源的第一挡架筒体结构示意图。

图13实施例4中第一传动架、气电滑环、机架连接关系示意图。

图14实施例4配置有绕裹机的卷绕机膜带穿心绕裹的示意图。

图15实施例4中配置的线圈驱转装置示意图。

图中标记为：第一挡架1、第一挡架缺口110、第一挡架筒体120、第一挡架内C环121、第一挡架外C环122、连接杆123、沉头孔124、三轴气缸A130、连接片132、弧形环A140、弧形环B150、筒体电机161、PU带162、补齐支架170、补齐挡架杆171、手指气缸172、补齐电机173、抬杆电机174、传动架连接螺杆180、三轴气缸B190、第二挡架2、挡架通孔201、蝶形螺母202、第二挡架缺口210、第二挡架筒体220、第二挡架内C环221、C字环230、转动连接机构240、锁舌242、转轴243、螺母244、矩块A245、矩块B246、限位块247、圆杆260、通孔2201、绕芯3、螺杆301、绕芯缺口310、聚四氟乙烯涂层320、绕芯筒体330、滚珠340、销孔341、定位销342、夹座343、夹紧螺母344、旋转螺杆345、销346、基座347、补齐筒体349、中空曲面401、外围曲面402、侧平面403、扎带404、膜带405、第一传动架500、第一轴510、第一从动轮511、第一皮带512、气电滑环513、支柱514、滚珠丝杆模组A520、滚珠螺母座521、滚珠丝杆523、滚珠丝杆模组底座524、升降电机525、第一轴承座530、四脚支架531、第一轴承532、第二传动架600、第二轴610、第二从动轮611、第二皮带612、圆螺母613、第二轴承614、第二轴承座615、滚珠丝杆模组B620、机架700、收卷电机710、减速机711、传动轴720、第一主动轮721、排线装置800、绕裹机900、绕膜机910、动力辊筒920、螺母座922、丝杆923、电机924、底座925。

具体实施方式

实施例1。

本发明的一种实施例，如图3所示的一种新型卷绕轮，包括绕芯3、第一挡架1、第二挡架2。绕芯3外形是一端比另一端较粗的近似圆筒状，绕芯3较粗的一端固定连接在第一挡架1上，绕芯3较细的一端固定有三个螺杆301，第二挡架2设置有与螺杆301相对应的三个挡架通孔201，螺杆301穿过对应的挡架通孔201后配合三个蝶形螺母202，可以使第二挡架2和绕芯3锁紧，锁紧后第二挡架2与绕芯3基本垂直，也就是说绕芯3和第二挡架2通过连接件（螺杆301和蝶形螺母202）连接在一起了，并且第一挡架缺口110、第二挡架缺口210、绕芯缺口310相互对齐形成扎绕槽，绕芯3设置有聚四氟乙烯涂层320，该涂层就是本发明所述的涂层利转结构。

第一挡架1上设置有四个沉头孔124，用沉头螺栓就可将这种新型卷绕轮安装固定在卷绕机的传动架（图中未示出）上，随着被电动机带动的传动架的转动，新型卷绕轮也就转动起来。

收卷时，将线材头端固定在新型卷绕轮上，具体可以是压贴在绕芯3一端头并靠近绕芯缺口310的内壁上，然后启动电动机带动卷绕轮转动，同时摆动放线材，使线材均匀地一层一层地收卷在绕芯3上并被第一挡架1和第二挡架2约束形成线卷，收卷完毕后停止电动机，卷绕轮停转，剪断线材的尾端，并把尾端粘贴固定在线卷上，释放固定在绕芯3上的线材头端，然后保持卷绕轮不动，人工反收卷方向以绕芯为固定轴转动线卷（反收卷的方向转动线卷，可以保证不对线材头端约束的情况下线卷不松散），因为绕芯涂层利转结构聚四氟乙烯涂层320的存在，使得线卷可以被转动，转动线卷到需要的地方用扎带穿过扎绕槽完成穿心捆扎线卷，或工人先用膜带通过扎绕槽穿心绕裹一小段，完成一小段后转动线卷再绕裹一小段，这样就可连续不断对整个线卷进行穿心绕裹，捆包完毕后，松开蝶形螺母202，拆开第二挡架2并取出捆包完毕的线卷，因为绕芯靠近第二挡架2的一端比另一端略小，所以取出线卷相对轻松。

可进一步优化，在第一挡架1和第二挡架2与线卷接触的部位也涂覆聚四氟乙烯，形成涂层利转结构，这样就更方便捆包的时候转动线卷了。

实施例2。

本实施例为一种新型卷绕轮，如图4所示，包括绕芯3、第一挡架1、第二挡架2。所述第一挡架1和与所述绕芯3两端固定连接，所述第一挡架1和所述第二挡架2分别与所述绕芯3基本垂直（绕芯的轴线与两个挡架对线卷的约束挡面基本垂直），所述第二挡架2可以分拆离开，所述第一挡架1和所述第二挡架2及所述绕芯3有对齐的缺口形成扎绕槽，其特征是：所述绕芯3设有滚动体利转结构。

绕芯3分为两部分，上部分和下部分（本实施例中的上部分和下部分是按图示方向区分），上部分与第二挡架2做成一体固定连接，下部分与第一挡架1做成一体固定连接，上下两部分可以拼合在一起，其拼合后形成近似圆筒状的绕芯3，绕芯3的上部分固定有三个定位销342和两个夹座343，绕芯3的下部分有三个与定位销342相配合的销孔341和两个基座347，旋转螺杆345通过销346可转动地连接在基座347上，将定位销342插入对应的销孔341后转动旋转螺杆345使其卡入夹座343，然后拧动夹紧螺母344，将基座347和夹座343夹紧从而将绕芯3的上部分与下部分拼合固定。并且第一挡架缺口110、第二挡架缺口210和绕芯缺口310相互配合成扎绕槽；第一挡架1、第二挡架2和绕芯3与线卷接触处加工有孔穴，将钢珠安装孔穴中，利于锁球工艺将钢珠锁定在孔穴内，钢珠略微突出于表面，钢珠可灵活滚动且不易脱落，也就是在第一挡架1、第二挡架2和绕芯3设有滚动体形状为圆球的利转结构，钢珠的直径越小，排布的密度越大，利转的效果就越好。

第一挡架1上设置有三个传动架连接螺杆180，配合上螺母就可将这种新型卷绕轮安装固定在卷绕机的传动架（图中未示出）上，随着被电动机带动的传动架的转动，新型卷绕轮也就转动起来。

卷绕时，将线材的头端固定在卷绕轮上，具体可以是将线材头端贴在绕芯3一端头靠近绕芯缺口310的内壁上，然后启动电动机带动卷绕轮转动，同时摆动放线材，使线材均匀地收卷在绕芯3并被第一挡架1和第二挡架2约束形成线卷，收卷完毕后，剪断线材的尾端，并把尾端粘贴固定在线卷上，释放固定在绕芯3上的线材头端，把线材头端也粘贴在线卷上，然后保持卷绕轮不动，人工以绕芯3为固定轴转动线卷，因为滚珠340的存在，所以使得线卷容易被转动，转动线卷到需要的地方用扎带穿过扎绕槽完成穿心捆扎线卷，或工人先用膜带通过扎绕槽穿心绕裹一小段，完成一小段后转动线卷再绕裹一小段，这样就可连续不断对整个线卷进行穿心绕裹；捆包完毕后，拧松夹紧螺母344，转动旋转螺杆345，将第二挡架2连同绕芯上部分与取下，就实现了第二挡架2的拆开解除了对线卷的约束，从而将线卷从卷绕轮上取出。

实施例3。

本发明的一种实施例，如图5、图6、图7所示的一种新型卷绕轮，包括绕芯3、第一挡架1、第二挡架2。所述第一挡架1和所述绕芯3一端固定相连接，所述第二挡架2与所述绕芯3的一端可转动连接，所述第一挡架1和所述第二挡架2分别与所述绕芯3基本垂直（绕芯的轴线与两个挡架对线卷的约束挡面基本垂直），所述第二挡架2可以变形，所述第一挡架1和所述第二挡架2及所述绕芯3有对齐的缺口形成扎绕槽，其特征是：所述绕芯3设有滚动体利转结构。

绕芯3由10根形状一样的圆杆（圆杆被绕芯筒体330遮挡所以图中没有标示出）和10根绕芯筒体330组成。该10根圆杆两端分别连接有直径相同的第一挡架内C环121和第二挡架内C环221，且两个内C环的环面平行并C字缺口对齐，10根圆杆平行有间隙地沿圆柱体侧面连接形成了近似圆筒状的绕芯，圆杆上都设有能以该圆杆为轴转动的绕芯筒体330，绕芯筒体330是圆柱形筒体，筒体和圆杆之间用轴承可转动连接使筒体转动平顺，可转动的绕芯筒体330就是绕芯上设置的滚动体利转结构，分别连接两内C环缺口两端的两根圆柱形筒体间的间隙，就形成了绕芯缺口310。

第一挡架1由第一挡架内C环121、接杆123、第一挡架外C环122、10根形状一样的圆杆（圆杆被第一挡架筒体120遮挡所以图中没有标示出）和10根第一挡架筒体120组成。第一挡架内C环121通过连接杆123与第一挡架外C环122缺口相对应并同圆心连接，在第一挡架内C环121和第一挡架外C环122之间安装有10根圆杆，该圆杆内环一端略高于外环一端呈放射状安装，圆杆上都设有能以该圆杆为轴转动的第一挡架筒体120，第一挡架筒体120为圆台形筒体，筒体和圆杆之间用轴承可转动连接使筒体转动平顺，可转动的第一挡架筒体就是挡架上设置的滚动体利转结构，圆台形筒体的细端朝内环粗端朝外环形成了有空隙的挡架，而且该挡架对线卷的约束挡面是一个平面，分别连接内外C环缺口两端的两根第一挡架筒体间的间隙，就形成了第一挡架缺口110。第一挡架1通过第一挡架内C环121与绕芯3基本垂直地固定连接在一起。

第二挡架2由第二挡架内C环221、8个转动连接机构240、8根形状相同的圆杆260和8根第二挡架筒体220组成。8个转动连接机构240均匀分布在第二挡架内C221环上，每一个转动连接机构240都由矩块A245、矩块B246、锁舌242、转轴243、螺母244和限位块247组成。矩块A245和矩块B246固定在第二挡架内C221环上，如图7所示，两矩块相对设置成槽口状，矩块A245上设置有锁定机构，其锁舌242可以伸入或退出槽口，两矩块开有配合转轴243的孔，圆杆260前端插入槽口，圆杆260前端的横截面为矩形并有通孔2201，使通孔2201与两矩块上的孔相对应，用转轴243穿过相应的通孔将并用螺母244拧紧，使得圆杆260与第二挡架内C环221转动连接，圆杆260上都设有能以该圆杆为轴转动的第二挡架筒体220，第二挡架筒体220为圆台形筒体，筒体和圆杆260之间用轴承可转动连接使筒体转动平顺，可转动的第二挡架筒体220就是挡架上设置的滚动体利转结构，槽口外设置有限位块247，圆杆260放平时其垫放在限位块247上，调整好限位块247的高度，使得由8根圆台形筒体组成的第二挡架约束挡面成为一个平面，然后锁舌242伸出锁定圆杆260防止转动。

第一挡架1上设置有三个传动架连接螺杆180，配合上螺母就可将这种新型卷绕轮安装固定在卷绕机的传动架（图中未示出）上，随着被电动机带动的传动架的转动，新型卷绕轮也就转动起来。

卷绕时，本装置呈现图5的状态，即绕芯3、第一挡架1和第二挡架2形成卷绕面；第一挡架缺口110、第二挡架缺口210和绕芯缺口310形成扎绕槽；把线材头端固定在任一绕芯圆柱形筒体上，当然最好固定在扎绕槽旁边的筒体的靠近端头的地方，然后启动电机带动卷绕轮转动，同时摆动放线材，使线材均匀地收卷在绕芯3上并被第一挡架1和第二挡架2约束形成线卷；收卷完毕后，剪断线材的尾端，并把尾端粘贴固定在线卷上，释放固定在绕芯3上的线材头端，把头端也粘贴固定在线卷上，然后保持卷绕轮不动，人工以绕芯为固定轴转动线卷，因为绕芯和挡架上的利转结构存在，使得线卷容易被转动，转动线卷到需要的地方用扎带穿过扎绕槽完成穿心捆扎线卷，或工人先用膜带通过扎绕槽穿心绕裹一小段，完成一小段后转动线卷再绕裹一小段，这样就可连续不断对整个线卷进行穿心绕裹，捆包完毕后，缩回锁舌242，转动收起第二挡架筒体220使得挡架变形，象图6那样，就是拆开了第二挡架2，然后取出捆包好的线卷。

可进一步优化，将绕芯3上的圆柱形绕芯筒体更换为圆台形筒体，细端朝向第二挡架，这就形成一头粗一头细的近似圆筒状的绕芯，更方便取出线卷了。

实施例4。

本实施例为配套有绕裹机的具有新型卷绕轮的卷绕机，如图8、9、10、11、12、13、14、15所示，整个卷绕机包括机架、收卷动力装置、两个传动架、新型卷绕轮、排线装置、绕裹机等。

本实施例的机架700是一个长方体框架，卷绕机的所有零件就布置安装在其上面。

本实施列卷绕机的一种新型卷绕轮，所述新型卷绕轮包括绕芯3、第一挡架1、第二挡架2，所述第一挡架1与所述绕芯3的一端相连接，所述第二挡架2与所述绕芯3的一端相配合，所述第一挡架1和所述第二挡架2分别与所述绕芯3基本垂直（绕芯的轴线与两个挡架对线卷的约束挡面基本垂直），所述第二挡架2可以分拆离开，所述第一挡架1和所述第二挡架2及所述绕芯3有对齐的缺口形成扎绕槽，其特征是：所述绕芯3设有滚动体利转结构。

绕芯3由8根圆杆（圆杆被绕芯筒体330遮挡所以图中未做标示）和8个绕芯筒体330组成。第一挡架1由弧形环A140、弧形环B150、6根圆杆（圆杆被第一挡架筒体120遮挡所以图中未做标示）和6个第一挡架筒体120组成。绕芯3的圆杆分成两组，每组4根，分别竖直地连接在第一挡架的弧形环A140和弧形环B150上，在这两个弧形环的在水平方向上又各自分别连接着第一挡架1的圆杆（每个弧形环连接3根），这样第一挡架1和绕芯3通过两个弧形环连接在了一起。

绕芯3设有利转结构，具体是绕芯3的圆杆上都设有能以该圆杆为轴转动的绕芯筒体330，绕芯筒体330是圆柱形筒体，筒体和圆杆之间用轴承可转动连接使筒体转动顺滑，可转动的绕芯筒体330就是滚动体利转结构。

第一挡架1上也设有利转结构，第一挡架1的圆杆略微向下倾斜，圆杆上设有能以该圆杆为轴转动的第一挡架筒体120，第一挡架筒体120是圆台形筒体，细端朝内，筒体和圆杆之间用轴承可转动连接使筒体转动顺滑，可转动的圆台形筒体就是滚动体利转结构，圆杆略微向下使得第一挡架的约束面成为一个平面。第一挡架1的滚动体配置有动力源，如图12所示筒体电机161固定在弧形环A140上，并通过PU带162带动第一挡架筒体120转动，弧形环B150上也同样安装有筒体电机，这样第一挡架筒体120就能为卷料以绕芯为固定轴相对转动提供动力。

两弧形环分别通过滚珠丝杆模组A520和滚珠丝杆模组B620连接到第一传动架500(第一传动架500包括上圆环、下圆环、4根连接杆，在上圆环内侧有2个用于连接滚珠螺母座的支柱514，在下圆环圆心位置有向下伸出的第一轴510)上，由于连接方法相同，我们就只详细描述其中一个。如图10所示弧形环A140通过连接片132连接在三轴气缸A130的轴端，三轴气缸A130固定在滚珠丝杆模组A520的滚珠丝杆模组底座524上，滚珠丝杆模组A520上的滚珠螺母座521固定在第一传动架500的支柱514上，当升降电机525带动滚珠丝杆523转动时也就带动滚珠螺母座521与滚珠丝杆523相对运动，因为滚珠螺母座521被固定，所以滚珠丝杆模组底座524会上下运动，因此固定在其上的三轴气缸A130也上下运动。两弧形环被设定为同步升降并保持在一个水平面上，这样两弧形环水平方向上的6个第一挡架筒体120就形成两第一挡架约束面。当两个三轴气缸（三轴气缸A130、三轴气缸B190）的轴伸出到最大行程的时候，使得两个弧形环以同一个点为圆心沿圆周分布，这样绕芯3就呈现出近似圆筒状，当两三轴气缸的轴收回时就实现了绕芯的内收，这样该绕芯就是收放绕芯。

第二挡架2由C字环230、9根圆杆（圆杆被第二挡架筒体220遮挡所以图中未做标示）和9个第二挡架筒体220组成。C字环230水平方向连接有9根略微向上倾斜的圆杆。该圆杆上设有能以该圆杆为轴转动的第二挡架筒体220，第二挡架筒体220是圆台形筒体，细端朝内，筒体和圆杆之间用轴承可转动连接使筒体转动顺滑，可转动的第二挡架筒体220就是滚动体利转结构，圆杆略微向上使得第一挡架的约束面成为一个平面，C字环230通过第二传动架600的4根连接杆连接在第二传动架600（第二传动架600包括上圆环、4根连接杆、上圆环圆心位置的向上伸出的第二轴610）上。

弧形环A140和弧形环B150之间存在间隙，这样在绕芯3和第一挡架1上也就形成了相应的间隙，这间隙就是绕芯缺口310和第一挡架缺口110，C字环230的开口处第二挡架筒体220的间隙处就是第二挡架缺口210，所述第二挡架缺口210与绕芯缺口310和第一挡架缺口110对齐，形成扎绕槽。

如图10所示，在弧形环A140的一端还装有缺口补齐结构，对绕芯缺口310和第一挡架缺口110补齐。补齐支架170为L形，一端转动连接在弧形环A140上另一端连接有补齐筒体349和补齐挡架杆171，补齐筒体349与绕芯筒体330构成和大小一样。收卷线材时，补齐挡架杆171在抬杆电机174的带动下抬起到和第一挡架约束面在同一平面上，然后补齐电机173带动补齐支架170旋转使得补齐筒体349和其它绕芯筒体330共同组成一个近似圆筒状绕芯，如图8所示，这样第一挡架1和绕芯3缺口就被补齐了。

收卷动力装置由动力源（收卷电机710）、减速机构（减速机711）、传动轴720等组成，传动轴720上下两端通过轴承可转动地连接在机架700上，传动轴720上端连接有收卷电机710，所述收卷电机710通过减速器711带动传动轴720转动。第一传动架500下部有第一轴510，第一轴510中心为空，其中空可以通过气电等管线，从上往下，第一轴510首先通过第一轴承532和第一轴承座530（如图13所示）与机架700可转动连接（第一轴承座530被一个4脚支架531固定连接在机架700上），然后第一轴510上设有第一从动轮511，所述第一从动轮511通过张紧的第一皮带512与传动轴720上的第一主动轮721皮带传动连接，最后第一轴510连接在气电滑环513的动子端，而气电滑环513的定子端则固定在机架700上，通过气电滑环513可将压缩气、电力和控制信号通过第一轴510的中空导入到第一转动架500内。第二传动架600上部有第二轴610通过第二轴承614和第二轴承座615与机架700可转动连接（圆螺母613内圈紧固轴向固定第二轴承），第二轴610上设有第二从动轮611，所述第二从动轮611通过张紧的第二皮带612与传动轴720上的第二主动轮（图中未标示出）皮带传动连接，第一轴510和第二轴610在同一轴线上，且第一主动轮721和第二主动轮（图中未标示出）大小相等，第一从动轮511和第二从动轮611大小相等，所以第一传动架500和第二传动架600能在收卷电机710带动下同步旋转。

排线装置800可以使线材来回均匀地在卷绕轮的两个挡架间上下摆动，从而使线材一层一层均匀地卷绕在卷绕轮上，排线装置为已有的成熟技术，这里不赘述。

本实施例的卷绕机在收卷线材的时候，如图8所示，两个三轴气缸（三轴气缸A130和三轴气缸B190）的轴伸出到最大行程这样绕芯3就呈现出近似圆筒状，第一挡架1和绕芯3在滚珠丝杆模组A520滚珠丝杆模组B620同步提升下与第二挡架2相配合，使得第二挡架2能在卷绕的时候约束线材在绕芯3上，绕芯缺口310被补齐筒体349补齐，第一挡架缺口110被补齐挡架杆171补齐，线材头端穿过排线装置800后由安装在补齐支架170上的手指气缸172夹持。然后收卷电机710带动传动轴720转动，进而通过第一传动架500和第二传动架600带动第一挡架1和绕芯3以及第二挡架2同步转动，排线装置800上下摆动线材，使得卷绕均匀，卷绕完毕，线材形成卷料。收卷电机710停止工作，整个卷绕轮静止。

接下来开始膜带穿心绕裹线卷，松开手指气缸172夹持的线材头端，补齐电机173带动补齐支架170旋转使得绕芯缺口310和第一挡架缺口110露出，抬杆电机174工作使得补齐挡架杆171下垂留出穿心绕裹需要的工作空间。如图14所示，绕裹机900向卷料中心方向运动，当绕裹机的绕膜机构910通过扎绕槽穿入到卷料内空后停止，启动绕裹机900，同时启动筒体电机161带动第一挡架筒体120转动，让卷料以卷绕时方向同向转动，实现边穿心绕裹包膜边转动，绕裹完毕后同时停止绕裹机900和筒体电机161，并切断线材尾端，绕裹机900退出卷料。绕裹好的卷料依然被约束在收卷轮上，首先启动滚珠丝杆模组A520和滚珠丝杆模组B620的升降电机，同步降低并使得第一挡架1和绕芯3以及其上的卷料远离第二挡架2，就是说第二挡架2被拆开；然后使两三轴气缸轴（三轴气缸A130和三轴气缸B190）都收回，绕芯3就收小了；完成以上两个动作后，包装好的卷料就可以很方便地从新型卷绕轮上取出了。

把本实施例中的绕裹机换成扎带机，就可以完成自动的扎带穿心捆扎。

为本实施例另外配置如图15所示的线卷驱转装置，线卷驱转装置通过支架921连接在机架700上，支架921的一端连接机架700上端，另一端连接在螺母座922上，平时，动力辊筒920远离卷绕轮，不妨碍卷绕机上的其它操作，当需要捆包已经收卷好的线卷的时候，电机924转动，带动丝杆923转动，由于螺母座922被支架921固定在机架700上，所以底座925会带着两个动力辊筒920靠近并接触线卷的外围曲面402，动力辊筒920内装有电动机，该电动机使动力辊筒920可以绕自己的轴线转动从而通过接触摩擦线卷的外围曲面402使线卷转动（可以同时启动本实施例中的筒体电机161给线卷转动提供动力，当然也可以去掉该筒体电机161和PU带162而仅用动力辊筒920的动力），捆包完毕，电机924反向转动使动力辊筒920远离卷绕轮。

Claims (10)

1.一种新型卷绕轮，所述新型卷绕轮包括绕芯、第一挡架、第二挡架，所述第一挡架和所述第二挡架分别与所述绕芯的两端相连接或相配合，所述第一挡架和所述第二挡架分别与所述绕芯基本垂直，所述第一挡架或所述第二挡架可以拆开，所述第一挡架和所述第二挡架及所述绕芯有对齐的缺口形成扎绕槽，其特征是：所述绕芯设有利转结构。

2.根据权利要求1所述的新型卷绕轮，其特征是：所述第一挡架或所述第二挡架设有利转结构。

3.根据权利要求1或2所述的新型卷绕轮，其特征是：所述利转结构是涂层利转结构或滚动体利转结构。

4.根据权利要求3所述的新型卷绕轮，其特征是：所述涂层利转结构是聚四氟乙烯涂层。

5.根据权利要求3所述的新型卷绕轮，其特征是：所述滚动体利转结构的滚动体配置有动力源。

6.根据权利要求1所述的新型卷绕轮，其特征是：所述绕芯或挡架的缺口设置有补齐结构。

7.根据权利要求1所述的新型卷绕轮，其特征是：所述绕芯是能收小又能放大复原的收放绕芯。

8.一种卷绕机包括卷绕轮，其特征是：所述卷绕轮是权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的新型卷绕轮。

9.根据权利要求8所述的卷绕机，其特征是：所述卷绕机还配置有能使线卷以绕芯为轴转动的线卷驱转装置。

10.根据权利要求8或9所述的卷绕机，其特征是：所述卷绕机配置有扎带机或绕裹机。

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