胶带缠绕长度可调机构及其方法与流程

本发明属于自动化设备领域，具体涉及一种胶带缠绕长度可调机构及其方法。

背景技术：

在线束生产领域，时常需要对线束超声波焊点处进行包扎胶带处理，起到绝缘和保护的作用。或者，在生产过程中有时需要对多股线先进行胶带捆扎工作。比如说，在绞制麻花线过程中，为了避免后续装配过程中绞好的线再次松开，需要在绞线后的两端捆扎胶带进行固定。目前线束加工领域使用的胶带自动包扎设备所缠绕的胶带长度是固定的，反映到胶带缠绕圈数上是不可调的。那么，在实际生产应用中，要满足对胶带圈数可调要求时，只有采用将设备系列化。通俗讲，就是同样的线束线径，圈数多的用大型号的设备，圈数少的用相应小型号的设备。但是，实际应用中线束种类繁多，胶带圈数要求也各种各样，也不可能设置过多的设备型号来满足各种胶带长度要求。而且，过多的设备型号会给生产厂家带来过高的设备成本，也造成了操作的不便性。

实际线束胶带缠绕过程为，线束需要缠绕胶带的部位先与胶带的头部粘合预包，然后手动(或用机构)将线束送入到包胶轮开口包胶槽内的包胶位置(包胶轮中对线束进行包胶的位置，一般为包胶轮回转中心位置)，在线束的带动下，包覆所用的胶带也被一并带入到包胶槽内。此时胶带切割机构将胶带切断，包胶轮旋转将胶带包覆到线束表面。如图4所示，由于胶带切割机构中切割刀片与包胶轮中包胶位置的距离是固定的(图4中a尺寸)，所以在此过程中切割下来的胶带长度也是固定的。目前也有一些技术方案中的胶带包扎缠绕设备能实现胶带的长度可调，但是此类设备实现长度可调是通过增加一套复杂的定位机构，通过控制胶带切断的时机来实现长度可调的目的，其实现方式为：通过在线束行进过程中，按照设定值(如图5中b尺寸)，定位机构在中间位置稍作停顿，将胶带提前切断，然后机构再将线束送入到包胶槽内包胶位置(如图6所示)，以实现胶带长度可调。但此类设备的胶带长度调整的范围不是很大，而且一般来说只能应用于自动进线的包扎缠绕设备，因为，胶带的切割时机需要机构之间非常好的衔接才能完成。在需要手动送线的半自动化缠绕设备上，很难实现类似的胶带长度可调功能。因此，有必要针对线束的包扎缠绕设备，特别是手动或半自动化缠绕设备，设计一种经济、便捷的胶带缠绕长度可调机构。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术中胶带缠绕长度不可调或者需要依赖于复杂定位机构的问题，并提供一种胶带缠绕长度可调机构，实现大跨度范围的胶带长度调节功能。

本发明通过增加简易的机构和改变原有胶带切割时机来实现包胶过程中的胶带长度可调功能；同时，胶带长度的调整范围相比常规复杂定位机构的调整范围大大增加。本发明所采用的具体技术方案如下：

胶带缠绕长度可调机构，其包括由外部驱动机构驱动旋转的包胶轮，包胶轮上设置有延伸至包胶轮包胶位置的开口槽，开口槽内布置有用于使胶带贴合包覆于线束表面的胶带压紧结构；包胶轮一侧设置有用于切断胶带的切割装置，胶带在待缠绕的线束牵引下，经过切割装置的切口后进入所述的开口槽中；切割装置与开口槽入口之间的胶带一侧设置有支撑件；包胶轮旋转并带动胶带移动一定距离后，使胶带的一段紧靠于支撑件上，在包胶轮继续旋转过程中，胶带被拉伸并卷至开口槽与支撑件之间的包胶轮外表面上。

现有技术中的包胶轮只是负责将已经定长剪断的胶带包覆到线束表面，而本发明的上述技术方案中，将包胶轮参与到胶带长度调节环节，具体为：在线束到达包胶轮中包胶槽的包胶位置后，包胶轮按照包胶方向旋转过一定角度位置，胶带紧靠于支撑件上，在支撑件的限位作用下，包胶轮与胶带的接触点以及支撑件与胶带的接触点之间形成一段胶带拉伸段。包胶轮继续转动后，未被切断的胶带在包胶轮的带动下，胶带拉伸段被拉长并卷至开口槽和支撑件之间的包胶轮外表面上，而且胶带拉伸段增加的长度与包胶轮转过的角度是一个近似的线性关系。上述开口槽和支撑件之间的包胶轮外表面是指以最接近支撑件的包胶轮外表面为起点，开口槽与胶带的接触点为终点，该两点之间的包胶轮外表面；其大致与开口槽和胶带的接触点在旋转过程中经过的旋转路径相重合。当然，此处并非所有胶带均是贴合包胶轮外表面的，允许部分胶带位于包胶轮和支撑件之间的空间中。当胶带的拉伸达到预定长度后，切割装置将胶带剪断，实现胶带长度的调整，最后启动包胶过程。

本发明中，开口槽是指从包胶轮表面向其内部延伸的槽体。另外，胶带压紧结构可以是能够在缠绕胶带的过程中，提供胶带与线束表面的包覆力与贴合力并限制线束位置的任何结构。胶带压紧结构可以是与包胶轮中开口槽一体化的部件，也可以是独立的部件。

作为一种优选方案，所述的胶带压紧结构为弹片、压块或柔性弹簧中的一种或多种。胶带压紧结构一般需要至少从两个面对胶带和线束施加压力。

作为一种优选方案，所述的胶带被包胶轮推动过程中，胶带的光面与包胶轮接触，胶带的黏性面与支撑件接触。该方式能够防止胶带黏性面与包胶轮粘结，使包胶过程连续顺利进行。

作为一种优选方案，所述的切割装置中包括两片刃部相对的刀片，两片刀片的刃部密合时，切断胶带。本发明中切割装置并不仅限于刀片，也可以采用其他切割设备，例如空气刀等非刀片形式，但是考虑到成本问题，采用金属刀片为最经济的实现方式。

基于上述方案的一种进一步改进方案为：胶带紧靠于支撑件上且切割装置处于非切割状态时，胶带与刀片的刃部不接触。该方式能够防止胶带在被拉伸到目标长度之前就被刀片意外切断。

本发明中支撑件的作用是限制胶带穿过支撑件所在位置自由移动，使其只能够以两者的接触位置为基点进行滑动拉伸。支撑件可以是不同实现形式，只要能够对起到上述限位作用即可。

作为一种优选方案，所述的支撑件为一条与胶带平行设置的支撑杆。

作为一种优选方案，所述的支撑件与胶带接触一侧加工成滚花状。由于胶带的黏性面会与支撑件接触，因此滚花可以减小与胶带黏性面之间的接触面积，从而减小脱开胶带所需的力。

作为一种优选方案，所述的支撑件能在胶带的带动下周向旋转。该方式能够减少胶带与支撑件间的滑动摩擦力，使胶带能够顺利被拉伸。

作为一种优选方案，线束在包胶轮中的包胶位置与切割装置之间的距离为胶带长度调节范围的最小值。一般来说，在机构空间布置允许的情况下，此设计固有的最小值应该尽可能的小，那么胶带长度最终可调范围会更大。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一机构的胶带缠绕长度调节方法，具体为：将待缠绕胶带的自由端粘合预包于线束上，然后在线束的带动下，穿过切割装置的切口后进入包胶轮的包胶位置处；驱动包胶轮转动，然后推动胶带的一段紧靠于支撑件上，继续旋转包胶轮至预定角度后，利用切割装置切断胶带。胶带被切断后，就可以按照正常的包胶程序，通过旋转包胶轮，通过胶带压紧结构使胶带贴合包覆于线束表面。

通过实际的生产应用，本发明很好的在原有常规包胶设备上，通过增加简单的机构零件，同时改变原有的操作过程而实现了胶带长度可调功能。而且，胶带长度的调整范围远远宽于通过复杂定位机构来实现的长度调整。对线束生产厂家来说，本发明实现了不同线束对胶带长度的不同要求，避免了购置多个型号的包胶设备，节省了生产成本，也改善了生产操作的便捷性。

附图说明

图1是本发明总体结构描述及本发明方案胶带长度开始调整前的状态示意图；

图2是用于描述本发明胶带长度调整初段存在空行程的示意图；

图3是用于描述本发明胶带长度实质调整过程的原理示意图；

图4是用于描述现有技术胶带缠绕包扎时胶带长度的确定及不可调整的机理的示意图；

图5是用于描述现有技术中通过机构定位线束来实现胶带长度可调功能的示意图，定位机构配合胶带切刀来实现胶带长度的确定过程；

图6是用于描述现有技术中通过定位机构实现胶带长度可调功能的示意图，机构完成按设定长度切取胶带后，开始进入胶带缠绕过程。

图中：包胶轮1、包胶弹片2、线束3、胶带支撑杆4、胶带切刀5、胶带6、胶带的黏性面7。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

如图1所示，为本发明一实施例中胶带缠绕长度可调机构示意图，其中的部件包括：包胶轮1、包胶弹片2、线束3、胶带支撑杆4、胶带切刀5、胶带6、胶带黏性面7。

其中，包胶轮1为圆环形的旋转体，可以在外部电机或者手动转轮等驱动机构的驱动下绕其回转中心旋转。包胶轮1旋转过程中负责将胶带包覆到线束3表面，同时，胶带的长度调节也是通过包胶轮1的旋转来实现的。包胶轮1上设置有开口槽，开口槽连通包胶轮1内部的空心腔体。开口槽的两端分别布置有一条具有弹性的包胶弹片2，两侧包胶弹片2自然伸展状态下在回转中心处的间隙小于线束3外径，因此可以在缠绕胶带的时候提供胶带6与线束3表面的包覆力与贴合力，并保持线束3在包胶过程中的位置不发生较大位移。当然，为了方便表示，此处图示为弹片形式，实则在其他实施例中可以采用所有常规的胶带压紧结构，如压块形式，柔性弹簧形式等。

包胶轮1一侧设置有胶带切刀5，胶带切刀5由两片刃部相对的刀片组成，两片刀片可分别有驱动装置驱动，当两者的刃部密合时，能够切断胶带6。刀片与开口槽入口之间设置有水平的胶带支撑杆4，胶带支撑杆4端部通过轴承固定，能够绕其轴线周向旋转。使用时，胶带6在待缠绕的线束3牵引下，经过胶带切刀5的切割位置后进入开口槽的回转中心处，胶带6表面在包胶轮1的旋转过程中在开口槽带动下，被从胶带卷上拉出并通过支撑杆4导向后，卷至包胶轮1的外表面上。本实施例中，包胶轮1顺时针转动，与胶带6上不含黏胶的光面接触，当转动至一定角度后，包胶轮1带着胶带6向下移动了一段距离，胶带黏性面7的中间一段开始紧贴于胶带支撑杆4上。随着包胶轮1继续转动，就能够将位于开口槽入口以及胶带支撑杆4之间的胶带6拉长。

由于按照本发明的缠绕方式，在调整胶带6长度的过程中，会改变胶带6的布置路径。所以，胶带支撑杆4的另一个作用是，在调整胶带6长度过程中防止胶带黏性面7与附近机构的表面粘合在一起。另外，胶带在调整长度过程中，胶带黏性面7会与胶带支撑杆4表面接触，并带动胶带支撑杆4回转，所以本实施例中胶带支撑杆4表面加工为滚花状态，目的是减小与胶带黏性面7之间的接触面积，从而减小胶带6在拉伸传输过程中与胶带支撑杆4表面脱开时的脱开力。

在使用过程中，胶带一般是从外部水平送入包胶轮1的，此时为了防止胶带6倍胶带切刀5切断，可使胶带支撑杆4的上表面略高于胶带切刀5的下刀片，以保证胶带紧靠于支撑件上且切割装置处于非切割状态时，胶带不会被下刀片的刃部切断。

胶带6长度调整过程为：如图1示，将待缠绕胶带6的自由端粘合预包于线束3上，在线束3的带动下，将待缠绕的胶带6带入到包胶槽位置，此时线束3已经处于包胶位置。包胶位置与胶带切刀5切割位置之间的距离为胶带6长度可调的最小值。一般来说，在机构空间布置允许的情况下，此设计固有的最小值应该尽可能的小，那么胶带6长度最终可调范围会更大。然后按照图2所示，包胶轮1按正常包胶旋转方向转过一个角度α。由于包胶结构的关系，此旋转角度α为胶带6调整空行程，实际胶带长度并未发生改变。紧接着，包胶轮1继续按包胶方向旋转过β角度，如图3所示。此过程中，在包胶轮1的带动下，胶带6被拉长了一段长度(图3中尺寸c)，c尺寸就是所谓的胶带6增长量。而且，在胶带长度精度要求不是太高的场合，尺寸c与旋转角度β近似成线性关系，在实际应用中，可以通过系统设定β角度值而控制胶带增长量c值。当胶带长度到达设定的需要长度后，胶带切刀5将胶带6切断，然后进入到常规的缠绕胶带过程，包胶轮1将增加长度的胶带包覆到线束3表面。当然，如果对胶带长度要求精度较高，则需要通过试验得到准确的胶带轮旋转角与胶带增长量c之间的相关性曲线，进而用于反馈控制。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。