盘丝网罩及其加工工装的制作方法

1.本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种盘丝网罩及其加工工装。


背景技术：

2.现有的盘丝网罩的一种加工方法为采用人工加工：面丝(构成网罩的一种钢丝物料)用打圈机打成大小不同的一系列圆圈，焊接成圆环，再将不同大小同心圆环人工依次排列在焊接工装上，放置主筋和加强筋，人工操作一段一段地焊接。
3.但是，面丝构成的同心圆环容易变形，各同心圆需要分别定位并相连接，为后续加工带来难度，变形严重只能报废，且导致成型的工件质量不稳定，报废率高。
4.因此，如何提供一种便于加工的盘丝网罩，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是提供一种盘丝网罩，其便于加工。本发明的另一目的是提供一种用于加工上述盘丝网罩的盘丝网罩加工工装，降低了盘丝网罩的加工难度。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种盘丝网罩，包括由连续的面丝沿着预设螺旋路径缠绕而成的网罩主体，所述网罩主体的外表面固定于连接筋，各所述连接筋在所述网罩主体上呈放射状排布；所述网罩主体的两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小。
8.优选地，所述网罩主体的两端端部面丝圈分别为垂直于所述网罩主体的中心轴为圆弧线。
9.优选地，所述连接筋包括主筋，所述主筋呈环状结构；所述主筋的两端分别相对于所述网罩主体的两端伸出，以构成安装孔。
10.优选地，所述连接筋还包括加强筋，所述加强筋为条状结构。
11.优选地，所述网罩主体包括网罩顶面和对接于所述网罩主体的径向外端之下的网罩外周面；
12.所述网罩顶面为平面；
13.或，所述网罩顶面包括中部凹陷的第一凹陷面和设于所述第一凹陷面外周的第一平面；
14.或，所述网罩顶面包括由中部向外依次套设的第二凹陷面、第二平面和拱起面，所述拱起面相对于所述第一平面上凸，所述第二凹陷面相对于所述第一平面下陷。
15.一种盘丝网罩加工工装，包括定位工装，所述定位工装包括竖直设置的工装主轴、套设于所述工装主轴外的定位环和连接于所述工装主轴与所述定位环之间的定位盘丝通道，所述定位盘丝通道以所述工装主轴为中心、沿着预设螺旋状路径延伸而成，且所述定位盘丝通道两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小，使一根连续的面丝沿着所述定位盘丝通道螺旋缠绕成网罩主体，且所述网罩主体的两端端部的螺距朝向对应的自由端方
向逐渐减小。
16.优选地，至少两个定位齿板沿着所述工装主轴的周向依次设置，所述定位齿板上的定位顶面和与所述定位顶面径向上外端对接的定位侧面上均设有定位槽，各所述定位槽沿着所述预设螺旋状路径连通以构成所述定位盘丝通道。
17.优选地，所述定位槽包括由所述定位顶面的径向内端朝向所述定位侧面的底端依次设置的若干个起始齿槽、若干个主齿槽以及若干个收尾齿槽；
18.相邻所述起始齿槽的间距小于相邻所述主齿槽的间距；
19.相邻所述收尾齿槽的间距小于相邻所述主齿槽的间距。
20.优选地，还包括：
21.盘丝装置，所述盘丝装置包括盘丝驱动装置，所述盘丝驱动装置用于驱动所述定位工装自转；
22.送线装置，所述送线装置包括送线驱动装置和连接于所述送线驱动装置的输出端的送线器；所述送线驱动装置用于驱动所述送线器水平运动和竖直运动。
23.优选地，还包括顶出模组，以顶出所述盘丝工位的所述定位工装上的工件。
24.本发明提供的盘丝网罩，包括由连续的面丝沿着预设螺旋路径缠绕而成的网罩主体，网罩主体的外表面固定于连接筋，各连接筋在网罩主体上呈放射状排布；网罩主体的两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小。
25.网罩主体通过连续的面丝加工而成，由于其本身为一体式结构，相比于现有技术中的同心圆结构，可减少定位操作量，方便加工；同时，网罩主体的两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小，有利于减少或消除网罩主体端部处面线的轴向高度差，避免盘丝网罩出现安规问题。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例一中网罩主体的结构图；
28.图2为图1的第一局部放大图；
29.图3为图1的第二局部放大图；
30.图4为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例一中网罩主体的俯视图；
31.图5为图4的c
‑
c剖视图；
32.图6为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例一中主筋的俯视图；
33.图7为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例一中主筋的侧视图；
34.图8为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例一的俯视图；
35.图9为图8的d
‑
d剖视图；
36.图10为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例二的俯视图；
37.图11为图10的f
‑
f剖视图；
38.图12为本发明所提供盘丝网罩的具体实施例三的俯视图；
39.图13为图12的g
‑
g剖视图；
40.图14为本发明所提供加工工装中定位齿板的主视图；
41.图15为本发明所提供加工工装中定位工装的结构图；
42.图16为图15的第一局部放大图；
43.图17为图15的第二局部放大图
44.图18为本发明所提供加工工装中定位工装的中部部分放大图；
45.图19为本发明所提供加工工装中定位工装上放置工件后的结构图；
46.图20为本发明所提供加工工装的主视图。
47.附图标记:
48.定位齿板1，定位顶面11，起始齿槽111，顶部齿槽112，定位侧面12，侧齿槽121，收尾齿槽122，第一凹陷面131，第一平面132，第二凹陷面141，第二平面142，拱起面143，第三平面144；
49.定位工装2，工装主轴21，定位环22，主筋定位机构23，加强筋定位机构24，面丝末端固定结构25，压紧机构26，面丝起始端固定结构27；
50.主筋31，电机安装孔311，客户用安装孔312，主筋倾斜筋位313，主筋水平筋位314，主筋垂直筋位315，加强筋32，面丝33，网罩主体34，网罩顶面341，网罩外周面342，面丝焊接区域l；
51.盘丝装置4；
52.送线装置5，送线驱动装置51；
53.顶出模组6。
具体实施方式
54.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
55.本发明的核心是提供一种盘丝网罩，其便于加工。本发明的另一核心是提供一种用于加工上述盘丝网罩的盘丝网罩加工工装，降低了盘丝网罩的加工难度。
56.本实施例所提供盘丝网罩的一种具体实施例中，如图1至图9所示，包括由一根连续的面丝33沿着预设螺旋路径缠绕而成的网罩主体 34。面丝33是构成网罩的一种物料，具体为钢丝，其截面为圆形或方形，粗细适当。其中，对于连续的面丝33，其能够展开成一条连续的线，具体可以如本实施例中由一根面丝33实现，在其他实施例中，也可以由至少两根面丝33依次对接而成，且对于后一种情况，在网罩主体34成型过程中，各面丝33可以先螺旋缠绕，再首尾对接，或者先首尾对接，再整体进行螺旋缠绕。
57.网罩主体34的中心轴竖直设置，为便于说明，不能理解为对本申请的限制。网罩主体34是网罩中面积最大的部件，网罩主体34的相邻面丝圈之间的间距应符合相应的安全规范要求，以在保证使用的安全性的同时，减少材料浪费，保证风机使用效果。
58.网罩主体34包括网罩顶面341和设置在网罩顶面341径向外端之下的网罩外周面342，使得网罩主体34整体构成向下开口的凹槽状罩壳。更具体地，如图8和图9所示，网罩顶
面341包括中部凹陷的第一凹陷面131和设于第一凹陷面131外周的第一平面132，使得网罩主体34构成顶部下凹的凹网罩。
59.网罩主体34的外表面固定于连接筋，各连接筋在网罩主体34上呈放射状排布，连接筋可以对网罩主体34进行定型。
60.网罩主体34的两端端部面丝圈的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小。如图1所示，网罩主体34在缠绕成型后，以其一端为起始端 s，另一端为终端e，缠绕方向由起始端指向终端。对于网罩主体34 的起始端处，如图2所示，其螺距朝向起始的自由端方向(即，与缠绕方向相反的方向)逐渐减小。对于网罩主体34的终端处，如图3 所示，其螺距朝向终端的自由端方向(即，与缠绕方向相同的方向) 逐渐减小。
61.本实施例中，网罩主体34通过连续的面丝33加工而成，由于其本身为一体式结构，相比于现有技术中的同心圆结构，可减少定位操作量，方便加工；同时，网罩主体34的两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小，有利于减少或消除网罩主体34端部处面线的轴向高度差，避免盘丝网罩出现安规问题。
62.进一步地，网罩主体34的两端端部面丝圈分别为垂直于网罩主体 34的中心轴为圆弧线，此两段圆弧段位于以网罩主体34的中心轴为圆心线的两个同心圆上。具体地，此两段圆弧段的圆心角均接近180
°
。由于圆弧线的设置，使得网罩主体34的起始端便于电机的安装，终端不会出现因高低不一致而造成的导风板安装面与面丝33间隙过大的问题。
63.具体地，在加工中，需要控制面丝33运动轨迹，特别是起始2 圈和结束2圈面丝33，逐渐减小起始2圈螺旋线间距，做到起始一圈为近似于与网罩主体34同心的圆弧，同样，最后结束2圈也减小其间距，做到终止一圈为近似于与网罩主体34同心的圆弧。
64.当然，在其他实施例中，以上两端的圆弧可以由单独的两个面丝 33实现，具体地，选取三根面丝33，其中一根面丝33螺旋缠绕成螺旋体，另两根面丝33先分别加工成两段圆弧(具体为封闭式的圆圈)，再分别焊接在螺旋体的两端，也能够同样实现网罩主体34的加工。
65.进一步地，如图6所示，连接筋包括主筋31，主筋31即安装筋。主筋31为环形结构，主筋31的两端分别相对于网罩主体34的两端伸出，以构成安装孔，主筋31中部焊接固定面丝33。具体地，主筋31 在径向上内端的安装孔构成电机安装孔311，以便通过该电机安装孔311将网罩螺钉固定于电机上；在径向上外端的安装孔构成客户用安装孔312或用螺钉把整个产品安装在导风板上的安装孔。由于主筋31 为环形，通过对主筋31的长度选择以及与网罩主体34位置关系的设置，即可直接形成用于连接其他结构或部件的安装孔。
66.另外，为保证主筋31与网罩主体34的外表面之间能够适应性贴合，主筋31的形状与网罩主体34的形状相适应，如图7所示，主筋 31包括依次对接的主筋倾斜筋位313、主筋水平筋位314和主筋垂直筋位315，以分别对应焊接网罩主体34的第一凹陷面131、第一平面 132和网罩外周面342。
67.其中，主筋水平筋位314和主筋垂直筋位315的夹角a的范围为 90
°
≤∠a≤120
°
，最佳角度90
°
至100
°
；主筋倾斜筋位313、主筋水平筋位314的夹角a的范围为：0
°
≤∠b≤60
°
，最佳角度0
°
至30
°
。
68.其中，主筋31可以设置4条，5条，6条，8条或者其他数量，在网罩主体34上呈360
°
均匀分布。
69.进一步地，连接筋还包括加强筋32，加强筋32为条状结构，加强筋32焊接固定于面丝33，起到加固网罩主体34的作用。可选地，加强筋32的数量与主筋31相同，或主筋31的2倍，也可以为其他数量。
70.当然，在其他实施例中，网罩主体34的形状不限于上一实施例所提供的设置方式。如图10和图11所示的实施例中，网罩顶面341 包括由中部向外依次套设的第二凹陷面141，第二平面142和拱起面 143，拱起面143相对于第二平面142上凸，第二凹陷面141相对于第二平面142下陷，使得该网罩主体34的顶面构成拱桥状结构。特别地，拱起面143的设置可以进一步增加叶片与网罩之间的距离，有利于减小风阻，提高风机效率，降低噪音。另外，网罩顶面341还可以包括对接于拱起面143和网罩外周面342之间的第三平面144，第三平面 144与第二平面142共面设置。
71.又或者，在另一实施例中，如图12和图13所示，网罩顶面341 为平面，使得网罩主体34构成平顶面罩，便于螺旋路径的设置，便于加工。
72.除了上述盘丝网罩，如图14至图20所示，本发明还提供一种盘丝网罩加工工装，应用于加工以上盘丝网罩。
73.该加工工装包括定位工装2，定位工装2包括竖直设置的工装主轴21、套设于工装主轴21外的定位环22和连接于工装主轴21与定位环22之间的定位盘丝通道。
74.定位盘丝通道以工装主轴21为中心、沿着预设螺旋状路径延伸而成，且定位盘丝通道两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小，从而使连续的面丝33沿着定位盘丝通道螺旋缠绕成网罩主体34，且网罩主体34的两端端部的螺距朝向对应的自由端方向逐渐减小。通过定位盘丝通道的限定，面丝33直接顺着其缠绕即可形成网罩主体 34，使得网罩主体34便于加工。
75.进一步地，请参考图14和图15，至少两个定位齿板1沿着工装主轴21的周向依次设置。定位齿板1上的定位顶面11和与定位顶面 11径向上外端对接的定位侧面12上均设有定位槽，各定位槽沿着预设螺旋状路径连通构成定位盘丝通道。由于定位齿板1可以分别维修与更换，能够延长定位工装2的使用寿命。
76.其中，如图14所示，定位齿板1的齿槽和齿槽之间的距离，特别是开始2圈齿和结束两圈齿距，是保证零件是否合格决定因数。具体地，在定位齿板1上，定位槽沿着包括由定位顶面11的径向内端朝向定位侧面12的底端依次设置的若干个起始齿槽111、若干个主齿槽以及若干个收尾齿槽122，即，若干个起始齿槽111构成的一组槽结构、若干个收尾齿槽122构成的一组槽结构之间设置若干个主齿槽构成的一组槽结构。对于主齿槽，其具体分为设置在定位顶面11的顶部齿槽112和设置在定位侧面12的侧齿槽121。
77.其中，相邻起始齿槽111的间距、相邻小于相邻主齿槽的间距均小于相邻主齿槽的间距，通过槽间距差的设置，实现对网罩主体34 螺距的调节。
78.当然，在其他实施例中，对于定位盘丝通道的实现方式，也可以在一个柱体结构的外表面上开设出沿预设螺旋方向延伸的凹槽作为定位盘丝通道。
79.进一步地，定位工装2上设置连接筋定位机构以及用于压紧工件的压紧机构26，以在焊接之前对主筋31、加强筋32和网罩主体34 进行可靠定位，便于后续焊接操作的进行。
80.具体如图16、图17和图18，连接筋定位机构包括设置在定位环 22、工装主轴21上的主筋定位机构23，以及设置在定位环22、工装主轴21上的加强筋定位机构24，以在主筋31
和加强筋固定于网罩主体34之前，分别对主筋31的两端、加强筋32的两端进行定位。更具体地，主筋定位机构23通过凸点插接于主筋31以实现定位，加强筋定位机构24通过卡槽卡接加强筋32以实现定位。
81.进一步地，请参考图16和图18，定位工装2上还设置面丝末端固定结构25和面丝起始端固定结构27，具体可以为孔结构或者柱结构。其中，面丝末端固定结构25可以设置在定位环22上，面丝起始端固定结构27可以设置在工装主轴21上。面丝33固定在面丝起始端固定结构27后开始缠绕，网罩主体34成型后，面丝33终端固定在面丝末端固定结构25上，能够有效对网罩主体34进行定型。
82.进一步地，盘丝网罩加工工装还包括盘丝装置4和送线装置5。
83.盘丝装置4包括盘丝驱动装置，盘丝驱动装置用于驱动定位工装 2自转，使得在送线装置5向盘丝工位的定位工装2送线时，定位工装2能够自转以实现面丝33在定位工装2上的缠绕。
84.其中，具体地，盘丝驱动装置的输出端设置盘丝主动齿轮，相应地，定位环22的外周面设置为齿面以作为从动齿轮，盘丝主动齿轮与从动齿轮配合传动，以实现对定位工装2的驱动。
85.另外，盘丝装置4还包括位置调节装置，盘丝驱动装置连接于位置调节装置的输出端。具体地，位置调节装置为水平伸缩的气缸，盘丝驱动装置为伺服电机。位置调节装置用于带动盘丝驱动装置靠近以传动连接于定位工装2，以使盘丝驱动装置驱动定位工装2自转；或者带动盘丝驱动装置与定位工装2相分离，以避免盘丝驱动装置干涉定位工装2的其他操作。
86.送线装置5包括送线驱动装置51和连接于送线驱动装置51的输出端的送线器，送线器上设有出线孔以出线。送线驱动装置51用于驱动送线器水平运动和竖直运动。由于送线驱动装置51能够带动送线器在水平方向和竖直方向自由移动，能够确保送线的灵活性。
87.其中，可选地，送线驱动装置51包括水平送线驱动机构和连接于上水平送线驱动机构的输出端的竖直送线驱动机构，送线器连接于竖直送线驱动机构的输出端，其中，水平送线驱动机构包括送线水平伺服电机和送线水平移动丝杆，竖直送线驱动机构包括送线上下伺服电机和送线上下移动丝杆。当然，在其他实施例中，送线驱动装置51 也可以设置为气缸等驱动设备。
88.进一步地，该加工工装还包括顶出模组6。可选地，顶出模组6 包括若干个脱件气缸，以向上顶升工件，具体可以为四个或者其他数量。当然，在其他实施例中，顶出模组6也可以设置为液压缸、直线电机等升降驱动机构。通过顶出模组6可将工件从定位工装2上强行顶出，可以实现工件与定位工装2的自动分离，便于工作人员进一步取件。
89.本实施例所提供加工工装的工作原理如下：
90.1、抽出面丝33钢丝线头，固定在面丝起始端固定结构27上；
91.2、启动设备，位置调节装置推动盘丝驱动装置与盘丝主动齿轮移动，使主动齿轮与从动齿轮啮合，啮合后，盘丝主动齿轮带动从动齿轮旋转；
92.3、从动齿轮转动的同时，送线驱动装置51按设定程序送线，精准把面丝33送到定位工装2对应齿槽中，绕制成空间立体的网罩主体 34；
93.4、盘丝结束，剪断面丝33，线尾固定于面丝末端固定结构25；
94.5、依次放置主筋31于网罩主体34上；
95.6、依次放入加强筋32于网罩主体34上；
96.7、启动压紧机构26，压紧主筋31和加强筋32，保证主筋31和加强筋32在定位工装2中的正确位置，以及后续焊接操作等操作中位置不变；
97.8、焊接主筋31和加强筋32于网罩主体34；
98.9、启动顶出模组6，把焊好的网罩强行从工装中顶出，再人工取走，继续下一次盘丝操作。
99.本实施例提供的加工工装，可实现螺旋面丝33的制作，能够自动盘线，所需工序以及人员较少少，产品一致性好，质量稳定，可实现无报废，生产效率高、产能大。产品安装后具体能够符合gb4706.1、 gb2099.1、iec61032、ul507安全规范要求。
100.需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
101.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
102.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
103.以上对本发明所提供的盘丝网罩及其加工工装进行了详细介绍。
104.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。