一种拉力可调的电缆生产线的铠装层包装设备
文献发布时间:2023-06-19 09:24:30
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域,具体是涉及一种拉力可调的电缆生产线的铠装层包装设备。
背景技术
电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的,机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品,产品以台数或件数计量,电线电缆是以长度为基本计量单位,所有电线电缆都是从导体加工开始,在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆和护层等而制成电线电缆产品,产品结构越复杂,叠加的层次就越多。
现有电缆在生产时,需要进行拉伸强度与变形率,拉断力,抗撕裂性能,热封强度性能,滚筒剥离试验,90度剥离,绳类拉断力,裤型撕裂力,180度剥离,压缩试验,弯曲试验,剪切试验等多项检测,最重要的就是拉伸性能检测,现有的生产设备不便于在生产的过程中吗,进行拉伸检测,如专利CN1152389C中提出的绞合电缆生产装置,其结构复杂,不便于使用者进行生产的同时进行检测,给使用者带来了许多不便,故而提出了一种电缆生产线的铠装层包装与强度检测设备来解决上述中提出的问题。
中国专利CN201910470915.1公开了一种电缆生产线的铠装层包装与强度检测设备,包括主体座,所述主体座的顶部固定安装有两个支撑杆,所述支撑杆的外表面活动安装有三个调节承载座。该电缆生产线的铠装层包装与强度检测设备,通过设置了铠装收纳箱,且铠装收纳箱的内部固定安装有铠装金属卷,同时设置了动力电机,且在动力电机运行时,通过旋转传动带带动铠装安装环和铠装安装架进行旋转,同时铠装金属卷与铠装安装架之间活动连接有与铠装层相对应的金属丝,且待加工电缆贯穿转动安置杆且延伸至铠装安装环的内部,转动安置杆的内部开设有与待加工电缆相对应的电缆通孔,达到了结构简单实现对电缆的铠装的效果。
但该结构进行电缆强度检测时需要人工对电缆相隔一定距离的两点进行夹紧,费时费力且力度不好控制。若力度较小,检测时会发生滑动。若力度过大,会对电缆造成一定损伤。另外,电缆传输过程中会存在拉力不足的情况,需要提供足够的拉力以保证铠装安装效果。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种拉力可调的电缆生产线的铠装层包装设备,本技术方案解决了上述问题,电缆传输过程中的拉力可调,提高了铠装安装的效果,进行强度检测时可以有效调节对电缆的夹紧力。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种拉力可调的电缆生产线的铠装层包装设备,其特征在于,包括有放线机构、拉力调节机构、铠装安装机构、强度检测机构和收卷机构;
放线机构,安装在机架的一端,用以对成捆的未铠装的缆线进行放线;
拉力调节机构,安装在机架上,输入端与放线机构输出端连接,用以对缆线进行拉紧,以便铠装安装机构对缆线进行铠装安装;
铠装安装机构,输入端与拉力调节机构输出端连接,由铠装金属线放线组件和绕线组件两部分组成,缆线自铠装金属线放线组件和绕线组件的中心处穿过,铠装安装机构用以对缆线进行铠装金属线的绕线作业,即铠装安装;
强度检测机构,输入端与铠装安装机构的输出端连接,用以对经铠装安装机构安装完铠装的铠装电缆进行强度检测;
收卷机构,与强度检测机构输出端连接,用以对缆线进行收卷并对缆线在设备间的传输提供驱动力。
优选的,拉力调节机构包括有第一调节承载座、导向座、第一张紧部、第二张紧部、升降组件、第一检测组件和第三张紧部;
第一调节承载座,安装在机架上,介于放线机构和铠装安装机构之间;
导向座,可拆卸地安装在第一调节承载座上端;
第一张紧部,安装在导向座上端靠近放线机构的一侧,与电缆滚动连接,用以对缆线进行引导;
第二张紧部,安装在导向座上端靠近铠装安装机构的一侧,与第一张紧部关于升降组件对称设置,与缆线滚动连接,用以对电缆进行引导;
升降组件,安装在导向座中央,运动方向垂直于导向座设置,用以将第一检测组件和第三张紧部向上抬升;
第一检测组件,安装在升降组件工作端顶部,用以对第三张紧部反向作用在升降组件顶端的力进行检测,从而得出拉紧力的数值;
第三张紧部,安装在第一检测组件的顶端,用以对缆线进行引导。
优选的,第一张紧部、第二张紧部、第三张紧部均包括有旋转架和张紧轮;
旋转架,竖直向上设置,用以安装张紧轮;
张紧轮,通过设置在两侧的转轴与旋转架转动连接,工作状态下与缆线滚动连接。
优选的,升降组件包括有升降座、托板、托举杆和第一直线驱动器;
升降座,安装在导向座上端中央位置;
托板,可沿竖直方向运动地安装在升降座上端,底端设有与升降座顶部间隙配合的导向杆;
托举杆,垂直安装在托板上端,与第一检测组件底部固定连接,用以安装第一检测组件;
第一直线驱动器,安装在升降座上,输出轴与托板底部固定连接,驱动方向竖直朝上设置,用以驱动托板在竖直方向运动。
优选的,第一检测组件包括有承托底板、活动上板和第一压力传感器;
承托底板,安装在升降组件的顶端,用以承托第一压力传感器;
活动上板,可沿竖直方向运动地安装在承托底板的上方,底部与第一压力传感器顶端工作面抵接,顶部与第三张紧部底部连接,底部设有与承托底板间隙配合的导向杆;
第一压力传感器,安装在承托底板上端,介于承托底板与活动上板之间,用以检测活动上板上方第三张紧部产生的压力。
优选的,强度检测机构包括有第二调节轴承座、反向驱动组件、压料组件、第二检测组件、第一夹紧部、第二夹紧部和第三检测组件;
第二调节轴承座,安装在机架上,介于铠装安装机构与收卷机构之间;
反向驱动组件,可拆卸地安装在第二调节轴承座上端,运动方向与缆线传输方向平行;
压料组件,具有一对,对称地安装在反向驱动组件的一对工作端上,用以驱动第二检测组件和第一夹紧部向第二夹紧部方向运动;
第二检测组件,安装在压料组件下方,顶部与压料组件输出轴固定连接,底部与第一夹紧部顶端固定连接,用以检测第一夹紧部受到的压力;
第一夹紧部,安装在第二检测组件下方,底部V型开口朝向第二夹紧部顶端设置,用以夹紧电缆的外壁;
第二夹紧部,安装在反向驱动组件的工作端上,顶部V型开口与第一夹紧部相向设置,用以配合第一夹紧部对电缆进行夹紧;
第三检测组件,两端分别与第二调节轴承座一对工作端上的第二夹紧部相向设置的面固定连接,用以测量电缆受到的拉力。
优选的,反向驱动组件包括有滑槽、双向丝杠、滑台和旋转驱动器;
滑槽,安装在第二调节轴承座顶端,长度方向沿缆线传输方向设置;
双向丝杠,两端与滑槽长度方向的两端转动连接;
滑台,具有一对,关于第二调节轴承座中央截面对称设置,与滑槽内壁滑动连接,与双向丝杠螺纹链接,顶端与压料组件以及第二夹紧部底端固定连接;
旋转驱动器,安装在滑槽上,输出轴与双向丝杠一端固定连接,用以驱动双向丝杠旋转。
优选的,压料组件包括有固定架、压料板和第二直线驱动器;
固定架,安装在反向驱动组件工作端上;
压料板,可沿竖直方向运动地安装在固定架上,底端与第二检测组件间隙配合,顶端设有与固定架顶部间隙配合的导向杆;
第二直线驱动器,安装在第二直线驱动器顶端,输出轴与压料板顶端固定连接,用以驱动压料板升降。
优选的,第二检测组件包括有活动板和第二压力传感器;
活动板,通过设置在顶端的导向杆与压料组件底端间隙配合,运动方向朝向第二夹紧部方向设置,底端与第一夹紧部顶端固定连接;
第二压力传感器,安装在活动板上端,介于第二压力传感器与压料组件底端之间,用以检测第一夹紧部受到的反作用力。
优选的,第三检测组件包括有安装板、拉勾和拉力计;
安装板,安装在一对第二夹紧部相向设置的面上,用以固定拉勾;
拉勾,垂直安装在安装板上;
拉力计,两端分别与一对安装板上的两个拉勾连接,用以检测电缆受到的拉力强度。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是:
1、电缆传输过程中的拉力可调,提高了铠装安装的效果,具体的,缆线自放线机构方向出来后依次经第一张紧部、第三张紧部和第二张紧部被引导至铠装安装机构处。缆线在第三张紧部上端对第三张紧部产生竖直向下的压力,由此使第一检测组件产生压力数值并发送信号给控制器,该压力值又是缆线拉力值的体现,两者可以以一定比例进行转换。当第一检测组件检测出压力值较小时,控制器发送信号给升降组件,升降组件将第一检测组件和第三张紧部一同竖直向上抬升,从而使缆线进一步被拉紧。由此保证缆线进入铠装安装机构的时候处于拉紧的状态。相比于现有技术,该方案铠装安装效果好;
2、进行强度检测时可以有效调节对电缆的夹紧力,具体的,当第一夹紧部与第二夹紧部配合对电缆进行夹紧时,电缆对第一夹紧部产生向上的反作用力。第一夹紧部将反作用力传递给活动板,活动板和压料组件底端配合压迫第二压力传感器,从而检测出第一夹紧部施加在电缆上的夹紧力,并将数据发送给控制器,控制器据此精确控制压料组件下压力度。相比于现有技术,该方案保证电缆受到足够的夹紧力的同时可以对电缆起到有效的保护作用。
附图说明
图1为本发明的立体图;
图2为本发明的正视图;
图3为本发明的图2中A处局部放大图;
图4为本发明的拉力调节机构立体图;
图5为图4的立体分解图;
图6为图2中B处局部放大图;
图7为本发明的强度检测机构立体图;
图8为本发明的局部立体图一;
图9为本发明的局部立体图二;
图10为图9的立体分解图;
图11为本发明的第三监测组件立体图。
图中标号为:
1-放线机构;
2-拉力调节机构;2a-第一调节承载座;2b-导向座;2c-第一张紧部;2c1-旋转架;2c2-张紧轮;2d-第二张紧部;2e-升降组件;2e1-升降座;2e2-托板;2e3-托举杆;2e4-第一直线驱动器;2f-第一检测组件;2f1-承托底板;2f2-活动上板;2f3-第一压力传感器;2g-第三张紧部;
3-铠装安装机构;3a-铠装金属线放线组件;3b-绕线组件;
4-强度检测机构;4a-第二调节轴承座;4b-反向驱动组件;4b1-滑槽;4b2-双向丝杠;4b3-滑台;4b4-旋转驱动器;4c-压料组件;4c1-固定架;4c2-压料板;4c3-第二直线驱动器;4d-第二检测组件;4d1-活动板;4d2-第二压力传感器;4e-第一夹紧部;4f-第二夹紧部;4g-第三检测组件;4g1-安装板;4g2-拉勾;4g3-拉力计;
5-收卷机构。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1和图2所示,一种拉力可调的电缆生产线的铠装层包装设备,包括有放线机构1、拉力调节机构2、铠装安装机构3、强度检测机构4和收卷机构5;
放线机构1,安装在机架的一端,用以对成捆的未铠装的缆线进行放线;
拉力调节机构2,安装在机架上,输入端与放线机构1输出端连接,用以对缆线进行拉紧,以便铠装安装机构3对缆线进行铠装安装;
铠装安装机构3,输入端与拉力调节机构2输出端连接,由铠装金属线放线组件3a和绕线组件3b两部分组成,缆线自铠装金属线放线组件3a和绕线组件3b的中心处穿过,铠装安装机构3用以对缆线进行铠装金属线的绕线作业,即铠装安装;
强度检测机构4,输入端与铠装安装机构3的输出端连接,用以对经铠装安装机构3安装完铠装的铠装电缆进行强度检测;
收卷机构5,与强度检测机构4输出端连接,用以对缆线进行收卷并对缆线在设备间的传输提供驱动力。
拉力调节机构2、铠装安装机构3、强度检测机构4均与控制器电连接。放线机构1和收卷机构5为常见的收放线结构,铠装安装机构3的铠装金属线放线组件3a和绕线组件3b也均为本领域工作人员所熟悉的铠装结构,在此不做赘述。收卷机构5驱动缆线依次在放线机构1、拉力调节机构2、铠装安装机构3、强度检测机构4件经过,最终被收卷机构5完成收卷。缆线位于放线机构1和铠装安装机构3之间时,控制器通过拉力调节机构2使缆线处于拉进状态,并且根据缆线粗细和材料等不同因素调节不同的拉紧度。以便缆线进入铠装安装机构3时处于张紧状态,始终沿着自身轴向移动,以便于铠装安装机构3均匀地将铠装金属线缠绕在缆线外壁上,减小偏差。当需要对完成铠装安装的缆线进行强度检测时,控制器发送信号给强度检测机构4,强度检测机构4收到信号后自动夹紧铠装电缆的两点,然后两端反向地拖拽铠装电缆,以对铠装电缆的强度进行检测。
如图3和图4所示,拉力调节机构2包括有第一调节承载座2a、导向座2b、第一张紧部2c、第二张紧部2d、升降组件2e、第一检测组件2f和第三张紧部2g;
第一调节承载座2a,安装在机架上,介于放线机构1和铠装安装机构3之间;
导向座2b,可拆卸地安装在第一调节承载座2a上端;
第一张紧部2c,安装在导向座2b上端靠近放线机构1的一侧,与电缆滚动连接,用以对缆线进行引导;
第二张紧部2d,安装在导向座2b上端靠近铠装安装机构3的一侧,与第一张紧部2c关于升降组件2e对称设置,与缆线滚动连接,用以对电缆进行引导;
升降组件2e,安装在导向座2b中央,运动方向垂直于导向座2b设置,用以将第一检测组件2f和第三张紧部2g向上抬升;
第一检测组件2f,安装在升降组件2e工作端顶部,用以对第三张紧部2g反向作用在升降组件2e顶端的力进行检测,从而得出拉紧力的数值;
第三张紧部2g,安装在第一检测组件2f的顶端,用以对缆线进行引导。
升降组件2e和第一检测组件2f均与控制器电连接。缆线自放线机构1方向出来后依次经第一张紧部2c、第三张紧部2g和第二张紧部2d被引导至铠装安装机构3处。缆线在第三张紧部2g上端对第三张紧部2g产生竖直向下的压力,由此使第一检测组件2f产生压力数值并发送信号给控制器,该压力值又是缆线拉力值的体现,两者可以以一定比例进行转换。当第一检测组件2f检测出压力值较小时,控制器发送信号给升降组件2e,升降组件2e将第一检测组件2f和第三张紧部2g一同竖直向上抬升,从而使缆线进一步被拉紧。由此保证缆线进入铠装安装机构3的时候处于拉紧的状态。
如图5所示,第一张紧部2c、第二张紧部2d、第三张紧部2g均包括有旋转架2c1和张紧轮2c2;
旋转架2c1,竖直向上设置,用以安装张紧轮2c2;
张紧轮2c2,通过设置在两侧的转轴与旋转架2c1转动连接,工作状态下与缆线滚动连接。
旋转架2c1为张紧轮2c2提供固定支撑。张紧轮2c2使缆线张紧状态。
如图5所示,升降组件2e包括有升降座2e1、托板2e2、托举杆2e3和第一直线驱动器2e4;
升降座2e1,安装在导向座2b上端中央位置;
托板2e2,可沿竖直方向运动地安装在升降座2e1上端,底端设有与升降座2e1顶部间隙配合的导向杆;
托举杆2e3,垂直安装在托板2e2上端,与第一检测组件2f底部固定连接,用以安装第一检测组件2f;
第一直线驱动器2e4,安装在升降座2e1上,输出轴与托板2e2底部固定连接,驱动方向竖直朝上设置,用以驱动托板2e2在竖直方向运动。
第一直线驱动器2e4为与控制器电连接的电动推杆。控制器发送信号给第一直线驱动器2e4,第一直线驱动器2e4收到信号后将托板2e2竖直向上推动,托板2e2顶端的托举杆2e3带动第一检测组件2f和第三张紧部2g一同向上运动。
如图5所示,第一检测组件2f包括有承托底板2f1、活动上板2f2和第一压力传感器2f3;
承托底板2f1,安装在升降组件2e的顶端,用以承托第一压力传感器2f3;
活动上板2f2,可沿竖直方向运动地安装在承托底板2f1的上方,底部与第一压力传感器2f3顶端工作面抵接,顶部与第三张紧部2g底部连接,底部设有与承托底板2f1间隙配合的导向杆;
第一压力传感器2f3,安装在承托底板2f1上端,介于承托底板2f1与活动上板2f2之间,用以检测活动上板2f2上方第三张紧部2g产生的压力。
第一压力传感器2f3与控制器电连接。当第三张紧部2g受到缆线向下的压迫力时,第三张紧部2g带动活动上板2f2竖直向下运动。活动上板2f2底端压在第一压力传感器2f3工作端上由此使第一压力传感器2f3产生数值。第一压力传感器2f3将压力值传递给控制器。
如图7和图8所示,强度检测机构4包括有第二调节轴承座4a、反向驱动组件4b、压料组件4c、第二检测组件4d、第一夹紧部4e、第二夹紧部4f和第三检测组件4g;
第二调节轴承座4a,安装在机架上,介于铠装安装机构3与收卷机构5之间;
反向驱动组件4b,可拆卸地安装在第二调节轴承座4a上端,运动方向与缆线传输方向平行;
压料组件4c,具有一对,对称地安装在反向驱动组件4b的一对工作端上,用以驱动第二检测组件4d和第一夹紧部4e向第二夹紧部4f方向运动;
第二检测组件4d,安装在压料组件4c下方,顶部与压料组件4c输出轴固定连接,底部与第一夹紧部4e顶端固定连接,用以检测第一夹紧部4e受到的压力;
第一夹紧部4e,安装在第二检测组件4d下方,底部V型开口朝向第二夹紧部4f顶端设置,用以夹紧电缆的外壁;
第二夹紧部4f,安装在反向驱动组件4b的工作端上,顶部V型开口与第一夹紧部4e相向设置,用以配合第一夹紧部4e对电缆进行夹紧;
第三检测组件4g,两端分别与第二调节轴承座4a一对工作端上的第二夹紧部4f相向设置的面固定连接,用以测量电缆受到的拉力。
反向驱动组件4b、压料组件4c、第二检测组件4d、第三检测组件4g均与控制器电连接。当需要对铠装电缆进行检测时,控制器发送信号给压料组件4c,压料组件4c收到信号后驱动第二检测组件4d带着第一夹紧部4e向第二夹紧部4f方向运动。第一夹紧部4e和第二夹紧部4f共同将电缆夹紧。第一夹紧部4e将受到的反作用力传递给第二检测组件4d,第二检测组件4d将压力值发送给控制器。控制器根据第二检测组件4d发来的数据精确控制压料组件4c下压的力度,由此既可以保证夹紧电缆,又不会对电缆造成损伤。当铠装电缆轴线方向上间隔一定距离的两点分别被两组第一夹紧部4e和第二夹紧部4f夹紧后。控制器发送信号给反向驱动组件4b,反向驱动组件4b收到信号后驱动两组第一夹紧部4e和第二夹紧部4f相互分离,从而使第三检测组件4g两端被拉紧。第三检测组件4g将测得的数据发送信号给控制器,由此检测出铠装电缆的强度是否符合设计要求。
如图8所示,反向驱动组件4b包括有滑槽4b1、双向丝杠4b2、滑台4b3和旋转驱动器4b4;
滑槽4b1,安装在第二调节轴承座4a顶端,长度方向沿缆线传输方向设置;
双向丝杠4b2,两端与滑槽4b1长度方向的两端转动连接;
滑台4b3,具有一对,关于第二调节轴承座4a中央截面对称设置,与滑槽4b1内壁滑动连接,与双向丝杠4b2螺纹链接,顶端与压料组件4c以及第二夹紧部4f底端固定连接;
旋转驱动器4b4,安装在滑槽4b1上,输出轴与双向丝杠4b2一端固定连接,用以驱动双向丝杠4b2旋转。
旋转驱动器4b4为与控制器电连接的伺服电机。控制器发送信号给旋转驱动器4b4,旋转驱动器4b4收到信号后驱动双向丝杠4b2旋转,在双向丝杠4b2的驱动作用和滑槽4b1的导向作用下,一对滑台4b3相互靠近或远离,从而带动第二夹紧部4f运动并使与一对第二夹紧部4f固定连接的第三检测组件4g拉伸,由此测量铠装电缆受到的拉力。
如图10所示,压料组件4c包括有固定架4c1、压料板4c2和第二直线驱动器4c3;
固定架4c1,安装在反向驱动组件4b工作端上;
压料板4c2,可沿竖直方向运动地安装在固定架4c1上,底端与第二检测组件4d间隙配合,顶端设有与固定架4c1顶部间隙配合的导向杆;
第二直线驱动器4c3,安装在第二直线驱动器4c3顶端,输出轴与压料板4c2顶端固定连接,用以驱动压料板4c2升降。
第二直线驱动器4c3为与控制器电连接的电动推杆。控制器发送信号给第二直线驱动器4c3,第二直线驱动器4c3收到信号后驱动压料板4c2在固定架4c1上竖直向下运动,从而使第二检测组件4d和第一夹紧部4e一同下压。
如图10所示,第二检测组件4d包括有活动板4d1和第二压力传感器4d2;
活动板4d1,通过设置在顶端的导向杆与压料组件4c底端间隙配合,运动方向朝向第二夹紧部4f方向设置,底端与第一夹紧部4e顶端固定连接;
第二压力传感器4d2,安装在活动板4d1上端,介于第二压力传感器4d2与压料组件4c底端之间,用以检测第一夹紧部4e受到的反作用力。
第二压力传感器4d2与控制器电连接。当第一夹紧部4e与第二夹紧部4f配合对电缆进行夹紧时,电缆对第一夹紧部4e产生向上的反作用力。第一夹紧部4e将反作用力传递给活动板4d1,活动板4d1和压料组件4c底端配合压迫第二压力传感器4d2,从而检测出第一夹紧部4e施加在电缆上的夹紧力,并将数据发送给控制器。
如图11所示,第三检测组件4g包括有安装板4g1、拉勾4g2和拉力计4g3;
安装板4g1,安装在一对第二夹紧部4f相向设置的面上,用以固定拉勾4g2;
拉勾4g2,垂直安装在安装板4g1上;
拉力计4g3,两端分别与一对安装板4g1上的两个拉勾4g2连接,用以检测电缆受到的拉力强度。
拉力计4g3与控制器电连接。当反向驱动组件4b的一对工作端反向运动时,两块安装板4g1上的拉勾4g2分别从拉力计4g3的两端拉伸拉力计4g3,由此测得电缆受到的拉力强度并发送信号给控制器。
本发明的工作原理:
本装置通过以下步骤实现本发明的功能,进而解决了本发明提出的技术问题:
步骤一、收卷机构5驱动缆线依次在放线机构1、拉力调节机构2、铠装安装机构3、强度检测机构4件经过,最终被收卷机构5完成收卷。
步骤二、缆线位于放线机构1和铠装安装机构3之间时,控制器通过拉力调节机构2使缆线处于拉进状态,并且根据缆线粗细和材料等不同因素调节不同的拉紧度。以便缆线进入铠装安装机构3时处于张紧状态,始终沿着自身轴向移动,以便于铠装安装机构3均匀地将铠装金属线缠绕在缆线外壁上,减小偏差。
步骤三、当需要对完成铠装安装的缆线进行强度检测时,控制器发送信号给强度检测机构4,强度检测机构4收到信号后自动夹紧铠装电缆的两点,然后两端反向地拖拽铠装电缆,以对铠装电缆的强度进行检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
- 一种拉力可调的电缆生产线的铠装层包装设备
- 一种电缆生产线的铠装层包装与强度检测设备