CN103466384B - 一种线缆自动成圈机构及线缆自动剪缆成圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线缆自动成圈机构及线缆自动剪缆成圈装置，包括送线机构和自动成圈机构，自动成圈机构于所述送线结构沿重力方向出线的出线侧对应设有用于穿设线缆并使其沿内壁向下伸出的盘绕成圈器，所述盘绕成圈器为开口上大下小的截头圆锥筒，盘绕成圈器的下方对应设有一个圆筒形的成圈储线器。本发明的线缆自动成圈机构及线缆自动剪缆成圈装置采用开口上大下小的截头圆锥筒盘绕成圈器和对应的圆筒形的成圈储线器，通过线缆的重力作用实现自动成圈。该装置可满足任意规格的缆芯盘绕使用，特别是对较长的缆芯下缆自动盘绕成圈，效果非常好；并且使用简单方便可靠，彻底解决长度米数的跳纤盘绕成圈的难题。

Description

一种线缆自动成圈机构及线缆自动剪缆成圈装置

技术领域

本发明涉及一种线缆自动成圈机构及线缆自动剪缆成圈装置，即一种线缆在剪缆后自动缠绕成圈装置。

背景技术

目前线缆（光纤跳纤）在进行不同长度下缆时，一般是用剪管机（即剪缆机）下缆，将剪下的缆芯再用缠绕机（也称成圈机）成圈，具体操作过程为：对线缆进行剪缆，形成设定长度的缆芯→用手找出每根缆芯的线头→上缠绕机缠绕成圈→成圈好后取扎住。在该过程中，由于剪缆机剪下来的缆芯大都落在地面上堆积在一起，线头、缆芯交错重叠，在分检线头时不可能一下手就能找到，而是乱拉乱扯的去找，这就不可避免给分检增加了难度，5米以下的缆芯容易分检，而10米以上长度的缆芯分检难度就很大，有时还会出现折断光纤的现象，不仅费时费工，工作效率降低，还会造成缆芯的质量损坏。

中国专利申请号为201020633967.0公开了一种室内光缆剪缆机放缆装置，由变频器控制的放线盘通过导线机构及张力机构与剪缆机连接，导线机构包括定转轮及定转轮，张力机构包括定转轮下方背向放线盘侧的同轴舞蹈轮，同轴舞蹈轮的转轴通过一传动杆与一张力电位器传动连接，张力电位器的信号输出端与一变频器的控制输入端电连接，该变频器的驱动输出端与放线电机的电源输入端连接。该装置只实现了剪缆机的自动放缆，但是其剪缆及缠绕还是需要人工实现的，没有解决剪缆和缠绕自动控制的问题。

中国专利申请号201310047966.6公开了一种光缆裁线成圈机，包括机架，机架上具有工作平台，工作平台上由前至后依次设有用于将光缆向前输送的输送机构、用于将光缆切断的切断机构、用于压紧光缆的压紧机构、用于卷绕光缆的成圈机构，但是该装置在切断卷绕后必须停机将卷绕后的光缆线圈取下，不能实现自动连续的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种线缆自动成圈机构，以解决现有对线缆进行剪缆成圈时不能自动连续工作的问题，同时提供一种使用该成圈机构的线缆自动剪缆成圈装置。

为了实现以上目的，本发明线缆自动成圈机构所采用的技术方案是：包括用于穿设线缆并使其沿内壁向下伸出的盘绕成圈器，所述盘绕成圈器为开口上大下小的截头圆锥筒，盘绕成圈器的下方对应设有一个圆筒形的成圈储线器。

本发明线缆自动成圈机构所采用的技术方案是：一种线缆自动剪缆成圈装置，包括送线机构和自动成圈机构，自动成圈机构于所述送线结构沿重力方向出线的出线侧对应设有用于穿设线缆并使其沿内壁向下伸出的盘绕成圈器，所述盘绕成圈器为开口上大下小的截头圆锥筒，盘绕成圈器的下方对应设有一个圆筒形的成圈储线器。

所述成圈储线器固定在一个转盘上，转盘上还设有至少一个备用储线器。

所述成圈储线器和备用储线器均布于转盘上。

该装置还包括一个由主传动送线辊和压线辊构成的用于将线缆进行压力输送的压线机构。

所述压线机构与自动成圈机构之间设有具有剪缆刀的剪缆机构；该装置还包括用于控制驱动转盘的电机、控制驱动剪缆机构的电机的控制系统，剪缆刀一侧设有用于感应剪缆刀动作次数的计数接近开关，转盘外设定位置处设有用于感应成圈储线器和备用储线器位置的限位接近开关，所述成圈储线器和备用储线器的对应位置处均设有一个与限位接近开关对应的感应片，计数接近开关和限位接近开关的信号输出端连接到所述控制系统。

所述限位接近开关包括沿转盘的转动方向依次间隔设置的剪缆机预启动接近开关和转盘限位接近开关。

所述计数接近开关的信号输出端与一剪缆刀动作计数器的信号输入端连接，该剪缆刀动作计数器的控制输出端与一用于控制转盘转动的计数停止开关连接。

所述剪缆结构为一剪缆机；所述压线机构的进线侧设有通过可拆结构固定于剪缆机的机座侧面并用于对线缆进行限位导向的导轨槽，可拆结构使导轨槽具有垂直于导轨槽延伸方向的移动量，且导轨槽的延伸方向与剪缆刀的相交切点位于剪缆刀的切割范围内。

该装置还包括一用于检测剪缆次数的剪缆计数器，该剪缆计数器的信号输出端与剪缆机控制连接。

本发明的线缆自动成圈机构及线缆自动剪缆成圈装置采用开口上大下小的截头圆锥筒盘绕成圈器和对应的圆筒形的成圈储线器，通过线缆的重力作用实现自动成圈。该装置可满足任意规格的缆芯盘绕使用，特别是对较长的缆芯下缆自动盘绕成圈，效果非常好；并且使用简单方便可靠，彻底解决长度米数的跳纤盘绕成圈的难题。

该装置利用剪缆机作为主机，线缆下落后在盘绕成圈器及线缆自身的作用下盘绕成圈存储在转盘上所设的成圈储线器中；配合使用记录剪缆刀动作次数的计数接近开关、剪缆机预启动接近开关和转盘接近开关，在线缆长度达到剪缆机的设定长度时，剪缆机进行剪缆动作，计数接近开关将剪缆刀动作信号传送给剪缆刀动作计数器，在达到设定值后，控制转盘转动，使其移动到下一个成圈储线器的位置，循环工作，剪缆和缠绕同时完成，并实现了连续自动工作。

剪缆计数器用于检测剪缆次数，在达到剪缆机设定的剪缆根数值时，可以控制剪缆机自动停机。

导轨槽通过可拆结构固定于剪缆机机座侧面，便于更换剪缆切点，延长剪缆刀的使用寿命。

附图说明

图1为本发明线缆自动剪缆成圈装置实施例的结构图；

图2为本发明线缆自动剪缆成圈装置的电气原理图；

图3为转盘变频器的电气原理图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。

如图1所示为本发明线缆自动剪缆成圈装置实施例的结构图，由图可知，该装置包括送线机构送线机构、剪缆机构和自动成圈机构，自动成圈机构于送线结构沿重力方向出线的出线侧对应设有用于穿设线缆并使其沿内壁向下伸出的盘绕成圈器16，盘绕成圈器为开口上大下小的截头圆锥筒，盘绕成圈器16的下方对应设有一个圆筒形的成圈储线器251。

本发明还提供了一种如上所述的线缆自动成圈机构。

成圈储线器固定在一个转盘20上，转盘上还设有至少一个备用储线器252，成圈储线器和备用储线器的结构相同，并均布于转盘上；另外，该装置还包括一个由主传动送线辊11和压线辊12构成的用于将线缆进行压力输送的压线机构，剪缆机构设置于压线机构与自动成圈机构之间。

该装置还包括用于控制驱动转盘20的电机21、控制驱动剪缆机构的电机的控制系统，剪缆刀13一侧设有用于感应剪缆刀动作次数的计数接近开关15，转盘20外设定位置处设有用于感应成圈储线器和备用储线器位置的限位接近开关，成圈储线器251和备用储线器252的对应位置处均设有一个与限位接近开关对应的感应片，计数接近开关15和限位接近开关的信号输出端连接到所述控制系统。

本实施例的限位接近开关包括沿转盘20的转动方向依次间隔设置的剪缆机预启动接近开关19和转盘限位接近开关18。

本实施例采用的各机构的结构如下：送线机构包括由放线变频器控制的放线电机驱动的放线盘1和张力机构；剪缆机构包括具有剪缆刀13的剪缆机9，剪缆刀13设置于剪缆机机座8的一侧；包括转盘20由转盘电机21驱动，转盘20上周向均匀设有至少两个（本实施例为6个）成圈储线器251及备用储线器252；盘绕成圈器16设置于剪缆刀13下方，且盘绕成圈器16位于任一成圈储线器25的正上方中间处；计数接近开关15的信号输出端与一剪缆刀动作计数器的信号输入端连接，该剪缆刀动作计数器的控制输出端与一计数停止开关连接用于控制转盘电机的启动。

本实施例的盘绕成圈器16采用上下通透且开口上大下小的截头圆锥筒形结构，在线缆下落时通过类似于倒喇叭形状盘绕成圈器的下开口后，线缆具有斜向中间下落的趋势，且线缆自身具有一定的重量和弹性，在其以自由落体运动下降后，线缆沿成圈储线器的内部圆筒形结构进行储存，从而形成盘绕成圈的线盘。

成圈储线器25利用筒底内设的螺栓固定于圆盘20上，螺栓即为与剪缆机预启动接近开关19和转盘限位接近开关18对应的感应片，这样设置比较简单可靠，同时避免了额外增设感应片。

转盘电机21通过固定架23进行安装，并通过一减速器22驱动转盘转动。剪缆机预启动接近开关19和转盘限位接近开关18通过开关安装架26固定于转盘20外，在转盘20转动时对成圈储线器25的转动位置进行感应。2个接近开关间隔并列设置，2个接近开关安装距离前后相差距离很小（本实施例设定为2cm）。为便于安装，本实施例中将开关安装架26安装于固定架23上。

本实施例的剪缆机采用JQ-6100切管机（常称剪缆机），剪缆的长度、剪缆的根数、剪缆机的运行速度、剪缆的根数和剪缆刀具的动作均在剪缆机操作面板24上设置，剪缆机操作面板24上还设有一个剪缆机启动开关（和脚踏开关HK1的作用是一样）。

本实施例的剪缆机包括上述用于对线缆压力传送的由主传动送线辊11和压线辊12构成的压线机构，即本实施例的压线机构为剪缆结构的一部分，压线机构具有牵引导线的作用，靠主动传送线辊11将线引入，缆芯从主动传送线辊11和压线辊12中间通过。

主传动送线辊11和压线辊12的进线侧设有通过可拆结构固定于剪缆机机座8侧面并用于对线缆5进行限位导向的导轨槽10，可拆结构使导轨槽10具有垂直于导轨槽延伸方向的移动量，且导轨槽10的延伸方向与剪缆刀13的相交切点位于剪缆刀的切割范围内。由于导轨槽10可以带动限位导向的线缆5在垂直于导轨槽延伸方向进行移动，这样经过导轨槽10后与剪缆刀接触的剪缆切点就可以沿左右有一定的移动量，变换了剪缆切点的位置，避免了剪缆刀13总在一个剪缆切点上对线缆进行剪切受力，延长了剪缆刀13的使用寿命。

本实施例中的剪缆刀通过剪缆刀安装架14进行固定，并将其设置于主传动送线辊11和压线辊12正下方，以便于剪下的线缆能通过盘绕成圈器更好地在成圈储线器中进行盘绕。

为了更好地对线缆进行限位导向，本实施例在送线机构与剪缆机构之间设置了导向机构，该导向机构包括送线机构出线侧设置的第一过线轮41以及固定于剪缆机顶部的两个第二过线轮42。

本实施例的张力机构包括放线盘1出线侧设置的张力轮3，张力轮3的转轴通过张力摆杆2与一张力电位器6传动连接，张力电位器6的信号输出端与放线变频器的信号输入端连接，该放线变频器的驱动输出端与放线电机的驱动连接；张力轮的上方于张力轮与导向机构之间设有一储线轮7。

如图2所示，该装置的电气系统的供电母线上设有总电源断路器开关QF1，并在两条母线供电线路上分别设置控制电源断路器QF4和QF5，并在其中一条母线供电线路上设置一个DC24V开关电源1A进行供电，该电源的供电输出端上设有一供电开关SA1。

开关电源1A的供电线路上连接有一组控制支路，具体包括转盘启动支路、剪缆机启动支路、转盘限位支路和剪缆机预启动支路：转盘启动支路上串设有转盘启动继电器K1的线圈及其一个常开触点、转盘限位继电器K3的一个常闭触点，同时计数停止开关AL1与转盘启动继电器的常开触点和转盘限位继电器K3的一个常闭触点组成的串联支路并联；剪缆机启动支路上串接有脚踏开关HK1和剪缆启动继电器K2的线圈；转盘限位支路上串接有转盘限位接近开关SN2和转盘限位继电器K3的线圈；剪缆机预启动支路上串接有剪缆机预启动接近开关SN3和剪缆机预启动继电器K4的线圈，同时剪缆机预启动接近开关两端还并接有一个由剪缆机预启动继电器K4的一个常开触点和转盘限位继电器K3的一个常闭触点构成的串接支路。

母线供电线路上也连接有一组控制支路，具体包括放线电机启停支路、剪缆刀动作指示支路、转盘运行指示支路和剪缆刀动作计数器控制支路：放线电机启停支路上串接有一个用于控制放线电机启停的放线启停开关SA2和放线启停继电器K6的线圈；剪缆刀动作指示支路上串接有剪缆机预启动继电器K4的一个常开触点和对应的剪缆刀动作指示灯HL1；转盘运行指示支路上串接有转盘启动继电器K1的一个常开触点和对应的转盘运行指示灯HL2；剪缆刀动作计数器控制支路上连接有对应的剪缆刀动作计数器2A，该计数器采用5位智能计数器，其信号输入端CP1连接计数接近开关SN1的信号输出端，其控制输出端（即6、7号管脚）与计数停止开关AL1连接，同时其复位端（即15、16号管脚）上连接有剪缆启动继电器K2的一个常开触点进行复位控制。计数接近开关SN1设置于剪缆刀的侧面对应位置处，记录剪缆刀动作的次数，剪缆刀动作的次数与剪缆刀动作计数器的设定值相等时有信号输出，此信号控制转盘自动转动。

为了对剪缆根数进行统计，该装置还设置了一个用于检测剪缆次数的剪缆计数器3A，该剪缆计数器的信号输出端与剪缆机控制连接，其计数端（即1、2号管脚）连接有由剪缆启动继电器K2的一个常开触点和剪缆机预启动继电器K4的一个常开触点组成的并联支路，其复位端（即3、4号管脚）上连接有一个复位开关。剪缆计数器在剪缆机启动时才进行计数，本实施例中是靠剪缆机预启动继电器K4或脚踏开关HK1来实现。

另外，在剪缆机启动开关上分别并联一个剪缆启动继电器K2的一个常开触点和剪缆机预启动继电器K4的一个常开触点，还并联有一个用于控制剪缆机停止的控制开关2SA。

如图3所示，转盘电机IM转动采用转盘变频器4A控制，电机输出频率设定5赫兹，即可满足控制系统要求。该转盘变频器接在母线供电线路上，转盘启动继电器K1的一个常开触点与其启动端口DI1和COM连接。

本实施例的线缆自动剪缆成圈装置整机启停可直接踩下脚踏开关HK1完成，也可用利用剪缆机操作面板上的剪缆机控制开关操作完成，该装置的工作原理及过程如下：剪缆的长度到时自动由剪缆刀13进行剪缆，剪缆刀13在剪下缆芯时，非接触感应计数接近开关15，将剪缆刀动作的次数送入剪缆刀动作计数器，为转盘20转动提供启动信号。每剪缆1根缆芯后（剪缆刀的动作)，收线托盘自动转动60度（本实施例为6个成圈储线器，对应转动角度即为60度），移动1个成圈储线器的位置，方便操作者提取出成圈的线缆。在此过程中，转盘自动转动1个位置，转盘20要非接触感应2个接近开关，首先感应到剪缆机预启动接近开关19，为下一次剪缆启动做好准备，此时转盘一直在转动，紧接着再感应转盘限位接近开关18，一旦感应到该接近开关后，剪缆机立即再次启动，主传动送线辊11和压线辊12动作，接续下1根缆线进行卷绕，到达设定长度时进行剪缆，如此循环工作。

该装置的电气控制原理如下：当剪缆刀13进行剪缆时，计数接近开关SN1感应剪缆刀的动作，由于剪缆刀13动作后要快速回到原位，为往返动作，这样计数接近开关SN1就会2次感应到剪缆刀13的动作，为了保证在剪缆后转盘电机21马上动作，利用计数器每一次到数时输出1个信号的性能，在剪缆刀动作计数器2A上设置计数为2，只要剪缆刀动作的次数和计数器设置计数相等时（都为2），剪缆刀动作计数器输出通道AL1闭合，+24V和9号（即6、7号管脚）接通，计数停止开关AL1闭合，转盘启动接触器K1的线圈带电，同时其对应的常开触点K1也对应闭合，使转盘启动支路的经由K1的常开触点和K3的常闭触点接通，保持K1的线圈一直带电；为保证下次循环动作可靠，将剪缆刀动作计数器的输出延时时间设定为1秒，也就是说该计数器的输出通道AL1闭合1秒后自动断开，即断开计数停止开关AL1，并将其显示数自动清零，为下一循环动作做好准备。

另外，转盘启动接触器K1的线圈带电时，连接在转盘变频器4A启动端的常开触点也闭合，接通运行信号，转盘电机在设定的频率下运转，同时转盘运行指示灯支路接通，HL2指示灯亮。当转盘转动并移动1个缠绕好的成圈储线器过程时，转盘依次非接触感应剪缆机预启动接近开关SN3和收线转盘转动限位接近开关SN2，2接近开关安装距离前后相差距离很小。正常工作时剪缆机运转，转盘静止不动，转盘限位接近开关SN2被感应片遮挡住，K3的线圈一直带电吸合；直到K1的线圈带电时，转盘离开转盘限位接近开关SN2不被感应片遮挡，K3的线圈马上断电，K3的常闭触点恢复原位，也就说接触器K3的常闭触点13和12接通做为等待信号；当转盘转动到限位接近开关SN3被感应片遮挡住时，K4的线圈带电，K4的常开触点闭合，保持K4的线圈一直带电，接触器K4辅助触点6和7号线接通，为下一次剪缆启动做好准备，同时剪缆刀动作指示支路接通，剪缆刀动作指示灯HL1亮，且剪缆计数器3A计数一次；此时转盘一直处于转动状态，直至转盘转动至感应到限位接近开关SN2时，K3的线圈再次吸合，同时K4的线圈失电，K4的

触点6和7号线断开，剪缆机瞬时启动，实现一次周期的工作，按照上述过程循环工作，直至有停止信号（如剪缆计数器的计数值达到剪缆机设定的剪缆根数值）到来时整机停止。

本发明的线缆自动剪缆成圈装置可满足任意规格的缆芯盘绕使用，特别是对较长的缆芯下缆自动盘绕成圈，如：35米、50米长度线缆盘绕成圈，效果非常好，彻底解决了较长长度的线缆盘绕成圈的难题。该装置完全让操作人员从以往的下缆过程繁琐的操作模式中解脱出来；操作员工只要在剪缆机操作面板上设定好工艺参数，踩下脚踏开关，就可实现自动连续地剪缆并盘绕成圈，即在第1根缆芯剪切完成后，转盘自动转动1个成圈储线器的位置，并自动接续第2根下缆……如此循环，可实现第3根下缆……，操作人员可有序的从转动后的成圈储线器中提取出盘绕好的线盘，使用简单且方便可靠。

当然感应片的位置及设置方式也不局限于这种方式，也可以采用在转盘的外周侧面的一定位置设置感应片进行感应，只要能够与对应位置处所设的剪缆机预启动接近开关和转盘限位接近开关进行感应，实现在感应到剪缆机预启动接近开关时对剪缆机预进行启动，同时在感应到转盘限位接近开关时转盘电机停止工作且剪缆机的主传动送线辊和压线辊立即进行送线动作均符合要求；转盘上所设的成圈储线器也不局限于六个，也可以是3个、4个、5个……均可；转盘接近开关和剪缆机预启动接近开关的开关安装架也可以不设在固定架上，采用独立的支撑结构也可以；上述限位接近开关也可以采用一个接近开关并配合延时继电器方式实现同时控制转盘的停止转动和剪缆机的启动。上述所有类似变换均为本领域的常规技术手段，落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种线缆自动成圈机构，其特征在于：包括用于穿设线缆并使其沿内壁向下伸出的盘绕成圈器，所述盘绕成圈器为开口上大下小的截头圆锥筒，盘绕成圈器的下方对应设有一个圆筒形的成圈储线器。

2.一种线缆自动剪缆成圈装置，包括送线机构和自动成圈机构，其特征在于：自动成圈机构于所述送线结构沿重力方向出线的出线侧对应设有用于穿设线缆并使其沿内壁向下伸出的盘绕成圈器，所述盘绕成圈器为开口上大下小的截头圆锥筒，盘绕成圈器的下方对应设有一个圆筒形的成圈储线器。

3.根据权利要求2所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：所述成圈储线器固定在一个转盘上，转盘上还设有至少一个备用储线器。

4.根据权利要求3所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：所述成圈储线器和备用储线器均布于转盘上。

5.根据权利要求4所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：该装置还包括一个由主传动送线辊和压线辊构成的用于将线缆进行压力输送的压线机构。

6.根据权利要求5所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：所述压线机构与自动成圈机构之间设有具有剪缆刀的剪缆机构；该装置还包括用于控制驱动转盘的电机、控制驱动剪缆机构的电机的控制系统，剪缆刀一侧设有用于感应剪缆刀动作次数的计数接近开关，转盘外设定位置处设有用于感应成圈储线器和备用储线器位置的限位接近开关，所述成圈储线器和备用储线器的对应位置处均设有一个与限位接近开关对应的感应片，计数接近开关和限位接近开关的信号输出端连接到所述控制系统。

7.根据权利要求6所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：所述限位接近开关包括沿转盘的转动方向依次间隔设置的剪缆机预启动接近开关和转盘限位接近开关。

8.根据权利要求6所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：所述计数接近开关的信号输出端与一剪缆刀动作计数器的信号输入端连接，该剪缆刀动作计数器的控制输出端与一用于控制转盘转动的计数停止开关连接。

9.根据权利要求6所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：所述剪缆结构为一剪缆机；所述压线机构的进线侧设有通过可拆结构固定于剪缆机的机座侧面并用于对线缆进行限位导向的导轨槽，可拆结构使导轨槽具有垂直于导轨槽延伸方向的移动量，且导轨槽的延伸方向与剪缆刀的相交切点位于剪缆刀的切割范围内。

10.根据权利要求2～9任意一项所述的线缆自动剪缆成圈装置，其特征在于：该装置还包括一用于检测剪缆次数的剪缆计数器，该剪缆计数器的信号输出端与剪缆机控制连接。