CN104051932A - 一种半刚性同轴电缆折弯机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半刚性同轴电缆折弯机，包括：机器底座(1)、送管机构(2)、转管机构(3)、折弯机构(4)，其中，机器底座(1)设有调节地脚(5)，并在机器底座(1)的上方设有送管机构(2)，所述送管机构(2)用螺栓固定在所述机器底座(1)上，其包括工作台面和大底板，所述转管机构(3)安装到送管机构(2)的工作台面上，且所述折弯机构(4)设有滑台座，滑台座固定在送管机构(2)的大底板上。其对于批量生产节省人力，一台机可以取代采用传统手工作业3个人的工作量，具有较好的效果。

Description

一种半刚性同轴电缆折弯机

技术领域

本发明属于一种半刚性同轴电缆折弯机，属于数字控制的机床领域 

背景技术

半刚性同轴电缆，是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆。其外导体采用铝管或者铜管制成，内导体采用铜线制成，采用固态聚四氟乙烯材料作为填充介质，这种材料具有非常稳定的温度特性，尤其在高温条件下，具有非常良好的相位稳定性。半刚性同轴电缆射频泄露非常小(<-120dB)，在系统中造成的信号串扰可以忽略不计。半刚性同轴电缆主要应用于通讯发射机柜内部的模块连接，因机柜布局及模块数量不同，每一款通讯发射机柜就有数十种类型的半刚性同轴电缆联接件。 

现有半刚性同轴电缆联接件生产流程：依据图纸设计简易折弯模——加工简易折弯模具——依据图纸下料(切断)——人工折弯——锡焊接头——检验出货 

目前这种半刚性同轴电缆生产方式有以下几点不足： 

1.人工手动折弯，尺寸波动大，质量控制难度加大，不利于批量生产； 

2.每生产一种半刚性同轴电缆联接件就需要一套简易折弯模，不但制模费用增加，而且模具还需专人及专用场地来管理。增加了企业生产管理成本，削弱企业竟争力。 

3.更换品种困难，响应速度慢。因客户需求多样化，生产订单以多品种、小批量为主。且客户要求交货期短，特别是对于空间折弯数多的半刚性电缆联接件，前期制作模具时间较长，且模具座重复利用率不高，不能满足客户快速反应需求。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种半刚性同轴电缆折弯机，采用数 字控制方式来实现半刚性同轴电缆自动折弯需求。 

其只需依据原材料规格准备好折弯模具，通过编程的方式实现不同规格半刚性同轴电缆联接件折弯需求。 

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下： 

一种半刚性同轴电缆折弯机，包括：机器底座(1)、送管机构(2)、转管机构(3)、折弯机构(4)，其中，机器底座(1)设有调节地脚(5)，并在机器底座(1)的上方设有送管机构(2)，所述送管机构(2)用螺栓固定在所述机器底座(1)上，其包括工作台面和大底板，所述转管机构(3)安装到送管机构(2)的工作台面上，且所述折弯机构(4)设有滑台座，滑台座固定在送管机构(2)的大底板上。 

进一步地，优选的是，所述送管机构(2)包括：大底板(29)和安装在大底板(29)上的直线导轨副(27)、滚珠丝杆副(25)和电机座(22)，在滚珠丝杆副(25)上设有前轴承座(24)和后轴承座(28)，且电机座(22)上安装有联轴器(23)和伺服电机(21)上，所述联轴器(23)的联轴器轴与丝杆轴同心。 

进一步地，优选的是，所述转管机构(3)包括：6010轴承(34)和蜗轮(33)，所述6010轴承(34)和蜗轮(33)安装于旋转轴套(37)上，旋转轴套(37)上的旋转轴上的唇形204507密封圈(312)装配到分度座(32)内；6004轴承(311)穿过旋转轴套(37)的尾部安装到分度座(32)内。 

进一步地，优选的是，所述旋转轴套(37)与分度座(32)用圆螺母(310)锁紧，且558510旋转轴唇形密封圈穿过旋转轴套固定到分度座(32)内，6005轴承(36)安装在一动力托盘(35)内，且移动套筒穿过所述6005轴承(36)固定。 

进一步地，优选的是，所述移动套筒和所述6005轴承(36)穿过所述旋转轴套(37)，并与带磁环气缸(31)一起固定到分度座(32)上；且蜗杆(313)固定到分度座(32)内并与蜗轮(33)完全啮合。 

进一步地，优选的是，所述折弯机构(4)包括：梯形螺母(48)，所述梯形螺母(48)穿过折弯头架(49)固定到滑台座(415)上；梯形丝杆(416)穿过滑台座(415)联接到梯形螺母(48)，操作手轮(414)固定到梯形丝杆 (416)；伺服电机(418)固定到减速机(417)上，且所述减速机固定到折弯头架(49)上。 

进一步地，优选的是，还包括：折弯转轴(421)，所述折弯转轴(421)穿过弓形支架(43)、2个6302轴承(419)、同步带轮(46)、高扭矩同步齿形带(45)及折弯头架(49)，并用锁紧螺母(420)固定。 

进一步地，优选的是，所述同步带轮(46)穿过高扭矩同步齿形带(45)固定到所述减速机(417)上，且还设有零感应片(47)，其固定到高精度减速机(417)上。 

进一步地，优选的是，还设有调节螺杆(41)，所述调节螺杆(41)穿过折弯模固定架(42)，所述折弯模固定架(42)装配到弓形支架(43)上。 

进一步地，优选的是，还包括：压紧头驱动气缸(413)，所述压紧头驱动气缸(413)联接到压紧头组件(412)后一起固定到折弯头架(49)上；且还设有固定模组件(411)，所述固定模组件(411)穿过固定模支架(44)装配到折弯头架(49)上； 

且还设有折弯模组件(410)，所述折弯模组件(410)装配到折弯模固定架(42)上。 

本发明采取了上述方案以后，打样时间由原来的5天缩短到30分钟；对于批量生产节省人力，一台机可以取代采用传统手工作业3个人的工作量；质量稳定，产品尺寸一致性好，不会因人为因素而产生报废；方便管理，更可以全天生产，减轻工人劳动强度，节省企业管理成本，提升企业竟争力。 

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。其中， 

图1是本发明半刚性同轴电缆折弯机的结构示意图； 

图2是本发明半刚性同轴电缆折弯机的送管机构的结构示意图； 

图3是本发明半刚性同轴电缆折弯机的转管机构的结构示意图； 

图4是本发明半刚性同轴电缆折弯机的折管机构的结构示意图； 

图5是本发明半刚性同轴电缆折弯机的折管机构的剖面示意图。 

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。 

本发明所述的半刚性同轴电缆折弯机，由PLC控制系统、送管机构、转管机构、折弯机构、电缆夹紧松开机构、机器底座等部份组成。通过触摸屏人机界面操作窗口实现对半刚性同轴电缆拆弯机的操作。 

其中，使用半刚性同轴电缆折弯机加工半刚性同轴电缆联接件流程：启动折弯机——依据图纸编制折弯程序——依据半刚性电缆线径更换折弯滚轮——将定长度半刚性电缆装夹到折弯机内——启动自动加工按钮折弯机进行自动折弯。 

在实施例中，送管机构采用伺服电机驱动，利用高精度滚珠丝杆副传动，并通过2副平行的直线导轨进行导向。传动平稳，响应速度快，运行速度可达20M/min,，定位精度可达到0.01/300。 

转管机构，采用松下伺服电机驱动，选用日KHK公司生产的双导程蜗轮蜗杆装配到自制分度转台上实现半刚电缆空间旋转需求。旋转速度可达15rpm 

电缆夹紧松开机构是依据半刚电缆特性，设计了快换弹性夹头以适应不同线径半刚性电缆的夹持需求。弹性夹头与旋转轴套间采用螺纹联接。利用斜楔原理，通过快换弹性夹头的外锥面与移动套筒内锥面的配合，利用附带有感应器的气缸作为动力源驱动动力托盘实现对半刚性电缆的夹紧及到位检测。 

所述动力托盘与移动套筒间采用深沟球轴承进行联接，既能将气缸动力通过动力托盘传递到移动套筒又能满足动力托盘与旋转轴套间旋转需求。 

折弯机构由伺服马达驱动通过高精度伺减速器减速后增大输出扭矩，减速机输出轴与折弯转轴间利用高扭矩同步齿形带联接，确保传动精度。 

折弯头架与底座间采用燕尾槽结构联接，二者间利用螺杆螺母副进行传动，螺母安装在折弯头架上,螺杆通过轴承支撑安装在底座上,螺杆一端部安装有操作手轮。通过旋转操作手轮来移动折弯头架,使折弯头架中心与移动套筒中心保持同心，以满足不同弯曲半径线缆折弯需求。 

并且，折弯头架上配有折弯模组件、固定模组件、压紧头组件，其中固定模组件与折弯转轴间利用轴孔配合保证其同心要求；折弯模组件利用螺钉紧固在弓型件上，弓型件穿过折弯转轴并利用矩形边长来传递折弯所需扭矩。 

其中，折弯模组件、固定模组件、压紧头组件都采用快速换模的方式设计，更换模具时只要紧固一个螺钉就能完成操作，以满足不同规格线缆折弯方便快捷换模需求。 

其中，机器底座采用优质碳素钢经过镭射切割、数控折弯、激光焊接、表面喷涂制成。机器底座四个角安装有调整螺栓，方便机折弯机调整水平；底座左侧设计有三层抽屉，方便收纳折弯模具及维修工具；底座后面采用双开门，内部安装电气挂板，用于安装控制元器件；正前方斜面上安装有7寸触摸屏人机界面及安全操作按钮，方便人机通讯。 

其中，PLC控制系统，由三菱PLC、施耐德电器件、松下伺服驱动器、欧姆龙感应开关、PLC逻辑电路等组成。送管机构Y、转管机构B、折弯机构C、电缆夹紧松开机构，按照PLC逻辑电路顺序相互配合完成电缆折弯。 

可视化人机操作界面，依据图纸尺寸从触摸屏输入送管长度Y、后退长度BACK、转管角度B、延时T、折弯次数、规格图号等基本参数后保存。从固定模中心将半钢性电缆穿过弹性夹头后，通过启动操作面板上的启动按钮就可以方便操作机台进行自动折弯加工。 

半刚电缆折弯机主要参数： 

1.单次夹紧最大送管长度Y：0～500mm(对于长管折弯中途设计有退管参数T，可进行二次夹管送料) 

2.折弯角度C：0～270度 

3.空间回转角度B：0～360度 

4.弹性夹头夹取范围：

5.送管速度：0～10M/min 

6.转管速度：0～16rpm 

7.电源需求：单相220V50Hz1KVA 

8.整机外形尺寸(长X宽X高)：1200X520X550 

9.整机重量：260Kg 

具体来说，如图1、2、3所示，其硬件上的主要机构包括： 

一种半刚性同轴电缆折弯机，包括：机器底座1、送管机构2、转管机构3、折弯机构4，其中，机器底座1设有调节地脚5，并在机器底座1的上方设有送管机构2，所述送管机构2用螺栓固定在所述机器底座1上，其包括工作台面和大底板，所述转管机构3安装到送管机构2的工作台面上，且所述折弯机构4设有滑台座，滑台座固定在送管机构2的大底板上。 

进一步地，优选的是，所述送管机构2包括：大底板29和安装在大底板29上的直线导轨副27、滚珠丝杆副25和电机座22，在滚珠丝杆副25上设有前轴承座24和后轴承座28，且电机座22上安装有联轴器23和伺服电机21上，所述联轴器23的联轴器轴与丝杆轴同心。 

进一步地，优选的是，所述转管机构3包括：6010轴承34和蜗轮33，所述6010轴承34和蜗轮33安装于旋转轴套37上，旋转轴套37上的旋转轴上的唇形204507密封圈312装配到分度座32内；6004轴承311穿过旋转轴套37的尾部安装到分度座32内。 

进一步地，优选的是，所述旋转轴套37与分度座32用圆螺母310锁紧，且558510旋转轴唇形密封圈穿过旋转轴套固定到分度座32内，6005轴承36安装在一动力托盘35内，且移动套筒穿过所述6005轴承36固定。 

进一步地，优选的是，所述移动套筒和所述6005轴承36穿过所述旋转轴套37，并与带磁环气缸31一起固定到分度座32上；且蜗杆313固定到分度座32内并与蜗轮33完全啮合。 

进一步地，优选的是，所述折弯机构4包括：梯形螺母48，所述梯形螺母48穿过折弯头架49固定到滑台座415上；梯形丝杆416穿过滑台座415联接到梯形螺母48，操作手轮414固定到梯形丝杆416；伺服电机418固定 到减速机417上，且所述减速机固定到折弯头架49上。 

进一步地，优选的是，还包括：折弯转轴421，所述折弯转轴421穿过弓形支架43、2个6302轴承419、同步带轮46、高扭矩同步齿形带45及折弯头架49，并用锁紧螺母420固定。 

进一步地，优选的是，所述同步带轮46穿过高扭矩同步齿形带45固定到所述减速机417上，且还设有零感应片47，其固定到高精度减速机417上。 

进一步地，优选的是，还设有调节螺杆41，所述调节螺杆41穿过折弯模固定架42，所述折弯模固定架42装配到弓形支架43上。 

进一步地，优选的是，还包括：压紧头驱动气缸413，所述压紧头驱动气缸413联接到压紧头组件412后一起固定到折弯头架49上；且还设有固定模组件411，所述固定模组件411穿过固定模支架44装配到折弯头架49上； 

且还设有折弯模组件410，所述折弯模组件410装配到折弯模固定架42上。 

本发明采取了上述方案以后，打样时间由原来的5天缩短到30分钟；对于批量生产节省人力，一台机可以取代采用传统手工作业3个人的工作量；质量稳定，产品尺寸一致性好，不会因人为因素而产生报废；方便管理，更可以全天生产，减轻工人劳动强度，节省企业管理成本，提升企业竟争力。 

其中，其主要安装步骤包括： 

如图4所示，依据图纸所示半刚性同轴电缆的折弯R角及线径，选择对应的折弯模组件410、固定模组件411、压紧头组件412安装到位；旋转操作手轮414调整折弯模固定架42，使固定模外R中心与图3所示的弹性夹头49中心对齐。并依据线径选择适应的压紧头组件412；参见图3,依据线径选择对应的弹性夹头49固定到旋转轴套47上。 

参见图1，机器底座1利用6个调节地脚5支撑，并调整水平；将送管机构Y2用螺栓固定到机器底座1上；将转管机构B3安装到送管机构Y2的工作台面上；将折弯机构C4的滑台座固定到送管机构Y2的大底板上。 

参见图2，将直线导轨副27安装到大底板29上，调整2导轨副平行；将前轴承座24、后轴承座28装配到滚珠丝杆副25上，以直线导轨副27为基准，找正滚珠丝杆副25并装配到大底板上；将电机座22、联轴器23装配到 伺服电机21上，并将装配好的电机座22装配到大底板29上，调整其位置使联轴器轴与丝杆轴保持同心。 

参见图3，先把6010轴承34、蜗轮33装配到旋转轴套37上并把旋转轴204507唇形密封圈312装配到分度座32内；再把组装后的旋转套37装配到分度座32内；将6004轴承311穿过旋转轴套37的尾部安装到分度座32内，并用圆螺母310把旋转轴套37与分度座32锁紧后把旋转轴558510唇形密封圈穿过旋转轴套固定到分度座32内；将6005轴承36安装到动力托盘35内，并将移动套筒穿过6005轴承36固定后，将整个组件穿过旋转轴套37与带磁环气缸31一起固定到分度座32上；将蜗杆313固定到分度座32内并于蜗轮33完全啮合。 

参见图4和5，首先把梯形螺母48穿过折弯头架49固定到滑台座415上；将梯形丝杆416穿过滑台座415联接到梯形螺母48，并把操作手轮414固定到梯形丝杆416；将伺服电机418固定到高精度减速机417后再将减速机固定到折弯头架49上；将折弯转轴421穿过弓形支架43、2个6302轴承419、同步带轮46、高扭矩同步齿形带45及折弯头架49后用锁紧螺母420固定；将同步带轮46穿过高扭矩同步齿形带45固定到高精度减速机417后再将回零感应片47固定到高精度减速机417上；将调节螺杆41穿过折弯模固定架42后将折弯模固定架42装配到弓形支架43；将压紧头驱动气缸413联接到压紧头组件412后一起固定到折弯头架49上；将固定模组件411穿过固定模支架44装配到折弯头架49上；将折弯模组件410装配到折弯模固定架42上。 

需要说明的是，对于上述方法实施例而言，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。 

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，包括：机器底座(1)、送管机构(2)、转管机构(3)、折弯机构(4)，其中，机器底座(1)设有调节地脚(5)，并在机器底座(1)的上方设有送管机构(2)，所述送管机构(2)用螺栓固定在所述机器底座(1)上，其包括工作台面和大底板，所述转管机构(3)安装到送管机构(2)的工作台面上，且所述折弯机构(4)设有滑台座，滑台座固定在送管机构(2)的大底板上。

2.根据权利要求1所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，所述送管机构(2)包括：大底板(29)和安装在大底板(29)上的直线导轨副(27)、滚珠丝杆副(25)和电机座(22)，在滚珠丝杆副(25)上设有前轴承座(24)和后轴承座(28)，且电机座(22)上安装有联轴器(23)和伺服电机(21)上，所述联轴器(23)的联轴器轴与丝杆轴同心。

3.根据权利要求1或2所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，所述转管机构(3)包括：6010轴承(34)和蜗轮(33)，所述6010轴承(34)和蜗轮(33)安装于旋转轴套(37)上，旋转轴套(37)上的旋转轴上的唇形204507密封圈(312)装配到分度座(32)内；6004轴承(311)穿过旋转轴套(37)的尾部安装到分度座(32)内。

4.根据权利要求3所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，所述旋转轴套(37)与分度座(32)用圆螺母(310)锁紧，且558510旋转轴唇形密封圈穿过旋转轴套固定到分度座(32)内，6005轴承(36)安装在一动力托盘(35)内，且移动套筒穿过所述6005轴承(36)固定。

5.根据权利要求4所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，所述移动套筒和所述6005轴承(36)穿过所述旋转轴套(37)，并与带磁环气缸(31)一起固定到分度座(32)上；且蜗杆(313)固定到分度座(32)内并与蜗轮(33)完全啮合。

6.根据权利要求1或2所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，所述折弯机构(4)包括：梯形螺母(48)，所述梯形螺母(48)穿过折弯头架(49)固定到滑台座(415)上；梯形丝杆(416)穿过滑台座(415)联接到梯形螺母(48)，操作手轮(414)固定到梯形丝杆(416)；伺服电机(418)固定到减速机(417)上，且所述减速机固定到折弯头架(49)上。

7.根据权利要求6所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，还包括：折弯转轴(421)，所述折弯转轴(421)穿过弓形支架(43)、2个6302轴承(419)、同步带轮(46)、高扭矩同步齿形带(45)及折弯头架(49)，并用锁紧螺母(420)固定。

8.根据权利要求7所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，所述同步带轮(46)穿过高扭矩同步齿形带(45)固定到所述减速机(417)上，且还设有零感应片(47)，其固定到高精度减速机(417)上。

9.根据权利要求8所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，还设有调节螺杆(41)，所述调节螺杆(41)穿过折弯模固定架(42)，所述折弯模固定架(42)装配到弓形支架(43)上。

10.根据权利要求9所述的半刚性同轴电缆折弯机，其特征在于，还包括：压紧头驱动气缸(413)，所述压紧头驱动气缸(413)联接到压紧头组件(412)后一起固定到折弯头架(49)上；且还设有固定模组件(411)，所述固定模组件(411)穿过固定模支架(44)装配到折弯头架(49)上；

且还设有折弯模组件(410)，所述折弯模组件(410)装配到折弯模固定架(42)上。