CN104730661B - 全差动式sz绞合装置 - Google Patents

Abstract

本发明全差动式SZ绞合装置涉及一种用于制造光缆的绞合装置。其目的是为了提供一种多电机驱动、转动惯量较小、光缆弯曲性能好的全差动式SZ绞合装置。本发明全差动式SZ绞合装置包括框架、控制系统、动力系统、多个硬铝合金绞体、用于控制换向的编码器，动力系统设置在框架上，框架上还设置有四个传动机构，动力系统包括多个动力源和与多个动力源分别连接的同步齿形带减速机构，动力源包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机，第一伺服电机带动一个绞体旋转，第二伺服电机带动两个绞体旋转，第三伺服电机带动四个绞体旋转，第四伺服电机带动十个绞体旋转。

Description

全差动式SZ绞合装置

技术领域

本发明涉及一种绞合装置，特别是涉及一种用于制造光缆的绞合装置。

背景技术

随着光纤通信的普及，光缆作为通信信号的传输件也被广泛应用。光缆有很多种，其中绞式光缆与其它光缆相比具有更好的传输性能，绞式光缆通过层绞式光缆成缆机制成，SZ绞合装置是层绞式光缆成缆机的重要部分，是整个成缆生产线的核心，直接影响生产线的速度和光缆的性能。

现有的绞合装置，包括框架、控制系统、动力系统等部件。现有的绞合装置，多采用一台大功率的电机驱动，绞体的外径较大，由于结构所需刚性限制，绞体多采用密度较大的钢件，绞体的转动惯量较大，换向延迟时间较长，造成光缆的弯曲性能不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种多电机驱动、转动惯量较小、光缆弯曲性能好的全差动式SZ绞合装置。

本发明全差动式SZ绞合装置，包括框架、控制系统、动力系统、多个绞体，所述动力系统设置在所述框架上，所述框架上还设置有四个传动机构，所述动力系统包括多个动力源和与多个动力源分别连接的同步齿形带减速机构，所述动力源包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机，所述第一伺服电机带动一个绞体旋转，所述第二伺服电机带动两个绞体旋转，所述第三伺服电机带动四个绞体旋转，所述第四伺服电机带动十个绞体旋转，所述绞体为高强度、密度小材质的绞体，还包括用于控制换向的编码器，所述编码器将脉冲信号输送到控制系统，控制系统通过编码器送来的脉冲信号计算绞合头旋转的角度，当绞合头旋转的角度满足预设的换向条件时，控制系统控制输出反向电压，电机换向。

本发明全差动式SZ绞合装置，其中所述编码器内置于伺服电机内，所述编码器为增量式编码器。不需要额外安装编码器，节约成本，使用增量式编码器不会造成累计误差。

本发明全差动式SZ绞合装置，其中所述框架包括底座和安全防护罩，所述底座由方钢焊接而成，所述安全防护罩由铝型材和有机玻璃制成。可全方位观察生产过程，外形美观。

本发明全差动式SZ绞合装置，其中还包括四个蜗轮散热风机，每个蜗轮散热风机均为一个伺服电机散热。

本发明全差动式SZ绞合装置，其中所述同步齿形带减速机构中的每个带轮轴和固定在该带轮轴上的同步带轮均采用锥套胀紧，所述同步带轮采用铝合金材料。采用锥套胀紧与采用键连接比，换向时运行更平稳，不会对光纤束管产生附加张力，不会引起绞合力变化，能保证绞合准确。

本发明全差动式SZ绞合装置，其中还包括芯线填充管，芯线填充管一端固定在框架上，另一端通过芯线填充管支撑轴承固定在绞体上，所述芯线管内填充油膏。由于芯线管固定不动，整个装置的工作台不会有油膏，工作台更清洁、更干净。

本发明全差动式SZ绞合装置与现有技术不同之处在于本发明全差动式SZ绞合装置采用四个伺服电机作为动力源驱动绞体旋转，传动链数目少，绞体的外径也减小，绞合转速高，绞体采用高强度密度小的材料，绞体的转动惯量较小，能达到的转速更高，使获得的光缆弯曲性能更好。

下面结合附图对本发明的全差动式SZ绞合装置作进一步说明。

附图说明

图1为本发明全差动式SZ绞合装置的主视结构示意图；

图2为本发明全差动式SZ绞合装置的左视结构示意图；

图3为图1中沿B-B的剖视图；

图4为图1中J部的局部放大图；

图5为图1中I部的局部放大图。

具体实施方式

结合图1-2和图5所示，本发明全差动式SZ绞合装置包括框架、控制系统(图中未示出)、动力系统、多个绞体5，动力系统设置在框架上，框架上还设置有四个传动机构，动力系统包括多个动力源和与多个动力源分别连接的同步齿形带减速机构，动力源包括第一伺服电机1、第二伺服电机2、第三伺服电机3和第四伺服电机4，四个电机均为松下交流伺服电机，其中第一伺服电机用于速度控制，第二、三、四伺服电机用于位置控制，四个伺服电机为四个绞合单元提供动力，每个绞合单元每级绞盘之间通过同步齿形带减速机构控制，方式为：第一伺服电机1的转轴连接主动同步带轮15，主动同步带轮15通过同步齿形带17与从动同步带轮16连接，使得第一伺服电机1带动一个绞体5旋转；第二伺服电机2的转轴连接一主动同步带轮18，该主动同步带轮18通过同步齿形带与一从动同步带轮19连接，该从动同步带轮19固定在传动轴13上，传动轴13的两端分别连接两主动同步带轮20，两主动同步带轮20分别通过同步齿形带与各自匹配的从动同步带轮21连接，使得第二伺服电机2带动两个绞体5旋转；同理，第三伺服电机3带动四个绞体5旋转，第四伺服电机4带动十个绞体5旋转，传动轴13之间通过联轴器14连接，绞体5上固定有多个绞盘，绞盘为耐磨、钝化的特殊材料，绞体5为采用高强度密度小的材质，如超硬铝合金等。采用四个伺服电机作为动力源驱动绞体旋转，整个部件共17级传动，传动链数目少，绞体的外径也可减小，绞合转速高，绞体采用高强度密度小的材料，绞体的转动惯量较小，能达到的转速更高，使获得的光缆弯曲性能更好。

本装置还包括用于控制换向的编码器(图中未示出)，编码器内置于伺服电机内，编码器为增量式编码器。编码器将脉冲信号输送到控制系统，控制系统通过编码器送来的脉冲信号计算绞合头旋转的角度，当绞合头旋转的角度满足预设的换向条件时，控制系统控制输出反向电压，电机换向。

框架包括底座6和安全防护罩7，底座6由方钢焊接而成，安全防护罩7由铝型材和有机玻璃制成。

本装置还包括四个蜗轮散热风机8，每个蜗轮散热风机8均为一个伺服电机散热。

如图3所示，同步齿形带减速机构中没有设置涨紧轮，而是采用偏心涨紧机构22为同步齿形带涨紧。

结合图4和图5所示，同步齿形带减速机构中的每个带轮轴和固定在该带轮轴上的同步带轮均采用锥套9胀紧。

本装置还包括芯线填充管10、绞合头11，绞合头11设置在动力系统的右端，绞合头11内不填充油膏，芯线填充管10通过芯线填充管支撑轴承12固定在框架上，芯线管内填充油膏，可以保持工作台洁净。

本装置的工作过程与现有的SZ绞合装置的工作过程基本相同，过程如下：将芯线从放线装置引出，通过本装置的芯线填充管，依次穿过各部件的中心孔，固定在收线盘上；将每根光纤束管均匀地穿过本装置每个绞盘的孔，最后通过本装置的汇线孔，将多根光纤束管与纱线捆扎在芯线上，将本装置调整在S向或Z向转动角的中心；按生产工艺要求，设定好4个交流伺服电机的同步转速、绞合节距、反转角大小等参数，低速开机后慢慢声速即可正常成缆。本装置使得束管光纤在中心加强元件周围以正向(S向)n圈再反向(Z向)n圈进行绞合，使绞合的芯线结构紧凑，光缆的综合性能得到提升。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种全差动式SZ绞合装置，包括框架、控制系统、动力系统、多个绞体，其特征在于：所述动力系统设置在所述框架上，所述框架上还设置有四个传动机构，所述动力系统包括多个动力源和与多个动力源分别连接的同步齿形带减速机构，所述动力源包括第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机和第四伺服电机，四个伺服电机均带动绞体旋转，所述绞体为高强度、密度小材质的绞体，还包括用于控制换向的编码器，所述编码器将脉冲信号输送到控制系统，控制系统通过编码器送来的脉冲信号计算绞合头旋转的角度，当绞合头旋转的角度满足预设的换向条件时，控制系统控制输出反向电压，电机换向，所述编码器内置于伺服电机内，所述编码器为增量式编码器，所述第一伺服电机带动一个绞体旋转，所述第二伺服电机带动两个绞体旋转，所述第三伺服电机带动四个绞体旋转，所述第四伺服电机带动十个绞体旋转，所述绞体的材质为超硬铝合金，所述同步齿形带减速机构中的每个带轮轴和固定在该带轮轴上的同步带轮均采用锥套胀紧，还包括芯线填充管，芯线填充管一端固定在框架上，另一端通过芯线填充管支撑轴承固定在绞体上，所述芯线管内填充油膏。

2.根据权利要求1所述的全差动式SZ绞合装置，其特征在于：所述框架包括底座和安全防护罩，所述底座由方钢焊接而成，所述安全防护罩由铝型材和有机玻璃制成。

3.根据权利要求2所述的全差动式SZ绞合装置，其特征在于：还包括四个蜗轮散热风机，每个蜗轮散热风机均为一个伺服电机散热。