CN110143487A - 一种缓冲线缆张力的联合打卷设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及收卷设备技术领域，尤其是一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，包括放卷机、立式储线架、打卷机以及电气控制箱，能够自动协调打卷和放卷的速度，在打卷过程中保持稳定的线缆张力，避免出现打卷过松和过紧的现象，还具有自动化程度高，操作方便的技术特点。

Description

一种缓冲线缆张力的联合打卷设备
技术领域
本发明涉及收卷设备技术领域，尤其是一种缓冲线缆张力的联合打卷设备。
背景技术
通信线缆（例如五类网线）在工厂生产过程中，为了提高效率，减少转运次数，节约仓库空间，通常是收纳在大直径的线盘上的。但在出厂之前，需要将线缆重新打卷，从大直径的线盘收卷到小直径的线盘上，以便于塞入抽拉箱或者纸质包装箱内，方便装车运输，也使现场施工时工人能够操作便利。
现有的打卷设备，一般是包括放卷机和打卷机，大线盘在放卷机的电机驱动下，逐渐释放出线缆，打卷机的电机驱动小直径线盘，在排线器的引导下逐渐收卷。这类打卷方式的缺陷是：由于收卷过程中，收线盘的线径不断变大，放线盘的线径不断变小，这样的动态变化造成放卷机和收卷机之间的速度难以协调，收卷时线缆的张力不稳定；如果放线速度小于收线速度，容易出现线缆被硬拉的情况，导致线缆打卷过紧；如果放线速度大于收线速度，线缆松弛，导致线缆打卷过松，给收线后装箱带来麻烦。
发明内容
本发明的目的是克服上述背景技术中的不足，提供一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，能够自动协调打卷和放卷的速度，在打卷过程中保持稳定的线缆张力，避免出现打卷过松和过紧的现象，还具有自动化程度高，操作方便的技术特点。
本发明的技术目的是这样实现的：
一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，包括放卷机、立式储线架、打卷机以及电气控制箱，
所述放卷机，包括放卷机架、用于定位放线盘的定位转轴或液压顶头，以及驱动定位转轴或者液压顶头的放卷电机；
所述立式储线架中，储线机架的正面竖直安装有第一导轨及第一滑块，背面竖直安装有第二导轨及第二滑块，正面的顶部通过上固定轴安装有一组上导线轮，第一滑块的正面通过下固定轴安装有一组下导线轮；储线机架的上部水平固定有一托板，托板上安装有一定滑轮，定滑轮的轮轴通过齿轮组与角度传感器连接；第一滑块上连接有绳子，该绳子绕过定滑轮后与第二滑块连接，第二滑块上设置有一组配重块；
所述打卷机中，打卷机架的墙板正面安装有至少一个收线盘安装架，背面设有收线电机，打卷机架顶部安装有一竖直框架，该竖直框架内竖直固定有第三导轨，第三导轨上通过第三滑块安装有上下两个滑动架，两个滑动架左右错开一定距离，每个滑动架上安装有一张紧轮，每个滑动架的第三滑块上方和下方分别套设有弹簧；竖直框架的右侧设置有计米器，计米器的下方设置有用于夹持线缆的气动夹持机构，竖直框架的左侧设置有排线器；
所述电气控制箱，安装在打卷机架上，与放卷电机、角度传感器、收线电机、计米器、排线器以及气动夹持机构电连接。
作为优选，所述储线机架的右侧通过悬臂安装有一进线轮，左侧通过悬臂安装有一出线轮。
作为优选，所述收线盘安装架包括转动轴、后挡板和前挡板，转动轴的后段与收线电机连接，后挡板固定在转动轴的后段，前挡板通过定位套和螺钉紧固在转动轴的前段，后挡板和前挡板之间的中间段用于直接收线，或者安装收线盘。
作为优选，所述转动轴的中间段的外壁设置有若干个膨胀块，各膨胀块通过两条摆臂与转动轴的中间段组合形成平行四边形机构，膨胀块和中间段分别开设有容纳摆臂的凹槽。
作为优选，所述膨胀块的外壁两端制成锥面。
作为优选，所述气动夹持机构包括一个固定在竖直框架上的固定板，竖直框架上设置有固定块，固定板上设置有顶压气缸，顶压气缸的顶杆末端固定有顶压块，顶压块与固定块相对布置且两者之间为线缆的通道。
作为优选，所述固定块和顶压块均采用橡胶制作。
作为优选，所述滑动架包括基板，以及固定在基板各顶点的带槽滚轮，基板的背面通过所述第三滑块，各带槽滚轮布置在同一圆周上，张紧轮的内圈嵌入到各个带槽滚轮的开槽内。
作为优选，所述竖直框架的左侧设置有两个并排布置的导向轮，两个导向轮之间为线缆的通道。
作为优选，所述计米器包括检测轮，以及与检测轮的轮轴连接的编码器，编码器与电气控制箱电连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：本发明中，立式储线架可以储存一定长度的线缆，并且通过配重平衡可以使下导线轮组上下滑动，在打卷机和放卷机之间实现缓冲，避免线缆被硬拉或者过度松弛；打卷机设置有上下两个张紧轮，在弹簧的作用下，两个张紧轮可以对线缆施加张紧力，使打卷的线缆保持稳定的松紧度，在电气控制箱的控制下，打卷机的收线电机、放卷机的放卷电机之间可以自动协调打卷和放卷的速度。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是放卷机的主视结构示意图。
图3是立式储线架的主视结构示意图。
图4是立式储线架的左视结构示意图（省略进、出线轮）。
图5是打卷机的主视结构示意图。
图6是张紧轮和滑动架的安装结构示意图。
图7是膨胀块收拢状态时，转动轴的中间段结构示意图。
图8是图7的左视结构示意图。
图9是膨胀块扩张状态时，收线盘安装架的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，包括放卷机A、立式储线架B、打卷机C以及电气控制箱D。
如图2所示，所述放卷机A，包括放卷机架A1、用于定位放线盘A2的定位转轴或液压顶头，以及驱动定位转轴或者液压顶头的放卷电机A3。
如图3，图4所示，所述立式储线架B中，储线机架B1的正面竖直安装有第一导轨B7（一般安装两个）及第一滑块B6，背面竖直安装有第二导轨B8（一般安装两个）及第二滑块B14，正面的顶部通过上固定轴安装有一组上导线轮B4（每一个都可以绕上固定轴自由旋转），第一滑块B6的正面通过下固定轴安装有一组下导线轮B5（每一个都可以绕下固定轴自由旋转）。储线机架B1的上部水平固定有一托板B9，托板B9上安装有一定滑轮B10（可以用链轮替代），定滑轮B10的轮轴通过齿轮组B12与角度传感器B13连接。第一滑块B6上连接有绳子B16（可以用链带替代），该绳子B16绕过定滑轮B10后与第二滑块B14连接，第二滑块B14上设置有一组配重块B15。
所述储线机架B1的右侧通过悬臂安装有一进线轮B2，左侧通过悬臂安装有一出线轮B3。
如图5所示，所述打卷机C中，打卷机架C1的墙板C2.12正面安装有至少一个收线盘安装架C2（一般都会安装两个收线盘安装架C2），背面设有收线电机C2.11，打卷机架C1顶部安装有一竖直框架C10，该竖直框架C10内竖直固定有第三导轨C4（一般设置两个），第三导轨C4上通过第三滑块C5.2安装有上下两个滑动架，两个滑动架左右错开一定距离，每个滑动架上安装有一张紧轮C5，每个滑动架的第三滑块C5.2上方和下方分别套设有弹簧C9；竖直框架C10的右侧设置有计米器C8，计米器C8的下方设置有用于夹持线缆E的气动夹持机构，竖直框架C10的左侧设置有排线器C3（现有成熟技术，不作详细介绍）。
如图7到图9所示，所述收线盘安装架C2包括转动轴、后挡板C2.10和前挡板，转动轴的后段与收线电机C2.11连接，后挡板C2.10固定在转动轴的后段，前挡板C2.9通过定位套C2.7和螺钉C2.8紧固在转动轴的前段C2.1，后挡板C2.10和前挡板C2.9之间的中间段C2.6用于直接收线，或者安装收线盘C2.13。
所述转动轴的中间段C2.6的外壁设置有若干个膨胀块C2.2，各膨胀块C2.2通过两条摆臂C2.5与转动轴的中间段C2.6组合形成平行四边形机构，膨胀块C2.2和中间段C2.6分别开设有容纳摆臂C2.5的凹槽C2.4。所述膨胀块C2.2的外壁两端制成锥面C2.3。膨胀块的扩张和收拢可以很方便地实现收线盘的安装和拆卸。
所述气动夹持机构包括一个固定在竖直框架C10上的固定板C7.2，竖直框架C10上设置有固定块C7.1，固定板C7.2上设置有顶压气缸C7.3，顶压气缸C7.3的顶杆末端固定有顶压块C7.4，顶压块C7.4与固定块C7.1相对布置且两者之间为线缆E的通道。所述固定块C7.1和顶压块C7.4均采用橡胶制作。
如图6所示，所述滑动架包括基板C5.1，以及固定在基板C5.1各顶点的带槽滚轮C5.3，基板C5.1的背面通过所述第三滑块C5.2，各带槽滚轮C5.3布置在同一圆周上，张紧轮C5的内圈嵌入到各个带槽滚轮C5.3的开槽内。
所述竖直框架C10的左侧设置有两个并排布置的导向轮C6，两个导向轮C6之间为线缆E的通道。
所述电气控制箱D，安装在打卷机架C1上，与放卷电机A3、角度传感器B13、收线电机C2.11、计米器C8、排线器C3以及气动夹持机构的顶压气缸C7.3电连接。所述计米器C8包括检测轮，以及与检测轮的轮轴连接的编码器，编码器与电气控制箱电连接。上述所有电子设备、电气设备均可外购获得。
本发明的工作原理是：
一、绕线方式：
随着放卷电机的驱动，线缆从放线轮放出，顺时针绕过进线轮后，绕制到最前（或者最后）一个上导线轮，然后以逆时针方向在多对上导线轮、下绕纤轮之间缠绕，再从最后（或者最前）一个上导线轮出来，以顺时针方向绕过过线轮后，以逆时针方向绕过检测轮，再从固定块和顶压块之间穿过，然后顺时针绕过下侧的张紧轮，然后逆时针绕过上侧的张紧轮，再从两个导向轮之间穿过，经过排线器后缠绕到收线盘上。
二、控制方式：
当收线电机速度过快时，此时线缆的张力会过大，两个张紧轮克服弹簧力距离变小，使张紧力变小，缓冲收线缆张力，同时，立式储线架上，上导线轮和下导线轮之间的线缆会被拉出，导致下导线轮的高度升高（和上导线轮之间的距离变小，释放线缆的过程），配重块的高度离开平衡点下降，定滑轮会产生转动，角度传感器检测到角度变化后发送给电气控制箱，电气控制箱控制收线电机降速收线，还放卷电机加速放线，下导线轮的高度会逐渐降低（和上导线轮之间的距离变大，储存线缆的过程），直到配重块的高度达到平衡点，张紧轮之间距离不再变化时，收线电机不再降速，放卷电机不再加速，保持稳定运行。
同理，当收线电机速度过慢时，角度传感器检测到角度变化后发送给电气控制箱，收线电机开始加速，放卷电机降速，直到重新稳定运行为止。
三、更换收线盘：
当计米器计数了预定长度时，电气控制箱控制当前收线电机停机，另一个收线电机启动，顶压气缸顶出，顶压块和固定块压住线缆，然后剪断线缆，缠绕到另一个收线盘上进行打卷。松开已经收线完毕的收线盘安装架的螺钉，将前挡板拆下，然后向外拉动已打卷好的线卷或者收线盘，膨胀块收拢，线卷或收线盘很容易取下，然后可以装上新的收线盘，将前挡板套到转动轴上之后向后顶推膨胀块，膨胀块即会张开，直到后端抵靠到后挡板，前端顶紧前挡板后，旋紧螺钉，将前挡板的定位套锁紧，等待下一次收线。
以上所述仅为本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，包括放卷机（A）、立式储线架（B）、打卷机（C）以及电气控制箱（D），
所述放卷机（A），包括放卷机架（A1）、用于定位放线盘（A2）的定位转轴或液压顶头，以及驱动定位转轴或者液压顶头的放卷电机（A3）；
所述立式储线架（B）中，储线机架（B1）的正面竖直安装有第一导轨（B7）及第一滑块（B6），背面竖直安装有第二导轨（B8）及第二滑块（B14），正面的顶部通过上固定轴安装有一组上导线轮（B4），第一滑块（B6）的正面通过下固定轴安装有一组下导线轮（B5）；储线机架（B1）的上部水平固定有一托板（B9），托板（B9）上安装有一定滑轮（B10），定滑轮（B10）的轮轴通过齿轮组（B12）与角度传感器（B13）连接；第一滑块（B6）上连接有绳子（B16），该绳子（B16）绕过定滑轮（B10）后与第二滑块（B14）连接，第二滑块（B14）上设置有一组配重块（B15）；
所述打卷机（C）中，打卷机架（C1）的墙板（C2.12）正面安装有至少一个收线盘安装架（C2），背面设有收线电机（C2.11），打卷机架（C1）顶部安装有一竖直框架（C10），该竖直框架（C10）内竖直固定有第三导轨（C4），第三导轨（C4）上通过第三滑块（C5.2）安装有上下两个滑动架，两个滑动架左右错开一定距离，每个滑动架上安装有一张紧轮（C5），每个滑动架的第三滑块（C5.2）上方和下方分别套设有弹簧（C9）；竖直框架（C10）的右侧设置有计米器（C8），计米器（C8）的下方设置有用于夹持线缆（E）的气动夹持机构，竖直框架（C10）的左侧设置有排线器（C3）；
所述电气控制箱（D），安装在打卷机架（C1）上，与放卷电机（A3）、角度传感器（B13）、收线电机（C2.11）、计米器（C8）、排线器（C3）以及气动夹持机构电连接。
2.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述储线机架（B1）的右侧通过悬臂安装有一进线轮（B2），左侧通过悬臂安装有一出线轮（B3）。
3.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述收线盘安装架（C2）包括转动轴、后挡板（C2.10）和前挡板，转动轴的后段与收线电机（C2.11）连接，后挡板（C2.10）固定在转动轴的后段，前挡板（C2.9）通过定位套（C2.7）和螺钉（C2.8）紧固在转动轴的前段（C2.1），后挡板（C2.10）和前挡板（C2.9）之间的中间段（C2.6）用于直接收线，或者安装收线盘（C2.13）。
4.根据权利要求3所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述转动轴的中间段（C2.6）的外壁设置有若干个膨胀块（C2.2），各膨胀块（C2.2）通过两条摆臂（C2.5）与转动轴的中间段（C2.6）组合形成平行四边形机构，膨胀块（C2.2）和中间段（C2.6）分别开设有容纳摆臂（C2.5）的凹槽（C2.4）。
5.根据权利要求4所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述膨胀块（C2.2）的外壁两端制成锥面（C2.3）。
6.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述气动夹持机构包括一个固定在竖直框架（C10）上的固定板（C7.2），竖直框架（C10）上设置有固定块（C7.1），固定板（C7.2）上设置有顶压气缸（C7.3），顶压气缸（C7.3）的顶杆末端固定有顶压块（C7.4），顶压块（C7.4）与固定块（C7.1）相对布置且两者之间为线缆（E）的通道。
7.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述固定块（C7.1）和顶压块（C7.4）均采用橡胶制作。
8.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述滑动架包括基板（C5.1），以及固定在基板（C5.1）各顶点的带槽滚轮（C5.3），基板（C5.1）的背面通过所述第三滑块（C5.2），各带槽滚轮（C5.3）布置在同一圆周上，张紧轮（C5）的内圈嵌入到各个带槽滚轮（C5.3）的开槽内。
9.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述竖直框架（C10）的左侧设置有两个并排布置的导向轮（C6），两个导向轮（C6）之间为线缆（E）的通道。
10.根据权利要求1所述一种缓冲线缆张力的联合打卷设备，其特征在于，所述计米器（C8）包括检测轮，以及与检测轮的轮轴连接的编码器，编码器与电气控制箱电连接。
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