CN110993189A - 一种电缆生产用的张力控制机构及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆生产用的张力控制机构，包括调节部、控制部；所述的调节部包括两侧设有弹力夹板的固定板，所述的弹力夹板通过弹性部与固定板连接，并在所述的弹性部接触处设有滑动拨片；所述的张力控制部包括通过双向电机调节竖直位置的张紧轮；所述的滑动拨片通过滑动变阻装置与所述的双向电机连接；本发明还提供一种电缆生产用的张力控制机构的控制方法，包括以下步骤：S1初步固定线缆；S2固定线缆；S3平整线缆；本发明的有益效果是：利用弹力夹板与滑动拨片配合，通过滑动子调节滑动变阻器，控制器收集变化的电流，改变张力，达到及时反馈调节的目的；利用滑动子进行调节，避免了滞后；采用超细碳纤维弹簧，实现及时反馈调节。

Description

一种电缆生产用的张力控制机构及其控制方法

技术领域

本发明涉及电缆生产制备领域，具体涉及一种电缆生产用的张力控制机构及其控制方法。

背景技术

电缆制备过程中，在注塑成型阶段需要采用均匀的拉力，同时保证电缆注塑阶段的注塑速度均匀，进而使电缆的绝缘保护套平整；但注塑机在注塑阶段存在抖动误差、注塑口偏移等问题，因此需要采用实时的张力控制机构，使电缆注塑成型阶段的绝缘保护套能平整成型，进而能得到平整的成品电缆。

现有的张力控制机构，一般采用张紧轮与固定轮结合的形式，电缆通过固定轮固定位置，张紧轮通过传感器测定张力的大小，调节竖直的高度，进而增加或者减少张力，使电缆注塑成型的表面平整。

如发明为：一种在线检测的电缆生产线(申请号：CN201420491464.2)，公开了一种在线检测的电缆生产线，其特征在于，包括放线机、塑料押出机、自动张力控制装置、冷却水槽、牵引装置和收线装置；所述放线机、自动张力控制装置、塑料押出机、冷却水槽、牵引装置和收线装置依次设于地面上；所述冷却水槽和所述收线装置之间设有激光测径仪；所述塑料押出机一侧设有工控机；所述工控机与所述激光测径仪电连接；虽然采用了激光测径仪测定电缆直径，但是并不能及时反馈调节电缆直径，使张紧轮调节合适，并且当电缆出线粗细不均时，直接停机报警，容易造成较大的经济损失以及影响产品的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种及时反馈调节、不影响产品质量的电缆生产用的张力控制机构。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种电缆生产用的张力控制机构，包括固定部、调节部、张力控制部；

所述的固定部包括固定机架、调节部支撑架、张力控制部支撑架；所述的调节部支撑架设置在固定机架的顶部，并沿电缆收卷方向设置在张力控制部支撑架的上游；所述的张力控制部支撑架设置在固定机架一侧，并固定连接在固定机架上；

所述的调节部包括设有圆孔通道的固定板，所述的固定板固定连接在所述的调节部支撑架上，所述的固定板对称两侧分别设有弹力夹板，用以放大线缆表皮的凹凸；所述的弹力夹板通过弹性部与所述的固定板连接，并与所述的固定板另外两侧分别通过轴承连接；所述的弹力夹板与所述的弹性部接触处设有滑动拨片；所述的滑动拨片通过滑动变阻装置与所述的张力控制部连接；

所述的张力控制部包括进线轮、出线轮与张紧轮；所述的进线轮与所述的出线轮相对对应设置；所述的张紧轮通过滑动导轨固定在所述的张力控制部支撑架上，并通过双向电机调节竖直方向的位置；

所述的滑动变阻装置与所述的双向电机之间设有控制器，并分别通过电信号连接控制器。

优选的，为了进一步使滑动变阻装置调节更灵敏，所述的滑动拨片与滑动变阻装置之间通过滑动子连接；所述的滑动拨片与所述的滑动子固定连接；所述的滑动子通过导电固定杆固定在滑动变阻装置下方；所述的滑动变阻装置为滑动变阻器；所述的滑动子滑动的电阻值为0-10Ω，将滑动拨片连接滑动子进行调节，使滑动变阻装置能快速调动，避免了直接用滑动拨片改变滑动变阻器的滞后，进而实现了将电缆表面不平整的物理信号转换成变换电流的电信号，进一步实现及时反馈调节。

优选的，为了进一步使电缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，所述的弹力夹板靠近电缆表皮一端设有圆弧凸起，通过圆弧凸起的方式，使弹力夹板在将电缆表面不平整的情况下，能充分的将凹陷产生的抖动传递给滑动拨片连接的滑动子，实现将缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，进一步实现及时反馈调节。

优选的，为了进一步使控制器接收信号以及控制信号，所述的电信号包括滑动变阻装置的电流变化信号、控制器中的单机片根据电流变化信号产生的控制双向电机的控制信号；所述的电流变化信号和控制信号均在控制器中的单片机上实现信号交换；进而通过限定电信号的收集对象和作用对象，使电信号的能及时反馈，进而不影响电缆产品的质量。

优选的，为了进一步使控制器能快速的调节双向电机，达到及时反馈的目的，所述的控制器为KB01-G63系列的双向电动机控制器，通过采用专用的双向电机控制器，实现通过变化的电信号，快速的通过控制器调节双向电机，进而调节张紧轮的竖直方向的高度。

优选的，为了进一步使电缆的不平整的物理信号充分的通过滑动拨片带动所述的弹性部为超细碳纤维弹簧，通过采用超细碳纤维弹簧，增加弹性夹板的弹力反馈的灵敏度，进而更方便将凹陷产生的抖动传递给滑动拨片连接的滑动子，实现将缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，进一步实现及时反馈调节。

本发明还提供一种电缆生产用的张力控制机构的控制方法，包括以下步骤：

S1将注塑成型的电缆通过所述的圆孔通道，并放置在相对对称的弹力夹板之间，得到初步固定的线缆；

S2将初步固定的线缆穿过调节部后，先经过进线轮固定进线位置，再通过张紧轮初步施加张力，最后通过出线轮连接到收卷机上，得到固定的线缆；

S3开启收卷机，同时开启双向电机，调节张紧轮的竖直位置，将固定的线缆经过张力控制部，得到平整的线缆。

优选的，为了实现及时反馈调节与不影响质量，所述的调节张紧轮的竖直位置为，弹力夹板随线缆平整度变化，调节滑动拨片改变电阻值，控制双向电机的电路中产生不同电流，控制器收集电流变化，根据电流的增加或者减小改变双向电机转动的幅度和转向，使张紧轮松开或者收紧线缆。

优选的，为了实现电缆顺利通过调节部，同时不受其他因素的影响，所述的圆孔通道直径大于所述电缆的直径，利用圆孔通道直径大于所述电缆的直径，使电缆的不平整的物理信号传递不受到圆孔通道阻碍。

本发明的有益效果是：

1.利用弹力夹板与滑动拨片配合，放大电缆表面的平整度的物理信号，再通过与滑动拨片固定连接的滑动子调节滑动变阻器的电阻，改变电路中的电流大小，利用控制器收集变化的电流，通过单片机处理变化的电流产生控制信号，改变双向电机电路的电流大小，实现双向电机的升降，进而松开或收紧电缆，改变张力，达到及时反馈调节的目的。

2.利用滑动拨片连接滑动子进行调节，使滑动变阻装置能快速调动，避免了直接用滑动拨片改变滑动变阻器的滞后，进而实现了将电缆表面不平整的物理信号转换成变换电流的电信号，进一步实现及时反馈调节。

3.采用超细碳纤维弹簧，增加弹性夹板的弹力反馈的灵敏度，进而更方便将凹陷产生的抖动传递给滑动拨片连接的滑动子，实现将缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，进一步实现及时反馈调节。

4.通过限定电信号的收集对象和作用对象，使电信号的能及时反馈，进而不影响电缆产品的质量。

附图说明

图1为本发明的张力控制机构正视图；

图2为本发明的调节部的示意图；

图3为本发明的圆弧凸起的示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种电缆生产用的张力控制机构，包括固定部1、调节部2、张力控制部3；

所述的固定部1包括固定机架11、调节部支撑架12、张力控制部支撑架13；所述的调节部支撑架12设置在固定机架11的顶部，并沿电缆收卷方向设置在张力控制部支撑架13的上游；所述的张力控制部支撑架13设置在固定机架11一侧，并固定连接在固定机架11上；

所述的调节部2包括设有圆孔通道25的固定板21，所述的固定板21固定连接在所述的调节部支撑架12上，所述的固定板21对称两侧分别设有弹力夹板22，用以放大线缆表皮的凹凸；所述的弹力夹板22通过弹性部23与所述的固定板21连接，并与所述的固定板21另外两侧分别通过轴承连接；所述的弹力夹板22与所述的弹性部23接触处设有滑动拨片24；所述的滑动拨片24通过滑动变阻装置26与所述的张力控制部3连接；

所述的张力控制部3包括进线轮31、出线轮32与张紧轮33；所述的进线轮31与所述的出线轮32相对对应设置；所述的张紧轮33通过滑动导轨34固定在所述的张力控制部支撑架13上，并通过双向电机35调节竖直方向的位置；

所述的滑动变阻装置26与所述的双向电机35之间设有控制器27，并分别通过电信号连接控制器27。

为了进一步使控制器27接收信号以及控制信号，所述的电信号包括滑动变阻装置26的电流变化信号、控制器276中的单机片根据电流变化信号产生的控制双向电机35的控制信号；所述的电流变化信号和控制信号均在控制器27中的单片机上实现信号交换；进而通过限定电信号的收集对象和作用对象，使电信号的能及时反馈，进而不影响电缆产品的质量。

为了进一步使控制器26能快速的调节双向电机，达到及时反馈的目的，所述的控制器27为KB01-G63系列的双向电动机控制器，通过采用专用的双向电机控制器，实现通过变化的电信号，快速的通过控制器27调节双向电机，进而调节张紧轮33的竖直方向的高度。

为了进一步使电缆的不平整的物理信号充分的通过滑动拨片24带动所述的弹性部23为超细碳纤维弹簧，通过采用超细碳纤维弹簧，增加弹性夹板22的弹力反馈的灵敏度，进而更方便将凹陷产生的抖动传递给滑动拨片24连接的滑动子261，实现将线缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，进一步实现及时反馈调节。

如图2所示，为了进一步使滑动变阻装置调节更灵敏，所述的滑动拨片24与滑动变阻装置26之间通过滑动子261连接；所述的滑动拨片24与所述的滑动子261固定连接；所述的滑动子261通过导电固定杆262固定在滑动变阻装置26下方；所述的滑动变阻装置26为滑动变阻器；所述的滑动子261滑动的电阻值为0-10Ω，将滑动拨片24连接滑动子进行调节，使滑动变阻装置26能快速调动，避免了直接用滑动拨片24改变滑动变阻器的滞后，进而实现了将电缆表面不平整的物理信号转换成变换电流的电信号，进一步实现及时反馈调节。

如图3所示，为了进一步使电缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，所述的弹力夹板22靠近电缆表皮一端设有圆弧凸起，通过圆弧凸起的方式，使弹力夹板在将电缆表面不平整的情况下，能充分的将凹陷产生的抖动传递给滑动拨片24连接的滑动子261，实现将缆表面不平整的物理信号转换成变换电流变化的电信号，进一步实现及时反馈调节。

本发明还提供一种电缆生产用的张力控制机构的控制方法，包括以下步骤：

S1将注塑成型的电缆通过所述的圆孔通道25，并放置在相对对称的弹力夹板22之间，得到初步固定的线缆；

S2将初步固定的线缆穿过调节部2后，先经过进线轮31固定进线位置，再通过张紧轮33初步施加张力，最后通过出线轮32连接到收卷机上，得到固定的线缆；

S3开启收卷机，同时开启双向电机35，调节张紧轮33的竖直位置，将固定的线缆经过张力控制部3，得到平整的线缆。

为了实现及时反馈调节与不影响质量，所述的调节张紧轮33的竖直位置为，，弹力夹板22随线缆平整度变化，调节滑动拨片24改变电阻值，控制双向电机35的电路中产生不同电流，控制器27收集电流变化，根据电流的增加或者减小改变双向电机35转动的幅度和转向，使张紧轮33松开或者收紧线缆；具体为，当电流变化为增加0.5-1A时，即电缆直径过细，KB01-G63系列的双向电动机控制器控制双向电机转动，使张紧轮放松，减少张力，使电缆注塑速度放慢，增加注塑厚度；当电流变化为减少0.5-1.5A时，即电缆过粗，KB01-G63系列的双向电动机控制器控制双向电机转动，使张紧轮加紧，增加张力，使电缆注塑速度加快，减少注塑厚度，进而实现不影响产品质量的目的。

为了实现电缆顺利通过调节部，同时不受其他因素的影响，所述的圆孔通道25直径大于所述电缆的直径，利用圆孔通道25直径大于所述电缆的直径，使电缆的不平整的物理信号传递不受到圆孔通道25阻碍。

实施例1

采用如上所述的装置进行电缆生产，通过红外测径仪测定电缆直径，规定与标准直径误差在±0.3mm的长度范围为合格长度，以测定合格长度与总电缆长度的比值为评判标准，测定100根样品中，当比值为85％以上即为合格成品，得到的成品合格率。

实施例2

直接将滑动拨片24调节滑动变阻装置26，其他装置及控制方法同实施例1，通过红外测径仪测定电缆直径，规定与标准直径误差在±0.3mm的长度范围为合格长度，以测定合格长度与总电缆长度的比值为评判标准，测定100根样品中，当比值为85％以上即为合格成品，得到的成品合格率。

实施例3

不采用圆弧凸起，直接将弹性夹板22的一侧测定线缆表面的平整程度，其他装置及控制方法同实施例1，通过红外测径仪测定电缆直径，规定与标准直径误差在±0.3mm的长度范围为合格长度，以测定合格长度与总电缆长度的比值为评判标准，测定100根样品中，当比值为85％以上即为合格成品，得到的成品合格率。

实施例4

将弹性部23采用普通的碳纤维弹簧，其他装置及控制方法同实施例1，通过红外测径仪测定电缆直径，规定与标准直径误差在±0.3mm的长度范围为合格长度，以测定合格长度与总电缆长度的比值为评判标准，测定100根样品中，当比值为85％以上即为合格成品，得到的成品合格率。

实施例5

不采用反馈调节的调节部2，其他的装置同实施例1，通过红外测径仪测定电缆直径，规定与标准直径误差在±0.3mm的长度范围为合格长度，以测定合格长度与总电缆长度的比值为评判标准，测定100根样品中，当比值为85％以上即为合格成品，得到的成品合格率。

统计实施例1-5的合格长度与总电缆长度的比值的平均值，以及成品合格率，得到表1：

表1制备线缆情况

类别	平均值(％)	成品合格率(％)
			实施例1	94％	93％
实施例2	92％	91％
			实施例3	91％	86％
实施例4	89％	81％
			实施例5	88％	73％

由表1可看出，当采用滑动拨片24固定连接的滑动子261调节滑动变阻装置26，以及采用圆弧凸起的弹性夹板22，超细碳纤维弹簧作为弹性部23，得到的合格长度与总电缆长度的比值的平均值为94％，成品合格率为97％，即体现了本发明的优越性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：包括固定部(1)、调节部(2)、张力控制部(3)；

所述的固定部(1)包括固定机架(11)、调节部支撑架(12)、张力控制部支撑架(13)；所述的调节部支撑架(12)设置在固定机架(11)的顶部，并沿电缆收卷方向设置在张力控制部支撑架(13)的上游；所述的张力控制部支撑架(13)设置在固定机架(11)一侧，并固定连接在固定机架(11)上；

所述的调节部(2)包括设有圆孔通道(25)的固定板(21)，所述的固定板(21)固定连接在所述的调节部支撑架(12)上，所述的固定板(21)对称两侧分别设有弹力夹板(22)，用以放大线缆表皮的凹凸；所述的弹力夹板(22)通过弹性部(23)与所述的固定板(21)连接，并与所述的固定板(21)另外两侧分别通过轴承连接；所述的弹力夹板(22)与所述的弹性部(23)接触处设有滑动拨片(24)；所述的滑动拨片(24)通过滑动变阻装置(26)与所述的张力控制部(3)连接；

所述的张力控制部(3)包括进线轮(31)、出线轮(32)与张紧轮(33)；所述的进线轮(31)与所述的出线轮(32)相对对应设置；所述的张紧轮(33)通过滑动导轨(34)固定在所述的张力控制部支撑架(13)上，并通过双向电机(35)调节竖直方向的位置；

所述的滑动变阻装置(26)与所述的双向电机(35)之间设有控制器(27)，并分别通过电信号连接控制器(27)。

2.根据权利要求1所述的一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：所述的滑动拨片(24)与滑动变阻装置(26)之间通过滑动子(261)连接；所述的滑动拨片(24)与所述的滑动子(261)固定连接；所述的滑动子(261)通过导电固定杆(262)固定在滑动变阻装置(26)下方。

3.根据权利要求2所述的一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：所述的滑动变阻装置(26)为滑动变阻器；所述的滑动子(261)滑动的电阻值为0-10Ω。

4.根据权利要求1所述的一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：所述的弹力夹板(22)靠近电缆表皮一端设有圆弧凸起。

5.根据权利要求1所述的一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：所述的电信号包括滑动变阻装置(27)的电流变化信号、控制器(27)中单机片根据电流变化信号产生的控制双向电机(35)的控制信号；所述的电流变化信号和控制信号均在控制器(27)中的单片机上实现信号交换。

6.根据权利要求1、2或3任意一项所述的一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：所述的控制器(27)为KB01-G63系列的双向电动机控制器。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种电缆生产用的张力控制机构，其特征在于：所述的弹性部(23)为超细碳纤维弹簧。

8.根据权利要求1所述的一种电缆生产用的张力控制机构的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1将注塑成型的电缆通过所述的圆孔通道(25)，并放置在相对对称的弹力夹板(22)之间，得到初步固定的线缆；

S2将初步固定的线缆穿过调节部(2)后，先经过进线轮(31)固定进线位置，再通过张紧轮(33)初步施加张力，最后通过出线轮(32)连接到收卷机上，得到固定的线缆；

S3开启收卷机，同时开启双向电机(35)，调节张紧轮(33)的竖直位置，将固定的线缆经过张力控制部(3)，得到平整的线缆。

9.根据权利要求8所述的一种电缆生产用的张力控制方法，其特征在于：所述的调节张紧轮(33)的竖直位置为，弹力夹板(22)随线缆平整度变化，调节滑动拨片(24)改变电阻值，控制双向电机(35)的电路中产生不同电流，控制器(27)收集电流变化，根据电流的增加或者减小改变双向电机(35)转动的幅度和转向，使张紧轮(33)松开或者收紧线缆。

10.根据权利要求8所述的一种电缆生产用的张力控制方法，其特征在于：所述的圆孔通道(25)直径大于所述电缆的直径。

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