CN111076657B - 一种电缆偏心度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆偏心度检测装置，包括有螺杆和螺母，螺杆两端固定架设在支架上，螺母上固定有涡流传感器，螺杆两端的下方设有带轮，带轮上张紧环绕有传送带，通过电机在螺杆内可带动传送带传送电缆，弹簧顶杆随传送带转动时，可穿过螺杆一端的通孔，并推动螺母滑动，同时触发轻触开关，以触发涡流传感器，通过涡流传感器测得的与电缆线芯的位移信号的极差值即可体现电缆线芯的偏心程度，弹簧顶杆受凸缘推动可收缩回螺杆内，以使螺母受弹簧作用滑动复位，设置有处理器，用于接收涡流传感器测得的位移信号，并运算位移信号的极差值，处理器上还设置有显示屏，用以显示极差值，以实现非破坏性的在线实时自动检测电缆偏心度的功能。

Description

一种电缆偏心度检测装置

技术领域

本发明涉及电缆加工设备技术领域，特别是指一种电缆偏心度检测装置。

背景技术

在电缆产品质量问题中，电缆制作过程中的芯线偏心是影响电缆质量的一个重要因素，芯线偏心是指电缆导电线芯与绝缘层不同心，使得电缆横截面上绝缘厚度不同，经过长时间的使用后，较薄点处的抗机械能力，抗化学物质能力肯定较弱，会较早出现破损，击穿，磨损，裸露，对电缆造成损坏，以此影响正常使用，带来安全隐患，针对此问题，传统的电缆偏心度检测方法主要为依靠人工对电缆进行剥切，再采用卡尺人工测量或采用光学仪器测量电缆横截面上的厚度，以得出电缆偏心度，但是不论是利用卡尺还是光学仪器测量，都存在下列问题，一方面需要人工参与较多，测量误差较大，且操作不方便、耗时较长，另一方面，在生产过程不能在线实时检测电缆偏心度，以致不能在线监控电缆偏心度的偏离情况，易造成材料浪费甚至生产出不合格产品。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于设计一种电缆偏心度检测装置，以实现非破坏性的在线实时自动检测电缆偏心度的功能。

基于上述目的本发明设计的一种电缆偏心度检测装置，包括：

支架；

滚珠丝杆，包括：

螺杆，螺杆两端固定架设在支架上，螺杆为中空结构，螺杆侧壁上开设有通孔，通孔一端固定有凸缘；

螺母，和螺杆外壁通过螺纹啮合，并可沿螺杆外壁滑动；

弹簧，卷绕在螺杆上，弹簧一端固定连接在螺杆上，另一端固定连接在螺母上；

涡流传感器，固定在螺母上，涡流传感器朝向螺杆径向方向；

带轮，设于螺杆两端的下方，带轮沿轴向固定有连接轴；

轴座，连接轴活动连接于轴座内，并可沿轴座轴向转动；

传送带，传送带贯穿出螺杆内，并张紧环绕在两端的带轮上，用以在螺杆内传送电缆；

电机，和一端的连接轴机械连接；

调节触发机构，设于螺杆内部，用于调节电缆位置，以使电缆和螺杆沿同一中心轴线，并同时触发电机转动；

弹簧顶杆，一端固定在传送带侧边缘，另一端可穿出通孔，且穿出部分设计为梯形体；

轻触开关，固定在弹簧顶杆贯穿出通孔且朝向螺母的一侧，轻触开关和涡流传感器电连接；

弹簧顶杆随传送带转动时，可穿过螺杆一端的通孔，并推动螺母滑动，以使螺母沿螺杆转动至少一周，同时触发轻触开关，弹簧顶杆受凸缘推动可收缩至螺杆内，同时螺母受弹簧作用可滑动复位；

处理器，和涡流传感器电连接，用于接收涡流传感器测得的和电缆线芯的位移信号，并运算位移信号的极差值，处理器上还设置有显示屏，用以显示极差值。

优选地，调节触发机构包括有螺栓、第一距离传感器、第二距离传感器、托架和控制器，托架位于螺杆内，且设计为凹槽型，托架的中心轴线位于螺杆的中心轴线的正下方，螺栓一端和托架下端面活动连接，另一端穿出螺杆，并和螺杆侧壁螺纹连接，第一距离传感器固定在螺杆正上方内壁上，用于测量得到第一距离信号，第二距离传感器固定在螺杆正下方内壁上，用于测量得到第二距离信号，第一距离传感器和第二距离传感器均朝向螺杆的中心轴线，控制器和第一距离传感器、第二距离传感器、电机电连接，控制器接收并运算第一距离信号和第二距离信号的差值达到设定值时，控制电机转动。

优选地，螺杆、螺母、托架的材质均为玻纤增强PC材料。

优选地，螺母上固定有一个角度传感器，角度传感器和涡流传感器朝向同一径向方向，角度传感器和处理器电连接，处理器接收并处理得到位移信号的极差值时，可通过显示屏显示角度传感器同时测得的角度值。

优选地，还设置有一个减速器，电机通过减速器和连接轴机械连接。

优选地，处理器电连接有一个报警单元，处理器运算得到极差值大于预设值时，触发报警单元。

优选地，报警单元为蜂鸣器或闪灯件。

从上面所述可以看出，本发明设计的一种电缆偏心度检测装置，通过设置支架，滚珠丝杆包括有螺杆和螺母，螺杆两端固定架设在支架上，螺杆和螺母为通过螺纹啮合的滚珠丝杆结构，由于结构本身具有高精度、可逆性、高效率的特点，螺杆和螺母之间具有很小的摩擦阻力，由此通过固定螺杆，可推动螺母沿螺杆上旋转滑动，螺母上固定有涡流传感器，涡流传感器朝向螺杆径向方向，由于涡流传感器可准确测量与金属导体之间的相对位移变化，以此可测量与螺杆内电缆线芯的相对距离，螺杆两端的下方设有带轮，并设置有传送带，传送带贯穿出螺杆内，并张紧环绕在两端的带轮上，以此通过传送带用以在螺杆内传送电缆，螺杆内部设有调节触发机构，调节触发机构用于调节电缆位置，以使电缆和螺杆沿同一中心轴线，并同时触发电机转动，设置有弹簧顶杆，弹簧顶杆一端固定在传送带侧边缘，另一端可穿出通孔，且穿出部分设计为梯形体，弹簧顶杆贯穿出通孔且朝向螺母的一侧固定有轻触开关，轻触开关和涡流传感器电连接，通过电机可带动传送带传送电缆，弹簧顶杆随传送带转动时，可穿过螺杆一端的通孔，并推动螺母滑动，以使螺母沿螺杆转动至少一周，同时触发轻触开关，以触发涡流传感器，由此涡流传感器和传送带上的电缆在直线上运动的速度相同，且由于螺母沿螺杆转动至少一周，以使涡流传感器测得电缆上同一横截面上至少一周的信号，并且电缆和螺杆沿同一中心轴线且涡流传感器朝向螺杆径向方向，由此通过涡流传感器测得的与电缆线芯的位移信号的极差值即可体现电缆线芯的偏心程度，由于弹簧顶杆穿出通孔部分设计为梯形体，梯形体倾斜面可受通孔一端固定的凸缘推动，以使弹簧顶杆收缩至螺杆内，以使螺母受弹簧回弹力作用滑动复位，此时轻触开关不被接触触发，以使复位过程中涡流传感器不进行检测，随着弹簧顶杆随传送带往复转动，以实现不断的循环检测过程，设置有处理器，处理器和涡流传感器电连接，用于接收涡流传感器测得的和电缆线芯的位移信号，并运算位移信号的极差值，处理器上还设置有显示屏，用以显示极差值，以实现非破坏性的在线实时自动检测电缆偏心度的功能，通过自动检测，可减少人力和工时的耗费，装置仅集成单个涡流传感器即可完成检测，结构简单，检测效率高且避免了传统人工检测误差大的问题，另一方面，通过非破坏性的在线实时检测，避免了材料浪费及产出不合格产品。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的图1的A处的放大示意图；

图3为本发明实施例的滚珠丝杆的左视图。

图中：1支架、2滚珠丝杆、21螺杆、22螺母、23通孔、231凸缘、3弹簧、4涡流传感器、5带轮、51连接轴、6轴座、7传送带、8电机、9调节触发机构、91螺栓、92第一距离传感器、93第二距离传感器、94托架、95控制器、10弹簧顶杆、11轻触开关、12处理器、121显示屏、13角度传感器、14减速器、15报警单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

一种电缆偏心度检测装置，如图1至图3所示，包括支架1，滚珠丝杆2包括有螺杆21和螺母22，螺杆21两端固定架设在支架1上，螺杆21为中空结构，螺杆21侧壁上开设有通孔23，通孔23一端固定有凸缘231，螺母22和螺杆21外壁通过螺纹啮合，并可沿螺杆21外壁滑动，螺杆21上卷绕有弹簧3，弹簧3一端固定连接在螺杆21上，另一端固定连接在螺母22上，螺母22上固定有涡流传感器4，涡流传感器4朝向螺杆21径向方向，螺杆21两端的下方设有带轮5，带轮5沿轴向固定有连接轴51，设置有轴座6，连接轴51活动连接于轴座6内，并可沿轴座6轴向转动，设置有传送带7，传送带7贯穿出螺杆21内，并张紧环绕在两端的带轮5上，用以在螺杆21内传送电缆，一端的连接轴51机械连接有电机8，螺杆21内部设有调节触发机构9，调节触发机构9用于调节电缆位置，以使电缆和螺杆21沿同一中心轴线，并同时触发电机8转动，设置有弹簧顶杆10，弹簧顶杆10一端固定在传送带7侧边缘，另一端可穿出通孔23，且穿出部分设计为梯形体，设置有轻触开关11，轻触开关11固定在弹簧顶杆10贯穿出通孔23且朝向螺母22的一侧，轻触开关11和涡流传感器4电连接，弹簧顶杆10随传送带7转动时，可穿过螺杆21一端的通孔23，并推动螺母22滑动，以使螺母22沿螺杆21转动至少一周，同时触发轻触开关11，弹簧顶杆10受凸缘231推动可收缩至螺杆21内，同时螺母22受弹簧3作用可滑动复位，设置有处理器12，处理器12和涡流传感器4电连接，用于接收涡流传感器4测得的和电缆线芯的位移信号，并运算位移信号的极差值，处理器12上还设置有显示屏121，用以显示极差值。

本发明通过设置支架1，滚珠丝杆2包括有螺杆21和螺母22，螺杆21两端固定架设在支架1上，螺杆21和螺母22为通过螺纹啮合的滚珠丝杆结构，由于结构本身具有高精度、可逆性、高效率的特点，螺杆21和螺母22之间具有很小的摩擦阻力，由此通过固定螺杆21，可推动螺母22沿螺杆21上旋转滑动，螺母22上固定有涡流传感器4，涡流传感器4朝向螺杆21径向方向，由于涡流传感器4可准确测量与金属导体之间的相对位移变化，以此可测量与螺杆21内电缆线芯的相对距离，螺杆21两端的下方设有带轮5，并设置有传送带7，传送带7贯穿出螺杆21内，并张紧环绕在两端的带轮5上，以此通过传送带7用以在螺杆21内传送电缆，螺杆21内部设有调节触发机构9，调节触发机构9用于调节电缆位置，以使电缆和螺杆21沿同一中心轴线，并同时触发电机8转动，设置有弹簧顶杆10，弹簧顶杆10一端固定在传送带7侧边缘，另一端可穿出通孔23，且穿出部分设计为梯形体，弹簧顶杆10贯穿出通孔23且朝向螺母22的一侧固定有轻触开关11，轻触开关11和涡流传感器4电连接，通过电机8可带动传送带7传送电缆，弹簧顶杆10随传送带7转动时，可穿过螺杆21一端的通孔23，并推动螺母22滑动，以使螺母22沿螺杆21转动至少一周，同时触发轻触开关11，以触发涡流传感器4，由此涡流传感器4和传送带7上的电缆在直线上运动的速度相同，且由于螺母22沿螺杆21转动至少一周，以使涡流传感器4测得电缆上同一横截面上至少一周的信号，并且电缆和螺杆21沿同一中心轴线且涡流传感器4朝向螺杆21径向方向，由此通过涡流传感器4测得的与电缆线芯的位移信号的极差值即可体现电缆线芯的偏心程度，由于弹簧顶杆10穿出通孔23部分设计为梯形体，梯形体倾斜面可受通孔23一端固定的凸缘231推动，以使弹簧顶杆10收缩至螺杆21内，以使螺母22受弹簧3回弹力作用滑动复位，此时轻触开关11不被接触触发，以使复位过程中涡流传感器4不进行检测，随着弹簧顶杆10随传送带7往复转动，以实现不断的循环检测过程，设置有处理器12，处理器12和涡流传感器4电连接，用于接收涡流传感器4测得的和电缆线芯的位移信号，并运算位移信号的极差值，处理器12上还设置有显示屏121，用以显示极差值，以实现非破坏性的在线实时自动检测电缆偏心度的功能，通过自动检测，可减少人力和工时的耗费，装置仅集成单个涡流传感器4即可完成检测，结构简单，检测效率高且避免了传统人工检测误差大的问题，另一方面，通过非破坏性的在线实时检测，避免了材料浪费及产出不合格产品。

在本发明的实施例中，调节触发机构9包括有螺栓91、第一距离传感器92、第二距离传感器93、托架94和控制器95，托架94位于螺杆21内，且设计为凹槽型，可托载螺杆21内的传送带7和电缆，托架94的中心轴线位于螺杆21的中心轴线的正下方，由此电缆在自身重力作用下，可使电缆的中心轴线也位于螺杆21的中心轴线的正下方，螺栓91一端和托架94下端面活动连接，另一端穿出螺杆21，并和螺杆21侧壁螺纹连接，由此通过旋转螺栓91可调节托架94的高度，以调节电缆在螺杆21内的高度，第一距离传感器92固定在螺杆21正上方内壁上，用于测量得到第一距离信号，第二距离传感器93固定在螺杆21正下方内壁上，用于测量得到第二距离信号，第一距离传感器92和第二距离传感器93均朝向螺杆21的中心轴线，控制器95和第一距离传感器92、第二距离传感器93、电机8电连接，控制器95接收并运算第一距离信号和第二距离信号的差值达到设定值时，控制电机8转动，由于电缆的中心轴线也位于螺杆21的中心轴线的正下方，通过调节电缆的高度，可控制电缆和螺杆21沿同一中心轴线，以适用于不同尺寸的电缆。

在本发明的实施例中，螺杆21、螺母22、托架94的材质均为玻纤增强PC材料，由于材料本身强度高、不易形变的特点，以利于提高装置的稳定性和检测的准确性。

在本发明的实施例中，螺母22上还固定有一个角度传感器13，角度传感器13和涡流传感器4朝向同一径向方向，角度传感器13和处理器12电连接，处理器12接收并处理得到位移信号的极差值时，可通过显示屏121显示角度传感器13同时测得的角度值，以此在电缆有偏心状况时，可同步显示偏心的角度方向，以利于生产过程中有针对性地调整改善。

在本发明的实施例中，还设置有一个减速器14，电机8通过减速器14和连接轴51机械连接，以利于匹配装置中带轮5和传送带7低速转动以及提升扭矩。

在本发明的实施例中，处理器12电连接有一个报警单元15，处理器12运算得到极差值大于预设值时，触发报警单元15，以达到警示作用。

在本发明的实施例中，报警单元15为蜂鸣器或闪灯件。

在本发明公开的一种电缆偏心度检测装置中，通过设置支架1，螺杆21和螺母22为通过螺纹啮合的滚珠丝杆结构，螺杆21两端固定架设在支架1上，螺杆21两端的下方设有带轮5，传送带7贯穿出螺杆21内，并张紧环绕在两端的带轮5上，以此通过传送带7用以在螺杆21内传送电缆，使用时，通过调节触发机构9可调节电缆位置，以使电缆和螺杆21沿同一中心轴线，并同时触发电机8转动，通过电机8可带动传送带7传送电缆，弹簧顶杆10随传送带7转动时，可穿过螺杆21一端的通孔23，并推动螺母22滑动，以使螺母22沿螺杆21转动至少一周，同时触发轻触开关11，以触发涡流传感器4测得与电缆线芯的位移信号，通过弹簧顶杆10穿出通孔23部分设计为梯形体，梯形体倾斜面可受凸缘231推动，以使弹簧顶杆10收缩至螺杆21内，以使螺母22受弹簧3回弹力作用滑动复位，处理器12和涡流传感器4电连接，用于接收涡流传感器4测得的和电缆线芯的位移信号，并运算位移信号的极差值，处理器12上还设置有显示屏121，用以显示极差值，以实现非破坏性的在线实时自动检测电缆偏心度的功能，其中，调节触发机构9包括有螺栓91、第一距离传感器92、第二距离传感器93、托架94和控制器95，通过旋转螺栓91可调节托架94的高度，以调节电缆在螺杆21内的高度，通过控制器95接收并运算第一距离信号和第二距离信号的差值达到设定值时，控制电机8转动，由于可控制电缆和螺杆21沿同一中心轴线，以适用于不同尺寸的电缆，其中，螺杆21、螺母22、托架94的材质均为玻纤增强PC材料，由于材料本身强度高、不易形变的特点，以利于提高装置的稳定性和检测的准确性，螺母22上还固定有一个角度传感器13，处理器12接收并处理得到位移信号的极差值时，可通过显示屏121显示角度传感器13同时测得的角度值，以此在电缆有偏心状况时，可同步显示偏心的角度方向，以利于生产过程中有针对性地调整改善，还设置有一个减速器14，电机8通过减速器14和连接轴51机械连接，以利于匹配装置中带轮5和传送带7低速转动以及提升扭矩，处理器12电连接有一个报警单元15，处理器12运算得到极差值大于预设值时，触发报警单元15，以达到警示作用，其中，报警单元15为蜂鸣器或闪灯件。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (7)

1.一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，包括：

支架；

滚珠丝杆，包括：

螺杆，所述螺杆两端固定架设在所述支架上，所述螺杆为中空结构，所述螺杆侧壁上开设有通孔，所述通孔一端固定有凸缘；

螺母，和所述螺杆外壁通过螺纹啮合，并可沿所述螺杆外壁滑动；

弹簧，卷绕在所述螺杆上，所述弹簧一端固定连接在所述螺杆上，另一端固定连接在所述螺母上；

涡流传感器，固定在所述螺母上，所述涡流传感器朝向所述螺杆径向方向；

带轮，设于所述螺杆两端的下方，所述带轮沿轴向固定有连接轴；

轴座，所述连接轴活动连接于所述轴座内，并可沿所述轴座轴向转动；

传送带，所述传送带贯穿出所述螺杆内，并张紧环绕在两端的所述带轮上，用以在所述螺杆内传送电缆；

电机，和一端的所述连接轴机械连接；

调节触发机构，设于所述螺杆内部，用于调节所述电缆位置，以使所述电缆和所述螺杆沿同一中心轴线，并同时触发所述电机转动；

弹簧顶杆，一端固定在所述传送带侧边缘，另一端可穿出所述通孔，且穿出部分设计为梯形体；

轻触开关，固定在所述弹簧顶杆贯穿出所述通孔且朝向所述螺母的一侧，所述轻触开关和所述涡流传感器电连接；

所述弹簧顶杆随所述传送带转动时，可穿过所述螺杆一端的所述通孔，并推动所述螺母滑动，以使所述螺母沿所述螺杆转动至少一周，同时触发所述轻触开关，所述弹簧顶杆受所述凸缘推动可收缩至所述螺杆内，同时所述螺母受所述弹簧作用可滑动复位；

处理器，和所述涡流传感器电连接，用于接收所述涡流传感器测得的和所述电缆线芯的位移信号，并运算所述位移信号的极差值，所述处理器上还设置有显示屏，用以显示所述极差值。

2.根据权利要求1所述的一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，所述调节触发机构包括有螺栓、第一距离传感器、第二距离传感器、托架和控制器，所述托架位于所述螺杆内，且设计为凹槽型，所述托架的中心轴线位于所述螺杆的中心轴线的正下方，所述螺栓一端和所述托架下端面活动连接，另一端穿出所述螺杆，并和所述螺杆侧壁螺纹连接，所述第一距离传感器固定在所述螺杆正上方内壁上，用于测量得到第一距离信号，所述第二距离传感器固定在所述螺杆正下方内壁上，用于测量得到第二距离信号，所述第一距离传感器和所述第二距离传感器均朝向所述螺杆的中心轴线，所述控制器和所述第一距离传感器、所述第二距离传感器、所述电机电连接，所述控制器接收并运算所述第一距离信号和所述第二距离信号的差值达到设定值时，控制所述电机转动。

3.根据权利要求2所述的一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，所述螺杆、所述螺母、所述托架的材质均为玻纤增强PC材料。

4.根据权利要求1所述的一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，还包括一个角度传感器，固定在所述螺母上，且和所述涡流传感器朝向同一径向方向，所述角度传感器和所述处理器电连接，所述处理器接收并处理得到所述位移信号的所述极差值时，可通过所述显示屏显示所述角度传感器同时测得的角度值。

5.根据权利要求1所述的一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，还包括一个减速器，所述电机通过所述减速器和所述连接轴机械连接。

6.根据权利要求1所述的一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，还包括一个报警单元，所述报警单元和所述处理器电连接，所述处理器运算得到所述极差值大于预设值时，触发所述报警单元。

7.根据权利要求6所述的一种电缆偏心度检测装置，其特征在于，所述报警单元为蜂鸣器或闪灯件。

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