CN112038982B - 电缆外护套环切装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆外护套环切装置，包括安装在工作台上的竖向传动机构，竖向传动机构上滑动连接有弹簧刀机构，竖向传动机构的底部与水平传动机构连接，水平传动机构安装在工作台下方，竖向传动机构的一侧设有自动夹紧机构，自动夹紧机构的下部连接有旋转卡盘机构。本发明通过压缩弹簧施加切力，能实现非真圆电缆外护套的环切，自适应不同规格的电缆，且无需进行去芯处理；采用激光测距传感器进行外护套环切的自动对刀和环切厚度的自动控制，控制精度高；夹紧力通过伺服电机产生的力矩控制，避免了因夹持力过大导致的样品较大变形；采用电气控制系统和人机交互系统实现了样品外护套环切制样的自动化和批量化，制样效率高，安全性好。

Description

电缆外护套环切装置

技术领域

本发明涉及一种环切装置，尤其涉及一种电缆外护套环切装置。

背景技术

电力电缆是电网工程重要物资之一，每年需求量大，是物资质量管控的重点。电力电缆的物资检测项目种类多，包括：结构尺寸、绝缘机械性能、护套机械性能、绝缘热延伸性能等。外护套的尺寸检查作为电力电缆的必检项目之一，目前主要是依靠切片机进行人工制样，制样前需对电缆进行去芯等处理，制样过程耗时费力；切片机通过人工进行调节和控制，制样质量较差，对后期的试验结果可能造成偏差，制样成功率较低，且试验人员存在操作危险。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种电缆外护套环切装置，实现电缆外护套环切制样自动化，制样效率高。

技术方案：本发明包括安装在工作台上的竖向传动机构，所述的竖向传动机构上滑动连接有感应弹簧刀机构，竖向传动机构的底部与水平传动机构连接，所述的水平传动机构安装在工作台下方，竖向传动机构的一侧设有自动夹紧机构，所述的自动夹紧机构安装在工作台上，自动夹紧机构的下部连接有旋转卡盘机构。

所述的感应弹簧刀机构包括切刀，所述的切刀通过导向器固定在主梁上，所述的导向器上安装有第一感应传感器，切刀与主梁之间连接有弹簧，所述的主梁前端安装有激光高度测距传感器，可实现切刀高度位置的准确定位。

所述的竖向传动机构包括滑动块，所述的滑动块底部连接有第一滑轨和第一丝杆，所述的第一丝杆通过第一电机驱动。

所述的滑动块与感应弹簧刀机构的主梁连接。

所述的水平传动机构包括滑动板，所述的滑动板底部连接有第二滑轨和第二丝杆，所述的第二丝杆通过第二电机驱动，所述的水平传动机构上还安装有第二感应传感器。

所述的滑动板上安装有竖向传动机构。

所述的自动夹紧机构包括三爪卡盘，所述的三爪卡盘底部与涡轮蜗杆机构的涡轮啮合，涡轮蜗杆机构的蜗杆与第三电机连接，从而实现三爪卡盘的定心运动。

所述的自动夹紧机构与空心轴连接，空心轴的一端与工作台连接，另一端与安装座连接，所述空心轴的一侧连接有旋转卡盘机构。

所述的旋转卡盘机构包括第四电机，所述的第四电机通过同步带与空心轴连接。

所述的感应弹簧刀机构、竖向传动机构、水平传动机构、自动夹紧机构和旋转卡盘机构均与电气控制机构连接，电气控制机构通过人机交互界面实现自动制样程序的设定和一键操作。

有益效果：

(1)本发明的感应弹簧刀机构通过压缩弹簧施加切力，能实现非真圆电缆外护套的环切，自适应不同规格的电缆样品，且样品无需进行去芯处理；

(2)本发明采用激光测距传感器进行外护套环切的自动对刀和环切厚度的自动控制，控制精度高；

(3)本发明的自动夹紧机构的夹紧力通过伺服电机产生的力矩控制，避免了因夹持力过大导致的样品较大变形；

(4)本发明采用电气控制系统和人机交互系统实现了样品外护套环切制样的自动化和批量化，制样效率高，安全性好。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明感应弹簧刀机构的结构示意图；

图3为本发明竖向传动机构的结构示意图；

图4为本发明水平传动机构的结构示意图；

图5为本发明自动夹紧机构及旋转卡盘机构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括工作台107，工作台107上安装有竖向传动机构102，竖向传动机构102的一侧滑动安装有感应弹簧刀机构101，竖向传动机构102的底部连接有水平传动机构103，水平传动机构103安装在工作台107下方，竖向传动机构102的一侧还设有自动夹紧机构104，自动夹紧机构104安装在工作台107上，其下部连接有旋转卡盘机构106。

如图2所示，感应弹簧刀机构101包括压缩弹簧刀，压缩弹簧刀包括环形切刀201和弹簧202，并通过滚珠导向器203固定在主梁206上。其中，主梁206与竖向传动机构102连接，滚珠导向器203上安装有第一感应传感器204，可及时反馈弹簧刀切力的大小，弹簧202连接在切刀201与主梁206之间，主梁206前端安装有激光高度测距传感器205，可实现压缩弹簧刀高度位置的准确定位。

如图3所示，竖向传动机构102包括滑动块301，通过滑动块301与感应弹簧刀机构101的主梁206连接。滑动块301底部连接有第一精密滚珠丝杆303和两根第一滑轨302，第一丝杆303通过第一伺服电机304驱动，从而带动感应弹簧刀机构101沿竖向运动。

如图4所示，水平传动机构103包括滑动板401，通过滑动板401与竖向传动机构102连接，滑动板401底部连接有两根第二滑轨403和第二精密滚珠丝杆402，第二精密滚珠丝杆402通过第二伺服电机405驱动，从而带动竖向传动机构102进行水平线运动。水平传动机构103上还安装有第二感应传感器404，从而控制水平传动机构103进行退刀运动。感应弹簧刀机构101通过第一伺服电机304和第二伺服电机405分别驱动的竖向传动机构102和水平传动机构103实现水平方向和竖直方向的运动。

如图5所示，自动夹紧机构104包括三爪卡盘501，三爪卡盘501的底部与蜗轮503上的平面螺纹进行啮合，涡轮503通过交流伺服电机507控制的蜗杆502驱动，实现三爪卡盘501的定心运动。自动夹紧机构104与空心轴504连接，空心轴504的两端通过交叉滚子轴承505分别固定在安装座506和工作台107上，空心轴504的一侧与旋转卡盘机构106连接。旋转卡盘机构106包括三相调速电机509，三相调速电机509通过同步带508与空心轴504连接。

弹簧刀机构101、竖向传动机构102、水平传动机构103、自动夹紧机构104和旋转卡盘机构106均与电气控制机构连接，电气控制机构通过人机交互界面实现自动制样程序的设定和一键操作。

本发明的工作原理为：工作人员将电缆108垂直放置于自动夹紧机构104的三爪卡盘501中间，通过人机交互界面执行制样操作指令，随后交流伺服电机507驱动蜗杆502带动蜗轮503进行旋转运动，通过蜗轮503的平面螺纹将旋转运动转化为三爪卡盘501的向心运动，实现电缆108的夹持，夹持力的大小通过交流伺服电机507产生的力矩进行控制。自动夹紧机构104通过三相调速电机509驱动进行旋转运动。与此同时，第二伺服电机405驱动水平传动机构103带动感应弹簧刀机构101做水平方向的进给运动，切刀201与旋转运动的电缆108逐渐接触，在压力的作用下感应弹簧刀机构101的弹簧202发生压缩，切刀201的切力随着弹簧202的压缩逐渐增大，直到电缆108外护套被切穿接触到铠装，并触发第二感应传感器404，系统控制水平传动机构103进行退刀运动。随后系统通过安装在结构主梁206前端的激光高度测距传感器205反馈的感应弹簧刀机构101的高度位置，定量控制竖向传动机构102向下运动，并重复上述感应弹簧刀机构101的进给运动和退刀运动，最终实现电缆108外护套设定厚度的环切制样。本发明能实现外护套环切自动化制样，制样质量高，操作简单、安全高效，自适应不同规格的电力电缆样品。

Claims (4)

1.一种电缆外护套环切装置，其特征在于，包括安装在工作台（107）上的竖向传动机构（102），所述的竖向传动机构（102）上滑动连接有感应弹簧刀机构（101），竖向传动机构（102）的底部与水平传动机构（103）连接，所述的水平传动机构（103）安装在工作台（107）下方，竖向传动机构（102）的一侧设有自动夹紧机构（104），所述的自动夹紧机构（104）安装在工作台（107）上，自动夹紧机构（104）的下部连接有旋转卡盘机构（106）；所述的感应弹簧刀机构（101）包括压缩弹簧刀，所述的压缩弹簧刀包括环形切刀（201）和主梁，所述的环形切刀（201）通过导向器（203）固定在主梁（206）上，所述的导向器（203）上安装有第一感应传感器（204），所述的第一感应传感器能够反馈压缩弹簧刀切力的大小，环形切刀（201）与主梁（206）之间连接有弹簧（202），所述的主梁（206）前端安装有激光高度测距传感器（205）；所述的自动夹紧机构（104）包括三爪卡盘（501），所述的三爪卡盘（501）底部与涡轮蜗杆机构的涡轮（503）啮合，涡轮蜗杆机构的蜗杆（502）与第三电机（507）连接；所述的自动夹紧机构（104）与空心轴（504）连接，空心轴（504）的一端与工作台（107）连接，另一端与安装座（506）连接，所述空心轴（504）的一侧连接有旋转卡盘机构（106），所述的空心轴与蜗杆同轴，所述的旋转卡盘机构（106）包括第四电机（509），所述的第四电机（509）通过同步带（508）与空心轴（504）连接。

2.根据权利要求1所述的电缆外护套环切装置，其特征在于，所述的竖向传动机构（102）包括滑动块（301），所述的滑动块（301）底部连接有第一滑轨（302）和第一丝杆（303），所述的第一丝杆（303）通过第一电机（304）驱动，所述的滑动块（301）与感应弹簧刀机构（101）的主梁（206）连接。

3.根据权利要求1所述的电缆外护套环切装置，其特征在于，所述的水平传动机构（103）包括滑动板（401），所述的滑动板（401）底部连接有第二滑轨（403）和第二丝杆（402），所述的第二丝杆（402）通过第二电机（405）驱动，所述的水平传动机构（103）上还安装有第二感应传感器（404），所述的第二感应传感器控制水平传动机构进行退刀运动，所述的滑动板（401）上安装有竖向传动机构（102）。

4.根据权利要求1所述的电缆外护套环切装置，其特征在于，所述的感应弹簧刀机构（101）、竖向传动机构（102）、水平传动机构（103）、自动夹紧机构（104）和旋转卡盘机构（106）均与电气控制机构连接。

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