CN112310893B - 一种电缆牵引装置 - Google Patents

Abstract

一种电缆牵引装置，包括：机械臂组件模块、前后托辊件以及机身支架，机械臂组件模块包括上下两部分，其中包括横向驱动装置、纵向驱动装置、夹持装置，通过横向驱动装置、纵向驱动装置、夹持装置的互相配合可以实现机械臂自动完成对电缆的夹持、牵引动作并使牵引装置做无间断节拍式往复运动；解决了现有的电缆牵引装置机器牵引电缆时仍必需人工进行牵引操作，未能真正解放人力，电缆牵引成本过高，效率较低的问题，能够有效提高电缆牵引作业的效率，牵引性能稳定，降低人工成本及牵引事故风险的发生。

Description

一种电缆牵引装置

技术领域

本发明涉及电缆牵引技术领域，特别涉及一种电缆牵引装置。

背景技术

电缆由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线；根据用途可分为电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等多个种类；

电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%，在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国；伴随着中国电线电缆行业高速发展，中国电缆行业不管是在当下还是在外来，几乎不用担心市场空间问题，中国各行业都迎来了极大的发展，电线电缆行业作为国民经济的重要配套产业，“哪里有建设，哪里就需要用电线电缆”，所以市场的巨大的；

在此基础上，专利号：2020104550364的中国发明公开了一种智慧管廊建设用电缆铺设牵引装置及牵引方法，涉及电缆铺设技术领域，牵引装置包括主仓体、夹持机构、移动机构和拉动机构，夹持机构包括上板、下板、夹板和滑杆，滑杆穿过上板，连接至夹板进行竖直移动，在上板与夹板之间设置夹持弹簧，借助弹力将穿过主仓体内的电缆夹持住；移动机构设置在主仓体外侧，借助其滚轮带动整个装置移动，并设置有减震组件，使移动更平稳；拉动机构的拉杆连接滑杆，方便作业人员进行夹持操作，拉动机构的拉把手连接主仓体，配合移动机构，方便作业人员进行牵引操作。本发明可实现批量牵引电缆，方便、稳定的将电缆牵引至所需位置。

在对上述示例发明的使用过程中，发现在机器牵引电缆时仍必需人工进行牵引操作，未能真正解放人力，电缆牵引成本过高，效率较低的问题未能解决，因此我们急需发明一种可以在承担电缆牵引作业夹持、牵引全过程的装置，来解决以上问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种电缆牵引装置，通过横向驱动装置可以实现控制机械臂在丝杆轴向方向的往返位移，同时通过纵向驱动装置与夹持装置相配合将电缆夹紧，机械臂组件模块能够完成对电缆的夹紧牵引功能；有效提高电缆牵引作业的效率，解决人工电缆牵引作业费时费力的问题，降低人工成本，牵引性能稳定，降低牵引事故的发生。

本发明所使用的技术方案是：一种电缆牵引装置，包括：机械臂组件模块、前后托辊件、机身支架 ；

所述机械臂组件模块共有两个，呈中心对称固定安装在机身支架表面，其中包括：横向驱动装置、纵向驱动装置、夹持装置；

所述横向驱动装置包括：伺服电机、固定框架、丝杠、连接件；所述固定框架固定安装在机身支架上，且所述固定框架沿着电缆牵引方向的上表面设有导轨；所述丝杠与导轨平行地设置在固定框架内，并一端与伺服电机的输出轴固定连接，另一端转动安装于固定框架远离伺服电机的侧面；所述连接件滑动连接在导轨上，并与丝杠螺纹连接；

所述纵向驱动装置包括：气缸一、气缸二、气缸三、气缸顶板、连接件一、传动杆、滑轨、夹持滑块；

所述气缸一与连接件上表面固定连接，气缸一活塞杆穿过所述气缸顶板与连接件一固定连接，气缸一与气缸顶板滑动连接，所述气缸顶板固定连接有传动杆，所述传动杆穿过连接件一固定连接至滑轨的上，传动杆与连接件一滑动连接，所述气缸二、气缸三分别与所述连接件一两端面固定连接，气缸二、气缸三的活塞杆固定连接至气缸顶板，所述滑轨与夹持滑块滑动连接于滑轨凹槽内；

所述夹持装置包括：导向杆、上哈弗导向块、下哈弗导向块、哈弗导向件；

所述导向杆一端与连接件一固定连接，另一端与上哈弗导向块固定连接，所述哈弗导向件固定连接在上哈弗导向块的U形槽斜面上，下哈弗导向块与哈弗导向件滑动连接，下哈弗导向块的侧面与夹持滑块固定连接；

所述前后托辊件至少有两个固定安装在机身支架的表面上，用于电缆牵引过程中的导向。

进一步地，所述横向驱动装置中，伺服电机、丝杠通过固定法兰固定在固定框架上。

进一步地，所述气缸顶板预留有传动杆定位孔。

进一步地，所述夹持装置还包括夹持橡胶件，所述夹持橡胶件固定连接在下哈弗导向块弧形面上。

进一步地，所述前后托辊件，包括：前托辊件、后托辊件、辊架，前托辊件和后托辊件分别固定安装在辊架的侧面上，两辊件之间间距略大于牵引电缆的直径，辊架固定安装在机身支架上。

进一步地，所述机身支架上下两侧设置有垂直于底面的薄板，上部薄板可以防护，下部薄板便于装配。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

（1）本发明通过横向驱动装置、纵向驱动装置和夹持装置的相互配合，将对电缆的夹持、牵引动作熔炼为一体，无需人工参与，即可自动完成对电缆的牵引作业，大大的降低了以往人工在电缆敷设工程中的成本，提高了电缆牵引的效率。

（2）本发明所有机械结构采用刚性传动，在牵引作业中稳定性好，电缆不易跑偏，精准度更高。

（3）本发明在施工作业过程中，机械臂通过传感器的控制做节拍式无间断牵引移动，节约能源。

附图说明

图1为本发明整体三维结构示意图

图2为本发明整体平面结构示意图

图3为本发明机械臂组件模块三维示意图

图4为本发明机械臂组件模块平面示意图

图5为本发明机械臂组件模块侧面示意图

附图标号：1-机械臂组件模块；2-前后托辊件；3-机身支架；11-横向驱动装置；12-纵向驱动装置；13-夹持装置；111-伺服电机；112-固定框架；114-丝杠；116-连接件；121-气缸一；122-气缸二；123-气缸三；124-气缸顶板；125-连接件一；126-传动杆；128-滑轨；129夹持滑块；131-导向杆；132-上哈弗导向块；133-下哈弗导向块；134-夹持橡胶件；135-哈弗导向件；201-前托辊件；202-后托辊件；203-辊架。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员能够在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例，如图1-5所示，一种电缆牵引装置通过机械臂组件模块中横向驱动装置、纵向驱动装置和夹持装置的相互配合，可以实现对电缆的夹持、牵引功能并节拍式无间断往返运动，具体包括：机械臂组件模块1、前后托辊件2、机身支架3；

机械臂组件模块1分为两部分，其中包括：横向驱动装置11、纵向驱动装置12、夹持装置13；

其中横向驱动装置11包括：伺服电机111、固定框架112、丝杠114、连接件116；

固定框架112横放固定在机身支架3的表面上，作为连接横向驱动装置11与机身支架3的连接件，伺服电机111固定安装于框架112的左侧面上，丝杠114设置有丝杆和滚珠件，丝杠114一端穿过固定框架112且与伺服电机111输出轴焊接，另一端与框架112转动连接，丝杠114与固定框架112转动连接处设置滚珠轴承减少能量传动过程中的损耗，连接件116固定安装在滚珠件表面，相对于固定框架112滑动连接，通过螺栓固定连接其他外联件，对丝杠114起到保护作用；

纵向驱动装置12包括：气缸一121、气缸二122、气缸三123、气缸顶板124、连接件一125、传动杆126、滑轨128、夹持滑块129；

气缸一121与连接件116上表面焊接在一起，气缸一121活塞杆穿过所述气缸顶板124与连接件一125固定连接，气缸一121与气缸顶板124滑动连接，气缸一可通过控制连接件一125进而控制连接件一125所在部件的伸展和收缩动作，所述气缸二122、气缸三123分别与所述连接件一125两端面固定连接，气缸二122、气缸三123的活塞杆固定连接至气缸顶板124，所述气缸顶板124固定连接有传动杆126，所述传动杆126穿过连接件一125固定连接至滑轨128的上，传动杆126与连接件一125滑动连接，气缸二122、气缸三123通过控制与气缸顶板124连接的活塞杆的伸展、收缩可以带动传动杆126进行伸展、收缩，滑轨128与夹持滑块129滑动连接配合于凹槽内；

夹持装置13包括：导向杆131、上哈弗导向块132、下哈弗导向块133、夹持橡胶件134、哈弗导向件135；导向杆131一端与连接件一125表面固定连接，另一端与上哈弗导向块132固定连接，哈弗导向件135固定连接在上哈弗导向块132的U形斜面上，下哈弗导向块133上设置有滑槽，下哈弗导向块133通过滑槽与哈弗导向件135配合滑动连接，下哈弗导向块133的侧面与夹持滑块129固定连接；

例如，气缸二122、气缸三123控制连接件一125进行收缩，导向杆131带动上哈弗导向块132向上移动，下哈弗导向块133沿哈弗导向件135进行滑动并随滑轨128与夹持滑块129滑动张开，完成对电缆的放松；

前后托辊件2有两个，固定安装在机身支架3的表面上，用于电缆牵引过程中的导向。

本发明实施例的一个可选实施方式中，横向驱动装置11中，考虑到牵引功率较大，丝杠转速较快；伺服电机111、丝杠114通过法兰固定连接在固定框架112上增加稳定性，可对伺服电机111配备减速器。

本发明实施例的一个可选实施方式中，气缸顶板124预留有传动杆定位孔，方便在安装过程中对气缸顶板124、连接件一125进行定位。

本发明实施例的一个可选实施方式中，固定框架112两边均设置有导轨与连接件116相配合，增加横向驱动过程中的稳定性。

本发明实施例的一个可选实施方式中，前后托辊件2分为两部分包括：前托辊件201、后托辊件202、辊架203，前托辊件201和后托辊件202分别固定安装在辊架203的侧面上，两辊件之间距离略大于牵引电缆的直径，辊架203固定安装在机身支架3上，保证电缆在牵引过程中能够牢稳的穿过辊件中间。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述夹持装置13还包括夹持橡胶件134，所述夹持橡胶件134固定连接在下哈弗导向块133弧形面上，夹持橡胶件134属于弹性材料用于实际操作过程中同电缆的接触，可降低整个牵引过程对电缆表面的损伤。

本发明实施例的一个可选实施方式中，所述机身支架3上下两侧设置有垂直于底面的薄板，上部薄板可以防止雨水或者其他工作环境产生的液体，下部薄板设置有螺纹孔，方便在安装时与安装面进行装配。

本发明实施例的一个可选实施方式中，机械臂组件在实际工作过程中会产生微笑的误差，可通过传感器差动补偿来平衡误差，实现机械节拍的精准化。

工作原理为：

进行电缆牵引工作时，开启牵引机电源，伺服电机111同时得电，上机械臂组件在丝杆114的最右侧，下机械臂组件位于丝杆114的最左侧；此时气缸一121驱动传动杆顶出，驱动夹持装13置于合适位置，同时配合气缸二122、气缸三123动作驱动传动杆通过滑轨128与夹持滑块129的配合控制下哈弗导向块133在哈弗导向件135滑动，使得夹持橡胶片134准确定位并夹紧电缆的双侧，在伺服电机111驱动下，机械臂组件1开始在丝杠114上作轴向运动完成对电缆的牵引；

当上机械臂组件到达固定框架112最右侧时，传感器对计算机发出信号，计算机处理控制气缸二122、气缸三123驱动哈弗式模块松开对电缆的夹持动作，气缸一121驱动传动杆收缩，伺服电机111驱动机械臂快速移动至固定框架112最左侧，再对电缆进行夹紧作业后进行牵引；此时，下机械臂组已完成对电缆从固定框架左侧112至右侧的牵引，传感器发出控制信号，机械臂松开返回左侧；上下机械臂组件按照此工作周期有节拍地反复地实现对电缆的无间断牵引移动。

Claims (6)

1.一种电缆牵引装置，其特征在于，包括：机械臂组件模块（1）、前后托辊件（2）、机身支架（3）；

所述机械臂组件模块（1）共有两个，呈中心对称固定安装在机身支架 （3）上，其中包括：横向驱动装置（11）、纵向驱动装置（12）、夹持装置（13）；

所述横向驱动装置（11）包括：伺服电机（111）、固定框架（112）、丝杠（114）、连接件（116）；所述固定框架（112）固定安装在机身支架（3）上，且所述固定框架（112）沿着电缆牵引方向的上表面设有导轨；所述丝杠（114）与导轨平行地设置在固定框架（112）内，并一端与伺服电机（111）的输出轴固定连接，另一端转动安装于固定框架（112）远离伺服电机（111）的侧面；所述连接件（116）滑动连接在导轨上，并与丝杠（114）螺纹连接；

所述纵向驱动装置（12）包括：气缸一（121）、气缸二（122）、气缸三（123）、气缸顶板（124）、连接件一（125）、传动杆（126）、滑轨（128）、夹持滑块（129）；

所述气缸一（121）与连接件（116）上表面固定连接，气缸一（121）活塞杆穿过所述气缸顶板（124）与连接件一（125）固定连接，气缸一（121）与气缸顶板（124）滑动连接，所述气缸顶板（124）固定连接有传动杆（126），所述传动杆（126）穿过连接件一（125）固定连接至滑轨（128）的上，传动杆（126）与连接件一（125）滑动连接，所述气缸二（122）、气缸三（123）分别与所述连接件一（125）两端面固定连接，气缸二（122）、气缸三（123）的活塞杆固定连接至气缸顶板（124），所述滑轨（128）与夹持滑块（129）滑动连接于滑轨（128）凹槽内；

所述夹持装置（13）包括：导向杆（131）、上哈弗导向块（132）、下哈弗导向块（133）、哈弗导向件（135）；

所述导向杆（131）一端与连接件一（125）固定连接，另一端与上哈弗导向块（132）固定连接，所述哈弗导向件（135）固定连接在上哈弗导向块（132）的U形槽斜面上，所述下哈弗导向块（133）与哈弗导向件（135）滑动连接，下哈弗导向块（133）的侧面与夹持滑块（129）固定连接；

所述前后托辊件（2）至少有两个，固定安装在机身支架（3）的表面上，用于电缆牵引过程中的导向。

2.根据权利要求1所述一种电缆牵引装置，其特征在于，所述横向驱动装置（11）中，伺服电机（111）、丝杠（114）通过法兰固定连接在固定框架（112）上。

3.根据权利要求1所述一种电缆牵引装置，其特征在于，所述气缸顶板（124）预留有传动杆定位孔。

4.根据权利要求1所述一种电缆牵引装置，其特征在于，所述夹持装置（13）还包括夹持橡胶件（134），所述夹持橡胶件（134）固定连接在下哈弗导向块（133）弧形面上。

5.根据权利要求1所述一种电缆牵引装置，其特征在于，所述前后托辊件（2），包括：前托辊件（201）、后托辊件（202）、辊架（203），前托辊件（201）和后托辊件（202）分别固定安装在辊架（203）的侧面上，两辊件之间间距略大于牵引电缆的直径，辊架（203）固定安装在机身支架（3）上。

6.根据权利要求1所述一种电缆牵引装置，其特征在于，所述机身支架（3）上下两侧设置有垂直于底面的薄板，上部薄板用于防护，下部薄板便于装配。

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