CN113443518B - 一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电线电缆加工设备技术领域，尤其为涉及一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，包括：绕卷结构，通过转动对持续供给的电线电缆进行逐层的绕卷；第一动力组件，为绕卷结构的转动提供动力；预紧结构，使得电线电缆外表面获得摩擦力而保持设定张力收卷；绕卷结构包括：转动盘；固定收卷杆，与转动盘垂直固定连接；移动收卷杆，且沿圆周的径向移动设置；第二动力组件，带动各移动收卷杆同步移动。本发明中，通过预紧结构的设置，使得电线电缆始终保持张力而被收卷，此种情况下可使得电线电缆收卷的稳定性获得提升；卷绕结构的改进旨在对多层电线电缆绕卷后因层级与层级之间间隙而发生的绕卷松弛进行补偿，从而有效增加收卷的致密性。

Description

一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备及其工作方法

技术领域

本发明属于电线电缆加工设备技术领域，具体涉及一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备及其工作方法。

背景技术

电线电缆为用以传输电（磁）能、信息和实现电磁能转换的线材产品。广义的电线电缆亦简称为电缆，狭义的电缆是指绝缘电缆，它可定义为由下列部分组成的集合体：一根或多根绝缘线芯、以及它们各自可能具有的包覆层、总保护层及外护层，电缆亦可有附加的无绝缘的导体。

电线电缆生产后需要进行绕卷进行存放，现有的电缆用绕卷设备在使用时存在对电缆进行绕卷稳定性不足的问题，在通过计算控制卷绕结构转动的过程中，即便已经充分考虑到因卷径变化所需对应的绕卷速度的变化，使得随着卷径的增加而适时对绕卷的转速进行调整，但还是难以保证最终所绕卷的电缆能够保持足够的张力而获得密实的绕卷密度。

鉴于上述问题，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期设计一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备及其工作方法。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提供了一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，以及一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备的其工作方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，包括：

卷绕结构，通过转动对持续供给的电线电缆进行逐层的绕卷；

第一动力组件，为所述卷绕结构的转动提供动力；

预紧结构，设置于所述电线电缆的供给路径中，使得所述电线电缆外表面获得摩擦力而保持设定张力收卷；

其中，所述卷绕结构包括：

转动盘；

固定收卷杆，设置有至少三个，且围绕圆周均匀分布，与所述转动盘垂直固定连接；

移动收卷杆，与所述固定收卷杆等数量平行设置，且均匀分布于所述固定收卷杆之间，且沿所述圆周的径向移动设置；

第二动力组件，带动各所述移动收卷杆沿所述圆周的径向同步移动。

进一步地，所述移动收卷杆包括杆体及滑动块，所述杆体与所述滑动块固定连接，用于供所述电线电缆卷绕；

所述转动盘上设置有供所述滑动块滑动的滑槽；

其中，所述滑槽底部贯通，供所述滑动块局部贯穿所述转动盘，从而在所述转动盘相对于所述固定收卷杆设置一侧的另一侧与所述第二动力组件连接。

进一步地，所述第二动力组件包括：

连杆，一端与所述滑动块转动连接；

丝杆组件，包括丝杆及丝母，所述丝母与各个滑动块所对应的连杆的另一端转动连接，在丝杆转动过程中，带动各所述滑动块同步移动。

进一步地，所述第一动力组件包括齿圈、传动齿轮组和电机；

所述齿圈与所述转动盘对所述固定收卷杆设置一侧的反面固定连接，且与所述圆周同轴；

所述传动齿轮组所述齿圈啮合，在所述电机的带动下转动。

进一步地，所述预紧结构包括：

预紧环，套设于所述电线电缆外围；

弹力弯折片，局部设置于所述预紧环与所述电线电缆之间，而与所述电线电缆贴合对所述电线电缆进行挤压，形成第一挤压位置，所述弹力弯折片一端在所述预紧环与所述卷绕结构之间的区域与所述电线电缆贴合对所述电线电缆进行挤压，形成第二挤压位置；

其中，所述弹力弯折片均匀设置有至少三个，且围绕所述预紧环的轴线均匀分布；

固定结构，对所述预紧环进行固定支撑。

进一步地，所述弹力弯折片为S型结构，其中，一个弯曲峰形成第一挤压位置，一个端部形成第二挤压位置。

进一步地，所述预紧环轴向的两端分别设置有用于对所述弹力弯折片进行局部容纳的卡槽。

进一步地，所述弹力弯折片形成第二挤压位置的端部包括直线段，所述直线段与所述电线电缆面贴合。

进一步地，所述固定结构包括丝杆组件及电机，所述丝杆组件的丝母与所述预紧环固定连接，在所述电机带动所述丝杆转动的过程中带动所述丝母沿所述卷绕结构的轴向往复移动。

一种如上所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备的工作方法，

在电线电缆收卷的径向方向上，在收卷层数小于等于设定层数时，控制各所述移动收卷杆循环往复进行直线运动，其中，当处于单层收卷时，控制所述移动收卷杆与所述固定收卷杆位于同一圆周上；当处于双层收卷时，控制所述移动收卷杆相对于所述圆周向内移动适当距离，且始终与所述电线电缆贴合；

在收卷层数大于设定层数时，控制所述移动收卷杆保持在所述圆周内而解除对所述电线电缆的支撑。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过预紧结构的设置，使得电线电缆始终保持张力而被收卷，此种情况下可使得电线电缆收卷的稳定性获得提升；卷绕结构的改进旨在对多层电线电缆绕卷后因层级与层级之间间隙而发生的绕卷松弛进行补偿，从而有效增加收卷的致密性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备在第一角度下的结构 示意图；

图2为本发明中绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备在第二角度下的结构示意图；

图 3为本发明中绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备在第仨三角度下的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为图 2中B处的局部放大图；

图6为图2中C处的局部放大图；

图7为预紧结构的结构示意图；

图8为图7的剖视图；

图9为弹力弯折片的正视图；

图中：1、卷绕结构；11、转动盘；11a、滑槽；12、固定收卷杆；13、移动收卷杆；13a、杆体；13b、滑动块；14、第二动力组件；14a、连杆；14b、丝杆；14c、丝母；2、第一动力组件；21、齿圈；3、预紧结构；31、预紧环；32、弹力弯折片；32a、弯曲峰；32b、端部；33、第一挤压位置；34、第二挤压位置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，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。

如图1~9所示，一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，包括：卷绕结构1，通过转动对持续供给的电线电缆进行逐层的绕卷；第一动力组件2，为卷绕结构的转动提供动力；预紧结构3，设置于电线电缆的供给路径中，使得电线电缆外表面获得摩擦力而保持设定张力收卷；其中，卷绕结构1包括：转动盘11；固定收卷杆12，设置有至少三个，且围绕圆周均匀分布，与转动盘11垂直固定连接；移动收卷杆13，与固定收卷杆12等数量平行设置，且均匀分布于固定收卷杆12之间，且沿圆周的径向移动设置；第二动力组件14，带动各移动收卷杆13沿圆周的径向同步移动。

本发明中，通过预紧结构3的设置，使得电线电缆始终保持张力而被收卷，此种情况下可使得电线电缆收卷的稳定性获得提升；卷绕结构1的改进旨在对多层电线电缆绕卷后因层级与层级之间间隙而发生的绕卷松弛进行补偿；具体地，可在一层绕卷结束后，通过适当向圆周内部移动收卷杆13，从而使得已经收卷完成的线材内部支撑力减小，而已经收卷完成的线材在外层绕卷线材挤压的过程中，必然会发生向内圈轻微形变的趋势，此种趋势会使得对外层卷材的反向挤压力增大，从而对因松弛而造成的绕卷力不足进行补偿，有效增加收卷的致密性。

通过上述卷绕结构1，还可使得电线电缆收卷完成后，可通过控制移动收卷杆13大幅向圆周内部移动而降低下料的难度，有效的提高了工作的效率。

作为上述实施例的优选，移动收卷杆13包括杆体13a及滑动块13b，杆体13a与滑动块13b固定连接，用于供电线电缆卷绕；转动盘11上设置有供滑动块13b滑动的滑槽11a；其中，滑槽11a底部贯通，供滑动块13b局部贯穿转动盘11，从而在转动盘11相对于固定收卷杆12设置一侧的另一侧与第二动力组件14连接。其中，滑槽11a的设置可有效保持滑动块13b的位置稳定性，从而确保移动收卷杆13的杆体13a与转动盘11的垂直状态，同时也可保证移动收卷杆13的直线运动的稳定性；第二动力组件14设置位置的限制有效的对设备空间进行了优化。

作为上述实施例的优选，第二动力组件14包括：连杆14a，一端与滑动块13b转动连接；丝杆组件，包括丝杆14b及丝母14c，丝母14c与各个滑动块13b所对应的连杆14a的另一端转动连接，在丝杆14b转动过程中，带动各滑动块13b同步移动，通过伺服电机对丝杆14b的转动进行控制，从而可精确控制各个滑动块13b的移动距离。

为了保证动力传输的稳定性，第一动力组件2包括齿圈21、传动齿轮组和电机；齿圈21与转动盘11对固定收卷杆12设置一侧的反面固定连接，且与圆周同轴；传动齿轮组齿圈21啮合，在电机的带动下转动。通过增大齿圈21的包覆面积，可有效增加动力传输的稳定性，从而提高绕卷过程的稳定性。当然，在上述传输过程中，转速需要根据卷径的变化而变化，从而适应以稳定速度供给的电线电缆，保持张力的稳定性。

为了获得一种结构简单且适应实际收卷过程的预紧结构3，作为上述实施例的优选，预紧结构3包括：预紧环31，套设于电线电缆外围；弹力弯折片32，局部设置于预紧环31与电线电缆之间，而与电线电缆贴合对电线电缆进行挤压，形成第一挤压位置33，弹力弯折片32一端在预紧环31与卷绕结构之间的区域与电线电缆贴合对电线电缆进行挤压，形成第二挤压位置34；其中，弹力弯折片32均匀设置有至少三个，且围绕预紧环31的轴线均匀分布；还包括固定结构，对预紧环31进行固定支撑。

本优选方案中，提供了一种具有双重挤压位置的预紧结构3，预紧效果更加稳定，通过对电线电缆进行施压的方式提高摩擦力，而实现在其之后的电线电缆获得稳定的张力，从而保证收卷的稳定性；其中，第一挤压位置33在预紧环31的限制下可稳定的提供挤压力，且当预紧环31位置确定后，电线电缆不能随意移动，而受到稳定的限制，第二挤压位置34由于通过弹力弯折片32端部32b进行挤压，鉴于弹力弯折片32的所具有的弹性，因此是允许电线电缆相对于在第一挤压位置33处而发生轻微的角度偏移的，这更加适于在收卷过程中，适应电线电缆处于不同收卷位置时的角度变化，在使用过程中，需保证弹力弯折片32获得预变形而使用。

为了提高使用的灵活性，弹力弯折片32为S型结构，其中，一个弯曲峰32a形成第一挤压位置33，一个端部32b形成第二挤压位置34。本发明中提供了一种可始终保持有效挤压的弹力弯折片32，如图9所示，当图中的左侧端部32b抬高而减少对电线电缆的挤压时，会使得图中右侧的弯折程度增大，从而使得此处的挤压力增大，弥补第二挤压位置34所欠缺的挤压力，而第二挤压位置34由于受到预紧环31的限制可始终保持有效的挤压力，其中，弹力弯折片32可通过在图中水平方向上的收缩和展开而保证始终的有效贴合。

出于安装的目的考虑，预紧环31轴向的两端分别设置有用于对弹力弯折片32进行局部容纳的卡槽。通过卡槽的设置，一方面可保证弹力弯折片32位置的稳定性，另一方面可降低整个预紧结构3的安装难度。通过卡槽的设置，一方面可保证弹力弯折片32位置的稳定性，另一方面可降低整个预紧结构3的安装难度。

在使用过程中，只需将电线电缆的端部32b直接自各个弹力弯折片32之间的区域进行穿过即可自然的实现夹紧，而在不使用时，弹力弯折片32直接通过轴向两端的卡槽可实现定位。

上述实施例中的预紧结构3还可在一定程度上实现止挡的作用，可降低电线电缆回退的可能，这取决于S型结构的自身特性，如图8所示，当电线电缆存在回退，即向图中右侧移动的趋势时，此种趋势必然会使得电线电缆会受到弹力弯折片32的端部进行挤压，挤压过程中弹力弯折片32的其中一弯曲段会被压缩而使得挤压力增大，从而会与上述回退的趋势进行抵抗，降低回退的几率，进一步提高绕卷的稳定性。

作为上述实施例的优选，弹力弯折片32形成第二挤压位置的端部包括直线段，直线段与电线电缆面贴合，从而提高挤压的稳定性。在电线电缆收卷的过程中，由于单层电线电缆的收卷圈沿收卷的轴向分布，因此在收卷的过程中卷绕结构1和预紧结构3之间会发生相对的直线运动，或者是供线位置不变，而卷绕结构沿轴向往复运动，或者是卷绕不变，而供线位置沿轴向往复运动，当然，上述供线位置是相对于卷绕结构而言的，一般会设置在其附近而直接影响到达卷绕结构1的线材方向，而并非放线的位置，而具体到本申请中，所指的供线位置即为预紧结构3所在的位置，本发明中的预紧结构3鉴于S型弹力弯折片32的使用，可使得在上述相对运动的过程中可适应电线电缆的形状及方向变化，充分发挥自身的结构特点。

其中，固定结构包括丝杆组件及电机，丝杆组件的丝母与预紧环固定连接，在电机带动丝杆转动的过程中带动丝母沿所述绕卷结构的轴向往复移动，作为一种优选的方式，本发明中采用预紧环进行移动的方式而使得电线电缆按照循环往复的绕卷方式而逐圈逐层的进行绕卷。

一种如上所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备的工作方法，在电线电缆收卷的径向方向上，在收卷层数小于等于设定层数时，控制各移动收卷杆13循环往复进行直线运动，其中，当处于单层收卷时，控制移动收卷杆13与固定收卷杆12位于同一圆周上；当处于双层收卷时，控制移动收卷杆13相对于圆周向内移动适当距离，且始终与电线电缆贴合；在收卷层数大于设定层数时，控制移动收卷杆13保持在圆周内而解除对电线电缆的支撑。

在本优选方案中，在收卷层数小于等于设定层数时的第一步骤中，单层收卷时，通过各个收卷杆对电线电缆的形状进行限制，而在双层收卷时，令移动收卷杆13向内移动适当距离，从而使得双层收卷的电线电缆可对单层的电线电缆进行挤压，且挤压时可令电线电缆向内发生适当形变，从而通过形变的恢复力可保证单层和双层之间的紧密贴合，在上述设定层数内，获得形状稳定的卷材，完成第一步的定型目标。

而在大于设定层数时，解除移动收卷杆对卷材的支撑，此时卷材因形状已经确定，因此不会发生严重形变的风险，且仍然可与固定收卷杆保持稳定的贴合，鉴于支撑点的减少，第一步形成的定型结构获得一定的柔性，因此在后的收卷过程中，上述定型结构允许发生适当的挤压形变，上述挤压形变同样可产生对后续收卷的电线电缆的反向作用，从而保证后续收卷的致密性，通过上述方式可使得收卷的前端通过隔层加紧的方式获得定型结构，而后续通过减少对定型结构的支撑点而使得定型结构获得柔性从而提高后续收卷的紧密性。上述定型结构获得柔性的方式可使得收卷完成的卷材在下料的过程中更加容易，有效的降低了操作难度。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (9)

1.一种绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，包括：

绕卷结构，通过转动对持续供给的电线电缆进行逐层的绕卷；

第一动力组件，为所述绕卷结构的转动提供动力；

预紧结构，设置于所述电线电缆的供给路径中，使得所述电线电缆外表面获得摩擦力而保持设定张力收卷；

其中，所述绕卷结构包括：

转动盘；

固定收卷杆，设置有至少三个，且围绕圆周均匀分布，与所述转动盘垂直固定连接；

移动收卷杆，与所述固定收卷杆等数量平行设置，且均匀分布于所述固定收卷杆之间，且沿所述圆周的径向移动设置；

第二动力组件，同步带动各所述移动收卷杆沿所述圆周的径向同步移动；

所述预紧结构包括：

预紧环，套设于所述电线电缆外围；

弹力弯折片，局部设置于所述预紧环与所述电线电缆之间，而与所述电线电缆贴合对所述电线电缆进行挤压，形成第一挤压位置，所述弹力弯折片一端在所述预紧环与所述绕卷结构之间的区域与所述电线电缆贴合对所述电线电缆进行挤压，形成第二挤压位置；

其中，所述弹力弯折片均匀设置有至少三个，且围绕所述预紧环的轴线均匀分布；

固定结构，对所述预紧环进行固定支撑。

2.根据权利要求1所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，所述移动收卷杆包括杆体及滑动块，所述杆体与所述滑动块固定连接，用于对所述电线电缆进行收卷；

所述转动盘上设置有供所述滑动块滑动的滑槽；

其中，所述滑槽底部贯通，供所述滑动块局部贯穿所述转动盘，从而在所述转动盘相对于所述固定收卷杆设置一侧的另一侧与所述第二动力组件连接。

3.根据权利要求2所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于,所述第二动力组件包括：

连杆，一端与所述滑动块转动连接；

丝杆组件，包括丝杆及丝母，所述丝母与各个滑动块所对应的连杆的另一端转动连接，在丝杆转动过程中，带动各所述滑动块同步移动。

4.根据权利要求1~3任一项所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，所述第一动力组件包括齿圈、传动齿轮组和电机；

所述齿圈与所述转动盘对所述固定收卷杆固定一侧的反面固定连接，且与所述圆周同轴；

所述传动齿轮组所述齿圈啮合，在所述电机的带动下转动。

5.根据权利要求1所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，所述弹力弯折片为S型结构，其中，一个弯曲峰形成第一挤压位置，一个端部形成第二挤压位置。

6.根据权利要求5所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，所述预紧环轴向的两端分别设置有用于对所述弹力弯折片进行局部容纳的卡槽。

7.根据权利要求6所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，所述弹力弯折片形成第二挤压位置的端部包括直线段，所述直线段与所述电线电缆面贴合。

8.根据权利要求1、5~7中任一项所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备，其特征在于，所述固定结构包括丝杆组件及电机，所述丝杆组件的丝母与所述预紧环固定连接，在所述电机带动所述丝杆转动的过程中带动所述丝母沿所述绕卷结构的轴向往复移动。

9.一种如权利要求1所述的绕卷力补偿型电线电缆用绕卷设备的工作方法，其特征在于，

在电线电缆收卷的径向方向上，在收卷层数小于等于设定层数时，控制各所述移动收卷杆循环往复进行直线运动，其中，当处于单层收卷时，控制所述移动收卷杆与所述固定收卷杆位于同一圆周上；当处于双层收卷时，控制所述移动收卷杆相对于所述圆周向内移动适当距离，且始终与所述电线电缆贴合；

在收卷层数大于设定层数时，控制所述移动收卷杆保持在所述圆周内而解除对所述电线电缆的支撑。

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