CN113458883A - 一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆表皮的粗化领域，具体公开了一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法，包括工作台、打磨机构、上打磨定位机构、下打磨定位机构；所述打磨机构固定在工作台上，可完成电缆规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构及下打磨定位机构安装在工作台上，可相互配合完成电缆压紧、电缆实时张紧及电缆旋转等功能，配合打磨机构可完成电缆整周的打磨工作。上述结构的电缆表皮自动粗化处理设备，实现了不同粗细、不同材料的电缆表皮自动粗化处理工作，且可控打磨长度与打磨厚度，包含：施加预拉力、保持电缆张紧、旋转电缆、打磨电缆等功能，降低了人工劳动强度，提高了生产效率以保证该工序可以满足日益增长的产量需求。

Description

一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法
技术领域
本发明涉及电缆表皮的粗化处理领域，主要是一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法。
背景技术
某型产品电缆表皮粗化处理是电缆灌注前预处理的重要过程。目前针对电缆粗化处理，采用人工使用砂纸打毛方式来实现，平均一根电缆需要2分钟才能完成该打毛操作，不但耗时，而且操作时容易伤手、费力，成为了该型产品生产过程的瓶颈之一。由于产品性质，当前并无成熟设备可直接用于缆表皮粗化处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法，利用该设备可实现不同直径、不同材料电缆表皮的自动化粗化处理工作。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种电缆表皮自动粗化处理设备，包括工作台、打磨机构、上打磨定位机构和下打磨定位机构；所述打磨机构固定在工作台上，用于完成电缆规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构及下打磨定位机构安装在工作台上，用于相互配合完成电缆压紧、电缆实时张紧及电缆旋转功能，配合打磨机构完成电缆整周的打磨工作。
更进一步，所述打磨机构包括打磨主轴、打磨头、上下运动机构及横向运动机构；所述打磨主轴通过固定座固定在上下运动机构上，为打磨头提供旋转动力，所述打磨头固定在打磨主轴的旋转轴上，用于电缆表面的打磨；所述上下运动机构通过连接块固定在横向运动机构上，用于带动打磨主轴及打磨头实现上下运动；打磨头工作时，上下运动机构向下运动，使打磨头与电缆接触完成打磨工作，停止工作时，上下运动机构向上运动，使打磨头与电缆分离，方便上下料并为下次电缆打磨做准备；所述横向运动机构包括驱动机构A及导向机构A，所述驱动机构A包括齿轮A、固定于工作台上的齿条A、用于驱动齿轮A旋转并固定在工作台上的驱动装置A；所述导向机构A包括固定在工作台上的滑轨A及固定在横移板上的滑块A，该滑块A上设有与滑轨A相匹配的滑槽。
更进一步，所述上打磨定位机构包括纵向运动机构、垂直压紧机构、上水平张力控制机构、竖直浮动机构及上电缆压紧块；所述纵向运动机构用于为旋转电缆提供滚动动力，包括驱动机构B及导向机构B，所述驱动机构B包括齿轮B、固定于纵向移动机构基架上的齿条B、用于驱动齿轮B旋转并固定在纵向移动板上的驱动装置B；所述导向机构B包括固定在纵向移动机构基架上的滑轨B及固定在纵向移动板上的滑块B，该滑块B上设有与滑轨B相匹配的滑槽；所述垂直压紧机构，用于为压紧电缆提供压紧力，通过本机构连接纵向运动机构与水平浮动机构；所述上水平张力控制机构，用于保证电缆在一定范围内实时保持张紧状态，保证电缆初始打磨时处于拉紧状态，以避免当电缆相对上电缆压紧块有小幅度相对运动后电缆变松弛，包括水平浮动机构、预拉力施加机构；所述水平浮动机构包括导向机构C及安装在导向机构上的弹簧A，所述导向机构C包括固定在垂直压紧机构上的导向轴固定座、固定在导向轴固定座上的导向轴C及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔C，所述导向机构C相对垂直压紧机构对称布置，所述弹簧A穿过导向轴C，并分别位于靠近垂直压紧机构中心面一侧；所述预拉力施加机构安装在所述导向轴固定座上，当其作用时，其推力施加在竖直浮动机构固定座上，从而推动竖直浮动机构沿导向轴C向内运动，此时弹簧A处于压缩状态；所述竖直浮动机构保证电缆两端能压紧并防止压力过大损伤电缆，包括导向机构D及安装在导向机构上的弹簧B，所述导向机构D包括固定在上电缆压紧块上的导向轴D及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔D，所述弹簧B穿过导向轴D，位于上电缆压紧块与竖直浮动机构固定座之间；所述上电缆压紧块采用斜面并倒圆角。
更进一步，所述下打磨定位机构包括下水平张力控制机构、下电缆压紧块、压紧块挡板及除尘机构；所述下水平张力控制机构结构与上水平张力控制机构结构相同；所述压紧块挡板固定安装在下电缆压紧块上，保证上电缆压紧块与下电缆压紧块压紧时不发生相对横向相对滑动；所述除尘机构安装在下水平张力控制机构下方，用于吸收打磨产生的粉尘。
本发明提出了一种电缆表皮自动粗化处理方法，该方法包括如下步骤：
1、按下电控箱启动按钮，此时设备回原点，预拉力施加机构运行，小型气缸运行，从而推动竖直浮动机构沿导向轴C向内运动，此时弹簧A处于压缩状态；
2、将打磨电缆拉紧，放置在下电缆压紧块上；
3、按下启动按钮，打磨主轴启动，垂直压紧机构的带导杆气缸运行，上电缆压紧块向下运动，压紧电缆；上下运动机构的带导杆气缸运行，使打磨头与电缆接触；预拉力施加机构的小型气缸复位，靠弹簧B推动竖直浮动机构整体向外运动，拉紧电缆；
4、横向运动机构运行，打磨头完成对电缆向上面的打磨工作；
5、待横向运动机构运行完预定打磨长度后，纵向运动机构步进运动，将电缆旋转一个角度，横向运动机构继续运行，完成对电缆新的向上面的打磨工作；
6、继续上述动作，直到打磨完整周电缆；
7、待完成所有电缆打磨后，关闭电控箱按钮，停止打磨工作。
本发明的有益效果为：该设备可调节打磨长度并控制打磨厚度，利用该设备可完成表皮材料为聚氨酯等其它材料，直径在1mm至5mm之间电缆整周表皮的自动化粗化处理工作，可降低劳动强度，提高生产效率。
附图说明
图1为设备整体结构图；
图2为打磨机构图；
图3为上打磨定位机构图；
图4为下打磨定位机构图。
图5为电缆张紧及旋转机构整体结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以理解本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示，本实施例的一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法，包括工作台(100)、打磨机构(200)、上打磨定位机构(300)、下打磨定位机构(400)；所述打磨机构(200)固定在工作台(100)上，可完成电缆(10)规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构(300)及下打磨定位机构(400)安装在工作台上，可相互配合完成电缆(10)压紧、电缆(10)实时张紧及电缆(10)旋转等功能，配合打磨机构(200)可完成电缆(10)整周的打磨工作。
本实施例中，打磨机构(200)包括打磨主轴(220)、打磨头(210)、上下运动机构(230)及横向运动机构(240)。
本实施例中，打磨主轴(220)选用为一种电动主轴，通过变频器调节速度，打磨主轴(220)通过固定座(250)固定在上下运动机构(230)上，为打磨头(210)提供旋转动力，打磨头(210)选为一种加长的金刚砂打磨头，在保证耐用性的同时可实现多跟电缆同时打磨，打磨头(210)固定在打磨主轴(220)的旋转轴上，用于电缆(10)表面的打磨。
本实施例中，上下运动机构(230)通过连接块(260)固定在横向运动机构(240)上，可带动打磨主轴(220)及打磨头(210)实现上下运动，打磨头(210)工作时，上下运动机构(230)向下运动，使打磨头(210)与电缆(10)接触完成打磨工作，停止工作时，上下运动机构(230)向上运动，使打磨头(210)与电缆(10)分离，方便上下料并为下次电缆(10)打磨做准备，由于对上下运动机构(230)运动要求精度不高，本实施例中，选用为一种带导杆的气缸。
本实施例中，横向运动机构(240)包括驱动机构A及导向机构A，所述驱动机构A包括齿轮A(241)、固定于工作台(100)上的齿条A(242)、用于驱动齿轮A(241)旋转并固定在工作台(100)上的驱动装置A(243)，本驱动装置A(243)选用为一种步进电机；所述导向机构A包括固定在工作台(100)上的滑轨A(244)及固定在横移板(245)上的滑块A(246)，该滑块A(246)上设有与滑轨A(244)相匹配的滑槽。
本实施例中，上打磨定位机构(300)包括纵向运动机构(310)、垂直压紧机构(320)、上水平张力控制机构、竖直浮动机构(330)及上电缆压紧块(340)。
本实施例中，纵向运动机构(310)用于为旋转电缆(10)提供滚动动力，包括驱动机构B及导向机构B，所述驱动机构B包括齿轮B(311)、固定于纵向移动机构基架(315)上的齿条B(312)、用于驱动齿轮B(311)旋转并固定在纵向移动板(314)上的驱动装置B(313)，驱动装置B(313)选用为一种步进电机；所述导向机构B包括固定在纵向移动机构基架(315)上的滑轨B(316)及固定在纵向移动板(314)上的滑块B(317)，该滑块B(317)上设有与滑轨B(316)相匹配的滑槽，为了保证机构的稳定性，导向机构B为两条平行布置。
本实施例中，垂直压紧机构(320)用于为压紧电缆(10)提供压紧力，通过本机构连接纵向运动机构(310)与水平浮动机构(350)，垂直压紧机构(320)设计为一种带导杆气缸。
本实施例中，上水平张力控制机构用于保证电缆(10)在一定范围内实时保持张紧状态，保证电缆(10)初始打磨时处于拉紧状态，以避免当电缆(10)相对上电缆压紧块(340)有小幅度相对滑动后电缆(10)变松弛，包括水平浮动机构(350)、预拉力施加机构(360)。
本实施例中，水平浮动机构(350)包括导向机构C及安装在导向机构上的弹簧A(351)，所述导向机构C包括固定在垂直压紧机构上的导向轴固定座(352)、固定在导向轴固定座上的导向轴C(353)及设置在竖直浮动机构固定座(355)上的导向孔C(354)，导向机构C相对垂直压紧机构(320)对称布置，数量总共为4条，所述弹簧A(351)穿过导向轴C(353)，并分别位于靠近垂直压紧机构(320)中心面一侧。
本实施例中，预拉力施加机构(360)安装在导向轴固定座(352)上，当其作用时，其推力施加在竖直浮动机构固定座(331)上，从而推动竖直浮动机构(330)沿导向轴C(353)向内运动，此时弹簧A(351)处于压缩状态，预拉力施加机构(360)选用为一种小型气缸。
本实施例中，竖直浮动机构(330)保证电缆(10)两端可以压紧并防止压力过大损伤电缆(10)，包括导向机构D及安装在导向机构上的弹簧B(333)，所述导向机构D包括固定在上电缆压紧块上的导向轴D(332)及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔D，导向孔D安装由耐磨轴承，所述弹簧B(333)穿过导向轴D(332)，位于上电缆压紧块(340)与竖直浮动机构固定座(331)之间。
本实施例中，所述上电缆压紧块(340)采用斜面并倒圆角，以最大限度保证电缆可以拉紧并不打滑。
本实施例中，所述下打磨定位机构(400)包括下水平张力控制机构、下电缆压紧块(410)、压紧块挡板(420)及除尘机构(430)。
本实施例中，所述下水平张力控制机构结构与上水平张力控制机构结构相同，不再赘述。
本实施例中，所述压紧块挡板(420)固定安装在下电缆压紧块(410)上，保证上电缆压紧块(340)与下电缆压紧块(410)压紧时不发生相对横向相对滑动。
本实施例中，所述除尘机构(430)安装在下水平张力控制机构下方，用于吸收打磨产生的粉尘。
要实施该应用于螺旋线的绕制成型的设备，需要搭建工作台(100)、打磨机构(200)、上打磨定位机构(300)、下打磨定位机构(400)等；并基于PLC建立设备控制系统，实现机械、电气与传感器的协同工作。工作流程如下：
1、按下电控箱(110)启动按钮，此时设备回原点，预拉力施加机构(360)运行，本实施中的小型气缸运行，从而推动竖直浮动机构(330)沿导向轴C(353)向内运动，此时弹簧A(351)处于压缩状态。
2、人工将打磨电缆(10)拉紧，放置在下电缆压紧块(410)上。
3、按下启动按钮，打磨主轴(220)启动，垂直压紧机构(320)的带导杆气缸运行，上电缆压紧块(340)向下运动，压紧电缆；上下运动机构(230)的带导杆气缸运行，使打磨头(210)与电缆(10)接触；预拉力施加机构(360)的小型气缸复位，靠弹簧B推动竖直浮动机构(330)整体向外运动，拉紧电缆。
4、横向运动机构(240)运行，打磨头(210)完成对电缆(10)向上面的打磨工作。
待横向运动机构(240)运行完预定打磨长度后，纵向运动机构(310)步进运动，将电缆(10)旋转一个角度，横向运动机构(240)继续运行，完成对电缆(10)新的向上面的打磨工作。
5、继续上述动作，直到打磨完整周电缆(10)。
6、待完成所有电缆(10)打磨后，关闭电控箱按钮，停止打磨工作。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电缆表皮自动粗化处理设备，其特征在于：包括工作台(100)、打磨机构(200)、上打磨定位机构(300)和下打磨定位机构(400)；所述打磨机构(200)固定在工作台(100)上，用于完成电缆(10)规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构(300)及下打磨定位机构(400)安装在工作台(100)上，用于相互配合完成电缆(10)压紧、电缆(10)实时张紧及电缆(10)旋转功能，配合打磨机构(200)完成电缆(10)整周的打磨工作。
2.根据权利要求1所述的电缆表皮自动粗化处理设备，其特征在于：所述打磨机构(200)包括打磨主轴(220)、打磨头(210)、上下运动机构(230)及横向运动机构(240)；
所述打磨主轴(220)通过固定座(250)固定在上下运动机构(230)上，为打磨头(210)提供旋转动力，所述打磨头(210)固定在打磨主轴(220)的旋转轴上，用于电缆(10)表面的打磨；
所述上下运动机构(230)通过连接块(26)固定在横向运动机构(240)上，用于带动打磨主轴(220)及打磨头(210)实现上下运动；打磨头(210)工作时，上下运动机构(230)向下运动，使打磨头(210)与电缆(10)接触完成打磨工作，停止工作时，上下运动机构(230)向上运动，使打磨头(210)与电缆(10)分离，方便上下料并为下次电缆(10)打磨做准备；
所述横向运动机构(240)包括驱动机构A及导向机构A，所述驱动机构A包括齿轮A(241)、固定于工作台(100)上的齿条A(242)、用于驱动齿轮A(241)旋转并固定在工作台(100)上的驱动装置A；所述导向机构A包括固定在工作台(100)上的滑轨A(244)及固定在横移板(245)上的滑块A(246)，该滑块A(246)上设有与滑轨A(244)相匹配的滑槽。
3.根据权利要求1所述的电缆表皮自动粗化处理设备，其特征在于：所述上打磨定位机构(300)包括纵向运动机构(310)、垂直压紧机构(320)、上水平张力控制机构、竖直浮动机构(330)及上电缆压紧块(340)；
所述纵向运动机构(310)用于为旋转电缆(10)提供滚动动力，包括驱动机构B及导向机构B，所述驱动机构B包括齿轮B(311)、固定于纵向移动机构基架(315)上的齿条B(312)、用于驱动齿轮B(311)旋转并固定在纵向移动板(314)上的驱动装置B(313)；所述导向机构B包括固定在纵向移动机构基架(315)上的滑轨B(316)及固定在纵向移动板(314)上的滑块B(317)，该滑块B(317)上设有与滑轨B(316)相匹配的滑槽；
所述垂直压紧机构(320)，用于为压紧电缆(10)提供压紧力，通过本机构连接纵向运动机构(310)与水平浮动机构(350)；
所述上水平张力控制机构，用于保证电缆(10)在一定范围内实时保持张紧状态，保证电缆(10)初始打磨时处于拉紧状态，以避免当电缆(10)相对上电缆压紧块(340)有小幅度相对运动后电缆(10)变松弛，包括水平浮动机构(350)、预拉力施加机构(360)；
所述水平浮动机构(350)包括导向机构C及安装在导向机构上的弹簧A(351)，所述导向机构C包括固定在垂直压紧机构上的导向轴固定座(352)、固定在导向轴固定座上的导向轴C(353)及设置在竖直浮动机构固定座(355)上的导向孔C(354)，所述导向机构C(354)相对垂直压紧机构(320)对称布置，所述弹簧A(351)穿过导向轴C(353)，并分别位于靠近垂直压紧机构(320)中心面一侧；
所述预拉力施加机构(360)安装在所述导向轴固定座(352)上，当其作用时，其推力施加在竖直浮动机构固定座(331)上，从而推动竖直浮动机构(330)沿导向轴C(353)向内运动，此时弹簧A(351)处于压缩状态；
所述竖直浮动机构(330)保证电缆(10)两端能压紧并防止压力过大损伤电缆(10)，包括导向机构D及安装在导向机构上的弹簧B(333)，所述导向机构D包括固定在上电缆压紧块(340)上的导向轴D(332)及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔D，所述弹簧B(333)穿过导向轴D(332)，位于上电缆压紧块(340)与竖直浮动机构固定座(331)之间；
所述上电缆压紧块(340)采用斜面并倒圆角。
4.根据权利要求1所述的电缆表皮自动粗化处理设备，其特征在于：所述下打磨定位机构(400)包括下水平张力控制机构、下电缆压紧块(410)、压紧块挡板(420)及除尘机构(430)；
所述下水平张力控制机构结构与上水平张力控制机构结构相同；
所述压紧块挡板(420)固定安装在下电缆压紧块(410)上，保证上电缆压紧块(340)与下电缆压紧块(410)压紧时不发生相对横向相对滑动；
所述除尘机构(430)安装在下水平张力控制机构下方，用于吸收打磨产生的粉尘。
5.一种采用如权利要求1-4所述的电缆表皮自动粗化处理设备的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
(1)、按下电控箱(110)启动按钮，此时设备回原点，预拉力施加机构(360)运行，小型气缸运行，从而推动竖直浮动机构(330)沿导向轴C(353)向内运动，此时弹簧A(351)处于压缩状态；
(2)、将打磨电缆(10)拉紧，放置在下电缆压紧块(410)上；
(3)、按下启动按钮，打磨主轴(220)启动，垂直压紧机构(320)的带导杆气缸运行，上电缆压紧块(340)向下运动，压紧电缆；上下运动机构(230)的带导杆气缸运行，使打磨头(210)与电缆(10)接触；预拉力施加机构(360)的小型气缸复位，靠弹簧B(333)推动竖直浮动机构(330)整体向外运动，拉紧电缆；
(4)、横向运动机构(240)运行，打磨头(210)完成对电缆(10)向上面的打磨工作；
(5)、待横向运动机构(240)运行完预定打磨长度后，纵向运动机构(310)步进运动，将电缆(10)旋转一个角度，横向运动机构(240)继续运行，完成对电缆(10)新的向上面的打磨工作；
(6)、继续上述动作，直到打磨完整周电缆(10)；
(7)、待完成所有电缆(10)打磨后，关闭电控箱按钮，停止打磨工作。
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