CN115235354B - 一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，涉及电缆参数测量领域，以解决人工测量铜管护套厚度和铜导体外径效率低且结果不准确的问题，其包括步骤一：原料铜带轧制，将原料铜带放入第一轧制机中，第一轧制机的出料口处设置有用于测量轧制后的原料铜带厚度的第一测量机构；步骤二：原料铜带卷制和焊缝，轧制后的原料铜带输送至卷制机中卷制成铜管护套，卷制机的出料口与焊接机的进料口连通，卷制后的铜管护套穿过焊接机进行焊缝；步骤三：铜管护套厚度测量和质量检测；步骤四：铜导体轧制拉拔；步骤五：铜导体外径测量。本申请具有提高对铜管护套厚度和铜导体外径测量的效率和结果的准确性的效果。

Description

一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法

技术领域

本申请涉及电缆参数测量的领域，尤其是涉及一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法。

背景技术

防火矿物质绝缘电缆通常由铜管护套、圆柱形铜导体和氧化镁填充材料构成，在生产过程中，铜管护套由原料铜带经轧制、卷制、连续焊接形成的直缝铜管，铜导体由原料铜杆经轧制、拉拔构成，铜管护套及导体在经过每道轧机拉拔后厚度或直径都会发生变化。在保证成品电缆的质量符合相关标准要求的前提下，为控制企业制造成本，需要对成品电缆中铜管护套的厚度和铜导体的直径进行精确控制。

现有的铜管护套和导体生产加工完成后，对铜管护套厚度和导体的外径进行测量时，通常先对加工完成后的铜管护套和导体进行取样，通过人工采用标尺对铜管护套和导体的外径进行测量，从而测出铜管护套和导体的外径。

针对上述中的相关技术，发明人发现存在以下缺陷：通过人工对铜管护套和导体的外径进行测量时，不仅测量效率低下，且测量时，测量位置为随机的，当铜管护套和导体的外周壁的存在不均匀时，测量的结果不准确。

发明内容

为了提高测量原料铜带厚度和导体外径的效率和精准度，本申请提供一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法。

本申请提供的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法,采用如下的技术方案：

一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，包括如下步骤：

步骤一：原料铜带轧制，将原料铜带放入第一轧制机中，第一轧制机的出料口处设置有用于测量轧制后的原料铜带厚度的第一测量机构；

步骤二：原料铜带卷制和焊缝，轧制后的原料铜带输送至卷制机中卷制成铜管护套，卷制机的出料口与焊接机的进料口连通，卷制后的铜管护套穿过焊接机进行焊缝；

步骤三：铜管护套厚度测量和质量检测，焊接机出料口处设置有第二测量机构，通过第二测量机构对铜管护套的厚度进行测量，同时对铜管护套的内壁、外壁进行检测；

步骤四：铜导体轧制拉拔，将铜导体放入第二轧制机中，第二轧制机的出料口与拉拔机的进料口连通，通过拉拔机对轧制后的铜导体拉拔；

步骤五：铜导体外径测量，拉拔机的出料口处设置有对铜导体的外径进行测量的第三测量机构。

可选的，步骤一中所述第一测量机构包括两组相互平行设置的转动辊和用于测量两组转动辊之间距离的距离测量仪，两组所述转动辊之间形成供原料铜带穿设的空间，一组所述转动辊与原料铜带的上表面活动抵接，另一组所述转动辊与原料铜带的下表面活动抵接。

通过采用上述技术方案，原料铜带经过轧制后穿过两组转动辊，一组转动辊与原料铜带的上表面活动抵接，另一组转动辊与原料铜带的下表面活动抵接，使两组转动辊之间的距离即为原料铜带的厚度，通过距离测量仪检测两组转动辊之间的距离，从而能够测量出轧制后的原料铜带的厚度，且能够较为完整、均匀的进行测量，测量效果较好。

可选的，步骤三中所述第二测量机构包括放置台、用于驱动放置台上铜管护套转动的旋转驱动组件和激光检测头，所述激光检测头沿垂直于铜管护套的轴线方向活动设置于放置台上，所述激光检测头的激光发射方向与铜管护套的轴线方向相同。

通过采用上述技术方案，铜管护套焊接后输送至放置台上，通过旋转驱动组件驱动铜管护套转动，同时通过激光检测头向铜管护套的轴线方向发射激光，控制激光检测头移动，激光在铜管护套的内壁和外壁之间的位移距离为铜管护套的厚度，且激光位于铜管护套的内壁或外壁的边界处时，铜管护套转动能够使激光对铜管护套的内壁和外壁进行检测，避免铜管护套的内壁和外壁出现不平整。

可选的，所述放置台上设置有至少两组搭置块，所述搭置块上均开设有与焊接机的出料口在同一轴线的放置槽。

通过采用上述技术方案，铜管护套从焊接机出料口送出后移动至搭置块上，且位于搭置块上的放置槽中，使铜管护套在转动时更为稳定，检测结果更准确。

可选的，所述旋转驱动组件包括转动辊、驱动电机和皮带，所述转动辊设置有两组，所述放置台设置有连接架，两组转动辊均转动连接于所述连接架上，所述转动辊的转动轴线与铜管护套的输送方向相同，所述皮带套设于两组转动辊上，所述驱动电机设置于连接架上，所述驱动电机的输出轴与一组转动辊同轴固定连接，所述皮带与铜管护套的底部活动抵接。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动转动辊发生转动，转动辊转动带动皮带转动，皮带与铜管护套的外壁之间抵接，通过摩擦力驱动铜管护套发生转动，皮带位于铜管护套的底部，驱动铜管护套转动时不会对激光检测头造成影响。

可选的，所述放置台上设置有用于驱动所述激光检测头运动的直线驱动件，所述激光检测头设置于直线驱动件的输出轴上，所述激光检测头的运动方向与铜管护套的轴线在同一平面上。

通过采用上述技术方案，直线驱动件驱动激光检测头发生运动，从而使激光检测头移动后的位置更为准确，无需手动控制，提高检测效率，且检测的结果更为准确。

可选的，所述放置槽内转动连接有两组支撑轮，两组所述支撑轮的转动轴线方向与铜管护套的输送方向相同，且两组支撑轮对称设置，两组所述支撑轮的外周壁与铜管护套的外周壁活动抵接。

通过采用上述技术方案，在放置槽内设置支撑轮，减少铜管护套与放置槽之间的摩擦，从而使铜管护套在转动过程中运动更为稳定，进而使激光检测头发生激光对铜管护套进行检测时，结果更为准确，同时避免对铜管护套的外壁造成磨损。

可选的，所述放置台上设置有输出轴在竖直方向上的直线气缸，所述直线气缸的输出端转动连接有挤压轮，所述挤压轮的转动轴线方向与支撑轮的轴线方向相同，所述挤压轮与铜管护套的外周壁活动抵接，所述挤压轮与所述放置槽内的两组支撑轮之间形成供铜管护套穿设的空间，且当挤压轮与铜管护套外周壁抵接时，所述连接架向上抬升。

通过采用上述技术方案，直线气缸驱动挤压轮运动，挤压轮与铜管护套的外壁抵接，进一步提高铜管护套的稳定性，同时连接架向上抬升后，皮带与铜管护套的接触面更大，使铜管护套与皮带之间的摩擦力更大，进而使铜管护套的转动效果更好、更为稳定，使得激光检测头对铜管护套的检测结果更为准确。

可选的，所述放置台上设置有连接筒，所述连接架沿竖直方向活动套设于连接筒上，所述放置台上转动连接有齿轮，所述齿轮的转动轴线与所述挤压轮的转动轴线方向相同，所述连接架上设置有与齿轮啮合的第一齿条，所述直线气缸的活塞杆上设置有与齿轮活动啮合的第二齿条。

通过采用上述技术方案，直线气缸驱动挤压轮运动时，活塞杆伸长带动第二齿条运动，第二齿条与放置台上的齿轮啮合后，驱动齿轮发生转动，齿轮转动驱动第一齿条和连接架运动，进而使连接架抬升，皮带与铜管护套的外壁之间挤压发生形变，从而提高皮带与铜管护套之间的接触面积，抬升架的升高无需设置额外的驱动机构，降低设备的制造成本。

可选的，步骤五中所述第三测量机构包括定位环和多组设置于定位环内壁上的激光对射器，所述定位环与拉拔机的出料口位于同一轴线上，多组所述激光对射器均与设置于放置台上的数据处理终端电性连接。

通过采用上述技术方案，铜导体轧制拉拔完成后从拉拔机中输送出，铜导体穿过定位环，通过激光对射器向铜导体的外壁发射激光，从而检测出铜导体的外径，并根据数据处理终端进行分析该铜导体与铜管护套是否适配。

综上所述，本申请包括以下至少有益技术效果：

铜管护套在卷制焊接后输送至放置台上，旋转驱动组件驱动铜管护套转动，同时通过激光检测头向铜管护套的轴线方向发射激光，通过控制激光检测头移动，激光在铜管护套的内壁和外壁之间的位移距离为铜管护套的厚度，且激光位于铜管护套的内壁或外壁的边界处时，铜管护套转动能够使激光对铜管护套的内壁和外壁进行检测，避免铜管护套的内壁和外壁出现不平整；

通过直线气缸驱动挤压轮运动，挤压轮与铜管护套的外壁抵接，进一步提高铜管护套的稳定性，同时连接架向上抬升后，皮带与铜管护套的接触面更大，使铜管护套与皮带之间的摩擦力更大，进而使铜管护套的转动效果更好、更为稳定，使得激光检测头对铜管护套的检测结果更为准确；

铜导体轧制拉拔完成后从拉拔机中输送出，铜导体穿过定位环，通过激光对射器向铜导体的外壁发射激光，从而检测出铜导体的外径，并根据数据处理终端进行分析该铜导体与铜管护套是否适配。

附图说明

图1是本申请实施例的第一视角整体结构示意图；

图2是本申请实施例的第二视角整体结构示意图；

图3是图2中A部放大结构示意图；

图4是图2中B部放大结构示意图。

附图标记：1、第一轧制机；2、第一测量机构；21、测量辊；22、距离测量仪；3、卷制机；4、焊接机；5、第二测量机构；51、放置台；511、直线气缸；512、挤压轮；513、齿轮；514、第一齿条；515、第二齿条；52、旋转驱动组件；521、转动辊；522、驱动电机；523、皮带；524、连接架；525、连接筒；53、激光检测头；54、搭置块；541、放置槽；542、支撑轮；55、直线驱动件；6、第二轧制机；7、拉拔机；8、第三测量机构；81、定位环；82、激光对射器；9、数据处理终端。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法。

参照图1-2，一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法包括如下步骤：

步骤一：原料铜带轧制，将原料铜带放入第一轧制机1中，第一轧制机1的出料口处设置有用于测量轧制后的原料铜带厚度的第一测量机构2；

步骤二：原料铜带卷制和焊缝，轧制后的原料铜带输送至卷制机3中卷制成铜管护套，卷制机3的出料口与焊接机4的进料口连通，卷制后的铜管护套穿过焊接机4进行焊缝；

步骤三：铜管护套厚度测量和质量检测，焊接机4出料口处设置有第二测量机构5，通过第二测量机构5对铜管护套的厚度进行测量，同时对铜管护套的内壁、外壁进行检测；

步骤四：铜导体轧制拉拔，将铜导体放入第二轧制机6中，第二轧制机6的出料口与拉拔机7的进料口连通，通过拉拔机7对轧制后的铜导体拉拔；

步骤五：铜导体外径测量，拉拔机7的出料口处设置有对铜导体的外径进行测量的第三测量机构8。

铜管护套生产时，先对其进行轧制，使原料铜带轧制成一定的厚度，轧制完成后对其进行卷制，原料铜带在卷制过程中，厚度会再次发生变化，且卷制机3的卷制效果对原料铜带卷制过程中厚度的变化会产生较大的影响。

参照图2和图3，为测量原料铜带轧制后的厚度，第一测量机构2包括两组相互平行设置的测量辊21和用于测量两组测量辊21之间距离的距离测量仪22，两组测量辊21之间形成供原料铜带穿设的空间，一组测量辊21与原料铜带的上表面活动抵接，另一组测量辊21与原料铜带的下表面活动抵接；

第一轧制机1的出料口固定连接有安装架，安装架上沿竖直方向滑动设置有两组滑块，两组测量辊21分别转动连接于对应的滑块上，距离测量仪22固定安装于安装架上，且两组滑块分别与距离测量仪22的端头连接，两组滑块均与安装架之间固定连接有弹簧，弹簧的轴线与滑块的滑动方向相同；

原料铜带经过轧制后穿过两组测量辊21，使两组测量辊21之间的距离即为原料铜带的厚度，通过距离测量仪22检测两组测量辊21之间的距离，从而能够测量出轧制后的原料铜带的厚度。

参照图2和图4，轧制后的原料铜带输送至卷制机3内进行卷制，卷制后的铜管护套进入焊接机4中进行焊接，为实现对焊接后的钢管护套进行检测，第二测量机构5包括放置台51、用于驱动放置台51上铜管护套转动的旋转驱动组件52和激光检测头53，其中放置台51上固定连接有两组搭置块54，搭置块54上开设有与焊接机4的出料口在同一轴线的放置槽541，铜管护套从焊接机4出料口送出后移动至搭置块54上，且位于搭置块54上的放置槽541中，提高铜管护套的放置的稳定性；

激光检测头53沿垂直于铜管护套的轴线方向活动设置于放置台51上，放置台51上固定安装有直线驱动件55，通过直线驱动件55驱动激光检测头53运动，本实施例中直线驱动件55为无杆气缸，激光检测头53固定安装于无杆气缸的输出端，激光检测头53的激光发射方向与铜管护套的轴线方向相同，且激光检测头53的运动方向与铜管护套的轴线在同一平面上，通过无杆气缸准确控制激光检测头53的位置，激光在铜管护套的内壁和外壁之间的位移距离为铜管护套的厚度，激光在铜管护套的一侧内壁到另一侧内壁之间的位移距离为铜管护套的内径。

为检测铜管护套的均匀度，驱动激光检测头53移动，使激光位于铜管护套的内壁或外壁的边界处，驱动铜管护套转动能够使激光对铜管护套的内壁和外壁进行检测是否平整；

为减少铜管护套转动时与放置块上的放置槽541之间的摩擦力，放置槽541内转动连接有两组支撑轮542，两组支撑轮542的转动轴线方向与铜管护套的输送方向相同，且两组支撑轮542对称设置，两组支撑轮542的外周壁与铜管护套的外周壁活动抵接，铜管护套转动时的摩擦力较小，便于实现转动；

为驱动铜管护套进行转动，旋转驱动组件52包括转动辊521、驱动电机522和皮带523，转动辊521设置有两组，放置台51上设置有连接架524，两组转动辊521均转动连接于连接架524上，转动辊521的转动轴线与铜管护套的输送方向相同，皮带523套设于两组转动辊521上，驱动电机522设置于连接架524上，驱动电机522的输出轴与一组转动辊521同轴固定连接，皮带523与铜管护套的底部活动抵接，驱动电机522驱动转动辊521发生转动，转动辊521转动带动皮带523转动，皮带523与铜管护套的外壁之间抵接，通过摩擦力驱动铜管护套发生转动。

为提高铜管护套在转动时的稳定性，放置台51上固定连接有支撑架，支撑架上固定连接有输出轴在竖直方向上的直线气缸511，直线气缸511的输出端转动连接有挤压轮512，挤压轮512的转动轴线方向与支撑轮542的轴线方向相同，挤压轮512与铜管护套的外周壁活动抵接，挤压轮512与所述放置槽541内的两组支撑轮542之间形成供铜管护套穿设的空间，直线气缸511推动挤压轮512与铜管护套的外壁抵接后，使铜管护套转动过程中更为稳定；

当挤压轮512与铜管护套外周壁抵接时，连接架524向上抬升，增大铜管护套与皮带523之间的接触面积，从而增大铜管护套和皮带523之间的摩擦力，使铜管护套转动效果更好，更为稳定；

本实施例中，为便于实现连接架524抬升，放置台51上固定连接有连接筒525，连接架524沿竖直方向活动套设于连接筒525上，放置台51上转动连接有齿轮513，且齿轮513的转动轴线与挤压轮512的转动轴线方向相同，连接架524上固定连接有与齿轮513啮合的第一齿条514，直线气缸511的活塞杆上固定连接有与齿轮513活动啮合的第二齿条515，直线气缸511驱动挤压轮512运动时，活塞杆伸长带动第二齿条515运动，第二齿条515与放置台51上的齿轮513啮合后，驱动齿轮513发生转动，齿轮513转动驱动第一齿条514和连接架524运动，进而使连接架524抬升，皮带523与铜管护套的外壁之间挤压发生形变，从而提高皮带523与铜管护套之间的接触面积。

为便于检测轧制拉拔后的铜导体的外径，第三测量机构8包括定位环81和多组设置于定位环81内壁上的激光对射器82，定位环81固定连接于放置台51上，且定位环81与拉拔机7的出料口位于同一轴线上，放置台51上固定安装有数据处理终端9，多组激光对射器82均与设置于放置台51上的数据处理终端9电性连接，铜导体穿过定位环81，通过激光对射器82向铜导体的外壁发射激光，铜导体对激光阻断的长度则为铜导体的外径长度，根据数据处理终端9进行分析该铜导体与铜管护套是否适配；同时数据处理终端9与激光检测头53电性连接，激光检测头53检测铜管护套的厚度和内径数据传输至数据处理终端9中，分析原料铜带在卷制中厚度的变化是否符合生产要求。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：原料铜带轧制，将原料铜带放入第一轧制机（1）中，第一轧制机（1）的出料口处设置有用于测量轧制后的原料铜带厚度的第一测量机构（2）；

步骤二：原料铜带卷制和焊缝，轧制后的原料铜带输送至卷制机（3）中卷制成铜管护套，卷制机（3）的出料口与焊接机（4）的进料口连通，卷制后的铜管护套穿过焊接机（4）进行焊缝；

步骤三：铜管护套厚度测量和质量检测，焊接机（4）出料口处设置有第二测量机构（5），通过第二测量机构（5）对铜管护套的厚度进行测量，同时对铜管护套的内壁、外壁进行检测，所述第二测量机构（5）包括放置台（51）、用于驱动放置台（51）上铜管护套转动的旋转驱动组件（52）和激光检测头（53），所述激光检测头（53）沿垂直于铜管护套的轴线方向活动设置于放置台（51）上，所述激光检测头（53）的激光发射方向与铜管护套的轴线方向相同；

步骤四：铜导体轧制拉拔，将铜导体放入第二轧制机（6）中，第二轧制机（6）的出料口与拉拔机（7）的进料口连通，通过拉拔机（7）对轧制后的铜导体拉拔；

步骤五：铜导体外径测量，拉拔机（7）的出料口处设置有对铜导体的外径进行测量的第三测量机构（8）。

2.根据权利要求1所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：步骤一中所述第一测量机构（2）包括两组相互平行设置的测量辊（21）和用于测量两组测量辊（21）之间距离的距离测量仪（22），两组所述测量辊（21）之间形成供原料铜带穿设的空间，一组所述测量辊（21）与原料铜带的上表面活动抵接，另一组所述测量辊（21）与原料铜带的下表面活动抵接。

3.根据权利要求2所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：所述放置台（51）上设置有至少两组搭置块（54），所述搭置块（54）上均开设有与焊接机（4）的出料口在同一轴线的放置槽（541）。

4.根据权利要求3所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：所述旋转驱动组件（52）包括转动辊（521）、驱动电机（522）和皮带（523），所述转动辊（521）设置有两组，所述放置台（51）设置有连接架（524），两组转动辊（521）均转动连接于所述连接架（524）上，所述转动辊（521）的转动轴线与铜管护套的输送方向相同，所述皮带（523）套设于两组转动辊（521）上，所述驱动电机（522）设置于连接架（524）上，所述驱动电机（522）的输出轴与一组转动辊（521）同轴固定连接，所述皮带（523）与铜管护套的底部活动抵接。

5.根据权利要求4所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：所述放置台（51）上设置有用于驱动所述激光检测头（53）运动的直线驱动件（55），所述激光检测头（53）设置于直线驱动件（55）的输出轴上，所述激光检测头（53）的运动方向与铜管护套的轴线在同一平面上。

6.根据权利要求4所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：所述放置槽（541）内转动连接有两组支撑轮（542），两组所述支撑轮（542）的转动轴线方向与铜管护套的输送方向相同，且两组支撑轮（542）对称设置，两组所述支撑轮（542）的外周壁与铜管护套的外周壁活动抵接。

7.根据权利要求6所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：所述放置台（51）上设置有输出轴在竖直方向上的直线气缸（511），所述直线气缸（511）的输出端转动连接有挤压轮（512），所述挤压轮（512）的转动轴线方向与支撑轮（542）的轴线方向相同，所述挤压轮（512）与铜管护套的外周壁活动抵接，所述挤压轮（512）与所述放置槽（541）内的两组支撑轮（542）之间形成供铜管护套穿设的空间，且当挤压轮（512）与铜管护套外周壁抵接时，所述连接架（524）向上抬升。

8.根据权利要求7所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：所述放置台（51）上设置有连接筒（525），所述连接架（524）沿竖直方向活动套设于连接筒（525）上，所述放置台（51）上转动连接有齿轮（513），所述齿轮（513）的转动轴线与所述挤压轮（512）的转动轴线方向相同，所述连接架（524）上设置有与齿轮（513）啮合的第一齿条（514），所述直线气缸（511）的活塞杆上设置有与齿轮（513）活动啮合的第二齿条（515）。

9.根据权利要求1所述的一种电缆生产过程中铜管护套厚度及导体外径的测量方法，其特征在于：步骤五中所述第三测量机构（8）包括定位环（81）和多组设置于定位环（81）内壁上的激光对射器（82），所述定位环（81）与拉拔机（7）的出料口位于同一轴线上，多组所述激光对射器（82）均与设置于放置台（51）上的数据处理终端（9）电性连接。

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