CN116499838B - 一种电缆外护套智能制样系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆外护套智能制样系统，包括：工作台，所述工作台上安装有切割机构、驱动切割机构升降的升降机构以及用于夹紧电缆的自动夹紧机构，其特征在于，所述切割机构包括：支撑座；两个环形切刀，对称分布在电缆两侧；进给机构，控制两个环形切刀相互靠近或相互远离；周转机构，安装在支撑座上用于控制进给机构和两个环形切刀绕电缆轴线周转。本申请避免在进行外护套制样时因切刀对电缆的力使电缆发生弯曲，同时也能将切割的外护套和线芯进行快速分离，使得外护套的切割和分离更加一体化，也不会造成外护套飞溅问题。
Description
技术领域
本发明涉及电缆外护套技术领域，具体为一种电缆外护套智能制样系统及其工作方法。
背景技术
电力电缆是电网工程重要物资之一，每年的需求量大，是物资管控的重点。
现有公开号为CN112038982B一篇中国发明专利，其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等效果。
但是上述发明仍存在一些缺陷：1.在进行切片时，如果外护套材质偏硬，切刀接触电缆时对电缆的力可能会造成高出夹紧机构的电缆出现折弯，进而对电缆的切样质量造成影响。
2.上述发明在外护套切割后需要取下电缆进行已切割的外护套与线芯的分离工作，如此降低了外护套的整体切割和分离的效率，相对麻烦，且当带切割的外护套厚度小时，在环形切刀在对外护套即将或已经切割完成时，位于切刀上方的外护套可能会在高速转动的切刀的作用下发生飞溅。
发明内容
为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种电缆外护套智能制样系统，避免在进行外护套制样时因切刀对电缆的力使电缆发生弯曲，同时也能将切割的外护套和线芯进行快速分离，使得外护套的切割和分离更加一体化，也不会造成外护套飞溅问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电缆外护套智能制样系统，包括：工作台，所述工作台上安装有切割机构、驱动切割机构升降的升降机构以及用于夹紧电缆的自动夹紧机构，所述切割机构包括：
支撑座；
两个环形切刀，对称分布在电缆两侧；
进给机构，控制两个环形切刀相互靠近或相互远离；
周转机构，安装在支撑座上用于控制进给机构和两个环形切刀绕电缆轴线周转；
传动机构，用于进给机构和周转机构之间的联动；
辅助夹紧机构，包括固定连接于支撑座中部的定位筒、与定位筒滑动连接且相对于定位筒轴线呈环形阵列的多个夹爪以及驱动多个夹爪夹紧或分离的驱动组件。
可选的，所述周转机构包括转动连接在支撑座中部的转筒，所述转筒与定位筒同轴线，所述转筒两侧对称固接有同轴线的两个连接杆，两个所述连接杆远离转筒一端均固接有周转座，所述周转座与支撑座滑动连接，所述支撑座上安装有驱动转筒转动的调节电机。
可选的，所述进给机构包括两个丝杆、两个滑座，所述丝杆转动连接于周转座和转筒之间，两个滑座分别与一个丝杆螺纹连接，所述滑座与连接杆滑动连接，两个所述环形切刀分别安装在两个滑座底部。
可选的，所述传动机构包括第一锥齿轮和两个第二锥齿轮，所述第一锥齿轮固接在支撑座底部且与转筒同轴线；两个所述第二锥齿轮分别固接在两个丝杆外侧，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
可选的，所述驱动组件包括夹紧电机和固接于夹紧电机轴端的转动杆，所述转动杆底部具有呈涡状线的夹紧导轨，所述夹爪顶部具有多个夹紧槽，所述夹紧导轨与夹爪至少一个夹紧槽相抵。
可选的，所述升降机构有两个，所述切割机构通过螺栓安装在两个所述升降机构之间。
可选的，所述支撑座底部具有环形轨道，所述周转座包括与连接杆固接的轮架，所述轮架远离连接杆一侧转动连接有多个与环形轨道内壁相抵的滑轮。
可选的，所述环形轨道底部固接有承接板，所述承接板开设有环形槽，所述轮架底部安装有滚动体，所述滚动体与环形槽相抵。
可选的，所述夹爪的夹持面固接有带横向防滑纹的橡胶垫。
在其他实施例中，提供一种基于本文任一项所述的一种电缆外护套智能制样系统的工作方法，其具体操作步骤为：
a.利用自动夹紧机构将电缆底部进行夹紧；
b.控制升降机构下降调节环形切刀的高度，直至环形切刀到达电缆待切割高度；
c.利用驱动件控制辅助夹紧机构的夹爪夹紧电缆顶部；
d.利用周转机构、进给机构和传动机构的配合控制两个环形切刀同步向电缆逼近，并绕电缆轴线对电缆进行环切；
e.停止环形切刀的自转、周转和进给运动；
f.控制升降机构上升，利用两个环形切刀对已切割电缆外护套向上的支撑力以及辅助夹紧机构对已切割的电缆外护套的夹持，带动已切割的电缆外护套与原电缆分离；
g.取下外护套样品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.通过升降机构将切割机构调节至切割高度，通过周转机构、进给机构和传动机构的配合可驱使两个环形切刀在绕电缆轴线转动同时也同步向电缆进给，而由于两个环形切刀同步且对称从电缆两侧进行切割，因此两个环形切刀对电缆的径向力造成电缆弯曲的趋势相抵消，进而使得电缆切割时并不会发生弯曲，进而保证了电缆外护套的制样质量。
2.通过在支撑座上设置辅助夹紧机构能够从电缆顶部对电缆进行固定，配合自动夹紧机构在电缆底部对电缆的固定作用进而使得电缆整体的固定更加牢固，使得电缆切割时整体的同轴性更稳定，更加不容易发生弯曲问题，进一步保证了电缆外护套的制样质量；此外由于辅助夹紧机构的夹爪对电缆外护套有径向的夹紧力，两个环形切刀在外护套切口处对外护套有向上的支持力，如此当切割完成后，通过启动升降电机进而带动切割机构上升，便可夹着已切割的外护套上升直至与线芯分离，提高了外护套切割和剥离的高效性、便捷性。
3.通过设置辅助夹紧机构在电缆外护套顶部对电缆外护套进行夹紧固定，这样对外护套进行切割的整个过程，环形切刀在切口处对外护套的切向力也并不会使外护套出现飞溅的问题，提高了制样工作的可靠性和稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的部分结构示意图；
图3为本发明切割机构和辅助夹紧机构的整体剖面图；
图4为图3中A处放大结构示意图；
图5为本发明周转机构的结构示意图；
图6为本发明的辅助夹紧机构爆炸示意图；
图7为辅助夹紧机构的夹紧过程示意图。
图中：1、工作台；2、切割机构；21、支撑座；211、环形轨道；22、环形切刀；23、进给机构；231、丝杆；232、滑座；24、周转机构；241、转筒；242、连接杆；243、周转座；2431、轮架；2432、滑轮；25、传动机构；251、第一锥齿轮；252、第二锥齿轮；26、调节电机；3、升降机构；4、电缆；5、自动夹紧机构；6、辅助夹紧机构；61、定位筒；62、夹爪；621、夹紧槽；63、驱动组件；631、夹紧电机；632、转动杆；633、夹紧导轨；71、承接板；72、滚动体；8、橡胶垫。
具体实施方式
下面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。
请参阅图1-图7，本实施例提供一种电缆4外护套智能制样系统，包括：工作台1，在工作台1上安装有切割机构2用于对电缆4的外护套进行切割。在工作台1上还安装有驱动切割机构2升降的升降机构3、以及用于夹紧电缆4的自动夹紧机构5。升降机构3的设置主要是为了调节切割机构2和自动夹紧机构5之间的相对位置以方便进行制样工作前对电缆4进行放置夹紧，此外升降机构3还为后续外护套的剥离提供推力。
而本发明的切割机构2包括安装在升降机构3上的支撑座21，在支撑座21上安装有控制进给机构23和两个环形切刀22绕电缆4轴线转动的周转机构24，而两个环形切刀22安装在进给机构23上，且两个环形切刀22对称分布在电缆4两侧，这里需要说明的是，环形切刀22应配备驱使环形切刀22转动的电机用于为环形切刀22在切割外护套是提供周转力。
进一步的，在进给机构23和周转机构24上设置有传动机构25，通过传动机构25实现进给机构23和周转机构24的联动，如此可通过一个电机便可实现两个环形切刀22绕电缆4轴线的转动以及两个环形切刀22同步向电缆4靠近或远离两个运动，如此可节约驱动设备的使用数量以及减少资源的浪费。这里则需要进一步说明的是，由于两个环形切刀22同步且对称冲电缆4两侧进行切割，因此两个环形切刀22对电缆4的径向力造成电缆4弯曲的趋势相抵消，进而使得电缆4切割时并不会发生弯曲。
此外本发明还具有辅助夹紧机构6，其包括固定连接在支撑座21中部的定位筒61，以及与定位筒61滑动连接且相对于定位筒61轴线呈环形阵列的多个夹爪62以及驱动多个夹爪62相互夹紧或分离的驱动件。
利用辅助夹紧机构6可以在电缆4顶部对电缆4进行夹紧，这样配合自动夹紧机构5对电缆4底部的夹紧效果，进一步使得电缆4的整体夹紧更加稳定，使得电缆4外护套制样过程更不容易出现电缆4弯曲的问题。而当电缆4外护套切割完成后，然后控制升降机构3上升，如此在辅助夹紧机构6的夹爪62对已经切割的电缆4护套的夹持作用以及两个环形切刀22在电缆4外护套的切割部位对电缆4外护套向上推力的作用下进而可慢慢将已经切割的电缆4外护套逐渐与线芯剥离，当线芯剥离后便可通过驱动组件63控制夹爪62相互远离，之后便可将已切割的电缆4外护套取走。
整体上，通过升降机构3将切割机构2调节至切割高度，通过周转机构24、进给机构23和传动机构25的配合可驱使两个环形切刀22在绕电缆4轴线转动同时也同步向电缆4进给，而由于两个环形切刀22同步且对称从电缆4两侧进行切割，因此两个环形切刀22对电缆4的径向力造成电缆4弯曲的趋势相抵消，进而使得电缆4切割时并不会发生弯曲，进而保证了电缆4外护套的制样质量。
通过在支撑座21上设置辅助夹紧机构6能够从电缆4顶部对电缆4进行固定，使得电缆4整体的固定更加牢固，更加不容易发生弯曲问题，进一步保证了电缆4外护套的制样质量，而且辅助夹紧机构6的夹爪62对电缆4外护套有径向的夹紧力，两个环形切刀22在外护套切口处对外护套有向上的支持力，当切割完成后，通过启动升降电机进而带动切割机构2上升，便可夹着已切割的外护套上升直至与线芯分离，提高了外护套切割和剥离的高效性、便捷性。
此外，通过设置辅助夹紧机构6在电缆4外护套顶部对电缆4外护套进行夹紧固定，这样对外护套进行切割的整个过程，环形切刀22在切口处对外护套的切向力也并不会使外护套出现飞溅的问题，提高了制样工作的可靠性和稳定性。
参照图2-图5，作为本申请实施例的一种具体实施方式，周转机构24包括转动连接在支撑座21中部的转筒241，且转筒241与定位筒61同轴线，这里需要说明的是转筒241的内径大于定位筒61的外径，转筒241可通过轴承转动连接在支撑座21中部，在转筒241两侧对称固接有同轴线的两个连接杆242，在两个连接杆242远离转筒241一端均固接有周转座243，且周转座243与支撑座21滑动连接，在支撑座21上安装有驱动转筒241转动的调节电机26，如此通过调节电机26可控制整个周转机构24绕转筒241轴线进行周转。
结合具体的使用场景，启动调节电机26，则调节电机26控制周转机构24整体绕转筒241的轴线进行转动，而周转座243则的作用有两个，一是增加与支撑座21之间的连接，提高周转机构24与支撑座21之间的安装稳定性，为进给机构23和环形切刀22周转提供稳定的支撑；二是对周转机构24整体绕转筒241轴线的转动提供辅助，提高周转机构24转动的同轴性。
参照图2和图3，作为本申请实施例的一种具体实施方式，进给机构23包括两个丝杆231、两个滑座232，丝杆231转动连接于周转座243和转筒241之间，两个滑座232分别与一个丝杆231对应螺纹连接，且滑座232与连接杆242滑动连接，两个环形切刀22分别安装在两个滑座232底部，这里需要说明的是环形切刀22的自传是通过电机来带动的，这是本领域人员周知的。
结合具体的使用场景，由于丝杆231与滑座232为螺纹连接，而丝杆231与连接杆242为滑动连接，如此，当驱动丝杆231转动时，丝杆231与滑座232之间的螺旋进给则转化成滑座232沿丝杆231轴线的水平移动，进而可控制两个环形切刀22的位置。
参照图2和图3，作为本申请实施例的一种具体实施方式，传动机构25包括第一锥齿轮251和两个第二锥齿轮252，第一锥齿轮251固接在支撑座21底部且与转筒241同轴线；两个第二锥齿轮252分别固接在两个丝杆231外侧且第一锥齿轮251与第二锥齿轮252啮合。
结合具体的使用场景，由于固接在支撑座21底部的第一锥齿轮251和固接于丝杆231外侧的第二锥齿轮252是相互啮合的，因此当周转机构24带动两个丝杆231绕转筒241轴线周转的同时，在第一锥齿轮251和第二锥齿轮252的啮合配合下使得两个丝杆231也进行自转，进而使滑座232发生移动。
整体上，通过调节调节电机26可带动周转机构24和进给机构23以及两个环形切刀22绕转筒241轴线周转（当电缆4安装在自动夹紧机构5上后，转筒241与电缆4同轴线），而通过第一锥齿轮251和第二锥齿轮252的啮合使得丝杆231也可因调节电机26的动力发生自转，整体上不仅节约了驱动设备的数量，减少了能量损耗，也能实现两个丝杆231的自转进而带动两个滑座232以及安装在两个滑座232上的环形切刀22相互靠近或远离。
参照图2-图7，作为本申请实施例的一种具体实施方式，驱动组件63包括夹紧电机631和固接于夹紧电机631轴端的转动杆632，在转动杆632底部具有呈涡状线的夹紧导轨633，在夹爪62顶部具有多个夹紧槽621，且夹紧导轨633与夹爪62至少一个夹紧槽621相抵，这里需要说明的是，连接杆242外径小于定位筒61内径，连接杆242和定位筒61之间可设置轴承用于对转动杆632的转动同轴性进行约束。
结合具体的使用场景，从辅助夹紧件的底板向上看，在对电缆4顶部进行夹紧时，启动夹紧电机631，则转动杆632带着夹紧导轨633顺时针转动，而在夹紧导轨633和夹爪62的夹紧槽621的配合下会使所有的夹爪62沿定位筒61径向方向移动并同步靠近定位筒61轴线，进而逐渐对电缆4的外护套进行夹紧。
参照图1，作为本申请实施例的一种具体实施方式，升降机构3有两个，切割机构2通过螺栓安装在两个升降机构3之间。
结合具体的使用场景，采用两个升降机构3能够提高对切割机构2的支撑能力，保证整体安装的强度，此外采用两个升降机构3与切割机构2三者可构成龙门架形，进一步保证了切割机构2的安装稳定性和支撑的稳定性，为制样工作提高更加稳定的支撑基础。
参照图1-图5，作为本申请实施例的一种具体实施方式，支撑座21底部具有环形轨道211，而周转座243包括与连接杆242固接的轮架2431，在轮架2431远离连接杆242一侧转动连接有多个与环形轨道211内壁相抵的滑轮2432。
结合具体的使用场景，当调节电机26带动转筒241转动时，周转座243的滑轮2432也一直紧抵在环形滑轨的内壁上，并绕着环形轨道211转动，为丝杆231、环形刀具整体绕转筒241轴线的周转进行辅助，保证制样系统整体的安装和使用的稳定性。
参照图2和图4，作为本申请实施例的一种具体实施方式，在环形轨道211底部固接有承接板71，在承接板71开设有环形槽，在轮架2431底部安装有滚动体72，且滚动体72与环形槽相抵。
结合具体的使用场景，利用承接板71和滚动体72既能够对周转座243绕环形滑轨滑动的路线进行约束，一定程度上可提高切样过程的稳定性和精确性，此外承接座和滚动体72的设置更能提高对周转座243、丝杆231、连接杆242、滑座232、环形切刀22的整体支撑能力，保证了切割机构2的整体安装牢固性，进而提高了制样系统的使用可靠性。
参照图3和图6，为本申请实施例的一种具体实施方式，在夹爪62的夹持面固接有带横向防滑纹的橡胶垫8。
结合具体的使用场景，利用横向防滑纹的橡胶垫8既能够增加夹爪62与电缆4之间的摩擦系数提高，提高电缆4与夹爪62之间的静摩擦力，保证夹爪62对电缆4的夹紧紧固性，也能提高对已切割电缆4外护套的分离效果，保证了电缆4外护套更好的与线芯分离，进一步提高了制样的稳定性和可靠性。
基于本文任一项所述的一种电缆4外护套智能制样系统的工作方法，其操作步骤为：
先将电缆4放置在自动夹紧机构5中并启动自动夹紧机构5，从电缆4底部对电缆4进行夹紧。这里需要说明的是，为了方便安装电缆4，可先调节升降机构3上升使切割机构2与自动夹紧机构5远离以方便安装电缆4。
然后控制升降机构3下降调节环形切刀22的高度，直至环形切刀22到达电缆4待切割高度后控制升降机构3停转。
接着利用驱动件控制辅助夹紧机构6的夹爪62夹紧电缆4顶部；利用辅助夹紧机构6和自动夹紧机构5从电缆4的底部和顶部共同对电缆4进行夹紧，这样可保证对电缆4加持的稳定性。
接下来便通过周转机构24、进给机构23和传动机构的配合控制两个环形切刀22同步逼近电缆4，并对电缆4进行环切，当电缆4外护套切割完成后，停止环形切刀22的转动，并控制周转机构24和进给机构23停止运行，这时两个切刀位于已切割电缆4外护套的下方并对电缆4外护套有向上的支撑力。
下一步便可控制升降机构3带动切割机构2整体上升，在上升时，切刀对电缆4外护套的向上支撑力与夹爪62对外护套摩擦力共同可使已经切割的电缆4外护套与原电缆4相分离，最后停止升降机构3上升步兵调松夹爪62对外护套的夹持力以方便将外护套样品取下。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
Claims (7)
1.一种电缆外护套智能制样系统，包括：工作台(1)，所述工作台(1)上安装有切割机构(2)、驱动切割机构(2)升降的升降机构(3)以及用于夹紧电缆(4)的自动夹紧机构(5)，其特征在于，所述切割机构(2)包括：
支撑座(21)；
两个环形切刀(22)，对称分布在电缆(4)两侧；
进给机构(23)，控制两个环形切刀(22)相互靠近或相互远离；
周转机构(24)，安装在支撑座(21)上用于控制进给机构(23)和两个环形切刀(22)绕电缆(4)轴线周转；
传动机构(25)，用于进给机构(23)和周转机构(24)之间的联动；
辅助夹紧机构(6)，包括固定连接于支撑座(21)中部的定位筒(61)、与定位筒(61)滑动连接且相对于定位筒(61)轴线呈环形阵列的多个夹爪(62)以及驱动多个夹爪(62)夹紧或分离的驱动组件(63)；
所述周转机构(24)包括转动连接在支撑座(21)中部的转筒(241)，所述转筒(241)与定位筒(61)同轴线，所述转筒(241)两侧对称固接有同轴线的两个连接杆(242)，两个所述连接杆(242)远离转筒(241)一端均固接有周转座(243)，所述周转座(243)与支撑座(21)滑动连接，所述支撑座(21)上安装有驱动转筒(241)转动的调节电机(26)；
所述进给机构(23)包括两个丝杆(231)、两个滑座(232)，所述丝杆(231)转动连接于周转座(243)和转筒(241)之间，两个滑座(232)分别与一个丝杆(231)螺纹连接，所述滑座(232)与连接杆(242)滑动连接，两个所述环形切刀(22)分别安装在两个滑座(232)底部；
所述传动机构(25)包括第一锥齿轮(251)和两个第二锥齿轮(252)，所述第一锥齿轮(251)固接在支撑座(21)底部且与转筒(241)同轴线；两个所述第二锥齿轮(252)分别固接在两个丝杆(231)外侧，所述第一锥齿轮(251)与第二锥齿轮(252)啮合。
2.根据权利要求1所述的一种电缆外护套智能制样系统，其特征在于，所述驱动组件(63)包括夹紧电机(631)和固接于夹紧电机(631)轴端的转动杆(632)，所述转动杆(632)底部具有呈涡状线的夹紧导轨(633)，所述夹爪(62)顶部具有多个夹紧槽(621)，所述夹紧导轨(633)与夹爪(62)至少一个夹紧槽(621)相抵。
3.根据权利要求1所述的一种电缆外护套智能制样系统，其特征在于，所述升降机构(3)有两个，所述切割机构(2)通过螺栓安装在两个所述升降机构(3)之间。
4.根据权利要求1所述的一种电缆外护套智能制样系统，其特征在于，所述支撑座(21)底部具有环形轨道(211)，所述周转座(243)包括与连接杆(242)固接的轮架(2431)，所述轮架(2431)远离连接杆(242)一侧转动连接有多个与环形轨道(211)内壁相抵的滑轮(2432)。
5.根据权利要求4所述的一种电缆外护套智能制样系统，其特征在于，所述环形轨道(211)底部固接有承接板(71)，所述承接板(71)开设有环形槽，所述轮架(2431)底部安装有滚动体(72)，所述滚动体(72)与环形槽相抵。
6.根据权利要求1所述的一种电缆外护套智能制样系统，其特征在于，所述夹爪(62)的夹持面固接有带横向防滑纹的橡胶垫(8)。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述的一种电缆外护套智能制样系统的工作方法，其具体操作步骤为：
a.利用自动夹紧机构(5)将电缆(4)底部进行夹紧；
b.控制升降机构(3)下降调节环形切刀(22)的高度，直至环形切刀(22)到达电缆(4)待切割高度；
c.利用驱动件控制辅助夹紧机构(6)的夹爪(62)夹紧电缆(4)顶部；
d.利用周转机构(24)、进给机构(23)和传动机构(25)的配合控制两个环形切刀(22)同步向电缆(4)逼近，并绕电缆(4)轴线对电缆(4)进行环切；
e.停止环形切刀(22)的自转、周转和进给运动；
f.控制升降机构(3)上升，利用两个环形切刀(22)对已切割电缆(4)外护套向上的支撑力以及辅助夹紧机构(6)对已切割的电缆(4)外护套的夹持，带动已切割的电缆(4)外护套与原电缆(4)分离；
g.取下外护套样品。
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