CN120756943A - 一种电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法 - Google Patents
一种电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法Info
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Abstract
本申请公开了一种电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法,线缆牵引机可电动牵引牵引绳并实时检测牵引力。当牵引力超过预设牵引高阈值时,可控制收放线缆机构降低收卷速度,使牵引轮缠绕的牵引绳适度松弛,让牵引力逐步恢复稳定。同时,收放线缆机构根据压力检测组件反馈的挤压力数据,自动调节收卷速度,确保挤压力维持在预设参数范围内。本申请实施例创新结合挤压力与牵引力,综合调控收放线缆机构的收卷速度,通过智能化控制方式,保障电缆智能牵引系统在牵引和收卷牵引绳时始终处于合理工作区间,实现钢丝绳等牵引绳的自动牵引与收卷,进而完成与牵引绳相连电缆的自动化牵引作业,提升电缆敷设施工的智能化与安全性。
Description
技术领域
本申请涉及线缆设备领域,尤其是涉及一种电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法。
背景技术
电缆敷设施工流程中,需预先将钢丝绳从牵引设备安装位置人工牵引穿过排管或隧道,直至抵达电缆盘所在的排管或隧道端口,再通过电缆牵引头实现与电缆的连接,最后借助牵引设备牵引钢丝绳完成电缆敷设作业。在此过程中,还需对钢丝绳余绳进行收集整理,为后续回收再利用做好准备。但目前牵引与收卷设备均需人工操控,缺乏自主牵引能力,这种模式既增加人力成本,又因人为操作误差影响施工效率与安全,急需通过自动化技术升级现有作业模式。
发明内容
本申请旨在提出一种电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法,能实现电缆的自动牵引。
根据本申请的第一方面实施例的电缆智能牵引系统,包括:
线缆牵引机,包括牵引控制系统、牵引驱动系统和牵引轮,所述牵引控制系统用于控制所述牵引驱动系统以驱动所述牵引轮对牵引绳进行牵引,其中,所述线缆在所述牵引轮上至少缠绕一圈;所述牵引控制系统内置有牵引力检测单元,所述牵引力检测单元用于检测所述线缆牵引机牵引线缆的牵引力;所述牵引绳与待牵引的电缆的端部连接;
收放线缆机构,包括收缆底座、滑动设置于所述收缆底座上的线材收放装置、收放缆控制器、以及设置于所述收缆底座上的压力检测组件;所述线材收放装置在滑动的情况下,对所述压力检测组件形成挤压;所述线材收放装置用于对所述牵引轮传输的所述牵引绳进行卷收;所述收放缆控制器用于根据所述压力检测组件检测的挤压力、所述牵引力检测单元检测的牵引力,调整所述线材收放装置对所述牵引绳的收卷速度;
其中,所述挤压力的变化与所述收卷速度的变化呈负相关,以使得所述挤压力维持在预设压力参数;在所述牵引力超过预设牵引高阈值的情况下,使所述收卷速度降低,直至所述牵引力降低至预设稳定力值,所述预设稳定力值低于或等于所述预设牵引高阈值。
根据本申请的第二方面实施例的电缆牵引敷设控制方法,应用于第一方面实施例的电缆智能牵引系统,所述电缆牵引敷设控制方法包括:
获取压力检测组件采集的挤压力;
根据预设压力参数和所述挤压力,调整所述收放线缆机构对牵引绳的收卷速度,以使得所述挤压力维持在预设压力参数;其中,所述挤压力的变化与所述收卷速度的变化呈负相关;
响应于牵引过载指令,控制所述收放线缆机构降低对所述牵引绳的收卷速度,直至所述牵引力检测单元检测的牵引力降低至预设稳定力值,所述预设稳定力值低于或等于预设牵引高阈值;
其中,所述牵引过载指令由所述牵引控制系统在所述牵引力检测单元检测的牵引力高于所述预设牵引高阈值的情况下生成。
本申请实施例的电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法,线缆牵引机可电动牵引牵引绳并实时检测牵引力。当牵引力超过预设牵引高阈值时,可控制收放线缆机构降低收卷速度,使牵引轮缠绕的牵引绳适度松弛,让牵引力逐步恢复稳定。同时,收放线缆机构根据压力检测组件反馈的挤压力数据,自动调节收卷速度,确保挤压力维持在预设参数范围内。本申请实施例创新结合挤压力与牵引力,综合调控收放线缆机构的收卷速度,通过智能化控制方式,保障电缆智能牵引系统在牵引和收卷牵引绳时始终处于合理工作区间,实现钢丝绳等牵引绳的自动牵引与收卷,进而完成与牵引绳相连电缆的自动化牵引作业,提升电缆敷设施工的智能化与安全性。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本申请实施例提供的线缆牵引机的俯视图;
图2为本申请实施例提供的线缆牵引机的主视图;
图3为本申请实施例提供的线材收放系统的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的线材收放系统的局部结构示意图;
图5为本申请实施例提供的线材收放轮的结构示意图;
图6为本申请实施例提供的收放驱动件、第一传动轮和第二传动轮的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的排线装置的结构示意图;
图8为图7中A处的放大图;
图9为本申请实施例提供的电缆智能牵引系统的使用示意图;
图10为本申请实施例提供的线缆牵引机与线缆收放机构配合使用的示意图;
图11为本申请实施例提供的电缆牵引敷设控制方法的流程图。
附图标记:
牵引绳1000;
线缆牵引机2000;牵引控制系统2210;牵引驱动系统2220;牵引底座2221;伺服电机2222;减速箱2223;输出轴2224;吊装结构2225;牵引轮2226;
收缆底座3100;导轨3110;线材收放装置3200;安装座3210;滑块3211;驱动件安装座3212;线材收放轮3220;第一连接部3221;收放驱动件3230;第一传动轮3241;第二传动轮3242;第二连接部3243;排线装置3300;支撑支架3310;导线机构3320;安装架3321;第一导向组件3322;第一导向件33221;第二导向组件3323;第二导向件33231;螺母3324;驱动机构3330;导向轴3331;驱动件33321;丝杆33322;行程开关3340;收放缆控制器3600;
弹性缓冲器3400;
压力传感器3500。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中,如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下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,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,以下所描述的实施例是本申请一部分实施例,并非全部实施例。
参见图1至图10所示,本申请一个实施例提供的电缆智能牵引系统,该电缆智能牵引系统包括:
线缆牵引机2000,包括牵引控制系统2210、牵引驱动系统2220和牵引轮2226,牵引控制系统2210用于控制牵引驱动系统2220以驱动牵引轮2226对牵引绳1000进行牵引,其中,线缆在牵引轮2226上至少缠绕一圈;牵引控制系统2210内置有牵引力检测单元,牵引力检测单元用于检测线缆牵引机2000牵引线缆的牵引力;牵引绳1000与待牵引的电缆的端部连接;
收放线缆机构,包括收缆底座3100、收放缆控制器3600、滑动设置于收缆底座3100上的线材收放装置3200、以及设置于收缆底座3100上的压力检测组件;线材收放装置3200在滑动的情况下,对压力检测组件形成挤压;线材收放装置3200用于对牵引轮2226传输的牵引绳1000进行卷收;收放缆控制器3600用于根据压力检测组件检测的挤压力、牵引力检测单元检测的牵引力,调整线材收放装置3200对牵引绳1000的收卷速度;
其中,挤压力的变化与收卷速度的变化呈负相关,以使得挤压力维持在预设压力参数;在牵引力超过预设牵引高阈值的情况下,使收卷速度降低,直至牵引力降低至预设稳定力值,预设稳定力值低于或等于预设牵引高阈值。
本申请实施例中,线缆牵引机2000可电动牵引牵引绳1000并实时检测牵引力。当牵引力超过预设牵引高阈值时,可控制收放线缆机构降低收卷速度,使牵引轮2226缠绕的牵引绳1000适度松弛,让牵引力逐步恢复稳定。同时,收放线缆机构根据压力检测组件反馈的挤压力数据,自动调节收卷速度,确保挤压力维持在预设参数范围内。本申请实施例创新结合挤压力与牵引力,综合调控收放线缆机构的收卷速度,通过智能化控制方式,保障电缆智能牵引系统在牵引和收卷牵引绳1000时始终处于合理工作区间,实现钢丝绳等牵引绳1000的自动牵引与收卷,进而完成与牵引绳1000相连电缆的自动化牵引作业,提升电缆敷设施工的智能化与安全性。
上述牵引绳1000可以是钢丝绳也可以是其他材质的具备牵引电缆能力的线缆。
上述牵引绳1000连接到待牵引电缆的端部后,便可以通过牵引控制系统2210完成对牵引绳1000的牵引,进而完成对电缆的牵引。
上述预设稳定力值可以理解为线缆牵引机2000较为稳定牵引力,以该稳定牵引力输出时,可以使线缆牵引机2000保持高效率、稳定且长时间输出的状态。
上述预设牵引高阈值可以理解为线缆牵引机2000输出的容许上限力值,超过该阈值,会使得线缆牵引机2000出现过载等情况,进而造成设备损伤、甚至是安全事故。可以理解的是,可以对应设置预设牵引低阈值,在线缆牵引机2000输出力控制在预设牵引低阈值和预设牵引高阈值之间时,线缆牵引机2000可以保持在一个较为理想的状态,而预设牵引高阈值可以理解为预设牵引低阈值和预设牵引高阈值所约束范围中的最佳位置,可以使得线缆牵引机2000保持在一个最为或更为理想状态。
上述牵引驱动系统2220具备输出轴2224,输出轴2224可以绕自身轴向转动,通过将牵引轮2226套设在输出轴2224上,从而可以实现对牵引轮2226转动控制。在实际工作中,通过让钢丝绳等牵引绳1000在牵引轮2226上缠绕至少一圈,通常为3至4圈,从而可以使得牵引轮2226具备对钢丝绳的牵引能力,进而实现对钢丝绳的牵引。
上述牵引轮2226可以使用铰轮。
上述牵引控制系统2210可以设置为牵引控制箱,牵引控制箱内可以设置供电单元、驱动控制模块、通信模块,使用供电单元可以完成对牵引驱动系统2220的供电,使用驱动控制模块可以实现对驱动轮的转速控制,使用通信模块可以与收放缆控制器3600完成通信连接,以便实现联合控制。
上述牵引控制器2210还可以获取牵引驱动系统2220的运行电流,并且在运行电流超过电流高门限值时,发出过载报警。
上述牵引控制器2210还可以在检测到的牵引力超过牵引力过载报警门限值时发出报警。牵引力过载报警门限值大于预设牵引高阈值。
上述牵引控制器2210上还设置有操作面板,通过操作面板可以人工调整牵引驱动系统2220的工作方式,例如改变牵引方向、牵引模式等等。
上述牵引控制器2210还可以将采集的运行数据存储到存储单元中,以便后续运维、追溯等需求使用。
上述牵引控制系统2210在启动后可以以预设的设定转速控制输出轴2224转动,在牵引力增大的情况下,通过控制线材收放装置3200降低收卷速度便可以达到降低牵引力的效果。
上述线缆牵引机2000在确定牵引力超过预设牵引高阈值时,可以降低收放线缆机构的收卷速度,而收卷速度降低会使得缠绕在驱动轮上的钢丝绳等牵引绳1000可以得到一定量的放松,使得线缆牵引机2000的牵引力降低,直至牵引力降低至预设稳定力值,即可停止根据牵引力降低收卷速度策略。
上述牵引力检测单元可以设置为电流检测单元,通过检测牵引驱动系统2220内伺服电机2222的驱动电流来推导出牵引力,可以理解的是,伺服电机2222的驱动电流与牵引力之间存在正相关关系。
上述牵引力检测单元也可以设置为其余可以直接实现对牵引轮2226或驱动牵引轮2226转动的输出轴2224的扭矩直接进行检测的传感器,通过直接检测的方式确定牵引力。
上述线材收放装置3200可以采用轮式卷收结构,以实现对电缆的卷收。
上述线材收放装置3200可以沿收缆底座3100滑动,滑动方向与电缆牵引方向平行。
上述收缆底座3100上设置有压力检测组件,在线材收放装置3200因为牵引绳1000的作用力朝向线缆牵引机2000滑动时,可以检测到线材收放装置3200对压力检测组件的挤压力。
具体的,在收放线缆机构正常工作时,需要让收放线缆机构与线缆牵引机2000之间的牵引绳1000保持在一个既不松弛又不过于紧绷的状态,又因为牵引绳1000的作用力的存在,使得线材收放装置3200会对压力检测组件造成挤压,从而可以理解为,需要让挤压力维持在预设压力参数。即,在挤压力增大的情况下,可以理解为收放线缆机构与线缆牵引机2000之间的牵引绳1000拉力过大,需要降低拉力,此时可以通过控制收放线缆机构降低收卷速度来降低拉力,在拉力降低时,挤压力便会同步降低;在挤压力降低的情况下,可以理解为收放线缆机构与线缆牵引机2000之间的牵引绳1000拉力过小,需要增加拉力,此时可以通过控制收放线缆机构增加收卷速度来提升拉力,在拉力提升时,挤压力便会同步提升。
上述预设压力参数可以理解为挤压力范围,也可以理解为一个挤压力阈值。
上述压力检测组件可以包括设置于收缆底座3100上的弹性缓冲器3400以及设置于线材收放装置3200上正对弹性缓冲器3400的压力传感器3500,线材收放装置3200在牵引绳1000的牵引下便会带动压力传感器3500同步运动,使得压力传感器3500与弹性缓冲器3400抵接并挤压,从而可以检测得到挤压力。
上述压力检测组件可以包括设置于收缆底座3100上的压力传感器3500以及设置于线材收放装置3200上正对压力传感器3500的弹性缓冲器3400,线材收放装置3200在牵引绳1000的牵引下便会带动弹性缓冲器3400同步运动,使得压力传感器3500与弹性缓冲器3400抵接并挤压,从而可以检测得到挤压力。
上述收放缆控制器3600可以设置为收缆控制箱,收缆控制箱内可以设置供电单元、驱动控制模块、通信模块,使用供电单元可以完成对线材收放装置3200的供电,使用驱动控制模块可以实现对线材收放装置3200的收卷控制,使用通信模块可以与牵引控制器完成通信连接,以便实现联合控制。
上述收放缆控制器3600还可以连接显示单元,通过显示单元可以查看收放线缆机构的工作状态。
在一些实施方式中,牵引绳1000在牵引轮2226上缠绕三至四圈。
本实施方式中,采用在牵引轮2226上缠绕三至四圈,可以实现对牵引绳1000的有效牵引的同时,也可以降低牵引绳1000出现层叠的概率,提高了牵引的稳定性。
在一些实施方式中,参考图1、图2,牵引驱动系统2220,包括:
牵引底座2221;
伺服电机2222,设置于牵引底座2221上;
减速箱2223,输入端与伺服电机2222传动连接;
输出轴2224,与减速箱2223的输出端传动连接;牵引轮2226套设在输出轴2224上。
本实施方式中,采用伺服电机2222与减速箱2223组合的方式完成对输出轴2224的驱动控制,既可以提供足够的驱动力也可以实现对输出轴2224转速的有效控制。
在一些实施方式中,牵引轮2226设置为铰轮,铰轮设置于输出轴2224上,并与输出轴2224同轴设置,用于对牵引绳1000进行牵引。
本实施方式中,使用铰轮即可以以低成本实现对牵引绳1000的牵引。
在一些实施方式中,参考图1、图2,牵引底座2221上还设置有吊装结构2225。
本实施方式中,通过在牵引底座2221上设置有吊装结构2225,可以便于对线缆牵引机2000的吊装。
在一些实施方式中,线材收放装置3200包括可移动地设置于收缆底座3100上的安装座3210、设置于安装座3210上的线材收放轮3220、以及用于驱动线材收放轮3220转动的收放驱动件3230。
上述安装座3210设置于收缆底座3100上,并可以前后移动;线材收放轮3220用于供牵引绳1000卷绕;收放驱动件3230用于驱动线材收放轮3220转动,从而达到收放线的目的。
其中,收缆底座3100上设置有沿前后方向延伸的导轨3110,安装座3210上设置有滑动连接于导轨3110上的滑块3211。如此,可以使得安装座3210沿前后方向滑动,并且,在导轨3110的导向作用下,安装座3210的移动路径更加准确。
进一步地,安装座3210上设置有驱动件安装座3212,收放驱动件3230设置于驱动件安装座3212上,其中,收放驱动件3230为电机,电机连接着第一传动轮3241,第一传动轮3241与第二传动轮3242连接,第二传动轮3242连接有第二连接部3243,线材收放轮3220可转动地设置于安装座3210上,且线材收放轮3220设置有与第二连接部3243连接的第一连接部3221。当收放驱动件3230启动时,可以通过第一传动轮3241和第二传动轮3242带动线材收放轮3220正转或者反转。
其中,第一传动轮3241和第二传动轮3242均为齿轮。
在一些实施方式中,收放线缆机构,还包括:
排线装置3300,设置于线材收放装置3200的前方,排线装置3300包括支撑支架3310、可移动地设置于支撑支架3310上的导线机构3320、以及用于驱动导线机构3320沿预设路径往返移动的驱动机构3330,预设路径平行于线材收放轮3220的旋转轴。
需要说明的是,排线装置3300可以和线材收放装置3200一同设置于收缆底座3100上。
上述驱动机构3330可以驱动导线机构3320沿第一方向移动,也可以驱动导线机构3320沿与第一方向相反的第二方向移动,并且,第一方向和第二方向均平行于线材收放轮3220的旋转轴。如此,在驱动机构3330的驱动作用下,可以使得导线机构3320沿预设路径往返移动;导线机构3320能够在线材收卷或者展放的过程中对牵引绳1000起到导向、限位的作用,防止牵引绳1000脱离;并且,在线材收放装置3200转动收线的过程中,驱动机构3330可以驱动导线机构3320沿第一方向或者第二方向移动,以使牵引绳1000较为均匀地排布在线材收放装置3200上,避免牵引绳1000堆积在一起。
结合图3与图4,在一些实施方式中,收缆底座3100上设置有弹性缓冲器3400,安装座3210上设置有压力传感器3500,弹性缓冲器3400位于压力传感器3500的前方并位于压力传感器3500的移动路径上;压力传感器3500和收放驱动件3230均与收放缆控制器3600电性连接。
可以理解的是,弹性缓冲器3400固定在收缆底座3100上,压力传感器3500固定在安装座3210的前侧,并且,当安装座3210往前移动时,压力传感器3500会与弹性缓冲器3400挤压。当压力传感器3500与弹性缓冲器3400挤压后,收放缆控制器3600会收到来自压力传感器3500的信号,从而控制收放驱动件3230,调整线材收放轮3220的转动速度。
需要说明的是,弹性缓冲器3400自身具备弹力,当压力传感器3500与弹性缓冲器3400挤压且压力传感器3500失去外部的作用力后,弹性缓冲器3400能够将压力传感器3500弹开。
具体地,弹性缓冲器3400包括弹簧和设置在弹簧的端部的缓冲头,缓冲头位于弹簧靠近压力传感器3500的一侧,弹簧远离缓冲头的一端被限位固定,当压力传感器3500会与缓冲头挤压且压力传感器3500失去外部的作用力后,弹簧能够将压力传感器3500弹开。
在另一个实施例中,收缆底座3100上设置有压力传感器3500,安装座3210上设置有弹性缓冲器3400,压力传感器3500位于弹性缓冲器3400的前方并位于弹性缓冲器3400的移动路径上,压力传感器3500和收放驱动件3230均与收放缆控制器3600电性连接。
在一些实施例中,参考图7、图8,导线机构3320包括可移动地设置于支撑支架3310上的安装架3321、设置于安装架3321上的第一导向组件3322、以及设置于安装架3321上的第二导向组件3323,第一导向组件3322包括沿水平方向间隔设置的两个第一导向件33221,第二导向组件3323包括沿竖直方向间隔设置的两个第二导向件33231,两个第一导向件33221之间的第一空间与两个第二导向件33231之间的第二空间相对设置;其中,两个第一导向件33221的间隔方向平行于线材收放轮3220的旋转轴。
具体地,两个第一导向件33221沿水平方向间隔设置,两个第一导向件33221之间形成有第一空间,两个第二导向件33231沿竖直方向间隔设置,两个第二导向件33231之间形成有第二空间,并且,第一空间和第二空间相对设置。如此,牵引绳1000可以同时穿过第一空间和第二空间,并且,在线材收卷或者展放的过程中,各第一导向件33221和第二导向件33231还能够对线材起到导向、限位的作用,可以防止线材脱离导线机构3320。
需要说明的是,排线装置3300位于线材收放装置3200的前方,第二导向组件3323可以设置在第一导向组件3322远离线材收放装置3200的一侧,也可以设置在靠近线材收放装置3200的一侧,只需要保证两个第一导向件33221之间的第一空间与两个第二导向件33231之间的第二空间相对即可。
在一些实施例中,两个第一导向件33221均可转动地设置于支撑支架3310上,且两个第一导向件33221的旋转轴垂直于水平面。
可以理解的是,当牵引绳1000穿设在两个第一导向件33221之间的第一空间后,随着导线机构3320沿预设路径的移动,牵引绳1000会与其中一个第一导向件33221接触,而使得两个第一导向件33221均转动设置于支撑支架3310上,可以保持牵引绳1000与第一导向件33221之间的摩擦为滚动摩擦,可以降低牵引绳1000和第一导向件33221被磨损的风险。
其中,第一导向件33221为轴承、滚轮或者滚轴。
具体到本实施例中,第一导向件33221为轴承,轴承可以通过销钉转动连接在安装架3321上。
进一步地,在两个第二导向件33231中:位于下方的第二导向件33231可转动地设置于支撑支架3310上,且其旋转轴平行于线材收放轮3220的旋转轴。
可以理解的是,当牵引绳1000穿设在两个第二导向件33231之间的第二空间后,在重力作用下,牵引绳1000大部分时间与下方的第二导向件33231接触,而使得下方的第二导向件33231转动设置于支撑支架3310上,可以保持牵引绳1000与下方的第二导向件33231之间的摩擦为滚动摩擦,可以降低牵引绳1000和下方的第二导向件33231被磨损的风险。
其中,在两个第二导向件33231中:位于下方的第二导向件33231为轴承、滚轮或者滚轴。
具体到本实施例中,在两个第二导向件33231中:位于下方的第二导向件33231为轴承,轴承可以通过销钉转动连接在安装架3321上。而在两个第二导向件33231中:位于上方的第二导向件33231可以是销钉,也可以是轴承、滚轮或者滚轴。
结合图7与图8,在一些实施方式中,驱动机构3330包括驱动组件和导向轴3331,导向轴3331的长度方向与预设路径平行,导线机构3320可移动地设置于导向轴3331上,驱动组件与导线机构3320驱动连接。
可以理解的是,驱动组件用于驱动导线机构3320沿着导向轴3331移动,从而使得导线机构3320沿预设路径移动,而导向轴3331可以对导线机构3320起到导向作用,提高导线机构3320移动路径的准确性。
具体地,安装架3321设有导孔,导向轴3331穿设于导孔中,从而使得安装架3321与导向轴3331导向配合。
其中,驱动组件包括驱动件33321、以及与驱动件33321驱动连接的丝杆33322,驱动件33321用于驱动丝杆33322转动,丝杆33322与导向轴3331并列且间隔设置,导线机构3320上固定连接有螺母3324,螺母3324套设于丝杆33322外。当驱动件33321驱动丝杆33322转动时,可以带动螺母3324沿着丝杆33322移动,从而实现导线机构3320沿预设路径移动。
其中,驱动件33321为电机,电机可以正转和反转,从而使得丝杆33322正转和反转,从而使得导线机构3320沿第一方向或者第二方向移动。
结合图7与图8,在一些实施方式中,支撑支架3310上设置有行程开关3340,行程开关3340与导线机构3320相对设置,行程开关3340位于导线机构3320的移动路径上,行程开关3340和驱动机构3330均与收放缆控制器3600电性连接。
可以理解的是,行程开关3340用于限定导线机构3320的其中一个极限位置,例如本实施例中的右极限位置,当导线机构3320移动至右极限位置而与行程开关3340相接触时,收放缆控制器3600可以控制驱动机构3330反向,从而使得导线机构3320反向移动;当导线机构3320移动至左极限位置时,收放缆控制器3600可以再控制驱动机构3330进一步反向,从而使得导线机构3320进一步反向移动。
需要说明的是,在行程开关3340的作用下,可以对导线机构3320的右极限位置进行定位,即,可以确定导线机构3320的右极限位置为初始位置,而导线机构3320的左极限位置可以通过收放缆控制器3600设定的行程参数进行确认。如此,在行程开关3340和收放缆控制器3600的共同作用下,可以确认导线机构3320的左极限位置和右极限位置。
参见图7所示,图7是本申请一个实施例提供的电缆牵引敷设控制方法的流程图,该电缆牵引敷设控制方法用于控制上述的电缆智能牵引系统,包括步骤S100至步骤S300;
S100,获取压力检测组件采集的挤压力;
S200,根据预设压力参数和挤压力,调整收放线缆机构对牵引绳1000的收卷速度,以使得挤压力维持在预设压力参数;其中,挤压力的变化与收卷速度的变化呈负相关;
S300,响应于牵引过载指令,控制收放线缆机构降低对牵引绳1000的收卷速度,直至牵引力检测单元检测的牵引力降低至预设稳定力值,预设稳定力值低于或等于预设牵引高阈值;
其中,牵引过载指令由牵引控制系统2210在牵引力检测单元检测的牵引力高于预设牵引高阈值的情况下生成。
本申请实施例中的电缆牵引敷设控制方法,可以应用于收放线缆机构的收放缆控制器3600。
本申请实施例中的电缆牵引敷设控制方法基于上述的电缆智能牵引系统实现,电缆智能牵引系统在上述已经做了详细描述,此处不再进行赘述。
上述预设压力参数可以理解为一个挤压力约束范围,在该范围内,可以使得收放缆机构与线缆牵引机2000之间的牵引绳1000的拉力不会过大也不会过小,从而降低因为拉力对收卷牵引绳1000的影响。
上述挤压力的变化与收卷速度的变化呈负相关,可以理解为,在低于挤压力约束范围的情况下,收放缆机构与线缆牵引机2000之间的牵引绳1000的拉力过小,需要及时提高收卷速度,以提高拉力,且低于挤压力约束范围越多,需要提高的收卷速度越多;在高于挤压力约束范围的情况下,收放缆机构与线缆牵引机2000之间的牵引绳1000的拉力过大,需要及时降低收卷速度,以降低拉力,且高于挤压力约束范围越多,需要降低的收卷速度越多。
上述牵引过载指令由牵引控制系统2210生成,牵引控制系统2210中牵引力检测单元检测的牵引力高于预设牵引高阈值时,可以说明出现牵引力已经超过了线缆牵引机2000的驱动能力,此时,需要降低牵引力,进而会生成牵引过载指令并传输到收放线缆机构,使得收放线缆机构在接收到该指令后,可以及时降低收卷速度使得牵引力降低,直至降低至预设稳定力值。
在一些实施方式中,电缆牵引敷设控制方法,还包括:
获取牵引力检测单元检测的牵引力;
在牵引力低于预设牵引低阈值的情况下,控制牵引驱动系统2220增加对牵引轮2226的牵引速度,直至牵引力检测单元检测的牵引力升高至预设稳定力值,预设稳定力值高于或等于预设牵引低阈值。
本实施方式中,考虑到尽可能提高线缆牵引机2000的牵引效率,会让线缆牵引机2000尽可能工作在预设牵引低阈值和预设牵引高阈值之间,避免长时间低输出功率工作。
上述控制线缆牵引机2000提速可以理解为调整预设的设定转速,即,在上述环境下完成提速后,不会在牵引力恢复至预设稳定力值后直接降速。
在一些实施方式中,预设压力参数包括挤压力容许范围;
根据预设压力参数和挤压力,调整收放线缆机构对牵引绳1000的收卷速度,包括:
在挤压力高于挤压力容许范围的上门限的情况下,控制收放线缆机构降低对牵引绳1000的收卷速度,直至挤压力低于挤压力容许范围的上门限;
在挤压力低于挤压力容许范围的下门限的情况下,控制收放线缆机构增加对牵引绳1000的收卷速度,直至挤压力高于挤压力容许范围的下门限。
本实施方式中,将预设压力参数定义为挤压力容许范围,进而可以在超过挤压力容许范围的上门限时,及时降速,低于挤压力容许范围的下门限时,及时增速,便可以将挤压力控制在合适的范围,保证收放缆机构与线缆牵引机2000之间牵引绳1000的拉力处于合适范围。
上述在降低收卷速度和提高收卷速度时,可以增设一个收卷预设速度,收卷预设速度位于挤压力容许范围中间区段,进而可以降低调整收卷速度的频次。
以上,仅为本申请的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电缆智能牵引系统,其特征在于,包括:
线缆牵引机,包括牵引控制系统、牵引驱动系统和牵引轮,所述牵引控制系统用于控制所述牵引驱动系统以驱动所述牵引轮对牵引绳进行牵引,其中,所述线缆在所述牵引轮上至少缠绕一圈;所述牵引控制系统内置有牵引力检测单元,所述牵引力检测单元用于检测所述线缆牵引机牵引线缆的牵引力;所述牵引绳与待牵引的电缆的端部连接;
收放线缆机构,包括收缆底座、滑动设置于所述收缆底座上的线材收放装置、收放缆控制器、以及设置于所述收缆底座上的压力检测组件;所述线材收放装置在滑动的情况下,对所述压力检测组件形成挤压;所述线材收放装置用于对所述牵引轮传输的所述牵引绳进行卷收;所述收放缆控制器用于根据所述压力检测组件检测的挤压力、所述牵引力检测单元检测的牵引力,调整所述线材收放装置对所述牵引绳的收卷速度;
其中,所述挤压力的变化与所述收卷速度的变化呈负相关,以使得所述挤压力维持在预设压力参数;在所述牵引力超过预设牵引高阈值的情况下,使所述收卷速度降低,直至所述牵引力降低至预设稳定力值,所述预设稳定力值低于或等于所述预设牵引高阈值。
2.根据权利要求1所述的电缆智能牵引系统,其特征在于,所述牵引绳在所述牵引轮上缠绕三至四圈。
3.根据权利要求2所述的电缆智能牵引系统,其特征在于,所述牵引驱动系统,包括:
牵引底座;
伺服电机,设置于所述牵引底座上;
减速箱,输入端与所述伺服电机传动连接;
输出轴,与所述减速箱的输出端传动连接;所述牵引轮套设在输出轴上。
4.根据权利要求3所述的电缆智能牵引系统,其特征在于,所述牵引轮设置为铰轮,所述铰轮设置于所述输出轴上,并与所述输出轴同轴设置,用于对所述牵引绳进行牵引。
5.根据权利要求3所述的电缆智能牵引系统,其特征在于,所述牵引底座上还设置有吊装结构。
6.根据权利要求1所述的电缆智能牵引系统,其特征在于,所述线材收放装置包括可移动地设置于所述收缆底座上的安装座、设置于所述安装座上的线材收放轮、以及用于驱动所述线材收放轮转动的收放驱动件。
7.根据权利要求6所述的电缆智能牵引系统,其特征在于,所述收放线缆机构,还包括:
排线装置,设置于所述线材收放装置的前方,所述排线装置包括支撑支架、可移动地设置于所述支撑支架上的导线机构、以及用于驱动所述导线机构沿预设路径往返移动的驱动机构,所述预设路径平行于所述线材收放轮的旋转轴。
8.一种电缆牵引敷设控制方法,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一所述的电缆智能牵引系统,所述电缆牵引敷设控制方法包括:
获取压力检测组件采集的挤压力;
根据预设压力参数和所述挤压力,调整所述收放线缆机构对牵引绳的收卷速度,以使得所述挤压力维持在预设压力参数;其中,所述挤压力的变化与所述收卷速度的变化呈负相关;
响应于牵引过载指令,控制所述收放线缆机构降低对所述牵引绳的收卷速度,直至所述牵引力检测单元检测的牵引力降低至预设稳定力值,所述预设稳定力值低于或等于预设牵引高阈值;
其中,所述牵引过载指令由所述牵引控制系统在所述牵引力检测单元检测的牵引力高于所述预设牵引高阈值的情况下生成。
9.根据权利要求8所述的电缆牵引敷设控制方法,其特征在于,所述电缆牵引敷设控制方法,还包括:
获取所述牵引力检测单元检测的牵引力;
在所述牵引力低于预设牵引低阈值的情况下,控制所述牵引驱动系统增加对牵引轮的牵引速度,直至所述牵引力检测单元检测的牵引力升高至所述预设稳定力值,所述预设稳定力值高于或等于所述预设牵引低阈值。
10.根据权利要求8所述的电缆牵引敷设控制方法,其特征在于,所述预设压力参数包括挤压力容许范围;
所述根据预设压力参数和所述挤压力,调整所述收放线缆机构对牵引绳的收卷速度,包括:
在所述挤压力高于所述挤压力容许范围的上门限的情况下,控制所述收放线缆机构降低对所述牵引绳的收卷速度,直至所述挤压力低于所述挤压力容许范围的上门限;
在所述挤压力低于所述挤压力容许范围的下门限的情况下,控制所述收放线缆机构增加对所述牵引绳的收卷速度,直至所述挤压力高于所述挤压力容许范围的下门限。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202511191201.9A CN120756943A (zh) | 2025-08-25 | 2025-08-25 | 一种电缆智能牵引系统及电缆牵引敷设控制方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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2025
- 2025-08-25 CN CN202511191201.9A patent/CN120756943A/zh active Pending
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