CN212217762U - 一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，包括依次设置的自动储带装置、自动焊接装置和钢铝带自动上盘放线装置；所述自动储带装置包括储带机和储带机控制系统；所述自动焊接装置包括焊接平台、带尾夹取装置、钢铝带剪切装置、带尾除膜装置、带头夹取装置、带头定位装置、带头除膜装置、钢铝带焊接装置、焊接强度测试装置和触屏控制系统；所述钢铝带自动上盘放线装置包括自动卸除钢铝带内圈装置、自动上盘装置、自动紧固和松弛装置以及自动换向控制装置。本实用新型能够实现钢铝带换盘采用机械自动操作，不需要人工搬运，极大降低了人工劳动强度和安全隐患的效果。

Description

一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备

技术领域

本实用新型涉及光缆生产制造的技术领域，尤其是涉及一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备。

背景技术

在光纤光缆制造业，光缆护套工序生产过程中，钢铝带接续包括储带、纵包接续、上盘等，均是人工操作。另外钢铝带长度一般为3km/盘，在高速生产时，钢铝带接续次数明显增多。由于在钢铝带接续操作持续时间较长，这个过程需要降速操作，极大地影响了生产效率。虽然部分生产厂家采用50km或100km的大盘钢带，但是大盘钢带虽然有效地减少了接带次数，但是钢铝带只能使用宽度较小的规格，在钢铝带宽度较大时，放带容易刮伤钢带边缘，纵包后会形成荷叶边，同时存在断带风险，影响光缆质量，增加生产成本。人工接续钢铝带时，对钢铝带重叠宽度，点焊电流强度等完全依赖工人的经验，还存在将钢铝带尾带储进储带箱，焊接钢铝带强度不稳定，钢铝带划伤操作员等风险。不锈钢带接续时，虽然有自动焊接装置，但是它也需要人工进行剪切对齐等操作，不能完全实现智能自动化操作。另外，钢铝带上盘时依靠人工搬运，特别是在生产光缆线径较大时，钢铝带单盘重量达到100kg以上，需要多人配合才能完成上盘，既增加了劳动强度，还存在受伤风险。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种实现钢铝带储带、焊接、换盘操作的智能化、自动化的方法，整个操作过程不需要人工干预，由机械操作自动完成。具有操作时间短，焊接强度稳定，整个过程不需要降速的优点，极大地提高生产效率，同时降低了人工成本。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其特征在于：包括依次设置的自动储带装置、自动焊接装置、钢铝带自动上盘放线装置；所述自动储带装置包括储带机和储带机控制系统；所述自动焊接装置包括焊接平台、带尾夹取装置、钢铝带剪切装置、带尾除膜装置、带头夹取装置、带头定位装置、带头除膜装置、钢铝带焊接装置、焊接强度测试装置和触屏控制系统；所述钢铝带自动上盘放线装置包括自动卸除钢铝带内圈装置、自动上盘装置、自动紧固和松弛装置以及自动换向控制装置。

通过采用上述技术方案，钢铝带相经过钢铝带自动上盘放线装置的调整后，在储带机的带动下，钢铝带进入到焊接平台，带头夹取装置对钢铝带进行夹紧输送，先进入到钢铝带剪切装置对钢铝带的带头进行剪切，切口呈45°角，然后进入到除膜装置进行除膜处理，最后通过钢铝带焊接装置进行焊接，焊接完成后，启动焊带强度测试装置对钢铝带进行强度，检测完成后，进行正常生产，可实现在光缆护套生产过程中的纵包钢铝带自动接续操作。避免了人工干预造成的不稳定性，提高了生产效率，降低人工劳动强度，节约生产成本。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述储带机包括储带箱、主动储带轮、被动储带轮、储带压紧装置、储带电机、送带牵引；所述储带箱的一侧安装所述储带电机，所述储带电机的输出端与所述主动储带轮相连接，所述主动储带轮的一侧为所述被动储带轮，所述被动储带轮的下方为所述储带压紧装置，所述储带压紧装置的输出端与所述被动储带轮相连接，所述送带牵引位于所述储带箱的远离所述自动焊接装置的一侧。

通过采用上述技术方案，在储带电机的带动下，主动储带轮高速转动，将钢铝带输送至储带箱的内部进行存储，在储带压紧装置的带动下，调整被动储带轮与主动储带轮之间的间距，便于调整钢铝带的松紧度，实现夹紧钢铝带的效果。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述带尾夹取装置安装在焊接平台的上方，所述带尾夹取装置的一侧为所述带尾除膜装置，所述带尾除膜装置的一端为所述钢铝带焊接装置，另一端与所述带头夹取装置相连接，所述带尾除膜装置远离所述带尾夹取装置的一侧为所述带头定位装置，所述钢铝带剪切装置位于所述带头夹取装置和带尾夹取装置之间，所述钢铝带剪切装置与所述带尾夹取装置之间为所述带头除膜装置，所述焊接强度测试装置分别安装在带尾夹取装置和带头定位装置的侧面，所述触屏控制系统位于所述焊接平台的一侧。

通过采用上述技术方案，带头夹取装置对钢铝带进行夹紧，然后将钢铝带输送至钢铝带剪切装置进行剪切后，继续向前输送，并经过带头除膜装置和带尾除膜装置除膜后，输送至钢铝带焊接装置进行焊接，完成焊接后通过带头夹紧装置和带尾夹紧装置进行拉力强度检测，检测结束后进行正常生产。本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自动上盘装置包括水平移丝杆轨道装置、钢铝带夹持装置和竖直丝杆升降装置，所述竖直丝杆升降装置滑动安装在所述水平移丝杆轨道装置的上方，所述钢铝带夹持装置滑动安装在所述竖直丝杆升降装置的一侧。

通过采用上述技术方案，在水平移动丝杆轨道装置的带动下、竖直丝杆升降装置与钢铝带夹持装置进行位置调整，调整完成后，在竖直丝杆升降装置的带动下，带动钢铝带夹持装置上下运动，从而调整钢铝带夹持装置的高度，钢铝带夹持装置对钢铝带进行夹持，并进行输送，确保了钢铝带盘的上料效率，节省人力、降低劳动强度。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述自动紧固和松弛装置位于所述钢铝带夹持装置的一侧，所述钢铝带内圈卸除装置位于所述钢铝带夹持装置的中部。

通过采用上述技术方案，自动紧固和松弛装置便于控制钢铝带的松紧程度，钢铝带内圈卸除装置能够及时将钢铝带的内圈去除，提高生产效率。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1、本实用新型能够实现钢铝带换盘采用机械自动操作，不需要人工搬运，极大降低了人工劳动强度和安全隐患。

2、本实用新型能够实现钢铝带自动储带，储带长度可以设定，避免了人工操作失误造成将钢铝带尾储进储带箱的问题，降低生产过程中断带风险。

3、本实用新型能够实现在高速情况下钢铝带的焊接操作，整个焊接过程需要时间较短，不需要生产线降速，提高生产效率。

4、本实用新型能够实现保持钢铝带焊带强度的稳定性，同时能测试钢铝带焊接点的焊接强度，避免了因焊接强度不足在生产过程中断带现象。能有效提高生产合格率。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实施例的整体结构示意图。

图2是本实施例中储带机的结构示意图。

图3是本实施例中自动焊接装置的结构示意图。

图4是本实施例中钢铝带自动上盘放线装置的结构示意图。

附图中的标号为：

1、自动储带装置；11、储带机；111、储带箱；112、主动储带轮；113、被动储带轮；114、储带压紧装置；115、储带电机；116、送带牵引；12、储带机控制系统；2、自动焊接装置；21、焊接平台；22、带尾夹取装置；23、钢铝带剪切装置；24、带尾除膜装置；25、带头夹取装置；26、带头定位装置；27、带头除膜装置；28、钢铝带焊接装置；29、触屏控制系统；3、钢铝带自动上盘放线装置；31、自动卸除钢铝带内圈装置；32、自动上盘装置；321、水平移丝杆轨道装置；322、钢铝带夹持装置；323、竖直丝杆升降装置；33、自动紧固和松弛装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1-4，为本实用新型公开的一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其包括自动储带装置1、自动焊接装置2、钢铝带自动上盘放线装置3。自动储带装置1包括储带机11、储带机控制系统12；自动焊接装置2，包括焊接平台21、带尾夹取装置22、钢铝带剪切装置23、带带尾除膜装置24、带头夹取装置25、带头定位装置26、钢铝带焊接装置28、焊带强度测试装置和触屏控制系统29；钢铝带自动上盘放线装置3包括自动卸除钢铝带内圈装置31、自动上盘装置32、自动紧固和松弛装置33、自动换向控制装置。

参照图2，储带机11包括储带箱111、主动储带轮112、被动储带轮113、储带压紧装置114、储带电机115、送带牵引116。储带箱111可自由调节箱体宽度；主动储带轮112通过皮带与储带电机115连接，通过储带电机115带动主动储带轮112高速转动，起到储带作用；被动储带轮113通过储带压紧装置114与主动储带轮112夹紧钢铝带，实现储带目的；储带压紧装置114通过气缸控制被动储带轮113向下移动，实现夹紧钢铝带目的；储带电机115带动主动储带轮112高速转动；送带牵引116通过电机带动，实现将钢铝带送至储带箱111出口。

参照图4，储带机控制系统12，包括储带机启动、停止控制装置，储带启动控制装置，是安装在钢铝带自动上盘放线装置3上的钢铝带位置感应装置，感应装置在感应不到钢铝带时启动储带电机115运行，实现储带目的；储带停止控制装置，是安装在钢铝带自动上盘放线装置3上的钢铝带位置感应装置，感应装置无法感应到钢铝带时，发出信号终止储带电机115运行；储带启动、停止感应装置之间有固定距离，实现控制储带长度的目的。

参照图3，焊接平台21是用于支撑整个焊接系统的平台，其上面应有钢铝带自动焊接所需要的所有装置和支撑平台；带尾夹取装置22安装在焊接平台21上，用来夹取钢铝带带尾的装置，其包括：安装在焊接平台21上的支撑架，在支撑架上安装有丝牙螺杆,由伺服电机驱动丝牙螺杆正反方向转动，同时丝牙螺杆上装有滑块，在丝牙螺杆转动时可以控制滑块左右移动，同时在滑块带有一个由L形夹片组成的夹紧装置，由气缸控制其夹紧和张开，实现夹取钢铝带的目的；同时在丝牙螺杆旁安装有位置感应器，通过PLC程序控制滑块在定点停留固定时间，实现钢铝带能在制定位置停留，实现剪切、除膜和焊接等操作；钢铝带剪切装置23，由一组与生产线中心线呈45°的固定剪切平台和移动切刀组成，可移动切刀由一个气缸控制，实现剪切钢铝带的目的；带尾除膜装置24和带头除膜装置27是安装在焊接平台21的牵引，牵引上装上砂纸皮带，同时牵引上带有气缸，通过调节气缸压力，改变砂纸皮带队钢铝带的摩擦力，其作用是将钢铝带表面的覆膜靠其摩擦力去除。带头夹取装置25，由安装在焊接平台21上的固定支架、可移动滑块和夹紧压片组成，固定支架，安装在焊接平台21上延伸至放带及处制定位置，上面带有丝牙螺杆，由电机控制其正反方向转动；可移动滑块，安装在固定支架丝牙螺杆上，由螺杆正反向转动控制其左右移动；夹紧压片，是一个L形压片，由一个固定压片和移动压片组成，移动压片通过气缸控制，实现夹紧和松开的目的。

带头定位装置26安装在焊接平台21上，其包括：安装在焊接平台21驱动丝牙螺杆正反方向转动，同时丝牙螺杆上装有滑块，在丝牙螺杆转动时可以控制滑块左右移动，同时在滑块带有一个由L形夹片组成的夹紧装置，由气缸控制其夹紧和张开，实现夹取钢铝带的目的；同时在丝牙螺杆旁安装有位置感应器，通过PLC程序控制滑块在定点停留固定时间，实现钢铝带能在制定位置停留，实现剪切、除膜和焊接操作。

钢铝带焊接装置28，由安装在焊接平台21上的三度自由移动平台、焊带支撑平台、绝缘压紧装置、点焊枪组成，三度自由移动平台包括X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构；压紧装置和点焊枪安装在固定平台上；固定平台安装在Y轴驱动机构上，Y轴驱动由电机控制，可以按照设定的点位移动，控制固定平台前后移动；Y轴驱动安装在X轴驱动上，X驱动由气缸控制Y轴驱动左右移动。X驱动安装在Z轴驱动上，Z轴驱动由电机控制X轴驱动上下移动。点焊枪位于绝缘压紧装置中心，且焊头突出于压紧平面；同时在固定平台下方安装有弹簧缓冲装置，弹簧缓冲装置两端安装由电极接通装置，通过两极接通或断开，控制点焊枪释放电流和控制点焊枪伸缩。

焊带强度测试装置，包括头尾带压紧装置和力值传感器组成；当焊带结束后，头尾带压紧装置向两侧移动，中间连接力值传感器可以测量压紧装置之间的力值。

自动焊带控制装置，可以设置钢铝带宽度、焊带密度、焊带排数等参数，同时还通过安装在储带机11电机轮上的编码器信号控制自动焊接装置2的启动。

参照图4，自动上盘装置32，包括水平移丝杆轨道装置321，钢铝带夹持装置322，竖直丝杆升降装置323。水平移丝杆轨道装置321主要包括一个减速电机及平移丝杆传动机构，电机通过升降速来带动滚珠丝杆，丝杆上的滑块通过前后平移来实现装置的位移。钢铝带夹持装置322主要包括导轨滑块、气缸、电磁吸盘夹持板，气缸通过活塞的伸缩来带动夹持板的收缩与张开。竖直丝杆升降装置323主要包括一个减速电机及平移丝杆传动机构，电机通过升降速来带动滚珠丝杆，丝杆上的滑块通过前后平移来实现装置的位移。两个丝杆装置通过水平方向和竖直方向的位移来实现夹持装置的上下左右的移动。采用电机传动与气压驱动，能实现自动抓取，动作快速环保，通过控制电机装置能精确的定位距离，通过控制气缸与电磁吸盘夹取钢铝带。

自动紧固和松弛装置33，是安装在钢铝带支撑杆上的气动控制装置，气动控制装置通过钢铝带位置值感应器控制其张开和收缩，实现钢铝带的紧固和松弛目的。

自动卸除钢铝带内圈装置31，是固定在钢铝带自动上盘放线装置3上的气缸，当钢铝带紧固和松弛装置处于松弛状态时，气缸顶出将钢铝带内圈从钢铝带自动上盘放线装置3上顶出。

自动换向控制装置，是由安装在储带机11主动储带轮112上的编码器控制，当储带机11储带停止时，编码器发出信号，钢铝带自动上盘放线装置3接收到信号开始进行换向操作。

本实施例的具体实施过程为：

当一盘钢铝带剩余指定长度时，位于放带架上能感应钢铝带长度的感应器向储带机控制系统12发出信号，储带机控制系统12上的PLC模块发出指令启动储带电机115，同时储带机11被动压紧气缸启动，推动被动储带轮113下行与主动储带轮112夹紧钢铝带，主动储带轮112高速旋转实现将钢铝带储存在储带箱111内。储带箱111底部带有转动送带功能的皮带，将已经储存在储带箱111内的钢铝带运送至储带箱111出口位置，防止钢铝带堆积在储带箱111入口，阻断剩余钢铝带继续储入。在距离储带启动感应器固定距离处装有另一个感应器，此感应器用于停止储带运转，终止储带。随着放带架上钢铝带长度减少，此感应器无法感应到钢铝带存在时，向储带控制系统发出信号，由系统PLC发出指令，终止储带电机115运转，同时被动压紧气缸停止，压紧导轮上行，达到停止储带的目的。通过不断试验调节两个感应器距离，实现设置储带长度的要求。

当储带电机115停止运转时，安装在储带机11主动储带轮112上的编码器向钢铝带自动上盘放线装置3自动换向装置和自动焊接控制系统发出信号，换向装置接收到信号后发出指令，钢铝带自动上盘放线装置3换向电机开始运转，完成钢铝带钢铝带自动上盘放线装置3开始转动。当钢铝带自动上盘放线装置3转动到指定位置时，安装在钢铝带自动上盘放线装置3底部的限位感应器感应到限位装置，放带架停止转动，钢带钢铝带自动上盘放线装置3紧固和松弛装置处于松弛状态，安装在钢铝带自动上盘放线装置3上的钢带内圈顶出装置启动，气缸伸出，将残留在钢铝带自动上盘放线装置3上的钢铝带内圈从钢铝带自动上盘放线装置3上顶出。同时启动钢铝带自动上盘装置32，钢铝带自动上盘装置32将已经夹持的钢铝带向前运送，直至将钢铝带安装在钢铝带钢铝带自动上盘放线装置3上，位于钢铝带自动上盘放线装置3上的钢铝带位置感应器，感应到钢铝带后启动钢铝带紧固和松弛装置，使之处于紧固状态。之后钢铝带自动上盘装置32中的钢铝带夹持装置322松开钢铝带并向后退出到初始位置，开始夹取新一盘钢铝带，为下次钢铝带换盘做好准备。

同时当自动焊接控制系统中收到由储带机11上编码器发出的信号时，自动焊接装置2处于启动状态。钢铝带带尾夹取装置22夹持住钢铝带尾端，同时钢铝带剪切装置23由气缸推动切刀下行，与剪切支撑平台配合将钢铝带带尾剪切成45°角，当剪切完成后，带尾夹取装置22上伺服电机控制丝牙螺杆转动，将夹持的钢铝带尾端移动到钢铝带除膜装置处，同时启动带尾除膜装置，将钢铝带表面覆膜去除。完成钢铝带带尾表面除膜后，带尾夹取装置22伺服电机再次启动，将带尾夹持至钢铝带焊接装置28处准备焊接。当钢铝带钢铝带自动上盘放线装置3完成换向操作以后，位于钢铝带自动上盘放线装置3底部的位置感应器向自动焊接控制系统发出信号，自动焊接控制系统的PLC控制带头夹取装置25上的夹具移动至钢铝带带头处，夹取装置夹取钢铝带带头后，带头夹取装置25伺服电机开始反向转动，将夹持的带头牵引至焊接平台21处。当带头被夹持至焊接平台21后，安装在旁边的钢铝带带头定位装置26启动，带头定位装置26上的夹片夹持住钢铝带后，带头夹取装置25上的钢铝带夹片松开钢铝带。同时带头定位装置26上的伺服电机转动，将钢铝带带头运送至钢铝带剪切装置23处，由钢铝带剪切装置23完成对带头的剪切，使带头切口呈45°角，完成剪切后，带头定位装置26继续夹持带头移动至带头除膜装置处，启动除膜装置，去除带头表面覆膜后，带头定位装置26夹持带头至焊接装置处。此时焊带装置启动，焊带装置按照提前在触屏控制系统29中设置的参数进行焊带操作。当焊带结束后，启动焊带强度测试装置，此时带头定位装置26固定不动，而带尾夹取装置22开始向储带箱111方向缓慢移动，由此开始测试钢铝带焊接的强度，安装在带头定位装置26上的力值感应器检测到钢铝带所受力值达到设定值后，带尾夹取装置22定制向储带箱111方向移动，并开始向初始方向移动，解除对钢铝带的拉力测试，同时带头定位装置26和带尾夹取装置22同时松开钢铝带，使钢铝带处于自由状态。同时所有装置回复到初始状态，此次自动接续钢铝带操作完成。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其特征在于：包括依次设置的自动储带装置(1)、自动焊接装置(2)和钢铝带自动上盘放线装置(3)；所述自动储带装置(1)包括储带机(11)和储带机控制系统(12)；所述自动焊接装置(2)包括焊接平台(21)、带尾夹取装置(22)、钢铝带剪切装置(23)、带尾除膜装置(24)、带头夹取装置(25)、带头定位装置(26)、带头除膜装置(27)、钢铝带焊接装置(28)、焊接强度测试装置和触屏控制系统(29)；所述钢铝带自动上盘放线装置(3)包括自动卸除钢铝带内圈装置(31)、自动上盘装置(32)、自动紧固和松弛装置(33)以及自动换向控制装置。

2.根据权利要求1所述的一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其特征在于：所述储带机(11)包括储带箱(111)、主动储带轮(112)、被动储带轮(113)、储带压紧装置(114)、储带电机(115)、送带牵引(116)；所述储带箱(111)的一侧安装所述储带电机(115)，所述储带电机(115)的输出端与所述主动储带轮(112)相连接，所述主动储带轮(112)的一侧为所述被动储带轮(113)，所述被动储带轮(113)的下方为所述储带压紧装置(114)，所述储带压紧装置(114)的输出端与所述被动储带轮(113)相连接，所述送带牵引(116)位于所述储带箱(111)的远离所述自动焊接装置(2)的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其特征在于：所述带尾夹取装置(22)安装在焊接平台(21)的上方，所述带尾夹取装置(22)的一侧为所述带尾除膜装置(24)，所述带尾除膜装置(24)的一端为所述钢铝带焊接装置(28)，另一端与所述带头夹取装置(25)相连接，所述带尾除膜装置(24)远离所述带尾夹取装置(22)的一侧为所述带头定位装置(26)，所述钢铝带剪切装置(23)位于所述带头夹取装置(25)和带尾夹取装置(22)之间，所述钢铝带剪切装置(23)与所述带尾夹取装置(22)之间为所述带头除膜装置(27)，所述焊接强度测试装置分别安装在带尾夹取装置(22)和带头定位装置(26)的侧面，所述触屏控制系统(29)位于所述焊接平台(21)的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其特征在于：所述自动上盘装置(32)包括水平移丝杆轨道装置(321)、钢铝带夹持装置(322)和竖直丝杆升降装置(323)，所述竖直丝杆升降装置(323)滑动安装在所述水平移丝杆轨道装置(321)的上方，所述钢铝带夹持装置(322)滑动安装在所述竖直丝杆升降装置(323)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种光缆用钢铝带全自动换盘及纵包接续生产设备，其特征在于：所述自动紧固和松弛装置(33)位于所述钢铝带夹持装置(322)的一侧，所述钢铝带内圈卸除装置位于所述钢铝带夹持装置(322)的中部。

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