CN215069446U - 一种线缆绕包设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种线缆绕包设备；包括：绕包机构，用于包带缠绕运作，包括绕包伺服电机以及包带缠绕组件，所述包带缠绕组件通过一主轴与绕包伺服电机相连，包带缠绕组件包括盘座，所述盘座设置有至少一个调节孔；放包机构，用于包带的放带运作，张力控制机构，包括张力控制伺服电机以及摆杆组件，所述摆杆组件通过一第二套轴与张力控制伺服电机相连，所述第二套轴套设在第一套轴上并能够相对第一套轴自转，信号反馈器，设置于控制伺服电机，用于监测摆杆所处调节孔内的位置，并及时将信号传递至放带伺服电机，以调整其放带速度；牵引机构，设置在主轴的输出端一侧，用于牵引线缆从主轴内穿出；防止包带被拉伸而变形，促使张力恒定。

Description

一种线缆绕包设备

技术领域

本实用新型涉及线缆外部加工技术领域，具体涉及一种线缆绕包设备。

背景技术

近年来，通讯行业迅猛发展，3G、4G甚至5G快速更新换代，通讯技术的发展对通讯线缆的要求越来越高。在线缆的生产过程中，通常采用包带机将带材/绝缘膜通过转盘旋转方式，将包带缠绕至线缆上，主要用于电线、力缆、光缆等的绝缘芯线绕包，对线缆起到电气屏蔽和保护成型的作用；由于传统的绕包设备无法主动控制线缆绕包生产中的包带张力，张力不足或不平衡，导致缠绕至线缆上不均匀或易脱落，进一步导致线缆的抗干扰性能和传输速度不能满足要求，从而不能保证合格率和生产效率，无法满足新兴的高速通讯线缆的生产需要；此外张力的不足或不平衡的原因是，由于包带放料过程中，一盘包带的数量在不断减少，导致其放料缠绕的张力处于随时变化的状态。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供了一种同心转动且保持包带张力恒定的线缆绕包设备。

为达上述目的，本实用新型的主要技术解决手段是一种线缆绕包设备，其特征在于，包括：

绕包机构，用于包带缠绕运作，包括绕包伺服电机以及包带缠绕组件，所述包带缠绕组件通过一主轴与绕包伺服电机相连，所述主轴为空心轴体，线缆能够从主轴的一端穿入并从其另一端穿出；包带缠绕组件包括盘座，所述盘座设置有至少一个调节孔；

放包机构，用于包带的放带运作，包括放带伺服电机以及物料盘，所述物料盘通过一第一套轴与放带伺服电机相连，所述第一套轴套设在所述主轴的轴体上并能够相对主轴转动，所述物料盘与盘座同圆心设置；

张力控制机构，用于包带缠绕过程中张力感应，包括张力控制伺服电机以及摆杆组件，所述摆杆组件通过一第二套轴与张力控制伺服电机相连，所述第二套轴套设在第一套轴上并能够相对第一套轴自转；所述摆杆组件包括至少一摆杆，所述摆杆穿过调节孔并能够调节孔范围内摆动，摆杆位于调节孔中心处时张力恒定，所述摆杆组件与包带缠绕组件同方向且同速转动；

信号反馈器，设置于张力控制伺服电机，用于监测摆杆所处调节孔内的位置，并及时将信号传递至放带伺服电机，以调整其放带速度；

牵引机构，设置在主轴的输出端一侧，用于牵引线缆从主轴内穿出；在该技术方案下，所述信号反馈器通过监测其摆杆是否处于调节孔中心处而信号反馈至放带伺服电机以调整放带速度，来控制张力变化，保证其放料过程中包带处于张力恒定状态；其次，包带缠绕组件与摆杆组件同心同速转动，防止包带被拉伸而变形，导致包覆在线缆上的包带厚度不均匀，出现屏蔽层被易破坏的风险。

在一些实例中，所述包带缠绕组件还包括导向盘以及多根导向辊筒，所述导向盘的中心、所述盘座的中心同处于主轴的轴线上，所述导向盘与盘座之间通过所述导向辊筒连接，导向辊筒相对能够转动，所述物料盘设置在导向盘与盘座之间，所述导向辊筒与主轴的轴线相平行。

在一些实例中，所述导向盘与盘座之间还设有多根变向导杆，所述变向导杆用于改变包带放料方向，所述变向导杆相对垂直于导向辊筒。

在一些实例中，所述导向盘的外侧壁上可拆卸式连接有一横向架，所述横向架的长度至少大于导向盘的内圆直径，所述横向架的中心处设有一便于主轴通过的通孔；位于通孔两侧的架体上对称设有两个调节臂，每个调节臂上可调节设置有缠绕滚轮。

在一些实例中，所述摆杆组件包括圆盘以及两个摆杆，两个摆杆以圆盘的圆心对称布置，所述摆杆垂直于圆盘的端面，所述圆盘与盘座同圆心布置。

在一些实例中，所述摆杆的杆体外部套设有一滚轴套，所述滚轴套相对摆杆能够绕轴线转动；包带在放料过程中，缠绕经过与滚轴套上。

在一些实例中，主轴、第一套轴以及第二套轴的轴体上分别套接有一从动齿轮，所述绕包伺服电机的输出轴、放带伺服电机的输出轴以及张力控制伺服电机的输出轴分别通过一皮带与其相对应的从动齿轮连接。

在一些实例中，所述牵引机构包括两个导轮，两个导向轮分别连接有一电机，两个导轮的转动方向相反，线缆从两个导轮之间穿过，并通过导轮的转动将线缆从主轴内不断牵引出。

在一些实例中，所述盘座设置有两个调节孔，两个调节孔以盘座的中心原点对称布置，所述调节孔为弧形腰孔，两个摆杆分别置入在两个调节孔内。

在一些实例中，所述线缆绕包设备还包括一工作台，所述工作台的顶面设有一机罩，所述绕包机构、放包机构、张力控制机构以及牵引机构均设置在工作台上并位于机罩内，所述机罩内顶部设至少一个散热风扇。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，其效果在于：解决绕包过程中，控制包带恒张力的技术瓶颈，新型绕包设备采用三套伺服电机联动控制系统和张力摆杆机构。三套伺服电机分别是伺服动力转速控制主动绕包带，伺服动力扭矩控制主动限制包带张力，伺服动力转速控制主动放包带。该设备实现了数字化主动精准控制包带恒张力，大大提高了高端线材生产合格率，满足了的生产需求。

附图说明

图1是线缆绕包设备设置在工作台上的结构示意图，

图2是本实用新型一实施例的结构示意图，

图3是图2实施例的绕包机构、放包机构以及张力控制机构的结构示意图，

图4是图3实施例的另一视角的结构示意图，

图5是图4实施例的另一视角的结构示意图，

图6是图1实施例的包带缠绕组件、物料盘以及摆杆组件的结构示意图，

图7是图1实施例的主轴、第一轴套以及第二轴套套设的结构示意图，

图中：工作台1、机罩2、牵引机构3、调节臂4、长条通孔5、放带伺服电机6、绕包伺服电机7、张力控制伺服电机8、包带缠绕组件9、物料盘10、摆杆11、圆盘12、导向辊筒13、盘座14、变向导杆15、导向盘16、横向架17、缠绕滚轮杆18、夹持块19、主轴20、第一套轴21、第二套轴22、动力控制箱23、调节孔24。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

实施例1：

参考本发明说明书附图之图 1 至图 7 所示，根据本实用新型一优选实施的一种线缆绕包设备，包括绕包机构、放包机构、张力控制机构、信号反馈器以及牵引机构3；绕包机构，用于包带缠绕运作，包括绕包伺服电机7以及包带缠绕组件9，所述包带缠绕组件9通过一主轴20与绕包伺服电机7相连，所述主轴20为空心轴体，线缆能够从主轴20的一端穿入并从其另一端穿出；包带缠绕组件9包括盘座14，所述盘座14设置有至少一个调节孔24；所述包带缠绕组件9的作用是包带通过包带缠绕组件9的周向转动而缠绕至线缆上，作为线缆外部的屏蔽膜；放包机构，用于包带的放带运作，包括放带伺服电机6以及物料盘10，所述物料盘10通过一第一套轴21与放带伺服电机6相连，所述第一套轴21套设在所述主轴20的轴体上并能够相对主轴20转动，所述物料盘10与盘座14同圆心设置；物料盘10在转动过程中，其包带不断从物料盘10放料，并绕过包带缠绕组件9缠绕至线缆上；张力控制机构，用于包带缠绕过程中张力感应，包括张力控制伺服电机8以及摆杆组件，所述摆杆组件通过一第二套轴22与张力控制伺服电机8相连，所述第二套轴22套设在第一套轴21上并能够相对第一套轴21自转；所述摆杆组件包括至少一摆杆11，所述摆杆11穿过调节孔24并能够调节孔24范围内摆动，摆杆11位于调节孔24中心处时张力恒定，所述摆杆组件与包带缠绕组件9同方向且同速转动；信号反馈器，设置于张力控制伺服电机8，用于监测摆杆11所处调节孔24内的位置，并及时将信号传递至放带伺服电机6，以调整其放带速度；其中设置调节孔24的目的在于，方便信号反馈器判断摆杆11的偏移情况，从而及时调整放带伺服电机6的运行速度；牵引机构3，设置在主轴20的输出端一侧，不断将线缆从主轴20中牵引出，其牵引速度由导轮上的编码器监控，基于编码器的信号反馈至绕包机构，以实现相互配合的绕包运作，由于缠绕过程中，物料盘10上的包带量逐渐减少，其包带张力变化导致摆杆组件有所摆动偏移，所述信号反馈器检测到摆杆组件的位置变化后，将其信号反馈至放包伺服电机，调整放包转速，使得摆杆组件重新摆动至初始位置，实现绕包张力恒定；在该技术方案下可以通过单根摆杆11在调节孔24中偏移的情况来调整放包速度，其中伺服电机驱动轴转动的方式：主轴20、第一套轴21以及第二套轴22的轴体上分别套接有一从动齿轮，所述绕包伺服电机7的输出轴、放带伺服电机6的输出轴以及张力控制伺服电机8的输出轴分别通过一皮带与其相对应的从动齿轮连接，所述设备还包括动力控制箱23，张力控制伺服电机8、放带伺服电机6、绕包伺服电机7以及信号反馈器均与动力控制箱23通电连接。

具体而言，在本实施例中，所述包带缠绕组件9包括盘座14、导向盘16以及多根导向辊筒13，所述盘座14与导向盘16之间通过多根导向辊筒13连接，导向辊筒13相对能够转动，包带在放料过程中，不断绕过导向辊筒13，进而能够驱动导向辊筒13转动，一方面有利于保证放带的效率，另一方面能降低包带与导向辊筒13之间的摩擦，所述导向辊筒13与主轴20的轴线相平行；所述导向盘16的中心、所述盘座14的中心同处于主轴20的轴线上，所述物料盘10设置在导向盘16与盘座14之间，所述导向盘16与盘座14之间还设有多根变向导杆15，所述变向导杆15用于改变包带放料方向，所述变向导杆15相对垂直于导向辊筒13，即包带如果顺利缠绕至线缆上的话需要调整其包带出料方向，故设置变相导杆能够调节包带的出料方向，所述导向盘16呈圆环状，所述导向盘16的外侧壁上可拆卸式连接有一横向架17，所述横向架17的长度至少大于导向盘16的内圆直径，所述横向架17的中心处设有一便于主轴20通过的通孔；位于通孔两侧的架体上对称设有两个调节臂4，每个调节臂4上可调节设置有缠绕滚轮杆18，具体地，所述调节臂4设置有长条通孔5，所述缠绕滚轮杆18的端部设有一调节柱，所述调节柱垂直于缠绕滚轮杆18，所述调节柱插入于长条通孔5内，并能够沿着长条通孔5铺设的方向移动，进而调节缠绕滚轮杆18前后距离，所述调节柱的底部拆卸式设置有夹持块19，当调节确定好缠绕滚轮杆18的位置后，所述夹持块19连接固定于调节柱的底部，使得调节臂4被夹持于夹持块19与缠绕滚轮杆18之间，进一步定位缠绕滚轮杆18的位置，通过调节缠绕滚轮杆18前后距离，来调节包带出料的角度，进而影响绕包张力；所述盘座14中心和所述物料盘10的中心设有便于中轴穿过的轴孔。

所述摆杆组件包括圆盘12以及两个摆杆11，两个摆杆11以圆盘12的圆心对称布置，所述摆杆11垂直于圆盘12的端面，所述圆盘12与盘座14同圆心布置；所述盘座14设置有两个调节孔24，两个调节孔24以盘座14的中心原点对称布置，所述调节孔24为弧形腰孔，两个摆杆11分别置入在两个调节孔24内；设置呈弧形腰孔的目的基于其需要转动，并且能更好的监测处摆杆11在弧形腰孔内偏移情况；该技术方案设置呈两个摆杆11，包带放料绕过两个摆杆11时，当张力发生变化时，一个摆杆11往上偏移，一个摆杆11往下偏移，则能更好的监测到张力的变化；所述摆杆11的杆体外部套设有一滚轴套，所述滚轴套相对摆杆11能够绕轴线转动；包带在放料过程中，绕过滚轴套上，设置其滚轴套的目的在于为了保证放带的速率、减低滑动摩擦。

所述牵引机构3包括两个导轮，两个导向轮分别连接有一电机，两个导轮的转动方向相反，线缆从两个导轮之间穿过，并通过导轮的转动将线缆从主轴20内不断牵引出，其牵引的速度与其绕包速度相适配，保证其包带能够均匀缠绕于线缆上。

在本实施例中，所述线缆绕包设备还包括一工作台1，所述工作台1的顶面设有一机罩2，所述绕包机构、放包机构、张力控制机构以及牵引机构3均设置在工作台1上并位于机罩2内，设置机罩2能够有效地的阻挡外部的灰尘进入，防止机构由于粉尘积累过多影响绕包效果，以及绕包速率也有所影响；因此，在进行绕包运作时，最好处于一无尘环境，防止灰尘附着于线缆上，而一同被包带缠绕包裹；所述机罩2内顶部设至少一个散热风扇，其散热风扇的效果在于设备在运作过程中产生一定热量，热量过高会影响包带的张力，设置散热风扇以保证缠绕能够在温度限值以内，通风散热的作用。

该设备的原理：

线缆从主轴20的空心一端穿入并从另一端穿出，进入牵引机3的导向轮，并通过两个导向轮的滚动，以实际生产设定的线速度使得线缆从左往右穿行，线缆的实时线速度由线缆导轮上的编码器监控，绕包伺服电机7基于编码器的信号反馈控制绕包机构转速以线缆为中心旋转绕包包带；包带从物料盘10出来沿着导向辊筒13、摆杆11的滚轴套、变向导杆15以及缠绕滚轮杆18缠绕至线缆上，放带伺服电机6以伺服的转速为基准，转速控制物料盘10自转放出包带；张力控制伺服电机8根据人工设定目标扭力摆杆组件随整个包带缠绕组件9同速转动，在摆杆11上绕过的包带因包带张力变化会对摆杆11施加不同的牵引力。张力控制伺服电机8以及信号反馈器根据实时变化的牵引力，反馈信号给放带伺服电机6，并实时调节其放带转速，包带张力大时，放带伺服就相应减慢速度，反之就增加速度，保证包带作用在摆杆11上的牵引力即包带张力的恒定；上述伺服电机和摆杆11机构，突破了包带料盘由满盘到空盘的张力不规律的概念，真正实现了伺服自动调节，包带张力实时恒定的目标。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。

本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (10)

1.一种线缆绕包设备，其特征在于，包括：

绕包机构，用于包带缠绕运作，包括绕包伺服电机（7）以及包带缠绕组件（9），所述包带缠绕组件（9）通过一主轴（20）与绕包伺服电机（7）相连，所述主轴（20）为空心轴体，线缆能够从主轴（20）的一端穿入并从其另一端穿出；包带缠绕组件（9）包括盘座（14），所述盘座（14）设置有至少一个调节孔（24）；

放包机构，用于包带的放带运作，包括放带伺服电机（6）以及物料盘（10），所述物料盘（10）通过一第一套轴（21）与放带伺服电机（6）相连，所述第一套轴（21）套设在所述主轴（20）的轴体上并能够相对主轴（20）转动，所述物料盘（10）与盘座（14）同圆心设置；

张力控制机构，用于包带缠绕过程中张力感应，包括张力控制伺服电机（8）以及摆杆组件，所述摆杆组件通过一第二套轴（22）与张力控制伺服电机（8）相连，所述第二套轴（22）套设在第一套轴（21）上并能够相对第一套轴（21）自转；所述摆杆组件包括至少一摆杆（11），所述摆杆（11）穿过调节孔（24）并能够调节孔（24）范围内摆动，摆杆（11）位于调节孔（24）中心处时张力恒定，所述摆杆组件与包带缠绕组件（9）同方向且同速转动；

信号反馈器，设置于张力控制伺服电机（8），用于监测摆杆（11）所处调节孔（24）内的位置，并及时将信号传递至放带伺服电机（6），以调整其放带速度；

牵引机构（3），设置在主轴（20）的输出端一侧，用于牵引线缆从主轴（20）内穿出。

2.根据权利要求1所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述包带缠绕组件（9）还包括导向盘（16）以及多根导向辊筒（13），所述导向盘（16）的中心、所述盘座（14）的中心同处于主轴（20）的轴线上，所述导向盘（16）与盘座（14）之间通过所述导向辊筒（13）连接，导向辊筒（13）相对能够转动，所述物料盘（10）设置在导向盘（16）与盘座（14）之间，所述导向辊筒（13）与主轴（20）的轴线相平行。

3.根据权利要求2所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述导向盘（16）与盘座（14）之间还设有多根变向导杆（15），所述变向导杆（15）用于改变包带放料方向，所述变向导杆（15）相对垂直于导向辊筒（13）。

4.根据权利要求2所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述导向盘（16）的外侧壁上可拆卸式连接有一横向架（17），所述横向架（17）的长度至少大于导向盘（16）的内圆直径，所述横向架（17）的中心处设有一便于主轴（20）通过的通孔；位于通孔两侧的架体上对称设有两个调节臂（4），每个调节臂（4）上可调节设置有缠绕滚轮。

5.根据权利要求1所述的线缆绕包设备，其特征在于，摆杆组件包括圆盘（12）以及两个摆杆（11），两个摆杆（11）以圆盘（12）的圆心对称布置，所述摆杆（11）垂直于圆盘（12）的端面，所述圆盘（12）与盘座（14）同圆心布置。

6.根据权利要求5所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述摆杆（11）的杆体外部套设有一滚轴套，所述滚轴套相对摆杆（11）能够绕轴线转动；包带在放料过程中，缠绕经过与滚轴套上。

7.根据权利要求1所述的线缆绕包设备，其特征在于，主轴（20）、第一套轴（21）以及第二套轴（22）的轴体上分别套接有一从动齿轮，所述绕包伺服电机（7）的输出轴、放带伺服电机（6）的输出轴以及张力控制伺服电机（8）的输出轴分别通过一皮带与其相对应的从动齿轮连接。

8.根据权利要求1所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述牵引机构（3）包括两个导轮，两个导向轮分别连接有一电机，两个导轮的转动方向相反，线缆从两个导轮之间穿过，并通过导轮的转动将线缆从主轴（20）内不断牵引出。

9.根据权利要求5所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述盘座（14）设置有两个调节孔（24），两个调节孔（24）以盘座（14）的中心原点对称布置，所述调节孔（24）为弧形腰孔，两个摆杆（11）分别置入在两个调节孔（24）内。

10.根据权利要求1所述的线缆绕包设备，其特征在于，所述线缆绕包设备还包括一工作台（1），所述工作台（1）的顶面设有一机罩（2），所述绕包机构、放包机构、张力控制机构以及牵引机构（3）均设置在工作台（1）上并位于机罩（2）内，所述机罩（2）内顶部设至少一个散热风扇。

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