一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备的制作方法

本发明涉及电力线缆收卷技术领域，特别是一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备。

背景技术：

线缆作为电的载体，是日常生活中不可缺少的一种的东西，其用途多种多样，主要用于控制安装、连接设备、输送电力等多种作用。线缆一般是在铜丝外包覆一侧塑料防护套，因此在线缆的加工过程中，外层防护套的包覆极为重要，塑料经过熔融后包覆在铜丝的外层，需要经过充分的冷却和拉伸才能够保证线缆形状和直径的统一，线缆的收卷是线缆生产的最后一个步骤，卷后的线缆更容易运输和存储，线缆在收卷时需要保证其收卷均匀，收随着科技的发展，自动化程度的加深，在将线缆收卷到线缆盘上的过程中，机器已经逐渐代替人工来旋转线缆盘来收卷线缆。然而，在线缆盘收卷线缆过程中，仍然有很多步骤需要人工参与，尤其是切割线缆以及从机器中上下线缆盘的操作，工作人员的负担较重，降低了生产效率，增加了运营成本，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备。

实现上述目的本发明的技术方案为：一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备，包括工作台以及胶带输送机，所述胶带输送机安置于工作台左侧，所述工作台上安置有切割机构，所述切割机构右侧安置有控制机构，所述工作台上安置有固定收卷机构，且位于切割机构左侧，所述工作台上安置有转动搬运机构，且位于固定收卷机构左侧；

所述切割机构，其包括：锁紧结构、支撑架及切割结构；

所述锁紧结构安置于作业台上，所述支撑架安置于作业台上，且位于所述锁紧结构正上方，所述切割结构安置于支撑架内；

所述锁紧结构，其包括：底座、第一箱体、承压板、一对结构相同的限位环、两对结构相同的固定卡夹、一对结构相同的第一伺服电机以及一对结构相同的第一弧形板；

所述底座安置于工作台上，所述第一箱体安置于底座上，所述承压板安置于第一箱体上，一对所述限位环安置于承压板上，且分别位于承压板左右两端，所述第一箱体左右两侧壁面上开设有一对结构相同的第一通孔，两对所述固定卡夹安置于箱体内，且位于第一箱体下壁面上，一对所述伺服电机安置于两对所述固定卡夹上，且其驱动端贯穿于一对所述第一通孔，一对所述第一弧形板一端与一对所述第一伺服电机驱动端相连接；

所述切割机构，其包括：一对结构相同的第一电动推杆、条形钢、一对结构相同的第一连接杆以及线缆切割机；

一对所述电动推杆安置于支撑架内部，一对所述第一电动推杆固定端与支撑架横梁下壁面相连接，其伸缩端与条形钢上壁面相连接，一对所述第一连接杆上端与条形钢下壁面相连接，所述线缆切割机与一对所述第一连接杆下端固定连接；

所述固定收卷机构，其包括：第二箱体、固定结构、收卷结构；

所述第二箱体安置于工作台上，所述箱体上壁面后侧开设有长圆孔；所述固定结构安置于第二箱体内，所述收卷结构安置于固定结构上；

所述固定结构，其包括：一对结构相同的第二连接杆、一对结构相同的半圆弧形片、一对结构相同的从动齿轮、齿条、第二伺服电机以及主动齿轮；

一对所述第二连接杆贯穿于所述箱体上壁面后侧的长圆孔，一对所述半圆弧形片分别安置于一对所述第二连接杆上端，一对所述从动齿轮安置于一对所述第二连接杆侧壁面下端，且一对所述从动齿轮分别与第二箱体后壁面活动连接，所述齿条安置于一对所述从动齿轮之间，且分别与一对所述从动齿轮相啮合，所述第二伺服电机安置于第二箱体内，所述主动齿轮安置于第二伺服电机驱动端上，且所述主动齿轮与齿条相啮合；

所述收卷结构，其包括固定架、安装板、第三伺服电机、联轴器、转轴、矩形槽、一对结构相同的弹簧、一对结构相同的滑杆以及滑块；

所述固定架安置于第二箱体上，所述安装板竖置方向安置于固定架内，所述安装板中心位置开设有第二通孔，所述第三伺服电机安置于安装板前方，且所述伺服电机驱动端正对第二通孔，所述联轴器安置于第三伺服电机驱动端上，所述转轴贯穿于第二通孔，且其一端与联轴器相连接，所述矩形槽安置于工作台上，且位于第二箱体与切割结构之间，所述矩形槽前后壁面上端分别开设有一对结构相同的凹槽，一对所述弹簧分别安置于一对凹槽内，且一对所述弹簧部分伸入到矩形槽内，一对所述滑杆安置于矩形槽内，且其两端分别与矩形槽前后壁面上端相连接，所述滑块安置于一对所述滑杆上，所述滑块上开设有长圆形凹槽；

所述转动搬运机构，其包括：转动结构以及夹取结构。

所述转动结构，其包括：第三箱体、第四伺服电机、转动平台；

所述第三箱体安置于作业台上，所述第三箱体上壁面中心位置开设有第三通孔，所述第四伺服电机安置于第三箱体内，所述第四伺服电机驱动端贯穿于第三通孔，所述转动平台安置于第四伺服电机驱动端上；

所述夹取结构，其包括：三轴机械手、固定块、一对结构相同的第二电动推杆以及一对结构相同的第二弧形板；

所述三轴机械手安置于转动平台上，所述固定块安置于三轴机械手z轴上，且位于z轴左壁面下端，一对所述第二电动推杆安置于固定块上，且分别位于所述固定块上下两端，一对所述第二弧形板分别与一对所述第二电动推杆伸缩端相连接，一对所述第二弧形板左端相互活动连接；

所述控制机构，其包括：数控箱、电机驱动器以及工业电脑；

所述数控箱安置于工作台前壁面上，所述电机驱动器安置于数控箱内，所述工业电脑安置于数控箱上壁面，所述工业电脑通过导线与电机驱动器相连接；

所述工作台下壁面安置有支撑柱：该支撑柱用于支撑工作台。

所述第三箱体与工作台之间安置有固定片：该固定片用于固定第三箱体；

所述第四伺服电机与第三箱体之间安置有固定座：该固定座用于固定第四伺服电机。

所述第一连接杆与线缆切割机之间安置有连接片：该连接片用于连接第一连接杆与线缆切割机。

所述第一弧形板以及第二弧形板上安置有橡胶垫：该橡胶垫用于增大摩擦力。

利用本发明的技术方案制作的用于线缆生产的一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备，该具有裁切功能的电力线缆收卷设备，通过切割机构、固定成卷机构以及转动搬运结构的相互配合，实现了线缆的自动切割，成卷以及自动从机器中上下线缆盘的操作，同时保证了收卷的均匀，解决了在线缆盘收卷线缆过程中，仍然有很多步骤需要人工参与，尤其是切割线缆以及从机器中上下线缆盘的操作，工作人员的负担较重，降低了生产效率，增加了运营成本的问题。

附图说明

图1为本发明所述一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备的主视结构示意图。

图2为本发明所述一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备的侧视结构示意图。

图3为本发明所述一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备的俯视结构示意图。

图4为本发明所述一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备的切割机构侧视结构示意图。

图5为本发明图1所述一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备的固定结构示意图。

图中：1-工作台；2-胶带输送机；3-支撑架；4-底座；5-第一箱体；6-承压板；7-限位环；8-固定卡夹；9-第一伺服电机；10-第一弧形板；11-第一电动推杆；12-条形钢；13-第一连接杆；14-线缆切割机；15-第二箱体；16-第二连接杆；17-半圆弧形片；18-从动齿轮；19-齿条；20-第二伺服电机；21-主动齿轮；22-固定架；23-安装板；24-第三伺服电机；25-联轴器；26-转轴；27-矩形槽；28-弹簧；29-滑杆；30-滑块；31-第三箱体；32-第四伺服电机；33-转动平台；34-三轴机械手；35-固定块；36-第二电动推杆；37-第二弧形板；38-数控箱；39-电机驱动器；40-工业电脑；41-支撑柱；42-固定片；43-固定座；44-连接片；45-橡胶垫。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种具有裁切功能的电力线缆收卷设备，包括工作台1以及胶带输送机2，所述胶带输送机2安置于工作台1左侧，所述工作台1上安置有切割机构，所述切割机构右侧安置有控制机构，所述工作台1上安置有固定收卷机构，且位于切割机构左侧，所述工作台1上安置有转动搬运机构，且位于固定收卷机构左侧；所述切割机构，其包括：锁紧结构、支撑架3及切割结构；所述锁紧结构安置于作业台上，所述支撑架3安置于作业台上，且位于所述锁紧结构正上方，所述切割结构安置于支撑架3内；所述锁紧结构，其包括：底座4、第一箱体5、承压板6、一对结构相同的限位环7、两对结构相同的固定卡夹8、一对结构相同的第一伺服电机9以及一对结构相同的第一弧形板10；所述底座4安置于工作台1上，所述第一箱体5安置于底座4上，所述承压板6安置于第一箱体5上，一对所述限位环7安置于承压板6上，且分别位于承压板6左右两端，所述第一箱体5左右两侧壁面上开设有一对结构相同的第一通孔，两对所述固定卡夹8安置于箱体内，且位于第一箱体5下壁面上，一对所述伺服电机安置于两对所述固定卡夹8上，且其驱动端贯穿于一对所述第一通孔，一对所述第一弧形板10一端与一对所述第一伺服电机9驱动端相连接；所述切割机构，其包括：一对结构相同的第一电动推杆11、条形钢12、一对结构相同的第一连接杆13以及线缆切割机14；一对所述电动推杆安置于支撑架3内部，一对所述第一电动推杆11固定端与支撑架3横梁下壁面相连接，其伸缩端与条形钢12上壁面相连接，一对所述第一连接杆13上端与条形钢12下壁面相连接，所述线缆切割机14与一对所述第一连接杆13下端固定连接；所述固定收卷机构，其包括：第二箱体15、固定结构、收卷结构；所述第二箱体15安置于工作台1上，所述箱体上壁面后侧开设有长圆孔；所述固定结构安置于第二箱体15内，所述收卷结构安置于固定结构上；所述固定结构，其包括：一对结构相同的第二连接杆16、一对结构相同的半圆弧形片17、一对结构相同的从动齿轮18、齿条19、第二伺服电机20以及主动齿轮21；一对所述第二连接杆16贯穿于所述箱体上壁面后侧的长圆孔，一对所述半圆弧形片17分别安置于一对所述第二连接杆16上端，一对所述从动齿轮18安置于一对所述第二连接杆16侧壁面下端，且一对所述从动齿轮18分别与第二箱体15后壁面活动连接，所述齿条19安置于一对所述从动齿轮18之间，且分别与一对所述从动齿轮18相啮合，所述第二伺服电机20安置于第二箱体15内，所述主动齿轮21安置于第二伺服电机20驱动端上，且所述主动齿轮21与齿条19相啮合；所述收卷结构，其包括固定架22、安装板23、第三伺服电机24、联轴器25、转轴26、矩形槽27、一对结构相同的弹簧28、一对结构相同的滑杆29以及滑块30；所述固定架22安置于第二箱体15上，所述安装板23竖置方向安置于固定架22内，所述安装板23中心位置开设有第二通孔，所述第三伺服电机24安置于安装板23前方，且所述伺服电机驱动端正对第二通孔，所述联轴器25安置于第三伺服电机24驱动端上，所述转轴26贯穿于第二通孔，且其一端与联轴器25相连接，所述矩形槽27安置于工作台1上，且位于第二箱体15与切割结构之间，所述矩形槽27前后壁面上端分别开设有一对结构相同的凹槽，一对所述弹簧28分别安置于一对凹槽内，且一对所述弹簧28部分伸入到矩形槽27内，一对所述滑杆29安置于矩形槽27内，且其两端分别与矩形槽27前后壁面上端相连接，所述滑块30安置于一对所述滑杆29上，所述滑块30上开设有长圆形凹槽；所述转动搬运机构，其包括：转动结构以及夹取结构；所述转动结构，其包括：第三箱体31、第四伺服电机32、转动平台33；所述第三箱体31安置于作业台上，所述第三箱体31上壁面中心位置开设有第三通孔，所述第四伺服电机32安置于第三箱体31内，所述第四伺服电机32驱动端贯穿于第三通孔，所述转动平台33安置于第四伺服电机32驱动端上；所述夹取结构，其包括：三轴机械手34、固定块35、一对结构相同的第二电动推杆36以及一对结构相同的第二弧形板37；所述三轴机械手34安置于转动平台33上，所述固定块35安置于三轴机械手34z轴上，且位于z轴左壁面下端，一对所述第二电动推杆36安置于固定块35上，且分别位于所述固定块35上下两端，一对所述第二弧形板37分别与一对所述第二电动推杆36伸缩端相连接，一对所述第二弧形板37左端相互活动连接；所述控制机构，其包括：数控箱38、电机驱动器39以及工业电脑40；所述数控箱38安置于工作台1前壁面上，所述电机驱动器39安置于数控箱38内，所述工业电脑40安置于数控箱38上壁面，所述工业电脑40通过导线与电机驱动器39相连接；所述工作台1下壁面安置有支撑柱41：该支撑柱41用于支撑工作台1；所述第三箱体31与工作台1之间安置有固定片42：该固定片42用于固定第三箱体31；所述第四伺服电机32与第三箱体31之间安置有固定座43：该固定座43用于固定第四伺服电机32；所述第一连接杆13与线缆切割机14之间安置有连接片44：该连接片44用于连接第一连接杆13与线缆切割机14；所述第一弧形板10以及第二弧形板37上安置有橡胶垫45：该橡胶垫45用于增大摩擦力。

本实施方案的特点为，包括工作台1以及胶带输送机2，胶带输送机2安置于工作台1左侧，工作台1上安置有切割机构，切割机构右侧安置有控制机构，工作台1上安置有固定收卷机构，且位于切割机构左侧，工作台1上安置有转动搬运机构，且位于固定收卷机构左侧；切割机构，其包括：锁紧结构、支撑架3及切割结构；锁紧结构安置于作业台上，支撑架3安置于作业台上，且位于锁紧结构正上方，切割结构安置于支撑架3内；锁紧结构，其包括：底座4、第一箱体5、承压板6、一对结构相同的限位环7、两对结构相同的固定卡夹8、一对结构相同的第一伺服电机9以及一对结构相同的第一弧形板10；底座4安置于工作台1上，第一箱体5安置于底座4上，承压板6安置于第一箱体5上，一对限位环7安置于承压板6上，且分别位于承压板6左右两端，第一箱体5左右两侧壁面上开设有一对结构相同的第一通孔，两对固定卡夹8安置于箱体内，且位于第一箱体5下壁面上，一对伺服电机安置于两对固定卡夹8上，且其驱动端贯穿于一对第一通孔，一对第一弧形板10一端与一对第一伺服电机9驱动端相连接；切割机构，其包括：一对结构相同的第一电动推杆11、条形钢12、一对结构相同的第一连接杆13以及线缆切割机14；一对电动推杆安置于支撑架3内部，一对第一电动推杆11固定端与支撑架3横梁下壁面相连接，其伸缩端与条形钢12上壁面相连接，一对第一连接杆13上端与条形钢12下壁面相连接，线缆切割机14与一对第一连接杆13下端固定连接；固定收卷机构，其包括：第二箱体15、固定结构、收卷结构；第二箱体15安置于工作台1上，箱体上壁面后侧开设有长圆孔；固定结构安置于第二箱体15内，收卷结构安置于固定结构上；固定结构，其包括：一对结构相同的第二连接杆16、一对结构相同的半圆弧形片17、一对结构相同的从动齿轮18、齿条19、第二伺服电机20以及主动齿轮21；一对第二连接杆16贯穿于箱体上壁面后侧的长圆孔，一对半圆弧形片17分别安置于一对第二连接杆16上端，一对从动齿轮18安置于一对第二连接杆16侧壁面下端，且一对从动齿轮18分别与第二箱体15后壁面活动连接，齿条19安置于一对从动齿轮18之间，且分别与一对从动齿轮18相啮合，第二伺服电机20安置于第二箱体15内，主动齿轮21安置于第二伺服电机20驱动端上，且主动齿轮21与齿条19相啮合；收卷结构，其包括固定架22、安装板23、第三伺服电机24、联轴器25、转轴26、矩形槽27、一对结构相同的弹簧28、一对结构相同的滑杆29以及滑块30；固定架22安置于第二箱体15上，安装板23竖置方向安置于固定架22内，安装板23中心位置开设有第二通孔，第三伺服电机24安置于安装板23前方，且伺服电机驱动端正对第二通孔，联轴器25安置于第三伺服电机24驱动端上，转轴26贯穿于第二通孔，且其一端与联轴器25相连接，矩形槽27安置于工作台1上，且位于第二箱体15与切割结构之间，矩形槽27前后壁面上端分别开设有一对结构相同的凹槽，一对弹簧28分别安置于一对凹槽内，且一对弹簧28部分伸入到矩形槽27内，一对滑杆29安置于矩形槽27内，且其两端分别与矩形槽27前后壁面上端相连接，滑块30安置于一对滑杆29上，滑块30上开设有长圆形凹槽；通过切割机构、固定成卷机构以及转动搬运结构的相互配合，实现了线缆的自动切割，成卷以及自动从机器中上下线缆盘的操作，同时保证了收卷的均匀，减轻了工作人员的负担，提高了生产效率，降低了运营成本。

下列为本案中所提及的部分电气件的具体结构以及作用：

线缆切割机：采用永康市监赫工具有限公司生产的凯德龙kdl-w100型线缆切割机；

第一伺服电机以及第二伺服电机：采用东洋生产的型号为s110-15lpk的伺服电机，伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。

第三伺服电机：采用深圳炜兴生产的型号为60ktyz的电机，电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。

第四伺服电机：采用南京名泰生产的型号为y2-90l的伺服电机，伺服电机是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机，是一种补助马达间接变速装置。

三轴机械手：采用东莞市领航自动化科技有限公司生产的xyz坐标式工业机械手，实现xyz空间运动。最常用组合结构，适用于工件的搬运，取放，定位等功能。

电机驱动器：采用科尔摩根伺服驱动器的s700系列驱动器，驱动器又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用类似于变频器作用于普通交流马达，属于伺服系统的一部分，主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服电机进行控制，实现高精度的传动系统定位，目前是传动技术的高端产品。

工业电脑：采用同浦工控生产的tp1568型号的工业电脑，工业电脑是专供工业界使用的工业控制计算机，其基本性能及相容性与商用电脑相差无几，但工业电脑更多的是注重在不同环境下的稳定性，其中富士康工业平板电脑(foxkpc)最具代表性。为人机界面和生产流程控制提供了最佳的解决方案。

下列为本案中所提及的部分零部件的具体结构以及作用：

支撑架：采用q235材质的长方形框架。

第一箱体、第二箱体以及第三箱体：均采用金属材质的长方体。

滑杆：采用金属材质的圆柱体。

齿条：采用南通云翔机械制造有限责任公司生产的yx-110316-01型双面齿条。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

实施例：在使用时，将待卷线缆一端穿过切割结构下的限位环7，同时经过滑块30上壁面的凹槽，连接到安置于转轴26上的卷筒上，打开电源开关，操作工业电脑40，启动第三伺服电机24转动，电线在卷筒的作用下不断向逆时针方向运动，同时带动滑块30沿滑杆29进行滑动，当卷筒将线缆缠满一圈的同时滑块30在线缆的带动下对弹簧28形成挤压，弹簧28反弹扩张将反向推动滑块30，线缆在滑块30的带动下做往复运动，线缆不断地缠绕到卷筒上，当卷筒缠到所需线缆时，关闭第三伺服电机24，启动第一伺服电机9，第一伺服电机9控制第一弧形板10配合限位环7将线缆固定在承压板6上，启动线缆切割机14，控制第一电动推杆11扩张，第一电动推杆11推动线缆切割机14下压，切断线缆，控制第一电动推杆11紧缩，线缆切割机14复位，启动第二伺服电机20，第二伺服电机20驱动端顺时针带动主动齿轮21转动，齿条19向上提升，带动从动齿轮18转动，控制第二连接杆16运动，半圆弧形板打开，启动第四伺服电机32转动，控制安置于三轴机械手34运动，同时控制第二电动推杆36扩张，第二弧形板37张开，抓取到缠好的线缆卷筒后，控制第二电动推杆36紧缩，抓紧缠好的线缆卷筒，控制第四伺服电机32反向转动，将缠好的线缆卷筒放置到胶带输送机2上，然后抓取新的卷筒安装到转轴26上，控制第二伺服电机20转动，控制第二弧形板37将卷筒卡住，操作工业电脑40使设备停止运行，关闭电源，工作完成。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。