全封闭电缆保护管自动制样装置的制作方法

本发明涉及全封闭电缆保护管自动制样装置。

背景技术：

目前电缆保护管在进行维卡软化温度试验时，需要在电缆保护管的圆周方向至少截取三个试样，然后分别对截取的试样进行试验。目前普遍采用手工方式制作试样，试样制作精度低，严重影响后期试验数据。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供全封闭电缆保护管自动制样装置，能够有效解决现有电缆保护管进行维卡软化温度试验的试样需要手工制作的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：全封闭电缆保护管自动制样装置，包括机壳、保护管夹紧机构、x轴输送机构、雕刻机构和铣削机构，所述机壳内设有机架，所述保护管夹紧机构固定在x轴输送机构上，所述x轴输送机构、雕刻机构和铣削机构均固定在机架上，所述雕刻机构和铣削机构均位于保护管夹紧机构的上方，雕刻机构和铣削机构位于x轴输送机构运动轨迹的上方；

所述机壳内设有封闭的加工室，所述保护管夹紧机构、x轴输送机构、雕刻机构和铣削机构均设置在加工室内，所述加工室上开有与外界相通的入口，所述入口上设有防护门。

优选的，所述x轴输送机构包括第一滑板，所述保护管夹紧机构固定在第一滑板上，所述保护管夹紧机构包括固定板、滑动板、推动板和双作用活塞缸，所述第一滑板上开有矩形的固定通孔，所述固定板和滑动板分别固定在固定通孔相对的两侧壁上，所述第一滑板的背面固定有所述推动板，所述推动板与滑动板之间连接有所述双作用活塞缸。第一滑板上开设固定通孔，通过在固定通孔内的固定板和滑动板之间间距调整来夹紧电缆保护管，他们之间的间距通过双作用活塞缸控制，双作用活塞缸在控制夹紧力上更加准确，既不会造成电缆保护管松动，也不会造成电缆保护管损坏。

优选的，所述推动板和滑动板之间的第一滑板背面还设有两条导向板，两条所述导向板分别位于双作用活塞缸的两侧，所述滑动板与导向板滑动连接。通过导向板确保滑动板运行平稳，并且对电缆保护管施加的夹紧力均匀。

优选的，所述固定板的顶端和滑动板的顶端均伸出所述固定通孔，所述固定板的顶端和滑动板的顶端均固定有高度定位轴。固定板和滑动板均伸出固定通孔，可以增大与电缆保护管的接触面积，在夹紧电缆保护管时更加稳定，高度定位轴可以确定电缆保护管的起始位置，便于后续加工的定位。

优选的，所述x轴输送机构包括第一滑板、直线滑轨、滚珠丝杆和伺服电机，所述直线滑轨有两条且平行固定在机架上，所述第一滑板滑动设置在直线滑轨上，其中一条直线滑轨旁的机架上设有所述滚珠丝杆，所述滚珠丝杆的一端连接所述伺服电机，所述第一滑板与滚珠丝杆螺纹连接。通过伺服电机带动滚珠丝杆驱动第一滑板滑动，并且辅以两根直线滑轨，确保第一滑板平稳的沿x轴方向移动。

优选的，所述直线滑轨的两端均固定有防撞块。降低第一滑板对直线滑轨两端的撞击，也防止第一滑板滑出滑轨。

优选的，所述雕刻机构包括y轴进给电机、z轴进给电机、y轴滑轨、z轴滑轨、第二滑板、第三滑板、雕刻电机和雕刻刀，所述y轴进给电机和y轴滑轨固定在机架上，所述y轴进给电机驱动第二滑板在y轴滑轨上滑动，所述z轴进给电机和z轴滑轨固定在第二滑板上，所述z轴进给电机驱动第三滑板在z轴滑轨上滑动，所述雕刻电机固定在第三滑板上，所述雕刻刀固定在雕刻机上。通过y轴进给电机和z轴进给电机，控制雕刻刀移动为准确的预定位置，对电缆保护管进行精细雕刻。

优选的，所述铣削机构包括铣削电机、固定基座和刀盘，所述固定基座固定在机架上，所述固定基座上固定有所述铣削电机，所述铣削电机驱动刀盘转动，所述刀盘上设有铣刀。利用铣削电机控制刀盘转动，对移动过来的电缆保护管进行铣削操作。

与现有技术相比，本发明的优点是：通过保护管夹紧机构对需要制样的电缆保护管进行固定，然后通过x轴输送机构控制电缆保护管在x轴方向的移动，将电缆保护管输送到铣削机构下方进行铣槽，然后通过雕刻机构进行精加工，实现全自动操作，高效制样、自动夹紧、一键操作。全封闭的设置，防止加工时残屑飞出，确保加工环境安全。

附图说明

图1为本发明全封闭电缆保护管自动制样装置的结构示意图；

图2为本发明中机壳的结构示意图；

图3为本发明中保护管夹紧机构的仰视图；

图4为本发明中保护管夹紧机构的立体图；

图5为本发明中x轴输送机构的仰视图；

图6为本发明中x轴输送机构的立体图；

图7为本发明中雕刻机构的主视图；

图8为本发明中雕刻机构的立体图；

图9为本发明中铣削机构的主视图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参阅图1为本发明全封闭电缆保护管自动制样装置的实施例，全封闭电缆保护管自动制样装置，包括机壳1、保护管夹紧机构2、x轴输送机构3、雕刻机构4和铣削机构5，机壳1内设有机架11，保护管夹紧机构2固定在x轴输送机构3上，x轴输送机构3、雕刻机构4和铣削机构5均固定在机架11上，雕刻机构4和铣削机构5均位于保护管夹紧机构2的上方，雕刻机构4和铣削机构5位于x轴输送机构3运动轨迹的上方。

通过保护管夹紧机构2对需要制样的电缆保护管进行固定，然后通过x轴输送机构3控制电缆保护管在x轴方向的移动，将电缆保护管输送到铣削机构5下方进行铣槽，然后通过雕刻机构4进行精加工，实现全自动操作，高效制样、自动夹紧、一键操作。

具体的：

如图2所示，机壳1内设有封闭的加工室，保护管夹紧机构2、x轴输送机构3、雕刻机构4和铣削机构5均设置在加工室内，加工室上开有与外界相通的入口，入口上设有防护门12。防止加工时残屑飞出，确保加工环境安全。在机壳1外侧还可以设置触摸显示屏13和紧急停止按钮14，以方便操作；机壳1的底部还可以设置滚轮或者支撑脚，为了方便加工，机壳1内的加工部件一般需要设置一定的高度，所以机壳1的下部可以隔出作为废料仓为设备工作中集中收集废屑的隔层，用于集中回收及清理。

如图3、图4所示，x轴输送机构3包括第一滑板31，保护管夹紧机构2固定在第一滑板31上，保护管夹紧机构2包括固定板21、滑动板22、推动板23和双作用活塞缸24，第一滑板31上开有矩形的固定通孔25，固定板21和滑动板22分别固定在固定通孔25相对的两侧壁上，第一滑板31的背面固定有推动板23，推动板23与滑动板22之间连接有双作用活塞缸24。

推动板23和滑动板22之间的第一滑板31背面还设有两条导向板26，两条导向板26分别位于双作用活塞缸24的两侧，滑动板22与导向板26滑动连接。

固定板21的顶端和滑动板22的顶端均伸出固定通孔25，固定板21的顶端和滑动板22的顶端均固定有高度定位轴27。

保护管夹紧机构2通过手持遥控器遥控电磁阀动作，控制气泵产生的压缩空气，推动双作用活塞缸24，对电缆保护管施加1200n-1800n的压力，操作方便快捷。

自动夹紧机构安装在第一滑板31上，导向板26与滚珠型滑轨可以组成线性运动模块，保证机构的直线导向和移动，夹紧行程范围为180毫米至210毫米。

本结构高度定位轴27的作用在于安装电缆保护管时，对铣削去除大余量进行定位安装，以底边为基准，铣削后的固定厚度为4毫米。

如图5、图6所示，x轴输送机构3包括第一滑板31、直线滑轨32、滚珠丝杆33和伺服电机34，直线滑轨32有两条且平行固定在机架11上，第一滑板31滑动设置在直线滑轨32上，该滑动设置可以在第一滑板31上设置滑块与直线滑轨32配合，其中一条直线滑轨32旁的机架11上设有滚珠丝杆33，滚珠丝杆33的一端连接伺服电机34，第一滑板31与滚珠丝杆33螺纹连接，直线滑轨32的两端均固定有防撞块35。

x轴输送机构3主要实现自动夹紧机构的移动定位、匀速进给的功能。机架11是承受整体的刚性支撑，提供足够的结构刚度保证在使用的过程中不发生基准变形；进给传动系统由伺服电机34控制，滚珠丝杆33传动，接近开关限位，直线滑轨32对自由度限位，摩擦系数小，噪音低，传动力矩稳定，定位精准，在本传动系统中起到了至关重要的作用。

如图7、图8所示，雕刻机构4包括y轴进给电机41、z轴进给电机42、y轴滑轨43、z轴滑轨44、第二滑板、第三滑板46、雕刻电机47和雕刻刀48，y轴进给电机41和y轴滑轨43固定在机架11上，y轴进给电机41驱动第二滑板在y轴滑轨43上滑动，z轴进给电机42和z轴滑轨44固定在第二滑板上，z轴进给电机42驱动第三滑板46在z轴滑轨44上滑动，雕刻电机固定在第三滑板46上，雕刻刀48固定在雕刻电机上。

y轴进给电机41和z轴进给电机42均用步进电机控制，y轴进给电机41和z轴进给电机42均以带动滚珠丝杆33转动的方式驱动对应的滑板完成直线运动，主要控制电主轴的y方向于z方向的机构运动。为保证机构来回运动时，可实现更快的加减速，加减速时不会对整套系统造成太大的冲击，所以在保证结构强度的同时，采用质量更轻的铝合金作为滑板，更可选用小功率的电机，节省费用和减少能源消耗。

雕刻电机47主轴安装雕刻形状用的硬质合金45度前角铣刀，前角较大，刀刃较锋利，制样后边缘不易产生毛屑。整体结构拼装而成，结构刚性强，外观美观。

如图9所示，铣削机构5包括铣削电机51、固定基座52和刀盘53，固定基座52固定在机架11上，固定基座52上固定有铣削电机51，铣削电机51驱动刀盘53转动，刀盘53上设有铣刀。

铣削电机51采用三相异步电机带动三角带传动，装配成对角接触球轴承和传动轴的固定基座52安装在机架11上，可转位刀盘53通过拉杆与固定基座52对拉安装。机构具备足够的结构刚度抵抗切削时产生的振动，一次性切除大部分余量，大幅提高设备的效率。

基本工作原理：将所需制样的电缆保护管截取长度200毫米左右，放于保护管夹紧机构2的高度定位轴27上，通过手持遥控器控制保护管夹紧机构2，双作用活塞缸24推动滑动板22向固定板21靠拢，夹紧力保持在0.5mpa-0.8mpa，通过人机触控界面选择相应程序，关闭防护门12，启动设备，通过铣削机构5首先进行大余量去除工作，再利用雕刻机构4进行形状精雕，制样效率高，操作简便，一键操作。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。