一种线缆自动盘圆机的制作方法

1.本发明涉及线缆打包设备技术领域，具体涉及涉及一种线缆自动盘圆机。


背景技术：

2.线缆打包方式主要有轮式结构与盘式结构，高压电缆与bv电缆因为线本身较硬基本上用轮式结构；软电缆(bvr)使用轮式结构，现场施工及运输都不方便，所以使用盘式结构打包较为普遍，盘式结构优点：运输，方便，取线快速，施工简单，不占空间等。现有软电缆的打包，正常情况下由2-3人围绕所成盘的线缆，进行传递作业，其存在1.形状不固定；2.效率慢(2人每小时500-800米)；3.上下大小不一(容易出现倒塌情况)。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提供一种线缆自动盘圆机,其打包效率高，成品规整、上下大小一致。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
5.本发明提供一种线缆自动盘圆机，包括有牵引系统、旋转系统、输出系统以及升降系统，所述牵引系统设置在支撑杆的顶部，所述所述升降系统滑动套设在支撑杆上，所述支撑杆为中空结构，所述输出系统转动设置在旋转系统的内部；
6.所述输出系统包括有旋转环、不动环、输出电机、扁铁圈、片状尼龙条、同步带以及底板，在所述底板上依次从左至右依次设有输出电机、第四环形套管、碳刷、同步带导向轮以及不动环，所述旋转环转动设置在不动环的周侧，且所述扁铁圈焊接在旋转环的周侧，所述片状尼龙条粘贴在扁铁圈的周侧，所述同步带套设在扁铁圈的周侧并与片状尼龙条相接触，且所述同步带通过同步带导向轮连接输出电机；在所述片状尼龙条上开设有两个环形凹槽，所述碳刷插接在环形凹槽的内部，所述碳刷用于将电能输送给旋转系统；所述底板通过第四环形套管转动套设在支撑杆上；
7.所述旋转系统包括有第一支撑立板、第二支撑立板，所述第一支撑立板、第二支撑立板均固定在旋转环上，且在所述第一支撑立板、第二支撑立板上从左至右依次设有第一支撑横杆、第二支撑横杆，在所述第二支撑立板上转动设有被动轮，所述被动轮与不动环相接触，并在旋转环的作用下沿着不动环进行转动，在所述被动轮的后侧固定有一比例锥体，所述比例锥体左右两侧分别与第二编码器、第一编码器相接触，且所述比例锥体可带动第二编码器、第一编码器转动；
8.在所述第一支撑横杆、第二支撑横杆上从前至后依次设有第二脉冲电机、第一脉冲电机，所述第二脉冲电机通过第一固定板、第二固定板安装在第一支撑横杆、第二支撑横杆上，所述第一脉冲电机通过第三固定板、第四固定板以及若干个滑动块滑动安装在第一支撑横杆、第二支撑横杆上，所述第二脉冲电机的一端通过第一导程丝杠连接第一脉冲电机，其另外一端通过第二导程丝杠转动设置在第二支撑立板上；所述第二编码器通过一拨动调节环滑动设置在第一支撑横杆上；所述第一脉冲电机连接有输线装置；
9.作为一种改进：所述输线装置跟随第一脉冲电机滑动设置在第一支撑横杆、第二支撑横杆上，所述输线装置包括有第一同步轮、第二同步轮，所述第一脉冲电机通过第一同步轮以及传动皮带连接第二同步轮，在所述第二同步轮上转动连接有传动杆，所述传动杆可带动主输线带在第一支撑横杆、第二支撑横杆上转动，在所述主输线带的正上方设有从输线带，所述从输线带滑动设置在竖杆上，且可通过顶部的第一调节螺母调整与主输线带的相对高度；
10.作为一种改进：在所述输线装置的左侧设有线缆限位装置，所述线缆限位装置包括有异型固定架，在所述异型固定架上转动设有第一限位滚轴、以及垂直于第一限位滚轴设置的第二限位滚轴，在所述异型固定架上还焊接有限位板，所述限位板位于主输线带与第二限位滚轴之间，在所述限位板上转动设有第三限位滚轴、以及与第三限位滚轴平行设置的第四限位滚轴，所述第四限位滚轴通过第二调节螺母与第三限位滚轴相连；所述第二限位滚轴垂直于主输线带设置。
11.作为一种改进：所述牵引系统包括有线缆导入装置以及线缆转向牵引装置，所述线缆导入装置包括有第一环形套管，所述第一环形套管固定套设在支撑杆的顶部，在所述第一环形套管上固定有一连接杆，在所述连接杆上远离支撑杆的一端设有两个牵引滚轴，在其中一个牵引滚轴的下方转动连接有传动轴，所述传动轴通过皮带连接进线电机，所述进线电机安装在连接杆的底部；
12.所述线缆专线牵引装置包括有第二环形套管、第三环形套管、牵引弹簧，所述第二环形套管转动套设在支撑杆上，所述第三环形套管固定套设在支撑杆上，并对所述第二环形套管起固定支撑作用，在所述第二环形套管上插接有横杆组，在所述横杆组的内部从左至右依次转动设有第一导向轮、第二导向轮以及张力杆，所述第一导向轮位于支撑杆的内部，所述第二导向轮位于支撑板的外部，所述牵引弹簧的一端通过一凸起块体限位在横杆组上，其另外一端限位在张力杆上，在所述张力杆上远离横杆组的一端转动设有导线轮；
13.在所述横杆组的一侧设有一电位计，所述张力杆通过一传动轮与电位计相切；在所述连接杆上远离传动轴的一侧设有转动摩擦杆，所述转动摩擦杆的一端与传动轴相接触，其另外一端固定有转动盘；所述第二环形套管位于第一环形套管与第三环形套管之间。
14.作为一种改进：所述升降系统包括有升降电机、减速机以及绳缆收卷轴，所述减速机转动连接绳缆收卷轴，在所述绳缆收卷轴上缠绕有升降绳体，所述升降绳体在通过支撑杆的底部圆孔后向上延伸，并依次连接第一导向轮、第二导向轮，且所述升降绳体在第二导向轮的作用下连接输出系统；
15.在所述底板上方设有防护壳体，所述升降绳体的一端限位在防护壳体上。
16.综上所述，本发明具有以下技术效果：
17.1.通过旋转系统带动输出系统进行转动实现线缆的自动盘圆，输出系统可根据盘圆的线缆直径匀速自动调整第一脉冲电机在第一导程丝杠上(每盘一圈线缆)的移动距离，从而保证了成品的规整性，且打包效率高，上下大小一致；
18.2.升降系统可带动旋转系统以及输出系统向上移动，每盘完一整圈线缆就固定向上移动一定的距离，其上升的距离根据线缆直径控制，使得一整圈线缆间的距离固定，也保证了成品的规整性；
19.3.牵引系统可通过牵引滚轴、张力杆以及电位计实现对进线速度的控制，当张力
杆向下动作时，降低盘线速度，当张力杆向上动作时，提高盘线速度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
21.图1为一种线缆自动盘圆机的整体结构示意图；
22.图2为一种线缆自动盘圆机的俯视图；
23.图3为牵引系统整体结构示意图一；
24.图4为牵引系统整体结构示意图二；
25.图5为牵引系统整体结构示意图三；
26.图6为旋转系统整体结构示意图；
27.图7为一种线缆自动盘圆机的局部结构示意图一；
28.图8为升降系统整体结构示意图；；
29.图9为输出系统整体结构示意图；
30.图10为输线装置以及线缆限位装置的结构示意图一；
31.图11为输线装置以及线缆限位装置的结构示意图一；
32.图12为旋转系统与输出系统工作原理说明示图；
33.图13为输出系统部分结构示意图；
34.其中：1、支撑杆；2、旋转环；3、不动环；4、输出电机；5、扁铁圈；6、片状尼龙条；7、同步带；8、底板；9、第四环形套管；10、碳刷；11、同步带导向轮；12、环形凹槽；13、第一支撑立板；14、第二支撑立板；15、第一支撑横杆；16、第二支撑横杆；17、被动轮；18、比例锥体；19、第一编码器；20、第二编码器；21、第一脉冲电机；22、第二脉冲电机；23、第一固定板；24、第二固定板；25、第三固定板；26、第四固定板；27、滑动块；28、第一导程丝杠；29、第二导程丝杠；30、拨动调节环；31、第一同步轮；32、第二同步轮；33、传动杆；34、主输线带；35、从输线带；36、竖杆；37、第一调节螺母；38、异型固定架；39、第一限位滚轴；40、第二限位滚轴；41、限位板；42、第三限位滚轴；43、第四限位滚轴；44、第二调节螺母；45、第一环形套管；46、连接杆；47、牵引滚轴；48、传动轴；49、进线电机；50、第二环形套管；51、第三环形套管；52、牵引弹簧；53、横杆组；54、第一导向轮；55、第二导向轮；56、张力杆；57、凸起块体；58、导线轮；59、电位计；60、传动轮；61、转动摩擦杆；62、转动盘；63、升降电机；64、减速机；65、绳缆收卷轴；66、升降绳体；67、防护壳体。
具体实施方式
35.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.以下结合具体情况说明本发明的示例性实施例：
37.请参考图1、图2以及图7，一种线缆自动盘圆机，包括有牵引系统、旋转系统、输出系统以及升降系统，牵引系统设置在支撑杆1的顶部，升降系统滑动套设在支撑杆1上，支撑
杆1为中空结构，输出系统转动设置在旋转系统的内部；
38.请参考图9、图13，输出系统包括有旋转环2、不动环3、输出电机4、扁铁圈5、片状尼龙条6、同步带7以及底板8，在底板8上依次从左至右依次设有输出电机4、第四环形套管9、碳刷10、同步带7导向轮以及不动环3，旋转环2转动设置在不动环3的周侧，且扁铁圈5焊接在旋转环2的周侧，片状尼龙条6粘贴在扁铁圈5的周侧，同步带7套设在扁铁圈5的周侧并与片状尼龙条6相接触，且同步带7通过同步带7导向轮连接输出电机4；在片状尼龙条6上开设有两个环形凹槽12，碳刷10插接在环形凹槽12的内部，碳刷10用于将电能输送给旋转系统；底板8通过第四环形套管9转动套设在支撑杆1上；
39.请参考图6，旋转系统包括有第一支撑立板13、第二支撑立板14，第一支撑立板13、第二支撑立板14均固定在旋转环2上，且在第一支撑立板13、第二支撑立板14上从左至右依次设有第一支撑横杆15、第二支撑横杆16，在第二支撑立板14上转动设有被动轮17，被动轮17与不动环3相接触，并在旋转环2的作用下沿着不动环3进行转动，在被动轮17的后侧固定有一比例锥体18，比例锥体18左右两侧分别与第二编码器20、第一编码器19相接触，且比例锥体18可带动第二编码器20、第一编码器19转动；
40.在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16上从前至后依次设有第二脉冲电机22、第一脉冲电机21，第二脉冲电机22通过第一固定板23、第二固定板24安装在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16上，第一脉冲电机21通过第三固定板25、第四固定板26以及若干个滑动块27滑动安装在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16上，第二脉冲电机22的一端通过第一导程丝杠28连接第一脉冲电机21，其另外一端通过第二导程丝杠29转动设置在第二支撑立板14上；第二编码器20通过一拨动调节环30滑动设置在第一支撑横杆15上；第一脉冲电机21连接有输线装置；
41.请参考图10，输线装置跟随第一脉冲电机21滑动设置在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16上，输线装置包括有第一同步轮31、第二同步轮32，第一脉冲电机21通过第一同步轮31以及传动皮带连接第二同步轮32，在第二同步轮32上转动连接有传动杆33，传动杆33可带动主输线带34在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16上转动，在主输线带34的正上方设有从输线带35，从输线带35滑动设置在竖杆36上，且可通过顶部的第一调节螺母37调整与主输线带34的相对高度。
42.请参考图11，在输线装置的左侧设有线缆限位装置，线缆限位装置包括有异型固定架38，在异型固定架38上转动设有第一限位滚轴39、以及垂直于第一限位滚轴39设置的第二限位滚轴40，在异型固定架38上还焊接有限位板41，限位板41位于主输线带34与第二限位滚轴40之间，在限位板41上转动设有第三限位滚轴42、以及与第三限位滚轴42平行设置的第四限位滚轴43，第四限位滚轴43通过第二调节螺母44与第三限位滚轴42相连；第二限位滚轴40垂直于主输线带34设置。
43.本实施例中，通过第一限位滚轴39、第二限位滚轴40、第三限位滚轴42以及第四限位滚轴43可将电缆限位在主输线带34以及从输线带35之间，通过第一调节螺母37以及第二调节螺母44的调节可适应不同粗细的电缆。
44.请参考图3-图5，牵引系统包括有线缆导入装置以及线缆转向牵引装置，线缆导入装置包括有第一环形套管45，第一环形套管45固定套设在支撑杆1的顶部，在第一环形套管45上固定有一连接杆46，在连接杆46上远离支撑杆1的一端设有两个牵引滚轴47，在其中一
个牵引滚轴47的下方转动连接有传动轴48，传动轴48通过皮带连接进线电机49，进线电机49安装在连接杆46的底部；
45.线缆专线牵引装置包括有第二环形套管50、第三环形套管51、牵引弹簧52，第二环形套管50转动套设在支撑杆1上，第三环形套管51固定套设在支撑杆1上，并对第二环形套管50起固定支撑作用，在第二环形套管50上插接有横杆组53，在横杆组53的内部从左至右依次转动设有第一导向轮54、第二导向轮55以及张力杆56，第一导向轮54位于支撑杆1的内部，第二导向轮55位于支撑板的外部，牵引弹簧52的一端通过一凸起块体57限位在横杆组53上，其另外一端限位在张力杆56上，在张力杆56上远离横杆组53的一端转动设有导线轮58；
46.在横杆组53的一侧设有一电位计59，张力杆56通过一传动轮60与电位计59相切；在连接杆46上远离传动轴48的一侧设有转动摩擦杆61，转动摩擦杆61的一端与传动轴48相接触，其另外一端固定有转动盘62；第二环形套管50位于第一环形套管45与第三环形套管51之间。
47.请参考图8，升降系统包括有升降电机63、减速机64以及绳缆收卷轴65，减速机64转动连接绳缆收卷轴65，在绳缆收卷轴65上缠绕有升降绳体66，升降绳体66在通过支撑杆1的底部圆孔后向上延伸，并依次连接第一导向轮54、第二导向轮55，且升降绳体66在第二导向轮55的作用下连接输出系统；
48.在底板8上方设有防护壳体67，升降绳体66的一端限位在防护壳体67上。
49.一、设备整体工作流程：首先将电缆通过牵引滚轴47夹持线缆，并经由张力杆56上的张力轮，将电缆向下延伸，依次通过第二限位滚轴40下方、第三限位滚轴42与第四限位滚轴43之间，并夹持在主输线带34与从输线带35之间，根据线缆粗细，手动调整第二编码器20与比例锥体18间的相对位置，随后在启动第一脉冲电机21、第二脉冲电机22以及输出电机4，输出电机4通过同步带7带动旋转环2转动，在转动过程中，被动轮17带动比例锥体18在不动环3上转动，比例锥体18在转动过程中带动第一编码器19、第二编码器20进行转动，同时第一编码器19在第二脉冲电机22、第二导程丝杠29的作用下，沿着比例锥体18来回运动，第一编码器19在运动过程中发出脉冲，控制第一脉冲电机21的转速，第二脉冲电机22、第二导程丝杠29控制第一脉冲电机21在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16来回动作实现电缆线的均匀盘圆，第一编码器19在比例锥体18的动作距离与第一脉冲电机21在第一支撑横杆15、第二支撑横杆16上的动作距离之比与第二导程丝杆和第一导程丝杠28的长度比相等；
50.在盘圆一整个第一导程丝杠28的宽度后，升降电机63通过升降绳体66带动输出系统向上动作一定距离(该距离根据线缆的直径控制)，上述过程往复循环，在电缆盘圆到一定高度后停止运转即可。
51.本实施例中，线缆是由内至外或由外至内螺旋排列，直到走到最里面或者最外面后，继续向反方向螺旋，期间顺时针方向不变；
52.本实施例中，通过旋转系统带动输出系统进行转动实现线缆的自动盘圆，输出系统可根据盘圆的线缆直径匀速自动调整第一脉冲电机21在第一导程丝杠28上(每盘一圈线缆)的移动距离，从而保证了成品的规整性，且打包效率高，上下大小一致；升降系统可带动旋转系统以及输出系统向上移动，每盘完一整圈线缆就固定向上移动一定的距离，其上升的距离根据线缆直径控制，使得一整圈线缆间的距离固定，也保证了成品的规整性；牵引系
统可通过牵引滚轴47、张力杆56以及电位计59实现对进线速度的控制，当张力杆56向下动作时，降低盘线速度，当张力杆56向上动作时，提高盘线速度。
53.二、牵引系统工作原理说明：在本实施例中，进线电机49与转动摩擦杆61相互配合共同控制电缆进线速度，转动摩擦杆61与传动轴48相接触，通过转动转动盘62调整转动摩擦杆61与传动轴48之间的摩擦力；
54.在盘圆之前，通过人工手动旋转张力杆56，将张力杆56保持在不动环3中心的正上方，在盘圆开始后，张力杆56在主输线带34、从输线带35以及牵引滚轴47的作用下被向上拉起，由于进线电机49与输出电机4均为匀速旋转故张力杆56会被维持到一定位置相对停止；张力杆56通过一传动轮60与电位计59相切，电位计59将张力杆56的位置信息转化为模拟信号，当进线速度降低时，张力杆56向下旋转，输出电机4的转动速度、第一脉冲电机21的移动速度均降低，当进线速度提高时，张力杆56向上旋转，输出电机4的的转动速度、第一脉冲电机21的移动速度均提高；当张力杆56下落后，输出电机4、第一脉冲电机21均停止动作。
55.三、请参考图12，对输出系统以及旋转系统具体工作原理的说明：比例锥体18的锥度、长短、周长是通过精密计算得来的，根据成盘大小自动调节编码器位置，测量比例锥体18与编码器接触位置的圆周长即可。比例锥体18的设置可大大减少设备投资成本，减少设备计算延时，再次开机无需校准，无论输出轮在什么位置，都能精确控制输出电缆长度。
56.第一脉冲电机21、第二脉冲电机22、第一编码器19、第二编码器20、第一导程丝杠28、第二导程丝杆、被动轮17、比例椎体等均固定在旋转环2上，所以，当旋转环2进行旋转时，上述配件会一起旋转，不动环3起到固定旋转环2的作用，类似于轴承。
57.被动轮17虽然设置在旋转环2上，但由于其底部与不动环3摩擦，所以在旋转环2旋转的同时，被动轮17会带动比例锥体18进行旋转，比例锥体18的旋转又同时带动第一编码器19与第二编码器20进行旋转；
58.因为第一编码器19、第二编码器20分别是直接连接第一脉冲电机21、第二脉冲电机22，所以第一编码器19、第二编码器20旋转发出的脉冲，会直接驱动两个脉冲电机(本实施例中，第一编码器19对应第一脉冲电机21，第二编码器20对应第二脉冲电机22)，综上所述，只要旋转环2转动，那么比例锥体18就会转动，两个脉冲电机也会发生转动。
59.对锥体作用的说明：锥体是将复杂的程序计算变得非常简单，假设当第一脉冲电机21在最外圈时旋转环2旋转1周第一脉冲电机21需要输出3米线缆，如果这3米线缆需要3000个脉冲，那么就让第一编码器19发出3000个脉冲，只需要计算好比例锥体18大圆处的周长即可。
60.而当第一脉冲电机21在最内圈时旋转环2旋转1周，第一脉冲电机21需要输出1米线缆，如果这1米线缆需要1000个脉冲，那么就让第一编码器19发出1000个脉冲，只需要计算好比例锥体18小圆处的周长即可；这样就得出一个结论，第一脉冲电机21与第一编码器19的位置需要对应，就可以实现对电缆线大小圈需要周长的计算。
61.对实现第一脉冲电机21与第一编码器19位置对应的说明：首先第一脉冲电机21的左右移动是需要第二脉冲电机22通过第一导程丝杠28来驱动的，第一编码器19的左右移动时需要第二脉冲电机22通过第二导程丝杠29来驱动的，所以第二脉冲电机22就需要同时驱动第一脉冲电机21与第一编码器19，就可以实现第一脉冲电机21与第一编码器19的位置对应了。也就是当第一脉冲电机21从最外圈向里圈移动时，第一编码器19也同时从锥体大头
向小头移动；当第一脉冲电机21从最里圈向外圈移动时，第一编码器19也同时从锥体小头向大头移动，这样第一脉冲电机21与第一编码器19时时联动，时时传输脉冲。
62.本实施例中，第一脉冲电机21的移动距离是比例锥体18长度的4倍，所以使用第一导程丝杠28的导程为4mm，第二导程丝杠29的导程为1mm，来进行变速，
63.对第二脉冲电机22作用的说明：第二脉冲电机22是根据电缆线直的径大小来移动的；比如直径1cm的线缆，在盘完1周后，需要向内或向外移动1cm，第二脉冲电机22的任务就是让第一脉冲电机21在旋转一周后向内移动1cm。也就是旋转环2旋转1周，决定第二脉冲电机22的移动距离；并非在旋转一周后，忽然移动1cm，而是在1周的旋转周期内，将这1cm匀速移动完成。
64.对第二编码器20如何控制电机b运动的说明；两个编码器在运动方式上不一样，第一编码器19是左右不停运动的，第二编码器20是静止不动的，需要人工移动。比如线径是1cm就将第二编码器20移动到锥体小头那一面，如果线径是3cm，就讲第二编码器20移动到锥体大头的那一面。
65.旋转环2旋转一周，被动轮17与比例锥体18旋转圈数是固定的，当第二编码器20在比例锥体18小头时，由于第二编码器20与比例锥体18的接触的那个圆小，所以第二编码器20旋转圈数少，固脉冲就少，当第二编码器20在锥体大头时，由于第二编码器20与比例锥体18的接触的那个圆大，所以第二编码器20旋转圈数多，固脉冲就多。
66.综上所述，旋转环2旋转，第一脉冲电机21与第二脉冲电机22就旋转；旋转环2停止，第一脉冲电机21与第二脉冲电机22就停止；旋转环2减速，第一脉冲电机21与第二脉冲电机22就减速；旋转环2加速，第一脉冲电机21与第二脉冲电机22就加速；无论加速减速或者卡顿，始终能够盘出好的效果；第一脉冲电机21转动，张力杆56抬起；张力杆56抬起，输出电机4转动；输出电机4转动，旋转环2转动；旋转环2转动，比例锥体18转动；比例锥体18转动，两个编码器转动；第一编码器19控制第一脉冲电机21；第二编码器20控制第二脉冲电机22；第二脉冲电机22使第一脉冲电机21与第一编码器19进行比例位移；整套流程完成，往复循环。
67.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.以上对本发明所提供的具体实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。