柔性电缆电芯的绞合制备系统与制备方法与流程

本发明涉新能源汽车技术领域，具体涉及一种电缆电芯的绞合制备系统与制备方法。

背景技术：

绞制是为了提高电线电缆的柔软度、整体度，指的是让两根以上的单线，按着规定的方向交织在一起称为绞制，由于电线电缆在不同场合下使用，载流量不相同，导线截面也有大有小，随着导线截面增大，导线直径也随之增大，使导线弯曲发生困难，如果采用多根小直径的单线绞合起来，就可以提高导线的弯曲能力，便于电线电缆的加工制造和安装敷设。

多根单线按一定方向和一定规则绞合起来的绞合线芯，由于在绞线中每一根单线的位置均轮流处在绞线上部的伸长区和绞线下部的压缩区，当绞线两端向下弯曲时，每根单线受到的伸长力和压缩力均相等，单线不会产生伸长和压缩，绞线也不会发生变形，假如多根单线不是绞合而是平行组合成线束，那么当线束弯曲时，上面的单线会嵌入线束中，下面的单线也由于长度改变而向线束中心压缩，这样就改变了线束的形状，从而达到了稳定的效果。

随着新能源汽车的普及，新能源汽车充电桩也应运而生，而充电桩需要新能源汽车充电就离不开线缆的设计，充电桩大都设置于户外，每天会有用户对汽车充电，这样极易造成线缆的掉落、拖拉甚至踩踏，因此对充电线缆的质量提出了很高的要求，线缆的结构从内到外大致分为芯线、绝缘层和金属网层、保护层，由于芯线的柔性较高，芯线绞合的质量直接影响线缆使用的好坏。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电缆电芯的绞合制备系统与制备方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种电缆电芯的绞合制备系统，包括底座，还包括工作台、控制器、限位台、基座、出线机构、限位机构、绕包机构和收线机构，所述工作台固定设置于底座顶部一端，所述控制器固定设置于工作台上，所述限位台固定设置于工作台旁侧的底座上，所述基座固定设置于底座顶部另一端，所述限位台位于工作台和基座之间，所述出线机构设置于工作台上，且出线机构由旋转组件和放线装置构成，所述限位机构设置于限位台上，所述限位机构由调节组件、传送组件和一对限位组件组成，所述绕包机构和收线机构均位于基座上，且绕包机构位于限位台和收线机构之间，所述绕包机构包括搭载架、第一电机和缠绕装置，所述第一电机和缠绕装置均设置与搭载架上。

进一步的，所述旋转组件包括机座、第二电机、转轴、旋转圆盘、放线盘和一对旋转座，所述机座固定设置于工作台顶部一端，所述第二电机固定设置于机座上，所述一对旋转座通过螺栓对称固定设置于机座旁侧的工作台上，所述转轴的一端通过联轴器与第二电机的输出轴固定连接，所述旋转圆盘和放线盘均位于对应旋转座顶部，所述转轴分别穿过旋转圆盘和放线盘，且转轴与旋转圆盘和放线盘均为固定连接。

进一步的，所述一对旋转座的结构大小相同，每个旋转座的顶部设有一道半圆槽，所述半圆槽内设有一道凸形槽，所述旋转圆盘和放线盘的两侧外围均固定设有第一凸缘，所述第一凸缘通过凸形槽与对应旋转座滑动连接，所述放线盘上对称设有两道线孔，所述两道线孔内均设有线管，所述每个线管均固定插设于对应线孔内，所述放线装置由两组放线组件构成，所述两组放线组件对称设置于旋转圆盘的一侧，所述每组放线组件包括绕柱、一对铰接座和芯线，所述一对铰接座固定设置于旋转圆盘上，所述绕柱转动设置于一对铰接座之间，所述芯线一端缠绕在绕柱上，且芯线的另一端穿过对应线管延伸至限位台上。

进一步的，所述调节组件位于限位台顶部一侧，所述传送组件设置于调节组件旁侧的限位台上，所述一对限位组件位于传送组件的顶部，所述调节组件包括调节座、第一调节部和压紧块，所述调节座通过螺栓固定设置于限位台上，所述调节座侧部设有供芯线穿过的限位孔，且调节座顶部设有第一螺纹孔，所述第一调节部通过第一螺纹孔与调节座螺纹连接，所述压紧块位于限位孔内，且第一调节部的一端与压紧块转动连接。

进一步的，所述传送组件包括传送台、第三电机、传送皮带和一对滚轮，所述传送台的两侧通过螺栓与限位台固定连接，所述一对滚轮对称设置于传送台的两端内部，且一对滚轮的两端与传送台均为转动连接，所述传送皮带套设与一对滚轮上，所述第三电机固定设置于传送台的一端侧面，且第三电机的输出轴与对应滚轮固定连接。

进一步的，所述结构大小相同的一对限位组件对称设置于传送台的顶部两侧，所述每组限位组件包括固定座、第二调节部和限位板，所述固定座固定设置于传送台顶部一侧，且固定座侧部设有第二螺纹孔，所述第二调节部的一端通过第二螺纹孔与固定座螺纹连接，所述限位板位于传送皮带上，且限位板的一侧与穿过固定座的第二调节部一端转动连接，所述限位板的另一侧设有供芯线穿过的半圆限位槽。

进一步的，所述搭载架固定设置于基座上，且搭载架侧部设有圆孔，所述第一电机固定设置于搭载架的一侧，所述缠绕装置包括转盘、包扎轮、绝缘网、驱动皮带、四个限位杆和四组飞轮组件，所述四组飞轮组件呈环形对称设置于搭载架的一侧，所述每组飞轮组件包括转杆、第一飞轮和第二飞轮，所述转杆一端穿过搭载架通过联轴器与第一电机的输出轴固定连接，其余三组飞轮组件中的转杆一端均与搭载架转动连接，所述第一飞轮和第二飞轮对称固定设置于转杆的另一端，且第一飞轮和第二飞轮侧部外围均固定设有第二凸缘。

进一步的，所述每个限位杆均位于两组飞轮组件之间，所述每个限位杆的一端固定设置于搭载架上，且每个限位杆的另一端均与第二飞轮齐平，所述转盘转动设置于四个第二飞轮的凸缘之间，所述包扎轮固定设置于转盘的一侧，所述驱动皮带套设于四个第一飞轮凸缘之间，所述绝缘网的一端缠绕在包扎轮上，且绝缘网的另一端缠绕在两条芯线上。

进一步的，所述收线机构包括支撑架、第四电机、一对支撑座、绕杆和收卷盘，所述支撑架固定设置于基座顶部一侧，所述第四电机固定设置于支撑架上，所述一对支撑座对称固定设置于支撑架旁侧的基座上，所述绕杆的一端通过联轴器与第四电机的输出轴固定连接，且绕杆的另一端穿过一对支撑座顶部与其转动连接，所述收卷盘位于一对支撑座之间，且收卷盘与绕杆固定连接。

进一步的，所述控制器与第一电机、第二电机、第三电机和第四电机均为电性连接。

一种电缆电芯的绞合制备系统的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将旋转圆盘上的两组芯线经线管、限位孔、圆孔牵引至收卷盘上并固定，接着操作第一调节部，第一调节部带动压紧块在限位孔内将两条芯线限位。

步骤二：操纵控制器打开第二电机开关，第二电机带动转轴转动，转轴带动旋转圆盘和放线盘同步转动，从而将限位孔处的两条芯线绞合，关闭第二电机，操作第一调节部，第一调节部带动压紧块往上升，进而释放两条芯线。

步骤三：操纵控制器启动第二电机和第四电机，第二电机带动转轴转动，转轴带动旋转圆盘和放线盘同步转动，从而将两条芯线持续绞合，与此同时第四电机的输出轴带动绕杆转动，绕杆带动收卷盘转动，进而收卷盘持续将两条芯线拉伸，从而实现两条芯线的绞合。

步骤四：操纵控制器启动第一电机，第一电机的输出轴带动绕杆转动，绕杆带动一组飞轮组件转动，一组飞轮组件带动其他三组飞轮组件同步转动，从而使得转盘随着四组飞轮组件同步转动，转盘带动包扎轮转动，包扎轮带动缠绕其上的绝缘网转动，进而绝缘网对两条芯线持续包裹。

步骤五：操作第二调节部，第二调节部带动传送皮带两侧的限位板相向运动，当两个限位板贴合时，使得两条绞合的芯线从半圆限位槽内穿过。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提出一种可实现电缆的细长柔性线芯的制备系统，可实现新能源汽车的线芯的自动化绞合形成柔性的弱电电芯，通过先牵引两条芯线，转动两个调节部并操纵控制器即可对新能源汽车用电缆电芯进行绞合，操作方便，安全高效，极大提高对新能源汽车用电缆电芯绞合效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作说明。

图1为本发明的电缆绞合装置的整体结构示意图；

图2为本发明的出线机构结构示意图；

图3为本发明的旋转组件拆分示意图；

图4为本发明的放线组件结构示意图；

图5为本发明的调节组件拆分示意图；

图6为本发明的传送组件结构示意图；

图7为本发明的限位组件拆分示意图；

图8为本发明的绕包机构结构示意图；

图9为本发明的缠绕装置拆分示意图；

图10为本发明的收线机构拆分示意图；

图11为图3中a处的放大示意图；

图12为图5中b处的放大示意图；

图中各个附图标记的含义如下：

底座1、工作台2、控制器3、限位台4、基座5、出线机构6、旋转组件60、机座600、第二电机601、转轴602、旋转圆盘603、第一凸缘6030、放线盘604、线孔6040、线管6041、旋转座605、半圆槽6050、凸形槽6051、放线装置61、放线组件610、绕柱6100、铰接座6101、芯线6102、限位机构7、调节组件70、调节座700、限位孔7000、第一螺纹孔7001、第一调节部701、压紧块702、传送组件71、传送台710、第三电机711、传送皮带712、滚轮713、限位组件72、固定座720、第二螺纹孔7200、第二调节部721、限位板722、半圆限位槽7220、绕包机构8、搭载架80、圆孔800、第一电机81、缠绕装置82、转盘820、包扎轮821、绝缘网822、驱动皮带823、限位杆824、飞轮组件825、转杆8250、第一飞轮8251、第二飞轮8252、第二凸缘8253、收线机构9、支撑架90、第四电机91、支撑座92、绕杆93、收卷盘94。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1至图12所示的一种电缆电芯的绞合制备系统，包括底座1，还包括工作台2、控制器3、限位台4、基座5、出线机构6、限位机构7、绕包机构8和收线机构9。工作台2固定设置于底座1顶部一端，控制器3固定设置于工作台2上。

限位台4固定设置于工作台2旁侧的底座1上，基座5固定设置于底座1顶部另一端，限位台4位于工作台2和基座5之间。

出线机构6设置于工作台2上，且出线机构6由旋转组件60和放线装置61构成，

限位机构7设置于限位台4上，限位机构7由调节组件70、传送组件71和一对限位组件72组成。

绕包机构8和收线机构9均位于基座5上，且绕包机构8位于限位台4和收线机构9之间。

绕包机构8包括搭载架80、第一电机81和缠绕装置82，第一电机81和缠绕装置82均设置与搭载架80上。

结合图示，旋转组件60包括机座600、第二电机601、转轴602、旋转圆盘603、放线盘604和一对旋转座605。机座600固定设置于工作台2顶部一端，第二电机601固定设置于机座600上。

一对旋转座605通过螺栓对称固定设置于机座600旁侧的工作台2上，转轴602的一端通过联轴器与第二电机601的输出轴固定连接，旋转圆盘603和放线盘604均位于对应旋转座605顶部，转轴602分别穿过旋转圆盘603和放线盘604，且转轴602与旋转圆盘603和放线盘604均为固定连接。

由此，当第二电机601启动后，第二电机601的输出轴通过联轴器带动转轴602转动，由于转轴602与旋转圆盘603和放线盘604固定连接，从而转轴602带动旋转圆盘603和放线盘604同步转动，进而放线盘604带动两条芯线6102进行绞合。

结合图3，旋转座605的结构大小相同，每个旋转座605的顶部设有一道半圆槽6050，半圆槽6050内设有一道凸形槽6051，旋转圆盘603和放线盘604的两侧外围均固定设有第一凸缘6030，第一凸缘6030通过凸形槽6051与对应旋转座605滑动连接。

放线盘604上对称设有两道线孔6040，两道线孔6040内均设有线管6041，每个线管6041均固定插设于对应线孔6040内。

放线装置61由两组放线组件610构成，两组放线组件610对称设置于旋转圆盘603的一侧，每组放线组件610包括绕柱6100、一对铰接座6101和芯线6102，一对铰接座6101固定设置于旋转圆盘603上，绕柱6100转动设置于一对铰接座6101之间，芯线6102一端围绕到绕柱6100上，且芯线6102的另一端穿过对应线管6041延伸至限位台4上。

如此，通过半圆槽6050的设置是为芯线6102合铰接座6101提供空间，旋转圆盘603和放线盘604顶部固定设置的第一凸缘6030由于凸形槽6051滑动配合，保证旋转圆盘603和放线盘604在旋转座605内有效转动。同时，对旋转圆盘603和放线盘604进行限位，两条芯线6102穿过两个线管6041，随着放线盘604的转动带动两个线管6041转动，对两条芯线6102进行绞合。

结合图7，调节组件70位于限位台4顶部一侧，传送组件71设置于调节组件70旁侧的限位台4上。

一对限位组件72位于传送组件71的顶部，调节组件70包括调节座700、第一调节部701和压紧块702。

调节座700通过螺栓固定设置于限位台4上，调节座700侧部设有供芯线6102穿过的限位孔7000。

且调节座700顶部设有第一螺纹孔7001，第一调节部701通过第一螺纹孔7001与调节座700螺纹连接。压紧块702位于限位孔7000内，且第一调节部701的一端与压紧块702转动连接。

如此，当芯线6102穿过调节座700上的限位孔7000时，接着操作第一调节部701，第一调节部701带动压紧块702在限位孔7000内将两条芯线6102限位，使得放线盘604带动两条芯线6102有效绞合。

结合图6所示，传送组件71包括传送台710、第三电机711、传送皮带712和一对滚轮713，传送台710的两侧通过螺栓与限位台4固定连接。

一对滚轮713对称设置于传送台710的两端内部，且一对滚轮713的两端与传送台710均为转动连接。传送皮带712套设与一对滚轮713上，第三电机711固定设置于传送台710的一端侧面，且第三电机711的输出轴与对应滚轮713固定连接。

通过传送台710为限位组件72提供载体，传送皮带712的设置是为避免限位板722贴合之前两条芯线6102的移位，并且可以有效提高两条芯线6102的移动效率，当启动第三电机711后，第三电机711的输出轴带动滚轮713转动，从而滚轮713带动传送皮带712转动。

优选地，结构大小相同的一对限位组件72对称设置于传送台710的顶部两侧。

结合图5，每组限位组件72包括固定座720、第二调节部721和限位板722，固定座720固定设置于传送台710顶部一侧，且固定座720侧部设有第二螺纹孔7200，第二调节部721的一端通过第二螺纹孔7200与固定座720螺纹连接。

限位板722位于传送皮带712上，且限位板722的一侧与穿过固定座720的第二调节部721一端转动连接，限位板722的另一侧设有供芯线6102穿过的半圆限位槽7220。

在两条芯线6102绞合完成并移动时，操作第二调节部721，由于第二调节部721通过第二螺纹孔7200与固定座720螺纹连接，从而第二调节部721带动传送皮带712两侧的限位板722相向运动，当两个限位板722贴合时，使得两条绞合的芯线6102从半圆限位槽7220内穿过，达到对两条绞合芯线6102限位的目的。

优选地，结合绕包装置的示例性实现，搭载架80固定设置于基座5上，且搭载架80侧部设有圆孔800，第一电机81固定设置于搭载架80的一侧。

结合图8所示，缠绕装置82包括转盘820、包扎轮821、绝缘网822、驱动皮带823、四个限位杆和四组飞轮组件825。四组飞轮组件825呈环形对称设置于搭载架80的一侧。

每组飞轮组件825包括转杆、第一飞轮和第二飞轮，转杆一端穿过搭载架80通过联轴器与第一电机81的输出轴固定连接，其余三组飞轮组件825中的转杆一端均与搭载架80转动连接，第一飞轮和第二飞轮对称固定设置于转杆的另一端，且第一飞轮和第二飞轮侧部外围均固定设有第二凸缘，如此，当启动第一电机81后，第一电机81的输出轴带动绕杆93转动，绕杆93带动第一飞轮和第二飞轮同步转动，从而第一飞轮和第二飞轮带动其他三组飞轮组件825同步转动。

每个限位杆均位于两组飞轮组件825之间，每个限位杆的一端固定设置于搭载架80上，且每个限位杆的另一端均与第二飞轮齐平，转盘820转动设置于四个第二飞轮的凸缘之间，包扎轮821固定设置于转盘820的一侧，驱动皮带823套设于四个第一飞轮凸缘之间，绝缘网822的一端缠绕在包扎轮821上，且绝缘网822的另一端缠绕在两条芯线6102上。如此，转盘820随着四组飞轮组件825同步转动后，转盘820带动包扎轮821转动，包扎轮821带动缠绕其上的绝缘网822转动，进而绝缘网822对两条芯线6102持续包裹。

结合图10，收线机构9包括支撑架90、第四电机91、一对支撑座92、绕杆93和收卷盘94。支撑架90固定设置于基座5顶部一侧，第四电机91固定设置于支撑架90上。

一对支撑座92对称固定设置于支撑架90旁侧的基座5上，绕杆93的一端通过联轴器与第四电机91的输出轴固定连接，且绕杆93的另一端穿过一对支撑座92顶部与其转动连接，收卷盘94位于一对支撑座92之间，且收卷盘94与绕杆93固定连接。通过第四电机91带动绕杆93转动，绕杆93带动收卷盘94进行转动，从而收卷盘94将带有包裹绝缘网822的绞线进行缠绕，达到持续收卷的目的，支撑架90位第四电机91提供载体，一对支撑座92位收卷盘94提供载体。

控制器3与第一电机81、第二电机601、第三电机711和第四电机91均为电性连接，对电机的运行进行协调和控制。

结合图1所示的示例，以及上述对各个部分的实施示例，本发明还提出一种电缆电芯的绞合制备系统的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：首先将旋转圆盘603上的两组芯线6102经线管6041、限位孔7000、圆孔800牵引至收卷盘94上并固定，接着操作第一调节部701，第一调节部701带动压紧块702在限位孔7000内将两条芯线6102限位。

步骤二：操纵控制器3打开第二电机601开关，第二电机601带动转轴602转动，转轴602带动旋转圆盘603和放线盘604同步转动，从而将限位孔7000处的两条芯线6102绞合，关闭第二电机601，操作第一调节部701，第一调节部701带动压紧块702往上升，进而释放两条芯线6102。

步骤三：操纵控制器3启动第二电机601和第四电机91，第二电机601带动转轴602转动，转轴602带动旋转圆盘603和放线盘604同步转动，从而将两条芯线6102持续绞合，与此同时第四电机91的输出轴带动绕柱6100转动，绕柱6100带动收卷盘94转动，进而收卷盘94持续将两条芯线6102拉伸，从而实现两条芯线6102的绞合。

步骤四：操纵控制器3启动第一电机81，第一电机81的输出轴带动绕杆93转动，绕杆93带动一组飞轮组件825转动，一组飞轮组件825带动其他三组飞轮组件825同步转动，从而使得转盘820随着四组飞轮组件825同步转动，转盘820带动包扎轮821转动，包扎轮821带动缠绕其上的绝缘网822转动，进而绝缘网822对两条芯线6102持续包裹。

步骤五：操作第二调节部721，第二调节部721带动传送皮带712两侧的限位板722相向运动，当两个限位板722贴合时，使得两条绞合的芯线6102从半圆限位槽7220内穿过。

优选的实施例中，控制器可采用现有的计算机控制系统(控制箱)与控制面板相结合的方式实现，以用于实现对制备绞合过程的控制。其中，优选的还设置报警指示和紧急停机装置，用于在发生故障或者人为控制电机停机。

本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。