一种线缆表面色条涂覆装置及涂覆方法与流程

本发明涉及一种线缆加工装置及装置所对应的加工方法，具体而言，涉及一种线缆表面色条涂覆装置及涂覆方法，属于自动化加工设备领域。

背景技术：

目前市面上常见的信号传输电缆和控制电缆普遍为多芯线缆，这种线缆一般由多根绝缘线芯（即电线）绞合而成，为了便于其后续使用，在线缆的制造过程中，生产企业会用多种颜色对电线进行区分。

以熔融挤出型绝缘电线为例，对于其的着色方式主要采用绝缘整体着色，即将不同颜色的着色剂或不同颜色的色母粒（由着色剂和绝缘材料制成）直接混入本色料后挤出、进而得到整体为不同颜色的绝缘层以实现区分。但是在长期的生产过程中，生产企业发现，这种着色方式普遍存在着以下几个方面的弊端：

首先，着色剂的颜色种类有限，即基色仅有黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白等几种选择，因此直接导致上述着色方式的可着色颜色有限，在进行一些多芯数线缆的着色区分时，颜色种类往往有些不够用。

其次，对于绝缘材料本身而言，着色剂是一种杂质，着色剂的添加会在一定程度上导致绝缘材料的性能劣化，具体表现为绝缘强度的降低等。很显然，这会直接导致线缆质量的降低、影响线缆使用的安全性。

再次，使用上述着色方式进行连续加工，每当需要切换不同颜色时，均必须对挤出设备进行排料清洁。这一操作不但每次需耗时数小时，而且还会浪费约1.5kg的原料，从而影响生产企业的正常生产节拍，降低了生产效率、提高了生产成本。加之排料操作会产生大量废料，不利于环境保护。

综上所述，如果能够提出一种全新的、针对线缆表面着色的技术方案，克服上述现有技术中所存在的诸多问题，那么必将能够为整个线缆加工行业的发展提供巨大的助力。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种线缆表面色条涂覆装置及涂覆方法，具体如下。

一种线缆表面色条涂覆装置，包括一块沿垂直方向固定设置的装置基座，所述装置基座上设置有用于实现对待涂覆电线限位的电线稳定机构、用于盛装色条涂覆过程中所需着色剂的着色剂盛装机构、用于实现对所述待涂覆电线的夹持并带动所述待涂覆电线沿垂直方向运动的色条涂覆机构以及与所述色条涂覆机构传动连接、用于带动所述色条涂覆机构运动的驱动机构；

所述着色剂盛装机构内包含有两个墨盒，所述色条涂覆机构内包含两个形状、大小完全一致的色条涂覆轮，每个所述色条涂覆轮均与一个所述墨盒匹配对应，在所述驱动机构的带动下两个所述色条涂覆轮的转动方向相异且两个所述色条涂覆轮共同配合将所述待涂覆电线夹持于二者之间，通过两个所述色条涂覆轮的转动，所述墨盒内的着色剂经所述色条涂覆轮的外缘被涂覆于所述待涂覆电线的外表面；

所述驱动机构包括一台驱动电机以及一套传动齿轮组，所述传动齿轮组包含四个传动齿轮，分别为传动齿轮a、传动齿轮b、传动齿轮c以及传动齿轮d，其中，所述传动齿轮a与传动齿轮b二者的形状、大小完全一致，所述传动齿轮a固定套设于一个所述色条涂覆轮中心所插设的轴杆上、所述传动齿轮b固定套设于另一个所述色条涂覆轮中心所插设的轴杆上且所述传动齿轮a与所述传动齿轮b之间互不接触，所述传动齿轮c以及传动齿轮d二者的形状、大小完全一致且二者均通过轴杆与所述装置基座相连接，所述传动齿轮c以及传动齿轮d二者的外缘相啮合，所述传动齿轮c的外缘还与所述传动齿轮b相啮合，所述传动齿轮d的外缘还与所述传动齿轮a相啮合，所述传动齿轮c与所述传动齿轮d中的一个与所述驱动电机的输出轴之间传动连接并由其带动实现自身转动。

优选地，所述电线稳定机构包括一根条状支撑板以及两个过线轮，两个所述过线轮分别设置于所述条状支撑板同一侧的两端位置处，所述过线轮的内部设置有轴承、所述条状支撑板的两端插设有轴杆，通过轴承与轴杆间的配合、所述过线轮可活动地设置于所述条状支撑板上，所述条状支撑板的中段穿设有一根固定螺栓，所述条状支撑板借助所述固定螺栓与所述装置基座相连接。

优选地，所述着色剂盛装机构包括两个沿水平方向设置的所述墨盒以及两个墨盒底座，两个所述墨盒分别固定设置于两个所述墨盒底座的上端面，每个所述墨盒上均设置有用于将所述色条涂覆轮上多余着色剂进行刮除的刮刀，每个所述刮刀均与一个所述色条涂覆轮的外缘相触接，每个所述墨盒底座的下端面均固定连接有一根调节螺栓、每根所述调节螺栓上均套设有至少一个调节螺母；

所述装置基座上沿垂直方向贯穿设置有两条垂直活动槽，每根所述调节螺栓均穿设于一条所述垂直活动槽内且通过所述调节螺栓与所述调节螺母间的配合、所述墨盒底座在所述装置基座上的水平位置可调；

在所述墨盒、所述墨盒底座以及所述装置基座三者的组合状态下，两个所述墨盒间的距离及两个所述墨盒底座间的距离均大于所述待涂覆电线的线径。

优选地，所述色条涂覆机构包括两个所述色条涂覆轮，所述装置基座上贯穿设置有两条相对称的弧形活动槽，所述弧形活动槽开设于所述着色剂盛装机构上方位置，每个所述色条涂覆轮的中心均插设有一根轴杆、每个所述弧形活动槽内均嵌设有一个轴承，通过轴承与轴杆间的配合、每个所述色条涂覆轮均可滑动地设置于一条所述弧形活动槽内；

在所述色条涂覆轮与所述装置基座二者的组合状态下，每个所述色条涂覆轮均有一部分落入其下方的所述墨盒内，两个所述色条涂覆轮间的最小距离不大于所述待涂覆电线的线径。

优选地，所述色条涂覆轮呈圆柱状，所述色条涂覆轮的外周侧开设有一圈完整的线槽，所述线槽的深度为0.3mm～1.0mm、宽度为0.2mm～0.8mm。

优选地，所述色条涂覆呈中部厚、边缘薄的圆盘状，所述色条涂覆轮外周侧边缘的厚度为0.8mm～1.5mm。

优选地，所述装置基座上还相对称地设置有两组用于调整所述刮刀对所述色条涂覆轮刮擦力的刮刀应力调节组件；

每组所述刮刀应力调节组件均包含螺纹杆、弹簧、固定弹簧挡板、活动弹簧挡板以及蝶形螺母，所述螺纹杆的一端与所述刮刀固定连接、所述螺纹杆的中段固定套设有所述固定弹簧挡板，所述固定弹簧挡板与所述装置基座之间固定连接，所述弹簧与所述活动弹簧挡板均可活动地套设于所述螺纹杆上，所述弹簧位于所述固定弹簧挡板与所述活动弹簧挡板二者之间且所述弹簧的上端部与所述固定弹簧挡板相触接、所述弹簧的下端部与所述活动弹簧挡板相触接，所述螺纹杆上还螺纹连接有所述蝶形螺母，所述蝶形螺母与所述活动弹簧挡板相触接，通过对所述蝶形螺母在所述螺纹杆上位置的调节，可实现对所述弹簧压缩状态的调整。

一种线缆表面色条涂覆方法，使用如前所述的一种线缆表面色条涂覆装置，包括如下步骤：

s1、涂覆轮选配安装，依据待涂覆电线的线径及需涂覆色条的宽度选择对应形状的色条涂覆轮，将所述色条涂覆轮装配于装置基座上；

s2、着色剂上料调试，将着色剂倒入墨盒内，若仅需要在所述待涂覆电线的外表面涂覆一道色条、则仅在一个所述墨盒内倒入着色剂，

若需要在所述待涂覆电线的外表面涂覆两道同色色条、则在两个所述墨盒内倒入同色着色剂，若需要在所述待涂覆电线的外表面涂覆两道异色色条、则在两个所述墨盒内倒入异色着色剂，

随后将所述墨盒固定于墨盒底座的上端面，调节所述墨盒底座的高度、使所述色条涂覆轮浸入所述墨盒内的着色剂中，

若所述色条涂覆轮呈圆柱状，则需要使用刮刀刮去所述色条涂覆轮弧面上线槽外多余的着色剂，通过刮刀应力调节组件调整所述刮刀对所述色条涂覆轮的刮擦力、确保多余的着色剂被完全刮除；

s3、使所述待涂覆电线的上端按序依次穿过电线稳定机构及所述色条涂覆轮，启动驱动电机使其带动传动齿轮组转动，通过传动齿轮组的啮合传动使两个所述色条涂覆轮异向转动，在两个所述色条涂覆轮的转动过程中，所述色条涂覆轮将着色剂从所述墨盒中带出并涂覆于所述待涂覆电线的外表面。

本发明的优点主要体现在以下几个方面：

本发明所提出的一种线缆表面色条涂覆装置及其所对应的涂覆方法，通过在电线表面涂覆1~2道色条的方式对电线进行区分，相对于现有技术而言，尽管色条的基色仍以黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白等颜色为主，但色条可以通过组合搭配，形成单、双色等数十种不同的颜色组合，极大地丰富了颜色种类，满足了多芯数线缆的着色需求。

同时，本发明的方案使得着色剂仅涂覆于电线表面、不与绝缘材料混合，避免了因混入着色剂而导致的绝缘材料性能劣化，提升了线缆的质量，保证了线缆使用的安全性。

此外，在使用本发明的方案进行连续加工时，若需要切换不同颜色，不必排料清洁、只要清洁墨盒后直接更换着色剂即可，不仅保证了生产企业的生产节拍不被打乱、提升了生产效率，而且也不会出现物料浪费、废料过多的问题，帮助生产企业减轻了废料处理的负担、控制了生产成本，也有利于环境保护。

最后，本发明的方案也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，将其运用于领域内其他与线缆表面着色相关的技术方案中，方案应用前景十分广阔。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1为本发明装置在正视视角下的结构示意图；

图2为本发明装置在俯视视角下的结构示意图；

图3为本发明装置在左视视角下的结构示意图。

其中：0、待涂覆电线；1、装置基座；2、条状支撑板；3、过线轮；4、固定螺栓；5、墨盒；6、墨盒底座；7、刮刀；8、调节螺栓；9、调节螺母；10、色条涂覆轮；11、驱动电机；12、传动齿轮a；13、传动齿轮b；14、传动齿轮c；15、传动齿轮d；16、螺纹杆；17、弹簧；18、固定弹簧挡板；19、活动弹簧挡板；20、蝶形螺母。

具体实施方式

本发明的目的是提出一种线缆表面色条涂覆装置及涂覆方法，具体方案如下。

如图1~图3所示，本发明揭示了一种线缆表面色条涂覆装置，包括一块沿垂直方向固定设置的装置基座1，在本方案中所述装置基座1为一块厚度约10mm、长宽均为400mm的不锈钢板。所述装置基座1上设置有用于实现对待涂覆电线0限位的电线稳定机构、用于盛装色条涂覆过程中所需着色剂的着色剂盛装机构、用于实现对所述待涂覆电线0的夹持并带动所述待涂覆电线0沿垂直方向运动的色条涂覆机构以及与所述色条涂覆机构传动连接、用于带动所述色条涂覆机构运动的驱动机构。

所述着色剂盛装机构内包含有两个墨盒5，所述色条涂覆机构内包含两个形状、大小完全一致的色条涂覆轮10，每个所述色条涂覆轮10均与一个所述墨盒5匹配对应，在所述驱动机构的带动下两个所述色条涂覆轮10的转动方向相异且两个所述色条涂覆轮10共同配合将所述待涂覆电线0夹持于二者之间，通过两个所述色条涂覆轮10的转动，所述墨盒5内的着色剂经所述色条涂覆轮10的外缘被涂覆于所述待涂覆电线0的外表面。

所述电线稳定机构包括一根条状支撑板2以及两个过线轮3，两个所述过线轮3的形状、大小一致，直径约为40mm，两个所述过线轮3分别设置于所述条状支撑板2同一侧的两端位置处，所述过线轮3的内部设置有轴承、所述条状支撑板2的两端插设有轴杆，通过轴承与轴杆间的配合、所述过线轮3可活动地设置于所述条状支撑板2上，所述条状支撑板2的中段穿设有一根固定螺栓4，所述条状支撑板2借助所述固定螺栓4与所述装置基座1相连接。在装置的实际设置过程中，使用者可以通过调节所述固定螺栓4的松紧度使所述条状支撑板2处于固定或可转动状态。

所述着色剂盛装机构包括两个沿水平方向设置的所述墨盒5以及两个墨盒底座6，在本方案中所述墨盒5为一个上方开口的、长150mm、宽40mm、高30mm的不锈钢盒子。两个所述墨盒5分别设置于两个所述墨盒底座6的上端面，所述墨盒5与所述墨盒底座6之间可以固定连接、也可以简单的放置组合，每个所述墨盒5上均设置有用于将所述色条涂覆轮10上多余着色剂进行刮除的刮刀7，在本方案中所述刮刀为长50mm、宽10mm、厚1mm的不锈钢薄片，每个所述刮刀7均与一个所述色条涂覆轮10的外缘相触接，所述刮刀7与所述色条涂覆轮10相触接的一侧为打磨锋利的刃面，每个所述墨盒底座6的下端面均固定连接有一根调节螺栓8、每根所述调节螺栓8上均套设有至少一个调节螺母9。

所述装置基座1上沿垂直方向贯穿设置有两条垂直活动槽，每根所述调节螺栓8均穿设于一条所述垂直活动槽内且通过所述调节螺栓8与所述调节螺母9间的配合、所述墨盒底座6在所述装置基座1上的水平位置可调。

此处需要说明的是，在所述墨盒5、所述墨盒底座6以及所述装置基座1三者的组合状态下，两个所述墨盒5间的距离及两个所述墨盒底座6间的距离均大于所述待涂覆电线0的线径。

所述色条涂覆机构包括两个所述色条涂覆轮10，所述装置基座1上贯穿设置有两条相对称的弧形活动槽，所述弧形活动槽的内壁光滑、以保证槽内部件的自如活动，所述弧形活动槽开设于所述着色剂盛装机构上方位置，每个所述色条涂覆轮10的中心均插设有一根轴杆、每个所述弧形活动槽内均嵌设有一个轴承，通过轴承与轴杆间的配合、每个所述色条涂覆轮10均可活动地设置于一条所述弧形活动槽内。

为了保证所述色条涂覆轮10上所插设的轴杆在所述弧形活动槽内的顺畅滑动，本方案中还设置有用于固定的内六角螺钉与固定片，通过所述内六角螺钉与所述固定片的配合，所述色条涂覆轮10上所插设的轴杆与基座1保持垂直状态。且所述固定片的材质为聚四氟乙烯、其与所述装置基座1之间的接触面上也喷涂有聚四氟乙烯，这一材质具有摩擦系数低、自润滑性优良的特点。

同样需要说明的是，在所述色条涂覆轮10与所述装置基座1二者的组合状态下，每个所述色条涂覆轮10均有一部分落入其下方的所述墨盒5内，两个所述色条涂覆轮10间的最小距离为0，待涂覆电线0通过后两个所述色条涂覆轮10中间后，所述色条涂覆轮10上所插设的轴杆沿弧形活动槽向上滑动，两个色条涂覆轮10间的间距扩大为待涂覆电线0的线径，并通过自重，将所述待涂覆电线0夹持在两个所述色条涂覆轮10中间。

所述色条涂覆轮10的形状可以根据需要确定，在本方案中提出两种形状选择。其一，所述色条涂覆轮10呈圆柱状，所述色条涂覆轮10的外周侧开设有一圈完整的线槽，所述线槽的深度为0.3mm～1.0mm、宽度为0.2mm～0.8mm；在实际应用时，所述线槽的规格与所述待涂覆电线0的尺寸相匹配。其二，所述色条涂覆轮10呈中部厚、边缘薄的圆盘状，所述色条涂覆轮10外周侧边缘的厚度为0.8mm～1.5mm。

所述驱动机构包括一台驱动电机11以及一套传动齿轮组。具体为，所述驱动电机11为没有制动器的伺服电机，在不通电的情况下可以手动进行旋转。所述传动齿轮组包含四个传动齿轮，分别为传动齿轮a12、传动齿轮b13、传动齿轮c14以及传动齿轮d15，其中，所述传动齿轮a12与传动齿轮b13二者的形状、大小完全一致，二者的分度圆直径均为60mm，所述传动齿轮a12固定套设于一个所述色条涂覆轮10中心所插设的轴杆上、所述传动齿轮b13固定套设于另一个所述色条涂覆轮10中心所插设的轴杆上且所述传动齿轮a12与所述传动齿轮b13之间互不接触，所述传动齿轮c14以及传动齿轮d15二者的形状、大小完全一致，二者的分度圆直径均为120mm，且所述传动齿轮c14以及传动齿轮d15二者均通过轴杆与所述装置基座1相连接，所述传动齿轮c14以及传动齿轮d15二者的外缘相啮合，所述传动齿轮c14的外缘还与所述传动齿轮b13相啮合，所述传动齿轮d15的外缘还与所述传动齿轮a12相啮合，所述传动齿轮c14与所述传动齿轮d15中的一个与所述驱动电机11的输出轴之间传动连接并由其带动实现自身转动。

在所述传动齿轮组的传动配合下，所述驱动电机11的驱动被转化为两个所述色条涂覆轮10方向相异的转动，在本实施例中，位于左侧的所述色条涂覆轮10的转动方向为逆时针、位于右侧的所述色条涂覆轮10的转动方向为顺时针。

除上述结构外，所述装置基座1上还相对称地设置有两组用于调整所述刮刀7对所述色条涂覆轮10刮擦力的刮刀应力调节组件。

每组所述刮刀应力调节组件均包含螺纹杆16、弹簧17、固定弹簧挡板18、活动弹簧挡板19以及蝶形螺母20，所述螺纹杆16的一端与所述刮刀7固定连接、所述螺纹杆16的中段固定套设有所述固定弹簧挡板18，所述固定弹簧挡板18与所述装置基座1之间固定连接、且所述固定弹簧挡板18与水平面之间的夹角约为60°。所述弹簧17与所述活动弹簧挡板19均可活动地套设于所述螺纹杆16上，所述弹簧17位于所述固定弹簧挡板18与所述活动弹簧挡板19二者之间且所述弹簧17的上端部与所述固定弹簧挡板18相触接、所述弹簧17的下端部与所述活动弹簧挡板19相触接，所述螺纹杆16上还螺纹连接有所述蝶形螺母20，所述蝶形螺母20与所述活动弹簧挡板19相触接，通过对所述蝶形螺母20在所述螺纹杆16上位置的调节，可实现对所述弹簧17压缩状态的调整、进而改变所述刮刀7对所述色条涂覆轮10的刮擦力。

本发明还揭示了一种线缆表面色条涂覆方法，使用如上所述的一种线缆表面色条涂覆装置，包括如下步骤：

s1、涂覆轮选配安装，依据待涂覆电线0的线径及需涂覆色条的宽度选择对应形状的色条涂覆轮10，将所述色条涂覆轮10装配于装置基座1上。

若待涂覆电线0的线径较小、需涂覆色条的宽度较小时，选用圆柱状的所述色条涂覆轮10，若待涂覆电线0的线径较大、需涂覆色条的宽度较大时，选用圆盘状的所述色条涂覆轮10。

s2、着色剂上料调试，将着色剂倒入墨盒5内，若仅需要在所述待涂覆电线0的外表面涂覆一道色条、则仅在一个所述墨盒5内倒入着色剂。

若需要在所述待涂覆电线0的外表面涂覆两道同色色条、则在两个所述墨盒5内倒入同色着色剂，若需要在所述待涂覆电线0的外表面涂覆两道异色色条、则在两个所述墨盒5内倒入异色着色剂。

随后将所述墨盒5固定于墨盒底座6的上端面，调节所述墨盒底座6的高度、使所述色条涂覆轮10浸入所述墨盒5内的着色剂中。

若所述色条涂覆轮10呈圆柱状，则需要使用刮刀7刮去所述色条涂覆轮10弧面上线槽外多余的着色剂，通过刮刀应力调节组件调整所述刮刀7对所述色条涂覆轮10的刮擦力、确保多余的着色剂被完全刮除；若所述色条涂覆轮10呈圆盘状，则无需使用刮刀7。

s3、使所述待涂覆电线0的上端按序依次穿过电线稳定机构及所述色条涂覆轮10，启动驱动电机11使其带动传动齿轮组转动，通过传动齿轮组的啮合传动使两个所述色条涂覆轮10异向转动，在两个所述色条涂覆轮10的转动过程中，所述色条涂覆轮10将着色剂从所述墨盒5中带出并涂覆于所述待涂覆电线0的外表面。

在实际应用时，操作者还可以根据需要调整所述驱动电机11的转速，从而使所述色条涂覆轮10的转速与所述待涂覆电线0的行进速度相匹配。

综上所述，本发明所提出的一种线缆表面色条涂覆装置及其所对应的涂覆方法，通过在电线表面涂覆1~2道色条的方式对电线进行区分，相对于现有技术而言，尽管色条的基色仍以黑、棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白等颜色为主，但色条可以通过组合搭配，形成单、双色等数十种不同的颜色组合，极大地丰富了颜色种类，满足了多芯数线缆的着色需求。

同时，本发明的方案使得着色剂仅涂覆于电线表面、不与绝缘材料混合，避免了因混入着色剂而导致的绝缘材料性能劣化，提升了线缆的质量，保证了线缆使用的安全性。

此外，在使用本发明的方案进行连续加工时，若需要切换不同颜色，不必排料清洁、只要清洁墨盒后直接更换着色剂即可，不仅保证了生产企业的生产节拍不被打乱、提升了生产效率，而且也不会出现物料浪费、废料过多的问题，帮助生产企业减轻了废料处理的负担、控制了生产成本，也有利于环境保护。

最后，本发明的方案也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，将其运用于领域内其他与线缆表面着色相关的技术方案中，方案应用前景十分广阔。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。