绞笼放线装置及绞合成缆机的制作方法

1.本发明实施例涉及光电线缆领域，具体涉及一种绞笼放线装置及绞合成缆机。


背景技术：

2.随着通信技术的快速发展，光电线缆的需求也在飞速提升，它是通信信号的高速传输媒介。光电线缆一般由多根缆线绞合成缆，然后在圆周外侧包裹绝缘护套而制成。
3.多根缆线通过绞合成缆机绞合成缆。绞合成缆机包括：放线单元、分线模单元和绞合模单元，放线单元放出多根缆线(线缆)和填充绳，多根缆线和填充绳经分线模单元导向后进入到绞合模单元，使多根缆线和填充绳绞合成缆。
4.现有技术中的放线单元，其结构复杂，转动惯性大；且线缆在活动轮(舞蹈轮)上绕线弯曲次数多、角度大，容易造成线缆的损伤。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种绞笼放线装置及绞合成缆机，以解决上述背景技术中的放线单元结构复杂、转动惯性大的问题。
6.本发明实施例提供一种绞笼放线装置，包括：机架、绞笼、填充绳放线机构、舞蹈轮机构、线缆放线机构、过线机构、驱动机构和控制器；
7.所述机架固定设置；
8.所述绞笼包括：左空心主轴、右空心主轴、左圆盘、右圆盘和连接梁；
9.所述左空心主轴和所述右空心主轴间隔设置，分别可转动的设置在所述机架上，且所述左空心主轴和所述右空心主轴的中轴线相互重合设置；
10.所述左空心主轴上设有集电环，用于外接电源；
11.所述左圆盘和所述右圆盘分别设置在所述左空心主轴和所述右空心主轴上，且所述左圆盘和所述右圆盘通过所述连接梁连接；
12.所述填充绳放线机构、所述舞蹈轮机构和所述线缆放线机构均设有多个，且数量相同；
13.多个所述填充绳放线机构均匀布设在所述左圆盘上，用于放出填充绳；
14.多个所述线缆放线机构均匀布设在所述右圆盘上，用于放出线缆；
15.多个所述舞蹈轮机构均匀布设在所述左圆盘上，用于供线缆导向；
16.所述过线机构设置在所述左空心主轴和所述右空心主轴上，位于所述左圆盘与所述右圆盘之间，所述过线机构用于供线缆和填充绳通过；
17.所述驱动机构设置在所述机架上，与所述左空心主轴连接，用于带动所述左空心主轴旋转；
18.所述舞蹈轮机构、所述线缆放线机构和所述驱动机构分别与所述控制器电性连接。
19.基于上述方案可知，本发明的绞笼放线装置，通过设置机架、绞笼、填充绳放线机
构、舞蹈轮机构、线缆放线机构、过线机构、驱动机构和控制器，绞笼整体可转动的设置在机架上，多个填充绳放线机构布设在绞笼的左圆盘上，多个线缆放线机构均匀布设在绞笼的右圆盘上，多个舞蹈轮机构均匀布设在绞笼的左圆盘上，过线机构设置在绞笼的左空心主轴和右空心主轴之间，驱动机构设置在机架上，与绞笼传动连接。本发明的绞笼放线装置，填充绳放线机构、舞蹈轮机构、线缆放线机构和过线机构分别设置在绞笼上，跟随绞笼一起旋转。线缆放线机构放出的线缆经舞蹈轮机构导向后进入过线机构、填充绳放线机构放出的填充绳也进入过线机构，然后从绞笼的右空心主轴输出，结构简单紧凑，绞笼的运行转速可高达100rpm；舞蹈轮机构随绞笼一起旋转，线缆在活动轮(舞蹈轮)上绕线弯曲角度小，不会造成线缆的损伤；主轴采用空心结构，线缆和填充绳可穿设在空心轴内，极大简化线缆的行进路径。
20.在一种可行的方案中，所述过线机构包括：圆环框架和过线盘；
21.所述圆环框架的左端和右端分别与所述左空心主轴和所述右空心主轴连接；
22.所述过线盘设有多个，多个所述过线盘间隔的设置在所述圆环框架内；
23.所述过线盘设有多个瓷眼，多个所述瓷眼与所述线缆放线机构的数量对应，用于供线缆和填充绳通过。
24.在一种可行的方案中，所述过线机构还包括：第一导向轮；
25.所述第一导向轮设置在所述圆环框架的右端，用于供线缆和填充绳导向。
26.在一种可行的方案中，所述填充绳放线机构包括：第一放线轴和第二导向轮；
27.所述第一放线轴和所述第二导向轮设置在所述左圆盘上；
28.所述第一放线轴用于放置填充绳线盘，所述第二导向轮用于供填充绳导向。
29.在一种可行的方案中，所述填充绳放线机构还包括：磁滞制动器；
30.所述磁滞制动器与所述控制器电性连接，包括：转子和定子；
31.所述转子设置在所述第一放线轴上，所述定子设置在所述机架上，且所述定子套设在所述转子的圆周外侧。
32.在一种可行的方案中，所述线缆放线机构包括：放线电机、驱动顶尖和移动顶尖；
33.所述放线电机设置在所述右圆盘上，与所述控制器电性连接；
34.所述驱动顶尖和所述移动顶尖相对的设置在所述右圆盘上，用于放置线缆线盘；
35.所述放线电机与所述驱动顶尖通过传动皮带传动连接。
36.在一种可行的方案中，所述舞蹈轮机构包括：固定板、张力传感器和舞蹈轮；
37.所述固定板设置在所述左圆盘上；
38.所述张力传感器设置在所述固定板上，所述舞蹈轮设置在所述张力传感器的轴端上，所述张力传感器与所述控制器电性连接。
39.在一种可行的方案中，所述舞蹈轮机构还包括：固定块、调节螺栓、弹簧、导轨和滑块；
40.所述固定块和所述导轨设置在所述固定板上；
41.所述调节螺栓穿设在所述固定块上，与所述固定块螺纹连接；
42.所述滑块可滑动的设置在所述导轨上；
43.所述弹簧的一端与所述调节螺栓连接，另一端与所述滑块连接；
44.所述张力传感器设置在所述滑块上。
45.在一种可行的方案中，所述驱动机构包括：驱动电机、主动带轮和同步带；
46.所述左空心主轴设有从动带轮；
47.所述驱动电机设置在所述机架上，所述主动带轮设置在所述驱动电机的输出轴上；
48.所述主动带轮与所述从动带轮通过所述同步带传动连接。
49.本发明实施例还提供一种绞合成缆机，包括：分线模机构、绞合模机构、以及如上述任意一项设计中的绞笼放线装置。
50.本发明的绞笼放线装置及绞合成缆机，具有以下有益效果：
51.1、本发明的绞笼放线装置及绞合成缆机，结构紧凑，运行转速更高，最高可达100rpm。采用左右空心主轴设计、单个活动张力导轮反馈电机主动放线设计、过线部件托举线缆设计极大简化线缆路径，减少重力、离心力对线缆张力影响，同时通过张力闭环控制提高了张力控制精度和稳定性，张力波动幅度减小到1n以内。
52.2、采用左右空心主轴设计、过线机构托举线缆设计，极大简化线缆行进路径，减少重力、离心力对线缆张力的影响。
53.3、舞蹈轮通过张力传感器反馈给控制器线缆的张力，控制器控制放线电机主动放线的设计，提高了张力控制精度和稳定性，线缆的张力波动幅度减小到1n以内。
附图说明
54.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1为本发明实施例一中的绞笼放线装置的示意图；
56.图2为本发明实施例一中的图1中的局部放大图；
57.图3为本发明实施例一中的绞笼的示意图；
58.图4为本发明实施例一中的过线机构的示意图；
59.图5为本发明实施例一中的填充绳放线机构的示意图；
60.图6为本发明实施例一中的舞蹈轮机构的示意图；
61.图7为本发明实施例一中的线缆放线机构的示意图；
62.图8为本发明实施例一中的驱动机构的示意图；
63.图9为本发明实施例二中的绞合成缆机的示意图。
64.图中标号：
65.1、机架；2、绞笼；201、集电环；21、左空心主轴；22、右空心主轴；23、左圆盘；24、右圆盘；25、连接梁；3、填充绳放线机构；31、第一放线轴；32、第二导向轮；33、填充绳线盘；34、磁滞制动器；341、转子；342、定子；4、舞蹈轮机构；41、固定板；42、张力传感器；43、舞蹈轮；44、固定块；45、调节螺栓；46、弹簧；47、导轨；48、滑块；5、线缆放线机构；51、放线电机；52、驱动顶尖；53、移动顶尖；54、传送带；6、过线机构；61、圆环框架；62、过线盘；621、瓷眼；63、第一导向轮；7、驱动机构；71、驱动电机；72、主动带轮；73、同步带；8、分线模机构；9、绞合模机构。
具体实施方式
66.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作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。
67.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
68.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，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，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。
69.下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
70.如本技术背景技术中的描述，多根缆线通过绞合成缆机绞合成缆。绞合成缆机包括：放线单元、分线模单元和绞合模单元，放线单元放出多根缆线(线缆)和填充绳，多根缆线和填充绳经分线模单元导向后进入到绞合模单元，使多根缆线和填充绳绞合成缆。
71.本技术的发明人发现，现有绞合成缆机的放线单元，一般采用退扭的摇篮式结构，舞蹈轮相对旋转轴不转动，使得机器体积和转动惯量都非常巨大，生产效率低；且线缆在活动轮(舞蹈轮)上绕线弯曲次数多、角度大，容易造成线缆的损伤；缺乏张力反馈控制，对线缆的张力控制稳定性较差。
72.为了解决上述问题，本技术发明人提出了本技术的技术方案，具体实施例如下：
73.实施例一
74.图1为本发明实施例一中的绞笼放线装置的示意图，图2为本发明实施例一中的图1中的局部放大图，图3为本发明实施例一中的绞笼的示意图，图4为本发明实施例一中的过线机构的示意图，图5为本发明实施例一中的填充绳放线机构的示意图，图6为本发明实施例一中的舞蹈轮机构的示意图，图7为本发明实施例一中的线缆放线机构的示意图，图8为本发明实施例一中的驱动机构的示意图。如图1至图8所示，本实施例的绞笼放线装置，包括：机架1、绞笼2、填充绳放线机构3、舞蹈轮机构4、线缆放线机构5、过线机构6、驱动机构7和控制器。
75.机架1固定设置。
76.绞笼2可转动的设置在机架1上，绞笼2包括：左空心主轴21、右空心主轴22、左圆盘23、右圆盘24和连接梁25。
77.左空心主轴21和右空心主轴22通过轴承座分别可转动的设置在机架1上，左空心主轴21和右空心主轴22在机架1上呈左右间隔的设置、位于同一水平面上，左空心主轴21的
中轴线和右空心主轴22的中轴线相互重合设置。
78.在左空心主轴21的左端端部套设有集电环201，集电环201用于与外部电源连接，实现内外电源和电信号的传输。
79.左圆盘23固定设置在左空心主轴21上，位于左空心主轴21的右端端部。右圆盘24固定设置在右空心主轴22上，位于右空心主轴22的左端端部。左圆盘23和右圆盘24之间通过多根连接梁25固定连接，使左空心主轴21、右空心主轴22、左圆盘23、右圆盘24和连接梁25形成一个整体的绞笼2，在机架1上可同步旋转。
80.过线机构6设置在左空心主轴21和右空心主轴22上，位于左圆盘23与右圆盘24之间，过线机构6的左端和右端分别与左空心主轴21和右空心主轴22固定连接，绞笼2在旋转时，带动过线机构6一起旋转。
81.填充绳放线机构3、舞蹈轮机构4和线缆放线机构5均设有多个，且填充绳放线机构3、舞蹈轮机构4和线缆放线机构5的数量都相同。
82.填充绳放线机构3设置在绞笼2的左圆盘23的右端面上，多个填充绳放线机构3在左圆盘23上沿圆周方向均匀布设，填充绳放线机构3用于放置固定填充绳线盘，并放出填充绳。放出的填充绳在牵引机构的牵引下，经过过线机构6和右空心主轴22，最后从右空心主轴22的右端输出。
83.多个线缆放线机构5设置在绞笼2的右圆盘24的左端面上，多个线缆放线机构5在右圆盘24上沿圆周方向均匀布设，线缆放线机构5用于放置固定线缆线盘，并放出线缆。
84.舞蹈轮机构4设置在左圆盘23的右端面上，位于左圆盘23与过线机构6的连接处，多个舞蹈轮机构4在左圆盘23上沿圆周方向均匀布设。多个线缆放线机构5放出的多根线缆在牵引机构的牵引下，分别经多个舞蹈轮机构4导向后，进入到过线机构6内，并最后从右空心主轴22的右端输出。
85.驱动机构7设置在机架1上，驱动机构7与绞笼2的左空心主轴21传动连接，驱动机构7用于带动左空心主轴21旋转，即驱动机构7用于带动整个绞笼2旋转。
86.控制器(图中未画出)设置在机架1上，舞蹈轮机构4、线缆放线机构5和驱动机构7分别与控制器电性连接，控制器按照预设程序分别控制舞蹈轮机构4、线缆放线机构5和驱动机构7的运行。
87.通过上述内容不难发现，本实施例的绞笼放线装置，通过设置机架、绞笼、填充绳放线机构、舞蹈轮机构、线缆放线机构、过线机构、驱动机构和控制器，绞笼整体可转动的设置在机架上，多个填充绳放线机构布设在绞笼的左圆盘上，多个线缆放线机构均匀布设在绞笼的右圆盘上，多个舞蹈轮机构均匀布设在绞笼的左圆盘上，过线机构设置在绞笼的左空心主轴和右空心主轴之间，驱动机构设置在机架上，与绞笼传动连接。本实施例的绞笼放线装置，采用非退扭结构，填充绳放线机构、舞蹈轮机构、线缆放线机构和过线机构分别设置在绞笼上，跟随绞笼一起旋转。线缆放线机构放出的线缆经舞蹈轮机构导向后进入过线机构、填充绳放线机构放出的填充绳也进入过线机构，然后从绞笼的右空心主轴输出，结构简单紧凑，绞笼的运行转速可高达100rpm；舞蹈轮机构随绞笼一起旋转，线缆在活动轮(舞蹈轮)上绕线弯曲角度小，不会造成线缆的损伤；主轴采用空心结构，线缆和填充绳可穿设在空心轴内，极大简化线缆的行进路径。
88.可选的，如图1、图2、图4所示，本实施例中的绞笼放线装置，过线机构6包括：圆环
框架61和过线盘62。
89.圆环框架61设置在左空心主轴21和右空心主轴22之间，圆环框架61的左端和右端分别与左空心主轴21和右空心主轴22固定连接，左空心主轴21在旋转时带动圆环框架61一起旋转。
90.过线盘62设有多个，多个过线盘62间隔的设置在圆环框架61的内截面上。
91.过线盘62上设有多个瓷眼621，多个瓷眼621在过线盘62上沿圆周方向均匀布设，且多个瓷眼621的数量与填充绳放线机构3、线缆放线机构5、以及舞蹈轮机构4的数量均一一对应。多个填充绳放线机构3放出的多根填充绳进入圆环框架61后，分别穿过过线盘62的多个瓷眼621；同样的，多个线缆放线机构5放出的多根线缆经舞蹈轮机构4导向后，进入到圆环框架61内，也分别穿过过线盘62的多个瓷眼621，填充绳和线缆最后从右空心主轴22的右端输出。
92.本实施例中，多组填充绳和线缆穿设在过线盘的多个瓷眼内，过线盘对填充绳和线缆起到托举、支撑作用，避免填充绳和线缆因重力、离心力的作用产生张力波动。
93.进一步的，本实施例中的绞笼放线装置，过线机构6还包括：第一导向轮63。
94.第一导向轮63设有多个，多个第一导向轮63的数量与过线盘62上的多个瓷眼的数量相对应。
95.第一导向轮63设置在圆环框架61的右端端部，多个第一导向轮63在圆环框架61上沿圆周方向均匀布设，从过线盘62的瓷眼621穿出的填充绳和线缆经第一导向轮63导向后进入到右空心主轴。
96.进一步的，如图1、图5所示，本实施例中的绞笼放线装置，填充绳放线机构3包括：第一放线轴31和第二导向轮32。
97.第一放线轴31通过连接件可转动的设置在绞笼2的左圆盘23上，填充绳线盘33通过内外顶尖可拆卸的固定在第一放线轴31上，第一放线轴31在转动时放出填充绳。
98.第二导向轮32设置在左圆盘23上，位于过线机构6的圆环框架61内，第二导向轮32与过线盘62上的瓷眼621基本处于同一水平位置。在牵引机构的牵引下，填充绳线盘33放出的填充绳，绕过第二导向轮32，填充绳经第二导向轮32导向后穿过过线盘62的瓷眼621，再经第一导向轮63导向后进入右空心主轴。
99.进一步的，本实施例中的绞笼放线装置，填充绳放线机构3还包括：磁滞制动器34。
100.磁滞制动器34与控制器电性连接，磁滞制动器34包括：转子341和定子342。
101.转子341通过连接件(如联轴器等)固定设置在第一放线轴31上，第一放线轴31在旋转时带动转子341一起旋转。定子342固定设置在左圆盘23上，且定子342套设在转子341的圆周外侧，定子342不跟随第一放线轴31旋转。
102.本实施例中，磁滞制动器通电时，转子相对定子转动，定子与转子之间产生电磁阻力，填充绳被拖动放出时，第一放线轴也具有了阻力，使得填充绳放出时具有一定的张力。同时，通过调节磁滞制动器的电压大小，可调节定子与转子之间的电磁阻力，即调整填充绳的张力。
103.进一步的，如图1、图7所示，本实施例中的绞笼放线装置，线缆放线机构5包括：放线电机51、驱动顶尖52和移动顶尖53。
104.放线电机51通过连接件设置在右圆盘24上，放线电机51与控制器电性连接。
105.驱动顶尖52和移动顶尖53分别可转动的设置在右圆盘24上，驱动顶尖52和移动顶尖53间隔的、且同轴设置，驱动顶尖52通过传送带54与放线电机51的输出轴传动连接。
106.驱动顶尖52和移动顶尖53用于安装固定线缆线盘，放线电机51带动驱动顶尖52和线缆线盘同步旋转，线缆线盘在旋转时放出线缆。
107.进一步的，如图1、图6所示，本实施例中的绞笼放线装置，舞蹈轮机构4包括：固定板41、张力传感器42和舞蹈轮43。
108.固定板41设置在绞笼2的左圆盘23上。
109.张力传感器42设置在固定板41上，舞蹈轮43设置在张力传感器42的轴端上，张力传感器42与控制器电性连接。
110.本实施例中，控制器通过控制放线电机的启闭，控制线缆线盘放出线缆，放出的线缆绕设在舞蹈轮上，经舞蹈轮导向后进入到过线机构内。舞蹈轮上的张力传感器实时检测线缆的张力大小，并将检测信号传送给控制器，控制器接收张力传感器发送的张力检测信号，根据张力检测信号实时控制放线电机的转速，以达到实时精确控制线缆张力的效果。区别于传统放线单元的线缆要在活动轮、固定轮、张力传感器轮等众多导轮之间卷绕，本实施例通过合理的机构布局设计精简为只有一个舞蹈轮(活动导轮)，大大简化了线缆的行进路径，使得张力检测更为直接精准。
111.进一步的，本实施例中的绞笼放线装置，舞蹈轮机构4还包括：固定块44、调节螺栓45、弹簧46、导轨47和滑块48。
112.固定块44和导轨47分别设置在固定板41上。
113.固定块44设有螺纹通孔，调节螺栓45可转动的穿设在固定块44的螺纹通孔内，调节螺栓45与固定块44螺纹连接。
114.滑块48可滑动的设置在导轨47上。
115.弹簧46的一端与调节螺栓45连接，弹簧46的另一端与滑块48固定连接。
116.张力传感器42设置在滑块48上,舞蹈轮43设置在张力传感器42的轴端上。
117.本实施例中，转动调节螺栓，调节螺栓通过弹簧带动滑块在导轨上移动，滑块在移动时带动舞蹈轮和张力传感器一起移动，在需要时实现对线缆张力的调节。
118.进一步的，如图1、图8所示，本实施例中的绞笼放线装置，驱动机构7包括：驱动电机71、主动带轮72和同步带73。
119.左空心主轴21上套设有从动带轮211。
120.驱动电机71设置在机架1上，与控制器电性连接，主动带轮72套设在驱动电机71的输出轴上。
121.主动带轮72与从动带轮211通过同步带73传动连接。
122.本实施例中，驱动电机在转动时，带动从动带轮和左空心主轴旋转，即带动绞笼2旋转。
123.实施例二
124.图9为本发明实施例二中的绞合成缆机的示意图。
125.如图9所示，本实施例还提供一种绞合成缆机，本实施例的绞合成缆机，包括：分线模机构8、绞合模机构9、以及如上述实施例中所述的绞笼放线装置。
126.分线模机构8设置在右空心主轴22的出口端部，与右空心主轴22连接。
127.绞合模机构9设置在机架上，位于分线模机构8的外侧(右侧)。
128.本实施例中，从右空心主轴输出的填充绳和线缆，经分线模机构导向后，进入到绞合模机构9，绞合模机构9将多根线缆和多根填充绳绞合成绞合线缆。
129.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
130.而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
131.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
132.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。