大容量线缆智能储线装置及其使用方法

摘要

本发明公开了一种大容量线缆智能储线装置，其包括主轴支座、主轴、储线圆桶、储线圆桶驱动电机、同步皮带、储线轮圆绞臂轴、储线轮圆绞臂驱动电机、储线进线圆绞臂导杆、储线进线轮移动导轨、储线进线轮、储线进线轮移动驱动电机；储线圆桶通过主轴置于主轴支座上；同步皮带组有多个，环设在储线圆桶的表面上；储线轮圆绞臂通过储线轮圆绞臂轴置于储线轮圆绞臂轴支座上；储线进线圆绞臂导杆设置在储线轮圆绞臂上；储线进线轮移动导轨置于储线进线圆绞臂导杆上；储线进线轮设置在储线进线轮移动导轨上。本发明还提供一种大容量线缆智能储线装置的使用方法。本发明能使成缆生产工序与外护套工序有序、无缝地对接，提高生产效率。

权利要求

1.一种大容量线缆智能储线装置，其特征在于：包括

主轴，置于主轴支座上；

储线圆桶，置于主轴上；

储线圆桶驱动电机，用于控制储线圆桶转动；

同步皮带组，有多个，环设在储线圆桶的表面上，同步皮带组的皮带运行方向为外护套工艺运行方向；

储线轮圆绞臂轴，置于储线轮圆绞臂轴支座上；

储线轮圆绞臂，置于储线轮圆绞臂轴上；所述储线轮圆绞臂的半径大于储线圆桶半径，其一端与导杆的后端连接，其另一端与储线进线圆绞臂导杆的后端连接；

储线轮圆绞臂驱动电机，用于驱动储线轮圆绞臂旋转；

储线进线圆绞臂导杆，设置在储线轮圆绞臂上；所述储线进线圆绞臂导杆、导杆与储线圆桶外表面平行；

储线进线轮移动导轨，置于储线进线圆绞臂导杆上；

储线进线轮，设置在储线进线轮移动导轨上，能沿储线进线轮移动导轨移动；

储线进线轮移动驱动电机，置于储线进线圆绞臂导杆上，用于控制储线进线轮往复移动；

所述储线圆桶外套设有储线进线圆绞臂圆导轨，储线进线圆绞臂导杆、导杆能沿储线进线圆绞臂圆导轨作圆周运动；

在进线侧，设有线缆进线轮组；所述线缆进线轮组包括第一进线轮和第二进线轮，第一进线轮置于储线轮圆绞臂内侧，第二进线轮置于储线进线圆绞臂导杆上；

在出线侧，储线圆桶上方，靠近外护套工艺一侧设有线缆出线轮组，以方便线缆出线；

所述线缆出线轮组包括第一出线轮、第二出线轮和第三出线轮；第一出线轮、第二出线轮平行设置，且第一出线轮置于储线圆桶上方，第二出线轮置于储线圆桶外侧，第三出线轮置于第二出线轮下；储线圆桶上的线缆依次经过第一出线轮、第二出线轮、第三出线轮，从第三出线轮出来的线缆与储线圆桶进线侧的线缆位于同一条直线上。

2.根据权利要求1所述的大容量线缆智能储线装置，其特征在于：同步皮带组的皮带的对外面高于储线圆桶表面的支撑物。

3.根据权利要求1所述的大容量线缆智能储线装置，其特征在于：所述储线圆桶绕主轴转动。

4.根据权利要求1所述的大容量线缆智能储线装置，其特征在于：在进线侧，储线轮圆绞臂轴上设有进线计米轮。

5.一种权利要求1-4中任一所述大容量线缆智能储线装置的使用方法，其特征在于：在储线时，所述储线轮圆绞臂驱动电机带动储线轮圆绞臂运动，储线轮圆绞臂带动储线进线轮将线缆缠绕在同步皮带组的皮带的表面上，储线轮圆绞臂转动速度跟随进线侧上一道工序的生产速度；同时，在一圈线缆缠绕满后，储线进线轮移动驱动电机带动储线进线轮向进线侧移动，将线缆均匀地缠绕在同步皮带组的皮带表面；

在放线时，储线圆桶在储线圆桶驱动电机的作用下顺着缠绕的方向进行转动，储线圆桶的转动速度跟随后道工序，在储线圆桶表面的同步皮带组的皮带向出线侧移动，直到储线圆桶上的线缆全部放出；

在大容量线缆智能储线装置预期的储线长度达到时，储线进线轮停止移动，储线圆桶上保持着预置的储存的线缆，同步皮带组的皮带按照后道工序生产速度，向出线侧移动。

说明书

大容量线缆智能储线装置及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及线缆制造行业，具体涉及一种大容量线缆智能储线装置及其使用方法, 适用于在线缆制造过程中，需要将线缆进行长距离的储线，供连接上下工序时使用的环境。

背景技术

[0002] 在线缆制造过程中，有些工序允许进行短暂的停机以更换用完的辅料，如成缆线的扎纱，待辅材重新更换好后再次开机进入正常生产。而有些工序则不允许中途有任何停机，因为一旦停机就会造成残次品。因很难上述二种工序连成一体,进行线缆生产，因此必须将二种生产工序进行分离，分别进行生产，以免需要短暂停机的生产工序对不能有任何停机现象的生产线造成影响。分离生产避免了前后道工序之间的互相影响，但也牺牲了生产效率，在前道工序的末端需要将已经生产好的线缆半成品用周转盘的形式进行收储，然后再将收储了线缆半成品的周转盘运送到下一道工序，再进行开盘放线生产，非常浪费生产时间，而且周转盘占用场地大。

[0003] 为了提高线缆生产效率，急需将一些上下游工序进行紧密的接合，让这些分离的工序串联起来，免去各道工序为完成本工序而不断地进行线缆收放所产生的不必要的运动。因此，对大容量、储线容量可以自动调整、操作容易、不损伤线缆半成品的线缆储线设备的需求就越来越迫切。

[0004] 以光缆生产为例，现有的光缆生产中，成缆的平均生产速度是 90 米/分，外护套的平均生产速度是 80 米/分。成缆生产由于半途需要更换扎纱，出现短暂停机，通常更换一盘扎纱需要停机10 分钟，如果二盘扎纱一起换就需要停机 20 分钟，这个20分钟对于外护套而言，就意味着需要有 1600 米以上的储线设备才能满足成缆和外护套串联生产。采用大容量长距离的储线设备是将成缆生产工艺与外护套工艺有序、无缝地对接，并将前后道工序由于工作方法差异产生的风险降至最低，提高工作效率的关键。但现有的光缆生产中，并不存在大容量长距离的储线设备，因而无法将成缆生产工序与外护套工序有序、无缝地对接，只能在前一道工序的结尾阶段和后一道工序的开始阶段，设置独立的收线和放线设备，用周转盘的形式实现缆线半成品先收后放的应用。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种大容量线缆智能储线装置及其使用方法，该装置和方法能使成缆生产工序与外护套工序有序、无缝地对接，提高生产效率的，。

[0006] 本发明所采用的技术方案是：

[0007] 一种大容量线缆智能储线装置，其包括：

[0008] 主轴，置于主轴支座上；

[0009] 储线圆桶，置于主轴上；

[0010] 储线圆桶驱动电机，用于控制储线圆桶转动；

[0011] 同步皮带组，有多个，环设在储线圆桶的表面上，同步皮带组的皮带运行方向为外护套工艺运行方向；

[0012] 储线轮圆绞臂轴，置于储线轮圆绞臂轴支座上；

[0013] 储线轮圆绞臂，置于储线轮圆绞臂轴上；

[0014] 储线轮圆绞臂驱动电机，用于驱动储线轮圆绞臂旋转；

[0015] 储线进线圆绞臂导杆，设置在储线轮圆绞臂上；

[0016] 储线进线轮移动导轨，置于储线进线圆绞臂导杆上；

[0017] 储线进线轮，设置在储线进线轮移动导轨上，能沿储线进线轮移动导轨移动；

[0018] 储线进线轮移动驱动电机，置于储线进线圆绞臂导杆上，用于控制储线进线轮往复移动。

[0019] 储线轮圆绞臂、储线轮圆绞臂驱动电机、储线进线轮、储线进线轮移动驱动电机等将缆线围绕着储线圆桶进行旋转，并通过储线进线轮移动将线缆均匀地排布在储线圆桶表面，从而利用储线圆桶的纵向长度尽可能多地进行线缆储线，也方便放线。

[0020] 按上述方案，同步皮带组的皮带的对外面高于储线圆桶表面的支撑物。

[0021] 按上述方案，所述储线轮圆绞臂的半径大于储线圆桶半径，其一端与导杆的后端连接，其另一端与储线进线圆绞臂导杆的后端连接；

[0022] 所述储线进线圆绞臂导杆、导杆与储线圆桶外表面平行；

[0023] 所述储线圆桶外套设有储线进线圆绞臂圆导轨，储线进线圆绞臂导杆、导杆能沿储线进线圆绞臂圆导轨作圆周运动。该储线进线圆绞臂圆导轨的作用是为储线进线圆绞臂提供一个远端的支撑，提高储线进线圆绞臂的结构强度，确保结构的稳定性，以及便于储线。

[0024] 按上述方案，在进线侧，设有线缆进线轮组；所述线缆进线轮组包括第一进线轮和第二进线轮，第一进线轮置于储线轮圆绞臂内侧，第二进线轮置于储线进线圆绞臂导杆上。

[0025] 按上述方案，所述储线圆桶绕主轴转动，以进一步提高效率和稳定性。

[0026] 按上述方案，在出线侧，储线圆桶上方，靠近外护套工艺一侧设有线缆出线轮组，以方便线缆出线。

[0027] 按上述方案，所述线缆出线轮组包括第一出线轮、第二出线轮和第三出线轮；第一出线轮、第二出线轮平行设置，且第一出线轮置于储线圆桶上方，第二出线轮置于储线圆桶外侧，第三出线轮置于第二出线轮下；储线圆桶上的线缆依次经过第一出线轮、第二出线轮、第三出线轮，从第三出线轮出来的线缆与储线圆桶进线侧的线缆位于同一条直线上，以确保放线的稳定性。

[0028] 按上述方案，在进线侧，储线轮圆绞臂轴上设有进线计米轮。

[0029] 按上述方案，所有同步皮带组的皮带采用同一速度向出线侧移动，以确保储线和放线的稳定。

[0030] 按上述方案，主轴与储线轮圆绞臂轴的中心线在同一条直线上，即主轴与储线轮圆绞臂轴同轴设置。进线计米轮的中心线与储线轮圆绞臂轴的中心线在同一条直线上。

[0031] 按上述方案，在进线侧设有进线检测系统，该进线检测系统自动检测进线方向上前一道工序（成缆生产工艺）的异动，从而实时地调整储线速度。

[0032] 按上述方案，在出线侧设有出线检测系统，该出线检测系统自动检测出线方向上后一道工序（外护套工艺）的生产速度，做到速度和张力的实时跟踪，保证线缆有效地供给。

[0033] 在线缆起始储线时，可以将线缆直行穿过储线圆桶，极大地减少了操作人员操作强度。

[0034] 线缆在储线时均匀地缠绕在储线圆桶表面，也就是由圆周均布的同步皮带组的皮带表面。

[0035] 以上组件配有配套的伺服电机、进出线长度计数器、可移动轮的动作位置感应器，以及为满足高度自动化配套的控制系统。

[0036] 本发明还提供上述大容量线缆智能储线装置的使用方法，具体步骤为：

[0037] 在储线时，储线轮圆绞臂驱动电机带动储线轮圆绞臂运动，储线轮圆绞臂带动储线进线轮将线缆缠绕在同步皮带组的皮带的圆表面上，储线轮圆绞臂转动速度跟随进线侧上一道工序的生产速度（储线轮圆绞臂转动速度与进线侧上一道工序的生产速度相适配）；同时，在一圈线缆缠绕满后，储线进线轮移动驱动电机带动储线进线轮向进线侧移动，将线缆均匀地（即一个节距、一个节距地）缠绕在同步皮带组的皮带表面；

[0038] 在放线时，储线圆桶在储线圆桶驱动电机的作用下顺着缠绕的方向进行转动，储线圆桶的转动速度跟随后道工序（储线圆桶的转动速度与后道工序的生产速度相适配），在储线圆桶表面的同步皮带组的皮带向出线侧按事先排好的线缆节距均匀地移动，直到储线圆桶上的线缆全部放出；

[0039] 在大容量线缆智能储线装置预期的储线长度达到时，储线进线轮停止移动，储线圆桶上保持着预置的储存的线缆，同步皮带组的皮带按照后道工序生产速度，向出线侧移动，同步皮带组的皮带上的线缆对于皮带表面来说是静止不动的，只是在出线侧由于储线圆桶的转动，由出线侧线缆出线轮组将缆线引出。

[0040] 本发明的有益效果在于：

[0041] 本大容量线缆智能储线装置占地少、便于人员操作、不需要人为干预、储线容量大，其储线长度对于常规半成器光缆缆芯可以达到 3 公里以上，可用于连接前后道工序，将一个需要频繁停机换料的线缆工序和一个需要连续化作业的套管工序进行紧密的接合，而不用强行的将这生产工序分隔成不同的工序，无需再设置周转盘，提高了生产效率和减少了占地面积；

[0042] 因大容量线缆智能储线装置发储线线缆长度长，提供给工序相连中易短暂停机的工序更多的解决换料时间，在换料过程，由于有大容量线缆智能储线装置在其中提供不间断的线缆供应，将前道工序短暂停机对后道工序的正常生产的影响风险降至最低，可以保证下一道工序一直以比较高的生产速度进行生产，而不是降速生产等待，避免了生产线的频繁升降速对线缆产品质量的影响。

[0043] 储线圆桶驱动电机控制储线圆桶旋转，同步皮带组的皮带向下一道工序方向移动，从而带动线缆向前移动，并完成储线，能将上一道工序（成缆生产工艺）与下一道工序（外护套工艺）有序、无缝地对接；并将前后道工序由于工作方法差异产生的风险降至最低；

[0044] 本发明的放线和储线可同时进行，从而提高生产效率；

[0045] 线缆在该储线圆桶上不会受到任何的损伤；

[0046] 储线轮圆绞臂用于储线进线和储线，其使用简单、方便。

附图说明

[0047] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[0048] 图1是本发明大容量线缆智能储线装置的结构示意图；

[0049] 其中：1、主轴支座，2、储线轮圆绞臂轴支座，3、主轴，4、储线圆桶，5、储线圆桶驱动轮，6、同步皮带组，7、储线轮圆绞臂轴，8、储线轮圆绞臂，9、储线轮圆绞臂驱动轮， 10、储线进线圆绞臂导杆，11、储线进线轮移动导轨，12、储线进线轮，13、储线进线轮移动驱动电机， 14、第一进线轮，15、第二进线轮， 16、储线进线圆绞臂圆导轨，17、第一出线轮，18、第二出线轮，19、第三出线轮，20、线缆，21、储线圆桶控制滑环，22，储线轮圆绞臂控制滑环，23、进线计米轮。

具体实施方式

[0050] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0051] 参见图1，一种大容量线缆智能储线装置，其包括主轴支座1、储线轮圆绞臂轴2、主轴3、储线圆桶4、储线圆桶驱动电机5、同步皮带组6、储线轮圆绞臂轴7、储线轮圆绞臂8、储线轮圆绞臂驱动轮9、储线轮圆绞臂驱动轮电机、储线进线圆绞臂导杆10、储线进线轮移动导轨11、储线进线轮12、储线进线轮驱动电机13、第一进线轮14、第二进线轮15、储线进线圆绞臂圆导轨16、第一出线轮17、第二出线轮18、第三出线轮19、储线圆桶控制滑环21、储线轮圆绞臂控制滑环22、进线计米轮23等。主轴支座1有2个，且平行设置，位于出线侧。主轴3置于两个主轴支座1之上。储线圆桶4置于主轴3上，储线圆桶4能绕主轴3转动。储线圆桶驱动电机通过主轴3上储线圆桶驱动轮5、储线圆桶控制滑环21控制储线圆桶4转动。同步皮带组6有多个，均匀环设在储线圆桶4的表面上，组成一个近似于圆的圆桶体，同步皮带组6的皮带的对外面高于储线圆桶4表面的支撑物；所有同步皮带组6的皮带的运行方向均为外护套工艺运行方向（即从进线侧往出线侧运动）；且所有同步皮带组的皮带采用同一速度向出线侧（从进线侧往出线侧）移动。储线轮圆绞臂轴7置于储线轮圆绞臂轴支座2上，该储线轮圆绞臂轴支座2位于线缆进线侧，储线轮圆绞臂8的半径大于储线圆桶4的半径，储线轮圆绞臂
8与储线轮圆绞臂轴2连接；储线轮圆绞臂8的一端与导杆的后端连接，储线轮圆绞臂8的另一端与储线进线圆绞臂导杆10的后端连接； 储线进线圆绞臂导杆10、导杆与储线圆桶4外表面平行；储线圆桶4外套设有储线进线圆绞臂圆导轨16，储线进线圆绞臂导杆10、导杆能沿储线进线圆绞臂圆导轨16作圆周运动。储线轮圆绞臂驱动轮电机控制置于圆绞臂轴2上的储线轮圆绞臂驱动轮9转动，储线轮圆绞臂驱动轮9带动储线轮圆绞臂8旋转，进而使储线进线圆绞臂导杆10、导杆绕储线圆桶4运动。储线进线圆绞臂导杆10上设有储线进线轮移动导轨11，储线进线轮移动导轨11内设有储线进线轮12，储线进线轮12能在储线进线轮移动导轨11上移动。储线进线轮驱动电机13置于储线进线圆绞臂导杆10上，通过控制储线轮圆绞臂控制滑环22控制储线进线轮12进行来回直线移动。第一进线轮14和第二进线轮15设置在进线侧，第一进线轮14置于储线轮圆绞臂8内侧，第二进线15轮置于储线进线圆绞臂导杆
10上。线缆出线轮组设置在出线侧，用于方便线缆出线，其包括第一出线轮17、第二出线轮
18和第三出线轮19；第一出线轮17、第二出线轮18平行设置，且第一出线轮17置于储线圆桶
4上方，第二出线轮18置于储线圆桶4外侧，第三出线轮19置于第二出线轮18下；储线圆桶4上的线缆20依次经过第一出线轮17、第二出线轮18、第三出线轮19，从第三出线轮19出来的线缆20与进线侧的线缆20位于同一条直线上。

[0052] 本实施例中，在进线侧的储线轮圆绞臂轴7上设有进线计米轮23，进线计米轮23的中心线与储线轮圆绞臂轴7的中心线在同一条直线上；主轴3与储线轮圆绞臂轴7的中心线在同一条直线上。

[0053] 本实施例中，在进线侧设有进线检测系统，该进线检测系统自动检测进线方向上前一道工序（成缆生产工艺）的异动，进而实时地调整储线速度；在出线侧设有出线检测系统，该出线检测系统自动检测出线方向上后一道工序（外护套工艺）的生产速度，做到速度和张力的实时跟踪，保证线缆有效地供给。

[0054] 本实施例中，为了确保进线稳定，在储线进线圆绞臂导杆10上还设有导轮15。

[0055] 本发明中，以上组件配有配套的伺服电机、进出线长度计数器、可储线进线轮的动作位置感应器，以及为满足高度自动化配套的控制系统。

[0056] 上述大容量线缆智能储线装置的使用方法，具体为：

[0057] 在储线时，储线轮圆绞臂驱动电机带动储线轮圆绞臂运动，储线进线圆绞臂即围绕储线圆桶进行旋转，储线轮圆绞臂带动储线进线轮将线缆沿储线圆桶圆周方向进行旋转缠绕，使线缆缠绕在同步皮带组的皮带的表面上，储线轮圆绞臂转动速度跟随进线侧上一道工序的生产速度；同时，在一圈线缆缠绕满后，储线进线轮移动驱动电机带动储线进线轮向进线侧移动，将线缆均匀地（即一个节距、一个节距地）缠绕在同步皮带组的皮带表面；储线进线圆绞臂的转动圈数决定了储线圆桶的储线圈数，圈数乘以储线圆桶直径就是储线的长度；

[0058] 在放线时，储线圆桶在储线圆桶驱动电机的作用下顺着缠绕的方向进行转动，储线圆桶的转动速度跟随后道工序，在储线圆桶表面的同步皮带组的皮带向出线侧按事先排好的线缆节距均匀地移动，直到储线圆桶上的线缆全部放出，出线侧设置一个线缆出线轮组将缆线导出；

[0059] 在大容量线缆智能储线装置预期的储线长度达到时，储线进线轮停止移动，储线圆桶上保持着预置的储存的线缆，同步皮带组的皮带按照后道工序生产速度，向出线侧移动，同步皮带组的皮带上的线缆对于皮带表面来说是静止不动的，只是在出线侧由于储线圆桶的转动，由出线侧线缆出线轮组将缆线引出。

[0060] 本发明可以先储线再放线，也可以储线和放线同时进行。

[0061] 本发明中，当前一道工序短暂停止运行，大容量线缆智能储线装置此时处于纯放线状态，此时，储线圆桶顺着线缆缠绕方向围绕主轴进行旋转放线，放线出口处设有导轮将线缆导出；在线缆导出过程中，储线圆桶表面的同步皮带按线缆放完一圈前进一圈的节拍，均匀地向出线侧方向移动，直到将缠绕在储线圆桶表面的线缆放完为止。当前一道工序换完料恢复正常生产时，此时大容量线缆智能储线装置放线运动继续，而进线侧又开始将后一道工序的线缆向储线圆桶表面进行旋转缠绕。为了恢复预置的储线长度，要求前一道工序的生产速度要高于后一道工序的生产速度，以保证大容量线缆智能储线装置在工作一段时间后达到预置的储线长度。当储线长度达到预置储线长度后，储线作业结束，此时，储线圆桶的旋转放线速度由后一道工序的生产速度决定，储线圆桶表面的同步皮带组的前行速度跟随储线圆桶的转速和节距设备要求进行前行移动，进线侧储线进线圆绞臂的旋转速度会降低，或基本停止在某一位置上，储线进线圆绞臂上的进线储线轮也处于一个相对静止状态，此时，大容量线缆智能储线装置处于有收有放的状态，缆芯基本处于直线运动状态，不会对缆芯半成品产生任何不利的影响。

[0062] 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。