CN1191979C - 电缆卷绕方法及电缆卷绕机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆卷绕方法及电缆卷绕机，包括机架、位于机架中部的安装平台、设置在安装平台上的计数装置和控制面板，还包括设置在安装平台一侧，与机架平台垂直的电缆放线盘，设置在安装平台与放线盘之间的电缆换向装置，设置在安装平台另一侧，与机架平台平行的收线轮及收线轮驱动装置，计数装置进线端设有第一导向轮，在计数装置的出线端设有切断装置，切断装置的另一侧设有第二导向轮，在第二导向轮与收线轮之间设有摆动装置，由本发明提供的卷绕方法及卷绕机，放置在放线盘上的一盘电缆可在收线轮的卷绕下，自动卷绕、计数并切断成所设定长度的另一盘电缆，具有卷绕效率高，电缆不易磨损，卷绕成本低，占地面积小等优点。

Description

电缆卷绕方法及电缆卷绕机

技术领域

本发明涉及电缆卷绕技术，更具体地说，涉及一种将一盘电缆中的一段电缆卷绕成另一盘电缆的卷绕方法，本发明还涉及一种基于所述方法的电缆卷绕机。

背景技术

电缆是产品的重要组成部分，也是重要的生产物料。市场采购的电缆一般为固定长度。在实际生产中，根据需要，要将电缆裁剪成不同的长度，然后，按照一定的尺寸规格卷绕起来，其中，电缆规格、需求长度规格、每批数量的变化非常大。目前，没有实现满足这种特定需求的专用设备，靠手工进行，依靠手工进行裁剪与卷绕(简称下线)的过程是：

首先将成捆的电缆放在支架上，然后，拉着电缆头，将电缆在走廊里展开，根据地标，确定电缆展开的长度，接着，用大力钳切断电缆，再将截断的电缆收卷起来。

手工卷绕存在如下缺点：

1)效率低  下线100米需18-30分钟，这严重影响了发货时间。

2)准确度低  作为长度参照的地标的精度低，在地面展开的电缆很难拉直，均影响长度计量的准确度。

3)劳动强度大  将电缆在走廊里展开，然后，收卷起来，工人来回行走，以日最高下线45公里来计算，工人的累计行走距离为90公里，非常疲惫。

4)投入大，成本高，根据生产需求，需要多个工人经常性加班，才能满足需求，投入相对高，而且，需占用一条100米长的走廊来卷绕电缆。

5)电缆容易受损，电缆表面极易沾染灰尘，被磨损。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题在于，提供一种电缆卷绕方法，可提高电缆卷绕的工作效率，降低卷绕成本。

本发明要解决的另一个技术问题在于，提供一种基于上述方法的电缆卷绕机，可将一盘电缆中的一段电缆自动卷绕、自动计量、裁剪成另一盘电缆。

本发明解决上述问题的技术方案是，提供一种电缆卷绕方法，其特征在于，包括如下步骤：

将捆装的一盘电缆放在水平设置的放线盘上，并根据电缆捆装的内孔大小，更换放线盘上的中心轴；

将电缆线头穿过计数、切断和摆动装置后再牵引到垂直设置的收线轮上；

在计数装置上设置好需要卷绕的电缆长度；

使收线轮转动，将穿过计数装置、切断装置和摆动装置的电缆自动卷绕到收线轮上；

计数装置对正在卷绕的电缆进行计数，当到达设定的卷绕长度值时，收线轮自动停止转动，切断装置自动切断电缆；

从收线轮上取下已卷好的另一盘电缆；

设计一种电缆卷绕机，包括机架、位于机架中部的安装平台、设置在安装平台上的计数装置和控制面板，其特征在于，还包括设置在所述安装平台一侧，且其轴线与所述机架平台垂直的电缆放线盘，设置在所述安装平台与所述放线盘之间的电缆换向装置，设置在所述安装平台另一侧，且其轴线与所述机架平台平行的收线轮及收线轮驱动装置，所述计数装置进线端设有第一导向轮，在所述计数装置的出线端设有切断装置，所述切断装置的另一侧设有第二导向轮，在所述第二导向轮与所述收线轮之间设有摆动装置。

由本发明提供的电缆卷绕方法及卷绕机，放置在放线盘上的一盘电缆可在收线轮的卷绕下，自动卷绕、计数并切断成所设定长度的另一盘电缆，与传统的人工卷绕相比，其卷绕过程完全自动进行，经模拟实验，如平均下线100米长的电缆，只需3分钟，计数精度高，在控制面板中设置长度信号发生器与专用仪表，代替地标测量，准确度高，劳动强度低、操作方便，操作者只需进行简单的上下料以及卷绕设置工作，卷绕机可自动完成所有卷绕下线功能，具有卷绕效率高，电缆不易磨损，卷绕成本低，占地面积小，无须占用长的走廊，一台卷绕机只需操作工2人等优点。

附图说明

图1为本发明卷绕机的结构示意图；

图2为图1所示卷绕机中收线轮的俯视结构示意图；

图3、图4为图1所示卷绕机中的切断装置处于切断和张开状态时的结构示意图；

图5、图6所示为图1所示卷绕机中的换向装置的主视和俯视结构示意图；

图7、图8为图1所示卷绕机中计数装置中的长度计数轮的局部结构主视、俯视图。

具体实施方式

本发明提供的将一盘电缆中的一段电缆卷绕成另一盘电缆的方法，采用如下步骤来实现：

将捆装的一盘电缆放在水平设置的放线盘上，并根据电缆捆装的内孔大小，更换放线盘上的中心轴；将电缆线头穿过计数装置、切断和摆动装置后再牵引到垂直设置的收线轮上；在计数装置上设置好需要卷绕的电缆长度；使收线轮自动转动，将穿过计数装置、切断装置和摆动装置的电缆自动卷绕到收线轮上；计数装置对正在卷绕的电缆进行计数，当到达设定的卷绕长度值时，收线轮自动停止转动，切断装置自动切断电缆；从收线轮上取下已卷好的另一盘电缆；重复上述步骤，可将大盘捆装的电缆自动卷绕成多个小盘捆装的电缆。

在上述卷绕方法中，在将电缆头穿过切断装置时，还必须同时将计数装置置零，这样可使得切断点与计数的起始点重合，避免计数误差。

在上述使收线轮转动，将穿过计数装置、切断装置和摆动装置的电缆自动卷绕到收线轮上的步骤中还包括如下步骤：在卷绕时，对处于卷绕状态的电缆进行张紧度检测，当卷绕电缆处于张紧状态时，降低收线轮的转速，当卷绕电缆处于松弛状态时，降低放线盘的转速，使卷绕好的电缆有一个适当的松紧度。

本发明提供的基于上述方法的电缆卷绕机的基本结构包括机架、在机架一侧设有电缆放线盘，且其轴线与机架平台垂直、在机架另一侧设有轴线与机架平台平行的收线轮及收线轮驱动装置，在电缆放线盘与电缆收线轮之间设有电缆卷绕控制装置，卷绕控制装置可控制卷绕电缆的长度，卷绕的质量以及切断。

图1所示为本发明提供的电缆卷绕机的一个具体实施方式，设有机架11，在机架11中部设有一安装平台8，在安装平台8上设有计数装置6和控制面板5，  在安装平台8一侧设有一放线盘9，为便于装卸和可以卷绕多种规格的电缆：如电缆的直径规格(2-35mm)变化大，需求长度(10-300m)变化大，捆装的规格(内孔直径从45-250mm)也不一致，某些电缆可能是第二次卷绕的散装电缆，可将放线盘9的轴线与机架11的平台垂直设置，在安装平台8与放线盘9之间设有电缆换向装置10，使放线盘9中的电缆从水平方向改为垂直方向移动；卷绕收线轮2设置在安装平台8的另一侧，并使其轴线与机架11的平台平行设置，另设有与收线轮1传动连接的驱动装置12，为使换向后的电缆能平直通过计数装置6，便于计数装置6计数，在计数装置6的进线端口附近设有第一导向轮7，在计数装置6的出线端设有切断装置4，切断装置4的另一侧设有第二导向轮3，为保证卷绕在收线轮1上的电缆层次好和平整均匀，在第二导向轮3与收线轮1之间设有摆动装置2。

在上述卷绕机的结构中，计数装置6可采用现有技术中的长度计数装置和长度信号发生器与专用仪表来实现，在控制面板5中设有现有技术变频器控制器和长度计量显示装置，在驱动装置中采用变频电机来驱动收线轮。

如图2所示，在收线轮1结构中设有挡盘101，伸出在挡盘一侧的可调节的卷绕支撑架109，可方便取下卷绕在收线轮1上的电缆，卷绕支撑架109包括一卷绕轴106、安装在该卷绕轴106上的支盘112，在支盘112上设有底支套111，设置在支盘112一侧可沿卷绕轴106滑动的滑套108，在支盘112上设有多个围绕卷绕轴106均布的U型支座110，在支座110上转动连接有活动支撑杆103，支撑杆103可制成锥形状，在支撑杆103靠近支座110端的杆体上连接有一支撑臂102，该支撑臂的另一端通过活动销104与滑套108连接，滑套108可在卷绕轴106上滑动，滑套108的轴向端部定位连接有套装在卷绕轴106上的滑动套107，卷绕轴106的端部设有推动滑动套107沿卷绕轴106滑动的手柄105，其结构和调节原理与雨伞的开合相似，当握住手柄105向前推进时，手柄105可推动滑套107移动从而推动滑动套108沿卷绕轴106移动，并带动与其连接的支撑臂102向下称动，支撑臂102又带动与其连接的支撑杆103绕U型支座110的连接销转动，使沿圆周分布的支撑杆103如沿箭头所示方向合拢，可轻松地卸下卷绕在支撑架109上的另一盘电缆。

在上述收线轮的结构中，为便于插装电缆，可在挡盘101上设置侧孔、锥轴孔和中心主轴孔。

如图3所示，切断装置包括一对通过支撑销401连接成剪刀状的剪切臂402、408，其剪切原理与剪刀相反，即剪切臂402、408的施力端张开为剪切过程，合拢为张开状态，一般情况下，用于自动切断的工具可采用液压驱动，液压压力一般是气压的30倍以上，但液压系统成本高，维护麻烦，相比之下，气源容易获取，而且洁净，但气源压力小，必须设置增力装置，可采用简单的杠杆原理来实现增力，在空间受限的情况下，如果将力增加1倍，即使采取125mm直径的气缸，经验数据表明，仍然不够满足剪断力的要求，为此，本发明提供了一种压力渐增装置，最终增力比可为无穷大，结构如图3所示，在剪切臂402、408的施力端通过活动销分别连接有压力臂403、407，两个压力臂的另一端与同一个活塞连接块406转动连接，连接块406与气缸405的活塞杆404连接，为保证剪切安全，在剪切臂402、408的剪切端还设有安全罩409，图3为切断装置处于切断状态时的示意图，图4为切断装置处于张开状态时的示意图。

如图5所示，为便于调节卷绕电缆的松紧度，在放线盘9的底部还设有刹车装置901，刹车装置901可采用现有技术中的电磁抱刹结构来实现。

如图5、图6所示，设置在卷绕机中的换向装置10包括垂直设置在机架平台上的一对导向柱105，导向柱105之间的间隔构成电缆通道，导向柱105的一侧平行设置有一对导杆104，导杆104上对称设有滑动支座106，在导杆104的间隔中设有一个与滑动支座106转动连接的换向轮107，导杆104的上端部与滑动支座106之间套装有弹簧103，为保证卷绕在收线轮上的电缆有一个合适的松紧度，在导杆104的上、下端还分别设有检测电缆张紧度的行程开关102，其工作原理是，当卷绕过程中卷绕电缆过紧时，穿过换向轮107下面的电缆会带动换向轮107克服弹簧103的压力向上移动，换向轮107会触动导杆104上端的开关102发出控制信号，控制装置可使驱动装置的转速降低，从而使收线轮的转速降低，卷绕电缆松驰，当卷绕电缆处于松驰状态时，弹簧103将推动换向轮107向下移动，使换向轮107触动位于导杆104下端的开关发出信号，控制装置向设置在放线盘9中的刹车装置901发出刹车信号，使放线盘9的转速变慢，收线轮带动电缆张紧至一合适的状态，从而使得卷绕电缆的松紧度合乎要求。

在上述卷绕机结构中，驱动装置可采用变频电机与减速装置相结合的结构来实现，通过变频调节电机的转速和减速装置的作用，可为卷绕机提供多种卷绕速度。

如图7、图8所示，为使得穿过计数装置6中长度计数轮601的电缆与长度计数轮601成为相切的水平直线状态，在计数装置6的长度计数轮601前面还设有一个可上下调节的压柱14，其结构是在安装平台8上设置一个立柱15，立柱15中设有一个直槽151，在直槽151中设置一个横跨在卷绕电缆上方，并可以在直槽151中上下调节的压柱14，以适应不同直径的电缆，在将电缆穿过长度计数轮601时，可将设置在长度计数轮601前面的压柱14压下，使穿过长度计数轮601的电缆与长度计数轮601成为相切的水平直线状态，可提高计数的准确度。

如图1所示，为便于移动卷绕机，在机架11的底部还设有多个移动滚轮13。

卷绕机中的摆动装置2可采用气缸驱动的方式来实现，即由气缸来带动摆动装置左右摆动使卷绕在收线轮上的电缆平整。

采用本发明提供的卷绕机，其放线盘可以放置的捆装电缆规格为：内孔：40-250mm之间的任意规格。高度：不大于250mm、长度计量精度：0-200cm、长度计量最小分辨率：1cm 5、最大设置长度：999m 6、切刀切断力：1.5吨，可剪切电缆最粗为35mm 7、电缆卷绕过程中摆动展开形成：0-300mm可调8、收卷内径：200mm、300mm 9、收卷电缆最大外径：500mm 10、最高收卷轮最高转速：90圈/分，11、电源：220VAC，12、功率：1KW，13、气源：0.5MPa 14、操作者：1人，15、体积：L×W×H＝2.5m×1m×1.4m

本发明卷绕机的卷绕操作过程如下：

1、接通气源、电源，将控制面板上的断路器置向闭合；

2、将电源开关置向闭合；

3、将捆装的电缆放到放线盘的上，根据电缆捆装的内孔大小，更换中心轴；放置电缆时应注意：电缆的捆扎线一定要解开，电缆的出线方向为顺时针；

4、将电缆线头经过换向装置、计数装置、切断装置、摆动装置，牵引到收线轮上，在电缆头刚经过切断装置时，应将计数仪表清零，因为切断点必须与计数起始点重合；

5、将在计数轮之前的压轮压下，使经过计数轮的电缆与计数轮成水平直线，与之相切；

6、线缆头可以根据粗细以及软硬，固定在卷绕盘上的不同位置：

1)卷盘的侧孔    2)锥轴孔    3)中心主轴孔

7、在控制面板的计数仪表上设置需要卷绕的电缆长度；

8、按启动按钮，进入自动卷绕过程；

9、当到达设定值，电机停止卷动，气缸动作，切断电缆；

10、将活动卷绕轴收拢，取下线缆，将活动卷绕轴复原；

11、下一次卷绕，将线缆头拉出，牵引到卷绕盘上，重复上述过程，将一盘电缆分别卷绕成多盘电缆。

为方便手控操作，如需要临时卷绕和切断一定长度的电缆时，本发明在控制面板上还提供了手控操作按键，操作过程如下：

1、将禁止切割按钮置向OFF，可以屏蔽自动切割功能；

2、在非自动操作过程中，可以按手动切割按钮，启动手动切割功能。为保障安全，在黄色指示灯闪烁3秒钟后，切刀才动作，使操作者确认操作，保障安全；

3、将摆动装置的开关置向OFF，可以停止气缸摆动；

4、在卷绕电机运转的任何过程中，可以通过变频器控制仪表上的up与down键，改变卷绕速度；

5、通过仪表设置停止前减速；

当电缆长度即将到达设定值时，高速旋转的装置进行减速，以减少停机时的惯性冲击。按长度计数仪表的TMR键，显示P000000，再按R或者TR键，改变显示值，当实际的长度与设定长度的差等于这个值时，设备开始减速。

由本发明提供的卷绕机，可使电缆下线及绕制设备平均提高效率30％以上；自动化程度高，可减轻工人劳动强度70％-80％；节约操作场地70％；同时也改善了作业环境，规范了电缆绕制效果；消除了人工拖拉电缆时产生灰尘沾染、磨损表皮，叉车压坏电缆等现象。

Claims (10)

1、一种电缆卷绕方法，其特征在于，包括如下步骤：

将捆装的一盘电缆放在水平设置的放线盘上，并根据电缆捆装的内孔大小，更换放线盘上的中心轴；

将电缆线头穿过计数装置、切断和摆动装置后再牵引到垂直设置的收线轮上；

在计数装置上设置好需要卷绕的电缆长度；

使收线轮自动转动，将穿过计数装置、切断装置和摆动装置的电缆自动卷绕到收线轮上；

计数装置对正在卷绕的电缆进行计数，当到达设定的卷绕长度值时，收线轮停止转动，切断装置切断电缆；

从收线轮上取下已卷好的另一盘电缆；

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将电缆头穿过切断装置时，还同时将计数装置置零，使切断点与计数的起始点重合。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使收线轮自动转动，对穿过计数装置、切断装置和摆动装置的电缆进行自动卷绕步骤中还包括如下步骤：在卷绕时，对处于卷绕状态的电缆进行张紧度检测，当卷绕电缆处于张紧状态时，降低收线轮的转速，当卷绕电缆处于松弛状态时，降低放线盘的转速。

4、一种电缆卷绕机，其特征在于，包括机架、设置在所述机架一侧的电缆放线盘，其轴线与所述机架平台垂直、设置在所述机架另一侧，其轴其轴线与所述机架平台平行的收线轮及收线轮驱动装置，在所述电缆放线盘与电缆收线轮之间设有电缆卷绕控制装置，所述卷绕控制装置包括位于机架中部的安装平台、设置在安装平台上的计数装置和控制面板以及设置在所述安装平台与所述放线盘之间的电缆换向装置，所述计数装置进线端设有第一导向轮，在所述计数装置的出线端设有切断装置，所述切断装置的另一侧设有第二导向轮，在所述第二导向轮与所述收线轮之间设有摆动装置。

5、根据权利要求4所述卷绕机，其特征在于，所述收线轮包括挡盘，伸出在所述挡盘一侧可调节的卷绕支撑架，所述卷绕支撑架包括卷绕轴、安装在该卷绕轴上的支盘、所述支盘上设有底支套，设置在所述支盘一侧可沿所述卷绕轴滑动的滑套，在所述支盘上设有多个围绕所述卷绕轴均布的U型支座，所述支座上转动连接有活动支撑杆，所述支撑杆的杆体上连接有一支撑臂，该支撑臂的另一端通过活动销与所述滑套连接，所述滑套的轴向端部定位连接有套装在所述卷绕轴上的滑动套，所述卷绕轴的端部设有推动所述滑动套沿卷绕轴滑动的手柄。

6、根据权利要求4所述卷绕机，其特征在于，所述切断装置包括一对通过支撑销连接成剪刀状的剪切臂，所述剪切臂的施力端通过活动销分别连接有压力臂，所述两个压力臂的另一端与同一个活塞连接块转动连接，所述连接块与一个气缸的活塞杆连接，所述剪切臂的剪切端还设有安全罩。

7、根据权利要求4所述卷绕机，其特征在于，所述放线盘的底部还设有刹车装置。

8、根据权利要求4所述卷绕机，其特征在于，所述换向装置包括垂直设置在所述机架平台上的一对导向柱，导向柱之间的间隔构成电缆通道，所述导向柱的一侧平行设置有一对导杆，所述导杆上对称设有滑动支座，在所述导杆的间隔中设有一个与所述滑动支座转动连接的换向轮，所述导杆上端与所述滑动支座之间套装有弹簧，所述导杆的上、下端还分别设有检测电缆张紧度的行程开关。

9、根据权利要求4所述卷绕机，其特征在于，所述驱动装置包括变频电机，与所述变频电机传动连接的减速装置。

10、根据权利要求4所述卷绕机，其特征在于，所述计数装置中的长度计数轮与所述第一导向轮之间还设有一个横向压柱。

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