一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法
阅读说明：本技术 一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法 (Automatic roughening treatment equipment and method for cable skin ) 是由 陈卫华 郭西洋 杨茂祥 汪洋 储轶芳 于 2021-06-21 设计创作，主要内容包括：本发明涉及电缆表皮的粗化领域,具体公开了一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法,包括工作台、打磨机构、上打磨定位机构、下打磨定位机构；所述打磨机构固定在工作台上,可完成电缆规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构及下打磨定位机构安装在工作台上,可相互配合完成电缆压紧、电缆实时张紧及电缆旋转等功能,配合打磨机构可完成电缆整周的打磨工作。上述结构的电缆表皮自动粗化处理设备,实现了不同粗细、不同材料的电缆表皮自动粗化处理工作,且可控打磨长度与打磨厚度,包含：施加预拉力、保持电缆张紧、旋转电缆、打磨电缆等功能,降低了人工劳动强度,提高了生产效率以保证该工序可以满足日益增长的产量需求。(The invention relates to the field of roughening of cable skins, and particularly discloses automatic roughening treatment equipment and method for cable skins, wherein the automatic roughening treatment equipment comprises a workbench, a polishing mechanism, an upper polishing positioning mechanism and a lower polishing positioning mechanism; the polishing mechanism is fixed on the workbench and can polish the upward part of the specified length of the cable; the upper polishing positioning mechanism and the lower polishing positioning mechanism are arranged on the workbench and can be matched with each other to complete the functions of cable compression, cable real-time tensioning, cable rotation and the like, and the polishing work of the whole circumference of the cable can be completed by matching with the polishing mechanism. The automatic alligatoring treatment facility of cable epidermis of above-mentioned structure has realized the automatic alligatoring treatment work of cable epidermis of different thicknesses, different materials, and controllable length of polishing and the thickness of polishing contain: the functions of exerting pretension, keeping the cable tensioned, rotating the cable, polishing the cable and the like are achieved, the labor intensity of workers is reduced, and the production efficiency is improved to ensure that the process can meet the increasing output requirement.)
技术领域
本发明涉及电缆表皮的粗化处理领域，主要是一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法。
背景技术
某型产品电缆表皮粗化处理是电缆灌注前预处理的重要过程。目前针对电缆粗化处理，采用人工使用砂纸打毛方式来实现，平均一根电缆需要2分钟才能完成该打毛操作，不但耗时，而且操作时容易伤手、费力，成为了该型产品生产过程的瓶颈之一。由于产品性质，当前并无成熟设备可直接用于缆表皮粗化处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法，利用该设备可实现不同直径、不同材料电缆表皮的自动化粗化处理工作。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。一种电缆表皮自动粗化处理设备，包括工作台、打磨机构、上打磨定位机构和下打磨定位机构；所述打磨机构固定在工作台上，用于完成电缆规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构及下打磨定位机构安装在工作台上，用于相互配合完成电缆压紧、电缆实时张紧及电缆旋转功能，配合打磨机构完成电缆整周的打磨工作。
更进一步，所述打磨机构包括打磨主轴、打磨头、上下运动机构及横向运动机构；所述打磨主轴通过固定座固定在上下运动机构上，为打磨头提供旋转动力，所述打磨头固定在打磨主轴的旋转轴上，用于电缆表面的打磨；所述上下运动机构通过连接块固定在横向运动机构上，用于带动打磨主轴及打磨头实现上下运动；打磨头工作时，上下运动机构向下运动，使打磨头与电缆接触完成打磨工作，停止工作时，上下运动机构向上运动，使打磨头与电缆分离，方便上下料并为下次电缆打磨做准备；所述横向运动机构包括驱动机构A及导向机构A，所述驱动机构A包括齿轮A、固定于工作台上的齿条A、用于驱动齿轮A旋转并固定在工作台上的驱动装置A；所述导向机构A包括固定在工作台上的滑轨A及固定在横移板上的滑块A，该滑块A上设有与滑轨A相匹配的滑槽。
更进一步，所述上打磨定位机构包括纵向运动机构、垂直压紧机构、上水平张力控制机构、竖直浮动机构及上电缆压紧块；所述纵向运动机构用于为旋转电缆提供滚动动力，包括驱动机构B及导向机构B，所述驱动机构B包括齿轮B、固定于纵向移动机构基架上的齿条B、用于驱动齿轮B旋转并固定在纵向移动板上的驱动装置B；所述导向机构B包括固定在纵向移动机构基架上的滑轨B及固定在纵向移动板上的滑块B，该滑块B上设有与滑轨B相匹配的滑槽；所述垂直压紧机构，用于为压紧电缆提供压紧力，通过本机构连接纵向运动机构与水平浮动机构；所述上水平张力控制机构，用于保证电缆在一定范围内实时保持张紧状态，保证电缆初始打磨时处于拉紧状态，以避免当电缆相对上电缆压紧块有小幅度相对运动后电缆变松弛，包括水平浮动机构、预拉力施加机构；所述水平浮动机构包括导向机构C及安装在导向机构上的弹簧A，所述导向机构C包括固定在垂直压紧机构上的导向轴固定座、固定在导向轴固定座上的导向轴C及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔C，所述导向机构C相对垂直压紧机构对称布置，所述弹簧A穿过导向轴C，并分别位于靠近垂直压紧机构中心面一侧；所述预拉力施加机构安装在所述导向轴固定座上，当其作用时，其推力施加在竖直浮动机构固定座上，从而推动竖直浮动机构沿导向轴C向内运动，此时弹簧A处于压缩状态；所述竖直浮动机构保证电缆两端能压紧并防止压力过大损伤电缆，包括导向机构D及安装在导向机构上的弹簧B，所述导向机构D包括固定在上电缆压紧块上的导向轴D及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔D，所述弹簧B穿过导向轴D，位于上电缆压紧块与竖直浮动机构固定座之间；所述上电缆压紧块采用斜面并倒圆角。
更进一步，所述下打磨定位机构包括下水平张力控制机构、下电缆压紧块、压紧块挡板及除尘机构；所述下水平张力控制机构结构与上水平张力控制机构结构相同；所述压紧块挡板固定安装在下电缆压紧块上，保证上电缆压紧块与下电缆压紧块压紧时不发生相对横向相对滑动；所述除尘机构安装在下水平张力控制机构下方，用于吸收打磨产生的粉尘。
本发明提出了一种电缆表皮自动粗化处理方法，该方法包括如下步骤：
1、按下电控箱启动按钮，此时设备回原点，预拉力施加机构运行，小型气缸运行，从而推动竖直浮动机构沿导向轴C向内运动，此时弹簧A处于压缩状态；
2、将打磨电缆拉紧，放置在下电缆压紧块上；
3、按下启动按钮，打磨主轴启动，垂直压紧机构的带导杆气缸运行，上电缆压紧块向下运动，压紧电缆；上下运动机构的带导杆气缸运行，使打磨头与电缆接触；预拉力施加机构的小型气缸复位，靠弹簧B推动竖直浮动机构整体向外运动，拉紧电缆；
4、横向运动机构运行，打磨头完成对电缆向上面的打磨工作；
5、待横向运动机构运行完预定打磨长度后，纵向运动机构步进运动，将电缆旋转一个角度，横向运动机构继续运行，完成对电缆新的向上面的打磨工作；
6、继续上述动作，直到打磨完整周电缆；
7、待完成所有电缆打磨后，关闭电控箱按钮，停止打磨工作。
本发明的有益效果为：该设备可调节打磨长度并控制打磨厚度，利用该设备可完成表皮材料为聚氨酯等其它材料，直径在1mm至5mm之间电缆整周表皮的自动化粗化处理工作，可降低劳动强度，提高生产效率。
附图说明
图1为设备整体结构图；
图2为打磨机构图；
图3为上打磨定位机构图；
图4为下打磨定位机构图。
图5为电缆张紧及旋转机构整体结构图。
具体实施方式
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，此处描述的具体实施例仅仅用以理解本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图4所示，本实施例的一种电缆表皮自动粗化处理设备及方法，包括工作台(100)、打磨机构(200)、上打磨定位机构(300)、下打磨定位机构(400)；所述打磨机构(200)固定在工作台(100)上，可完成电缆(10)规定长度向上部分的打磨处理；所述上打磨定位机构(300)及下打磨定位机构(400)安装在工作台上，可相互配合完成电缆(10)压紧、电缆(10)实时张紧及电缆(10)旋转等功能，配合打磨机构(200)可完成电缆(10)整周的打磨工作。
本实施例中，打磨机构(200)包括打磨主轴(220)、打磨头(210)、上下运动机构(230)及横向运动机构(240)。
本实施例中，打磨主轴(220)选用为一种电动主轴，通过变频器调节速度，打磨主轴(220)通过固定座(250)固定在上下运动机构(230)上，为打磨头(210)提供旋转动力，打磨头(210)选为一种加长的金刚砂打磨头，在保证耐用性的同时可实现多跟电缆同时打磨，打磨头(210)固定在打磨主轴(220)的旋转轴上，用于电缆(10)表面的打磨。
本实施例中，上下运动机构(230)通过连接块(260)固定在横向运动机构(240)上，可带动打磨主轴(220)及打磨头(210)实现上下运动，打磨头(210)工作时，上下运动机构(230)向下运动，使打磨头(210)与电缆(10)接触完成打磨工作，停止工作时，上下运动机构(230)向上运动，使打磨头(210)与电缆(10)分离，方便上下料并为下次电缆(10)打磨做准备，由于对上下运动机构(230)运动要求精度不高，本实施例中，选用为一种带导杆的气缸。
本实施例中，横向运动机构(240)包括驱动机构A及导向机构A，所述驱动机构A包括齿轮A(241)、固定于工作台(100)上的齿条A(242)、用于驱动齿轮A(241)旋转并固定在工作台(100)上的驱动装置A(243)，本驱动装置A(243)选用为一种步进电机；所述导向机构A包括固定在工作台(100)上的滑轨A(244)及固定在横移板(245)上的滑块A(246)，该滑块A(246)上设有与滑轨A(244)相匹配的滑槽。
本实施例中，上打磨定位机构(300)包括纵向运动机构(310)、垂直压紧机构(320)、上水平张力控制机构、竖直浮动机构(330)及上电缆压紧块(340)。
本实施例中，纵向运动机构(310)用于为旋转电缆(10)提供滚动动力，包括驱动机构B及导向机构B，所述驱动机构B包括齿轮B(311)、固定于纵向移动机构基架(315)上的齿条B(312)、用于驱动齿轮B(311)旋转并固定在纵向移动板(314)上的驱动装置B(313)，驱动装置B(313)选用为一种步进电机；所述导向机构B包括固定在纵向移动机构基架(315)上的滑轨B(316)及固定在纵向移动板(314)上的滑块B(317)，该滑块B(317)上设有与滑轨B(316)相匹配的滑槽，为了保证机构的稳定性，导向机构B为两条平行布置。
本实施例中，垂直压紧机构(320)用于为压紧电缆(10)提供压紧力，通过本机构连接纵向运动机构(310)与水平浮动机构(350)，垂直压紧机构(320)设计为一种带导杆气缸。
本实施例中，上水平张力控制机构用于保证电缆(10)在一定范围内实时保持张紧状态，保证电缆(10)初始打磨时处于拉紧状态，以避免当电缆(10)相对上电缆压紧块(340)有小幅度相对滑动后电缆(10)变松弛，包括水平浮动机构(350)、预拉力施加机构(360)。
本实施例中，水平浮动机构(350)包括导向机构C及安装在导向机构上的弹簧A(351)，所述导向机构C包括固定在垂直压紧机构上的导向轴固定座(352)、固定在导向轴固定座上的导向轴C(353)及设置在竖直浮动机构固定座(355)上的导向孔C(354)，导向机构C相对垂直压紧机构(320)对称布置，数量总共为4条，所述弹簧A(351)穿过导向轴C(353)，并分别位于靠近垂直压紧机构(320)中心面一侧。
本实施例中，预拉力施加机构(360)安装在导向轴固定座(352)上，当其作用时，其推力施加在竖直浮动机构固定座(331)上，从而推动竖直浮动机构(330)沿导向轴C(353)向内运动，此时弹簧A(351)处于压缩状态，预拉力施加机构(360)选用为一种小型气缸。
本实施例中，竖直浮动机构(330)保证电缆(10)两端可以压紧并防止压力过大损伤电缆(10)，包括导向机构D及安装在导向机构上的弹簧B(333)，所述导向机构D包括固定在上电缆压紧块上的导向轴D(332)及设置在竖直浮动机构固定座上的导向孔D，导向孔D安装由耐磨轴承，所述弹簧B(333)穿过导向轴D(332)，位于上电缆压紧块(340)与竖直浮动机构固定座(331)之间。
本实施例中，所述上电缆压紧块(340)采用斜面并倒圆角，以最大限度保证电缆可以拉紧并不打滑。
本实施例中，所述下打磨定位机构(400)包括下水平张力控制机构、下电缆压紧块(410)、压紧块挡板(420)及除尘机构(430)。
本实施例中，所述下水平张力控制机构结构与上水平张力控制机构结构相同，不再赘述。
本实施例中，所述压紧块挡板(420)固定安装在下电缆压紧块(410)上，保证上电缆压紧块(340)与下电缆压紧块(410)压紧时不发生相对横向相对滑动。
本实施例中，所述除尘机构(430)安装在下水平张力控制机构下方，用于吸收打磨产生的粉尘。
要实施该应用于螺旋线的绕制成型的设备，需要搭建工作台(100)、打磨机构(200)、上打磨定位机构(300)、下打磨定位机构(400)等；并基于PLC建立设备控制系统，实现机械、电气与传感器的协同工作。工作流程如下：
1、按下电控箱(110)启动按钮，此时设备回原点，预拉力施加机构(360)运行，本实施中的小型气缸运行，从而推动竖直浮动机构(330)沿导向轴C(353)向内运动，此时弹簧A(351)处于压缩状态。
2、人工将打磨电缆(10)拉紧，放置在下电缆压紧块(410)上。
3、按下启动按钮，打磨主轴(220)启动，垂直压紧机构(320)的带导杆气缸运行，上电缆压紧块(340)向下运动，压紧电缆；上下运动机构(230)的带导杆气缸运行，使打磨头(210)与电缆(10)接触；预拉力施加机构(360)的小型气缸复位，靠弹簧B推动竖直浮动机构(330)整体向外运动，拉紧电缆。
4、横向运动机构(240)运行，打磨头(210)完成对电缆(10)向上面的打磨工作。
待横向运动机构(240)运行完预定打磨长度后，纵向运动机构(310)步进运动，将电缆(10)旋转一个角度，横向运动机构(240)继续运行，完成对电缆(10)新的向上面的打磨工作。
5、继续上述动作，直到打磨完整周电缆(10)。
6、待完成所有电缆(10)打磨后，关闭电控箱按钮，停止打磨工作。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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