一种松套管SZ绞合和芳纶螺旋绞合一体装置的制作方法

本发明属于光缆通信技术领域，具体涉及一种松套管sz绞合和芳纶螺旋绞合一体装置。

背景技术：

近年来，随着智能制造的不断发展，智能制造技术已经成为未来制造业发展的重要方向，在传统制造业的基础上，通过对设备的智能化改造，结合机械、电气、微电子等技术，解决目前制造业工序繁杂、效率低下的问题。国内智能制造装备产业体系初步形成，随着信息技术与先进制造技术的高速发展，我国智能制造装备发展深度和广度日益提升，国家对于智能制造的支持力度也不断加大。一体化设备在如今以效率为首的制造业的中显得尤为明显，设备的一体化使得最终的产品的也越来越具有一体化特征，智能化水平正在不断上升，一体化设备在其中扮演着越来越重要的角色。光缆通信在我国已有30多年的发展历史，光通信产业是我国国民经济和信息化建设的基础战略产业。尽管我国光纤光缆产业实现了多年跨越式高速发展，越来越多的企业能够自主生产光纤光缆，市场竞争日益激烈，如何降低光缆生产成本，提高光缆生产效率成为研究的重要方向。

通常，国内在光缆的生产过程中，松套管sz绞合和芳纶螺旋绞合通常是分为两道工序，先是通过成缆线中的设备将松套管sz绞合，再通过护套线中的设备将芳纶螺旋绞合。

目前，针对于一些特殊型号、特殊结构的的光缆，如法国大量需求的手撕光缆，modle缆等，由于缆芯直径小，工艺控制难度大，制造过程中松套管sz绞合和芳纶螺旋绞合需在成缆、护套两道不同的工序中用不同的设备完成。松套管的sz绞合和是将不同颜色的松套管至于每个束管放线架上，然后经过成缆生产线上的绞合设备对松套管进行sz绞合，在绞合口出线的同时需要用扎纱对绞合好的松套管进行扎纱固定，防止松套管松开，再通过牵引轮及收线架将绞合后的松套管收到光缆盘上，再下盘运送到护套线的放线架上，通过放线架放线至芳纶设备，再对绞合后的松套管，即缆芯进行芳纶螺旋绞合。这个过程从成缆停机下盘到护套上盘开机需要很多时间，不仅影响了光缆的生产效率，且在工序周转的过程中需要占用很大的场地空间，人工劳动强度也大，对设备投入和维护保养的成本要求很高。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种松套管sz绞合和芳纶螺旋绞合一体装置，来确保松套管在完成sz绞合后能直接通过芳纶进行扎纱，解决传统生产中工序间需要周转的问题，提高了生产效率，节约了场地空间，降低了人员的劳动强度。

实现本发明的技术方案是：

本发明所述一种松套管sz绞合和芳纶螺旋绞合一体装置，包括主体罩壳、驱动组件以及设置在主体罩壳内的绞合台、导线盘、芳纶放线组件和芳纶出线盘；所述主体罩壳的一侧开设有进口，与进口对应的主体罩壳另一侧开设有出口；所述驱动组件包括空心主轴和驱动装置，所述空心主轴的一端转动连接于主体罩壳进口处，另一端位于出口内侧，所述空心主轴的另一端设有芳纶出线盘和出线轨座；所述空心主轴内部设有绞合台，所述绞合台的终端位于芳纶出线盘处；所述空心主轴上设有导线盘和芳纶放线组件；所述空心主轴转动带动导线盘和芳纶放线组件同步转动；

芳纶纱线经由芳纶放线组件和导线盘从芳纶出线盘出线，经由绞合台绞合后的松套管和芳纶纱线在芳纶出线盘处同时出线，绞合后的松套管被芳纶纱线螺旋绞合一体，实现扎纱固定，并通过出线轨座进行定径。

优选地，驱动装置位于空心主轴的一端，位于主体罩壳进口处外侧，驱动装置包括第二伺服电机和皮带，第二伺服电机通过皮带带动空心主轴运转。

本发明优选地技术方案为，所述绞合台包括底板、若干差动绞合单元、传动轴和第一伺服电机；所述差动绞合单元固定于底板上，所述差动绞合单元通过传动轴传动连接，所述传动轴通过第一伺服电机驱动转动；差动绞合单元通过第一伺服电机同步带轮传动到传动轴；每个差动绞合单元由多级带轮形成不同转速，对应的齿轮比不同，产生的扭矩不同，控制各个差动绞合单元的转动，实现松套管的sz绞合。

优选地，所述底板的首端位于主体罩壳的进口处，所述主体罩壳的进口处外侧设有支架，所述底板的首端通过紧固件固定于支架上，底板通过固定螺丝固定在支架上，所述底板的尾端伸入空心主轴内，通过拆除固定螺丝可将底板从空心主轴中自由抽出，底板和绞合台于空心主轴无接触；底板的首端设有把手，通过把手实现绞合台在空心主轴中的进出；绞合台和空心主轴均处于水平面上，绞合台与空心主轴无搭接关系。

优选地，所述导线盘包括导线盘盘体、陶瓷导轮和过线格栅；所述陶瓷导轮等角度均布在导线盘盘体上，每个陶瓷导轮外侧均固定有过线格栅。

优选地，所述陶瓷导轮采用12组，所述陶瓷导轮通过连接块固定在导线盘盘体，连接块通过螺丝固定在导线盘盘体上，所述过线格栅焊接固定在连接块上，相邻两陶瓷导轮之间设有橡胶夹块，橡胶夹块通过螺丝固定在导线盘盘体上。

优选地，所述芳纶放线组件包括两组盘体、纱筒座，张力调节阀和磁滞制动器，两组盘体通过螺栓固定连接，每个盘体的外侧面上均设有12路纱筒座，纱筒座通过螺栓等角度均匀固定在盘体上，所述纱筒座的尾部安装有磁滞制动器；每个磁滞制动器均配备有张力调节阀，采用轴端放线和特殊设计的张力给定系统，所述张力调节阀通过调节磁滞制动器控制每个纱筒座的放线张力，盘体中心装配轴承，两组盘体通过螺栓背对背连接，形成24路芳纶放线，通过张力调节阀和磁滞制动器的设置能够使纱筒座上的芳纶纱线张力保持恒定，能够更好地保证各种纱线张力的一致性。

优选地，所述空心主轴上的芳纶放线组件的两侧均设有导线盘，每个盘体对应一个导线盘；所述芳纶纱线安装在纱筒座上，通过放线穿过导线盘上的过线格栅和陶瓷导轮，再穿过芳纶出线盘上的过线孔。

优选地，所述出线轨座的一端固定在主体罩壳的出口处，另一端伸出主体罩壳；所述出线轨座包括支撑板和出线模座；所述支撑板固定在主体罩壳上，所述支撑板上设有滑动组件，所述出线模座安装于滑动组件上，所述出线模座通过滑动组件调节出线模座相对于芳纶出线盘的距离。

优选地，滑动组件包括固定在支撑板两端的导轨座，导轨座通过螺丝固定在支撑板上，两导轨座中心之间连接有丝杆，丝杆的一端设有手轮，手轮位于导轨座的外侧，丝杆的两边分别设有光滑的导轨，导轨固定于两导轨座之间，出线模座穿在丝杆和导轨上，通过转动手轮来带动位于丝杆上的出线模座进行位移，出线模座上设有定径孔，通过将出线模座安装在一丝杆和两导轨上，能够保证出线模座在运动过程中的稳定性。

优选地，所述主体罩壳包括上壳体和下壳体；所述上壳体和下壳体之间设有气杆，所述主体罩壳通过气杆来控制上壳体的开启和关闭，所述主体罩壳上设有高分子材料的透明橡胶观察窗，其内部安装有照明灯，可以随时观察设备内部的运转情况，通过气杆来控制上壳体的开闭省去了人工操作，再对内部设备进行检查时，能够更自动化地打开上壳体，还可通过主体罩壳上设置的观察窗来观察设备内部的运转情况，可在不打开上壳体的情况下直接地进行检查工作，保证设备安全地进行运行。

优选地，所述空心主轴上设有刹车组件，刹车组件位于主体罩壳进口处外侧，所述刹车组件包括刹车盘、刹车片和刹车制动器，刹车盘固定在空心主轴上，刹车片位于刹车盘的底部，刹车制动器控制刹车片的开闭，刹车制动器采用碟式刹车制动器，碟式刹车制动器通过压缩空气驱动控制刹车片，刹车片通过闭合对刹车盘进行制动，并在停止工作的情况下可自行刹车防转，通过刹车制动器和刹车片对刹车盘进行制动控制，能够更好地对空心主轴进行停止工作。

采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：

(1)本发明所述一体装置通过将绞合台放于空心主轴内，使芳纶纱线经由芳纶放线组件和导线盘从芳纶出线盘出线，经由绞合台绞合后的松套管和芳纶纱线在芳纶出线盘处同时出线，绞合后的松套管被芳纶纱线螺旋绞合一体，实现扎纱固定，并通过出线轨座进行定径；相对于传统工艺工序，在松套管完成sz绞合后，无需再通过牵引轮和收线架收线以及再通过护套放线架放线，可以直接在松套管完成sz绞合的同时对其进行芳纶螺旋绞合，后续直接进行护套挤塑工序，简化了生产操作。

(2)本发明可采用部分现有设备进行制作，无需采购新设备，不仅节约了生产成本，更是大大减少了现有空间和操作人员的劳动强度，提高了光缆的生产效率。

(3)本发明中差动绞合单元通过第一伺服电机同步带轮传动到传动轴，可通过控制第一伺服电机的转速来调节松套管的绞合节距，通过在传动轴上设置多级带轮能够使sz绞合转动惯量小，sz绞合反向停顿时间极短，有利于提高光缆的弯曲性能；配合芳纶纱线使用同频率的螺旋绞合速度，可以同时控制相关的工艺参数，更好的控制产品质量。

(4)本发明中绞合台位于空心主轴中，松套管的sz绞合均在空心主轴中完成，相比传统成缆扎纱的绞合头运转速度快，且高速旋转部位均在空心主轴中相当于具有防护罩保护，大大提高了装置的安全性和可靠性。

(5)本发明中的芳纶放线组件的纱筒座，通过配备磁滞制动器和张力调节阀，使纱筒座上的纱线张力始终保持恒定，方便调节设定纱筒座上纱线张力，能较好的保证各种纱线张力的一致性，提高芳纶螺旋绞合的质量。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明所述一体装置的结构示意图；

图2为本发明去掉主体罩壳的结构示意图；

图3为本发明所述绞合台的结构示意图；

图4为本发明所述差动绞合单元的结构示意图；

图5为本发明所述导线盘的结构示意图；

图6为本发明所述芳纶组件的结构示意图；

图7为本发明所述出线轨座的结构示意图

图8为本发明所述驱动组件和刹车组件的结构示意图；

图9为本发明所述支架和绞合台的连接示意图；

图10为本发明去掉主体罩壳的剖视图。

图中，1-绞合台、1-1-差动绞合单元、1-2-传动轴、1-3-底板、1-4-第一伺服电机、1-5-固定螺丝、1-6-把手、2-导线盘、2-1-导线盘盘体、2-2-陶瓷导轮、2-3-橡胶夹块、2-4-过线格栅、2-5-连接块、3-芳纶放线组件、3-1-纱筒座、3-2-张力调节阀、3-3-磁滞制动器、3-4-轴承、3-5-盘体，4-出线轨座、4-1-出线模座、4-2-手轮、4-3-丝杆、4-4-导轨、4-5-导轨座、4-6-支撑板、5-支架、6-驱动组件、6-1-第二伺服电机、6-2-皮带、6-3-空心主轴、7-刹车组件、7-1-刹车盘、7-2-刹车片、7-3-刹车制动器、8-芳纶出线盘，9-主体罩壳，9-1-上壳体，9-2-下壳体，9-3-气杆。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：一种松套管sz绞合和芳纶螺旋绞合一体装置，如附图1和2所示，一体装置包括主体罩壳9、驱动组件6以及设置在主体罩壳9内的绞合台1、导线盘2、芳纶放线组件3和芳纶出线盘8；主体罩壳9的一侧开设有进口，与进口对应的主体罩壳9另一侧开设有出口；驱动组件6包括空心主轴6-3和驱动装置，空心主轴6-3的一端转动连接于主体罩壳9进口处，另一端位于出口内侧，空心主轴6-3的另一端设有芳纶出线盘8和出线轨座4；空心主轴6-3内部设有绞合台1，绞合台1的终端位于芳纶出线盘8处；空心主轴6-3上设有导线盘2和芳纶放线组件3；空心主轴6-3转动带动导线盘2和芳纶放线组件3同步转动；

芳纶纱线经由芳纶放线组件3和导线盘2从芳纶出线盘8出线，经由绞合台1绞合后的松套管和芳纶纱线在芳纶出线盘8处同时出线，绞合后的松套管被芳纶纱线螺旋绞合一体，实现扎纱固定，并通过出线轨座4进行定径。

如附图8所示，本实施例中的驱动装置位于空心主轴6-3的一端，位于主体罩壳9进口处外侧，驱动装置包括第二伺服电机6-1和皮带6-2，第二伺服电机6-1通过皮带6-2带动空心主轴6-3运转；空心主轴6-3上设有刹车组件7，刹车组件7位于主体罩壳9进口处外侧，刹车组件7包括刹车盘7-1、刹车片7-2和刹车制动器7-3，刹车盘7-1固定在空心主轴6-3上，刹车片7-2位于刹车盘7-1的底部，刹车制动器7-3控制刹车片7-2的开闭，刹车制动器7-3采用碟式刹车制动器7-3，碟式刹车制动器7-3通过压缩空气驱动控制刹车片7-2，刹车片7-2通过闭合对刹车盘7-1进行制动，并在停止工作的情况下可自行刹车防转。通过刹车制动器和刹车片对刹车盘进行制动控制，能够更好地对空心主轴进行停止工作。

如附图3所示，本实施例中的绞合台1包括底板1-3、若干差动绞合单元1-1、传动轴1-2和第一伺服电机1-4；底板1-3呈长条状结构，差动绞合单元1-1固定于底板1-3上，差动绞合单元1-1通过传动轴1-2传动连接，传动轴1-2通过第一伺服电机1-4驱动转动；差动绞合单元1-1通过第一伺服电机1-4同步带轮传动到传动轴1-2；如附图4所示，差动绞合单元1-1上设有过线孔，每个差动绞合单元上均通过同步带设置多级带轮，每个差动绞合单元1-1由多级带轮形成不同转速，对应的齿轮比不同，产生的扭矩不同，控制各个差动绞合单元1-1的转动，实现松套管的sz绞合；底板1-3的首端位于主体罩壳9的进口处，主体罩壳9的进口处外侧设有支架5，底板1-3的首端通过紧固件固定于支架5上，底板1-3通过固定螺丝1-5固定在支架5上，底板1-3的尾端伸入空心主轴6-3内，通过拆除固定螺丝1-5可将底板1-3从空心主轴6-3中自由抽出，底板1-3和绞合台1于空心主轴6-3无接触；底板1-3的首端设有把手1-6，通过把手1-6实现绞合台1在空心主轴6-3中的进出；绞合台1和空心主轴6-3均处于水平面上，绞合台1与空心主轴6-3无搭接关系。

如附图5所示，本实施例中的导线盘2包括导线盘盘体2-1、陶瓷导轮2-2和过线格栅2-4；每个导线盘盘体2-1上设有12组陶瓷导轮2-2，陶瓷导轮2-2等角度均布在导线盘盘体2-1上；陶瓷导轮2-2通过连接块2-5固定在导线盘盘体2-1，连接块2-5通过螺丝固定在导线盘盘体2-1上；每个陶瓷导轮2-2外侧均固定有过线格栅2-4，过线格栅2-4焊接固定在连接块2-5上；相邻两陶瓷导轮2-2之间设有橡胶夹块2-3，橡胶夹块2-3通过螺丝固定在导线盘盘体2-1上，芳纶纱线先穿过过线格栅2-4，在经过陶瓷导轮2-2，在这期间可将芳纶纱线放夹于橡胶夹块2-3上，方便芳纶纱线进行穿行。

如附图6所示，本实施例中的芳纶放线组件3包括两组盘体3-5、纱筒座3-1，张力调节阀3-2和磁滞制动器3-3，两组盘体3-5通过螺栓固定连接，每个盘体3-5的外侧面上均设有12路纱筒座3-1，纱筒座3-1通过螺栓等角度均匀固定在盘体3-5上，纱筒座3-1的尾部安装有磁滞制动器3-3；每个磁滞制动器3-3均配备有张力调节阀3-2，张力调节阀3-2固定于盘体3-5上，采用轴端放线和特殊设计的张力给定系统，张力调节阀3-2通过调节磁滞制动器3-3控制每个纱筒座3-1的放线张力，盘体3-5中心装配轴承3-4，两组盘体3-5通过螺栓背对背连接，形成24路芳纶放线；如附图9和10所示，本实施例中的空心主轴6-3上的芳纶放线组件3的两侧均设有导线盘2，每个盘体3-5对应一个导线盘2，导线盘2上的陶瓷导轮2-2均朝向芳纶出线盘8侧，在芳纶放线组件3的盘体3-5上设有便于远离芳纶出线盘8侧的芳纶纱线穿过的导线孔，导线孔优先设有12个，两组盘体3-5上的纱筒座3-1等角度错位设置，芳纶出线盘8为圆环结构，芳纶出线盘8的外边缘焊接固定在主体罩壳9内侧，其内边缘上设有24个过线孔，芳纶出线盘8与空心主轴6-3同心设置，芳纶出线盘8的内径不小于空心主轴6-3的外径；芳纶纱线安装在纱筒座3-1上，通过放线穿过导线盘2上的过线格栅2-4和陶瓷导轮2-2，再穿过芳纶出线盘8上的过线孔，通过将出线模座安装在一丝杆和两导轨上，能够保证出线模座在运动过程中的稳定性。

如附图7所示，本实施例中的出线轨座4的一端固定在主体罩壳9的出口处，另一端伸出主体罩壳9；出线轨座4包括支撑板4-6和出线模座4-1；支撑板4-6固定在主体罩壳9上，支撑板4-6上设有滑动组件，出线模座4-1安装于滑动组件上，出线模座4-1通过滑动组件调节出线模座4-1相对于芳纶出线盘8的距离；本实施例中进一步优选地滑动组件包括固定在支撑板4-6两端的导轨4-4座4-5，导轨4-4座4-5通过螺丝固定在支撑板4-6上，两导轨4-4座4-5中心之间连接有丝杆4-3，丝杆4-3的一端设有手轮4-2，手轮4-2位于导轨4-4座4-5的外侧，丝杆4-3的两边分别设有光滑的导轨4-4，导轨4-4固定于两导轨4-4座4-5之间，出线模座4-1穿在丝杆4-3和导轨4-4上，通过转动手轮4-2来带动位于丝杆4-3上的出线模座4-1进行位移，出线模座4-1上设有定径孔。

主体罩壳9包括上壳体9-1和下壳体9-2；上壳体9-1和下壳体9-2之间设有气杆9-3，主体罩壳9通过气杆9-3来控制上壳体9-1的开启和关闭，主体罩壳9上设有高分子材料的透明橡胶观察窗，其内部安装有照明灯，可以随时观察设备内部的运转情况。通过气杆来控制上壳体的开闭省去了人工操作，再对内部设备进行检查时，能够更自动化地打开上壳体，还可通过主体罩壳上设置的观察窗来观察设备内部的运转情况，可在不打开上壳体的情况下直接地进行检查工作，保证设备安全地进行运行。

本实施例中的一体装置在使用时，具体包括以下步骤：

步骤一，将绞合台1从空心主轴6-3中抽出，把束管放线架上的松套管沿传动轴1-2分别穿过各差动绞合单元1-1上的线孔；在穿管前，可使用s绞合自动居中功能，使sz绞体自动居中，再将绞合台1放入空心主轴6-3，并通过固定螺丝1-5固定在支架5上，此过程绞合台1与空心主轴6-3无接触；

步骤二、将芳纶纱线放置于各个纱筒座3-1上，通过放线，穿过导线盘2上的过线格栅2-4，再经过陶瓷导轮2-2，在这期间可将芳纶纱线放夹于橡胶夹块2-3上；穿过陶瓷导轮2-2后的芳纶纱线再穿过芳纶出线盘8上的过线孔，根据生产工艺要求调节纱筒座3-1旁边的张力调节阀3-2至适合张力范围内；

步骤三、启动本装置，绞合台1的第一伺服电机1-4与第二伺服电机6-1同步运转，松套管在绞合台1中实现sz绞合，在sz绞合过程中，可通过控制第一伺服电机1-4的转速来控制松套管的绞合节距；由于绞合台1和空心主轴6-3无接触，所以周期性的sz正反绞合对整个装置无影响；同时第二伺服电机6-1同步运转，通过皮带6-2带动空心主轴6-3运转，空心主轴6-3带动导线盘2及芳纶放线组件3运转，此时芳纶纱线开始实现螺旋绞合，纱线张力控制采用磁滞制动器3-3，使纱线张力始终保持恒定，方便调节设定纱线张力，能较好的保证各种纱线张力的一致性；

步骤四、绞合后的松套管及芳纶纱线在芳纶出线盘8处同时出线，松套管经过sz绞合的瞬间被芳纶纱线螺旋绞合在一起，对绞合后的松套管即缆芯实现扎纱固定，并通过出线模座4-1进行定径；

步骤五、当束管放线架上的松套管放线结束，plc控制装置传来信号，第一伺服电机1-4及第二伺服电机6-1通过相关信号停止工作，刹车组件7进入工作，刹车制动器7-3开始工作，刹车制动器7-3通过压缩空气驱动控制刹车片7-2，刹车片7-2实现制动，完成生产及设备的停机。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。