CN109454676A - 一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,包括位于模块化线缆切削机床的机身上的三爪卡紧机构,以及从上至下依次设置的手柄、扭力限制器、传动轴、以及通过平键套接在所述传动轴径向外侧的涡杆,所述涡杆与所述三爪卡紧机构相切;所述手柄和所述扭力限制器之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第一轴承座连接,所述扭力限制器和所述传动轴之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第二轴承座连接,所述传动轴的底端套接固定在模块化线缆切削机床的机身上的第三轴承座。其技术效果是:其能实现各种尺寸和形状线缆的夹紧。
Description
技术领域
本发明涉及线缆绝缘处理领域的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构。
背景技术
变、配电力工程中,高压线缆的一端需要切削出合适的形状,以便连接另一端接头。纵观国内多数此类工程的建设都是依靠人工切削,人工切削存在切削时间长,精度难以控制,并且与人工的熟练程度有关,同时如果在狭小的地方进行切削会引起切削难度的增加,并存在用工成本比较高的现象。针对国内高压线缆自动切削这方面资料显示,目前国内尚无此自动切削设备,只有一些简单针对30mm以内的手动简易剥皮机,简易剥皮机不但不能满足大型高压线缆的尺寸要求,在精度上也达不到现场的施工要求,同时也无法切削线缆内部的绝缘层。
国外开发的线缆绝缘处理设备的工作原理是步进电机带动旋转头旋转,旋转头上的步进电机带动刀片上下移动,从而实现线缆绝缘层的切削。但该设备只能处理日本标准的线缆,而且价格昂贵。
公开号为CN 106513712 A的发明专利申请,是一种传统的切削机床,其通过工件旋转配合刀具旋转来实现对工件的切削。这种切削方式定位精度较差,且难以对长轴大型线缆进行切削。
公开号为CN 104057102 A的发明专利申请,在上述专利基础上增加了顶针,一定程度上提高了切削精度。但由于线缆端面的铜芯会遭到顶针破坏,因此并不适用于对线缆进行切削。
公开号为CN 104617524 B的实用新型专利,只能对一些小尺寸线缆进行去皮处理,不能满足大型高压线缆的尺寸要求,在精度上也达不到较高要求,同时也无法切削线缆内部的绝缘层。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其能实现各种尺寸和形状线缆的夹紧。
实现上述目的的一种技术方案是:一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,包括位于模块化线缆切削机床的机身上的三爪卡紧机构,
以及从上至下依次设置的手柄、扭力限制器、传动轴、以及通过平键套接在所述传动轴径向外侧的涡杆,所述涡杆与所述三爪卡紧机构相切;
所述手柄和所述扭力限制器之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第一轴承座连接,所述扭力限制器和所述传动轴之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第二轴承座连接,所述传动轴的底端套接固定在模块化线缆切削机床的机身上的第三轴承座。
进一步的,所述扭力限制器的顶部固定有接近传感器。
进一步的,所述三爪卡紧结构包括与固定在模块化线缆切削机床的机身上的卡盘,以及涡轮和三个卡爪;
所述卡盘设有卡盘通孔以及与所述卡盘通孔对应的卡盘轴,所述涡轮在所述卡盘背对所述机身的一端与所述卡盘轴的外圆周套接,所述卡盘轴的外圆周与所述涡轮之间通过轴承配合,所述涡轮与所述涡杆相切。
所述卡盘面向所述机身的一侧设有围绕所述卡盘通孔的圆周均布的三个卡爪导轨,所述卡爪导轨与所述卡盘通孔的径向平行,所述卡爪沿着对应的卡爪导轨的轴向,卡接在对应的卡爪导轨中,每个卡爪导轨上均设有与所述卡爪导轨的轴向平行,腰圆形的导轨通孔;
所述涡轮上还设有围绕所述卡盘轴的圆周均布的三个涡线滑槽;所述涡线滑槽与对应的导轨通孔之间设有与对应卡爪连接的滑杆。
再进一步的,所述卡爪与对应的卡爪导轨之间呈阶梯式卡接。
更进一步的,所述卡爪导轨包括槽底,以及在所述槽底两侧呈阶梯状依次设置的第一导轨槽和第二导轨槽,所述导轨通孔位于所述槽底。
再进一步的,沿着对应卡爪导轨的轴向,所述卡爪分成前卡爪和后卡爪,所述前卡爪和所述后卡爪夹持所述滑杆。
再进一步的,所述轴承为深沟球轴承。
再进一步的,所述涡轮通孔的内圆周和所述卡盘轴的外圆周上对应设有用于卡接轴承密封圈的凹槽。
再进一步的,所述第一轴承座、所述第二轴承座和所述第三轴承座均固定在所述卡盘上。
更进一步的,所述扭力限位器通过固定在所述卡盘上的第一方形槽支撑,所述涡杆通过固定在所述卡盘上第二方形槽支撑。
采用了本发明的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,包括位于模块化线缆切削机床的机身上的三爪卡紧机构,以及从上至下依次设置的手柄、扭力限制器、传动轴、以及通过平键套接在所述传动轴径向外侧的涡杆,所述涡杆与所述三爪卡紧机构相切;所述手柄和所述扭力限制器之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第一轴承座连接,所述扭力限制器和所述传动轴之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第二轴承座连接,所述传动轴的底端套接固定在模块化线缆切削机床的机身上的第三轴承座。其技术效果是:其能实现各种尺寸和形状线缆的夹紧。
附图说明
图1为种模块化线缆切削机床的立体图。
图2为本发明的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构的主视图。
图3为本发明的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构的A-A向剖视图。
图4为本发明的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构的涡轮的结构图。
图5为本发明的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构的卡盘的结构图。
图6为模块化线缆切削机床的线缆切削机构的立体图。
图7为模块化线缆切削机床的轴向进给机构的立体图。
图8为模块化线缆切削机床的转台机构的结构图。
具体实施方式
请参阅图1至图8,本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解,下面通过具体地实施例,并结合附图进行详细地说明:
请参阅图1,模块化线缆切削机床包括机身1,线缆夹持机构2、线缆切削机构3、轴向进给机构5和转台机构6。模块化线缆切削机床采用模块化设计,能够实现复杂构型的加工制作。
模块化线缆切削机床中,机身1包括前端面板11、后端面板12、第一侧面板13和第二侧面板14。为使模块化线缆切削机床能够灵活移动,机身1的底面添加四个可卡死的滚轮15。机身1的前端面板11和后端面板上对应设有可供线缆穿过的面板通孔。机身1的顶面设有防护罩18。
本发明的一种用于模块化线缆切割机床的线缆夹持机构,即线缆夹持机构2的数量为两个,分别位于机身1的前端面板11和后端面板12的外端面上。线缆切削机构3、轴向进给机构5和转台6均位于机身1内部。
请参阅图2~5,线缆夹持机构2包括卡盘21、涡轮22和卡爪23组成的三爪卡紧机构。
卡盘21通过螺栓固定在机身1上。卡盘21的中心设有与对应面板通孔对应的卡盘轴,以及位于所述卡盘轴中心的卡盘通孔211。涡轮22在卡盘21背对机身1的一面与所述卡盘轴的外圆周套接。涡轮22的中心设有涡轮通孔221。所述卡盘轴的外圆周与涡轮通孔221之间通过深沟球轴承251配合,深沟球轴承251实现了对涡轮22的轴向限位以及减小了涡轮22与卡盘21之间的滑动摩擦。同时涡轮通孔221和所述卡盘轴的外圆周上对应设有用于卡接轴承密封圈252的凹槽,轴承密封圈252实现对深沟球轴承251的密封。
所述卡盘轴面向机身11的一侧的外圆周与对应端部面板的面板通孔的内圆周配合,且所述卡盘轴的该侧端面上,围绕卡盘通孔211,均布有三个与卡盘通孔211的径向平行的卡爪导轨212,卡爪23沿着对应的卡爪导轨212的轴向,以楔形卡接的卡接方式,卡接在对应的卡爪导轨212中。卡爪23与对应的卡爪导轨212之间呈阶梯式卡接。也即是说卡爪导轨212为阶梯式的卡爪导轨212,或者说卡爪导轨212的截面形状为凸字形。卡爪导轨212包括槽底212a,以及在槽底212a两侧呈阶梯状依次设置的第一导轨槽212b和第二导轨槽212c。槽底212a设有与卡爪导轨212轴向平行的,腰圆形的导轨通孔213。
涡轮22上还设有围绕涡轮通孔221的圆周均布的三个涡线滑槽222,涡线滑槽222的形状为腰圆形且涡线滑槽222的长轴为一根与涡轮通孔221的外圆周相切的涡线。涡线滑槽222与对应的导轨通孔213之间设有滑杆24,滑杆24的一端插接在对应的涡线滑槽222内,并可沿对应的涡线滑槽222内的轴向滑移。滑杆24的另外一端贯穿对应的导轨通孔213,连接对应的卡爪23,并可沿对应导轨通孔213的轴向进行滑移。
当涡轮22旋转时,通过滑杆24带动卡爪23沿着对应卡爪导轨212的轴向移动,实现卡爪23在卡盘21径向方向上的移动,从而实现对线缆的卡紧。
作为进一步的改进措施,沿着对应卡爪导轨212的轴向,卡爪23分成前卡爪和后卡爪,夹持滑杆24,从而便于卡爪23的加工以及替换。
线缆夹持机构2还包括从上至下依次设置的手柄201、扭力限制器202、传动轴203、以及通过平键套接在传动轴203径向外侧的涡杆204。涡杆204与涡轮22相切。
其中手柄201和扭力限制器202之间通过固定在卡盘21顶部的第一轴承座205连接。扭力限制器202和传动轴203之间通过固定在卡盘21上的第二轴承座206连接。第三轴承座207套接在传动轴203的底端并固定在卡盘21上。接近开关200固定在扭力限制器202的顶部。接近开关208将会对线缆是否卡紧进行反馈。
同时,扭力限制器202通过固定在卡盘21上的第一方形槽202a进行支撑,涡杆204通过固定在卡盘21上的第二方形槽204a进行支撑。
同时,卡盘21上开有用于固定的第一方形槽202a和第二方形槽204a的方形孔,上述的设计,使得线缆夹持机构2结构更为紧凑。
扭力限制器202在线缆夹紧后起作用,防止手柄201打滑。通过涡杆204实现了对卡爪23的自锁。
请参阅图6,线缆切削机构3包括转盘30、刀具31、切削伺服电机32、减速带33、滚珠丝杠34和转盘光栅尺35。转盘30位于机身1中部,与前端面板11和后端面板12平行设置。转盘30的中心设有供线缆穿过的转盘通孔301。转盘光栅尺35、切削伺服电机32和滚珠丝杠34均固定在转盘30的前端面,其中滚珠丝杠34通过固定架340,沿着转盘30的直径方向固定在转盘30的前端面,转盘光栅尺35和切削伺服电机32在滚珠丝杠34的两侧与滚珠丝杠34平行设置。其中切削伺服电机32通过电机座321固定在转盘30的前端面。切削伺服电机32通过减速带33与滚珠丝杠34连接。滚珠丝杠34的丝杠螺母上安装有螺母平台341。转盘光栅尺35安装在螺母平台远离切削伺服电机31的一侧,转盘光栅尺35与转盘30是固定的。刀具31固定在螺母平台341上,且刀具31的刀尖指向转盘通孔301的圆心。转盘30上还装有位于丝杠螺母34两侧的,与切削伺服电机32和转盘光栅尺35位置对应的两个距离传感器36。转盘光栅尺35可对刀具31的位移量进行反馈,两个距离传感器36可实现对线缆形状的实时检测。通过这两个反馈设计,实现对线缆切削深度的高精度掌控。转盘30的前端面,还固定一个指向转盘通孔301的圆心的断屑锯齿刀37,从而将刀具31切削下来的碎屑割断,避免碎屑对切削造成的不必要影响。转盘30上还分布有三个围绕转盘通孔301设置的线孔302。
作为进一步改进,在转盘光栅尺35远离对应距离传感器36的一端添加原位传感器,从而保证刀具31能够快速退刀回到零点位置。
作为进一步改进,将转台30的前端面设有螺纹孔,以便滚珠丝杠34丝杠螺母以及螺母平台341通过一块连接板配合。
请参阅图8,转台机构6包括转台60、转台伺服电机61、行星减速器62,以及贯穿同轴贯穿转台60,与转盘30的中心固定,中空的阶梯轴63。转台伺服电机61和行星减速器62同轴连接,其中转台伺服电机61和机身1的后端面板12固定,行星减速器62通过固定板固定在转台60背对转盘30的一侧。阶梯轴63的前端与转盘30通过螺栓固定。阶梯轴63的外圆周设有三条线槽631,与转台30上的三个线孔302一一对应。
转台60的内圆周设有中空的轴承法兰64。轴承法兰64与转台60之间通过螺栓固定连接。轴承法兰64的内圈设有转台轴承65。转台轴承65的内圈与阶梯轴63的外圆周配合,转台轴承65的外圆周与轴承法兰64的内圆周配合。
第一套筒66紧贴转台轴承65和轴承法兰64的后端面,并与转台60的后端面固定,第二套筒67与第一套筒66同轴设置,紧贴第一套筒66的后端面,并与第一套筒66固定,上述的设计使第一套筒66和第二套筒67挤压转台轴承65的内外圈,并与阶梯轴63的前轴肩和轴承法兰64共同作用于转台轴承65,从而使阶梯轴63左右轴向力向转台60的传递。转台轴承65为深沟球轴承。
带轮68位于第二套筒67的后侧,并通过平键套接在阶梯轴63的轴颈上。行星减速器62和带轮68之间通过同步带相连,转台伺服电机61通过行星减速器62使带轮68通过平键将动力传递给阶梯轴63,然后通过阶梯轴63将动力传递给了转盘30,由于刀具31装配在转盘30上,从而实现了刀具31相对线缆的周向旋转运动。
带轮68的后侧还设有套接在阶梯轴63外圆周上的滑环69,滑环69的后端通过螺栓同轴连接套接在阶梯轴63后端面的环形光栅610。环形光栅610的后端通过螺栓同轴连接后端法兰611,后端法兰611与转台60之间连接有三根水平的转台支承架612。
行星减速器62通过同步带将动力传给带轮68,带轮68通过平键将动力传递给阶梯轴63,使阶梯轴63旋转,然后通过阶梯轴63将动力传递给了转盘30,转盘30旋转。环形光栅610对阶梯轴63以及转盘30的周向旋转运动进行位置反馈,从而保证了刀具31旋转时的精度要求。通过后端法兰611,环形光栅610、滑环69、带轮68、第二套筒67、第一套筒66、转台轴承65,轴承法兰64,阶梯轴63、转台60实现了切削机构3与转台机构6的整体轴向固定,使线缆切削机构3和转台机构6能随着轴向进给机构5一起相对于线缆同步做轴向运动。行星减速器62与转台伺服电机61之间可通过法兰连接,从而实现对其与带轮68之间的相对轴向固定。机身1的后端面板12上开有固定转台伺服电机61的方孔,防止转台伺服电机61与滑环68之间发生干涉。
阶梯轴63外圆周面的三个线槽631,与转盘30中的三个线孔302相通,线缆切削机构3和转台机构6的控制线依次经过转盘30中的对应的线孔302与阶梯轴63中的线槽631,与滑环69内层连接,避免了由于线缆切削机构3随阶梯轴63轴向旋转造成的切削部分控制线缠绕的问题。
请参阅图7,轴向进给机构5包括在机身1的第一侧面板13上依次轴向连接的轴向进给伺服电机51、联轴器52和线性模组53,其中轴向进给伺服电机51位于靠近机身1的后端面板12的一侧,线性模组53位于靠近前端面板11的一侧。线性模组53的上方设有固定在机身1的第一侧面板13上的轴向光栅尺54。轴向光栅尺54对轴向进给伺服电机51的轴向进给进行反馈,提高轴向进给运动精度,控制对线缆进行切割的长度。线性模组53包括水平滚珠丝杠,以及转台丝杠螺母,转台丝杠螺母通过筋板和螺栓与转台机构6中的转台60旁接。轴向进给伺服电机51通过联轴器52与所述水平滚珠丝杠连接,从而实现转台60的轴向运动。
同时,机身1的前端面板11和后端面板12之间设有三根刚性支架55,三根刚性支架55与转台60之间均设有支撑套56,三个支撑套56均通过螺栓与转台60固定,达到实现承受整个线缆切削机构3以及转台机构6重量的目的。作为进一步改进,将刚性支架55加工为花键型,从而确保轴向运动时的轴向精度。
机身1的前端面板11的一侧通过螺栓固定显示器支撑架16,显示器支架16的自由度为二,触摸屏17通过螺栓与显示器支撑架16固定,并通过控制线连接切削机构3中的切削伺服电机32、转盘光栅尺35、距离传感器36、原位传感器,转台机构6中的转台伺服电机61和环形光栅610,以及轴向进给机构5中的轴向进给伺服电机51、线性模组53和轴向光栅尺54,从而便于人员进行操作。
模块化线缆切削机床,采用对应的模块,完成线缆夹持,线缆切割深度、线缆切割长度和用于对线缆切割的刀具的圆周运动进行控制,具有控制精度高、效率高、稳定性好、工作安全性好,操作人性化等优点。对于机床的改型,升级,对数控机床的装配和批量化生产都具有重要意义,模块化设计使该数控切削机床便于维护及维修。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,而并非用作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (10)
1.一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,包括位于模块化线缆切削机床的机身上的三爪卡紧机构,其特征在于;
其还包括从上至下依次设置的手柄、扭力限制器、传动轴、以及通过平键套接在所述传动轴径向外侧的涡杆,所述涡杆与所述三爪卡紧机构相切;
所述手柄和所述扭力限制器之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第一轴承座连接,所述扭力限制器和所述传动轴之间通过固定在模块化线缆切削机床的机身上的第二轴承座连接,所述传动轴的底端套接固定在模块化线缆切削机床的机身上的第三轴承座。
2.根据权利要求1所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述扭力限制器的顶部固定有接近传感器。
3.根据权利要求1所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述三爪卡紧结构包括与固定在模块化线缆切削机床的机身上的卡盘,以及涡轮和三个卡爪;
所述卡盘设有卡盘通孔以及与所述卡盘通孔对应的卡盘轴,所述涡轮在所述卡盘背对所述机身的一端与所述卡盘轴的外圆周套接,所述卡盘轴的外圆周与所述涡轮之间通过轴承配合,所述涡轮与所述涡杆相切;
所述卡盘面向所述机身的一侧设有围绕所述卡盘通孔的圆周均布的三个卡爪导轨,所述卡爪导轨与所述卡盘通孔的径向平行,所述卡爪沿着对应的卡爪导轨的轴向,卡接在对应的卡爪导轨中,每个卡爪导轨上均设有与所述卡爪导轨的轴向平行,腰圆形的导轨通孔;
所述涡轮上还设有围绕所述卡盘轴的圆周均布的三个涡线滑槽;所述涡线滑槽与对应的导轨通孔之间设有与对应卡爪连接的滑杆。
4.根据权利要求3所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述卡爪与对应的卡爪导轨之间呈阶梯式卡接。
5.根据权利要求4所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述卡爪导轨包括槽底,以及在所述槽底两侧呈阶梯状依次设置的第一导轨槽和第二导轨槽,所述导轨通孔位于所述槽底。
6.根据权利要求3所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:沿着对应卡爪导轨的轴向,所述卡爪分成前卡爪和后卡爪,所述前卡爪和所述后卡爪夹持所述滑杆。
7.根据权利要求3所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述轴承为深沟球轴承。
8.根据权利要求3所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述涡轮通孔的内圆周和所述卡盘轴的外圆周上对应设有用于卡接轴承密封圈的凹槽。
9.根据权利要求3所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述第一轴承座、所述第二轴承座和所述第三轴承座均固定在所述卡盘上。
10.根据权利要求9所述的一种用于模块化线缆切削机床的线缆夹持机构,其特征在于:所述扭力限位器通过固定在所述卡盘上的第一方形槽支撑,所述涡杆通过固定在所述卡盘上第二方形槽支撑。
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