本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種電纜繞線方法和裝置。
背景技術(shù)：
：在線纜的生產(chǎn)過程中依次通過放線裝置、計米裝置、火花檢測裝置、線纜剪裁裝置等。在完成線纜的計米、檢測、剪裁之后需要對單個電纜進行繞制，目前生產(chǎn)線中的繞線方式有很多種，主要包括圓柱纏繞法和兩柱纏繞法。其中，圓柱纏繞法是指線體纏繞在位于旋轉(zhuǎn)圓盤上的圓柱體上面，兩柱纏繞法是指線體纏繞在位于旋轉(zhuǎn)圓盤的直徑方向上的兩根柱子上。現(xiàn)有的上述技術(shù)方案中，圓柱纏繞法盡管能保證線體在纏繞過程中受力恒定，但是不利于后面工序的扎線和取線，而兩柱纏繞法雖然能保證后面工序的扎線和取線的順利，但是在線體纏繞工程中，由于柱子轉(zhuǎn)動所在位置的不同導致線纜受力情況不同，就會出現(xiàn)所纏繞的電纜線松松垮垮的問題，這就不利于裝盒。技術(shù)實現(xiàn)要素：為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電纜繞線方法和裝置，既能保證后面工序的扎線和取線過程順利進行，又能避免繞線松垮現(xiàn)象的發(fā)生。本發(fā)明提供的一種電纜繞線方法，包括：將繞線柱固定在轉(zhuǎn)動圓盤上，并將線纜的第一端進行固定；在所述轉(zhuǎn)動圓盤的前部設(shè)置升降臺，所述升降臺用于驅(qū)使所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一圈時自動上升與所述線纜直徑相等的高度；根據(jù)所述線纜與所述轉(zhuǎn)動圓盤的交點的位置的變化，在所述線纜的第二端施加補償力，使所述線纜在轉(zhuǎn)動過程中的各個時刻受力均相等。優(yōu)選的，在上述電纜繞線方法中，所述在所述線纜的第二端施加補償力為：利用PLC控制伺服電機輸入實時變化的電流，利用所述實時變化的電流在所述線纜的第二端施加補償力。優(yōu)選的，在上述電纜繞線方法中，當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度小于臨界角時，所述實時變化的第一電流大小為：I′=f+lRsinωt+ICMΦ]]>其中，f為所述轉(zhuǎn)動圓盤受到的摩擦力，l為所述線纜的出線點到所述轉(zhuǎn)動圓盤中心的距離，R為所述轉(zhuǎn)動圓盤的半徑，I為所述轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)動慣量，CM為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為磁通。優(yōu)選的，在上述電纜繞線方法中，當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度大于臨界角時，所述實時變化的第二電流大小為：I′′=sinωt(l3R-lR3)l2+R2-2lRcosωt+f+ICMφ]]>優(yōu)選的，在上述電纜繞線方法中，每半個周期內(nèi)，當時，所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動到所述臨界角位置。本發(fā)明提供的一種電纜繞線裝置，包括：固定在轉(zhuǎn)動圓盤上的繞線柱；將線纜的第一端固定的緊固部件；設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動圓盤的前部的升降臺，用于驅(qū)使所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一圈時自動上升與所述線纜直徑相等的高度；補償力施加部件，用于根據(jù)所述線纜與所述轉(zhuǎn)動圓盤的交點的位置的變化，在所述線纜的第二端施加補償力，使所述線纜在轉(zhuǎn)動過程中的各個時刻受力均相等。優(yōu)選的，在上述電纜繞線裝置中，所述補償力施加部件為利用PLC控制的伺服電機，用于輸入實時變化的電流，利用所述實時變化的電流在所述線纜的第二端施加補償力。優(yōu)選的，在上述電纜繞線裝置中，所述伺服電機用于當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度小于臨界角時，控制所述實時變化的第一電流大小為：I′=f+lRsinωt+ICMΦ]]>其中，f為所述轉(zhuǎn)動圓盤受到的摩擦力，l為所述線纜的出線點到所述轉(zhuǎn)動圓盤中心的距離，R為所述轉(zhuǎn)動圓盤的半徑，I為所述轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)動慣量，CM為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為磁通。優(yōu)選的，在上述電纜繞線裝置中，所述伺服電機用于當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度大于臨界角時，控制所述實時變化的第二電流大小為：I′′=sinωt(l3R-lR3)l2+R2-2lRcosωt+f+ICMφ]]>優(yōu)選的，在上述電纜繞線裝置中，每半個周期內(nèi)，當時，所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動到所述臨界角位置。通過上述描述可知，本發(fā)明提供的上述電纜繞線方法和裝置，由于先將繞線柱固定在轉(zhuǎn)動圓盤上，并將線纜的第一端進行固定，然后在所述轉(zhuǎn)動圓盤的前部設(shè)置升降臺，所述升降臺用于驅(qū)使所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一圈時自動上升與所述線纜直徑相等的高度，再根據(jù)所述線纜與所述轉(zhuǎn)動圓盤的交點的位置的變化，在所述線纜的第二端施加補償力，使所述線纜在轉(zhuǎn)動過程中的各個時刻受力均相等，因此既能保證后面工序的扎線和取線過程順利進行，又能避免繞線松垮現(xiàn)象的發(fā)生。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本申請實施例提供的第一種電纜繞線方法的示意圖；圖2為當轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)過的角度小于臨界角時的線纜受力分析圖；圖3為當轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)過的角度大于臨界角時的線纜受力分析圖；圖4為本申請實施例提供的第一種電纜繞線裝置的示意圖。具體實施方式本發(fā)明的核心思想在于提供一種電纜繞線方法和裝置，既能保證后面工序的扎線和取線過程順利進行，又能避免繞線松垮現(xiàn)象的發(fā)生。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。本申請實施例提供的第一種電纜繞線方法如圖1所示，圖1為本申請實施例提供的第一種電纜繞線方法的示意圖。該方法包括如下步驟：S1：將繞線柱固定在轉(zhuǎn)動圓盤上，并將線纜的第一端進行固定；需要說明的是，該繞線柱主要應(yīng)用于美式電源延長線的生產(chǎn)制造過程中，對單個剪裁過的電纜線按照利于后續(xù)工序的繞制方法進行補償，以實現(xiàn)線性繞線控制。其中，繞線柱固定在轉(zhuǎn)動圓盤上，線纜一端可以由夾子進行固定。S2：在所述轉(zhuǎn)動圓盤的前部設(shè)置升降臺，所述升降臺用于驅(qū)使所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一圈時自動上升與所述線纜直徑相等的高度；需要說明的是，轉(zhuǎn)動圓盤的前部具有升降臺，轉(zhuǎn)動圓盤每轉(zhuǎn)一圈就自動上升線纜寬度的距離，以進行單層繞制，線體緊密纏繞于兩柱之間，升降臺的起始位置和上升高度由限位開關(guān)確定，繞制完成后自動復位，即回到初始位置。S3：根據(jù)所述線纜與所述轉(zhuǎn)動圓盤的交點的位置的變化，在所述線纜的第二端施加補償力，使所述線纜在轉(zhuǎn)動過程中的各個時刻受力均相等。正是由于線纜受力均衡，因此實現(xiàn)線纜的緊密繞制，該方法既具備了圓柱型繞線柱的受力均勻的特點，又具備兩柱型繞線的扎線方便、取線方便和裝盒方便等優(yōu)點，實現(xiàn)線體的工整纏繞，提高了生產(chǎn)線的自動化水平。通過上述描述可知，本發(fā)明提供的上述電纜繞線方法，由于先將繞線柱固定在轉(zhuǎn)動圓盤上，并將線纜的第一端進行固定，然后在所述轉(zhuǎn)動圓盤的前部設(shè)置升降臺，所述升降臺用于驅(qū)使所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動一圈時自動上升與所述線纜直徑相等的高度，再根據(jù)所述線纜與所述轉(zhuǎn)動圓盤的交點的位置的變化，在所述線纜的第二端施加補償力，使所述線纜在轉(zhuǎn)動過程中的各個時刻受力均相等，因此既能保證后面工序的扎線和取線過程順利進行，又能避免繞線松垮現(xiàn)象的發(fā)生。本發(fā)明提供的第二種電纜繞線方法，是在上述第一種電纜繞線方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：所述在所述線纜的第二端施加補償力為：利用PLC控制伺服電機輸入實時變化的電流，利用所述實時變化的電流在所述線纜的第二端施加補償力。需要說明的是，利用PLC來控制伺服電機來控制電流的輸出，是一種常用的方法，通過準確分析所需要施加的補償力的大小，來計算得出需要補償?shù)碾娏鞯拇笮?，以此為基礎(chǔ)來控制電流的輸出，就能夠有效保證線纜所受的力在各個時刻均相等，從而解決了線纜松散的問題。本發(fā)明提供的第三種電纜繞線方法，是在上述第二種電纜繞線方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度小于臨界角時，所述實時變化的第一電流大小為：I′=f+lRsinωt+ICMΦ]]>其中，f為所述轉(zhuǎn)動圓盤受到的摩擦力，l為所述線纜的出線點到所述轉(zhuǎn)動圓盤中心的距離，R為所述轉(zhuǎn)動圓盤的半徑，I為所述轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)動慣量，CM為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為磁通。本發(fā)明提供的第四種電纜繞線方法，是在上述第三種電纜繞線方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度大于臨界角時，所述實時變化的第二電流大小為：I′′=sinωt(l3R-lR3)l2+R2-2lRcosωt+f+ICMφ]]>本發(fā)明提供的第五種電纜繞線方法，是在上述第三種或第四種電纜繞線方法的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：每半個周期內(nèi)，當時，所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動到所述臨界角位置。具體的，先參考圖2，圖2為當轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)過的角度小于臨界角時的線纜受力分析圖。其中，l是線纜出線點到圓盤中心的距離，R是圓盤的半徑，其中臨界角θ的大小(即當∠ACO＝90°時的角θ的大小)，由線纜出點到圓盤中心的距離和圓盤的半徑確定，則θ＝arccos(R/l)；電機所產(chǎn)生的力矩為M，線纜所受力矩大小為M'，圓盤受到的摩擦力為f，圓盤的轉(zhuǎn)動慣量為I；則電纜所受到的力矩為M'＝M-f-I；設(shè)圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度為α＝ωt，當α≤θ時，由于采用的是永磁凸輪伺服電機，由其力矩公式M＝CMφI(CM為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，φ為磁通)可知，當輸入電機的電流一定，電機所產(chǎn)生的力矩是一定的；電纜所受到的力矩可以表示為F，則F可以表示為F＝AB·r。由余弦公式C2＝A2+B2-2ABcosC可知：AB2＝l2+R2-2lRcosαAB=l2+R2-2lRcosα]]>由正弦定理：可知：sinβ=RsinαAB]]>則電纜所受到的力矩為：為正弦曲線圖，則F＝M'故F＝M-f-I由于M、f、I的值為確定值，所以M＝F+f+IM'＝CMφI'＝F+f+I所以I′=f+lRsinωt+ICMΦ]]>另一方面，當θ＜α≤Π時，參考圖3，圖3為當轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)過的角度大于臨界角時的線纜受力分析圖，由圖形可知，只要過C點，電纜線都會跟圓的運動軌跡有兩個交點，即此時：AB＝AB'+BB”可知由正弦定理：sinβ=RsinωtAB,cosβ=1-R2sin2ωtAB2]]>設(shè)B'B”的弦長為d:則所以繩子所受力矩M＝AB·rM=lRsinωt+2R(1-R2sinωtAB2cosωt-Rsin2ωtAB)·RsinωtAB=lrsinωt+2lR2sinωt(1AB2-R2sin2ωtl2+R2-2lRcosωtcosωt-Rsin2ωtAB2)=lRsinωt+2lR2sinωt(l2+R2cosωt-2lRcosωt(l2+R2-2lRcosωt)2cosωt-Rsin2ωtl2+R2+2lRcosωt)=lRsinωt+2lR2sinωt(1-Rcosωtl2+R2-2lRcosωtcosωt-Rsin2ωtl2+R2-2lRcosωt)=lRsinωt+2lR2sinωt(1cosωt-Rl2+R2-2lRcosωt)]]>=lRsinωt+lR3sinωt-2l2R2sinωtcosωt+22l2R2sinωtcosωt-2lR3sinωtl2+R2-2lRcosωt=sinωt(l3R-lR3)l2+R2-2lRcosωt]]>故F＝M-f-I由于M、f、I的值為確定值，所以M＝F+f+I所以M'＝CMφI＝F+f+II′′=F+f+ICMφ=sinωt(l3R-lR3)l2+R2-2lRcosωt+f+ICMφ]]>由于l和圓盤繞制半徑一定，則可知臨界角θ的大小已知，即：θ＝ωt＝arccos(R/l)；t=arccosRlω]]>綜上所述，即每半個周期內(nèi)當圓盤轉(zhuǎn)動到臨界角位置時，即當T＜t時，對I'進行補償；當T＞t時，對I”進行補償，因此根據(jù)所對應(yīng)的電流I'和I”對其進行補償，即可達到電纜受力均勻的目的。本申請實施例提供的第一種電纜繞線裝置如圖4所示，圖4為本申請實施例提供的第一種電纜繞線裝置的示意圖。該裝置包括：固定在轉(zhuǎn)動圓盤1上的繞線柱2；將線纜3的第一端固定的緊固部件4；設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動圓盤1的前部的升降臺(圖中未示出)，用于驅(qū)使所述轉(zhuǎn)動圓盤1轉(zhuǎn)動一圈時自動上升與所述線纜3直徑相等的高度；補償力施加部件5，用于根據(jù)所述線纜3與所述轉(zhuǎn)動圓盤1的交點的位置的變化，在所述線纜3的第二端施加補償力，使所述線纜在轉(zhuǎn)動過程中的各個時刻受力均相等。正是由于線纜受力均衡，因此實現(xiàn)線纜的緊密繞制，該方法具備了圓柱型繞線柱的受力均勻的特點，又具備兩柱型繞線的扎線方便以及取線方便和裝盒方便等特點，實現(xiàn)線體纏繞的工整，提高了生產(chǎn)線的自動化水平。上述電纜繞線裝置既能保證后面工序的扎線和取線過程順利進行，又能避免繞線松垮現(xiàn)象的發(fā)生。本申請實施例提供的第二種電纜繞線裝置，是在上述第一種電纜繞線裝置的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：所述補償力施加部件為利用PLC控制的伺服電機，用于輸入實時變化的電流，利用所述實時變化的電流在所述線纜的第二端施加補償力。利用PLC來控制伺服電機來控制電流的輸出，通過準確分析所需要施加的補償力的大小，來計算得出需要補償?shù)碾娏鞯拇笮?，以此為基礎(chǔ)來控制電流的輸出，就能夠有效保證線纜所受的力在各個時刻均相等，從而避免線纜松散現(xiàn)象的發(fā)生。本申請實施例提供的第三種電纜繞線裝置，是在上述第二種電纜繞線裝置的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：所述伺服電機用于當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度小于臨界角時，控制所述實時變化的第一電流大小為：I′=f+lRsinωt+ICMΦ]]>其中，f為所述轉(zhuǎn)動圓盤受到的摩擦力，l為所述線纜的出線點到所述轉(zhuǎn)動圓盤中心的距離，R為所述轉(zhuǎn)動圓盤的半徑，I為所述轉(zhuǎn)動圓盤的轉(zhuǎn)動慣量，CM為轉(zhuǎn)矩常數(shù)，Φ為磁通。本申請實施例提供的第四種電纜繞線裝置，是在上述第三種電纜繞線裝置的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：所述伺服電機用于當轉(zhuǎn)動圓盤在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度大于臨界角時，控制所述實時變化的第二電流大小為：I′′=sinωt(l3R-lR3)l2+R2-2lRcosωt+f+ICMφ]]>本申請實施例提供的第五種電纜繞線裝置，是在上述第三種或第四種電纜繞線裝置的基礎(chǔ)上，還包括如下技術(shù)特征：每半個周期內(nèi)，當時，所述轉(zhuǎn)動圓盤轉(zhuǎn)動到所述臨界角位置。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。當前第1頁1 2 3