一种梯阶式电缆桥架弯通、弯通拼焊装置及其拼焊方法 |
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| 申请号 | CN202410270929.X | 申请日 | 2024-03-11 | 公开(公告)号 | CN118017413A | 公开(公告)日 | 2024-05-10 |
| 申请人 | 江苏伟武电气设备有限公司; | 发明人 | 李杰; 石玉瑞; 李伟; 余乃丰; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种梯阶式 电缆 桥架弯通，包括相互平行的第一S型 侧梁 和第二S型侧梁；第一S型侧梁与第二S型侧梁之间沿第一S型侧梁/第二S型侧梁的S形轮廓路径阵列分布有若干阶梯梁，使电缆呈S形形态平滑的通过该阶梯式电缆桥架弯通，避免电缆因弯折、折痕而破损的问题。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种梯阶式电缆桥架弯通，其特征在于：包括相互平行的第一S型侧梁(17.1)和第二S型侧梁(17.2)；所述第一S型侧梁(17.1)与第二S型侧梁(17.2)之间沿第一S型侧梁(17.1)/第二S型侧梁(17.2)的S形轮廓路径阵列分布有若干阶梯梁(13)。 |
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| 说明书全文 | 一种梯阶式电缆桥架弯通、弯通拼焊装置及其拼焊方法技术领域[0001] 本发明属于桥架领域。 背景技术[0002] 在现有的梯阶式电缆桥架弯通中无论是上凸还是下凸式的，其结构一般呈如图1所示的折线性结构，这种折线形轮廓的梯阶式电缆桥架弯通在通过电缆时，电缆会因折线轮廓状的梯阶式电缆桥架弯通而相应的发生一定的弯折而形成折痕甚至皮损。 发明内容[0003] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种梯阶式电缆桥架弯通、弯通拼焊装置及其拼焊方法，使电缆呈S形形态平滑的通过该阶梯式电缆桥架弯通，避免电缆因弯折、折痕而破损的问题。 [0004] 技术方案：为实现上述目的，本发明的一种梯阶式电缆桥架弯通，包括相互平行的第一S型侧梁和第二S型侧梁；第一S型侧梁与第二S型侧梁之间沿第一S型侧梁/第二S型侧梁的S形轮廓路径阵列分布有若干阶梯梁。 [0005] 进一步的，第一S型侧梁和第二S型侧梁均沿长度方向从下至上依次包括平滑过渡的横向下连接部a、下凸圆弧段b、上凸圆弧段c和横向上连接部d。 [0006] 进一步的，第一S型侧梁上沿自身s形路径等距阵列分布有若干横向贯通的a阶梯梁插口；第二S型侧梁沿自身s形路径等距阵列分布有若干横向贯通的b阶梯梁插口，各阶梯梁的两端分别插入所对应的a阶梯梁插口和b阶梯梁插口相互靠近的一端，各相对应的a阶梯梁插口和b阶梯梁插口相互远离的一端均被凝固后的焊液填充。 [0007] 进一步的，包括对称设置的a侧梁约束单元和b侧梁约束单元； [0008] 第一S型侧梁和第二S型侧梁能分别约束于a侧梁约束单元和b侧梁约束单元上； [0010] 进一步的，a侧梁约束单元包括a下约束轮基座，a下约束轮基座靠近b侧梁约束单元的一侧通过轴承转动安装有水平并列分布的一对a下约束槽轮；a下约束轮基座上安装有一对a电机，a电机能驱动a下约束槽轮转动；a下约束轮基座上方通过a竖向伸缩器连接有a上约束轮基座，a上约束轮基座靠近b侧梁约束单元的一侧通过轴承转动安装有a上约束槽轮；在俯视视角下，a上约束槽轮在两a下约束槽轮之间；a上约束轮基座的下侧通过a支架固定安装有a喷焊器，a喷焊器的a喷焊枪横向延伸。 [0011] 进一步的，第一S型侧梁约束于a侧梁约束单元上时，第一S型侧梁的S形下轮廓面与两a下约束槽轮上的轮槽滚动配合；第一S型侧梁的S形上轮廓面与a上约束槽轮上的轮槽滚动配合，且第一S型侧梁被紧密夹在一对a下约束槽轮与a上约束槽轮之间； [0012] 一对a电机驱动两a下约束槽轮的同步主动旋转，在两a下约束槽轮的滚动摩擦力的作用下驱动第一S型侧梁，使第一S型侧梁做逐步穿过一对a下约束槽轮与a上约束槽轮之间的运动，进而使a上约束槽轮相对于第一S型侧梁沿第一S型侧梁的S形上轮廓面的路径滚动；a上约束槽轮相对于第一S型侧梁沿第一S型侧梁的S形上轮廓面的路径滚动的过程中，第一S型侧梁上的若干a阶梯梁插口逐次到达a喷焊器的a喷焊枪的末端喷口处。 [0013] 进一步的，b侧梁约束单元包括b下约束轮基座，b下约束轮基座靠近a侧梁约束单元的一侧通过轴承转动安装有水平并列分布的一对b下约束槽轮；b下约束轮基座上安装有一对b电机，b电机能驱动b下约束槽轮转动；b下约束轮基座上方通过b竖向伸缩器器连接有b上约束轮基座，b上约束轮基座靠近a侧梁约束单元的一侧通过轴承转动安装有b上约束槽轮；在俯视视角下，b上约束槽轮在两b下约束槽轮之间；b上约束轮基座的下侧通过b支架固定安装有b喷焊器，b喷焊器的b喷焊枪横向延伸。 [0014] 进一步的，第二S型侧梁约束于b侧梁约束单元上时，第二S型侧梁的S形下轮廓面与两b下约束槽轮上的轮槽滚动配合；第二S型侧梁的S形上轮廓面与b上约束槽轮上的轮槽滚动配合，且第二S型侧梁被紧密夹在一对b下约束槽轮与b上约束槽轮之间；一对b电机驱动两b下约束槽轮的同步主动旋转，在两b下约束槽轮的滚动摩擦力的作用下驱动第二S型侧梁，使第二S型侧梁做逐步穿过一对b下约束槽轮与b上约束槽轮之间的运动，进而使b上约束槽轮相对于第二S型侧梁沿第二S型侧梁的S形上轮廓面的路径滚动；b上约束槽轮相对于第二S型侧梁沿第二S型侧梁的S形上轮廓面的路径滚动的过程中，第二S型侧梁上的若干b阶梯梁插口逐次到达b喷焊器的b喷焊枪的末端喷口处。 [0015] 进一步的，a侧梁约束单元和b侧梁约束单元的下方设置有水平的基座，b下约束轮基座下端固定在基座上；a下约束轮基座下端固定连接有滑块；基座上设置有水平的导轨，导轨与a下约束槽轮和a下约束槽轮的轴线方向平行。 [0016] 进一步的，一种梯阶式电缆桥架弯通的拼焊装置的工作方法： [0017] 先将若干阶梯梁的一端逐个插入并焊接在第一S型侧梁上的各a阶梯梁插口中； [0018] 然后让各阶梯梁的另一端插入第二S型侧梁上的各b阶梯梁插口中； [0019] 最后使各阶梯梁的插入第二S型侧梁上的各b阶梯梁插口中的部分熔接；第一S型侧梁、第二S型侧梁以及若干阶梯梁共同构成了一体结构的阶梯式电缆桥架弯通。 [0020] 有益效果：本发明的通过下凸圆弧段和上凸圆弧段的平滑过渡结构，使电缆呈S形形态通过该阶梯式电缆桥架弯通，相比于如图1所示的传统梯阶式电缆桥架，避免电缆因弯折、折痕而破损的问题，本方案还针对这种S形结构设计了针对性的自动化拼焊装置。附图说明 [0021] 附图1为现有阶梯式桥架弯通结构； [0022] 附图2为本方案新设计的桥架弯通结构； [0023] 附图3为相对于“附图2”第一S型侧梁和第二S型侧梁另一姿态下的示意图； [0024] 附图4为本装置整体结构示意图，“步骤一”时的状态； [0025] 附图5为“步骤二”结束时的状态示意图； [0026] 附图6为“步骤三”结束时的状态示意图； [0027] 附图7为“步骤六”执行过程中的某一状态时的示意图； [0028] 附图8为“步骤八”结束时的状态示意图； [0029] 附图9为“附图8”的另一视角示意图。 具体实施方式[0030] 下面结合附图对本发明作更进一步的说明。 [0031] 如附图1至9所示的一种梯阶式电缆桥架弯通，包括相互平行的第一S型侧梁17.1和第二S型侧梁17.2；第一S型侧梁17.1与第二S型侧梁17.2之间沿第一S型侧梁17.1/第二S型侧梁17.2的S形轮廓路径阵列分布有若干阶梯梁13；第一S型侧梁17.1和第二S型侧梁17.2均沿长度方向从下至上依次包括平滑过渡的横向下连接部17a、下凸圆弧段17b、上凸圆弧段17c和横向上连接部17d；通过下凸圆弧段17b和上凸圆弧段17c的平滑过渡结构，如图2的右图所示，电缆呈S形形态通过该阶梯式电缆桥架弯通16，相比于如图1所示的传统梯阶式电缆桥架，避免电缆因弯折、折痕而破损的问题。 [0032] 第一S型侧梁17.1上沿自身s形路径等距阵列分布有若干横向贯通的a阶梯梁插口18.1；第二S型侧梁17.2沿自身s形路径等距阵列分布有若干横向贯通的b阶梯梁插口18.2，各阶梯梁13的两端分别插入所对应的a阶梯梁插口18.1和b阶梯梁插口18.2相互靠近的一端，各相对应的a阶梯梁插口18.1和b阶梯梁插口18.2相互远离的一端均被凝固后的焊液填充，各阶梯梁13的两端分别插入所对应的a阶梯梁插口18.1和b阶梯梁插口18.2相互靠近的一端的结构特点有效增强了各阶梯梁13在有载荷的情况下的稳定性和一致性，避免因虚焊而掉落的问题。 [0033] 由于上述梯阶式电缆桥架弯通的形态与现有结构存在本质差异性，因此需要针对其新结构来设计出利于实现自动化的独特的拼焊装置，具体如下： [0034] 如图4所示；上述梯阶式电缆桥架弯通的拼焊装置包括对称设置的a侧梁约束单元40.1和b侧梁约束单元40.2，第一S型侧梁17.1和第二S型侧梁17.2能分别约束于a侧梁约束单元40.1和b侧梁约束单元40.2上；a侧梁约束单元40.1与b侧梁约束单元40.2之间的上方设置有机械臂14，机械臂14末端设置有钳持单元15，钳持单元15能抓取并钳持住水平的阶梯梁13中部，并位移。 [0035] a侧梁约束单元40.1包括a下约束轮基座6.1，a下约束轮基座6.1靠近b侧梁约束单元40.2的一侧通过轴承转动安装有水平并列分布的一对a下约束槽轮8.1；a下约束轮基座6.1上安装有一对a电机7.1，a电机7.1能驱动a下约束槽轮8.1转动；a下约束轮基座6.1上方通过a竖向伸缩器9.1连接有a上约束轮基座2.1，a上约束轮基座2.1靠近b侧梁约束单元 40.2的一侧通过轴承转动安装有a上约束槽轮1.1；在俯视视角下，a上约束槽轮1.1在两a下约束槽轮8.1之间；如图5，第一S型侧梁17.1约束于a侧梁约束单元40.1上时，第一S型侧梁 17.1的S形下轮廓面与两a下约束槽轮8.1上的轮槽滚动配合；第一S型侧梁17.1的S形上轮廓面与a上约束槽轮1.1上的轮槽滚动配合，且第一S型侧梁17.1被紧密夹在一对a下约束槽轮8.1与a上约束槽轮1.1之间；如图7，一对a电机7.1驱动两a下约束槽轮8.1的同步主动旋转，在两a下约束槽轮8.1的滚动摩擦力的作用下驱动第一S型侧梁17.1，使第一S型侧梁 17.1做逐步穿过一对a下约束槽轮8.1与a上约束槽轮1.1之间的运动，进而使a上约束槽轮 1.1相对于第一S型侧梁17.1沿第一S型侧梁17.1的S形上轮廓面的路径滚动；a上约束轮基座2.1的下侧通过a支架4.1固定安装有a喷焊器5.1，a喷焊器5.1的a喷焊枪3.1横向延伸；a上约束槽轮1.1相对于第一S型侧梁17.1沿第一S型侧梁17.1的S形上轮廓面的路径滚动的过程中，第一S型侧梁17.1上的若干a阶梯梁插口18.1逐次到达a喷焊器5.1的a喷焊枪3.1的末端喷口处。 [0036] b侧梁约束单元40.2包括b下约束轮基座6.2，b下约束轮基座6.2靠近a侧梁约束单元40.1的一侧通过轴承转动安装有水平并列分布的一对b下约束槽轮8.2；b下约束轮基座6.2上安装有一对b电机7.2，b电机7.2能驱动b下约束槽轮8.2转动；b下约束轮基座6.2上方通过b竖向伸缩器器9.2连接有b上约束轮基座2.2，b上约束轮基座2.2靠近a侧梁约束单元 40.1的一侧通过轴承转动安装有b上约束槽轮1.2；在俯视视角下，b上约束槽轮1.2在两b下约束槽轮8.2之间；如图5，第二S型侧梁17.2约束于b侧梁约束单元40.2上时，第二S型侧梁 17.2的S形下轮廓面与两b下约束槽轮8.2上的轮槽滚动配合；第二S型侧梁17.2的S形上轮廓面与b上约束槽轮1.2上的轮槽滚动配合，且第二S型侧梁17.2被紧密夹在一对b下约束槽轮8.2与b上约束槽轮1.2之间；一对b电机7.2驱动两b下约束槽轮8.2的同步主动旋转，在两b下约束槽轮8.2的滚动摩擦力的作用下驱动第二S型侧梁17.2，使第二S型侧梁17.2做逐步穿过一对b下约束槽轮8.2与b上约束槽轮1.2之间的运动，进而使b上约束槽轮1.2相对于第二S型侧梁17.2沿第二S型侧梁17.2的S形上轮廓面的路径滚动；b上约束轮基座2.2的下侧通过b支架4.2固定安装有b喷焊器5.2，b喷焊器5.2的b喷焊枪3.2横向延伸；b上约束槽轮 1.2相对于第二S型侧梁17.2沿第二S型侧梁17.2的S形上轮廓面的路径滚动的过程中，第二S型侧梁17.2上的若干b阶梯梁插口18.2逐次到达b喷焊器5.2的b喷焊枪3.2的末端喷口处。 [0037] 如图4，a侧梁约束单元40.1和b侧梁约束单元40.2的下方设置有水平的基座10，b下约束轮基座6.2下端固定在基座10上；a下约束轮基座6.1下端固定连接有滑块11；基座10上设置有水平的导轨12，导轨12与a下约束槽轮8.1和a下约束槽轮8.1的轴线方向平行。 [0038] 总体过程概括如下：先将若干阶梯梁13的一端逐个插入并焊接在第一S型侧梁17.1上的各a阶梯梁插口18.1中(详细过程见后文的“步骤一”至“步骤六”)； [0039] 然后让各阶梯梁13的另一端插入第二S型侧梁17.2上的各b阶梯梁插口18.2中(详细过程见后文“步骤七”至“步骤八”)； [0040] 最后使各阶梯梁13的插入第二S型侧梁17.2上的各b阶梯梁插口18.2中的部分熔接；第一S型侧梁17.1、第二S型侧梁17.2以及若干阶梯梁13共同构成了一体结构的阶梯式电缆桥架弯通16((详细过程见后文的“步骤九”)。 [0041] 上述拼焊装置的工作原理和详细工作方法： [0042] 步骤一，如图4，控制a侧梁约束单元40.1上的a竖向伸缩器9.1和b侧梁约束单元40.2上b竖向伸缩器9.2均进入适应性伸出的状态，使一对a下约束槽轮8.1与a上约束槽轮 1.1之间的间距足够穿过第一S型侧梁17.1，一对b下约束槽轮8.2与b上约束槽轮1.2之间的间距足够穿过第二S型侧梁17.2； [0043] 步骤二，将第一S型侧梁17.1的一端穿过一对a下约束槽轮8.1与a上约束槽轮1.1之间，然后a竖向伸缩器9.1做向下缩回动作，使第一S型侧梁17.1的S形下轮廓面同时与两a下约束槽轮8.1上的轮槽滚动配合；第一S型侧梁17.1的S形上轮廓面与a上约束槽轮1.1上的轮槽滚动配合，且第一S型侧梁17.1被紧密夹在一对a下约束槽轮8.1与a上约束槽轮1.1之间； [0044] 与此同时，将第二S型侧梁17.2的一端穿过一对b下约束槽轮8.2与b上约束槽轮1.2之间，然后b竖向伸缩器9.2做向下缩回动作，使第二S型侧梁17.2的S形下轮廓面同时与两b下约束槽轮8.2上的轮槽滚动配合；第二S型侧梁17.2的S形上轮廓面与b上约束槽轮1.2上的轮槽滚动配合，且第二S型侧梁17.2被紧密夹在一对b下约束槽轮8.2与b上约束槽轮 1.2之间； [0045] 本步骤结束时，如图5所示，第一S型侧梁17.1与第二S型侧梁17.2呈左右对称的状态，且第一S型侧梁17.1与第二S型侧梁17.2之间的间距大于阶梯梁13长度，且第一S型侧梁17.1上的一个a阶梯梁插口18.1处于a喷焊枪3.1的末端喷口处；第二S型侧梁17.2上的一个b阶梯梁插口18.2处于b喷焊枪3.2的末端喷口处； [0046] 步骤三，钳持单元15钳住一根水平状的阶梯梁13的中部位移至第一S型侧梁17.1与第二S型侧梁17.2之间，并使阶梯梁13的两端分别对齐第一S型侧梁17.1和第二S型侧梁17.2上的一个a阶梯梁插口18.1和一个b阶梯梁插口18.2，如图6所示。 [0047] 步骤四，控制滑块11沿导轨12位移，使a侧梁约束单元40.1和第一S型侧梁17.1共同随滑块11做逐渐靠近第二S型侧梁17.2的运动，直至被钳持单元15钳住的阶梯梁13的一端插入第一S型侧梁17.1上的一个a阶梯梁插口18.1中；然后控制a喷焊枪3.1向一个a阶梯梁插口18.1另一端喷入焊液并凝固，从而使被钳持单元15钳住的阶梯梁13的一端焊接在a侧梁约束单元40.1上的一个a阶梯梁插口18.1中，然后钳持单元15释放被钳持阶梯梁13，且机械臂14带动钳持单元15位移到预定位置后钳持住新的一根阶梯梁13；最后控制滑块11沿导轨12位移到本步骤还未开始时的位置； [0048] 步骤五，两a电机7.1驱动两a下约束槽轮8.1的同步主动逆时针旋转，在两a下约束槽轮8.1的滚动摩擦力的作用下驱动第一S型侧梁17.1，使第一S型侧梁17.1做逐步穿过一对a下约束槽轮8.1与a上约束槽轮1.1之间的运动，进而使a上约束槽轮1.1相对于第一S型侧梁17.1沿第一S型侧梁17.1的S形上轮廓面的路径滚动，直至第一S型侧梁17.1上的第二个a阶梯梁插口18.1到达a喷焊器5.1的a喷焊枪3.1的末端喷口处；上述过程中，一端焊接在a侧梁约束单元40.1上的一个a阶梯梁插口18.1中的一条阶梯梁13跟随第一S型侧梁17.1同步运动，第二S型侧梁17.2始终保持静止； [0049] 步骤六，不断循环“步骤三”至“步骤五”的过程，其过程中的某一状态如图7所示；直至第一S型侧梁17.1上的每一个a阶梯梁插口18.1中均焊接有一根阶梯梁13； [0050] 步骤七，两a电机7.1驱动两a下约束槽轮8.1的同步主动顺时针旋转，使第一S型侧梁17.1逐渐回到“步骤二”结束时的第一S型侧梁17.1与第二S型侧梁17.2呈左右对称的状态； [0051] 步骤八，控制滑块11沿导轨12位移，使a侧梁约束单元40.1、第一S型侧梁17.1以及一端焊接在第一S型侧梁17.1上的各a阶梯梁插口18.1中若干一根阶梯梁13共同随滑块11做逐渐靠近第二S型侧梁17.2的运动，直至若干阶梯梁13的另一端插入第二S型侧梁17.2上的各b阶梯梁插口18.2中；此时第一S型侧梁17.1、第二S型侧梁17.2以及若干阶梯梁13共同构成了一个整体，如图8和9所示，此时第二S型侧梁17.2上的各b阶梯梁插口18.2中等待喷焊； [0052] 步骤九，两a电机7.1和两b电机7.2分别驱动两a下约束槽轮8.1和两b下约束槽轮8.2的同步主动逆时针旋转；使第一S型侧梁17.1和第二S型侧梁17.2同步运动，以第二S型侧梁17.2作为运动参考，在滚动摩擦力的作用下，第二S型侧梁17.2做逐步穿过一对b下约束槽轮8.2与b上约束槽轮1.2之间的运动，进而使b上约束槽轮1.2相对于第二S型侧梁17.2沿第二S型侧梁17.2的S形上轮廓面的路径滚动，b上约束槽轮1.2相对于第二S型侧梁17.2沿第二S型侧梁17.2的S形上轮廓面的路径滚动的过程中，第二S型侧梁17.2上的若干b阶梯梁插口18.2逐次到达b喷焊器5.2的b喷焊枪3.2的末端喷口处，若干b阶梯梁插口18.2逐次到达b喷焊器5.2的b喷焊枪3.2的末端喷口处时，b喷焊枪3.2均喷射一次焊液，从而使各阶梯梁13的插入第二S型侧梁17.2上的各b阶梯梁插口18.2中的部分被熔接；最终第一S型侧梁17.1、第二S型侧梁17.2以及若干阶梯梁13共同构成了一体结构的阶梯式电缆桥架弯通 16。 [0053] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 |
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