一种高压电缆用金属带材熔接系统及方法与流程

本发明涉及高压电缆生产加工设备，尤其是一种高压电缆用金属带材熔接系统及方法。

背景技术：

1、大长度高压电缆连续化生产中，金属护套主流成型工艺为金属带材纵包成型。金属带材以卷材形式供货，受单卷带材额定长度、卷绕设备最大成卷外径约束，单卷原料无法满足超长电缆不间断连续纵包加工需求。单卷金属带材耗尽后，需对新旧带材端部完成对接熔接，实现金属带材不间断连续送料，保障金属护套包覆工序全程无停机、连续化作业。

2、当前商用金属带材熔接配套设备分为人工熔接、分体式自动氩弧焊接设备两类，由于熔接后的金属带材还需要进行表面清理、抛光等工序，现有的熔接配套设备存在工序割裂的问题，金属带材需多次转运，重复定位，导致接头同轴度、直线度失控，同时焊瘤清理与抛光时序脱节，清理残留凸起无法同步精整，最终影响熔接质量。因此现有的熔接配套设备集成度低，各工位之间无法实现时序连锁、协同工作，从而无法进行连续的金属带材熔接工作。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明实施例公开了一种高压电缆用金属带材熔接系统及方法，将金属带材熔接上下游各工位进行一体化集成设计，各工位深度联动、时序连锁，可以连续地进行金属带材熔接工作，设备集成度与运行稳定性大幅提升。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，一种高压电缆用金属带材熔接系统，包括：

4、熔接装置，包括支撑平台，支撑平台的顶部台面板处设有感应线圈，感应线圈上方设有可升降的模具座，模具座底部装配模具，模具座带动模具扣在两段金属带材的端部对接区域，通过感应线圈熔接金属带材的端部；

5、表面清理装置，设于熔接装置下游，包括双轴运动机构，双轴运动机构输出端设有刮料刀，用于刮除金属带材熔接部位溢料；

6、抛光装置，设于表面清理装置下游，包括上抛光辊和下抛光辊，通过上抛光辊和下抛光辊分别对金属带材熔接前以及熔接后的上下表面抛光；

7、辊轮输送装置，设于熔接装置两侧，用于输送金属带材。

8、作为进一步的实现方式，熔接装置上游为第一辊轮输送装置，下游为第二辊轮输送装置；

9、第一辊轮输送装置设于切带装置与熔接装置之间，第一金属带材后端和第二金属带材前端在切带装置处重叠，通过切带装置切割重叠区域，以实现第一金属带材后端和第二金属带材前端对齐，切割后的金属带材端部先移动至抛光装置处抛光，后返回熔接装置熔接，熔接后再次抛光。

10、作为进一步的实现方式，第二辊轮输送装置设于熔接装置与表面清理装置之间；辊轮输送装置包括主动辊轮以及可升降的被动辊轮，主动辊轮与被动辊轮夹紧金属带材，并在动力作用下带动金属带材移动。

11、作为进一步的实现方式，支撑平台上设有支撑架，支撑架底部两侧与支撑平台之间设有支撑滑道，支撑架通过液压缸连接支撑架下方的模具座，模具座与液压缸的伸缩杆之间设有压力传感器；模具座与支撑滑道滑动配合，模具座外侧面设有测距传感器，用于检测到金属带材顶面的距离，指导模具座下降。

12、作为进一步的实现方式，熔接装置一侧设有冷却风机，冷却风机连接冷却管线的一端，冷却管线的另一端定位在模具座端部，冷却管线的出风口方向与水平面平行，冷却管线与金属带材错开设置，并且冷却管线的出风口高点高于模具座顶面，低点低于模具底面。

13、作为进一步的实现方式，表面清理装置包括可升降的悬架，悬架底部连接横向滑轨，横向滑轨底部滑动连接水平滑座，水平滑座可沿金属带材宽度方向平移，刮料刀设于水平滑座底部，水平滑座底部还设有基准压靠辊轮，以实现刮料时压紧金属带材。

14、作为进一步的实现方式，还包括负压除尘装置，负压除尘装置通过集尘风道连接多个除尘喇叭口，除尘喇叭口靠近上抛光辊和下抛光辊以及刮料刀的工作区域。

15、作为进一步的实现方式，抛光装置工位还设有工业相机，工业相机从金属带材上方和下方对准金属带材，通过工业相机检测抛光质量。

16、作为进一步的实现方式，其中一个工业相机的一侧设有测厚仪，通过测厚仪检测金属带材厚度。

17、第二方面，一种高压电缆用金属带材熔接方法，采用如上任一熔接系统，包括如下步骤：

18、第一金属带材后端与第二金属带材前端在切带装置处重叠，切带装置切割重叠区域，以实现第一金属带材后端和第二金属带材前端对齐；

19、切割后的金属带材端部在辊轮输送装置的作用下，先向下游移动至抛光装置处抛光，后返回上游熔接装置处，模具座带动模具扣在两段金属带材的端部对接区域，通过感应线圈熔接金属带材端头；

20、熔接后的金属带材在辊轮输送装置的作用下，先移动至表面清理装置，通过刮料刀刮除金属带材熔接部位溢料，再移动至抛光装置进行熔接后的抛光工序，之后通过工业相机和测厚仪检测加工质量，若合格，将金属带材向下游输送，若不合格，将金属带材输送至切带装置处切除熔接部分，之后将两段金属带材端部对齐，重复如上工序。

21、上述本发明的有益效果如下：

22、本发明将抛光装置、表面清理装置、辊轮输送装置、熔接装置集成在一起，这种一体化集成设计，将带材裁切、自适应调隙、双面抛光、精准输送、高频熔接、压力整形、焊瘤清理、视觉质检全工序集成，摒弃传统分体式设备分散布置、联调复杂、信号滞后的弊端，各工位可以实现深度联动、时序连锁、协同工作，金属带材无需多次转运，可以连续地进行金属带材熔接工作，设备集成度与运行稳定性大幅提升。

23、本发明通过在抛光装置处设置工业相机以及在线测厚仪进行质检，可以精准识别氧化残留、粗糙度超标、气孔、凸起等各类缺陷，在不合格时重新进行抛光，或者重新切带后再次进行熔接工作，保证了金属带材的熔接质量，全过程自动完成，自动化程度高。

24、本发明的两段金属带材在切带时，切带装置切割金属带材重叠区域，使得切带后的两段金属带材端部精准对接，保证了后续的熔接质量；熔接后的金属带材先进行表白清理，后进行抛光，配合相应的质检工序，可实现缺陷前置阻断，使熔接位置的表面粗糙度、光泽度与母材完全一致，从源头杜绝高压电缆运行过程中局部放电、绝缘击穿隐患，降低不良率，避免事后优化。

25、本发明的各装置集成在底座组件上，可整体吊装迁移，适配厂房连续生产与现场抢修双重工况，大幅降低人工门槛与停机频次。

1.一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，所述熔接装置上游为第一辊轮输送装置，下游为第二辊轮输送装置；

3.根据权利要求2所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，所述第二辊轮输送装置设于所述熔接装置与所述表面清理装置之间；所述辊轮输送装置包括主动辊轮以及可升降的被动辊轮，所述主动辊轮与所述被动辊轮夹紧所述金属带材，并在动力作用下带动所述金属带材移动。

4.根据权利要求1所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，所述支撑平台上设有支撑架，所述支撑架底部两侧与所述支撑平台之间设有支撑滑道，所述支撑架通过液压缸连接所述支撑架下方的所述模具座，所述模具座与所述液压缸的伸缩杆之间设有压力传感器；所述模具座与所述支撑滑道滑动配合，所述模具座外侧面设有测距传感器，用于检测到所述金属带材顶面的距离，指导所述模具座下降。

5.根据权利要求4所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，所述熔接装置一侧设有冷却风机，所述冷却风机连接冷却管线的一端，所述冷却管线的另一端定位在所述模具座端部，所述冷却管线的出风口方向与水平面平行，所述冷却管线与所述金属带材错开设置，并且所述冷却管线的出风口高点高于所述模具座顶面，低点低于所述模具底面。

6.根据权利要求1所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，所述表面清理装置包括可升降的悬架，所述悬架底部连接横向滑轨，所述横向滑轨底部滑动连接水平滑座，所述水平滑座可沿所述金属带材宽度方向平移，所述刮料刀设于所述水平滑座底部，所述水平滑座底部还设有基准压靠辊轮，以实现刮料时压紧金属带材。

7.根据权利要求1所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，还包括负压除尘装置，所述负压除尘装置通过集尘风道连接多个除尘喇叭口，所述除尘喇叭口靠近所述上抛光辊和所述下抛光辊以及所述刮料刀的工作区域。

8.根据权利要求1所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，所述抛光装置工位还设有工业相机，所述工业相机从所述金属带材上方和下方对准所述金属带材，通过所述工业相机检测抛光质量。

9.根据权利要求8所述的一种高压电缆用金属带材熔接系统，其特征在于，其中一个所述工业相机的一侧设有测厚仪，通过所述测厚仪检测所述金属带材厚度。

10.一种高压电缆用金属带材熔接方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的熔接系统，包括如下步骤：