專利名稱：一種打標裝置、打標系統(tǒng)及打標方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓線打標領(lǐng)域，具體地是一種能夠在高壓線鋪設(shè)過程中自動打標的打標裝置、打標系統(tǒng)及打標方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今高壓線實用的導(dǎo)線大多是都是鋼芯鋁絞線，環(huán)境溫度、負荷電流熱效應(yīng)和自重的拉力都會使得導(dǎo)線發(fā)生一定的變形，如果沒有余度就會對兩端造成出集中應(yīng)力而損害。其次，由于風力會對導(dǎo)線產(chǎn)生作用力，導(dǎo)線適度的擺動可以消除風力的應(yīng)力。所以，根據(jù)地理環(huán)境、氣候、風速、溫度等條件要給導(dǎo)線保留適當?shù)幕〈埂６?，科學(xué)的弧垂還可以保證線路的順利運行，避免安全隱患。輸電線路弧垂是線路設(shè)計和運行的主要指標，關(guān)系到線路的運行安全，因此必須控制在設(shè)計規(guī)定的范圍內(nèi)。由于線路運行負荷和周圍環(huán)境的變化都會造成線路弧垂的變化，過大的弧垂不但會造成事故隱患，也限制了線路的輸送能力，特別是在交叉跨越和人煙密集地段。高壓線弧垂標準及觀測在線路施工中是必不可少的，在《110 500kV架空電力線路工程施工質(zhì)量及評級規(guī)程》(DL/T5168-2002)的緊線質(zhì)量等級標準及檢驗方法中，把高壓線弧垂這一檢驗項目列為重要項目。在《110 500kV架空送電線路施工及驗收規(guī)范》(GB50233-2005)中，也提出了明確的驗收標準。線路跨越通航河流時，大跨越線路工程位于大江、大河或者湖泊的上方，檔距大，航道、海事部門都將線弧垂作為關(guān)注的重點，而且弧垂的要求指標也很高。對于一些特殊種類的高壓電纜架設(shè)，例如過江電纜、過河電纜、山地上的電纜，這些高壓電纜塔底部位置的測定很困難，有的頂部的高程也不一樣。因此高壓電纜鋪設(shè)過程中高壓線每個架子中間的高壓線長度或者弧度成為重要的衡量指標。高壓線主要采用鋁線纏繞鋼絲，直徑較粗，表面由多股線纏繞而成，粗糙度大。

目前高壓線纜鋪設(shè)過程中對弧垂的保證主要通過理論計算或者儀器測量實現(xiàn)，測量的精度不高，而且對于特殊環(huán)境的高壓線弧垂測量難度更大。因此國內(nèi)外開始考慮通過在鋪設(shè)前的高壓線上定長處打上標記，用于鋪設(shè)高壓線時固定點的標定點，可以減少后續(xù)觀測和計算等消耗的人力、財力。但由于高壓線材料和尺寸特殊，而且鋪設(shè)環(huán)境復(fù)雜，普通的標記很容易被磨掉，同時，為保證準確的弧垂，高壓線上標記點的距離要求很苛刻，誤差在萬分之一到萬分之二之間，并且是在高壓線鋪設(shè)過程中進行，不影響鋪設(shè)進度。因此如何在高壓線上快速、準確、牢靠的打上標記點成為一大難題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于高壓下的打標裝置和打標系統(tǒng)，能夠在高壓線鋪設(shè)過程中，對高壓線實施精確、牢固的打標操作，滿足高壓線鋪設(shè)過程中自動、快速且誤差控制在萬分之一到萬分之二的要求。根據(jù)本發(fā)明的一個目的提出的一種打標裝置，包括箱體、設(shè)置于所述箱體頂面的纜線導(dǎo)軌，以及設(shè)置于所述箱體內(nèi)部的驅(qū)動電機，所述纜線導(dǎo)軌用于供目標纜線穿設(shè)移動，該纜線導(dǎo)軌上設(shè)有摩擦輪系統(tǒng)、噴墨系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)和固化系統(tǒng)，其中所述摩擦輪系統(tǒng)設(shè)有用于壓緊于目標纜線、并受所述驅(qū)動電機驅(qū)動的被動摩擦輪，所述噴墨系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)和固化系統(tǒng)沿目標纜線前進方向依次設(shè)置。優(yōu)選的，所述摩擦輪系統(tǒng)包括支撐架，所述支撐架包括對立設(shè)置的可供目標纜線穿過的支撐部，所述被動摩擦輪的轉(zhuǎn)動軸架設(shè)于所述支撐部上。優(yōu)選的，所述摩擦輪系統(tǒng)具有2組，分別設(shè)置于所述纜線導(dǎo)軌的兩個端部。優(yōu)選的,所述箱體內(nèi)還設(shè)有由驅(qū)動電機直接驅(qū)動的主動輪,該主動輪通過傳動皮帶與所述被動摩擦輪連接。優(yōu)選的，所述噴墨系統(tǒng)具有環(huán)形墨水噴嘴，目標電纜穿設(shè)于該環(huán)形墨水噴嘴中。優(yōu)選的，所述噴膠系統(tǒng)具有環(huán)形UV膠噴嘴，目標電纜穿設(shè)于該環(huán)形UV膠噴嘴中。優(yōu)選的，所述固化系統(tǒng)為360度紫外光照射裝置，目標電纜穿設(shè)于該360度紫外光照射裝置。根據(jù)本發(fā)明的又一目的提出的一種打標系統(tǒng)，包括如上所述的打標裝置、設(shè)置于地面的定位系統(tǒng)、設(shè)置于打標裝置上的長度測量系統(tǒng)，以及用于控制所述打標裝置運作的中央控制系統(tǒng)。同時，本發(fā)明還提出了一種纜線打標方法，運用如上所述的打標系統(tǒng)，該方法包括步驟:將目標纜線穿設(shè)于打標裝置中，并通過一牽引裝置開始對該目標纜線拉線布置；中央控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電 機驅(qū)動被動摩擦輪轉(zhuǎn)動，使打標裝置沿目標纜線牽引方向的反方向運動，并通過地面定位系統(tǒng)的定位，使得打標裝置在目標纜線上的運動速度恰好于目標纜線的牽引速度相等；中央控制系統(tǒng)通過長度測量系統(tǒng)獲得目標纜線的拉線長度，并在目標纜線到達打標位置時通知打標裝置進入打標程序；所述打標程序包括步驟:當目標纜線長度到達需要打標的位置時，驅(qū)動電機開始減速直到打標裝置與目標線一起向前運動，此時由噴墨系統(tǒng)在目標纜線上噴上一個環(huán)形標記；驅(qū)動電機反向運動一小段距離，使目標纜線的環(huán)形標記處來到噴膠系統(tǒng)所在的位置，由噴膠系統(tǒng)在環(huán)形標記上噴上一層UV膠；電機繼續(xù)反向運動一小段距離，使目標纜線的環(huán)形標記處來到固化系統(tǒng)所在的位置，由固化系統(tǒng)對UV膠進行照射烘干。優(yōu)選的，當所述打標程序完成后，驅(qū)動電機加速反向運動直到打標裝置移動到定位系統(tǒng)所在位置，然后等候下一個打標信號。本發(fā)明通過以下設(shè)計解決上述難題:1、使用墨水作為標記點，清晰可辨，2、在墨水外面通過UV膠保護，利用紫外光照射速干，具有耐磨的作用。3、設(shè)計主動輪式裝置在高壓線上運動，與長度測量儀結(jié)合，實現(xiàn)了在運動的線上打點，且效率和精度均滿足要求。


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)明的一些實施例，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)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明打標裝置的正視圖；圖2是本發(fā)明打標裝置的斜視立體圖；圖3是本發(fā)明打標裝置的側(cè)視圖；圖4A-4C是本發(fā)明的打標裝置進行打標時的狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式請參見圖1-圖3,圖1-圖3所示為本發(fā)明的打標裝置。包括箱體5、設(shè)置于所述箱體5頂面的纜線導(dǎo)軌7，以及設(shè)置于所述箱體5內(nèi)部的驅(qū)動電機8。其中，纜線導(dǎo)軌7用于供目標纜線6穿設(shè)移動，該纜線導(dǎo)軌7具有半開放型的圓弧形導(dǎo)軌面，導(dǎo)軌面的表面比較光滑，其弧面大小可以設(shè)置成略大于高壓線的直徑，這樣可以保證目標纜線6能夠在該導(dǎo)軌面上自由移動，同時也能應(yīng)對不同尺寸的高壓線。該纜線導(dǎo)軌7上設(shè)有摩擦輪系統(tǒng)1、噴墨系統(tǒng)2、噴膠系統(tǒng)3和固化系統(tǒng)4。其中摩擦輪系統(tǒng)I設(shè)有支撐架1-1和用于壓緊于目標纜線6、并受驅(qū)動電機8驅(qū)動的被動摩擦輪1-2，支撐架1-1包括對立設(shè)置的可供目標纜線6穿過的支撐部，被動摩擦輪1-2的轉(zhuǎn)動軸架設(shè)于支撐部上，該被動摩擦輪1-2壓緊目標纜線6后，由其接觸面提供的摩擦力，使得被動摩擦輪1-2在轉(zhuǎn)動時，帶動該打標裝置沿著目標纜線6的長度方向上移動。優(yōu)選的，該被動摩擦輪1-2可以沿豎直方向上下調(diào)節(jié)高度，這樣在面向不同型號和尺寸的高壓線時，可以通過調(diào)節(jié)被動摩擦輪1-2的高度，對高壓線的大小進行匹配，以保證該被動摩擦輪1-2能夠始終 有效的作用于該高壓線的接觸面上。在一種較優(yōu)地的實施方式中，該摩擦輪系統(tǒng)I具有2組，分別設(shè)置于所述纜線導(dǎo)軌7的兩個端部，兩組摩擦輪系統(tǒng)I的被動摩擦輪1-2可以都受驅(qū)動電機8的驅(qū)動，此時，兩個被動摩擦輪應(yīng)該同步轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速和輪輻大小應(yīng)該保持一致，防止打滑現(xiàn)象。該兩個被動摩擦輪1-2也可以只設(shè)置其中一個受驅(qū)動電機8驅(qū)動，另外一個設(shè)置成從動輪即可。在其它實施方式中，該摩擦輪系統(tǒng)I也可以只需I組，設(shè)置在該纜線導(dǎo)軌7的任意位置即可，此時，要求該單個被動摩擦輪1-2與目標纜線6之間的接觸壓力能夠保證整個打標裝置在目標纜線6上可以實現(xiàn)有效移動。驅(qū)動電機8比如是一種電動馬達，通過在箱體5內(nèi)設(shè)置一個主動輪8-1，該主動輪8-1由驅(qū)動電機8直接驅(qū)動，同時主動輪8-1通過傳動皮帶(圖中未示出)與被動摩擦輪1-2連接，這樣一來當主動輪8-1轉(zhuǎn)動時，帶動被動摩擦輪1-2實現(xiàn)轉(zhuǎn)動。噴墨系統(tǒng)2、噴膠系統(tǒng)3和固化系統(tǒng)4沿目標纜線6的前進方向依次設(shè)置。其中，噴墨系統(tǒng)2在一種優(yōu)選的實施方式中，選擇環(huán)形墨水噴嘴，使目標電纜穿設(shè)于該環(huán)形墨水噴嘴中，這樣一來，即可以對目標纜線6進行限位，又能對目標纜線6實施環(huán)形的噴墨打標。在其它實施方式中，該噴墨系統(tǒng)2也可以采用普通的噴嘴，比如尖形噴嘴或針筒形噴嘴。噴墨系統(tǒng)2所噴出的墨水以與目標纜線6的表面顏色能夠形成強烈反差的顏色為主，比如黑色、紅色、黃色、橙色、藍色等等。噴膠系統(tǒng)2在一種優(yōu)選的實施方式中，選擇環(huán)形UV膠噴嘴，使目標電纜穿設(shè)于該環(huán)形UV膠噴嘴中，其好處如上述的環(huán)形墨水噴嘴一樣。通過噴膠系統(tǒng)2噴出的UV膠，正好覆蓋由噴墨系統(tǒng)I噴出的墨水標記，從而以該UV膠起到保護墨水標記不會擦去。需要指出的是，在本發(fā)明中雖然指出該保護膠為UV膠，然而其他透明的固化膠，比如光固化膠、熱固化膠或化學(xué)固化膠都可以成為本發(fā)明中起到該保護作用的膠而落入本發(fā)明的保護范圍中。固化系統(tǒng)3在一種優(yōu)選的實施方式中，為360度紫外光照射裝置，目標電纜穿設(shè)于該360度紫外光照射裝置。固化系統(tǒng)3在這里主要配合上述的噴膠系統(tǒng)2，對噴膠系統(tǒng)2噴出的保護膠起到一個快速固化的作用。在實際應(yīng)用中，該固化系統(tǒng)3也可以視噴膠系統(tǒng)2中噴出的膠水種類而做相應(yīng)的改變，比如當噴膠系統(tǒng)2噴出的膠為熱固化膠，則該固化系統(tǒng)可以相應(yīng)的該為一種環(huán)形的加熱裝置。經(jīng)過該固化系統(tǒng)3固化之后，該保護膠具有相對牢固的結(jié)構(gòu)，在高壓線施工過程中遇到摩擦、日曬、雨淋等情況時，得以保留并保護覆蓋的墨水標記。下面再對運用上述的打標裝置配備的打標系統(tǒng)以及打標方法進行說明。該打標系統(tǒng)包括打標裝置、設(shè)置于地面的定位系統(tǒng)、設(shè)置于打標裝置上的長度測量系統(tǒng)，以及用于控制所述打標裝置運作的中央控制系統(tǒng)。其中定位系統(tǒng)比如是光電傳感器。該定位系統(tǒng)可以測量打標裝置的位置，并將位置信息發(fā)送給中央控制系統(tǒng)。在本發(fā)明中，該定位系統(tǒng)主要用來對打標裝置進行定位，使打標裝置在高壓線鋪設(shè)過程中，相對高壓線的運動速度滿足將該打標裝置始終與定位系統(tǒng)保持相對靜止。長度測量系統(tǒng)比如對被動摩擦輪1-2的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)計數(shù)，從而判斷出目標纜線6的移動長度。中央控制器用來統(tǒng)籌上述打標裝置、定位系統(tǒng)以及長度測量系統(tǒng)的工作，在對上述各個裝置進行信號接收或傳輸時，可以通過無線通訊或有線的形式進行。運用上述的打標系統(tǒng)進行高壓線的打標操作時，包括如下的步驟:將目標纜線穿設(shè)于打標裝置中，并通過一牽引裝置開始對該目標纜線拉線布置。這里主要是將目標纜線穿設(shè)入纜線導(dǎo)軌及該纜線導(dǎo)軌中的各個環(huán)形裝置中。然后摩擦被動輪1-2調(diào)整間隙，保證與不同粗細的目標纜線良好接觸并保持一定的壓力。通過牽引車，使得目標纜線有一個向前移 動的速度。中央控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電機驅(qū)動被動摩擦輪轉(zhuǎn)動，使打標裝置沿目標纜線牽引方向的反方向運動，并通過地面定位系統(tǒng)的定位，使得打標裝置在目標纜線上的運動速度恰好于目標纜線的牽引速度相等。這樣，打標裝置相對于設(shè)置在地面上的定位裝置，始終保持在相對靜止的狀態(tài)。中央控制系統(tǒng)通過長度測量系統(tǒng)獲得目標纜線的拉線長度，并在目標纜線到達打標位置時通知打標裝置進入打標程序。請參見圖4A-4C，圖4A-4C為本發(fā)明的打標裝置進行打標時的狀態(tài)示意圖。當目標纜線長度到達需要打標的位置時，驅(qū)動電機8開始減速直到打標裝置與目標線一起向前運動，如圖4A中的箭頭指示方向。這段減速距離可控，可以根據(jù)需要進行調(diào)整。此時由噴墨系統(tǒng)在目標纜線上噴上一個環(huán)形標記。驅(qū)動電機反向運動一小段距離，使目標纜線的環(huán)形標記處來到噴膠系統(tǒng)所在的位置，由噴膠系統(tǒng)在環(huán)形標記上噴上一層UV膠，如圖4B所示。電機繼續(xù)反向運動一小段距離，使目標纜線的環(huán)形標記處來到固化系統(tǒng)所在的位置，由固化系統(tǒng)對UV膠進行照射烘干，如圖4C所示。整個打標程序完成后，驅(qū)動電機加速反向運動直到打標裝置移動到定位系統(tǒng)所在位置。然后等候下一個打標信號。
這里需要指出的是，噴墨的墨管、膠管、電線均從纜線導(dǎo)軌中穿出，留出15米左右的軟管保證裝置在打點過程中線足夠長(噴墨和噴膠均在I秒內(nèi)完成，紫外光照射需要5秒，裝置減速到與電線一起向前運動需要2秒，因此一個打點過程裝置會離開初始的固定點10米左右，打點完成后返回。綜上所述，本發(fā)明提出了一種打標裝置、打標系統(tǒng)和打標方法。本發(fā)明通過以下設(shè)計解決上述難題:1、使用墨水作為標記點，清晰可辨，2、在墨水外面通過UV膠保護，利用紫外光照射速干，具有耐磨的作用。3、設(shè)計主動輪式裝置在高壓線上運動，與長度測量儀結(jié)合，實現(xiàn)了在運動的線上打點，且效率和精度均滿足要求。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。
權(quán)利要求
1.一種打標裝置，其特征在于:包括箱體、設(shè)置于所述箱體頂面的纜線導(dǎo)軌，以及設(shè)置于所述箱體內(nèi)部的驅(qū)動電機，所述纜線導(dǎo)軌用于供目標纜線穿設(shè)移動，該纜線導(dǎo)軌上設(shè)有摩擦輪系統(tǒng)、噴墨系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)和固化系統(tǒng)，其中所述摩擦輪系統(tǒng)設(shè)有用于壓緊于目標纜線、并受所述驅(qū)動電機驅(qū)動的被動摩擦輪，所述噴墨系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)和固化系統(tǒng)沿目標纜線前進方向依次設(shè)置。
2.如權(quán)利要求1所述的打標裝置，其特征在于:所述摩擦輪系統(tǒng)包括支撐架，所述支撐架包括對立設(shè)置的可供目標纜線穿過的支撐部，所述被動摩擦輪的轉(zhuǎn)動軸架設(shè)于所述支撐部上。
3.如權(quán)利要求1所述的打標裝置，其特征在于:所述摩擦輪系統(tǒng)具有2組，分別設(shè)置于所述纜線導(dǎo)軌的兩個端部。
4.如權(quán)利要求1所述的打標裝置，其特征在于:所述箱體內(nèi)還設(shè)有由驅(qū)動電機直接驅(qū)動的主動輪，該主動輪通過傳動皮帶與所述被動摩擦輪連接。
5.如權(quán)利要求1所述的打標裝置，其特征在于:所述噴墨系統(tǒng)具有環(huán)形墨水噴嘴，目標電纜穿設(shè)于該環(huán)形墨水噴嘴中。
6.如權(quán)利要求1所述的打標裝置，其特征在于:所述噴膠系統(tǒng)具有環(huán)形UV膠噴嘴，目標電纜穿設(shè)于該環(huán)形UV膠噴嘴中。
7.如權(quán)利要求1所述的打標裝置，其特征在于:所述固化系統(tǒng)為360度紫外光照射裝置，目標電纜穿設(shè)于該360度紫外光照射裝置。
8.一種打標系統(tǒng)，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-8任意一項所述的打標裝置、設(shè)置于地面的定位系統(tǒng)、設(shè)置于打標裝置上的長度測量系統(tǒng)，以及用于控制所述打標裝置運作的中央控制系統(tǒng)。
9.一種打標方法，運用如權(quán)利要求8所述的打標系統(tǒng)，其特征在于:包括步驟: 將目標纜線穿設(shè)于打標裝置中，并通過一牽引裝置開始對該目標纜線拉線布置； 中央控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電機驅(qū)動被動摩擦輪轉(zhuǎn)動，使打標裝置沿目標纜線牽引方向的反方向運動，并通過地面定位系統(tǒng)的定位，使得打標裝置在目標纜線上的運動速度恰好于目標纜線的牽引速度相等； 中央控制系統(tǒng)通過長度測量系統(tǒng)獲得目標纜線的拉線長度，并在目標纜線到達打標位置時通知打標裝置進入打標程序； 所述打標程序包括步驟: 當目標纜線長度到達需要打標的位置時，驅(qū)動電機開始減速直到打標裝置與目標線一起向前運動，此時由噴墨系統(tǒng)在目標纜線上噴上一個環(huán)形標記； 驅(qū)動電機反向運動一小段距離，使目標纜線的環(huán)形標記處來到噴膠系統(tǒng)所在的位置，由噴膠系統(tǒng)在環(huán)形標記上噴上一層UV膠； 電機繼續(xù)反向運動一小段距離，使目標纜線的環(huán)形標記處來到固化系統(tǒng)所在的位置，由固化系統(tǒng)對UV膠進行照射烘干。
10.如權(quán)利要求9所述的打標方法，其特征在于:當所述打標程序完成后，驅(qū)動電機加速反向運動直到打標裝置移動到定位系統(tǒng)所在位置，然后等候下一個打標信號。
全文摘要
一種打標裝置、打標系統(tǒng)及打標方法，該打標裝置包括箱體、設(shè)置于所述箱體頂面的纜線導(dǎo)軌，以及設(shè)置于所述箱體內(nèi)部的驅(qū)動電機，所述纜線導(dǎo)軌用于供目標纜線穿設(shè)移動，該纜線導(dǎo)軌上設(shè)有摩擦輪系統(tǒng)、噴墨系統(tǒng)、噴膠系統(tǒng)和固化系統(tǒng)。該打標裝置使用墨水作為標記點，清晰可辨。在墨水外面通過UV膠保護，利用紫外光照射速干，具有耐磨的作用。設(shè)計主動輪式裝置在高壓線上運動，與長度測量儀結(jié)合，實現(xiàn)了在運動的線上打點，且效率和精度均滿足要求。同時本發(fā)明還介紹了基于上述打標裝置的打標系統(tǒng)和打標方法。
文檔編號B41J2/01GK103213395SQ2013101630
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月6日
發(fā)明者陳濤, 孫立寧, 潘明強, 劉吉柱, 王陽俊 申請人:蘇州大學(xué)