[1]朱志星,叶先敏,于海军,等.一种高空自动绑扎装置的研制与性能试验[J].工业仪表与自动化装置,2026,(04):71-79.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.04.012]
　ZHU Zhixing,YE Xianmin,YU Hajun,et al.Development and performance test of a high-altitude automatic binding device[J].Industrial Instrumentation & Automation,2026,(04):71-79.[doi:10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.04.012]
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一种高空自动绑扎装置的研制与性能试验()

《工业仪表与自动化装置》[ISSN:1000-0682/CN:61-1121/TH]

卷:
期数:
2026年04期
页码:
71-79
栏目:
出版日期:
2026-08-10

文章信息/Info

Title:
Development and performance test of a high-altitude automatic binding device
文章编号:
1000-0682(2026)04-0071-09
作者:
朱志星; 叶先敏; 于海军; 郭永新; 朱伟; 于雯昌
中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳518000
Author(s):
ZHU Zhixing; YE Xianmin; YU Hajun; GUO Yongxin; ZHU Wei; YU Wenchang
Shenzhen Branch of CNOOC (China) Co., Ltd., Guangdong Shenzhen 518000, China
关键词:
尼龙扎带; 无线遥控; 机械限力; 齿轮啮合送带; 高速磨片切削
Keywords:
nylon cable tie;  wireless remote control;  mechanical force limitation;  gear-meshing feeding;  high-speed grinding disc cutting
分类号:
TH122；TH-39；TP242
DOI:
10.19950/j.cnki.CN61-1121/TH.2026.04.012
文献标志码:
A
摘要:
针对电力、通信、油气及海上平台等领域高空电缆与管线长期受复杂环境影响易发生松动脱落，传统人工绑扎存在高空作业安全风险高、作业效率低、绑扎质量一致性差等问题，研制一种地面遥控式高空尼龙扎带自动绑扎装置。采用分体式架构与模块化设计，集成2.4GHz无线遥控、自动送带、机械限力收紧、同步切断及故障应急处理功能，构建基于检测滚轮转角监测的闭环控制策略。对齿轮啮合式送带、双滚轮夹紧限力拉紧、高速磨片切削式切断三大关键机构进行多轮迭代设计与对比试验，优化结构刚性、传动精度与动作可靠性。样机性能试验表明，该装置适用扎带宽度 4～9 mm，遥控距离不小于 9m，单次作业平均时间14.6 s，连续绑扎成功率 99.5%，作业效率较人工提升 70%以上，具备完善的故障识别与应急退出能力。
Abstract:
A ground remote-controlled automatic nylon cable tie binding device was developed. It solved the problems of high-altitude cables and pipelines in electric power, communication, oil-gas and offshore platforms, which were prone to loosening and falling off under long-term complex environments. Traditional manual binding had high safety risks, low efficiency and poor binding quality consistency. A split architecture and modular design were adopted. The device integrated 2.4 GHz wireless remote control, automatic tape feeding, mechanical force-limited tightening, synchronous cutting and fault emergency handling. A closed-loop control strategy based on detection roller rotation angle monitoring was established. Three key mechanisms - gear-meshing tape feeding, double-roller clamping force-limited tightening and high-speed grinding disc cutting - were optimized via multiple iterative designs and comparative tests, improving structural rigidity, transmission accuracy and action reliability. Prototype performance tests show that the device is suitable for 4 mm to 9 mm wide cable ties. Its remote control distance is no less than 9 m, average single operation time is 14.6 s , and continuous binding success rate is 99.5% . Its efficiency is over 70% higher than manual binding, with complete fault identification and emergency exit capabilities.

参考文献/References:


[1] 董林杰, 张任飞, 李杰, 等. 钢筋绑扎机器人研究进展及关键技术分析[J]. 建筑科学与工程学报, 2025, 42(05):15-31.
[2] 乔一军, 崔红伟, 廉自生, 等. 矿用液压安全联轴器的接触及转矩特性[J]. 液压与气动, 2020(01):142-147.
[3] 唐道龙, 李宏坤, 王朝阁, 等. 基于参数优化 MCKD 的行星齿轮箱微弱故障诊断研究[J]. 机电工程, 2018, 35(08):779-785.
[4] 陈周娟, 陈俊杰. 考虑耦合件的耦合模块化设计方法及应用研究[J]. 机电工程, 2020, 37(06):653-658.
[5] 张兴祥, 王成福, 周康凤, 等. 基于参数化建模的弧齿锥齿轮接触动态特性研究[J]. 组合机床与自动化加工技术, 2026(03):120-126.
[6] 陈颖, 姚立纲, 王兴盛, 等. 双圆弧弧齿锥齿轮章动传动啮合齿轮本体温度的相关影响因素分析[J]. 机械传动, 2024, 48(02):10-16.
[7] 胡彦军, 张继林, 程仲文, 等. 尼龙棒的切削性能试验研究[J]. 现代制造技术与装备, 2021, 57(10): 55-57 + 61.
[8] 徐齐平, 张柯航, 张宏伟, 等. 真空驱动软体可折展致动器驱动特性研究[J]. 中国机械工程, 2025, 36(02): 220-227+237.
[9] 刃子宇, 袁野, 李超, 等. 电磁离合器用增摩材料的摩擦磨损性能研究[J]. 机电工程, 2023, 40(10): 1591-1598.
[10] 徐平凡, 肖文勋, 王哲. 车圈圆形焊缝全自动焊接设备的设计[J]. 组合机床与自动化加工技术, 2019(06):138-139+148.
[11] 梁芬, 王改云, 朱名日. 远程故障诊断技术的发展及应用研究综述[J]. 机电工程, 2007(08):1-4.
[12] 同志钢, 李世超, 胡瀚. 基于人工智能算法的分布式光伏发电设备故障自动化诊断系统[J]. 电子设计工程, 2026, 34(3):59-63.
[13] 中海石油(中国)有限公司深圳分公司.扎带绑扎装置及扎带绑扎方法：CN202310895571.5[P].2023-10-13.
[14] 中海石油(中国)有限公司深圳分公司.一种扎带绑扎工具：CN202221537505.8[P].2023-03-03.

相似文献/References:

[1]王 冲,朱 帅,王智勇,等.基于PLC的远程无线遥控自动钻杆输送系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2022,(03):41.[doi:10.19950/j.cnki.cn61-1121/th.2022.03.009]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2026-05-09
基金项目:中海石油(中国)有限公司深圳分公司深圳众创项目(SZZC-2022-03)
第一作者:朱志星(1983—),男,广东肇庆人,高级工程师,主要从事采油仪表维修、机电装备自动化技术研究.E-mail:340025053@qq.com
更新日期/Last Update: 1900-01-01