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自動排線裝置的制作方法

文檔序號:4157289閱讀:294來源:國知局
專利名稱:自動排線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型屬于線纜制造技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種自動排線裝置。
背景技術(shù)
在線纜制造中,需要將線纜逐層整齊的卷繞在纜盤上(簡稱為“排線”),即要求卷繞在纜盤上的每層線纜無缺口、跳線、積線等現(xiàn)象,每層卷繞完成后需要及時換向?,F(xiàn)有實現(xiàn)排線是人工完成的,即操作人員通過適時干涉卷曲的線纜相對于纜盤的位置實現(xiàn)。這樣的排線主要存在以下缺陷I.不能根據(jù)盤具的變化進行及時的換向,導(dǎo)致?lián)Q向時出現(xiàn)積線、跳線;2.排線過程中,因盤具的不規(guī)整及設(shè)備升降速過程等因素造成排線出現(xiàn)缺口、跳線、積線等問題;3.人工排線勞動強度大,同時也增加了員工的危險性,存在安全隱患;4.即便人工排線可達到較好的效果,但不同的作業(yè)人員排線效果難以實現(xiàn)統(tǒng)一。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題和提出的技術(shù)任務(wù)是克服現(xiàn)有排線方式易出現(xiàn)缺口、積線、跳線,勞動強度大,存在安全隱患等缺陷,提供一種自動排線裝置。為達到本實用新型的目的,本實用新型的自動排線裝置,其特征是包括龍門架、橫移平臺、機械手、升降機構(gòu)、水平移動機構(gòu)、自動換向機構(gòu)、收線機構(gòu)、龍門輔架、控制器、編碼器所述的收線機構(gòu)設(shè)于龍門架上,其包括收線電機及由收線電機帶著轉(zhuǎn)動的纜盤;所述的橫移平臺可升降地設(shè)于龍門輔架上并位于所述纜盤的前側(cè),由升降機構(gòu)驅(qū)動升降;所述的升降機構(gòu)設(shè)于龍門輔架上并位于所述纜盤的前側(cè),其包括升降電機和將升降電機的動力傳遞給橫移平臺的升降傳動機構(gòu);所述的機械手可橫向移動的設(shè)于橫移平臺上,由水平移動機構(gòu)驅(qū)動做橫向移動,其具有排線導(dǎo)輥和可換向的指向所述纜盤的機械手指組件;所述的水平移動機構(gòu)設(shè)于橫移平臺上,其包括水平移動電機和將水平移動電機的動力傳遞給機械手的平移傳動機構(gòu);所述的自動換向機構(gòu)包括設(shè)于所述機械手指組件端部的兩個用于與所述纜盤的盤邊配合的換向開關(guān)、換向動力裝置、由換向動力裝置驅(qū)動的換向執(zhí)行機構(gòu)。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的編碼器裝配在所述收線電機的軸上。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述龍門輔架的兩立柱上設(shè)有軌道,所述橫移平臺的兩端部分別裝配于所述的兩軌道;所述的升降傳動機構(gòu)包括同步傳遞的一傳遞軸、兩驅(qū)動螺桿,所述的兩驅(qū)動螺桿分別沿所述龍門輔架的兩立柱布置且分別與所述橫移平臺的兩端部通過螺紋配合,所述的傳遞軸沿所述龍門輔架的橫梁布置且其兩端分別與所述兩驅(qū)動螺桿的上端傳遞配合。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的龍門架、龍門輔架分別設(shè)置或者連為一體。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的橫移平臺上具有軌道,所述的機械手裝配在所述的軌道上,所述的平移傳動機構(gòu)為由水平移動電機驅(qū)動的驅(qū)動螺桿,所述的驅(qū)動螺桿通過螺紋與所述的機械手傳動。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的機械手包括一個用于裝配在所述橫移平臺上的基礎(chǔ)部分,所述的排線導(dǎo)輥設(shè)于所述的基礎(chǔ)部分上,所述的機械手指組件通過轉(zhuǎn)軸裝配在所述的基礎(chǔ)部分上,所述的換向動力裝置為受控于所述控制器的氣缸,所述的換向執(zhí)行機構(gòu)包括嚙合的齒輪、齒條,所述的齒輪裝配在所述的轉(zhuǎn)軸上,所述的齒條導(dǎo)向在所述的基礎(chǔ)部分上并由所述的氣缸驅(qū)動。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的編碼器對收線電機的轉(zhuǎn)速脈沖進行實時的采集,通過控制器進行轉(zhuǎn)速的計算,轉(zhuǎn)換成與收線電機的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的水平移動電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)收線轉(zhuǎn)速與水平移動機構(gòu)的排線速度在信號上的同步。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的傳感器向所述控制器傳遞線纜接觸在導(dǎo)輪上的信號,由控制器將該信號與設(shè)定的范圍值進行比較并在該信號超出范圍值時對所述水平移動電機的速度進行遞減補償或疊加補償,以達到光纜相對于纜盤的入線角度可控。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的控制器在收線換向時控制升降機構(gòu)的升降電機通過升降傳動機構(gòu)將橫移平臺提升或者降低一個線纜直徑的高度,保證線纜、機械手與纜盤的相對關(guān)系。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段所述的龍門輔架位于龍門架的前側(cè)。作為上述自動排線裝置的優(yōu)選技術(shù)手段該自動排線裝置還包括動態(tài)補償機構(gòu),所述的動態(tài)補償機構(gòu)包括設(shè)于所述機械手指組件前端的兩個導(dǎo)輪以及分別為兩個導(dǎo)輪配置的傳感器。本實用新型的有益效果是I.在對要排線的光纜護套進行節(jié)距設(shè)定后,自動排線裝置會按照所設(shè)定的節(jié)距進行排線,排線過程中,排線裝置會根據(jù)實際的生產(chǎn)情況進行位置補償控制,保證護套線與所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)在所設(shè)定的角度范圍內(nèi),從而使排線時不出現(xiàn)缺口和跳線的情況;2.在盤邊換向時,自動排線裝置設(shè)計了一個實時檢測盤邊的換向機構(gòu)裝置,通過此裝置來解決進行自動排線裝置及時換向的問題;3.正是因為自動排線裝置解決了排線時的不平整及盤邊及時換向的問題,從而代替了原設(shè)備人工排線,降低勞動強度,消除排線時的安全隱患。

圖I是本實用新型自動排線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本實用新型自動排線裝置的橫移平臺(2)、機械手(3)的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本實用新型自動排線裝置的機械手(3)結(jié)構(gòu)的一個示意圖;[0032]圖4是本實用新型自動排線裝置的簡化示意圖;圖中標號說明01-龍門架;02-橫移平臺;03-機械手,31-排線導(dǎo)輥,32-機械手指組件,33-基礎(chǔ)部分,34-轉(zhuǎn)軸;04-升降機構(gòu),41-升降電機,42-傳遞軸;05-水平移動機構(gòu),51-水平移動電機,52-驅(qū)動螺桿;06-動態(tài)補償機構(gòu),61-導(dǎo)輪,62-導(dǎo)輪;07-自動換向機構(gòu),71-換向開關(guān),72-換向開關(guān),73-氣缸,74-齒條;08-收線機構(gòu),81-收線電機,82-纜盤;09-龍門輔架;10-線纜。
具體實施方式
以下結(jié)合說明書附圖對本實用新型做進一步說明。本實用新型的自動排線裝置,如圖1-4所示,其包括龍門架01、橫移平臺02、機械手03、升降機構(gòu)04、水平移動機構(gòu)05、動態(tài)補償機構(gòu)06、自動換向機構(gòu)07、收線機構(gòu)08、龍門輔架09、控制器、編碼器龍門輔架09位于龍門架01的前側(cè);收線機構(gòu)08設(shè)于龍門架01上,其包括收線電機81及由收線電機81帶著轉(zhuǎn)動的纜盤82 ;橫移平臺02可升降地設(shè)于龍門輔架09上并位于纜盤82的前側(cè),由升降機構(gòu)04驅(qū)動升降;升降機構(gòu)04設(shè)于龍門輔架09上并位于纜盤82的前側(cè),其包括升降電機41和將升降電機41的動力傳遞給橫移平臺02的升降傳動機構(gòu);機械手03可橫向移動的設(shè)于橫移平臺02上,由水平移動機構(gòu)05驅(qū)動做橫向移動,其具有排線導(dǎo)輥31和可換向的指向纜盤82的機械手指組件32 ;水平移動機構(gòu)05設(shè)于橫移平臺02上,其包括水平移動電機51和將水平移動電機51的動力傳遞給機械手03的平移傳動機構(gòu);自動換向機構(gòu)07包括設(shè)于機械手指組件32端部的兩個用于與纜盤82的盤邊配合的換向開關(guān)72、換向動力裝置、由換向動力裝置驅(qū)動的換向執(zhí)行機構(gòu);動態(tài)補償機構(gòu)06包括設(shè)于機械手指組件32前端的兩個導(dǎo)輪61、62以及分別為兩個導(dǎo)輪配置的傳感器?;谏鲜鲎詣优啪€裝置,本實用新型的自動排線方法是編碼器對收線電機81的轉(zhuǎn)速脈沖進行實時的采集,通過控制器進行轉(zhuǎn)速的計算,轉(zhuǎn)換成與收線電機的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的水平移動電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)收線轉(zhuǎn)速與水平移動機構(gòu)的排線速度在信號上的同步(在排線過程中,控制線纜的線速恒定,隨著線纜的盤繞,盤徑逐漸增大,盤徑每增大一次,纜盤的轉(zhuǎn)速則降低一次,隨著盤徑越來越大,纜盤收線轉(zhuǎn)速越來越慢,水平移動機構(gòu)的水平移動電機的轉(zhuǎn)速也隨之越來越慢令機械手的橫向移動放緩);[0055]傳感器向控制器傳遞線纜接觸在導(dǎo)輪上的信號,由控制器將該信號與設(shè)定的范圍值進行比較并在該信號超出范圍值時對水平移動電機的速度進行遞減補償或疊加補償,以達到光纜相對于纜盤的入線角度可控; 控制器在收線換向時(如依據(jù)收線電機轉(zhuǎn)速的突然變化或換向開關(guān)的啟動)控制升降機構(gòu)04的升降電機通過升降傳動機構(gòu)將橫移平臺02提升或者降低一個線纜直徑的高度,保證線纜、機械手與纜盤的相對關(guān)系。自動排線時,將線纜端部穿過機械手03的排線導(dǎo)輥、動態(tài)補償機構(gòu)06的一個導(dǎo)輪上后固定在纜盤上的卷筒上,將機械手03在位置上設(shè)計一個自然入線角度(在線纜呈螺旋狀從卷筒的一端向另一端盤繞時,線纜具有一個螺旋角,該自然入線角度體現(xiàn)為未盤繞的線纜稍滯后于與其最近的已經(jīng)盤繞的線纜,如滯后的距離為線纜的半徑,以使未盤繞的線纜以與其最近的已經(jīng)盤繞的線纜為導(dǎo)向而盤繞整齊,防止排線出現(xiàn)缺口、跳線);當(dāng)控制器接收到來自編碼器的收線轉(zhuǎn)速信號時,啟動自動排線裝置進行排線,當(dāng)線纜與動態(tài)補償機構(gòu)06的導(dǎo)輪之間的壓力變大或變小時,說明此時機械手03在位置上偏離了自然入線角度,排線速度過快或過慢,為了防止排線出現(xiàn)缺口(機械手排線速度過快)或跳線(機械手排線速度過慢)的情況,當(dāng)導(dǎo)輪與光纜之間的壓力變大或變小時,由傳感器傳達信號(如壓力信號)到控制器中,在控制器中設(shè)定一個范圍值,由控制器將該信號與設(shè)定的范圍值進行比較并在該信號超出范圍值時對水平移動電機的速度進行遞減補償或疊加補償,以達到光纜相對于纜盤的入線角度可控,解決在排線過程中出現(xiàn)排線不規(guī)整(如缺口、跳線、積線)的問題,保證角度在入線角度的變化范圍內(nèi),從而使排線平整。排線到盤邊時,一個換向開關(guān)觸及盤邊,令換向動力裝置驅(qū)動換向執(zhí)行機構(gòu)使自動換向機構(gòu)07換向,自動換向機構(gòu)07換向后,線纜接觸在動態(tài)補償機構(gòu)06的另一個導(dǎo)輪上,形成反方向的自然入線角度后進行在纜盤上的反向排線,直至另一個換向開關(guān)觸及纜盤的另一個盤邊而換向;進一步的,由水平移動機構(gòu)05的水平移動電機(優(yōu)選伺服電機)反饋編碼器信號到控制器中,進行位置計算,線纜將要排線到纜盤的盤邊時,快速平移機械手03進行角度的消除,使自動換向機構(gòu)07的換向開關(guān)能夠及時碰到盤邊準備換向,同時利用所測得的當(dāng)前收線的轉(zhuǎn)速計算出轉(zhuǎn)I圈所需時間,當(dāng)時間到達時快速移動換向,從而解決換向不及時的問題;換向后,收線電機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化(如在排線過程中,控制線纜的線速恒定,換向后收線電機轉(zhuǎn)速降低),通過控制器進行轉(zhuǎn)速的計算識別,控制升降機構(gòu)04的升降電機根據(jù)纜盤的轉(zhuǎn)向通過升降傳動機構(gòu)將橫移平臺02提升(纜盤的轉(zhuǎn)向決定從下側(cè)卷繞線纜時)或者降低(纜盤的轉(zhuǎn)向決定從上側(cè)卷繞線纜時)一個高度,總保證線纜、機械手與纜盤的相對關(guān)系。作為對上述技術(shù)方案的進一步完善和補充,本實用新型還包括以下附加的技術(shù)特征,雖然圖1-4包含了以下所有附加技術(shù)特征,是本實用新型的較佳實施例,但是本實用新型并不限于該情形,在實施本實用新型時根據(jù)具體作用將它們選用在上段所述的技術(shù)方案上。首先,為了方便準確的采集收線電機的轉(zhuǎn)速脈沖,編碼器裝配在收線電機的軸上。其次,為了橫移平臺02靈活升降,龍門輔架09的兩立柱上設(shè)有軌道,橫移平臺02的兩端部分別裝配于兩軌道;升降傳動機構(gòu)包括同步傳遞的一傳遞軸42、兩驅(qū)動螺桿,兩驅(qū)動螺桿分別沿龍門輔架09的兩立柱布置且分別與橫移平臺02的兩端部通過螺紋配合,傳遞軸沿龍門輔架09的橫梁布置且其兩端分別與兩驅(qū)動螺桿的上端傳遞配合,升降電機通過驅(qū)動兩驅(qū)動螺桿、傳遞軸中的任一個即可實現(xiàn)同步傳動,令橫移平臺02兩端同步升降。第三,龍門架01、龍門輔架09分別設(shè)置或者連為一體。第四,為了機械手03靈活移動,橫移平臺02上具有軌道,機械手03裝配在軌道上,平移傳動機構(gòu)為由水平移動電機驅(qū)動的驅(qū)動螺桿52,驅(qū)動螺桿52通過螺紋與機械手03傳動,由此實現(xiàn)對機械手03動作的準確控制。第五,機械手03包括一個用于裝配在橫移平臺02上的基礎(chǔ)部分,排線導(dǎo)輥31設(shè)于基礎(chǔ)部分上,機械手指組件32通過轉(zhuǎn)軸34裝配在基礎(chǔ)部分上而可以轉(zhuǎn)動,換向動力裝置為受控于控制器的氣缸73,換向執(zhí)行機構(gòu)包括嚙合的齒輪、齒條74,齒輪裝配在轉(zhuǎn)軸34上,齒條74導(dǎo)向在基礎(chǔ)部分上并由氣缸驅(qū)動,換向開關(guān)觸及盤邊時,控制器發(fā)出指令使氣缸伸或縮,帶著齒輪動作,由齒條驅(qū)使齒輪轉(zhuǎn)動實現(xiàn)機械手指組件換向?!?br> 權(quán)利要求1.自動排線裝置,其特征是包括龍門架(01)、橫移平臺(02)、機械手(03)、升降機構(gòu)(04)、水平移動機構(gòu)(05 )、自動換向機構(gòu)(07 )、收線機構(gòu)(08 )、龍門輔架(09 )、控制器、編碼器 所述的收線機構(gòu)(08)設(shè)于龍門架(01)上,其包括收線電機及由收線電機帶著轉(zhuǎn)動的纜盤; 所述的橫移平臺(02)可升降地設(shè)于龍門輔架(09)上并位于所述纜盤的前側(cè),由升降機構(gòu)(04)驅(qū)動升降; 所述的升降機構(gòu)(04)設(shè)于龍門輔架(09)上并位于所述纜盤的前側(cè),其包括升降電機和將升降電機的動力傳遞給橫移平臺(02)的升降傳動機構(gòu); 所述的機械手(03)可橫向移動的設(shè)于橫移平臺(02)上,由水平移動機構(gòu)(05)驅(qū)動做橫向移動,其具有排線導(dǎo)輥和可換向的指向所述纜盤的機械手指組件; 所述的水平移動機構(gòu)(05)設(shè)于橫移平臺(02)上,其包括水平移動電機和將水平移動電機的動力傳遞給機械手(03)的平移傳動機構(gòu); 所述的自動換向機構(gòu)(07)包括設(shè)于所述機械手指組件端部的兩個用于與所述纜盤的盤邊配合的換向開關(guān)、換向動力裝置、由換向動力裝置驅(qū)動的換向執(zhí)行機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的編碼器裝配在所述收線電機的軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述龍門輔架(09)的兩立柱上設(shè)有軌道,所述橫移平臺(02)的兩端部分別裝配于所述的兩軌道;所述的升降傳動機構(gòu)包括同步傳遞的一傳遞軸、兩驅(qū)動螺桿,所述的兩驅(qū)動螺桿分別沿所述龍門輔架(09)的兩立柱布置且分別與所述橫移平臺(02)的兩端部通過螺紋配合,所述的傳遞軸沿所述龍門輔架(09)的橫梁布置且其兩端分別與所述兩驅(qū)動螺桿的上端傳遞配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的龍門架(01)、龍門輔架(09)分別設(shè)置或者連為一體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的橫移平臺(02)上具有軌道,所述的機械手(03)裝配在所述的軌道上,所述的平移傳動機構(gòu)為由水平移動電機驅(qū)動的驅(qū)動螺桿,所述的驅(qū)動螺桿通過螺紋與所述的機械手(03)傳動。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的機械手包括一個用于裝配在所述橫移平臺(02)上的基礎(chǔ)部分,所述的排線導(dǎo)輥設(shè)于所述的基礎(chǔ)部分上,所述的機械手指組件通過轉(zhuǎn)軸裝配在所述的基礎(chǔ)部分上,所述的換向動力裝置為受控于所述控制器的氣缸,所述的換向執(zhí)行機構(gòu)包括嚙合的齒輪、齒條,所述的齒輪裝配在所述的轉(zhuǎn)軸上,所述的齒條導(dǎo)向在所述的基礎(chǔ)部分上并由所述的氣缸驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的編碼器對收線電機的轉(zhuǎn)速脈沖進行實時的采集,通過控制器進行轉(zhuǎn)速的計算,轉(zhuǎn)換成與收線電機的轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的水平移動電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)收線轉(zhuǎn)速與水平移動機構(gòu)的排線速度在信號上的同步。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的傳感器向所述控制器傳遞線纜接觸在導(dǎo)輪上的信號,由控制器將該信號與設(shè)定的范圍值進行比較并在該信號超出范圍值時對所述水平移動電機的速度進行遞減補償或疊加補償,以達到光纜相對于纜盤的入線角度可控。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的控制器在收線換向時控制升降機構(gòu)(04)的升降電機通過升降傳動機構(gòu)將橫移平臺(02)提升或者降低一個線纜直徑的高度,保證線纜、機械手與纜盤的相對關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是所述的龍門輔架(09)位于龍門架(01)的前側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動排線裝置,其特征是該自動排線裝置還包括動態(tài)補償機構(gòu)(06),所述的動態(tài)補償機構(gòu)(06)包括設(shè)于所述機械手指組件前端的兩個導(dǎo)輪以及分別為兩個導(dǎo)輪配置的傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種自動排線裝置,屬于線纜制造技術(shù)領(lǐng)域,現(xiàn)有排線方式易出現(xiàn)缺口、積線、跳線,本實用新型包括龍門架、橫移平臺、機械手、升降機構(gòu)、水平移動機構(gòu)、動態(tài)補償機構(gòu)、自動換向機構(gòu)、收線機構(gòu)、龍門輔架、控制器、編碼器,本實用新型會按照所設(shè)定的節(jié)距進行排線,排線過程中,排線裝置會根據(jù)實際的生產(chǎn)情況進行位置補償控制,保證護套線與所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)在所設(shè)定的角度范圍內(nèi),從而使排線時不出現(xiàn)缺口和跳線的情況。
文檔編號B65H54/30GK202744099SQ20122048614
公開日2013年2月20日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者黃曉鵬, 壽榮, 鄭國炫, 胡世陽, 羊榮金 申請人:富通集團有限公司
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