CN101587014B - 电缆盘质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆盘质量检测装置。包括电缆盘部分、辅助卷盘部分和抓手轮部分；通过抓手轮上电磁抓手对电缆的抓紧、拉出、松开来实现电缆的放卷，采用抓手轮的装置能够较好的模拟电缆盘实际使用情况。电缆盘收卷时，先将电缆上的张力转化成对测力辊的压力，再由测力辊下安装的压磁式力传感器进行检测，并将检测信号反馈到PLC控制单元，PLC控制单元控制磁粉离合器的激磁电流，而磁粉离合器的输出转矩跟激磁电流近似成正比关系，从而使电缆的张力维持在目标范围之内。本发明主要是针对家用、商用和类似用途的、对安全性要求特别高的户内或户外使用的电缆盘。
Description
技术领域
本发明涉及检测装置，尤其是涉及一种电缆盘质量检测装置。
背景技术
本发明参照GB/T 19637-2005，电缆盘所适用的电缆的额定电压在单相时为50V～250V，其他情况下为50V～500V，远高于36V的安全电压。为了保证使用过程中的安全，电缆盘应该经受得住正常使用时出现的机械应力、电应力和热应力，而不会出现过度磨损或其他有害影响。基于此，必须按照GB/T 19637-2005进行试验检查。标准要求如下进行操作试验：(1)以0.5m/s的最大速率朝正常使用时最可能出现的方向将软电缆从电缆盘放卷后，再收卷进电缆盘；(2)放卷时，符合正常使用要求，即放卷过程应尽可能接近实际使用情况(3)重新收卷时，按电缆导线的总横截面积以10N/mm2的比率施力，使软电缆保持拉紧状态；(4)参照要求(2)和(3)，重复步骤(1)10000次。
现有的试验装置都是简易装置，不但放卷过程不符合实际使用情况，而且收卷时难以进行张力控制，并且放卷、收卷过程均需要人工干预，重复10000次操作的工作量极大，大大影响生产企业以及进出口检验检疫局等相关部门对产品试验的进行，从而影响到产品质量的提高，降低产品的市场竞争力。为此，迫切需要一种电缆盘质量检测装置来代替现有的简易装置。
发明内容
为了克服了现有简易装置存在，本发明的目的在于提供了一种电缆盘质量检测装置，该装置放卷时能够较好的模拟实际使用情况，收卷时能够控制电缆张力，并能自动重复试验过程的电缆盘质量检测设备。
为实现该目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明包括电缆盘部分、辅助卷盘部分和抓手轮部分；其中：
1)电缆盘部分：电缆盘安装在第一轴上，第一轴通过第一电磁离合器和第一电机相连；
2)辅助卷盘部分：辅助卷盘安装在第二轴上，第二轴通过磁粉离合器和第二电机相连；
3)抓手轮部分：中空带有十字形轮辐的抓手轮安装在第三轴上，第三轴通过第二电磁离合器和第三电机相连，第三轴上沿圆周均匀分布有四片能够通过电刷来给电磁抓手线圈供电的铜片；抓手轮圆周侧面等分装有四个电磁抓手，抓手轮前后侧分别安装有与轴线成90度分布的两对对射式光电接近开关。
电缆盘上的电缆经抓手轮上电磁抓手的两个夹紧垫片抓取后、电缆依次经第一导向轮、第二导向轮、装在两个压磁式力传感器上的测力辊、第三导向轮后，电缆卷绕至辅助卷盘中；电缆前后端预先分别贴有反光片，电缆盘与抓手轮一侧的电缆侧面装有第一反射式光电接近开关，辅助卷盘与第三导向轮一侧的电缆侧面装有第二反射式光电接近开关；三个电机、两个电磁离合器、磁粉离合器、两个压磁式力传感器、两对对射式光电接近开关、两只电刷、两个反射式光电接近开关和人机界面分别接PLC控制单元。
所述抓手为：在支撑板上固定有呈U型的弹性臂；弹性臂底部两内侧分别装有衔铁和绕在一个衔铁上线圈，线圈有两根线圈引线，衔铁封闭在外壳中；弹性臂开口处两内侧分别装有夹紧垫片，夹紧垫片表面覆盖橡胶垫皮，两侧的夹紧垫片通过光滑软布条连接。
采用本发明具有以下优点：
1、放卷时，通过抓手的抓紧、拉出、松开来放卷电缆，能够较好的模拟实际的放卷过程。
2、收卷时，将电缆上的张力转化成对测力辊的压力，由测力辊下安装的压磁式力传感器进行检测，并将检测信号反馈到PLC控制单元，PLC控制单元控制磁粉离合器的激磁电流，而磁粉离合器的输出转矩跟激磁电流近似成正比关系，从而使电缆的张力维持在目标范围之内。
3、电缆线两端贴有反光片。反射式光电接近开关的发光部分不间断地向电缆发出光线，当有反光片经过时，会有光线反射到其受光部分，其受光部分便会产生一通光信号，并通过信号线传递到PLC控制单元，从而实现收、放卷过程的自动控制。
本发明主要是针对家用、商用和类似用途的、对安全性要求特别高的户内或户外使用的电缆盘。
附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。
图2是抓手轮的结构示意图。
图3是抓手轮的主视图。
图4是图3的侧视图。
图5是电磁抓手松开时结构示意图。
图6是电磁抓手抓紧时结构示意图。
图7是张力检测部分等轴视图。
图8是张力检测部分主视图。
图9是本发明的总体控制框图。
图10是本发明的控制流程图。
图中：1、电机，2、电磁离合器，3、轴，4、电缆盘，5、电缆，6.1、对射式发光光电接近开关，6.2、对射式受光光电接近开关，7、电磁抓手，7.1、夹紧垫片，7.2、U型弹簧臂，7.3、衔铁，7.4、线圈，7.5、光滑软布条，7.6、橡胶垫皮，7.7、抓手支撑板，7.8、线圈引线，7.9、外壳，8、抓手轮，9.1、对射式发光光电接近开关，9.2、对射式受光光电接近开关，10、导向轮，11、导向轮，12、测力辊，13、压磁式力传感器，14、导向轮，15、辅助卷盘，16、轴，17、磁粉离合器，18、电机，20、PLC控制单元，21、轴，22.电磁离合器，23、电机，25、电刷，28、反光片，29、反射式光电接近开关，31、人机界面，32、反光片，33、反射式光电接近开关。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
如图1所示，本发明包括电缆盘部分、辅助卷盘部分和抓手轮部分；其中：
电缆盘部分：电缆盘4安装在第一轴3上，第一轴3通过第一电磁离合器2和第一电机1相连；
辅助卷盘部分：辅助卷盘15安装在第二轴16上，第二轴16通过磁粉离合器17和第二电机18相连；
如图2、图3、图4所示，抓手轮部分：中空带有十字形轮辐的抓手轮8安装在第三轴21上，第三轴21通过第二电磁离合器22和第三电机23相连，第三轴21上沿圆周均匀分布有四片能够通过电刷25来给电磁抓手线圈供电的铜片；抓手轮8圆周侧面等分装有四个电磁抓手7，抓手轮8前后侧分别安装有与轴线成90度分布的两对对射式光电接近开关。
如图1、图2、图7、图8、图9所示，电缆盘4上的电缆5经抓手轮8上电磁抓手7的两个夹紧垫片7.1抓取后、电缆5依次经第一导向轮10、第二导向轮11、装在两个压磁式力传感器13上的测力辊12、第三导向轮14后，电缆5卷绕至辅助卷盘15中；电缆5前后端预先分别贴有反光片28、32，电缆盘4与抓手轮8一侧的电缆5侧面装有第一反射式光电接近开关29，辅助卷盘15与第三导向轮一侧的电缆5侧面装有第二反射式光电接近开关33；三个电机1，18，23、两个电磁离合器2，22、磁粉离合器17、两个压磁式力传感器13、两对对射式光电接近开关(分别由对射式发光光电接近开关6.1和对射式受光光电接近开关6.2；对射式发光光电接近开关9.1和对射式受光光电接近开关9.2组成)、两只电刷25、两个反射式光电接近开关29，33和人机界面31分别接PLC控制单元20。
如图5、图6所示，所述抓手7为：在抓手支撑板7.7上固定有呈U型的弹性臂7.2；弹性臂7.2底部两内侧分别装有衔铁7.3和绕在一个衔铁7.3上线圈7.4，线圈7.4有两根线圈引线7.8，衔铁7.3封闭在外壳7.9中；弹性臂7.2开口处两内侧分别装有夹紧垫片7.1，夹紧垫片7.1表面覆盖橡胶垫皮7.6，两侧的夹紧垫片7.1通过光滑软布条7.5连接。
本发明的工作原理如下：
如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图10所示，机器启动后，在电缆盘放卷阶段，电缆盘4的电磁离合器2脱开，电机1停止，抓手轮的电磁离合器22吸合，电机23起动，带动抓手轮转动；当有电磁抓手到达抓紧位置时，抓手轮便会挡住对射式发光光电接近开关6.1的光线，对射式受光光电接近开关6.2便会产生遮光信号，通过信号线传递到PLC控制单元20，PLC控制单元20运算后发出抓紧信号，通过电刷25给相应的抓手线圈通电，衔铁相互吸引而靠近，从而使电磁抓手抓紧电缆5，电磁抓手的转动带动电缆盘放卷；当此电磁抓手7到达松开位置时，抓手轮便会挡住对射式发光光电接近开关9.1的光线，对射式受光光电接近开关9.2便会产生遮光信号，通过信号线传递到PLC控制单元20，PLC控制单元20发出松开信号，使电磁抓手线圈断电，衔铁之间的相互作用消失，在U型弹簧臂7.2弹性力作用下，电磁抓手7松开电缆，如此，类似于人的双手，不断的抓紧、拉出、松开，实现电缆盘的放卷。
对于辅助卷盘，PLC控制单元20输出额定激磁电流，磁粉离合器17吸合，电机18带动辅助卷盘收卷。
当贴有反光片28的部分被拉出时，反光片28将反射式光电接近开关29发发出的光线反射到其受光部分，受光部分便产生一通光信号，并通过信号线传递到PLC控制单元，PLC控制单元控制电磁抓手线圈失电，电磁抓手松开；电磁离合器22脱开、电机23停止，抓手轮停止放卷；然后电机18停止，辅助卷盘停止收卷；同时电磁离合器2吸合，电机1启动，带动电缆盘开始收卷。
如图7、图8、图9所示，在电缆盘收卷阶段，先将电缆上的张力转化成对测力辊的压力，再由、测力辊下安装的压磁式力传感器进行检测，并将检测信号反馈到PLC控制单元，PLC控制单元控制磁粉离合器的激磁电流，而磁粉离合器的输出转矩跟激磁电流近似成正比关系，从而使电缆的张力维持在目标范围之内。
当贴有反光片32的部分被拉出时，反光片32将反射式光电接近开关33发出的光线反射到其受光部分，受光部分便产生一通光信号，并通过信号线传递到PLC控制单元，PLC控制单元控制电磁离合器2脱开、电机1停止，电缆盘停止收卷；然后，抓手轮的电磁离合器22吸合，电机23转动，抓手轮重新开始放卷，磁粉离合器17吸合，电机18带动辅助卷盘收卷。开始下一次试验。
具体试验次数可以通过人机界面31输入到PLC控制单元20，系统在完成所设定的试验次数后，自动停止。
Claims (2)
1.一种电缆盘质量检测装置，其特征在于，包括电缆盘部分、辅助卷盘部分和抓手轮部分；其中：
1)电缆盘部分：电缆盘(4)安装在第一轴(3)上，第一轴(3)通过第一电磁离合器(2)和第一电机(1)相连；
2)辅助卷盘部分：辅助卷盘(15)安装在第二轴(16)上，第二轴(16)通过磁粉离合器(17)和第二电机(18)相连；
3)抓手轮部分：中空带有十字形轮辐的抓手轮(8)安装在第三轴(21)上，第三轴(21)通过第二电磁离合器(22)和第三电机(23)相连，第三轴(21)上沿圆周均匀分布有四片能够通过电刷(25)来给电磁抓手线圈供电的铜片；抓手轮(8)圆周侧面等分装有四个电磁抓手(7)，抓手轮(8)前后侧分别安装有与轴线成90度分布的两对对射式光电接近开关；
电缆盘(4)上的电缆(5)经抓手轮(8)上电磁抓手(7)的两个夹紧垫片(7.1)抓取后，电缆(5)依次经第一导向轮、第二导向轮(11)、装在两个压磁式力传感器(13)上的测力辊(12)、第三导向轮(14)后，电缆(5)卷绕至辅助卷盘(15)中；电缆(5)前后端预先分别贴有反光片(28、32)，电缆盘(4)与抓手轮(8)一侧的电缆(5)侧面装有第一反射式光电接近开关(29)，辅助卷盘(15)与第三导向轮一侧的电缆(5)侧面装有第二反射式光电接近开关(33)；三个电机(1，18，23)、两个电磁离合器(2，22)、磁粉离合器(17)、两个压磁式力传感器(13)、两对对射式光电接近开关、两只电刷(25)、两个反射式光电接近开关(29，33)和人机界面(31)分别接PLC控制单元(20)。
2.根据权利要求1所述的一种电缆盘质量检测装置，其特征在于：所述抓手(7)为：在支撑板(7.7)上固定有呈U型的弹性臂(7.2)；弹性臂(7.2)底部两内侧分别装有衔铁(7.3)和绕在一个衔铁(7.3)上的线圈(7.4)，线圈(7.4)有两根线圈引线(7.8)，衔铁(7.3)封闭在外壳(7.9)中；弹性臂(7.2)开口处两内侧分别装有夹紧垫片(7.1)，夹紧垫片(7.1)表面覆盖橡胶垫皮(7.6)，两侧的夹紧垫片(7.1)通过光滑软布条(7.5)连接。
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