CN102280203B

CN102280203B - 自动翻盘机及控制方法

Info

Publication number: CN102280203B
Application number: CN 201110136595
Authority: CN
Inventors: 穆志学
Original assignee: SHANGHAI HUAXIN LIHUA POWER CABLE CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI HUAXIN LIHUA POWER CABLE CO Ltd
Priority date: 2011-05-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2031-05-25
Also published as: CN102280203A

Abstract

本发明公开了自动翻盘机及控制方法，该翻盘机包括支架、翻转系统、升降系统、夹紧系统以及控制系统，其中夹紧系统用于固定相应盘具，并通过所述翻转系统设置在所述升降系统上，所述升降系统安置在所述支架上，所述控制系统安置在所述支架上，并控制所述升降系统和翻转系统。控制方法包括如下步骤：(1)使夹紧系统处于水平状态；(2)控制系统控制升降系统运行；(3)控制夹紧系统将盘具夹住；(4)使盘具上升；(5)夹紧系统带动盘具转动翻滚至垂直状态；(6)夹紧系统带动盘具下降至地面；(7)控制夹紧系统松开盘具。本发明能够实现盘具的自动翻转。

Description

自动翻盘机及控制方法

技术领域

本发明涉及一种电线电缆生产装置，具体涉及一种用于翻转绞线用钢盘的装置以及相应的控制方法。

背景技术

绞线机又名束丝机，能广泛应用于各类软/硬导体线(铜线、漆包线、镀锡线、铜包钢、铜包铝等)及电子线的绞合，如：电源线、电话线、音频线、视频线、汽车线、网络线等。

在电线电缆行业，在利用绞线机进行绞线过程中还需要使用到钢盘，如630mm钢盘是绞线过程中必备的盘具。

参见图1，整个盘具100由中间的筒体101两端的圆形挡板102组成，其中间为盘芯103。由于绞线机各不相同，上盘的方式也不相同，有的采用垂直方式，有的采用悬臂吊方式。如果采用悬臂吊方式上盘，可能需要对630mm盘具进行翻转。例如型号为19B的框绞线机采用悬臂吊方式上盘，其需要对630mm盘具进行翻转。而装满铜线的盘具重量达600kg，如果采用人力翻转，需要较多的人力，其工作强度非常的大，如果在翻转过程中稍有不慎就容易对人体造成伤害。

因此，如何解决绞线机上盘问题是本领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有电线电缆生产过程中需要人工翻转盘具，存在劳动强度大、安全系数低等问题，而提供一种自动翻盘机。该装置利用电工机械原理，能够实现盘具的自动翻转。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

自动翻盘机，所述翻盘机包括支架、翻转系统、升降系统、夹紧系统以及控制系统，所述夹紧系统用于固定相应盘具，并通过所述翻转系统设置在所述升降系统上，所述升降系统安置在所述支架上，所述控制系统安置在所述支架上，并控制所述升降系统和翻转系统。

在本发明的一实施例中，所述控制系统由电控柜和设置在电控柜上的控制按钮组成。

进一步的，所述控制按钮包括上升按钮、下降按钮、垂直翻转按钮以及水平翻转按钮。

在本发明的另一实施例中，所述支架包括：

用于承载的机架；

手推杆，所述手推杆安置在所述机架上；

滚轮，所述滚轮安置在所述机架底部。

在本发明的又一实例中，所述升降系统包括：

U型悬臂，所述U型悬臂用于安装待升降部件；

升降机构，所述升降机构受控于所述控制系统，并通过链轮驱动U型悬臂升降。

在本发明的又一实例中，所述翻转系统包括：

电机，所述电机受控于所述控制系统；

减速机，所述减速机与电机相接，并驱动所述夹紧装置翻转；

垂直限位器，所述垂直限位器连接于所述控制系统，用于限制所述夹紧装置翻转时在垂直方向的位置；

水平限位器，所述水平限位器连接于所述控制系统，用于限制所述夹紧装置翻转时在水平方向的位置。

在本发明的又一实例中，所述夹紧装置包括：

U型架，所述U型架的两侧壁通过转动轴可转动的安置在所述升降系统上，并与所述翻转系统相接；

盘具支撑杆，所述盘具支撑杆与盘具的盘心相配合，其安置在所述U型架的底架上；

可伸缩盘具夹，所述可伸缩盘具夹为两个，对称的安置在所述U型架的两侧壁上，并分别连接张力弹簧。

进一步的，所述可伸缩盘具夹上设置有手柄，所述手柄与所述张力弹簧相接。

再进一步的，所述夹紧装置还包括盘具夹定位销，所述盘具夹定位销用于固定所述可伸缩盘具夹。

作为本发明的第二目的，本发明还提供一种自动翻盘的控制方法，该控制方法基于上述自动放盘机实施，包括如下步骤：

(1)控制系统控制翻转系统运行，翻滚系统驱动夹紧系统转动使得夹紧系统处于水平状态；

(2)控制系统控制升降系统运行，升降系统驱动夹紧系统上下移动，使得夹紧系统与盘具处于可操作平面；

(3)移动自动放盘机，使得夹紧系统与盘具相配合，并控制夹紧系统将盘具夹住；

(4)控制系统控制升降系统驱动夹紧系统上升，由夹紧系统带动盘具上升，使得盘具上升至可自由翻滚的高度；

(5)控制系统控制翻滚系统运行，翻滚系统驱动夹紧系统转动，夹紧系统带动盘具转动翻滚至垂直状态；

(6)控制系统控制升降系统驱动夹紧系统下降，由夹紧系统带动盘具下降至地面；

(7)控制夹紧系统松开盘具，完成盘具的翻转。

根据上述方案得到的本发明具有如下特点：

(1)结构简单，易于实现；

(2)有效解决盘具翻盘的困难，实现快速翻盘，每次翻盘的时间约30秒左右；

(3)大大降低工人的劳动强度；

(4)无需人工操作，极大的提高的操作过程的安全性，有效的避免工作事故的发生，在保护人身安全方面起到了特别大的作用。

(5)具有极好的使用前景。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为盘具的结构示意图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的俯视图。

图4为本发明翻盘的状态图。

图5为本发明中盘具夹的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图2和图3，本发明提供的自动翻盘机包括支架1、翻转系统2、升降系统3、夹紧系统4以及控制系统5五个部分。

支架1为整个翻盘机的框架，为了便于翻盘机的使用和移动，本发明将其设计为可移动的小车支架，其主要由机架11、手推杆13和滚轮12组成。

机架11整体为倒放的U型，其后部分为安装部件的平台111，前部分为两个支撑悬臂112，同时在两支撑悬臂的顶端和平台的后端分别安装滚轮12，使得机架11整体为水平状态，从而使得机架11能够移动。由于机架11为倒放的U型，在对盘具操作时，能够将盘具置于两支撑悬臂112之间便于操作。

手推杆13安置在机架11上，这样便于移动支架。

控制系统5为翻盘机实现自动翻盘的控制核心，其包括电控柜51、上升按钮52、下降按钮53、垂直翻转按钮54以及水平翻转按钮55。

电控柜51安置在机架11上，其控制翻盘机中所有的动力部件，并接受相应的控制信号，根据所接收到的控制信号控制相应的动力部件进行驱动运行。

其具体实施时，电控柜51可采用PC机、控制电路板或其他方式实现，只要能够实现上述功能即可。

上升按钮52、下降按钮53、垂直翻转按钮54和水平翻转按钮55安置在电控柜51上，用于对电控柜51发出相应的操作指令。

升降系统3为自动翻盘机中进行升降驱动的部件，该系统包括升降机构31、链轮32以及U型悬臂33。

升降机构31用于产生相应的升降驱动动力，其安置在机架11上，并受控于控制系统5中电控柜51。该升降机构31可以通过多种方式实现，如液压驱动机构、电动驱动机构等，只要能够实现上述升降驱动的功能即可。

U型悬臂33用于安装待升降部件，其安置在升降机构31上，并可沿其上下移动。U型悬臂33通过链轮32与升降机构31的驱动头连接，这样升降机构31工作时，驱动链轮32运动，链轮32则带动U型悬臂33，使其沿升降机构31上下移动。该U型悬臂33采用水平方式安装，其U型开口的大小与机架11上两支撑悬臂112之间的开口相适应。

为实现U型悬臂33的上下移动，可采用多种安装方式，如采用带滚轮的滚动机构、带滑轨的滑动机构等等，只要能够实现相应的功能即可。

夹紧系统4用于夹紧固定相应的盘具，该系统包括U型架41、盘具支撑杆42、可伸缩盘具夹43、手柄44。

U型架41与升降系统3中的U型悬臂33相配合，其上的两侧壁通过转动轴45可转动的安置在U型悬臂33中。

盘具支撑杆42垂直的安置在U型架41底部中间位置，并与U型架41的侧壁相平行。盘具支撑杆42与盘具盘芯103(见图1)相配合，用于在水平状态时，支撑盘具。

可伸缩盘具夹43共有两个，分别对称的安置在U型架41的两侧壁上，用于在垂直状态时夹紧盘具。

为了达到夹紧盘具的目的，在盘具夹43的前端设置有具有一定长度的槽口431，该槽口431为圆弧状(参见图5)，并与盘具边缘102(见图1)相配合，这样在具体使用时，两个盘具夹43通过其上的弧形槽口分别从两边卡住盘具，从而达到夹紧的目的。

再者，为了实现盘具夹43的可伸缩，通过张力弹簧46连接盘具夹43，为其提供回复张力。在具体连接时，张力弹簧46的一端安置在U型架41的底部，另一端通过手柄44连接相应的盘具夹43。这样可以通过手柄44向两侧拉动时，克服张力弹簧46的弹力，并将盘具夹43向两侧移动；当松掉手柄44时，在张力弹簧46回复力的作用下，盘具夹43便向内移动。

进一步的，为了固定盘具夹43，在盘具夹43开设有一定数量的盘具夹定位销孔47，通过定位销与盘具夹定位销孔47相配合使用，可将盘具夹43固定在相应的位置。

翻转系统2用于驱动整个夹紧系统4进行翻转，其包括电机21、减速机22、垂直限位器23以及水平限位器24。

其中电机21为整个翻转系统2的动力装置，其安置在升降系统3中的U型悬臂33上，并受控于控制系统5中电控柜51。

减速机22为翻转系统2的转动机构，其安置在U型悬臂33上，通过万向节25与电机21相接，减速机22还与夹紧系统4中的转动轴45相接，驱动其转动。这样在减速机22的驱动下，夹紧系统4中的U型架41将绕转动轴45进行转动，从而实现其整个夹紧系统的翻转。

为了精确控制夹紧系统翻转角度，本发明在U型悬臂33上相应的位置安置有垂直限位器23和水平限位器24。

垂直限位器23连接于控制系统5中的电控柜51，用于限制夹紧系统4中的U型架41翻转时在垂直方向的位置。U型架41在向下垂直翻转达到一定位置后，垂直限位器23检测到信号后，将传至电控柜51，电控柜51接收到信信号后立即控制电机21停止转动，从而使得U型架41停止翻转，此时正好处于垂直状态。

水平限位器24连接于控制系统5中的电控柜51，用于限制夹紧系统4中的U型架41翻转时在水平方向的位置。U型架41在向上水平翻转达到一定位置后，水平限位器24检测到信号后，将传至电控柜51，电控柜51接收到信信号后立即控制电机21停止转动，从而使得U型架41停止翻转，此时正好处于水平状态。

根据上述方案得到的本发明，其具体运行如下：

首先，启动电控柜51上的水平翻转按钮55，电控柜51收到控制信号后，控制电机21转动，电机21驱动U型架41向水平方向翻转；在处于水平状态时，水平限位器24发出检测信号，电控柜51接收到信信号后立即控制电机21停止转动，使得U型架41停止翻转，并正好处于水平状态(如图2或3)。

接着，启动电控柜51上的下降按钮53，电控柜51收到控制信号后，控制升降机构31运行，升降机构31驱动U型悬臂33向下运动；当U型架41上盘具支撑杆42与盘具的盘芯103(见图1)相对应时，关闭下降按钮53，电控柜51控制升降机构31停止工作。

再接着，通过手推杆13推动整个翻盘机，使得盘具支撑杆42插入盘具的盘芯103，调整位置后，拉开手柄44，并拔出盘具夹定位销，使可伸缩盘具夹43在张力弹簧46的拉力作用下，自动夹紧盘具边缘，从而使得盘具被固定在U型架41上。

再者，启动上升按钮52，电控柜51收到控制信号后，控制升降机构31向上运行，升降机构31驱动U型悬臂33整体向上运行。在盘具支撑杆42的支撑下，使得盘具被提升，其高度根据盘具的大小而定，该高度必须能够使得盘具能够自由的翻转，一般为800mm左右。

在到达上述高度后，停止上升，启动垂直翻转按钮54，电控柜51收到控制信号后，控制电机21运行，电机21驱动U型架41顺时针转动90°，至垂直位置，碰到垂直限位器23后，垂直限位器23将检测信号将传至电控柜51，电控柜51接收到信信号后立即控制电机21停止转动，从而使得U型架41停止翻转。由于盘具被固定在U型架41上，U型架41在进行顺时针90°转动时，将带动盘具完成90°的转动，此时盘具支撑杆42已失去支撑作用，盘具在可伸缩盘具夹43的支撑下处于垂直状态(如图4所示)。

最后，启动下降按钮53，电控柜51收到控制信号后，控制升降机构31运行，升降机构31驱动U型悬臂33向下运动，直至盘具在可伸缩盘具夹43的支撑下平稳放到地面，关闭下降按钮53，电控柜51控制升降机构31停止工作。此时，拉紧手柄44，克服张力弹簧46的拉力，使得可伸缩盘具夹43在外力作用下打开，然后插入盘具夹定位销进行固定，防止可伸缩盘具夹43在张力弹簧46的拉力作用下继续加紧盘具，，再次启动上升按钮52，使翻转系统脱离盘具，从而完成整个盘具的翻盘。

由上可知，上述整个翻盘过程如需人工对盘具操作，都是由自动翻盘机对盘具进行操作，避免人员的直接接触，有效的保护人身安全，避免事故的发生，并且整个操作过程非常的快速，有效的提高工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.自动翻盘机，其特征在于，所述翻盘机包括支架、翻转系统、升降系统、夹紧系统以及控制系统，所述夹紧系统用于固定相应盘具，并通过所述翻转系统设置在所述升降系统上，所述升降系统安置在所述支架上，所述控制系统安置在所述支架上，并控制所述升降系统和翻转系统；所述升降系统包括U型悬臂，所述U型悬臂用于安装待升降部件；升降机构，所述升降机构受控于所述控制系统，并通过链轮驱动U型悬臂升降。

2.根据权利要求1所述的自动翻盘机，其特征在于，所述控制系统由电控柜和设置在电控柜上的控制按钮组成。

3.根据权利要求2所述的自动翻盘机，其特征在于，所述控制按钮包括上升按钮、下降按钮、垂直翻转按钮以及水平翻转按钮。

4.根据权利要求1所述的自动翻盘机，其特征在于，所述支架包括：用于承载的机架；

手推杆，所述手推杆安置在所述机架上；

滚轮，所述滚轮安置在所述机架底部。

5.根据权利要求1所述的自动翻盘机，其特征在于，所述翻转系统包括：

电机，所述电机受控于所述控制系统；

减速机，所述减速机与电机相接，并驱动所述夹紧系统翻转；

垂直限位器，所述垂直限位器连接于所述控制系统，用于限制所述夹紧系统翻转时在垂直方向的位置；

水平限位器，所述水平限位器连接于所述控制系统，用于限制所述夹紧系统翻转时在水平方向的位置。

6.根据权利要求1所述的自动翻盘机，其特征在于，所述夹紧系统包括：

7.根据权利要求6所述的自动翻盘机，其特征在于，所述可伸缩盘具夹上设置有手柄，所述手柄与所述张力弹簧相接。

8.根据权利要求6所述的自动翻盘机，其特征在于，所述夹紧系统还包括盘具夹定位销，所述盘具夹定位销用于固定所述可伸缩盘具夹。

9.一种自动翻盘的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括如下步骤：

（1）控制系统控制翻转系统运行，翻滚系统驱动夹紧系统转动使得夹紧系统处于水平状态；

（2）控制系统控制升降系统运行，升降系统驱动夹紧系统上下移动，使得夹紧系统与盘具处于可操作平面；

（3）移动自动放盘机，使得夹紧系统与盘具相配合，并控制夹紧系统将盘具夹住；

（4）控制系统控制升降系统驱动夹紧系统上升，由夹紧系统带动盘具上升，使得盘具上升至可自由翻滚的高度；

（5）控制系统控制翻滚系统运行，翻滚系统驱动夹紧系统转动，夹紧系统带动盘具转动翻滚至垂直状态；

（6）控制系统控制升降系统驱动夹紧系统下降，由夹紧系统带动盘具下降至地面；

（7）控制夹紧系统松开盘具，完成盘具的翻转。