CN104792353A - 一种用于线缆绞合设备的断丝检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于线缆绞合设备的断丝检测装置，绞合设备包括多个同轴旋转的转子部件，包括用于检测转子部件的转速传感器和用于检测丝线的丝线传感器，所述转速传感器安装在接近于转子部件边缘，所述丝线传感器倾斜安装于最接近绞合口的转子部件和绞合口之间，并对准旋绕中的各股金属丝线；所述转速传感器和丝线传感器连接微控制器，所述微控制器用于实时计算转子部件旋转一周，丝线感应传感器感应到丝线的次数，即实际绞合股数；将实际绞合股数与设置的正常绞合股数实时比较，当实际绞合股数小于正常绞合股数时，启动告警模块报警。安装方便灵活，适用性强，成本低廉。

Description

一种用于线缆绞合设备的断丝检测装置

技术领域

本发明涉及一种断丝检测装置，具体地涉及一种用于检测框绞机、笼绞机和管绞机等线缆绞合设备的断丝检测装置。

背景技术

线缆企业生产过程中，绞合是最后一道工艺，主要是将多股金属丝线缠绕在钢芯外侧，最终制成线缆成品。在缠绕过程中由于设备转速较快，绞合牵引力较大，当金属丝线的抗拉强度稍差时，容易出现断丝的情况。而一旦出现断丝，将直接导致之后生产的线缆报废，因此及时发现断丝并告警可以极大地降低企业生产报废率。

目前企业解决绞合工艺出现断丝的自动检测方法主要是检测设备旋转绞笼架中绕有丝线的铁盘旋转情况。正常时所有铁盘因为在被拉出丝线，处于不停地旋转中；若铁盘停止旋转，则表示出现断丝情况。但由于铁盘本身在以自身轴向高速旋转，同时又绕着设备主轴高速旋转，因此当断丝时铁盘因为惯性仍然会旋转一段时间，这导致断丝检测的实时性和有效性降低，甚至不如人工观测及时。在实际情况中，企业往往采用自动检测和人工观测两种方式相结合。这使得工人的工作量和工作强度增加，且对检测效率的提高并不明显。

现有文献中，公开了一些断丝检测装置。如公告号为CN202610450的中国专利，公开了一种断丝检测装置，涉及纺丝生产处理技术领域。当丝束被拉断时，断丝头会下垂挂在检测板上边锯齿上，引起检测板左右摆动，装在开关座板上的接近开关就会发出告警。公告号为CN203754899的中国专利，公开了一种倍捻机用断丝检测装置，涉及纱线倍捻生产技术领域。当纱线断开时，使得固定盒倾斜，并带动所述承重块拨动告警开关。还有公告号为CN202539231的中国专利公开了一种断丝检测自动停车装置，涉及金属线材加工设备技术领域。当发生断丝时，检测板落下，检测板与转动板固定，当检测板和转动板同时以支点螺栓为支点转动到限位螺栓的位置时，固定在支架上的感应头将检测到的断丝信号输送到PLC后自动停车。

上述专利所解决的都是快速检测生产单股丝线工艺中出现的断丝情况。并且都采用设置搭在丝线上的检测板，当断丝时检测板落下或产生移动，并触发传感器产生报警或直接控制设备停车。然而，绞合设备是将多股丝线绞合，且处于快速旋转状态，因此，检测板无法搭接在多股丝线上，因此该办法无法有效应用于绞合设备的断丝检测。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种用于线缆绞合设备的断丝检测装置，通过转速检测来感应设备断丝情况，并实时告警和控制设备停止工作。

本发明的技术方案是：一种用于线缆绞合设备的断丝检测装置，绞合设备包括多个同轴旋转的转子部件，其特征在于，包括用于检测转子部件旋转的转速传感器和用于检测丝线的丝线传感器，所述转速传感器安装在转子部件边缘附近，所述丝线传感器倾斜安装在最接近绞合口的转子部件和绞合口之间，并对准旋绕中的各股金属丝线；所述转速传感器和丝线传感器连接微控制器，所述微控制器用于实时计算转子部件旋转一周，丝线感应传感器感应到丝线的次数，即实际绞合股数；将实际绞合股数与设置的正常绞合股数实时比较，当实际绞合股数小于正常绞合股数时，启动告警模块报警。

优选的，所述转速传感器包括设置在转子部件轴向边缘的感应块和第一接近感应传感器；所述丝线传感器为第二接近感应传感器。

优选的，所述第一接近感应传感器和第二接近感应传感器为高速接近开关或高速红外感应器或高速激光检测器。

优选的，所述正常绞合股数通过按键输入并存储。

优选的，所述正常绞合股数通过将当前实际绞合股数存储为正常绞合股数。

优选的，所述微控制器连接显示屏，所述显示屏用于显示实际绞合股数、告警信息、正常绞合股数。

优选的，所述微控制器还连接绞合设备的控制端。

本发明的优点是：

1、本发明的断丝检测装置使用一组转速采集模块，来获取设备转子部件旋转一周时，丝线参与旋绕的股数，当股数出现减少时即认定断丝。该装置的检测灵敏度高，误报率几乎为0。

2、该装置无需改变现有设备的工作形式，也不必对现有设备进行改造，安装方便灵活，适用性强，成本低廉，可以极大地降低企业生产报废率。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1 为本发明用于线缆绞合设备的断丝检测装置的结构示意图。

其中：10、金属丝线，20、钢芯，30、绞合口，40、金属线缆，31、第一转子部件，32、第二转子部件，33、第三转子部件，110、转子感应传感器，120、丝线感应传感器，130、微控制器，140、显示屏，150、告警模块，160、绞合设备控制端，321、感应块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例：

结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

本发明的断丝检测装置整体结构示意图如图1所示，常见绞合设备的绞合过程如下：绕有金属丝线10的铁盘安装于绞合设备的绞笼架内，各股金属丝线10从绞笼架中穿出，再穿过多个同轴旋转的转子部件，在绞合口30附近旋绕在钢芯20外层，形成金属线缆40。

本实施例的绞合设备包括3个同轴旋转的转子部件，第一转子部件31、第二转子部件32和第三转子部件33。

在第二转子部件32轴向边缘装有感应块321，另固定安装一个接近感应传感器，即转子感应传感器110，其位置接近于第二转子部件32边缘的感应块321。当转子旋转一圈，感应块321靠近转子感应传感器时，转子感应传感器产生感应信号。即传感器产生连续两次产生感应信号的时间间隔就是转子旋转一圈的时间。

该断丝装置还固定安装了另一个接近感应传感器，即丝线感应传感器120，其位置处于最接近绞合口30的第三转子部件33与绞合口30之间，并对准旋绕中的各股金属丝线10，丝线感应传感器120最好与金属丝线垂直安装。每股金属丝线10旋绕靠近该传感器时，丝线感应传感器120产生感应信号。两个接近感应传感器可以为高速接近开关或高速红外感应器或高速激光检测器。

微控制器130实时采集上述两个传感器采集的信息，并计算在转子旋转一圈的时间间隔中，丝线感应传感器120感应到丝线产生感应信号的次数，即实际绞合股数，并将实际绞合股数显示在显示屏140中。显示屏140可以显示实际绞合股数、告警信息、正常绞合股数等等信息。微控制器130实时比较实际绞合股数与存储的正常绞合股数是否一致，当实际绞合股数小于正常绞合股数时认定为出现断丝，同时启动告警模块150进行报警，告警模块150可以为告警灯或者告警声音。

其中，关于正常绞合股数的存储方法有两中方法。第一种为：采用按键输入正常绞合股数并存储。第二种为：先启动断丝检测装置，同时显示实际绞合股数，工人经确认显示股数正常后，通过按键确认，将当前实际绞合股数存储为正常绞合股数，并进入检测状态。

上述两种方法有各自适用的场合：第一种适用于绞合股数变化不频繁的情况，一次性操作输入，之后可长时间不需操作。第二种适用于绞合股数变化频繁的情况，可避免经常重新输入股数，仅需在正常时按下按键确认即可。当然也可以将上述两种方法结合使用。

作为上述断丝检测装置的改进实施例，可将微控制器130连接绞合设备控制端160，当认定为出现断丝时，直接控制设备停止工作。该改进方法可以节省工人从发现告警到关闭设备的这段时间，从而进一步提高检测的实时性。

综上可见，本发明的断丝检测装置采用转速采集和处理方式来判定断丝情况，与传统方式相比较，具备检测灵敏度高和实时性强的特点。此外，从检测装置整体示意图可以看出，该装置无需改变现有设备的工作形式，也不必对现有设备进行改造，安装方便灵活，适用性强。因此本发明的断丝检测装置较好地解决了现有线缆绞合设备断丝告警不及时的技术问题，可以极大地降低企业生产报废率。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (7)

1. 一种用于线缆绞合设备的断丝检测装置，绞合设备包括多个同轴旋转的转子部件，其特征在于，包括用于检测转子部件旋转的转速传感器和用于检测丝线的丝线传感器，所述转速传感器安装在转子部件边缘附近，所述丝线传感器倾斜安装在最接近绞合口的转子部件和绞合口之间，并对准旋绕中的各股金属丝线；所述转速传感器和丝线传感器连接微控制器，所述微控制器用于实时计算转子部件旋转一周，丝线感应传感器感应到丝线的次数，即实际绞合股数；将实际绞合股数与设置的正常绞合股数实时比较，当实际绞合股数小于正常绞合股数时，启动告警模块报警。

2.根据权利要求1所述的用于线缆绞合设备的断丝检测装置，其特征在于，所述转速传感器包括设置在转子部件轴向边缘的感应块和第一接近感应传感器；所述丝线传感器为第二接近感应传感器。

3.根据权利要求2所述的用于线缆绞合设备的断丝检测装置，其特征在于，所述第一接近感应传感器和第二接近感应传感器为高速接近开关或高速红外感应器或高速激光检测器。

4.根据权利要求1所述的用于线缆绞合设备的断丝检测装置，其特征在于，所述正常绞合股数通过按键输入并存储。

5.根据权利要求1所述的用于线缆绞合设备的断丝检测装置，其特征在于，所述正常绞合股数通过将当前实际绞合股数存储为正常绞合股数。

6.根据权利要求1所述的用于线缆绞合设备的断丝检测装置，其特征在于，所述微控制器连接显示屏，所述显示屏用于显示实际绞合股数、告警信息、正常绞合股数。

7.根据权利要求1所述的用于线缆绞合设备的断丝检测装置，其特征在于，所述微控制器还连接绞合设备的控制端。