CN104944219A - 一种笼绞机线盘的更换方法及更换设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种笼绞机线盘的更换方法，包括以下步骤：将安装有空盘的笼绞机的线盘架定位至换盘位置；控制自动夹盘装置移动至换盘位置，抓取空盘并将其移动至指定区域；检测位于线盘存放区的满盘的位置；控制自动夹盘装置对满盘进行抓取；控制自动夹盘装置带动满盘分别沿X轴、Y轴和Z轴的方向移动，以将满盘输送至换盘位置；控制线盘架夹紧满盘，笼绞机线盘的更换操作完成。本发明中利用上述自动控制的笼绞机线盘的更换方法，替换了原来人工更换线盘的操作方式，无需人工卸载、运输和安装等更换操作，从而降低了操作人员的操作难度，使得线盘的更换操作能够更加便捷的实现。本发明还提供了用于执行上述更换方法的一种笼绞机线盘的更换设备。

Description

一种笼绞机线盘的更换方法及更换设备

技术领域

本发明涉及线缆制造和钢丝绳制造设备技术领域，更具体地说，涉及一种笼绞机线盘的更换方法，还涉及一种笼绞机线盘的更换设备。

背景技术

线缆和钢丝绳（以下统称线缆）在生产的过程中，其中一道工序是将多根线缆缠绕在一起，此工序称为绞制，实现此工序的操作设备为笼绞机。

笼绞机上设置有多个线盘架，用于安装缠绕有线缆的线盘。笼绞机在工作时，其机架会持续旋转，进而带动线盘做圆周运动，退扭机构使线盘相对地面保持水平，从而将从多个做圆周运动的线盘上引出的线缆缠绕在一起。随着笼绞机的持续工作，线盘上的线缆不断被引出，使得线盘上剩余的线缆越来越少直至完全用尽，此时就需要对线盘进行更换，也就是将无线缆的线盘（简称为空盘）从笼绞机上拆下，并安装上满载线缆的线盘（简称为满盘），从而使线缆的绞制能够顺利进行。

在现有技术中，上述将空盘更换为满盘的过程，一般采用人工操作实现，而由于一部分线盘的体积和重量都较大，使得卸载、运输和安装等更换操作费时费力，给操作人员的更换操作带来了很大的难度。

因此，如何降低操作人员的操作难度，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种笼绞机线盘的更换方法，用于取代人工操作的方式，从而降低操作人员的操作难度。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种笼绞机线盘的更换方法，用于在笼绞机上更换线盘，其包括以下步骤：

1）将安装有空盘的所述笼绞机的线盘架定位至换盘位置；

2）控制自动夹盘装置移动至换盘位置，抓取所述空盘并将其移动至线盘线盘存放区的空盘位置；

3）检测位于线盘存放区的满盘的位置；

4）依据得到的所述满盘的检测数据控制自动夹盘装置对所述满盘进行抓取；

5）控制所述自动夹盘装置带动所述满盘分别沿X轴、Y轴和Z轴的方向移动，以将所述满盘送至所述换盘位置，所述X轴、Y轴和Z轴为空间直角坐标系中的三个坐标轴；

6）控制所述线盘架夹紧所述满盘，所述笼绞机线盘的更换操作完成。

优选的，上述笼绞机线盘的更换方法中，当所述笼绞机的两个相邻所述线盘架，在竖直方向上旋转至位于同一水平线的最高位置时，对两个所述线盘架进行定位，然后对其位置进行检测以得到所述换盘位置的数据。

优选的，上述笼绞机线盘的更换方法中，所述自动夹盘装置单次抓取的所述空盘或满盘的数量为偶数个。

一种笼绞机线盘的更换设备，其用于执行上述任意一项所述的笼绞机线盘的更换方法，包括：

固定所述满盘的固定装置，所述固定装置为多个，且设置在所述线盘存放区内；

两个支撑导轨，所述笼绞机和所述线盘存放区位于两个所述支撑导轨之间；

架设在两个所述支撑导轨上的自动夹盘装置，所述自动夹盘装置位于所述笼绞机和所述线盘存放区的顶部，并能够带动所述空盘和所述满盘分别沿所述X轴、Y轴和Z轴的方向移动；

分别设置在所述满盘、所述笼绞机的线盘架和所述自动夹盘装置上的多个检测装置；

控制所述自动夹盘装置和所述检测装置工作的控制器。

优选的，上述笼绞机线盘的更换设备中，两个所述支撑导轨均平行于所述笼绞机的长度方向设置。

优选的，上述笼绞机线盘的更换设备中，所述自动夹盘装置包括底部小车和设置在所述底部小车上的顶部小车，所述底部小车能够沿所述支撑导轨的长度方向移动，所述顶部小车能够在所述底部小车上沿垂直于所述支撑导轨的方向移动。

优选的，上述笼绞机线盘的更换设备中，所述顶部小车通过钢丝绳与能够抓取所述空盘和满盘的抓取装置连接，所述钢丝绳通过设置在所述顶部小车上的驱动装置进行驱动，以实现带动所述抓取装置在竖直方向上的移动。

优选的，上述笼绞机线盘的更换设备中，所述抓取装置具有偶数个夹紧件，能够同时抓取偶数个所述空盘或满盘。

优选的，上述笼绞机线盘的更换设备中，所述检测装置为绝对值编码器、接近开关或光栅尺。

本发明提供的笼绞机线盘的更换方法中，首先需要将安装有空盘的线盘架进行定位，使其在换盘位置静止而不再旋转，然后使自动夹盘装置移动至换盘位置，进而将空盘抓起并送至指定的回收区域，卸载空盘操作完成；之后对位于线盘存放区内的满盘的位置进行检测，根据满盘位置的检测数据控制自动夹盘装置移动至满盘处，再对其进行抓取操作，然后自动夹盘装置带动满盘分别沿空间坐标系的X轴、Y轴和Z轴的方向移动，以最终将满盘送至换盘位置，再使线盘架自动夹紧满盘，在笼绞机顶部安装满盘的操作完成。本发明中利用上述自动控制的笼绞机线盘的更换方法，替换了现有技术中人工更换线盘的操作方式，无需人工进行卸载、运输和安装等更换操作，从而降低了操作人员的操作难度，使得线盘的更换操作能够更加便捷的实现。本发明还提供了用于执行上述更换方法的一种笼绞机线盘的更换设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的笼绞机线盘的更换方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的笼绞机线盘的更换设备与笼绞机配合工作的主视图；

图3为图2的左视图（图中箭头表示的是线盘的移动方向）。

以上图2和图3中：

笼绞机1、支撑导轨2、底部小车3、顶部小车4、抓取装置5、驱动装置6、夹紧件7。

具体实施方式

本发明提供了一种笼绞机线盘的更换方法，用于取代人工操作的方式，从而降低操作人员的操作难度。本发明还提供了用于执行上述更换方法的一种笼绞机线盘的更换设备。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1，本发明实施例提供的笼绞机（该笼绞机包括线缆制造行业的笼绞机和钢丝绳行业的合股机）线盘的更换（从笼绞机的顶部上、下线盘）方法，用于在笼绞机上更换线盘，其包括以下步骤：

S101、将安装有空盘的笼绞机的线盘架定位至换盘位置，即将线盘架固定在换盘位置，使其不再发生旋转；

S102、根据预先测定的换盘位置的数据，控制自动夹盘装置移动至换盘位置，抓取空盘并将其移动至线盘存放区的空盘位置，用于重新缠绕电缆线缆；

S103、检测位于线盘存放区的满盘的位置，由于线盘存放区中可同时放置多个满盘，所以此检测过程中，可对任意位置的满盘进行检测，以实现不同更换操作中对不同满盘的抓取；

S104、依据得到的满盘的检测数据控制自动夹盘装置对满盘进行抓取，不同时间进行的更换操作能够实现抓取不同部位的满盘；

S105、控制自动夹盘装置带动满盘分别沿X轴、Y轴和Z轴的方向移动，以将满盘送至换盘位置，X轴、Y轴和Z轴为空间直角坐标系中的三个坐标轴，在图3所示的视角中，沿X轴移动即为沿左右方向移动，沿Y轴移动即为沿上下方向移动，沿Z轴移动即为沿前后方向移动；

S106、控制线盘架夹紧满盘，笼绞机线盘的此次更换操作完成。如需更换其他线盘时，再重复上述操作过程即可实现其他线盘的更换。

本实施例提供的笼绞机线盘的更换方法中，首先需要将安装有空盘的线盘架进行定位，使其在换盘位置静止而不再旋转，然后使自动夹盘装置移动至换盘位置，进而将空盘抓起并送至指定回收区域，卸载空盘操作完成；之后对位于线盘存放区内的满盘的位置进行检测，根据满盘位置的检测数据控制自动夹盘装置移动至满盘处，再对其进行抓取操作，然后自动夹盘装置带动满盘分别沿空间坐标系的X轴、Y轴和Z轴的方向移动，以最终将满盘送至换盘位置，再使线盘架自动夹紧满盘，在笼绞机顶部安装满盘的操作完成。

本实施例中利用上述自动控制的笼绞机线盘的更换方法，替换了现有技术中人工更换线盘的操作方式，无需人工进行卸载、运输和安装等更换操作，从而降低了操作人员的操作难度，使得线盘的更换操作能够更加便捷的实现。

为了进一步优化上述技术方案，本实施例提供的笼绞机的上盘方法中，当笼绞机的两个相邻线盘架在竖直方向上旋转至位于同一水平线的最高位置时，对两个线盘架进行定位，然后通过编码器、接近开关或光栅尺对其位置进行检测以得到换盘位置的数据。在现有技术中，笼绞机上的线盘架的数量一般为偶数个，并且此偶数个的线盘架在竖直设置的圆环机架上均匀设置，即多个线盘架设置在圆环机架的等分点上，为了提高线盘的更换效率，将线盘的换盘位置设置为两个线盘架位于同一水平线上并在竖直方向最高处的位置，这样就可以对位于最高处的两个线盘架上的线盘同时进行更换。当然，也可将单个线盘架在数值方向上位于圆环机架的最高处设置为换盘位置，但在单次更换的过程中只能够实现一个线盘的更换，其更换效率不是很高。

具体的，为了与上述换盘位置的设定方式对应，自动夹盘装置在一次抓取操作中能够抓起的满盘数量为偶数个，即2的倍数，例如2个、4个或6个等。

基于上述笼绞机线盘的更换方法，本实施例还提供了一种笼绞机线盘的更换设备，如图2和图3所示，以用于执行上述笼绞机线盘的更换方法，包括：

固定满盘的固定装置，固定装置为多个，且设置在线盘存放区内，该线盘存放区为一长方形区域，其长边与笼绞机1的长度方向平行；

两个支撑导轨2，笼绞机1和线盘存放区位于两个支撑导轨2之间；

架设在两个支撑导轨2上的自动夹盘装置，自动夹盘装置位于笼绞机1和线盘存放区的顶部，并能够带动空盘和满盘分别沿X轴、Y轴和Z轴的方向移动；

分别设置在满盘、笼绞机1的线盘架和自动夹盘装置上的多个检测装置（图中未画出）；

控制自动夹盘装置和检测装置工作的控制器（图中未画出）。

本实施例提供的笼绞机线盘的更换设备的具体工作过程为：控制器和检测装置配合工作，以控制需要更换线盘的线盘架定位在换盘位置，然后控制器控制自动夹盘装置移动至换盘位置，并令其抓取线盘架上的空盘，然后在控制器的控制下将空盘送至指定的回收区域，空盘的卸载操作完成。通过检测装置对满盘的位置进行检测，然后控制器依据得到的满盘的检测数据控制自动夹盘装置对满盘进行抓取，再使控制器控制自动夹盘装置移动至换盘位置，在移动的过程中，自动夹盘装置可沿空间直角坐标系中的X轴、Y轴和Z轴的方向移动，当满盘移动至换盘位置后，控制器控制线盘架夹紧满盘，线盘更换操作完成。当满盘安装到线盘架上以后，驱动装置6将抓取装置5提升到安全高度，并回到初始位置状态或重复下一个工作循环。其它线盘更换依次按此顺序操作。

具体的，两个支撑导轨2均平行于笼绞机1的长度方向设置。将支撑导轨2以此种方式设置，能够使得自动夹盘装置在导轨上沿笼绞机1的长度方向移动，以实现X轴、Y轴和Z轴中三个方向中的一个方向（可以将其理解为Y轴方向）的移动。

进一步的，自动夹盘装置包括底部小车3和设置在底部小车3上的顶部小车4，底部小车3能够沿支撑导轨2的长度方向移动，顶部小车4能够在底部小车3上沿垂直于支撑导轨2的方向移动。自动夹盘装置包括底部小车3和设置在底部小车3上的顶部小车4，以及后续提到的抓取装置5。其中，底部小车3可在支撑导轨2上沿笼绞机1的长度方向移动，用以控制线盘在Y轴方向上的移动，而设置在底部小车3上的顶部小车4则可以在底部小车3上，沿垂直于支撑导轨2和笼绞机1长度的方向移动，用于控制线盘在X轴方向上的移动，进而实现X轴、Y轴和Z轴中三个方向中另一个方向（X轴方向）的移动。

此外，顶部小车4通过钢丝绳与能够抓取空盘和满盘的抓取装置5连接，钢丝绳通过设置在顶部小车4上的驱动装置6进行驱动，用以控制线盘在Z轴方向上的移动，以实现带动抓取装置5在竖直方向上的上下移动。具体的，此驱动装置6包括电动机和与电动机的输出轴连接的滚筒，钢丝绳缠绕在滚筒上，当滚筒转动时即可实现钢丝绳的缠绕或释放，进而实现抓取装置5的上下移动。

为了提高更换效率，同时能够与换盘位置的设定方式对应，抓取装置5具有偶数个夹紧件7，每个夹紧件7可抓取一个满盘或空盘，多个夹紧件7的设置方式能够使抓取装置5同时抓取偶数个空盘或满盘。

优选的，检测装置为绝对值编码器、接近开关或光栅尺。在上面的更换过程中，满盘位置检测的方式为：满盘设置在预先设定的位置，控制器中具有此设定位置的位置参数，通过绝对值编码器或接近开关实时监测自动夹盘装置的位置，当其移动至满盘的设置位置时，绝对值编码器或接近开关即可根据相应参数控制自动夹盘装置停止移动并通过控制器控制自动夹盘装置对满盘进行抓取。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种笼绞机线盘的更换方法，用于在笼绞机上更换线盘，其特征在于，包括以下步骤：

1）将安装有空盘的所述笼绞机的线盘架定位至换盘位置；

2）控制自动夹盘装置移动至换盘位置，抓取所述空盘并将其移动至线盘线盘存放区的空盘位置；

3）检测位于线盘存放区的满盘的位置；

4）依据得到的所述满盘的检测数据控制自动夹盘装置对所述满盘进行抓取；

5）控制所述自动夹盘装置带动所述满盘分别沿X轴、Y轴和Z轴的方向移动，以将所述满盘送至所述换盘位置，所述X轴、Y轴和Z轴为空间直角坐标系中的三个坐标轴；

6）控制所述线盘架夹紧所述满盘，所述笼绞机线盘的更换操作完成。

2.根据权利要求1所述的笼绞机线盘的更换方法，其特征在于，当所述笼绞机的两个相邻所述线盘架，在竖直方向上旋转至位于同一水平线的最高位置时，对两个所述线盘架进行定位，然后对其位置进行检测以得到所述换盘位置的数据。

3.根据权利要求1-2中任意一项所述的笼绞机线盘的更换方法，其特征在于，所述自动夹盘装置单次抓取的所述空盘或满盘的数量为偶数个。

4.一种笼绞机线盘的更换设备，其特征在于，用于执行权利要求1-3中任意一项所述的笼绞机线盘的更换方法，包括：

固定所述满盘的固定装置，所述固定装置为多个，且设置在线盘存放区内；

两个支撑导轨（2），所述笼绞机（1）和所述线盘存放区位于两个所述支撑导轨（2）之间；

架设在两个所述支撑导轨（2）上的自动夹盘装置，所述自动夹盘装置位于所述笼绞机（1）和所述线盘存放区的顶部，并能够带动所述空盘和所述满盘分别沿所述X轴、Y轴和Z轴的方向移动；

分别设置在所述满盘、所述笼绞机的线盘架和所述自动夹盘装置上的多个检测装置；

控制所述自动夹盘装置和所述检测装置工作的控制器。

5.根据权利要求1所述的笼绞机线盘的更换设备，其特征在于，两个所述支撑导轨（2）均平行于所述笼绞机（1）的长度方向设置。

6.根据权利要求5所述的笼绞机线盘的更换设备，其特征在于，所述自动夹盘装置包括底部小车（3）和设置在所述底部小车（3）上的顶部小车（4），所述底部小车（3）能够沿所述支撑导轨（2）的长度方向移动，所述顶部小车（4）能够在所述底部小车（3）上沿垂直于所述支撑导轨（2）的方向移动。

7.根据权利要求6所述的笼绞机线盘的更换设备，其特征在于，所述顶部小车（4）通过钢丝绳与能够抓取所述空盘和满盘的抓取装置（5）连接，所述钢丝绳通过设置在所述顶部小车（4）上的驱动装置（6）进行驱动，以实现带动所述抓取装置（5）在竖直方向上的移动。

8.根据权利要求7所述的笼绞机线盘的更换设备，其特征在于，所述抓取装置（5）具有偶数个夹紧件（7），能够同时抓取偶数个所述空盘或满盘。

9.根据权利要求4-8中任意一项所述的笼绞机线盘的更换设备，其特征在于，所述检测装置为绝对值编码器、接近开关或光栅尺。