CN107598514B - 盘具装卸系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种盘具装卸系统，与缆线收线装置配合，盘具装卸系统包括：水平轨道，延伸至缆线收线装置的下部；机架，活动设置在水平轨道上，机架上设置有竖直轨道；机架驱动机构，用于驱动机架沿水平轨道方向移动；托盘，活动设置在竖直轨道上，托盘上具有与盘具配合，将盘具限定住的定位机构；以及托盘驱动机构，用于驱动托盘沿竖直轨道上下移动。本申请机架驱动机构能够带动机架在水平轨道上往复移动，从而能够带动托盘和托盘上的盘具移动到缆线收线装置处，通过托盘驱动机构能够将托盘上移，从而使托盘上的盘具中心点与缆线收线装置的顶锥相对应，本申请的盘具装卸系统能够实现快速的装卸，克服现有技术通过人工操作的缺陷。

Description

盘具装卸系统

技术领域

本发明涉及缆线生产领域，具体涉及盘具装卸系统。

背景技术

光缆、电缆、同轴电缆的生产流水线采用龙门架式收线装置将缆线缠绕到盘具上，如图1所示，龙门架式收线装置包括用于夹持盘具两侧的夹具，夹具包括两个同轴且相对设置的顶锥，两个顶锥能够相对移动用于夹紧或释放盘具，龙门架式收线装置还包括驱动至少一个顶锥转动的顶锥驱动结构。

现有生产中，盘具收线到指定长度后进行分切，分切后需两人协作卸下满载的盘具并换上空的盘具。每个龙门架式收线装置均需要配置2个操作人员，人工成本高；搬运满载的盘具或抓取空的盘具均由人力完成，满载的盘具一般200～700kg，装卸盘过程操作人员劳动强度大；将空的盘具装到龙门架式收线装置上时，通过目视调整盘具的位置，使盘具的中心孔对准顶锥，这种操作形式耗时长，效率低。

发明内容

本发明针对上述问题，克服至少一个不足，提出了一种盘具装卸系统。

本发明采取的技术方案如下：

一种盘具装卸系统，与缆线收线装置配合，盘具装卸系统包括：

水平轨道，延伸至缆线收线装置的下部；

机架，活动设置在所述水平轨道上，机架上设置有竖直轨道；

机架驱动机构，用于驱动机架沿所述水平轨道方向移动；

托盘，活动设置在所述竖直轨道上，托盘上具有与盘具配合，将盘具限定住的定位机构；以及

托盘驱动机构，用于驱动所述托盘沿所述竖直轨道上下移动。

机架驱动机构能够带动机架在水平轨道上往复移动，从而能够带动托盘和托盘上的盘具移动到缆线收线装置处，通过托盘驱动机构能够将托盘上移，从而使托盘上的盘具中心点与缆线收线装置的顶锥相对应，本申请的盘具装卸系统能够实现快速的装卸，克服现有技术通过人工操作的缺陷。

可选的，所述缆线收线装置为龙门架式收线装置。

可选的，缆线收线装置包括：

两个间隔设置的收线座，所述水平轨道位于两个收线座之间；

两个同轴且相对设置的顶锥，两个顶锥分别设置在对应的收线座上；以及

顶锥驱动机构，用于驱动所述顶锥相对移动和转动。

可选的，所述机架驱动机构包括：

齿条，沿水平轨道的长度方向设置；

驱动齿轮，转动安装在所述机架上，驱动齿轮与齿条啮合；以及

第一伺服电机，用于驱动所述驱动齿轮转动，带动机架移动。

实际运用时，机架移动距离可根据第一伺服电机运转圈数换算得到。可以默认机架行驶轨道最边上的一侧为零点，默认水平轨道为x轴，向缆线收线装置方向为正向，x轴坐标与机架移动距离相对应，机架在行驶轨道上移动将盘具输送至控制系统设定的相应点位。

可选的，所述托盘驱动机构包括：

丝杆，转动安装在所述机架上；

螺纹孔，设置在托盘上，所述丝杆穿设在螺纹孔中，与螺纹孔啮合；以及

第二伺服电机，用于驱动所述丝杆转动，带动托盘上下移动。

丝杆轴线与竖直导轨平行，实际运用时，可以默认蜗杆轴线为z轴，托盘移动距离可以根据第二伺服电机运转圈数换算得到，托盘移动距离与z轴坐标相对应。

实际运用时，就可以直接在托盘上设置贯通的螺纹孔，可以在托盘上固定螺母块，所述螺纹孔设置在螺母块上。

可选的，所述盘具包括位于两端的圆盘，圆盘中部具有中心孔，所述定位机构包括：

两个定位板，各定位板的下端与托盘转动配合，两个定位板呈倒立的八字型结构，两个定位板与盘具的圆盘配合，用于将盘具限定住；

限位架，固定在托盘上，用于在定位板受力转动后与定位板抵靠，防止定位板进一步转动；

限位开关，设置在托盘上，在定位板受力转动时，定位板与限位开关配合，触发限位开关；

弹簧，设置在定位板和托盘之间，用于支撑定位板，在定位板不受外力时，使定位板复位。

定位板和限位架的配合，使得定位机构具有V形槽或梯形槽，从而使盘具可靠的限定在托盘上；通过定位板与托盘的转动配合，以及设置弹簧和限位开关，使得盘具装入托盘后，定位板能够转动，从而触发限位开关，能够让控制器感知到托盘上已经装入盘具，当盘具不在托盘时，定位板能够复位，此时限位开关不被触发。当需要从顶锥上卸载满载的盘具时，通过上述结构能够判断托盘是否抬升到位(抬升到位时限位开关会被触发)。

可选的，所述定位机构有两个，两个定位机构间隔设置，分别与对应的圆盘配合。

为了保证有较好的承力效果，实际运用时，定位板可以通过合页与托盘转动配合。

可选的，所述定位机构还包括挡板，两个定位机构的四个定位板位于两个挡板之间；所述托盘上还安装有第一检测传感器，所述第一检测传感器包括安装在其中一个挡板上的红外发射器，以及安装在另一个挡板上的红外接收器，红外发射器和红外接收器相对设置；

盘具装卸系统还包括控制器，所述控制器同时与限位开关和第一检测传感器电连接，用于根据限位开关和第一检测传感器的信号判断盘具是否安装在托盘上。

当盘具未放入或从托盘上取走后，红外线接收器能接收到红外线发射器射出的红外线。当盘具装入托盘时，圆盘遮挡第一检测传感器的光线，第一检测传感器被触发，控制器能够收到第一检测传感器的相应信号。

实际运用时，可以采用双确认的模式，只有限位开关被触发，且第一检测传感器的光线被阻挡时，控制器才判定盘具已经安装到位，通这种双确认模式，能够防止偶然遮挡第一检测传感器的光线或偶然触碰限位开关时造成机架错误启动。

可选的，所述定位板面向托盘的一侧具有凸起部，凸起部上具有安装槽，所述弹簧的一端设置在安装槽中，另一端与托盘抵靠。

通过设置凸起部和安装槽能够方便弹簧的安装，在定位板不受外力时，保证定位板的可靠复位。

可选的，所述盘具包括位于两端的圆盘，圆盘中部具有中心孔，盘具装卸系统还包括控制器、第二检测传感器以及两个对称安装在水平轨道横向两侧的安装架，所述安装架位于机架起点与缆线收线装置之间，所述第二检测传感器包括两个光电传感器，两个光电传感器分别安装在对应的安装架上，两个光电传感器相对设置且高度在中心孔和圆盘最高点之间，所述控制器与第二传感器电连接，用于根据第二传感器的信号控制托盘的在竖直轨道的上移位置。

实际操作时，顶锥的外径与盘具中心孔的内径相同，光电传感器的光线高度与缆线收线装置的顶锥的上沿等高，当机架向缆线收线装置一侧移动，移动到安装架控制位时(安装架控制位指的是中心孔轴线位于光电传感器光线的正下方的位置，因为定位板和限位架的结构设置，使得中心孔轴线在托盘上相对X轴的投影是确定的，所以通过第一伺服电机能够精确控制机架移动到安装架位置处)，且圆盘遮挡住光电传感器的光线，光电传感器接收到反射回的反射光线，此时托盘驱动机构带动托盘上移，当中心孔与顶锥处于同一高度时，光电传感器发射的光线射入中心孔，此时不会再接收到反射光线，光电传感器将信号反馈给控制器，控制器判定后控制托盘停止抬升动作。

本申请传感器的光线可以为红外线。实际运用时，所述安装架为可调节安装架，或者是，所述光电传感器能够根据需要，调节在安装架上的安装位置，这样能够根据顶锥的位置调节第二检测传感器的位置，始终保持与顶锥上沿等高，用以控制托盘在机架上的高度，使盘具的中心孔与顶锥同轴线(等高)。

本发明的有益效果是：机架驱动机构能够带动机架在水平轨道上往复移动，从而能够带动托盘和托盘上的盘具移动到缆线收线装置处，通过托盘驱动机构能够将托盘上移，从而使托盘上的盘具中心点与缆线收线装置的顶锥相对应，本申请的盘具装卸系统能够实现快速的装卸，克服现有技术通过人工操作的缺陷。

附图说明：

图1是现有龙门架式收线装置的示意图；

图2是本申请盘具装卸系统优选实施例的结构示意图；

图3是图2安装有盘具后的结构示意；

图4是托盘的结构示意图。

图中各附图标记为：

1、缆线收线装置；2、水平轨道；3、机架；4、托盘；5、安装架；6、定位机构；7、红外发射器；8、红外接收器；9、竖直轨道；10、丝杆；11、光电传感器；12、收线座；13、顶锥；14、盘具；15、圆盘；16、中心孔；17、挡板；18、定位板；19、凸起部；20、弹簧；21、限位开关；22、螺纹孔；23、限位架。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

如图2和3所示，一种盘具装卸系统，与缆线收线装置1配合，盘具装卸系统包括：

水平轨道2，延伸至缆线收线装置1的下部；

机架3，活动设置在水平轨道2上，机架3上设置有竖直轨道9；

机架驱动机构，用于驱动机架3沿水平轨道2方向移动；

托盘4，活动设置在竖直轨道9上，托盘4上具有与盘具14配合，将盘具14限定住的定位机构6；以及

托盘驱动机构，用于驱动托盘4沿竖直轨道9上下移动。

如图2和3所示，缆线收线装置1可以为现有的缆线收线装置1，于本实施例中为龙门架式收线装置，缆线收线装置1包括：

两个间隔设置的收线座12，水平轨道2位于两个收线座12之间；

两个同轴且相对设置的顶锥13，两个顶锥13分别设置在对应的收线座12上；以及

顶锥驱动机构(图中未示出)，用于驱动顶锥13相对移动和转动。

如图3所示，盘具14包括位于两端的圆盘15，圆盘15中部具有中心孔16，缆线收线装置1的两个顶锥13分别与圆盘15对应的中心孔16配合，通过两个顶锥13的相对移动，能够夹紧或释放盘具14。

机架驱动机构可以为现有的驱动结构，于本实施例中，机架驱动机构(图中未示出)包括：

齿条，沿水平轨道2的长度方向设置；

驱动齿轮，转动安装在机架3上，驱动齿轮与齿条啮合；以及

第一伺服电机，用于驱动驱动齿轮转动，带动机架3移动。

实际运用时，机架3移动距离可根据第一伺服电机运转圈数换算得到。可以默认机架3行驶轨道最边上的一侧为零点，默认水平轨道2为x轴，向缆线收线装置1方向为正向，x轴坐标与机架3移动距离相对应，机架3在行驶轨道上移动将盘具14输送至控制系统设定的相应点位。

托盘驱动机构可以为现有的驱动结构，于本实施例中，托盘驱动机构包括：

丝杆10，转动安装在机架3上；

螺纹孔22，设置在托盘4上，丝杆10穿设在螺纹孔22中，与螺纹孔22啮合；以及

第二伺服电机(图中未示出)，用于驱动丝杆10转动，带动托盘4上下移动。

丝杆10轴线与竖直导轨平行，实际运用时，可以默认蜗杆轴线为z轴，托盘4移动距离可以根据第二伺服电机运转圈数换算得到，托盘4移动距离与z轴坐标相对应。

实际运用时，就可以直接在托盘4上设置贯通的螺纹孔22，可以在托盘4上固定螺母块，螺纹孔22设置在螺母块上。

实际运用时，机架驱动机构可以采用本实施例托盘驱动机构的结构，托盘驱动机构可以采用本实施例机架驱动机构的结构。

如图2、3和4所示，于本实施例中，定位机构6包括：

两个定位板18，各定位板18的下端与托盘4转动配合，两个定位板18呈倒立的八字型结构，两个定位板18与盘具14的圆盘15配合，用于将盘具14限定住；

限位架23，固定在托盘4上，用于在定位板18受力转动后与定位板18抵靠，防止定位板18进一步转动；

限位开关21，设置在托盘4上，在定位板18受力转动时，定位板18与限位开关21配合，触发限位开关21；

弹簧20，设置在定位板18和托盘4之间，用于支撑定位板18，在定位板18不受外力时，使定位板18复位。

如图2所示，于本实施例中，定位机构6有两个，两个定位机构6间隔设置，分别与对应的圆盘15配合。为了保证有较好的承力效果，实际运用时，定位板18可以通过合页与托盘4转动配合。

如图2和4所示，于本实施例中，定位机构6还包括挡板17，两个定位机构6的四个定位板18位于两个挡板17之间；托盘4上还安装有第一检测传感器，第一检测传感器包括安装在其中一个挡板17上的红外发射器7，以及安装在另一个挡板17上的红外接收器8，红外发射器7和红外接收器8相对设置；

盘具装卸系统还包括控制器，控制器同时与限位开关21和第一检测传感器电连接，用于根据限位开关21和第一检测传感器的信号判断盘具14是否安装在托盘4上。

定位板18和限位架23的配合，使得定位机构6具有V形槽或梯形槽，从而使盘具14可靠的限定在托盘4上；通过定位板18与托盘4的转动配合，以及设置弹簧20和限位开关21，使得盘具14装入托盘4后，定位板18能够转动，从而触发限位开关21，能够让控制器感知到托盘4上已经装入盘具14，当盘具14不在托盘4时，定位板18能够复位，此时限位开关21不被触发。当需要从顶锥13上卸载满载的盘具14时，通过上述结构能够判断托盘4是否抬升到位(抬升到位时限位开关21会被触发)。

当盘具14未放入或从托盘4上取走后，红外线接收器能接收到红外线发射器射出的红外线。当盘具14装入托盘4时，圆盘15遮挡第一检测传感器的光线，第一检测传感器被触发，控制器能够收到第一检测传感器的相应信号。

于本实施例中，采用双确认的模式，只有限位开关21被触发，且第一检测传感器的光线被阻挡时，控制器才判定盘具14已经安装到位，通这种双确认模式，能够防止偶然遮挡第一检测传感器的光线或偶然触碰限位开关21时造成机架3错误启动。

如图4所示，于本实施例中，定位板18面向托盘4的一侧具有凸起部19，凸起部19上具有安装槽，弹簧20的一端设置在安装槽中，另一端与托盘4抵靠。通过设置凸起部19和安装槽能够方便弹簧20的安装，在定位板18不受外力时，保证定位板18的可靠复位。

如图2和3所示，于本实施例中，盘具装卸系统还包括第二检测传感器以及两个对称安装在水平轨道2横向两侧的安装架5，安装架5位于机架起点与缆线收线装置1之间，第二检测传感器包括两个光电传感器11，两个光电传感器11分别安装在对应的安装架5上，两个光电传感器11相对设置且高度在中心孔16和圆盘15最高点之间，控制器与第二传感器电连接，用于根据第二传感器的信号控制托盘4的在竖直轨道9的上移位置。

顶锥13的外径与盘具中心孔16的内径相同，光电传感器11的光线高度与缆线收线装置1的顶锥13的上沿等高，当机架3向缆线收线装置1一侧移动，移动到安装架控制位时(安装架控制位指的是中心孔轴线位于光电传感器11光线的正下方的位置，因为定位板18和限位架23的结构设置，使得中心孔轴线在托盘4上相对X轴的投影是确定的，所以通过第一伺服电机能够精确控制机架3移动到安装架5位置处)，且圆盘15遮挡住光电传感器11的光线，光电传感器11接收到反射回的反射光线，此时托盘驱动机构带动托盘4上移，当中心孔16与顶锥13处于同一高度时，光电传感器11发射的光线射入中心孔16，此时不会再接收到反射光线，光电传感器11将信号反馈给控制器，控制器判定后控制托盘4停止抬升动作。

本实施例中，安装架5为可调节安装架5，或者是，光电传感器11能够根据需要，调节在安装架5上的安装位置。这样能够根据顶锥13的位置调节第二检测传感器的位置，始终保持与顶锥13上沿等高，用以控制托盘4在机架3上的高度，使盘具14的中心孔16与顶锥13同轴线(等高)。

本发明用机械取代人工装卸盘具14，能够适用于不同规格大小的盘具14装卸，降低了人工劳动强度，提高了生产效率。本方案同时采用防误判系统，用第一检测传感器和限位开关21双确认盘具14是否放置到位。

本实施例盘具装卸系统与缆线收线装置配合，实现自动装卸的功能。

其中，满载的盘具从缆线收线装置上卸载的方法为：

1)机架运动到顶锥的正下方；

顶锥的正下方指的是第一检测传感器的光线(与顶锥中心线平行)位于顶锥中心线的正下方；

2)托盘驱动机构工作，带动托盘沿竖直轨道向上移动，当第一检测传感器的光线被盘具遮挡同时限位开关被触发时，托盘驱动机构停止工作；

3)顶锥相互远离，从中心孔中脱离，满载的盘具从缆线收线装置脱离；

4)机架运动带动满载的盘具远离缆线收线装置，回到机架起点。

本步骤中，可以在托盘下移后机架再移动，或者是，保持托盘位置，机架移动到机架起点后再控制托盘下移。

满载的盘具运输到机架起点后，可以通过自动导引运输车或者人工将满载的盘具拉走。

空的盘具装入缆线收线装置的方法为：

1)将空的盘具放入托盘，使盘具的圆盘分别与定位机构配合；

2)当第一检测传感器的光线被盘具遮挡，同时限位开关被触发时，机架驱动机构工作带动机架移动至安装架控制位，此时圆盘遮挡住光电传感器的光线，光电传感器接收到反射回的反射光线；

3)托盘驱动机构工作，带动托盘沿竖直轨道向上移动，当光电传感器发射的光线射入中心孔，光电传感器接收不到反射光线时，托盘驱动机构停止工作(此时盘具的中心孔顶锥处于同一高度)；

4)机架驱动机构工作带动机架向缆线收线装置移动，直至机架运动到顶锥的正下方；

5)两个顶锥移动，伸入对应的中心孔中，将盘具夹持住。

6)机架返回机架起点。

本步骤中，托盘下移后机架再移动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种盘具装卸系统，与缆线收线装置配合，其特征在于，盘具装卸系统包括：

水平轨道，延伸至缆线收线装置的下部；

机架，活动设置在所述水平轨道上，机架上设置有竖直轨道；

机架驱动机构，用于驱动机架沿所述水平轨道方向移动；

托盘，活动设置在所述竖直轨道上，托盘上具有与盘具配合，将盘具限定住的定位机构；以及

托盘驱动机构，用于驱动所述托盘沿所述竖直轨道上下移动；

所述盘具包括位于两端的圆盘，圆盘中部具有中心孔，所述定位机构包括：

两个定位板，各定位板的下端与托盘转动配合，两个定位板呈倒立的八字型结构，两个定位板与盘具的圆盘配合，用于将盘具限定住；

限位架，固定在托盘上，用于在定位板受力转动后与定位板抵靠，防止定位板进一步转动；

限位开关，设置在托盘上，在定位板受力转动时，定位板与限位开关配合，触发限位开关；

弹簧，设置在定位板和托盘之间，用于支撑定位板，在定位板不受外力时，使定位板复位；

所述定位机构有两个，两个定位机构间隔设置，分别与对应的圆盘配合；

所述定位机构还包括挡板，两个定位机构的四个定位板位于两个挡板之间；所述托盘上还安装有第一检测传感器，所述第一检测传感器包括安装在其中一个挡板上的红外发射器，以及安装在另一个挡板上的红外接收器，红外发射器和红外接收器相对设置；

盘具装卸系统还包括控制器，所述控制器同时与限位开关和第一检测传感器电连接，用于根据限位开关和第一检测传感器的信号判断盘具是否安装在托盘上；

所述缆线收线装置为龙门架式收线装置；

所述机架驱动机构包括：

齿条，沿水平轨道的长度方向设置；

驱动齿轮，转动安装在所述机架上，驱动齿轮与齿条啮合；以及

第一伺服电机，用于驱动所述驱动齿轮转动，带动机架移动。

2.如权利要求1所述的盘具装卸系统，其特征在于，所述缆线收线装置包括：

两个间隔设置的收线座，所述水平轨道位于两个收线座之间；

两个同轴且相对设置的顶锥，两个顶锥分别设置在对应的收线座上；以及

顶锥驱动机构，用于驱动所述顶锥相对移动和转动。

3.如权利要求1所述的盘具装卸系统，其特征在于，所述托盘驱动机构包括：

丝杆，转动安装在所述机架上；

螺纹孔，设置在托盘上，所述丝杆穿设在螺纹孔中，与螺纹孔啮合；以及

第二伺服电机，用于驱动所述丝杆转动，带动托盘上下移动。

4.如权利要求1所述的盘具装卸系统，其特征在于，所述定位板面向托盘的一侧具有凸起部，凸起部上具有安装槽，所述弹簧的一端设置在安装槽中，另一端与托盘抵靠。

5.如权利要求2所述的盘具装卸系统，其特征在于，所述盘具装卸系统还包括第二检测传感器以及两个对称安装在水平轨道横向两侧的安装架，所述安装架位于机架起点与缆线收线装置之间，所述第二检测传感器包括两个光电传感器，两个光电传感器分别安装在对应的安装架上，两个光电传感器相对设置且高度在中心孔和圆盘最高点之间，所述控制器与第二检测传感器电连接，用于根据第二检测传感器的信号控制托盘在竖直轨道上的上移位置。