CN112331416A - 一种高效框绞机及其断线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高效框绞机及其断线检测装置，包括控制系统、底座、支架、主绞笼、放线盘、断线检测装置、线盘夹紧装置和刹车装置；支架安装在底座上；主绞笼包括左右两个安装在支架上的圆盘以及安装在两个圆盘之间的若干安装架；安装架两两一组，每组包含一个上架板和一个下架板，框绞机的放线盘上同轴安装有检测齿轮，脉冲传感器安装于检测齿轮的一侧。本发明的优点是：1、脉冲检测时间可根据框绞机转速进行自动调整，可保证框绞机电缆线芯断线检测不受框绞机运转速度快慢影响、避免出现断线误报情况，以及在断线还很短时即可被发现，且安装维护均很方便；2、利用举升装置和送料车完成线盘的更换，减轻了工人的劳动强度。

Description

一种高效框绞机及其断线检测装置

技术领域

本发明涉及一种电缆生产设备，特别地，涉及一种高效框绞机及其断线检测装置。

背景技术

在电缆行业的框绞机上，需要把铜丝绕成裸缆，生产设备为框绞机。如图1所示，典型的一种框绞机主要由中心线装置101，6笼绞笼102，12笼绞笼103，18笼绞笼104，24笼绞笼105，牵引装置106，收线装置107等组成。其中6笼绞笼102，12笼绞笼103，18笼绞笼104，24笼绞笼105是高速旋转的单体设备，6笼绞笼安装6个丝盘，12笼绞笼安装12个丝盘，18笼绞笼安装18个丝盘，24笼绞笼安装24个丝盘，需要对每个丝盘进行断线检测，每个丝盘都需要安装断线检测传感器。如果断线不停机，则会造成产品不合格。

但是，现有的断线检测装置，在开机前，需要先根据框绞机的出线速度进行匹配检测频率，而在实际生产过程中，由于框绞机的出线速度并不是固定不变的，因此，这个匹配过程就显得非常麻烦。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的是提供一种断线检测装置，能够根据框绞机的出线速度调整检测频率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种断线检测装置，应用于框绞机，包括主控制器、线速传感器和若干断线检测器；其中，所述断线检测器一对一地安装于框绞机的放线盘上，所述线速传感器安装在框绞机的计米轮处；所述线速传感器和断线检测器均与主控制器电连接；所述主控制器被配置为基于线速传感器的输出信号向断线检测器发出调整指令；所述断线检测器被配置为基于所述调整指令改变检测频率。

优选地，所述主控制器包括中央处理模块，以及与中央处理模块电连接的继电器输出模块、开关稳压电源模块、第一调制解调模块、灵敏度选择模块和第一信号加密模块；所述线速传感器与第一信号加密模块电连接；所述继电器输出模块与框绞机的控制系统电连接；所述断线检测器的信号线、电源线分别通过滑环与第一调制解调模块、开关稳压电源模块电连接。

优选地，所述断线检测器包括第二调制解调模块、断线指示模块、第二信号加密模块和脉冲传感器；所述断线指示模块、第二信号加密模块与第二调制调解模块电连接；所述脉冲传感器与第二信号加密模块电连接。

本发明的第二个目的是提供一种高效框绞机，不仅能够根据框绞机的出线速度调整检测频率，还具有更换线盘方便的优点。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种高效框绞机，包括控制系统、底座、支架、主绞笼、放线盘、线盘夹紧装置和刹车装置；所述支架安装在底座上；所述主绞笼包括左右两个安装在支架上的圆盘以及安装在两个圆盘之间的若干安装架；所述安装架两两一组，每组包含一个上架板和一个下架板，所述放线盘和线盘夹紧装置分别安装于上架板和下架板上；所述线盘夹紧装置用于将线盘夹紧于放线盘上；还包括上述的断线检测装置；所述框绞机的放线盘上同轴安装有检测齿轮，所述脉冲传感器安装于所述检测齿轮的一侧。

优选地，还包括举升装置和送料车；所述送料车包括行车控制器、左车架、右车架和车架连接组件，所述左车架和右车架相对的一侧分别设置有若干左半槽和右半槽，所述左半槽和右半槽一对一地构成与线盘适配的容纳槽；所述车架连接组件至少设置有2组，用于将左车架和右车架连接；所述左车架和右车架的底部均安装有电控滚轮组件；所述下架板上安装有用于承载所述电控滚轮组件的第一轨道；

所述举升装置设置有2个，分别位于底座的左右两侧；所述举升装置包括控制装置、水平位移平台、竖直位移平台和承载台；所述控制装置用于控制水平位移平台和竖直位移平台动作；所述水平位移平台安装于地面，并与底座平行；所述竖直位移平台安装于水平位移平台上；所述承载台安装于竖直位移平台上，并设置有用于承载所述电控滚轮组件的第二轨道；所述左车架的底部安装有位置感应器，所述承载台上设置有用于代表装卸位置的第一触发部件，所述下架板上设置有用于代表到达位置的第二触发部件；所述位置感应器、电控滚轮组件和车架连接组件均与行车控制器电连接；所述位置感应器感应所述第一触发部件、第二触发部件而向行车控制器反馈信号；

所述圆盘上开设有供送料车穿过的通口；

所述放线盘包括主盘体、活动杆和第一伸缩驱动器，所述主盘体位于下架板的上侧，所述检测齿轮位于下架板的下侧；所述活动杆穿过下架板，且上端与主盘体连接，下端与检测齿轮连接；所述第一伸缩驱动器通过U形架板安装于下架板的下侧，且第一伸缩驱动器的端部与所述检测齿轮通过连接杆连接；所述伸缩驱动器与控制系统电连接。

优选地，所述车架连接组件包括套管、插管和第二伸缩驱动器，所述套管固定于左车架上，所述第二伸缩驱动器安装于右车架上，所述插管安装于第二伸缩驱动器的端部。

优选地，所述承载台和下架板上安装有校准组件，所述校准组件包括红外接收器和红外发射器，所述红外发射器安装于承载台上，所述红外接收器安装于下架板上；所述红外发射器与控制装置电连接，所述红外接收器与框绞机的主控制器电连接。

优选地，还包括上下料步骤，所述上下料步骤包括：

S01、装载有若干线盘的送料车驶入左侧的举升装置的承载台上，然后控制左侧的举升装置的承载台上升至最高处；

S02、控制系统控制圆盘转动，直到第一个下架板与左侧的举升装置的承载台对准；

S03、控制左侧的举升装置的承载台朝向圆盘平移，此时第一轨道与左侧的举升装置的第二轨道对接；送料车从左侧的举升装置的第二轨道移动至第一轨道上，并停留在到达位置；

S04、控制左侧的举升装置的承载台复位，以能够允许第二辆装载有送料车从地面进入；当第二辆装载有送料车进入到左侧的举升装置的承载台上后，控制左侧的举升装置的承载台提升至最高位置；

S05、控制系统控制第一伸缩驱动器伸出，将线盘从相应的容纳槽中顶出，以及控制线盘夹紧装置动作，以将线盘的顶部夹紧；

S06、送料车从第一轨道移动至右侧的举升装置的第二轨道上，期间，送料车控制除了沿行进方向的最前端的车架连接组件以外的其它车架连接组件解除连接状态，直到该送料车完整移到至右侧的举升装置的第二轨道上；

S07、控制右侧的举升装置的承载台右移至最远位置，然后下降至最低位置，再控制送料车从右侧的举升装置上驶出，以便重新装载线盘；

S08、控制系统控制圆盘转动N角度，使得下一个下架板与左侧的举升装置的承载台对齐；

S09、重复以上步骤。

本发明技术效果主要体现在以下方面：

1、脉冲检测时间可根据框绞机转速进行自动调整，可保证框绞机电缆线芯断线检测不受框绞机运转速度快慢影响、避免出现断线误报情况，以及在断线还很短时即可被发现，且安装维护均很方便；

2、利用举升装置和送料车完成线盘的更换，减轻了工人的劳动强度。

附图说明

图1为实施例中框绞机的整体示意图；

图2为图1中A部的放大图；

图3为实施例中送料车的示意图；

图4为实施例中断线检测装置的示意图。

附图标记：1、底座；2、支架；3、主绞笼；31、圆盘；311、红外接收器；321、上架板；322、下架板；33、第一轨道；4、线盘夹紧装置；41、U形架板；42、第一伸缩驱动器；43、检测齿轮；5、放线盘；6、送料车；61、右车架；611、右半槽；62、左车架；621、左半槽；7、脉冲传感器；8、举升装置；81、水平位移平台；82、竖直位移平台；83、承载台；84、第二轨道；85、红外发射器；91、插插管；92、套管。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

参照图1，一种高效框绞机，包括控制系统（未示出）、底座1、支架2、主绞笼3、放线盘5、线盘夹紧装置4、刹车装置（未示出）和断线检测装置。

支架2分为左右两个，均安装在底座1上。主绞笼3包括左右两个安装在支架2上的圆盘31以及安装在两个圆盘31之间的若干安装架；安装架两两一组，每组包含一个上架板321和一个下架板322，放线盘5和线盘夹紧装置4分别安装于上架板321和下架板322上。

结合图1、图2，放线盘5和线盘夹紧装置4呈上下一对一地设置，且沿着安装架等间隔排列。线盘夹紧装置4用于将线盘夹紧于放线盘5上，其采用电机驱动，而非传统的手轮驱动。

结合图1、图3，为了方便更换线盘，还进一步地包括举升装置8和送料车66。其中，送料车66包括行车控制器（未示出）、左车架62、右车架61和车架连接组件，左车架62和右车架61相对的一侧分别设置有若干左半槽621和右半槽611，左半槽621和右半槽611一对一地构成与线盘适配的容纳槽；即能够将线盘的端部嵌在该容纳槽内。同时，在圆盘31上开设有供送料车66穿过的通口。

车架连接组件至少设置有2组，用于将左车架62和右车架61连接；左车架62和右车架61的底部均安装有电控滚轮组件；下架板322上安装有用于承载电控滚轮组件的第一轨道33。

举升装置8设置有2个，分别位于底座1的左右两侧。举升装置8包括控制装置（未示出）、水平位移平台81、竖直位移平台82和承载台83；其中，水平位移台和竖直位移台均采用丝杠滑台的结构。控制装置用于控制水平位移平台81和竖直位移平台82动作；水平位移平台81安装于地面，并与底座1平行；竖直位移平台82安装于水平位移平台81上；承载台83安装于竖直位移平台82上，并设置有用于承载电控滚轮组件的第二轨道84。

左车架62的底部安装有位置感应器（未示出），承载台83上设置有用于代表装卸位置的第一触发部件，下架板322上设置有用于代表到达位置的第二触发部件。承载台83和下架板322上安装有校准组件，校准组件包括红外接收器311和红外发射器85，红外发射器85安装于承载台83上，红外接收器311安装于下架板322上；红外发射器85与控制装置电连接，红外接收器311与框绞机的主控制器电连接。位置感应器、电控滚轮组件和车架连接组件均与行车控制器电连接；位置感应器感应第一触发部件、第二触发部件而向行车控制器反馈信号。

放线盘5包括主盘体、活动杆和第一伸缩驱动器42，主盘体位于下架板322的上侧，检测齿轮43位于下架板322的下侧；活动杆穿过下架板322，且上端与主盘体连接，下端与检测齿轮43连接；第一伸缩驱动器42通过U形架板41安装于下架板322的下侧，且第一伸缩驱动器42的端部与检测齿轮43通过连接杆连接，连接杆与第一伸缩驱动器42的端部同轴转动连接；第一伸缩驱动器42与控制系统电连接。

参照图3，车架连接组件包括套管92、插管和第二伸缩驱动器（未示出），套管92固定于左车架62上，第二伸缩驱动器安装于右车架61上，插管安装于第二伸缩驱动器的端部。第二伸缩驱动器与行车控制器电连接。

下面，将对线盘的上下料步骤进行介绍，具体包括：

S01、装载有若干线盘的送料车66驶入左侧的举升装置8的承载台83上，然后控制左侧的举升装置8的承载台83上升至最高处；

S02、控制系统控制圆盘31转动，直到第一个下架板322与左侧的举升装置8的承载台83对准；

S03、控制左侧的举升装置8的承载台83朝向圆盘31平移，此时第一轨道33与左侧的举升装置8的第二轨道84对接；送料车6从左侧的举升装置8的第二轨道84移动至第一轨道33上，并停留在到达位置；

S04、控制左侧的举升装置8的承载台83复位，以能够允许第二辆装载有送料车6从地面进入；当第二辆装载有送料车6进入到左侧的举升装置8的承载台83上后，控制左侧的举升装置8的承载台83提升至最高位置；

S05、控制系统控制第一伸缩驱动器42伸出，将线盘从相应的容纳槽中顶出，以及控制线盘夹紧装置4动作，以将线盘的顶部夹紧；

S06、送料车6从第一轨道33移动至右侧的举升装置8的第二轨道84上，期间，送料车6控制除了沿行进方向的最前端的车架连接组件以外的其它车架连接组件解除连接状态，直到该送料车6完整移到至右侧的举升装置8的第二轨道84上；

S07、控制右侧的举升装置8的承载台83右移至最远位置，然后下降至最低位置，再控制送料车6从右侧的举升装置8上驶出，以便重新装载线盘；

S08、控制系统控制圆盘31转动N角度，使得下一个下架板322与左侧的举升装置8的承载台83对齐；

S09、重复以上步骤。

值得说明的是，以上的步骤，可以由人工使用控制手柄实现半自动控制；

也可以将上述的控制系统、控制装置、行车控制器等进行无线组网，实现相互之间的通讯协作，实现全自动控制。

参照图4，断线检测装置包括主控制器、线速传感器和若干断线检测器。其中，断线检测器一对一地安装于框绞机的放线盘5上，线速传感器安装在框绞机的计米轮处；线速传感器和断线检测器均与主控制器电连接。主控制器包括中央处理模块，以及与中央处理模块电连接的继电器输出模块、开关稳压电源模块、第一调制解调模块、灵敏度选择模块和第一信号加密模块。线速传感器与第一信号加密模块电连接。继电器输出模块与框绞机的控制系统电连接。灵敏度选择模块用于调节中央处理模块对线速传感器的采样频率。断线检测器的信号线、电源线分别通过滑环与第一调制解调模块、开关稳压电源模块电连接。滑环与主绞笼3同轴设置，进而与主绞笼3同步转动。

断线检测器包括第二调制解调模块、断线指示模块、第二信号加密模块和脉冲传感器7；断线指示模块、第二信号加密模块与第二调制调解模块电连接；脉冲传感器7与第二信号加密模块电连接。框绞机的放线盘5上同轴安装有检测齿轮43，脉冲传感器7安装于检测齿轮43的一侧，当检测齿轮43随着放线盘5转动时，检测齿轮43每转动一个齿位，脉冲传感器7就会发出一个脉冲信号，经过第二信号加密模块、第二调制解调模块处理后，传输至主控制器。主控制器中的第一调制解调模块对接收到的检测信号进行解调分析，判断是否断线，若是，则通过继电器输出模块控制框绞机停机。同时，主控制器基于线速传感器的输出信号向断线检测器发出调整指令，即：当框绞机的转速（出线速度）加快时，调整指令为增加检测频率，当框校机的转速下降时，调整指令为降低检测频率。断线检测器基于调整指令改变检测频率，即改变预设时间T接收到脉冲的数量N，当转速加快时，N增加，转速降低时，N减少。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种断线检测装置，应用于框绞机，其特征是，包括主控制器、线速传感器和若干断线检测器；其中，所述断线检测器一对一地安装于框绞机的放线盘(5)上，所述线速传感器安装在框绞机的计米轮处；所述线速传感器和断线检测器均与主控制器电连接；所述主控制器被配置为基于线速传感器的输出信号向断线检测器发出调整指令；所述断线检测器被配置为基于所述调整指令改变检测频率。

2.根据权利要求1所述的断线检测装置，其特征是，所述主控制器包括中央处理模块，以及与中央处理模块电连接的继电器输出模块、开关稳压电源模块、第一调制解调模块、灵敏度选择模块和第一信号加密模块；所述线速传感器与第一信号加密模块电连接；所述继电器输出模块与框绞机的控制系统电连接；所述断线检测器的信号线、电源线分别通过滑环与第一调制解调模块、开关稳压电源模块电连接。

3.根据权利要求2所述的断线检测装置，其特征是，所述断线检测器包括第二调制解调模块、断线指示模块、第二信号加密模块和脉冲传感器(7)；所述断线指示模块、第二信号加密模块与第二调制调解模块电连接；所述脉冲传感器(7)与第二信号加密模块电连接。

4.一种高效框绞机，包括控制系统、底座(1)、支架(2)、主绞笼(3)、放线盘(5)、线盘夹紧装置(4)和刹车装置；所述支架(2)安装在底座(1)上；所述主绞笼(3)包括左右两个安装在支架(2)上的圆盘(31)以及安装在两个圆盘(31)之间的若干安装架；所述安装架两两一组，每组包含一个上架板(321)和一个下架板(322)，所述放线盘(5)和线盘夹紧装置(4)分别安装于上架板(321)和下架板(322)上；所述线盘夹紧装置(4)用于将线盘夹紧于放线盘(5)上；其特征是，还包括如权利要求3所述的断线检测装置；所述框绞机的放线盘(5)上同轴安装有检测齿轮(43)，所述脉冲传感器(7)安装于所述检测齿轮(43)的一侧。

5.根据权利要求4所述的高效框绞机，其特征是，还包括举升装置(8)和送料车(6)(6)；所述送料车(6)(6)包括行车控制器、左车架(62)、右车架(61)和车架连接组件，所述左车架(62)和右车架(61)相对的一侧分别设置有若干左半槽(621)和右半槽(611)，所述左半槽(621)和右半槽(611)一对一地构成与线盘适配的容纳槽；所述车架连接组件至少设置有2组，用于将左车架(62)和右车架(61)连接；所述左车架(62)和右车架(61)的底部均安装有电控滚轮组件；所述下架板(322)上安装有用于承载所述电控滚轮组件的第一轨道(33)；

所述举升装置(8)设置有2个，分别位于底座(1)的左右两侧；所述举升装置(8)包括控制装置、水平位移平台(81)、竖直位移平台(82)和承载台(83)；所述控制装置用于控制水平位移平台(81)和竖直位移平台(82)动作；所述水平位移平台(81)安装于地面，并与底座(1)平行；所述竖直位移平台(82)安装于水平位移平台(81)上；所述承载台(83)安装于竖直位移平台(82)上，并设置有用于承载所述电控滚轮组件的第二轨道(84)；所述左车架(62)的底部安装有位置感应器，所述承载台(83)上设置有用于代表装卸位置的第一触发部件，所述下架板(322)上设置有用于代表到达位置的第二触发部件；所述位置感应器、电控滚轮组件和车架连接组件均与行车控制器电连接；所述位置感应器感应所述第一触发部件、第二触发部件而向行车控制器反馈信号；

所述圆盘(31)上开设有供送料车(6)(6)穿过的通口；

所述放线盘(5)包括主盘体、活动杆和第一伸缩驱动器(42)，所述主盘体位于下架板(322)的上侧，所述检测齿轮(43)位于下架板(322)的下侧；所述活动杆穿过下架板(322)，且上端与主盘体连接，下端与检测齿轮(43)连接；所述第一伸缩驱动器(42)通过U形架板(41)安装于下架板(322)的下侧，且第一伸缩驱动器(42)的端部与所述检测齿轮(43)通过连接杆连接；所述伸缩驱动器与控制系统电连接。

6.根据权利要求5所述的高效框绞机，其特征是，所述车架连接组件包括套管(92)、插管和第二伸缩驱动器，所述套管(92)固定于左车架(62)上，所述第二伸缩驱动器安装于右车架(61)上，所述插管安装于第二伸缩驱动器的端部。

7.根据权利要求6所述的高效框绞机，其特征是，所述承载台(83)和下架板(322)上安装有校准组件，所述校准组件包括红外接收器(311)和红外发射器(85)，所述红外发射器(85)安装于承载台(83)上，所述红外接收器(311)安装于下架板(322)上；所述红外发射器(85)与控制装置电连接，所述红外接收器(311)与框绞机的主控制器电连接。

8.根据权利要求7所述的高效框绞机，其特征是，还包括上下料步骤，所述上下料步骤包括：

S01、装载有若干线盘的送料车(6)(6)驶入左侧的举升装置(8)的承载台(83)上，然后控制左侧的举升装置(8)的承载台(83)上升至最高处；

S02、控制系统控制圆盘(31)转动，直到第一个下架板(322)与左侧的举升装置(8)的承载台(83)对准；

S03、控制左侧的举升装置(8)的承载台(83)朝向圆盘(31)平移，此时第一轨道(33)与左侧的举升装置(8)的第二轨道(84)对接；送料车(6)从左侧的举升装置(8)的第二轨道(84)移动至第一轨道(33)上，并停留在到达位置；

S04、控制左侧的举升装置(8)的承载台(83)复位，以能够允许第二辆装载有送料车(6)从地面进入；当第二辆装载有送料车(6)进入到左侧的举升装置(8)的承载台(83)上后，控制左侧的举升装置(8)的承载台(83)提升至最高位置；

S05、控制系统控制第一伸缩驱动器(42)伸出，将线盘从相应的容纳槽中顶出，以及控制线盘夹紧装置(4)动作，以将线盘的顶部夹紧；

S06、送料车(6)从第一轨道(33)移动至右侧的举升装置(8)的第二轨道(84)上，期间，送料车(6)控制除了沿行进方向的最前端的车架连接组件以外的其它车架连接组件解除连接状态，直到该送料车(6)完整移到至右侧的举升装置(8)的第二轨道(84)上；

S07、控制右侧的举升装置(8)的承载台(83)右移至最远位置，然后下降至最低位置，再控制送料车(6)从右侧的举升装置(8)上驶出，以便重新装载线盘；

S08、控制系统控制圆盘(31)转动N角度，使得下一个下架板(322)与左侧的举升装置(8)的承载台(83)对齐；

S09、重复以上步骤。

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