CN112499391B - 一种电线张紧装置、控制方法及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电线加工的领域，尤其是涉及一种电线张紧装置、控制方法及其控制系统，一种电线张紧装置，包括机架、设于机架上的检测辊、设于机架上且通过第一驱动组件沿竖直方向运动的第一张紧辊、设于机架上且通过第二驱动组件沿竖直方向运动的第二张紧辊；所述第一张紧辊与第二张紧辊分别位于检测辊的两侧，所述检测辊上设有用于检测电压抵压的压力信号的压力传感器，所述机架上设有接收压力信号且根据压力信号调节第一驱动组件、第二驱动组件从而控制第一张紧辊、第二张紧辊沿竖直方向上下移动的控制器。本申请具有调节电线收卷的张紧程度的效果。

Description

一种电线张紧装置、控制方法及其控制系统

技术领域

本申请涉及电线加工的领域，尤其是涉及一种电线张紧装置、控制方法及其控制系统。

背景技术

随着电子技术的快速发展，电线作为信号传输的重要媒介，生产技术也日益成熟。

电线加工过程中，一般采用铜、铝等原材料放入拉丝机中拉伸，然后退火、铰制、压紧，并在原材料外侧包裹绝缘层以形成电线，然后再在绝缘层外侧覆盖一层屏蔽层，当电线加工完成之后一般采用收卷装置收卷起来，一般收卷装置包括机架、转动设于机架上的收卷筒以及设于机架以驱动收卷筒转动的电机，启动电机，电机驱动收卷筒转动，电线被缠绕收卷于收卷筒外侧。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在不易调节电线收卷的张紧程度，导致电线收卷不均匀的缺陷。

发明内容

为了调节电线收卷的张紧程度，本申请提供一种电线张紧装置、控制方法及其控制系统。

第一方面，本申请提供的一种电线张紧装置采用如下的技术方案：

一种电线张紧装置，包括机架、设于机架上的检测辊、设于机架上且通过第一驱动组件沿竖直方向运动的第一张紧辊、设于机架上且通过第二驱动组件沿竖直方向运动的第二张紧辊；所述第一张紧辊与第二张紧辊分别位于检测辊的两侧，所述检测辊上设有用于检测电压抵压的压力信号的压力传感器，所述机架上设有接收压力信号且根据压力信号调节第一驱动组件、第二驱动组件从而控制第一张紧辊、第二张紧辊沿竖直方向上下移动的控制器。

通过采用上述技术方案，压力传感器检测电线的抵紧程度，从而控制第一张紧辊、第二张紧辊上下移动，以调节电线的张紧程度，实现自动调节电线张紧的效果。

优选的，所述机架位于第一张紧辊、第二张紧辊远离检测辊的一均设有供电线穿过的导线板，两侧所述导线板供电线穿过的位置之间的连线与水平面平行。

通过采用上述技术方案，导线板具有限位电线的位置，减少电线不张紧的情况下发生的位置偏移的情况。

优选的，所述第一张紧辊、第二张紧检测辊与检测辊之间均设有通过与控制器信息连接的第三驱动组件沿竖直方向移动的定位板，所述定位板上设有供电线穿过的通孔，所述通孔之间的连线与电线绕过第一张紧辊、第二张紧检测辊、检测辊部分在水平面的投影重合。

通过采用上述技术方案，第三驱动组件驱动定位板上下移动，从而可根据实际情况调节电线的位置，具有便于调节电线张紧的效果。

优选的，所述检测辊的外侧壁设有环形第一安装槽，所述第一张紧辊、第二张紧辊的外侧壁设有环形的第二安装槽，所述检测辊于第一安装槽内设有第一红外传感器，所述第二安装槽内设有第二红外传感器，所述控制器与第一红外传感器、第二红外传感器以及第三驱动组件信号连接。

通过采用上述技术方案，第一红外传感器用于检测第一安装槽内是否有电线，第二红外传感器用于检测第二安装槽内是否有电线，便于减少由于电线偏移第一安装槽、第二安装槽的情况下导致第一驱动组件、第二驱动组件一直上下调节而做的无用动作的情况。

优选的，所述机架位于第一张紧辊、第二张紧辊远离检测辊的一侧设有通过与控制器信号连接的第四驱动组件驱动转动的收卷杆，所述收卷杆的侧壁上垂直且对称设有抵接杆，所述抵接杆远离收卷杆的一端沿垂直于其自身轴线方向弯折至与收卷杆的轴线平行。

通过采用上述技术方案，转动收卷杆，通过连接抵接杆分别抵接于两侧收卷杆的上侧与下侧，从而使收卷杆抵住电线，从而控制电线的张紧。

第二方面，本申请提供一种电线张紧装置的控制方法，采用如下的技术方案：

一种电线张紧装置的控制方法，适用于权利要求1-5任一所述的一种电线张紧装置，所述方法包括：接收来自压力传感器的压力信号，判断压力信号与预设压力值是否相等，若不相等，根据压力信号生成调节第一张紧辊、第二张紧辊沿竖直方向移动的第一调节信号；实时接收压力传感器的压力信号，判断压力信号变化，若压力信号与预设压力值相等，生成调节第一张紧辊、第二张紧辊停止移动的第二调节信号；若接收到来自第一红外传感器的表征为没有电线的第一检测信号，根据第一检测信号生成调节定位板沿竖直方向运动以使定位板的水平位置高于第一张紧辊、第二张紧辊的水平位置的第三调节信号，生成第三调节信号后间隔第一预设时间，生成控制定位板向下移动至预设位置的下调信号；若接收到接收来自第二红外传感器的表征为没有电线的第二检测信号，根据第二检测信号生成调节定位板沿竖直方向运动以使定位板的水平位置低于检测辊的第四调节信号，生成第四调节信号后间隔第二预设时间，生成控制收卷杆转动收卷电线的第五调节信号，若接收到压力信号等于预设压力值，同时生成控制收卷杆转动以放卷电线的第六调节信号，且生成控制定位板上升至预设位置的上调信号；所述第六调节信号的优先级大于第五调节信号，第五调节接信号的优先级大于第四调节信号，第四调节信号的优先级大于第三调节信号，第三调节信号的优先级大于第二调节信号，第二调节信号的优先级大于第一调节信号，依照优先级执行调节信号。

通过采用上述技术方案，通过传感器接收信号，通过信号传输给控制器，控制器根据预定算法处理信号从而控制第一张紧辊、第二张紧辊、收卷杆以及定位板的位置以调节电线的张紧。

优选的，还包括：若接收下调信号后间隔第三预设时间后，若同时接收到第一检测信号与第二检测信号，则生成断线警报信号。

通过采用上述技术方案，在接收下调信号后间隔预设时间接收到示意检测信号与第二检测信号，说明电线出现异常情况，需要人工处理，因此产生断线警报信号以提醒工作人员注意。

第三方面，本申请提供一种电线张紧控制系统，采用如下的技术方案：

一种电线张紧控制系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求6至8中任一种方法的计算机程序。

通过采用上述技术方案，存储器存储有预定程序，处理器获取预定程序以调节电线张紧的情况，实现张紧调节的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

压力传感器检测电线的抵紧程度，从而控制第一张紧辊、第二张紧辊上下移动，以调节电线的张紧程度，实现自动调节电线张紧的效果；

通过传感器接收信号，通过信号传输给控制器，控制器根据预定算法处理信号从而控制第一张紧辊、第二张紧辊、收卷杆以及定位板的位置以调节电线的张紧；

存储器存储有预定程序，处理器获取预定程序以调节电线张紧的情况，实现张紧调节的效果。

附图说明

图1是本申请实施例一种电线张紧装置的结构示意图；

图2是本申请实施例检测辊的结构示意图；

图3是本申请实施例第一张紧辊的结构示意图；

图4是本申请实施例一种电线张紧控制方法的程序框图。

附图标记说明：1、机架；11、第一滑动槽；12、第二滑动槽；13、第三滑动槽；2、第一张紧辊；21、第二张紧辊；22、第一驱动组件；23、第二驱动组件；24、第二安装槽；25、第二红外传感器；3、检测辊；31、第一安装槽；32、压力传感器；33、第一红外传感器；4、收线架；5、定位板；51、通孔；52、第三驱动组件；6、收卷杆；61、抵接杆；62、第四驱动组件；7、导线板；8、光电传感器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种电线张紧装置。参照图1，电线张紧装置包括机架1，在机架1上沿电线移动的方向依次转动设有第一张紧辊2、检测辊3、第二张紧辊21，机架1靠近第二张紧辊21的一侧设有收线架4，收线架4上转动设有用于收卷电线的收线筒，在机架1上安装有驱动第一张紧辊2沿竖直方向移动的第一驱动组件22、驱动第二张紧辊21沿竖直方向移动的第二驱动组件23。

机架1上对应第一张紧辊2的位置开设有第一滑动槽11，第一滑动槽11的长边竖直设置，第一张紧辊2包括第一安装轴以及第一辊筒，第一安装轴沿水平方向插设于第一滑动槽11内，且在第一安装轴上设有第一滑块，机架1靠近第一滑动槽11的侧壁开设有供第一滑块滑动的第一限位槽，在本实施例中，第一驱动组件22为气缸，但也可以为电缸、电机与齿轮齿条的配合等可使第一张紧辊2沿竖直方向移动的装置，第一驱动组件22安装于机架1上且其伸缩轴伸进第一滑动槽11内，第一驱动组件22的伸缩轴的活动方向沿第一滑动槽11的长度方向设置。

机架1上对应第二张紧辊21的位置开设有第二滑动槽12，第二滑动槽12的长边竖直设置，第二张紧辊21包括第二安装轴以及第二辊筒，第二张紧辊21上的第二安装轴沿水平方向插设于第二滑动槽12内，且在第二安装轴上设有第二滑块，机架1靠近第二滑动槽12的侧壁开设有供第二滑块滑动的第二限位槽，在本实施例中，第二驱动组件23为气缸，但也可以为电缸、电机与齿轮齿条的配合等可使第二张紧辊21沿竖直方向移动的装置，第二驱动组件23安装于机架1上且其伸缩轴伸进第二滑动槽12内，第二驱动组件23的伸缩轴的活动方向沿第二滑动槽12的长度方向设置。

参照图1和图2，检测辊3包括第三安装轴以及第三辊筒，第三安装轴固定于机架1上，在第三辊筒的外侧壁开设有第一安装槽31，第三辊筒于第一安装槽31内安装有压力传感器32，压力传感器32的检测端位于第一安装槽31的槽底，压力传感器32位于第三辊筒外侧壁轴线中水平位置最低的轴线上。

在本实施例中，第一张紧辊2、第二张紧辊21以及检测辊3均设置有一个，第一张紧辊2与第二张紧辊21位于同一水平位置，检测辊3的水平位置低于第一张紧辊2，电线由第一张紧辊2的上方侧壁绕过检测辊3的下方侧壁，继而绕过第二张紧辊21的上方侧壁，因此，压力传感器32安装于第三辊筒靠近下侧的侧壁的位置，使电线可抵压压力传感器32，第三辊筒靠近第一安装槽31槽底的位置安装有第一红外传感器33，第一安装槽31的宽度小于两倍的电线直径（本实施例附图中并未示出），具体的，第一安装槽31的宽度等于电线直径，且第一红外传感器33的检测端发射光线竖直向下设置，第一红外传感器33与压力传感器32之间的连线与第三辊筒的中轴线垂直，通过第一红外传感器33检测第一安装槽31内是否有电线。

参照图1和图3，在本实施例中，附图以第一张紧辊2为例，第一辊筒与第二辊筒的侧面均开设有环形的第二安装槽24，在第二安装槽24内安装有第二红外传感器25，第二红外传感器25的检测端发射光线与第一辊筒、第二辊筒的中轴线平行，且第二红外传感器25的检测端发射光线与第二安装槽24槽底的间距小于电线直径，使电线放置于第二安装槽24内时，第二红外传感器25的检测端的发射光线被电线反射，从而获知电线位于第二安装槽24内。

参照图1，在第一张紧辊2与检测辊3之间、第二张紧辊21与检测辊3之间均设置有定位板5。

机架1上对应定位板5的位置开设有第三滑动槽13，定位板5位于第三滑动槽13的部分板体上设有第三滑块，机架1靠近第三滑动槽13的侧壁开设有限位第三滑块、使第三滑块沿竖直方向滑动的第三限位槽，在机架1上设有驱动第三滑块滑动的第三驱动组件52。

在本实施例中，第三驱动组件52为气缸，第三驱动组件52的伸缩轴沿竖直方向伸进第三滑动槽13内，通过第三驱动组件52驱动定位板5竖直移动，定位板5竖直移动的最高高度高于第一张紧辊2、第二张紧辊21向上移动的最高高度，定位板5竖直移动的最低高度低于检测辊3的水平位置。

定位板5上开设有通孔51，通孔51的中轴线与电线的传送方向相同，且两块定位板5上通孔51之间的连线在水平面的投影与电线绕过第一张紧辊2、检测辊3、第二张紧辊21的部分在水平面投影在同一直线上，减少电线与定位板5靠近通孔51侧壁的摩擦。

在第一张紧辊2远离检测辊3的一侧、第二张紧辊21远离检测辊3的一侧的机架1上均转动安装有收卷杆6，机架1上设有驱动收卷杆6转动的第四驱动组件62，在本实施例中，第四驱动组件62为电机，第四驱动组件62的输出轴连接收卷杆6，驱动收卷杆6转动。

收卷杆6的侧壁固定有抵接杆61，在本实施例中，抵接杆61设有两根，且关于收卷杆6的中轴线对称设置，抵接杆61的中轴线垂直于收卷杆6的中轴线，抵接杆61远离收卷杆6的一端沿平行于收卷杆6中轴线的方向弯折，使抵接杆61形成L型。

参照图1，当两侧抵接杆61之间的连线水平时，电线位于收卷杆6远离检测辊3的一侧的抵接杆61的上方，沿收卷杆6此时位于上侧的侧壁绕过，然后向下方绕过靠近检测辊3一侧第一抵接杆61，电线与靠近检测辊3的抵接杆61弯折部分的下侧壁抵接，当第四驱动组件62驱动收卷杆6转动时，两侧抵接杆61抵紧电线，使电线在抵接杆61的作用下收卷，但在正常情况下，收卷杆6在第四驱动组件62的驱动下的转动圈数少于一圈。

当电线因为机器故障而导无法张紧，且电线脱离第一安装槽31、第二安装槽24，此时停止机器的加工进程，控制第三驱动组件52驱动定位板5向下移动，使电线靠近定位板5的一端的高度低于检测辊3的高度，驱动收卷杆6转动，使电线张紧，即可使电线在定位板5的导引下收进第一安装槽31内，然后控制第三驱动组件52，使定位板5向上移动，同时控制第四驱动组件62使收卷杆6放卷，电线靠近定位板5的一端的水平位置高于第一张紧辊2的水平位置时，调节第一张紧辊2与第二张紧辊21的位置，同时调节定位板5的位置，使电线收进第二安装槽24内。

在本实施例中，控制器为PLC控制器，控制器外接有计算机，控制器与压力传感器32、第一红外传感器33、第二红外传感器25以及第一驱动组件22、第二驱动组件23、第三驱动组件52、第四驱动组件62信号连接，控制器控制第一驱动组件22、第二驱动组件23、第三驱动组件52以及第四驱动组件62启闭以及工作状态。

在机架1位于收卷杆6远离检测辊3的一侧设有导向板7，导向板7上设有供电线穿过的圆孔，圆孔的中轴线的连线在水平面上的投影与电线位于导向板7之间的部分在水平面的投影重合，导线板具有导引电线的效果。

本申请实施例一种电线张紧装置的实施原理为：当压力传感器32检测到压力信号小于预设压力值时，控制器接收压力信号，且控制第一驱动组件22以及第二驱动组件23启动，使第一张紧辊2与第二张紧辊21向上移动，直至控制器接收到的压力信号等于预设压力值；当第一红外传感器33、第二红外传感器25检测到第一安装槽31、第二安装槽24内没有电线时，控制器控制第三驱动组件52，使定位板5先向下移动，然后控制第四驱动组件62驱动收卷杆6转动，以使电线张紧抵压压力传感器32，控制器接收到压力传感器32发送的压力信号，控制第三驱动组件52驱动定位板5向上移动，同时控制第四驱动组件62驱动收卷杆6放卷，使定位板5的位置高于第一张紧辊2、第二张紧辊21，接而再控制第三驱动组件52，使定位板5回到在第一张紧辊2与检测辊3、第二张紧辊21与检测辊3在竖直位置之间，同时控制器控制第四驱动组件62驱动收卷杆6收卷，使电线始终抵紧压力传感器32，控制器控制第一驱动组件22与第二驱动组件23调节第一张紧辊2、第二张紧辊21的位置，同时控制第四驱动组件62驱动收卷杆6放卷，以实现张紧控制。

参照图4，本实施例还提供一种电线张紧装置的控制方法，适用于上述一种电线张紧装置，包括以下步骤。

参照图1和图2，接收来自压力传感器32的压力信号，判断压力信号与预设压力值是否相等，若不相等，根据压力信号生成调节第一张紧辊2、第二张紧辊21沿竖直方向移动的第一调节信号。

具体的，在本实施例中，预设压力值为电线张紧时对压力传感器32检测端的压力值，控制器接收压力信号，若压力信号不为零且小于预设压力值，说明电线并未张紧，此时控制第一张紧辊2、第二张紧辊21向上移动。

实时接收压力传感器32的压力信号，判断压力信号与预设压力值是否相等，若压力信号与预设压力值相等，生成调节第一张紧辊2、第二张紧辊21停止移动的第二调节信号。

具体的，压力信号在预设压力值之上的预定范围内，预定范围根据实际情况设置，说明电线正常张紧，若压力信号与预设压力值的差值大于预定范围，则生成控制第一张紧辊2、第二张紧辊21向下运动的第一控制信号，同步生成控制定位板5向下移动与第一张紧辊2、第二张紧21辊相同距离的第二控制信号。

若接收到来自第二红外传感器25的表征为没有电线的第一检测信号，根据第一检测信号生成调节定位板5沿竖直方向运动以使定位板5的水平位置高于第一张紧辊2、第二张紧辊21的水平位置的第三调节信号，生成第三调节信号后间隔第一预设时间，生成控制定位板5向下移动至预设位置的下调信号。

进一步的，若接收到来自第一红外传感器33的表征为没有电线的第一检测信号，根据第一检测信号生成调节定位板5沿竖直方向运动以使定位板5的水平位置高于第一张紧辊2、第二张紧辊21的水平位置的第三调节信号。

具体的，在第一张紧辊2与第二张紧辊21之间设有与控制器信号连接的光电传感器8，当光电传感器8感应到定位板5经过后，将光电信号传输至控制器，控制器接收光电信号，控制第三驱动组件52驱动定位板5上升预设距离，预设距离使第三驱动组件52的伸缩轴伸长固定长度即可使定位板5的水平位置高于第一张紧辊2、第二张紧辊21的距离，根据实际情况设置。

第一预设时间根据实际情况设定，在本实施例中，第一预设时间大于第三驱动组件52的伸缩轴来回一个行程的最大时间。

若接收到接收来自第一红外传感器33的表征为没有电线的第二检测信号，根据第二检测信号生成调节定位板5沿竖直方向运动以使定位板5的水平位置低于检测辊3的第四调节信号，生成第四调节信号后间隔第二预设时间，生成控制收卷杆6转动收卷电线的第五调节信号，若接收到压力信号等于预设压力值，同时生成控制收卷杆6转动以放卷电线的第六调节信号，且生成控制定位板5上升至预设位置的上调信号。

具体的，预设位置为第三驱动组件52的伸缩轴伸长固定的距离，使定位板5竖直方向上的位置位于第一张紧辊2与检测辊3之间、第二张紧辊21与检测辊3之间。

第六调节信号的优先级大于第五调节信号，第五调节接信号的优先级大于第四调节信号，第四调节信号的优先级大于第三调节信号，第三调节信号的优先级大于第二调节信号，第二调节信号的优先级大于第一调节信号，依照优先级执行调节信号。

若接收下调信号后间隔预定时间后，若同时接收到第一检测信号与第二检测信号，则生成断线警报信号。

具体的，预定时间为第三驱动组件52的伸缩轴来回一个行程的最大时间，当接收到下调信号后，若第一红外传感器33与第二红外传感器25仍然没有感应到电线，说明电线可能是断了或者发生紧急情况，断线警报信号具体表征为设置于控制器上的闪烁LED灯以及发出声音的蜂鸣器，控制器接收断线警报信号，控制LED灯闪烁以及蜂鸣器发出声音。

本实施例还公开一种电线张紧控制系统，包括控制器，控制器内包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述一种电线张紧装置的控制方法中任一种方法的计算机程序。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

Claims (3)

1.一种电线张紧装置的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

接收来自压力传感器（32）的压力信号，判断压力信号与预设压力值是否相等，若不相等，根据压力信号生成调节第一张紧辊（2）、第二张紧辊（21）沿竖直方向移动的第一调节信号；

实时接收压力传感器（32）的压力信号，判断压力信号变化，若压力信号与预设压力值相等，生成调节第一张紧辊（2）、第二张紧辊（21）停止移动的第二调节信号；

若接收到来自第一红外传感器（33）的表征为没有电线的第一检测信号，根据第一检测信号生成调节定位板（5）沿竖直方向运动以使定位板（5）的水平位置高于第一张紧辊（2）、第二张紧辊（21）的水平位置的第三调节信号，生成第三调节信号后间隔第一预设时间，生成控制定位板（5）向下移动至预设位置的下调信号；

若接收到接收来自第二红外传感器（25）的表征为没有电线的第二检测信号，根据第二检测信号生成调节定位板（5）沿竖直方向运动以使定位板（5）的水平位置低于检测辊（3）的第四调节信号，生成第四调节信号后间隔第二预设时间，生成控制收卷杆（6）转动收卷电线的第五调节信号，若接收到压力信号等于预设压力值，同时生成控制收卷杆（6）转动以放卷电线的第六调节信号，且生成控制定位板（5）上升至预设位置的上调信号；

所述第六调节信号的优先级大于第五调节信号，第五调节接信号的优先级大于第四调节信号，第四调节信号的优先级大于第三调节信号，第三调节信号的优先级大于第二调节信号，第二调节信号的优先级大于第一调节信号，依照优先级执行调节信号。

2.根据权利要求1所述的一种电线张紧装置的控制方法，其特征在于，还包括：

若接收下调信号后间隔第三预设时间后，若同时接收到第一检测信号与第二检测信号，则生成断线警报信号。

3.一种电线张紧控制系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1-2中任一种方法的计算机程序。

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