CN114715733B - 智能排线装置及其收放线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能排线装置及其方法，包括感应器、PLC控制系统、顶升装置以及排线部、夹丝部和熔丝部，排线部依次包括第一纵向过线滚轮组、第二纵向过线滚轮组、第一横向过线滚轮、第三纵向过线滚轮组和第二横向过线滚轮，第一横向过线滚轮与智能排线装置的本体绝缘，第一横向过线滚轮连接感应器的正极，感应器的负极与智能排线装置的本体连接并传导至放线的钢丝上，感应器的信号输出端连接PLC控制系统的输入端，PLC控制系统的输出端驱动顶升装置的上行或下行。本智能排线装置能大大提高检测精度，排线精度、钢丝熔断率和工作效率。

Description

智能排线装置及其收放线方法

技术领域

本发明涉及一种排线装置，尤其涉及一种智能排线装置及其收放线方法。

背景技术

钢帘线，是橡胶骨架材料中发展最为广阔的产品，也是在金属制品中生产难度最大的产品。而在实际生产中，我们会对每卷钢帘线的定长残扭进行检测，检测时需要将钢帘线从工字轮上拉出一段，在检测完毕后，还需要将钢帘线绕回工字轮。

而传统钢帘线的残扭检测，通常是人工抽出一段，检测完后人工在将其绕回去，但是人工无论是抽取还是绕回，除了费时费力之外，还很容易在实际操作中，使得原本符合质量标准的钢帘线出现人为的损伤或者人为的残扭应力；而且人工参与过多也不利于提高生产的自动化水平。

发明内容

为了解决钢帘线绕回工字轮时出现人为的损伤或者残扭应力增加的问题，本发明提出智能排线装置及其收放线方法来解决这一问题。

本发明智能排线装置，包括感应器、PLC控制系统、顶升装置以及依次安装在顶升板上的排线部、夹丝部和熔丝部，所述的顶升装置的伸出端与顶升板固定连接，所述排线部依次包括第一纵向过线滚轮组、第二纵向过线滚轮组、第一横向过线滚轮、第三纵向过线滚轮组和第二横向过线滚轮，第一纵向过线滚轮组、第二纵向过线滚轮组和第三纵向过线滚轮组均包括以工字轮的轴线为中心线两个对称设置的纵向过线滚轮，且所述第一纵向过线滚轮组的纵向过线滚轮之间的距离、第二纵向过线滚轮组的纵向过线滚轮之间的距离和第三纵向过线滚轮组的纵向过线滚轮之间的距离依次缩小；

所述第一横向过线滚轮与智能排线装置的本体绝缘，所述的第一横向过线滚轮连接感应器的正极，所述感应器的负极与智能排线装置的本体连接并传导至放线的钢丝上，所述感应器的信号输出端连接PLC控制系统的输入端，所述PLC控制系统的输出端驱动顶升装置的上行或下行，

所述的夹丝部包括上压丝过线滚筒，所述的上压丝过线滚筒安装在第二横向过线滚轮的上方且一侧设有驱动上压丝过线滚筒的压丝执行机构，所述的上压丝过线滚筒与智能排线装置的本体绝缘且也连接感应器的正极。

进一步，具体的说，所述的夹丝部依次还包括有夹丝过线滚筒组、过线轴组和夹丝水口夹，所述的夹丝过线滚筒组设置在所述上压丝过线滚筒的后方，所述的夹丝过线滚筒组包括两个纵向的夹丝过线滚筒，两个纵向的夹丝过线滚筒也以工字轮的轴线为中心线对称设置，所述的夹丝过线滚筒组的下方设有驱动两个夹丝过线滚筒夹丝的夹丝执行机构，所述的过线轴组包括横向的上压丝过线轴和下挡丝过线轴。

进一步，具体的说，所述的熔丝部包括熔头机、熔头机升降执行机构、顶升架和支架，所述的支架与顶升板固定连接，所述的熔头机安装在顶升架上，所述熔头机升降执行机构的主体安装在支架上，所述的熔头机升降执行机构的伸出端连接顶升架，所述的熔头机包括固定熔头、活动熔头、固定架和安装在固定架上的熔丝开合执行机构，所述的固定熔头具有第一熔丝部，所述的活动熔头具有第二熔丝部，所述的第一熔丝部和第二熔丝部相对设置，所述的熔丝开合执行机构的伸出端穿过固定架与活动熔头上远离第二熔丝部的一侧固定连接，所述的固定熔头和活动熔头之间具有限制活动熔头非操作位移的限位导向机构。

为了不增加钢丝的残扭，所述纵向过线滚轮过线时在所述纵向过线滚轮外圆柱上的包角角度α小于10°。

为了收线过程中，夹丝过线滚筒能够在夹紧时，保持钢丝的张力，不会跨线不增加钢丝残扭，所述夹丝过线滚筒是高弹性高耐磨材料制成的夹丝过线滚筒。

为了让钢丝顺利导入到熔头机的熔断口内，所述的熔头机的一侧还安装有钢丝导入板，所述的钢丝导入板的导入口呈倒梯形，所述的第一熔丝部和第二熔丝部之间的中心线与所述钢丝导入板的导入口的中心线一致。

进一步，作为优选，所述的顶升装置为伺服电缸。

一种利用智能排线装置进行放线自动跟随的方法，

工字轮上的钢丝卷进行放线时，当钢丝接触到上压丝过线滚筒时，感应器的正极会与感应器负极导通产生信号一，信号一传递给PLC控制系统后，PLC控制系统发出上行信号，顶升装置会按照设定的速度快速上行，直到信号一消失；当钢丝接触到第一横向过线滚筒时，感应器的正极和负极导通产生信号二，信号二传递给PLC控制系统后，PLC控制系统发出下行信号，顶升装置会按照设定的速度快速下行，直到信号二消失，如此反复，实现放线自动跟随，使得钢丝始终保持在上压丝过线滚筒和第一横向过线滚筒之间。

一种利用智能排线装置进行收线的方法，

第一步，当放线工作结束时，PLC控制系统读取到顶升装置的实际位置W1；

第二步，通过人机界面向PLC控制系统内输入设定三个参数，分别为排线总高度H、收线速度V1、放线长度L；

第三步，PLC控制系统通过公式，计算出顶升装置的上行速度V,具体公式为：收线时间t＝L/V1,V＝(H-W1)/t；

第四步，顶升装置就按照速度V带动顶升板上行，将钢丝均匀的排在工字轮上，且最后一圈钢丝刚好排到高度H的位置。

本发明有效益效果是：本智能排线装置是为钢帘线定长残余扭转释放测定而设计的装置，是智能残扭检测装置的核心部件；本智能排线装置能大大提高检测精度，排线精度、钢丝熔断率和工作效率。(1)可根据钢丝在工字轮的位置实现放线过程中自动追踪跟随，放线过程中，始终保持在第一横向过线滚筒上面或上压丝过线滚筒下面在同一高度；且当钢丝与第一横向过线滚筒接触时，发出信号，该装置整体下移，直到时无信号，当钢丝与上压丝过线滚筒接触时，发出信号，该装置整体上移，直到无信号，全程无需人工参与，自动跟随(2)在收线时，根据伺服电缸的实际位置，从而计算出排线速度，将线均匀向上排布在工字轮上。(3)在结构上，将熔丝部分安装在本装置上跟着一起上下移动，便于熔丝，熔丝点高度始终保持在与第一横向过线滚筒上表面在同一高度。(4)两个纵向的夹丝过线滚筒均采用高弹性高耐磨材料，这样在收线时，将两个纵向的夹丝过线滚筒夹紧，就可以使钢丝保持一定的张力，不会跨线，又不会使钢丝增加残扭。(5)纵向过线滚筒以工字轮的轴线为中心两两对称布置，钢丝在其圆柱面的包角角度不能大于10°，这样收放线时不会增加钢丝线的残扭。

附图说明

图1是本发明智能排线装置的主视图；

图2是本发明智能排线装置的俯视图；

图3是本发明智能排线装置的左视图；

图4是本发明智能排线装置的排线部主视图；

图5是本发明智能排线装置的排线部俯视图；

图6是本发明智能排线装置的夹丝部主视图；

图7是本发明智能排线装置的夹丝部俯视图；

图8是本发明智能排线装置的夹丝部左视图；

图9是本发明智能排线装置的熔丝部左视图；

图10是本发明智能排线装置的熔丝部俯视图；

图11是本发明智能排线装置的熔丝部左视图。

1-顶升装置；2-顶升板；3-排线部；31-第一纵向过线滚轮组；32-第二纵向过线滚轮组；33-第一横向过线滚轮；34-第三纵向过线滚轮组；35-第二横向过线滚轮；4-夹丝部；41-上压丝过线滚筒；42-夹丝过线滚筒组；43-夹丝水口；44-夹丝执行机构，45-上压丝过线轴；46-下挡丝过线轴；47-压丝执行机构；5-熔丝部；51-熔头机；52-熔头机升降执行机构；53-顶升架；54-支架；55-钢丝导入板；56-固定熔头；57-活动熔头；58-固定架；59-熔丝开合执行机构；561-第一熔丝部；571-第二熔丝部；6-工字轮。

具体实施方式

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作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。

如图1-5所示，本发明智能排线装置，包括感应器、PLC控制系统、顶升装置1以及依次安装在顶升板2上的排线部3、夹丝部4和熔丝部5，顶升装置1的伸出端与顶升板2固定连接，排线部3依次包括第一纵向过线滚轮组31、第二纵向过线滚轮组32、第一横向过线滚轮33、第三纵向过线滚轮组34和第二横向过线滚轮35，第一纵向过线滚轮组31、第二纵向过线滚轮组32和第三纵向过线滚轮组34均包括以工字轮的轴线为中心线两个对称设置的纵向过线滚轮，且第一纵向过线滚轮组31的纵向过线滚轮之间的距离、第二纵向过线滚轮组32的纵向过线滚轮之间的距离和第三纵向过线滚轮组34的纵向过线滚轮之间的距离依次缩小；第一横向过线滚轮33与智能排线装置的本体绝缘，第一横向过线滚轮33连接感应器的正极，感应器的负极与智能排线装置的本体连接并传导至放线的钢丝上，感应器的信号输出端连接PLC控制系统的输入端，PLC控制系统的输出端驱动顶升装置1的上行或下行。

如图6-8所示，夹丝部4依次包括上压丝过线滚筒41、夹丝过线滚筒组42、过线轴组和夹丝水口夹43，上压丝过线滚筒41安装在第二横向过线滚轮35的上方且一侧设有驱动上压丝过线滚筒41的压丝执行机构47，上压丝过线滚筒41与智能排线装置的本体绝缘且也连接感应器的正极，夹丝过线滚筒组42包括两个纵向的夹丝过线滚筒，两个纵向的夹丝过线滚筒也以工字轮6的轴线为中心线对称设置，夹丝过线滚筒组42的下方设有驱动两个夹丝过线滚筒夹丝的夹丝执行机构44，过线轴组包括横向的上压丝过线轴45和下挡丝过线轴46。

如图9-11所示，熔丝部5包括熔头机51、熔头机升降执行机构52、顶升架53和支架54，支架54与顶升板2固定连接，熔头机51安装在顶升架54上，熔头机升降执行机构52的主体安装在支架54上，熔头机升降执行机构52的伸出端连接顶升架53，熔头机51包括固定熔头56、活动熔头57、固定架58和安装在固定架58上的熔丝开合执行机构59，固定熔头56具有第一熔丝部561，活动熔头57具有第二熔丝部571，第一熔丝部561和第二熔丝部571相对设置，熔丝开合执行机构59的伸出端穿过固定架58与活动熔头57上远离第二熔丝部571的一侧固定连接，固定熔头56和活动熔头57之间具有限制活动熔头57非操作位移的限位导向机构。此处限位导向机构包括至少一个设置在活动熔头57上的凸部和至少一个设置在固定熔头56上的通孔，凸部和通孔配合设置，凸部设置在第二熔丝部571的周围。

纵向过线滚轮过线时在纵向过线滚轮外圆柱上的包角角度α小于10°，此处的包角指的就是钢丝在纵向过线滚轮外圆上相切的部分的夹角。夹丝过线滚筒是高弹性高耐磨材料制成的夹丝过线滚筒。熔头机51的一侧还安装有钢丝导入板55，钢丝导入板55的导入口呈倒梯形，第一熔丝部和第二熔丝部之间的中心线与所述钢丝导入板的导入口的中心线一致。顶升装置为伺服电缸。

一种利用智能排线装置进行放线自动跟随的方法，

工字轮6上的钢丝卷进行放线时，当钢丝接触到上压丝过线滚筒41时，感应器的正极会与感应器负极导通产生信号一，信号一传递给PLC控制系统后，PLC控制系统发出上行信号，顶升装置1会按照设定的速度快速上行，直到信号一消失；当钢丝接触到第一横向过线滚筒33时，感应器的正极和负极导通产生信号二，信号二传递给PLC控制系统后，PLC控制系统发出下行信号，顶升装置1会按照设定的速度快速下行，直到信号二消失，如此反复，实现放线自动跟随，使得钢丝始终保持在上压丝过线滚筒41和第一横向过线滚筒33之间。

一种利用智能排线装置进行收线的方法，

第一步，当放线工作结束时，PLC控制系统读取到顶升装置1的实际位置W1；

第二步，通过人机界面向PLC控制系统内输入设定三个参数，分别为排线总高度H、收线速度V1、放线长度L；

第三步，PLC控制系统通过公式，计算出顶升装置1的上行速度V,具体公式为：收线时间t＝L/V1,V＝(H-W1)/t；

第四步，顶升装置1就按照速度V带动顶升板2上行，将钢丝均匀的排在工字轮上，且最后一圈钢丝刚好排到高度H的位置。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能排线装置，其特征在于：包括感应器、PLC控制系统、顶升装置以及依次安装在顶升板上的排线部、夹丝部和熔丝部，所述的顶升装置的伸出端与顶升板固定连接，所述排线部依次包括第一纵向过线滚轮组、第二纵向过线滚轮组、第一横向过线滚轮、第三纵向过线滚轮组和第二横向过线滚轮，第一纵向过线滚轮组、第二纵向过线滚轮组和第三纵向过线滚轮组均包括以工字轮的轴线为中心线的两个对称设置的纵向过线滚轮，且所述第一纵向过线滚轮组的纵向过线滚轮之间的距离、第二纵向过线滚轮组的纵向过线滚轮之间的距离和第三纵向过线滚轮组的纵向过线滚轮之间的距离依次缩小；

所述第一横向过线滚轮与智能排线装置的本体绝缘，所述的第一横向过线滚轮连接感应器的正极，所述感应器的负极与智能排线装置的本体连接并传导至放线的钢丝上，所述感应器的信号输出端连接PLC控制系统的输入端，所述PLC控制系统的输出端驱动顶升装置的上行或下行，

所述的夹丝部包括上压丝过线滚筒，所述的上压丝过线滚筒安装在第二横向过线滚轮的上方且一侧设有驱动上压丝过线滚筒的压丝执行机构，所述的上压丝过线滚筒与智能排线装置的本体绝缘且也连接感应器的正极。

2.根据权利要求1所述的智能排线装置，其特征在于：所述的夹丝部依次还包括有夹丝过线滚筒组、过线轴组和夹丝水口夹，所述的夹丝过线滚筒组设置在所述上压丝过线滚筒的后方，所述的夹丝过线滚筒组包括两个纵向的夹丝过线滚筒，两个纵向的夹丝过线滚筒也以工字轮的轴线为中心线对称设置，所述的夹丝过线滚筒组的下方设有驱动两个夹丝过线滚筒夹丝的夹丝执行机构，所述的过线轴组包括横向的上压丝过线轴和下挡丝过线轴。

3.根据权利要求2所述的智能排线装置，其特征在于：所述的熔丝部包括熔头机、熔头机升降执行机构、顶升架和支架，所述的支架与顶升板固定连接，所述的熔头机安装在顶升架上，所述熔头机升降执行机构的主体安装在支架上，所述的熔头机升降执行机构的伸出端连接顶升架，所述的熔头机包括固定熔头、活动熔头、固定架和安装在固定架上的熔丝开合执行机构，所述的固定熔头具有第一熔丝部，所述的活动熔头具有第二熔丝部，所述的第一熔丝部和第二熔丝部相对设置，所述的熔丝开合执行机构的伸出端穿过固定架与活动熔头上远离第二熔丝部的一侧固定连接，所述的固定熔头和活动熔头之间具有限制活动熔头非操作位移的限位导向机构。

4.根据权利要求1所述的智能排线装置，其特征在于：所述纵向过线滚轮过线时在所述纵向过线滚轮外圆柱上的包角角度α小于10°。

5.根据权利要求2所述的智能排线装置，其特征在于：所述夹丝过线滚筒是高弹性高耐磨材料制成的夹丝过线滚筒。

6.根据权利要求3所述的智能排线装置，其特征在于：所述的熔头机的一侧还安装有钢丝导入板，所述的钢丝导入板的导入口呈倒梯形，所述的第一熔丝部和第二熔丝部之间的中心线与所述钢丝导入板的导入口的中心线一致。

7.根据权利要求1所述的智能排线装置，其特征在于：所述的顶升装置为伺服电缸。

8.一种利用权利要求2所述的智能排线装置进行放线自动跟随的方法，其特征在于：

工字轮上的钢丝卷进行放线时，当钢丝接触到上压丝过线滚筒时，感应器的正极会与感应器负极导通产生信号一，信号一传递给PLC控制系统后，PLC控制系统发出上行信号，顶升装置会按照设定的速度快速上行，直到信号一消失；当钢丝接触到第一横向过线滚筒时，感应器的正极和负极导通产生信号二，信号二传递给PLC控制系统后，PLC控制系统发出下行信号，顶升装置会按照设定的速度快速下行，直到信号二消失，如此反复，实现放线自动跟随，使得钢丝始终保持在上压丝过线滚筒和第一横向过线滚筒之间。

9.一种利用权利要求1所述的智能排线装置进行收线的方法，其特征在于：

第一步，当放线工作结束时，PLC控制系统读取到顶升装置的实际位置W1；

第二步，通过人机界面向PLC控制系统内输入设定三个参数，分别为排线总高度H、收线速度V1、放线长度L；

第三步，PLC控制系统通过公式，计算出顶升装置的上行速度V,具体公式为：收线时间t＝L/V1,V＝(H-W1)/t；

第四步，顶升装置就按照速度V带动顶升板上行，将钢丝均匀的排在工字轮上，且最后一圈钢丝刚好排到高度H的位置。