CN115798835A - 一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统及方法，属于航空电缆智能加工制造技术领域。该系统的仓储上料卷机械手在立式储料柜有料卷时抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV上；料卷转运AGV将料卷运转至放卷机上料卷机械手下方；放卷机上料卷机械手抓取料卷转运AGV上的料卷并将料卷放置在多轴放卷机上；多轴放卷机将待加工导线牵引至导线打标机由其根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪；采用激光蚀刻技术将线号直接标印在导线外皮上，为集导线线材自动裁剪、标印、物料配送为一体的智能加工系统，能有效提高导线定长裁剪、标印生产效率；数字化、智能化程度高，能有效提高生产效率，减少人力成本。

Description

一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统及方法

技术领域

本发明属于航空电缆智能加工制造技术领域，具体涉及一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统及方法。

背景技术

在航空电缆加工制造过程中为明确各导线的交联关系，便于维护管理，常在电缆束中的每一根导线都进行线号标印。

由于导线线材横截面为圆形，传统的导线线材标印方式为在线号管上进行标印，再将线号管通过热缩方式包裹在导线上。

然而上述方式在使用一定时间后线号管易出现脱落现象。

发明内容

为解决相关技术中在线号管上进行标印，再将线号管通过热缩方式包裹在导线上，线号管易出现脱落现象的问题，本申请提供一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统及方法，所述技术方案如下：

第一方面，提供一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统，包括：储料控制柜、立式储料柜、仓储上料卷机械手、放卷机上料卷机械手、料卷转运AGV、多轴放卷机和导线打标机，

其中，储料控制柜用于输出导线打标加工用例文件；

仓储上料卷机械手用于在立式储料柜有料卷时抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV上；

料卷转运AGV用于将料卷运转至放卷机上料卷机械手下方；放卷机上料卷机械手用于抓取料卷转运AGV上的料卷并将料卷放置在多轴放卷机上；

多轴放卷机用于将待加工导线牵引至导线打标机中；导线打标机用于根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

进一步地，所述系统还包括仓储辅助上料流水线，

仓储上料卷机械手还用于在立式储料柜没有料卷时抓取放置在仓储辅助上料流水线上的料卷，并将该料卷放置在料卷转运AGV上。

可选地，所述导线打标机包括：收料盘和标签打印机，

收料盘用于放置加工完成后的导线；

标签打印机用于在收料盘中的导线上粘贴识别二维码，该识别二维码包括导线的打标信息。

进一步地，所述系统还包括：后段转运AGV，用于对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转。

可选地，储料控制柜配置有线材综合管理软件，用于接收各立式储料柜中的传感器信号，实时反馈线材流转过程，分配线材资源，确定立式储料柜各储料格所存放导线线材规格与数量，得到导线打标加工用例文件。

进一步地，导线打标机还包括：激光控制器主梁电动升降体、激光打标主梁和工控机，

其中，工控机配置有导线智能打标系统管理软件，用于根据导线打标加工用例文件控制导线打标机的各个部件运转；

激光控制器用于根据加工线材线径、材质，调节激光打标主梁紫外激光输出功率，控制主梁电动升降体的运动路径，以便于将线号标印在导线外皮上。

第二方面，提供一种用于航空电缆加工的导线智能标印方法，包括：

加工开始时，储料控制柜输出导线打标加工用例文件；

仓储上料卷机械手根据导线打标加工用例文件中所需的线材识别立式储料柜中是否有料卷；

若立式储料柜中有料卷，仓储上料卷机械手抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV上；

料卷转运AGV将料卷运转至放卷机上料卷机械手下方；

放卷机上料卷机械手抓取料卷并将料卷放置在多轴放卷机上；

多轴放卷机将待加工导线牵引至导线打标机中，导线打标机根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

进一步地，在仓储上料卷机械手根据导线打标加工用例文件中所需的线材识别立式储料柜中是否有料卷之后，所述方法还包括：

若立式储料柜中没有料卷，仓储上料卷机械手抓取放置在仓储辅助上料流水线上的料卷，并将该料卷放置在料卷转运AGV上。

进一步地，在导线打标机根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪之后，所述方法还包括：

导线打标机将加工完成后的导线输出至收料盘中；

标签打印机在收料盘中的导线上粘贴识别二维码，该识别二维码包括导线的打标信息。

进一步地，在标签打印机在收料盘中的导线上粘贴识别二维码之后，所述方法还包括：

后段转运AGV对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转。

本发明中，储料控制柜输出导线打标加工用例文件；仓储上料卷机械手根据导线打标加工用例文件中所需的线材识别立式储料柜中是否有料卷；若有，仓储上料卷机械手抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV上；料卷转运AGV将料卷运转至放卷机上料卷机械手下方；放卷机上料卷机械手抓取料卷并将料卷放置在多轴放卷机上；最后多轴放卷机将待加工导线牵引至导线打标机中，导线打标机根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。本发明采用激光蚀刻技术将线号直接标印在导线外皮上，最细线径可达到0.38mm，为集导线线材自动裁剪、标印、物料配送为一体的智能加工系统，能够有效提高导线定长裁剪、标印生产效率。

附图说明

图1是本申请提供的一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统示意图；

图2是本申请提供的导线打标机结构示意图；

图3是本申请提供的一种用于航空电缆加工的导线智能标印方法流程示意图；

图4是本申请提供的一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统的应用示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明附图，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的一部分实施例，而不是全部实施例。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。

本发明一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统及方法，本发明采用激光蚀刻技术将线号直接标印至导线表皮上，而非在线号管上标印再将线号管通过热缩处理包裹至导线上，可实现打印线径为最小0.38mm的航空导线，标印清晰且不损伤导线屏蔽性与导通性。本发明可实现自动裁剪、标印、物料智能配送，是一种全新的、人工极少干预的导线裁剪、标印、物料配送的智能化加工系统。本发明数字化、智能化程度高，人机交互友好，能够有效提高生产效率，减少人力成本。

图1示出的是本发明实施例提供的一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统的示意图，请参见图1，该系统包括：储料控制柜1、立式储料柜2、仓储上料卷机械手41、放卷机上料卷机械手42、料卷转运AGV 51、多轴放卷机6和导线打标机7，

其中，储料控制柜1用于输出导线打标加工用例文件；该导线打标加工用例文件包括电缆导线标识名称、导线种类、导线长度等信息。

仓储上料卷机械手41用于在立式储料柜2有料卷时抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV 51上。

料卷转运AGV 51用于将料卷运转至放卷机上料卷机械手42下方；放卷机上料卷机械手42用于抓取料卷转运AGV 51上的料卷并将料卷放置在多轴放卷机6上。

多轴放卷机6用于将待加工导线牵引至导线打标机7中；导线打标机7用于根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

请参见图1，本发明实施例提供的另一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统可包括：储料控制柜1、立式储料柜2、仓储辅助上料流水线3、仓储上料卷机械手41、放卷机上料卷机械手42、料卷转运AGV 51、后段转运AGV 52、多轴放卷机6和导线打标机7，

其中，储料控制柜1用于输出导线打标加工用例文件；该导线打标加工用例文件可包括电缆导线标识名称、导线种类、导线长度等信息。

仓储上料卷机械手41用于在立式储料柜2没有料卷时抓取放置在仓储辅助上料流水线3上的料卷，并将该料卷放置在料卷转运AGV 51上。

料卷转运AGV 51用于将料卷运转至放卷机上料卷机械手42下方；放卷机上料卷机械手42用于抓取料卷转运AGV 51上的料卷并将料卷放置在多轴放卷机6上；

多轴放卷机6用于将待加工导线牵引至导线打标机7中；导线打标机7用于根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

导线打标机7可对加工完成后的导线粘贴识别二维码，识别二维码包括导线的打标信息。后段转运AGV 52用于对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转，以便于后段电缆制造。

示例地，在本发明实施例中，储料控制柜1可设有2个，配置有线材综合管理软件，用于接收各立式储料柜2中的传感器信号，实时反馈线材流转过程，分配线材资源，确定立式储料柜各储料格所存放导线线材规格与数量，进而得到导线打标加工用例文件。

立式储料柜2可设有3个，每个立式储料柜2可分为15个储料格，每个储料格中可存放3个料卷，共可存放最多45种导线，135个导线料卷。

其中，储料格中可存放若干同一种类的线材料卷，储料格上设有编码和识别码，用于仓储上料卷机械手41识别并抓取料卷。储料格中可设有压力式传感器，用于检测储料格中是否存放有料卷；储料格中还可设有人工上料卷拉手，可同时支持机械手上料和人工上料存放；进一步地，储料格中还可设有滑动传送滚轴，用于当最外侧料卷取走或放入时，可依据程序将里侧料卷传送至最外侧或将外侧料卷传送至里侧。

仓储上料卷机械手41和放卷机上料卷机械手42为可程控式六轴关节机械手，其通过气胀轴抓取料卷，设有辅助气爪防止料卷脱落；机械手可设有退料气缸，用于将料卷推至放卷机主动放卷气胀轴上；机械手还可设有光学识别探头，用于识别立式储料柜2上储料格识别码，并依据程序和指令抓取相应编码料卷或装载料卷。

仓储辅助上料流水线3，用于存放导线打标机7未加工完的剩余料卷，仓储辅助上料流水线3可设有滚筒式传送部，通过该滚筒式传送部可将料卷传送至仓储上料卷机械手41能抓取到的区域范围内。

料卷转运AGV 51和后段转运AGV 52可以通过二维码识别导航方式执行转运操作，进行料卷转运和后段转运。料卷转运AGV 51实现仓储到放卷机过程，后段转运AGV 52实现加工结束后的成品运输。关于二维码识别导航技术可参考相关技术，在此不再赘述。示例地，转运AGV可设有6个料卷放料位，每个料卷定位载具设有无料传感器；后段转运AGV设有料框，料框中设有可拆卸分区板，可根据线缆种类和后段需要自由设置成品分料框数量。

示例地，多轴放卷机6可设有6个主动放卷轴，主动放卷轴为电动送线轴，每个电动送线轴称重20公斤的轴装料卷；另外，多轴放卷机6还可设有1个放卷机柜、6套导线张紧轮、6套张力控制轮、1套导线输送辅助轮，这些结构的具体内容可参考相关技术，在此不再赘述。

进一步地，本发明系统还可包括电缆拉力保护部，通过电缆拉力保护部可确保导线在所有时间正确张紧，保证当标印停止后线轮可以快速停止，不会因为惯性而多转，能避免导线缠绕成团。

图2为导线打标机7的结构框图示意，具体地，请参见图2，导线打标机7包括：导线防护架71、导线选线定位轮组72、导线缺陷检测传感器73、选线切换气缸74、选线切换组件运动铺轨75、选线切换平台76、激光控制器77、主梁电动升降体78、激光打标主梁79、导线定位驱动轮组710、启动切刀711、导线选线锁紧组件712、工控机713、标签打印机714、收料盘715和气源接口716，

其中，工控机713作为上位机，配置有导线智能打标系统管理软件，用于根据导线打标加工用例文件控制导线打标机7的各个部件运转；

导线防护架71，为多轴放卷机6与导线打标机7之间的金属方形台架，避免高速走线时人为触碰而造成擦伤和导线加工不良现象；

导线选线定位轮组72由两个滑轮和编码器组成，不同线规的导线通过编码器时，编码器可准确测量通过导线的长度；

导线缺陷检测传感器73为监测导线打结、破损及接头的光学探测器，与工控机713相连并由其控制，可根据不同导线类型自动加载；

选线切换气缸74在工控机713的控制可进行伸缩运动，完成指定规格导线切换；

选线切换组件运动铺轨75，安装在选线切换平台76上方，该铺轨上安装有导线穿线孔，能使不同规格导线传入各导线穿线孔中；选线切换平台76用于带动导线切换运动铺轨5横移至切换位置；

激光打标主梁79位于主梁电动升降体78上方，设有高速高精度振镜、光路输出装置；激光控制器77根据加工线材线径、材质，调节激光打标主梁79紫外激光输出功率，控制主梁电动升降体78的运动路径，以便于将线号标印在导线外皮上；

导线定位驱动轮组710由伺服电机驱动上、下同步带轮组牵引导线，用于牵引导线向前运动；

启动切刀711由气缸驱动上、下刀具以实现导线联动对中裁切；

导线选线锁紧组件712由多个导线夹块组成，每个夹块适应一定范围线径的导线，用于穿过并锁紧各种尺寸和型号的导线，使其不会滑出标印区；

收料盘715用于放置加工完成后的导线；标签打印机714用于在收料盘715中的导线上粘贴识别二维码，该识别二维码包括导线的打标信息；后段转运AGV52对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转，由后段加工工段通过扫码枪识别所加工导线的打标信息，便于后段电缆制造。

气源接口716外接气源，用于为系统提供动力。

请参见图1、图3和图4，本发明实施例还提供一种用于航空电缆加工的导线智能标印方法，该方法可包括如下步骤：

步骤1、加工开始时，储料控制柜1输出导线打标加工用例文件，包括电缆导线标识名称、导线种类、导线长度等信息。

步骤2、仓储上料卷机械手41根据导线打标加工用例文件中所需的线材识别立式储料柜2中是否有料卷。

步骤3、若立式储料柜2中有料卷，仓储上料卷机械手41抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV 51上。

步骤4、若立式储料柜2中没有料卷，若立式储料柜2中没有料卷，仓储上料卷机械手41抓取放置在仓储辅助上料流水线3上的料卷，并将该料卷放置在料卷转运AGV 51上。

步骤5、料卷转运AGV 51将料卷运转至放卷机上料卷机械手42下方。

步骤6、放卷机上料卷机械手42抓取料卷并将料卷放置在多轴放卷机6上。

步骤7、多轴放卷机6将待加工导线牵引至导线打标机7中，导线打标机7根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

步骤8、导线打标机7将加工完成后的导线输出至收料盘715中。

步骤9、标签打印机714打印识别二维码并在收料盘715中的导线上粘贴识别二维码，该识别二维码包括导线的打标信息。

步骤10、后段转运AGV 52对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于航空电缆加工的导线智能标印系统，其特征在于，包括：储料控制柜、立式储料柜、仓储上料卷机械手、放卷机上料卷机械手、料卷转运AGV、多轴放卷机和导线打标机，

其中，储料控制柜用于输出导线打标加工用例文件；

仓储上料卷机械手用于在立式储料柜有料卷时抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV上；

料卷转运AGV用于将料卷运转至放卷机上料卷机械手下方；放卷机上料卷机械手用于抓取料卷转运AGV上的料卷并将料卷放置在多轴放卷机上；

多轴放卷机用于将待加工导线牵引至导线打标机中；导线打标机用于根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括仓储辅助上料流水线，

仓储上料卷机械手还用于在立式储料柜没有料卷时抓取放置在仓储辅助上料流水线上的料卷，并将该料卷放置在料卷转运AGV上。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述导线打标机包括：收料盘和标签打印机，

收料盘用于放置加工完成后的导线；

标签打印机用于在收料盘中的导线上粘贴识别二维码，该识别二维码包括导线的打标信息。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：后段转运AGV，用于对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，储料控制柜配置有线材综合管理软件，用于接收各立式储料柜中的传感器信号，实时反馈线材流转过程，分配线材资源，确定立式储料柜各储料格所存放导线线材规格与数量，得到导线打标加工用例文件。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，导线打标机还包括：激光控制器主梁电动升降体、激光打标主梁和工控机，

其中，工控机配置有导线智能打标系统管理软件，用于根据导线打标加工用例文件控制导线打标机的各个部件运转；

激光控制器用于根据加工线材线径、材质，调节激光打标主梁紫外激光输出功率，控制主梁电动升降体的运动路径，以便于将线号标印在导线外皮上。

7.一种用于航空电缆加工的导线智能标印方法，其特征在于，包括：

加工开始时，储料控制柜输出导线打标加工用例文件；

仓储上料卷机械手根据导线打标加工用例文件中所需的线材识别立式储料柜中是否有料卷；

若立式储料柜中有料卷，仓储上料卷机械手抓取料卷并将料卷放置在料卷转运AGV上；

料卷转运AGV将料卷运转至放卷机上料卷机械手下方；

放卷机上料卷机械手抓取料卷并将料卷放置在多轴放卷机上；

多轴放卷机将待加工导线牵引至导线打标机中，导线打标机根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在仓储上料卷机械手根据导线打标加工用例文件中所需的线材识别立式储料柜中是否有料卷之后，所述方法还包括：

若立式储料柜中没有料卷，仓储上料卷机械手抓取放置在仓储辅助上料流水线上的料卷，并将该料卷放置在料卷转运AGV上。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在导线打标机根据导线打标加工用例文件完成导线激光打标和定长裁剪之后，所述方法还包括：

导线打标机将加工完成后的导线输出至收料盘中；

标签打印机在收料盘中的导线上粘贴识别二维码，该识别二维码包括导线的打标信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在标签打印机在收料盘中的导线上粘贴识别二维码之后，所述方法还包括：

后段转运AGV对粘贴有识别二维码的导线进行交付运转。

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