PL215972B1

PL215972B1 - Pendulum for laying cables, especially fiber optic cable on a reel

Info

Publication number: PL215972B1
Application number: PL393287A
Authority: PL
Inventors: Adam Kozak
Original assignee: Przemyslowy Instytut Automatyk
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2014-02-28
Also published as: PL393287A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest wahadło do układania kabla, zwłaszcza kabla światłowodowego na szpuli, zwłaszcza na szpuli nawijarki kabla robota mobilnego.The subject of the invention is a pendulum for laying a cable, in particular a fiber optic cable, on a spool, in particular on a cable winder spool of a mobile robot.

Robot mobilny, podczas pracy w terenie, w którym występują zakłócenia łączności radiowej, musi być połączony ze stanowiskiem operatorskim kablem, zwłaszcza kablem światłowodowym, poprzez który ze stanowiska operatorskiego są przesyłane do układu sterowania robota mobilnego sygnały sterujące. Tym samym kablem do pulpitu operatorskiego są przesyłane informacje od urządzeń zamontowanych na robocie mobilnym, na przykład sygnały z kamer. W celu zapewnienia nie zakłóconej łączności między pulpitem operatorskim i robotem mobilnym, niezbędnym jest pomiar siły naciągu kabla, jego szybkości oraz sygnalizacja stanów awaryjnych spowodowanych, na przykład zerwaniem kabla. Ponadto układanie kabla na szpuli powinno być równomierne, aby niemożliwe było zakleszczenie się kabla na szpuli.The mobile robot, when working in an area with radio communication disturbances, must be connected to the operator's station with a cable, especially a fiber optic cable, through which control signals are sent from the operator's station to the mobile robot's control system. With the same cable, information from devices mounted on the mobile robot, e.g. signals from cameras, is sent to the operator's desk. In order to ensure uninterrupted communication between the operator panel and the mobile robot, it is necessary to measure the tension of the cable, its speed and signaling emergency conditions caused by, for example, cable break. In addition, the laying of the cable on the spool should be even so that the cable cannot jam on the spool.

Celem wynalazku jest opracowanie urządzenia, które oprócz równomiernego układania kabla na szpuli, zabezpiecza kabel przed zerwaniem.The aim of the invention is to develop a device which, in addition to laying the cable evenly on the spool, protects the cable against breaking.

Cele te według wynalazku zrealizowano przez opracowanie wahadła zaopatrzonego w teleskopowe ramię ułożyskowanego wahliwie w korpusie na osi i sprzężone z mechanizmem mimośrodowym połączonym z przekładnią zamocowaną do korpusu, której wałek jest sprzężony z mechanizmem napędowym, a na dolnym segmencie ramienia teleskopowego jest ułożyskowana swobodnie obrotowo rolka prowadząca kabel mająca na obwodzie bocznej powierzchni magnesy, współpracujące z magnetycznym czujnikiem prędkości obrotowej umieszczonym na końcu dolnego segmentu ramienia, przy czym na górnym segmencie teleskopowego ramienia jest usytuowana fotokomórka współpracująca z przesłoną umieszczona na dolnym segmencie teleskopowego ramienia, zaś wewnątrz teleskopowego ramienia jest umieszczony czujnik nacisku kabla na rolkę.These objectives according to the invention were achieved by developing a pendulum provided with a telescopic arm pivoted in the body on the axis and coupled with an eccentric mechanism connected with a gear fixed to the body, the shaft of which is coupled to the drive mechanism, and the guide roller freely rotatably mounted on the lower segment of the telescopic arm. a cable having magnets on the circumference of the side surface, cooperating with a magnetic rotational speed sensor located at the end of the lower segment of the arm, where the upper segment of the telescopic arm has a photocell cooperating with the diaphragm located on the lower segment of the telescopic arm, and inside the telescopic arm there is a cable pressure sensor per roll.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia budowę wahadła, schematycznie.The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing which shows the structure of the pendulum schematically.

Wahadło jest zaopatrzone w teleskopowe ramię 4 ułożyskowane wahliwie w korpusie 9 na osi 5 sprzężonej z mechanizmem mimośrodowym 7 połączonym z przekładnią 6 zamocowaną do korpusu 9. Wałek 10 przekładni 6 jest sprzężony z mechanizmem napędowym (nie pokazany). Na dolnym segmencie 11 ramienia teleskopowego 4 jest ułożyskowana swobodnie obrotowo rolka 3 prowadząca kabel 1. Rolka 3 ma na obwodzie bocznej powierzchni magnesy, współpracujące z magnetycznym czujnikiem prędkości obrotowej umieszczonym na końcu dolnego segmentu 11 ramienia 4. Na górnym segmencie 12 teleskopowego ramienia 4 jest usytuowana fotokomórka 8 współpracująca z przesłoną umieszczona na dolnym segmencie 11 teleskopowego ramienia 4. Wewnątrz teleskopowego ramienia jest umieszczony czujnik nacisku kabla 1 na rolkę 3.The pendulum is provided with a telescopic arm 4 pivoted in the body 9 on an axis 5 coupled to an eccentric mechanism 7 connected to a gear 6 fixed to the body 9. The shaft 10 of the gear 6 is coupled to a drive mechanism (not shown). The roller 3 guiding the cable 1 is freely mounted on the lower segment 11 of the telescopic arm 4. The roller 3 has magnets on the circumference of its side surface, cooperating with a magnetic rotational speed sensor located at the end of the lower segment 11 of the arm 4. On the upper segment 12 of the telescopic arm 4 it is located photocell 8 cooperating with the diaphragm placed on the lower segment 11 of the telescopic arm 4. Inside the telescopic arm there is a cable pressure sensor 1 on the roller 3.

Napięty kabel 1 opasujący rolkę 3 prowadzącą wytwarza siłę dociskającą tensometryczny czujnik siły umieszczony wewnątrz teleskopowego ramienia 4. W przypadku wypadnięcia kabla 1 z rolki 3 lub znaczącego zluzowania się kabla 1 na niej siła nacisku zostanie poważnie zredukowana lub w ogóle nie wystąpi, co będzie sygnałem dla sterownika nawijarki do wyhamowania procesu zwijania bądź rozwijania.The taut cable 1 surrounding the guide roller 3 generates the clamping force by a strain gauge force sensor located inside the telescopic arm 4. If the cable 1 falls out of the roll 3 or the cable 1 slips significantly on it, the pressure force will be seriously reduced or absent at all, which will be a signal for winder controller to slow down the winding or unwinding process.

Umieszczona na górnym segmencie 12 teleskopowego ramienia 4 fotokomórka 8 sygnalizuje wystąpienie awaryjnego stanu zablokowania lub zerwania kabla 1. Jest to realizowane poprzez pionowe przemieszczanie się przesłony na trwałe związanej z dolnym segmentem 11 teleskopowego wahadła 4 względem szczeliny fotokomórki 8. Dzięki temu operator ma ciągłą kontrolę nad robotem mobilnym. Może to być również informacja dla operatora o wystąpieniu zapętlenia na kablu 1 bądź przyblokowaniu kabla 1. Na podstawie tej informacji, operator musi podjąć decyzję o kontynuacji jazdy z ryzykiem zerwania kabla 1 i koniecznością przejścia na sterowanie radiowe, bądź też o przerwaniu jazdy i powrocie robota mobilnego do stanowiska operatorskiego celem weryfikacji i usunięcia przyczyny zablokowania się kabla 1.The photocell 8 located on the upper segment 12 of the telescopic arm 4 signals the occurrence of an emergency condition of cable blockage or cable breakage 1. This is achieved by the vertical movement of the shutter permanently connected to the lower segment 11 of the telescopic pendulum 4 in relation to the photocell 8 slot. Thanks to this, the operator has continuous control over a mobile robot. It can also inform the operator that a loop has occurred on the cable 1 or that the cable 1 is blocked. Based on this information, the operator must decide whether to continue driving with the risk of cable breakage 1 and the need to switch to radio control, or to stop driving and return the robot mobile to the operator's station in order to verify and remove the cause of the cable blockage 1.

Pomiar rzeczywistej prędkości kabla 1 jest realizowany za pomocą swobodnie obracającej się rolki 3 mającej na obwodzie bocznej ściany magnesy, z którymi współpracuje magnetyczny czujnik prędkości obrotowej umieszczony w uchwycie rolki 3 na końcu dolnego segmentu 11 teleskopowego ramienia 4. Dzięki temu pomiarowi układ sterujący porównuje zadaną prędkość zwijania bądź rozwijania z rzeczywistym kierunkiem i wartością prędkości kabla 1 w nawijarce, a przez to wykrywa stany poślizgu kabla 1 lub jego zablokowania się podczas rozwijania bądź zwijania światłowodu 1. Informacja ta przekazywana jest do komputera pokładowego robota mobilnego oraz do operatora celemThe measurement of the actual speed of the cable 1 is carried out by means of a freely rotating roller 3 having magnets on the circumference of the side wall, with which a magnetic rotational speed sensor cooperates in the roller holder 3 at the end of the lower segment 11 of the telescopic arm 4. Thanks to this measurement, the control system compares the set speed winding or unwinding with the actual direction and speed value of the cable 1 in the winder, and thus detects the states of cable 1 slipping or its blockage during unwinding or winding of the optical fiber 1. This information is transmitted to the on-board computer of the mobile robot and to the operator for

PL 215 972 B1 uprzedzającego wyhamowania robota mobilnego przed zakończeniem etapu rozwijania (uniknięcie nagłego szarpnięcia i ryzyka zerwania światłowodu po dojściu do końca kabla).By pre-braking the mobile robot before the uncoiling stage is completed (avoiding a sudden jerk and risk of breaking the optical fiber after reaching the end of the cable).

Claims

A pendulum for laying a cable, especially an optical fiber cable on a reel, characterized by the fact that it is provided with a telescopic arm (4) pivoted in the body (9) on the axis (5) and coupled with an eccentric mechanism (7) connected to a gear (6) fixed to the body (9), the shaft (10) of which is coupled to the drive mechanism, and on the lower segment (11) of the telescopic arm (4), a roller (3) guiding the cable (1) is freely rotatably mounted, having magnets on the circumference of its side surface, cooperating with a magnetic rotational speed sensor located at the end of the segment (11) of the arm (11), where the upper segment (12) of the telescopic arm (4) has a photocell (8) cooperating with the shutter located on the lower segment (11) of the telescopic arm (4) ), while inside the telescopic arm (4) there is a pressure sensor exerted by the cable (1 roll (3).