用於光纜生產的鋼絲盤自動搬運、上下盤系統的製作方法
2023-05-13 20:33:01 1
本發明屬於光纜製造技術領域，具體涉及一種用於光纜生產的鋼絲盤自動搬運、上下盤系統。
背景技術：
光纜的鎧裝層用於增強光纜的耐磨性和強度，鎧裝層的材料為鋼絲。鋼絲復繞在鋼絲盤上，裝機使用時需要將在復繞區復繞好的鋼絲盤搬運到鎧裝機上，傳統鋼絲盤搬運是通過叉車或搬運車將鋼絲盤運至鋼絲鎧裝機旁邊，然後再利用行車及吊帶將鋼絲盤吊至鋼絲鎧裝機的搖籃架上，最後用搖籃架頂針固定鋼絲盤。目前的這種方式存在以下缺陷：
1、電動叉車或手動叉車將鋼絲盤運送到各條生產線，並將鋼絲盤放置於鎧裝機旁邊的地面上，由於現有的生產線間距小，叉車進出不方便，存在安全隱患；
2、叉車每日材料運輸量大，司機勞動強度大，影響車間安全生產及環境，現場6S混亂；
3、鎧裝機在上盤和換盤時的方式為利用吊帶將鋼絲盤系好，再通過行車吊至搖籃架上並固定，此過程需要工人扶助鋼絲盤，每盤鋼絲盤重約600公斤，在搬運過程中存在安全隱患；
4、隨著生產速度提高，鋼絲盤更換頻率也會隨之增加，員工的勞動強度會增大，對員工的體力要求較高，同時安全係數也會降低。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明提供了一種用於光纜生產的鋼絲盤自動搬運、上下盤系統，僅僅通過簡單的模式選擇就可以實現鋼絲復繞區和鎧裝機之間的全自動送盤、上盤和下盤動作，全程無需人工參與，極大的降低了工人的勞動強度，提高工作效率，減少叉車的使用，提高車間的安全係數，為智能化工廠的實現做好準備。
為達到上述目的，本發明的技術方案如下：一種用於光纜生產的鋼絲盤自動搬運、上下盤系統，其特徵在於：包括主輸送桁架、支輸送桁架和PLC控制器，支輸送桁架具有各自獨立工作的多個，且每條光纜生產線一一對應的配置一個所述支輸送桁架，所述主輸送桁架一對多的將鋼絲盤送到多個支輸送桁架上，所述PLC控制器控制主輸送桁架和各支輸送桁架協調動作，
-所述主輸送桁架，其配置有主桁架、第一抓盤小車和第一輥子輸送線，所述第一輥子輸送線用於輸送復繞結束後的鋼絲盤，所述主桁架沿第一方向直線延伸，所述第一抓盤小車設置在主桁架上、且能夠沿其直線延伸的方向往復平移，所述第一抓盤小車用於抓取第一輥子輸送線上的鋼絲盤、並沿主桁架移動輸送抓取的鋼絲盤；
-所述支輸送桁架，其配置有支桁架、第二抓盤小車和第二輥子輸送線；
所述第一抓盤小車平移將抓取的鋼絲盤送盤至各支輸送桁架的第二輥子輸送線上；
所述支桁架沿第二方向直線延伸，所述第二抓盤小車設置在支桁架上、且能夠沿其直線延伸的方向往復平移，所述第二抓盤小車用於抓取第二輥子輸送線上的鋼絲盤、並沿支桁架移動輸送抓取的鋼絲盤至鎧裝機上；
各支輸送桁架的所述第二方向均垂直於第一方向。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述主輸送桁架還包括升降臺，所述升降臺靠近第一輥子輸送線設置、且設置在主桁架的正下方，所述升降臺具有與第一輥子輸送線對接的臺面。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括每個支輸送桁架還均配置有一儲盤架，所述儲盤架設置在支桁架的末端，所述儲盤架上設有若干個穿盤杆，每個穿盤杆上均設有一接近傳感器，所述接近傳感器電連接至PLC控制器。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述第一抓盤小車和第二抓盤小車的結構相同，其包括機架、均設置在機架上的抓盤機械手、第一驅動器和第二驅動器，所述抓盤機械手具有動作配合的第一夾持臂和第二夾持臂，所述第一驅動器驅動第一夾持臂、第二夾持臂兩者同時動作夾緊鋼絲盤或者同時動作鬆開鋼絲盤，所述第二驅動器驅動抓盤機械手上升或者下降。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述第一驅動器具有減速機一、同步輪一、同步帶一和兩第一滾珠絲杆，減速機一作為一級減速驅動同步輪一，同步輪一帶動同步帶一，同步帶一作為二級減速帶動兩第一滾珠絲杆，兩所述第一滾珠絲杆分別驅動第一夾持臂和第二夾持臂動作，所述PLC控制器控制連接減速機一。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述機架上設有直線延伸的第一滑動導軌，所述第一滾珠絲杆安裝在第一滑動導軌上。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述第二驅動器具有減速機二、同步輪二、同步帶二和第二滾珠絲杆，減速機二作為一級減速驅動同步輪二，同步輪二帶動同步帶二，同步帶二作為二級減速帶動第二滾珠絲杆，所述第二滾珠絲杆驅動抓盤機械手上升或者下降，所述PLC控制器控制連接減速機二。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述機架上設有直線延伸的第二滑動導軌，所述第二滾珠絲杆安裝在第二滑動導軌上。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括其還包括第三驅動器，第一抓盤小車和第二抓盤小車均配置有第三驅動器和滾輪，兩者各自的桁架上均設有軌道，所述第三驅動器用於驅動第一抓盤小車或第二抓盤小車在軌道上移動，所述第三驅動器包括減速機三、同步輪三、同步帶三、齒輪和與齒輪嚙合的齒條，減速機三、同步輪三、同步帶三、齒輪均設置在各自的抓盤小車上，所述主桁架和支桁架上沿各自的延伸方向設有軌道梁，所述齒條設置在軌道梁上，減速機三作為一級減速驅動同步輪三，同步輪三帶動同步帶三，同步帶三作為二級減速驅動齒輪，齒輪帶動齒條，所述PLC控制器控制連接減速機三。
本發明的一個較佳實施例中，進一步包括所述滾輪和軌道均為「V」字形結構。
本發明的有益效果是:
本發明的用於光纜生產的鋼絲盤自動搬運、上下盤系統，僅僅通過簡單的模式選擇就可以實現鋼絲復繞區和多條生產線的鎧裝機之間的全自動送盤、上盤和下盤動作，全程無需人工參與，極大的降低了工人的勞動強度，提高工作效率，減少叉車的使用，提高車間的安全係數，為智能化工廠的實現做好準備。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發明優選實施例的結構示意圖；
圖2是抓鋼絲盤後的抓盤小車第一視角的結構示意圖；
圖3是抓鋼絲盤後的抓盤小車第二視角的結構示意圖。
其中：1-鋼絲盤；A-第一方向，B-第二方向；
2-主輸送桁架，21-主桁架，22-第一抓盤小車，23-第一棍子輸送線，24-升降臺；
41-機架，42-抓盤機械手，42a-第一夾持臂，42b-第二夾持臂；
431-減速機一，432-減速機二，433-減速機三；
442-同步輪二，443-同步輪三；
452-同步帶二，453-同步帶三；
461-第一滾珠絲杆，462-第二滾珠絲杆；
47-第一滑動導軌，48-第二滑動導軌，49-齒輪，50-齒條,51-軌道梁；
6-支輸送桁架，61-支桁架，62-第二抓盤小車，63-第二輥子輸送線，64-儲盤架，65-穿盤杆；
8-PLC控制器。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例
如圖1-3所示，本實施例中公開了一種用於光纜生產的鋼絲盤自動搬運、上下盤系統，包括主輸送桁架2、支輸送桁架6和PLC控制器8，支輸送桁架6具有各自獨立工作的多個，且每條光纜生產線一一對應的配置一個所述支輸送桁架6，所述主輸送桁架2一對多的將鋼絲盤1送到多個支輸送桁架6上，各支輸送桁架6將主輸送桁架2上輸送過來的鋼絲盤1按照要求輸送到各自生產線的鎧裝機上，PLC控制器8全程、統一控制主輸送桁架2和各支輸送桁架6協調動作。本發明優選PLC控制器8採用德國西門子S7-1500PLC、SimitionD伺服控制系統，運行精度誤差控制在±1mm；行車過程中的數據交互通過德國勞易測的光通訊設備無線傳輸，做到穩定、可靠、高效的數據傳輸，保證設備運行的可靠性。
主輸送桁架2和支輸送桁架6的具體結構如下：
一、主輸送桁架2：
所述主輸送桁架2配置有主桁架21、第一抓盤小車22、升降臺24和第一輥子輸送線23，復繞區內復繞好的鋼絲盤1被送至第一輥子輸送線23上，由第一輥子輸送線23承接待輸送的鋼絲盤1；所述升降臺24靠近第一輥子輸送線23設置、且設置在主桁架21的正下方，所述升降臺24具有與第一輥子輸送線23對接的臺面；第一輥子輸送線23將鋼絲盤1移送至升降臺24上，升降臺24承接鋼絲盤1後上升給第一抓盤小車22送盤；所述主桁架21沿第一方向A直線延伸，所述第一抓盤小車22設置在主桁架21上、且在第三驅動器的驅動下能夠沿其直線延伸的方向往復平移，所述第一抓盤小車22用於抓取升降臺24上升送過來的鋼絲盤1、並沿主桁架21移動輸送抓取的鋼絲盤1。此處需要說明的是，升降臺24的設置是為了減小第一抓盤小車22抓盤臂的設計長度，降低系統控制難度，提高系統運行穩定性。
具體的，第一抓盤小車22包括機架41、均設置在機架41上的抓盤機械手42、第一驅動器和第二驅動器，所述抓盤機械手42具有動作配合的第一夾持臂42a和第二夾持臂42b，所述第一驅動器驅動第一夾持臂42a、第二夾持臂42b兩者同時動作夾緊鋼絲盤1或者同時動作鬆開鋼絲盤1；所述第二驅動器驅動抓盤機械手42上升或者下降；第一驅動器驅動抓盤機械手42抓盤或者放盤；第三驅動器驅動第一抓盤小車22在主桁架21上平移，以此由第一驅動器、第二驅動器和第三驅動器三者配合將第一輥子輸送線23輸送過來的鋼絲盤移送到各個支輸送桁架6上。
二、支輸送桁架6
所述支輸送桁架6配置有支桁架61、第二抓盤小車62和第二輥子輸送線63。第二輥子輸送線63承接第一抓盤小車22輸送過來的鋼絲盤1，第二輥子輸送線63的設置對鋼絲盤1的輸送起到換向作用，主桁架21貫穿多條光纜生產線，設置在主幹線上；而支桁架61為配合各條光纜生產線設置，設置在支線上，為了縮短整個送盤的行走距離，同時也為了降低系統設計的難度和提高系統運行的穩定性，通常主幹線垂直於支線，也就是主桁架21垂直於各支桁架61，第二輥子輸送線63的設置就是為了鋼絲盤1在主桁架21和支桁架61兩者之間進行換向輸送。
所述第一抓盤小車22平移將抓取的鋼絲盤1送盤至各支輸送桁架6的第二輥子輸送線63上；所述支桁架61沿第二方向B直線延伸，所述第二抓盤小車62設置在支桁架61上、且能夠沿其直線延伸的方向往復平移，所述第二抓盤小車62用於抓取第二輥子輸送線63上的鋼絲盤1、並在第三驅動器的驅動下沿支桁架61移動輸送抓取的鋼絲盤1至鎧裝機上；
各支輸送桁架6的所述第二方向B均垂直於第一方向A。
本發明第二抓盤小車62和第一抓盤小車22兩者的結構相同，以上已有描述，第二抓盤小車62在第一驅動器、第二驅動器和第三驅動器的配合動作下具有抓盤或者放盤動作、上升或者下降動作、沿第二方向B直線往復平移動作，將主輸送桁架2上輸送過來的鋼絲盤1送盤至各生產線的鎧裝機上，並且直接將鋼絲盤裝在鎧裝機上。
為了提高儲盤能力，確保系統的不間斷運行，本發明每個支輸送桁架6還均配置有一儲盤架64，所述儲盤架64設置在支桁架61的末端。儲盤架64作為鋼絲盤鎧裝機裝機前的緩存區域，第二抓盤小車62抓取移送過來的鋼絲盤1首先緩存在儲盤架64上，等後段鎧裝機上的鋼絲盤需要置換時再第二抓盤小車62從儲盤架64上抓取鋼絲盤送至鎧裝機上。
具體的，所述儲盤架64上設有若干個穿盤杆65，每個穿盤杆65上均設有一接近傳感器，所述接近傳感器電連接至PLC控制器8。一個穿盤杆65對應放置一個鋼絲盤1，接近傳感器用於監測穿盤杆65上是否有鋼絲盤1，並與PLC控制器信號反饋連接，如果監測到穿盤杆65上沒有鋼絲盤1，第二抓盤小車62運行將鋼絲盤1移送至空的穿盤杆65上。
本發明的各個驅動器優選的具體結構如下：
所述第一驅動器具有減速機一431、同步輪一、同步帶一和兩第一滾珠絲杆461，減速機一431作為一級減速驅動同步輪一，同步輪一帶動同步帶一，同步帶一作為二級減速帶動兩第一滾珠絲杆461，兩所述第一滾珠絲杆461分別驅動第一夾持臂42a和第二夾持臂42b動作，所述PLC控制器8控制連接減速機一431。
所述第二驅動器具有減速機二432、同步輪二442、同步帶二452和第二滾珠絲杆462，減速機二432作為一級減速驅動同步輪二442，同步輪二442帶動同步帶二452，同步帶二452作為二級減速帶動第二滾珠絲杆462，所述第二滾珠絲杆462驅動抓盤機械手42上升或者下降，所述PLC控制器8控制連接減速機二432。
所述第三驅動器包括減速機三433、同步輪三443、同步帶三453、齒輪49和與齒輪49嚙合的齒條50，減速機三433、同步輪三443、同步帶三453、齒輪49均設置在各自的抓盤小車上，減速機三433作為一級減速驅動同步輪三443，同步輪三443帶動同步帶三453，同步帶三453作為二級減速驅動齒輪49，齒輪49帶動齒條50，所述PLC控制器8控制連接減速機三433；所述主桁架21和支桁架61上沿各自的延伸方向設有軌道梁51，所述齒條50設置在軌道梁51上。
以上結構的驅動器，易於穩定精確控制，做到運行精度誤差控制在±1mm。
所述機架41上設有直線延伸的第一滑動導軌47，所述第一滾珠絲杆461安裝在第一滑動導軌47上，所述機架41上設有直線延伸的第二滑動導軌48，所述第二滾珠絲杆462安裝在第二滑動導軌48上。第一滑動軌道47和第二滑動軌道48用於限定第一滾珠絲杆461和第二滾珠絲杆462的運動軌跡，確保兩者直線移動。
第一抓盤小車22和第二抓盤小車62上均配置滾輪，兩者各自的桁架上設有軌道，第三驅動器驅動抓盤小車在各自的軌道上移動，滾輪和軌道均為「V」字形，保證兩者運行時的準確停止定位，小車無慣性滑移。
以上結構的系統，運行時：鋼絲盤1從復繞區進入鎧裝機的移動路線為：第一輥子輸送線23→升降臺24→第一抓盤小車22→第二輥子輸送線63→第二抓盤小車22→儲盤架64或者鎧裝機；
空盤從鎧裝機上返回至復繞區的運行線路與上述路徑相反。
如上結構的系統，僅僅通過簡單的模式選擇就可以實現鋼絲復繞區和多條生產線的鎧裝機之間的全自動送盤、上盤和下盤動作，全程無需人工參與，極大的降低了工人的勞動強度，提高工作效率，減少叉車的使用，提高車間的安全係數，為智能化工廠的實現做好準備。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。