CN108147210A - 桁架式自动收排线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架式自动收排线机，包含桁架以及设置在桁架上的收线机构和排线机构，排线机构包含三轴驱动机构、排线臂、转盘、转动座、转动马达和光电传感器，转动座设置在三轴驱动机构上由三轴驱动机构驱动沿XYZ三向移动，转盘转动设置在转动座上，转盘一侧与转动马达连接由转动马达驱动，转动马达固定在转动座上，排线臂水平设置并且排线臂一端固定在转盘上，排线臂另一端设置有若干排线滚轮，光电传感器设置在排线臂另一端端部。本发明能够进行贴边排线，解决线盘两端边侧排线杂乱问题。

Description

桁架式自动收排线机

技术领域

本发明涉及一种收排线机，特别是一种桁架式自动收排线机。

背景技术

目前国内外线性类产品（含电缆、光缆、绳索等）收排线一般都是人工排线，自动化程度不高，且收排线设备存在诸多问题，以下是一些常见的设备及其现有的技术：

摆臂式收排线设备：线盘固定在摆臂的前端，升降电机驱动摆臂的上下摆动实现线盘的升降；排线装置水平横向移动实现排线；夹紧装置通过手摇控制。摆臂式收排线设备：缺陷，1、升降距离小可适用线盘规格少；2、排线装置不能前后和上下移动，排线不紧密；3、手摇式夹紧装置，自动化程度不高。

双驱动地轨式收排线设备:主动收线装置顶椎与从动收线装置顶椎分别由两台普通三相异步电机相向驱动，实现线盘的夹紧；两台电机同向同时驱动来实现线盘的左右排线；两台减速电机分别驱动丝杆带动收线装置，实现两端顶椎的升降。双驱动地轨式收排线设备:缺陷，1、两台普通三相异步电机要完成夹紧动作又要实现排线动作，夹紧时两台电机相反运动，排线时两台电机同时相向驱动，两台电机无法做到完全同步，线盘夹持力会忽松忽紧。若改用两台精密伺服电机成本会很高；2、需要另外增加排线设备，成本和场地占用都较高；3、收线装置两端顶椎分别由两台电机控制升降，同心度不好。

地轨整体式龙门收排线设备：整体式龙门，伺服电机通过驱动龙门底部的齿轮齿条使龙门左右移动实现排线；主动收线装置与从动收线装置固定在龙门特定位置；从动收线装置通过气缸控制顶椎的伸缩实现线盘的夹紧。地轨整体式龙门收排线设备：缺陷，1、收线装置位置固定不能升降，线盘装、卸困难；2、夹紧装置由气缸控制，气体的可压缩性导致线盘夹紧力不稳定。

地轨分体式龙门收排线设备：分体式龙门结构，由可分别移动的龙门左右两根立柱和滑移筒组成，从动收线装置与主动收线装置分别固定在左右两侧的龙门立柱上。线盘夹紧动作，通过龙门上端滑移筒机构带动一侧的龙门立柱移动完成；排线动作，通过电机驱动整个龙门左右移动实现；升降动作，由两台电机连接丝杆分别驱动从动收线装置与主动收线装置来实现。地轨分体式龙门收排线设备：缺陷，1、要另外配置排线设备，且排线时龙门和线盘整体移动，比较笨重，安全性不高，功耗也大；2、从动收线装置与主动收线装置分别由两台电机独立控制，两收线装置的顶椎很难实现同心。

现有设备存在的共有的技术缺陷，无贴边排线功能，不能实现贴边排线，靠线盘两端边侧排线杂乱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种桁架式自动收排线机，能够进行贴边排线，解决线盘两端边侧排线杂乱问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种桁架式自动收排线机，其特征在于：包含桁架以及设置在桁架上的收线机构和排线机构，排线机构包含三轴驱动机构、排线臂、转盘、转动座、转动马达和光电传感器，转动座设置在三轴驱动机构上由三轴驱动机构驱动沿XYZ三向移动，转盘转动设置在转动座上，转盘一侧与转动马达连接由转动马达驱动，转动马达固定在转动座上，排线臂水平设置并且排线臂一端固定在转盘上，排线臂另一端设置有若干排线滚轮，光电传感器设置在排线臂另一端端部。

进一步地，所述排线臂另一端设置有四个排线滚轮，四个排线滚轮分成两组并列设置在排线臂另一端侧面上，每组排线滚轮包含两个排线滚轮，下侧排线滚轮转动设置在排线臂上，上侧排线滚轮转动设置在滑块上并且上侧排线滚轮位于下侧排线滚轮正上方，排线臂上开有沿竖直方向设置的滑槽，滑块滑动设置在滑槽内并且能够沿着滑槽上下滑动，滑竿下端固定在滑块上侧，滑竿上端穿过排线臂并且滑动设置在排线臂内，弹簧套设在滑竿上并位于滑槽内，光电传感器设置在两组排线滚轮之间。

进一步地，所述三轴驱动机构包含X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，X轴驱动机构包含两个X轴丝杠机构和两个X轴丝杠电机，两个X轴丝杠机构分别由一个X轴丝杠电机驱动，两个X轴丝杠机构分别沿X轴方向设置并且固定在桁架上侧两端， Y轴驱动机构包含Y轴丝杠机构和Y轴丝杠电机，Y轴丝杠机构沿Y轴方向设置并且设置在X轴驱动机构上由X轴驱动机构驱动沿X轴移动，Y轴丝杠机构由Y轴丝杠电机驱动，Z轴驱动机构包含Z轴丝杠机构和Z轴丝杠电机，Z轴丝杠机构沿Z轴方向设置并且设置在Y轴驱动机构上由Y轴驱动机构驱动沿Y轴移动，Z轴丝杠机构由Z轴丝杠电机驱动，转动座设置在Z轴丝杠机构上由Z轴丝杠机构驱动沿Z轴移动。

进一步地，所述收线机构包含主动收线机构、伸缩式收线机构和提升传动机构，主动收线机构和伸缩式收线机构相对设置在桁架两侧，主动收线机构和伸缩式收线机构分别与提升传动机构连接由提升传动机构驱动沿竖直方向升降。

进一步地，所述主动收线机构包含收线架、主动收线支架、减速机和主动收线电机，收线架转动设置在主动收线支架上并且收线架与减速机连接由减速机驱动，减速机与主动收线电机连接由主动收线电机驱动，主动收线支架设置在提升传动机构上由提升传动机构驱动沿竖直方向升降。

进一步地，所述收线架包含固定顶锥、架板和销轴，架板一侧通过转轴转动设置在主动收线支架内，固定顶锥固定在架板另一侧并且与转轴同轴设置，架板上开有一条沿架板长度方向设置的导向槽，销轴一端设置在导向槽内并通过锁紧螺栓锁紧固定。

进一步地，所述伸缩式收线机构包含伸缩顶锥、滑轴、滑套、丝杠、螺套、扭力限制器和伸缩驱动电机，伸缩顶锥固定设置在滑轴一端端部，滑轴设置在滑套内并且能够沿着滑套轴向自由滑动，丝杠沿滑套轴向设置在滑套内并且丝杠一端端部转动设置在滑套一端，螺套套设在丝杠上与丝杠螺纹连接，滑轴另一端与螺套固定连接，扭力限制器设置在丝杠一端端部，扭力限制器通过同步带与伸缩驱动电机连接由伸缩驱动电机驱动。

进一步地，所述提升传动机构包含提升支架、提升丝杠、换向器、传动轴、单输入双输出减速机和提升驱动电机，两个提升支架沿竖直方向滑动设置在桁架两侧，主动收线机构和伸缩式收线机构分别固定在两个提升支架上，提升丝杠沿竖直方向设置并且转动设置在桁架侧面，提升丝杠上端与换向器一端连接，提升支架套设在提升丝杠上与提升丝杠螺纹连接，两个换向器分别设置在桁架两端，单输入双输出减速机固定在桁架中间位置，单输入双输出减速机的两个输出端分别通过一根传动轴与换向器的另一端连接，单输入双输出减速机的输入端与提升驱动电机连接由提升驱动电机驱动。

进一步地，所述桁架侧面设置有沿竖直方向设置的滑轨，提升支架滑动设置在滑轨上并且能够沿着滑轨上下滑动。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明的排线臂通过三轴驱动装置结合检测开关控制实现自动排线，盘面自动校正，贴边排线，每排一排之后实现自动换向，排线紧密，并且安全隐患小、功耗较低。

2、本发明伸缩式收线机构与主动收线机构通过提升传动机构驱动来实现同步上下移动，很好的保证收线机构两端的同心度的同时，增加了适用线盘的规格，避免了人工装卸线盘的不便。

3、收、排线功能集成于单机设备，智能检测、动作协调，自动化程度高、占地面积小。

附图说明

图1是本发明的桁架式自动收排线机的示意图。

图2是本发明的桁架式自动收排线机的排线臂的示意图。

图3是本发明的桁架式自动收排线机的排线臂的侧视图。

图4是本发明的桁架式自动收排线机的伸缩式收线机构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

定义本实施例中的XYZ三轴三个方向为，X轴为桁架的前后方向，Y轴为桁架的左右方向，Z轴为桁架竖直方向。

如图所示，本发明的一种桁架式自动收排线机，包含桁架1以及设置在桁架上的收线机构和排线机构，排线机构包含三轴驱动机构、排线臂2、转盘3、转动座4、转动马达5和光电传感器6，转动座4设置在三轴驱动机构上由三轴驱动机构驱动沿XYZ三向移动，转盘3转动设置在转动座4上，转盘3一侧与转动马达5连接由转动马达5驱动，转动马达5固定在转动座4上，排线臂2水平设置并且排线臂2一端固定在转盘3上，排线臂2另一端设置有若干排线滚轮7，光电传感器6设置在排线臂2另一端端部。

排线臂2另一端设置有四个排线滚轮7，四个排线滚轮7分成两组并列设置在排线臂2另一端侧面上，每组排线滚轮7包含两个排线滚轮，下侧排线滚轮转动设置在排线臂2上，上侧排线滚轮转动设置在滑块上并且上侧排线滚轮位于下侧排线滚轮正上方，排线臂2上开有沿竖直方向设置的滑槽，滑块滑动设置在滑槽内并且能够沿着滑槽上下滑动，滑竿8下端固定在滑块上侧，滑竿8上端穿过排线臂2并且滑动设置在排线臂2内，弹簧9套设在滑竿8上并位于滑槽内，光电传感器6设置在两组排线滚轮7之间。

三轴驱动机构包含X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，X轴驱动机构包含两个X轴丝杠机构10和两个X轴丝杠电机11，两个X轴丝杠机构10分别由一个X轴丝杠电机11驱动，两个X轴丝杠机构10分别沿X轴方向设置并且固定在桁架1上侧两端， Y轴驱动机构包含Y轴丝杠机构12和Y轴丝杠电机13，Y轴丝杠机构12沿Y轴方向设置并且设置在X轴驱动机构上由X轴驱动机构驱动沿X轴移动，Y轴丝杠机构12由Y轴丝杠电机13驱动，Z轴驱动机构包含Z轴丝杠机构14和Z轴丝杠电机15，Z轴丝杠机构14沿Z轴方向设置并且设置在Y轴驱动机构上由Y轴驱动机构驱动沿Y轴移动，Z轴丝杠机构14由Z轴丝杠电机15驱动，转动座4设置在Z轴丝杠机构上由Z轴丝杠机构驱动沿Z轴移动。这样三轴驱动机构驱动转动座4沿着XYZ三轴方向任意移动，从而进行排线，当排线臂2到达收线卷边沿的时候，光电传感器6检测到侧边信号，此时，光电传感器6将信号反馈至PLC控制器，控制转动马达5转动180度从而使排线臂2转动到另一侧，这样使得收线卷两侧边沿都能够进行排线，解决了线盘两端边侧排线杂乱问题。

收线机构包含主动收线机构、伸缩式收线机构和提升传动机构，主动收线机构和伸缩式收线机构相对设置在桁架1两侧，主动收线机构和伸缩式收线机构分别与提升传动机构连接由提升传动机构驱动沿竖直方向升降。

主动收线机构包含收线架、主动收线支架16、减速机17和主动收线电机18，收线架转动设置在主动收线支架16上并且收线架与减速机17连接由减速机17驱动，减速机17与主动收线电机18连接由主动收线电机18驱动，主动收线支架16设置在提升传动机构上由提升传动机构驱动沿竖直方向升降。收线架包含固定顶锥19、架板20和销轴21，架板20一侧通过转轴转动设置在主动收线支架16内，固定顶锥19固定在架板20另一侧并且与转轴同轴设置，架板20上开有一条沿架板长度方向设置的导向槽22，销轴21一端设置在导向槽22内并通过锁紧螺栓锁紧固定。

伸缩式收线机构包含伸缩顶锥23、滑轴24、滑套25、丝杠26、螺套27、扭力限制器28和伸缩驱动电机29，伸缩顶锥23固定设置在滑轴24一端端部，滑轴24设置在滑套25内并且能够沿着滑套25轴向自由滑动，丝杠26沿滑套25轴向设置在滑套25内并且丝杠26一端端部转动设置在滑套25一端，螺套27套设在丝杠26上与丝杠26螺纹连接，滑轴24另一端与螺套27固定连接，扭力限制器28设置在丝杠26一端端部，扭力限制器28通过同步带与伸缩驱动电机29连接由伸缩驱动电机29驱动。

提升传动机构包含提升支架30、提升丝杠31、换向器32、传动轴33、单输入双输出减速机34和提升驱动电机35，两个提升支架30沿竖直方向滑动设置在桁架1两侧，主动收线机构和伸缩式收线机构分别固定在两个提升支架30上，提升丝杠31沿竖直方向设置并且转动设置在桁架1侧面，提升丝杠31上端与换向器32一端连接，提升支架30套设在提升丝杠31上与提升丝杠31螺纹连接，两个换向器32分别设置在桁架1两端，单输入双输出减速机34固定在桁架1中间位置，单输入双输出减速机34的两个输出端分别通过一根传动轴33与换向器32的另一端连接，单输入双输出减速机34的输入端与提升驱动电机35连接由提升驱动电机35驱动。桁架1侧面设置有沿竖直方向设置的滑轨36，提升支架30滑动设置在滑轨36上并且能够沿着滑轨36上下滑动。

收线的时候，首先将收线卷一端安装在主动收线机构的收线架上，然后伸缩式收线机构驱动伸缩顶锥23伸长将收线卷锁紧固定，扭力限制器28可以调节对收线卷的锁紧扭力。在加工不同卷径的收线卷的时候，可以调节收线架的销轴21的位置，同时由于主动收线机构和伸缩式收线机构均能够在提升传动机构的驱动下沿着桁架1上下移动，从而能够适应不同规格的收线卷。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、本发明的排线臂通过三轴驱动装置结合检测开关控制实现自动排线，盘面自动校正，贴边排线，每排一排之后实现自动换向，排线紧密，并且安全隐患小、功耗较低。

2、本发明伸缩式收线机构与主动收线机构通过提升传动机构驱动来实现同步上下移动，很好的保证收线机构两端的同心度的同时，增加了适用线盘的规格，避免了人工装卸线盘的不便。

3、收、排线功能集成于单机设备，智能检测、动作协调，自动化程度高、占地面积小。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种桁架式自动收排线机，其特征在于：包含桁架以及设置在桁架上的收线机构和排线机构，排线机构包含三轴驱动机构、排线臂、转盘、转动座、转动马达和光电传感器，转动座设置在三轴驱动机构上由三轴驱动机构驱动沿XYZ三向移动，转盘转动设置在转动座上，转盘一侧与转动马达连接由转动马达驱动，转动马达固定在转动座上，排线臂水平设置并且排线臂一端固定在转盘上，排线臂另一端设置有若干排线滚轮，光电传感器设置在排线臂另一端端部。

2.按照权利要求1所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述排线臂另一端设置有四个排线滚轮，四个排线滚轮分成两组并列设置在排线臂另一端侧面上，每组排线滚轮包含两个排线滚轮，下侧排线滚轮转动设置在排线臂上，上侧排线滚轮转动设置在滑块上并且上侧排线滚轮位于下侧排线滚轮正上方，排线臂上开有沿竖直方向设置的滑槽，滑块滑动设置在滑槽内并且能够沿着滑槽上下滑动，滑竿下端固定在滑块上侧，滑竿上端穿过排线臂并且滑动设置在排线臂内，弹簧套设在滑竿上并位于滑槽内，光电传感器设置在两组排线滚轮之间。

3.按照权利要求1所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述三轴驱动机构包含X轴驱动机构、Y轴驱动机构和Z轴驱动机构，X轴驱动机构包含两个X轴丝杠机构和两个X轴丝杠电机，两个X轴丝杠机构分别由一个X轴丝杠电机驱动，两个X轴丝杠机构分别沿X轴方向设置并且固定在桁架上侧两端， Y轴驱动机构包含Y轴丝杠机构和Y轴丝杠电机，Y轴丝杠机构沿Y轴方向设置并且设置在X轴驱动机构上由X轴驱动机构驱动沿X轴移动，Y轴丝杠机构由Y轴丝杠电机驱动，Z轴驱动机构包含Z轴丝杠机构和Z轴丝杠电机，Z轴丝杠机构沿Z轴方向设置并且设置在Y轴驱动机构上由Y轴驱动机构驱动沿Y轴移动，Z轴丝杠机构由Z轴丝杠电机驱动，转动座设置在Z轴丝杠机构上由Z轴丝杠机构驱动沿Z轴移动。

4.按照权利要求1所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述收线机构包含主动收线机构、伸缩式收线机构和提升传动机构，主动收线机构和伸缩式收线机构相对设置在桁架两侧，主动收线机构和伸缩式收线机构分别与提升传动机构连接由提升传动机构驱动沿竖直方向升降。

5.按照权利要求4所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述主动收线机构包含收线架、主动收线支架、减速机和主动收线电机，收线架转动设置在主动收线支架上并且收线架与减速机连接由减速机驱动，减速机与主动收线电机连接由主动收线电机驱动，主动收线支架设置在提升传动机构上由提升传动机构驱动沿竖直方向升降。

6.按照权利要求5所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述收线架包含固定顶锥、架板和销轴，架板一侧通过转轴转动设置在主动收线支架内，固定顶锥固定在架板另一侧并且与转轴同轴设置，架板上开有一条沿架板长度方向设置的导向槽，销轴一端设置在导向槽内并通过锁紧螺栓锁紧固定。

7.按照权利要求4所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述伸缩式收线机构包含伸缩顶锥、滑轴、滑套、丝杠、螺套、扭力限制器和伸缩驱动电机，伸缩顶锥固定设置在滑轴一端端部，滑轴设置在滑套内并且能够沿着滑套轴向自由滑动，丝杠沿滑套轴向设置在滑套内并且丝杠一端端部转动设置在滑套一端，螺套套设在丝杠上与丝杠螺纹连接，滑轴另一端与螺套固定连接，扭力限制器设置在丝杠一端端部，扭力限制器通过同步带与伸缩驱动电机连接由伸缩驱动电机驱动。

8.按照权利要求4所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述提升传动机构包含提升支架、提升丝杠、换向器、传动轴、单输入双输出减速机和提升驱动电机，两个提升支架沿竖直方向滑动设置在桁架两侧，主动收线机构和伸缩式收线机构分别固定在两个提升支架上，提升丝杠沿竖直方向设置并且转动设置在桁架侧面，提升丝杠上端与换向器一端连接，提升支架套设在提升丝杠上与提升丝杠螺纹连接，两个换向器分别设置在桁架两端，单输入双输出减速机固定在桁架中间位置，单输入双输出减速机的两个输出端分别通过一根传动轴与换向器的另一端连接，单输入双输出减速机的输入端与提升驱动电机连接由提升驱动电机驱动。

9.按照权利要求8所述的桁架式自动收排线机，其特征在于：所述桁架侧面设置有沿竖直方向设置的滑轨，提升支架滑动设置在滑轨上并且能够沿着滑轨上下滑动。