CN111908255A - 一种电缆智能卷绕装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆全自动生产加工技术领域，特指一种电缆智能卷绕装置，包括固定外框，还包括设于固定外框上的绕线木盘、木盘固定和驱动装置、取线送线模块、收线模块和识别模块；所述固定外框由底板、后板和顶板构成的为敞口型框架结构。本发明通过取线送线模块抓取线缆头移动至收线模块，收线模块通过移动线缆头并挤压将线缆一端固定，之后转动模块和取线送线模块联合运动将线缆绕于滚筒转轴上。该电缆智能卷绕装置不仅控制严密，自动化水平高，而且操作简单，加工效率高。

Description

一种电缆智能卷绕装置

技术领域

本发明涉及电缆全自动生产加工技术领域，特指一种电缆智能卷绕装置。

背景技术

以往线缆的缠绕工作大多为半自动化制作，需要人工将线缆一端固定并在绕线时人工移动线缆位置，在此种加工状况中，工作人员需要做一些重复且简单的事情，增加了无关的人工成本。同时由于人工操作可能会产生疲倦，当在绕线过程中发生一个失误便可能会导致最终绕线的失败，导致绕线效率不高。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种电缆智能卷绕装置，控制严密，自动化水平高，而且操作简单，加工效率高。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电缆智能卷绕装置，包括固定外框，还包括设于固定外框上的绕线木盘、木盘固定和驱动装置、取线送线模块、收线模块和识别模块；所述固定外框由底板、后板和顶板构成的为敞口型框架结构。

优选地，所述绕线木盘呈“H”型结构，所述绕线木盘包括相对设置的第一端面、第二端面、以及设于第一端面和第二端面之间并连接第一端面和第二端面的圆形滚筒，所述圆形滚筒呈中空结构；所述第二端面与圆形滚筒连接处的上方设有第一圆形通孔，所述第二端面与圆形滚筒连接处的下方设有第二圆形通孔。

优选地，所述木盘固定和驱动装置包括设于第一端面处的限制单元和设于第二端面处的驱动单元；所述限制单元包括与绕线木盘同轴设置的第一锥形头、以及安装在底板上的第二左右驱动单元，所述第一锥形头通过连接杆与第二左右驱动单元连接，所述第二左右驱动单元带动第一锥形头靠近或远离驱动单元，实现对绕线木盘的安装与拆卸。

优选地，所述驱动单元包括与绕线木盘轴线共线的第二旋转驱动单元、第二锥形头、以及可卡入第二端面的第二圆形通孔的驱动杆，所述驱动杆与第二锥形头通过通过连接板连接，所述第二锥形头和驱动杆分别卡入呈中空结构的圆形滚筒和第二圆形通孔后，由所述第二旋转驱动单元旋转通过驱动杆带动绕线木盘转动。

优选地，所述取线送线模块设于顶板的下方，所述取线送线模块包括三维全向运动的三关节机械臂、以及安装在三关节机械臂末端带气压阀的机械手夹持器，所述机械手夹持器的内部设有履带，所述机械手夹持器通过内部履带能够实现送线功能。

优选地，所述收线模块与第二端面垂直设置，所述收线模块包括包括半圆形三角外壳、设于半圆形三角外壳内部的驱动电机、套接在驱动电机外部的滚轮，所述半圆形三角外壳的内部三角处设有应变片，所述半圆形三角外壳的底部设有压电传感器。

优选地，所述滚轮的外表面设有气囊粗糙层，且所述滚轮外表面与半圆形三角外壳内壁之间的间距与待绕线缆的直径相等。

优选地，所述半圆形三角外壳靠近第二端面的一侧底角为线缆送入口，所述半圆形三角外壳远离第二端面的一侧底角为线缆送出口，且所述线缆送入口与第一圆形通孔的位置对应设置。

优选地，所述识别模块为具有网络传输信息功能的网络摄像头。

优选地，所述第二旋转驱动单元为旋转电机。

本发明有益效果：

1、本发明提供的电缆智能卷绕装置，首先取线送线装置将线缆移动至固定装置，固定装置将所送入的线缆旋转带动足够长度后对其进行挤压固定，然后取线送线装置将线缆移动至滚筒处，滚筒开始旋转且取线送线装置沿滚筒轴线往复移动，将线缆绕在滚筒转轴之上，该装置实现了对线缆的全自动绕线操作，减少了无必要的人工成本；

2、该装置操作保证了在绕线过程中线缆移动速度的稳定，提高了绕线的成功率。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1的正面示意图；

图3是本发明中第二端面的截面图；

图4是本发明中收线模块的结构示意图；

图5是本发明中机械手夹持器的结构示意图。

图中：1-固定外框、11-底板、12-后板、13-顶板、2-绕线木盘、21-第一端面、22-第二端面、23-圆形滚筒、24-第一圆形通孔、25-第二圆形通孔、3-木盘固定和驱动装置、31-限制单元、311-第一锥形头、312-第二左右驱动单元、32-驱动单元、321-第二旋转驱动单元、322-第二锥形头、323-驱动杆、4-取线送线模块、41-三关节机械臂、42-机械手夹持器、43-履带、5-收线模块、51-驱动电机、52-滚轮、53-半圆形三角外壳、54-应变片、55-压电传感器、56-线缆送入口、57-线缆送出口、6-识别模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

参照图1，本发明所述的一种电缆智能卷绕装置，包括固定外框1，还包括设于固定外框1上的绕线木盘2、木盘固定和驱动装置3、取线送线模块4、收线模块5和识别模块6；所述固定外框1由底板11、后板12和顶板13构成的为敞口型框架结构。

参照图1、图2、图3，具体的，所述绕线木盘2呈“H”型结构，所述绕线木盘2包括相对设置的第一端面21、第二端面22、以及设于第一端面21和第二端面22之间并连接第一端面21和第二端面22的圆形滚筒23，该第一端面21和第二端面22均由两个圆形挡板构成，用于限制线缆的缠绕范围；所述圆形滚筒23呈中空结构；所述第二端面22与圆形滚筒23连接处的上方设有第一圆形通孔24，该第一圆形通孔24用于穿过线缆，所述第二端面22与圆形滚筒23连接处的下方设有第二圆形通孔25，该第二圆形通孔25用于固定绕线木盘。

参照图1、图2，具体的，所述木盘固定和驱动装置3包括设于第一端面21处的限制单元31和设于第二端面22处的驱动单元32；所述限制单元31包括与绕线木盘2同轴设置的第一锥形头311、以及安装在底板11上的第二左右驱动单元312，所述第一锥形头311通过连接杆与第二左右驱动单元312连接，所述第二左右驱动单元312带动第一锥形头311靠近或远离驱动单元32，实现对绕线木盘2的安装与拆卸。

参照图1、图2，具体的，所述驱动单元32包括与绕线木盘2轴线共线的第二旋转驱动单元321、第二锥形头322、以及可卡入第二端面22的第二圆形通孔25的驱动杆323，所述驱动杆323与第二锥形头322通过通过连接板连接，所述第二锥形头322和驱动杆323分别卡入呈中空结构的圆形滚筒23和第二圆形通孔25后，由所述第二旋转驱动单元321旋转通过驱动杆323带动绕线木盘2转动。其中，所述第二旋转驱动单元321为旋转电机。

参照图1、图5，具体的，取线送线模块4设于顶板13的下方，所述取线送线模块4包括三维全向运动的三关节机械臂41、以及安装在三关节机械臂41末端带气压阀的机械手夹持器42，所述机械手夹持器42的内部设有履带43，所述机械手夹持器42通过内部履带43能够实现送线功能。该取线送线模块4通过机器视觉识别待绕线缆头部位置进行抓取，并把线缆送到第一圆形通孔处。

参照图4，具体的，所述收线模块5与第二端面22垂直设置，所述收线模块5包括包括半圆形三角外壳53、设于半圆形三角外壳53内部的驱动电机51、套接在驱动电机51外部的滚轮52，所述半圆形三角外壳53的内部三角处设有应变片54，所述半圆形三角外壳53的底部设有压电传感器55。

其中，所述滚轮52的外表面设有气囊粗糙层，且所述滚轮52外表面与半圆形三角外壳53内壁之间的间距与待绕线缆的直径相等。

其中，所述半圆形三角外壳53靠近第二端面22的一侧底角为线缆送入口56，所述半圆形三角外壳53远离第二端面22的一侧底角为线缆送出口57，且所述线缆送入口56与第一圆形通孔24的位置对应设置。

本实施例中，该收线模块5用于接收到第一圆形通孔24处传送的线缆，并启动电机进行固定。其中，驱动电机51能够带动滚轮52进行正转或反转运动，当线缆进入半圆形三角外壳53的线缆送入口56后，压电传感器55受力变形并发出信号，启动驱动电机51通过滚轮52带动线缆运动，并从线缆送出口57出来，其滚轮52停止运动，由于应变片54的作用，可以使得线缆固定在三角外壳内部。

所述识别模块6为具有网络传输信息功能的网络摄像头。

本发明缠绕线缆时，首先第二左右驱动单元312向远离驱动单元32方向运行，将绕线木盘2的圆形滚筒23的中心孔和第二圆形通孔25分别对应卡入到驱动单元32的第二锥形头322和驱动杆323上，然后第二左右驱动单元312向靠近驱动单元32方向运行，完成圆形滚筒23的安装过程。

然后采用识别模块6识别待绕线缆头部并定位，之后根据目标位置依次控制机械臂将带气压阀的机械手夹持器42送至第一圆形通孔24位置，并通过机械手夹持器42使得线缆向前输送一定距离，使得线缆进入收线模块5装置。

当线缆进入半圆形三角外壳53的线缆送入口56时，压电传感器55产生形变并发出信号，启动驱动电机51带动滚轮52运动，对线缆进行缠绕，使得线缆从线缆送出口57出来，驱动电机51停止运动，利用应变片弹簧固定线缆。

接着，第二旋转驱动单元321沿底板11到后板12的方向旋转，将线缆绕于圆形滚筒23上，并且三关节机械臂41随圆形滚筒23的转动匀速向第一端面21方向运动，当机械手夹持器42移动至第一端面21位置时，三关节机械臂41改向圆形滚筒23的第二端面22方向运动，循环往复最终完成自动绕线操作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆智能卷绕装置，包括固定外框(1)，其特征在于：还包括设于固定外框(1)上的绕线木盘(2)、木盘固定和驱动装置(3)、取线送线模块(4)、收线模块(5)和识别模块(6)；所述固定外框(1)由底板(11)、后板(12)和顶板(13)构成的为敞口型框架结构。

2.根据权利要求1所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述绕线木盘(2)呈“H”型结构，所述绕线木盘(2)包括相对设置的第一端面(21)、第二端面(22)、以及设于第一端面(21)和第二端面(22)之间并连接第一端面(21)和第二端面(22)的圆形滚筒(23)，所述圆形滚筒(23)呈中空结构；所述第二端面(22)与圆形滚筒(23)连接处的上方设有第一圆形通孔(24)，所述第二端面(22)与圆形滚筒(23)连接处的下方设有第二圆形通孔(25)。

3.根据权利要求2所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述木盘固定和驱动装置(3)包括设于第一端面(21)处的限制单元(31)和设于第二端面(22)处的驱动单元(32)；所述限制单元(31)包括与绕线木盘(2)同轴设置的第一锥形头(311)、以及安装在底板(11)上的第二左右驱动单元(312)，所述第一锥形头(311)通过连接杆与第二左右驱动单元(312)连接，所述第二左右驱动单元(312)带动第一锥形头(311)靠近或远离驱动单元(32)，实现对绕线木盘(2)的安装与拆卸。

4.根据权利要求3所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述驱动单元(32)包括与绕线木盘(2)轴线共线的第二旋转驱动单元(321)、第二锥形头(322)、以及可卡入第二端面(22)的第二圆形通孔(25)的驱动杆(323)，所述驱动杆(323)与第二锥形头(322)通过通过连接板连接，所述第二锥形头(322)和驱动杆(323)分别卡入呈中空结构的圆形滚筒(23)和第二圆形通孔(25)后，由所述第二旋转驱动单元(321)旋转通过驱动杆(323)带动绕线木盘(2)转动。

5.根据权利要求1所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述取线送线模块(4)设于顶板(13)的下方，所述取线送线模块(4)包括三维全向运动的三关节机械臂(41)、以及安装在三关节机械臂(41)末端带气压阀的机械手夹持器(42)，所述机械手夹持器(42)的内部设有履带(43)，所述机械手夹持器(42)通过内部履带(43)能够实现送线功能。

6.根据权利要求2所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述收线模块(5)与第二端面(22)垂直设置，所述收线模块(5)包括包括半圆形三角外壳(53)、设于半圆形三角外壳(53)内部的驱动电机(51)、套接在驱动电机(51)外部的滚轮(52)，所述半圆形三角外壳(53)的内部三角处设有应变片(54)，所述半圆形三角外壳(53)的底部设有压电传感器(55)。

7.根据权利要求6所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述滚轮(52)的外表面设有气囊粗糙层，且所述滚轮(52)外表面与半圆形三角外壳(53)内壁之间的间距与待绕线缆的直径相等。

8.根据权利要求6所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述半圆形三角外壳(53)靠近第二端面(22)的一侧底角为线缆送入口(56)，所述半圆形三角外壳(53)远离第二端面(22)的一侧底角为线缆送出口(57)，且所述线缆送入口(56)与第一圆形通孔(24)的位置对应设置。

9.根据权利要求1所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述识别模块(6)为具有网络传输信息功能的网络摄像头。

10.根据权利要求4所述的一种电缆智能卷绕装置，其特征在于：所述第二旋转驱动单元(321)为旋转电机。

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