用于光缆生产的钢丝盘自动搬运、上下盘系统的制作方法

本发明属于光缆制造技术领域，具体涉及一种用于光缆生产的钢丝盘自动搬运、上下盘系统。

背景技术：

光缆的铠装层用于增强光缆的耐磨性和强度，铠装层的材料为钢丝。钢丝复绕在钢丝盘上，装机使用时需要将在复绕区复绕好的钢丝盘搬运到铠装机上，传统钢丝盘搬运是通过叉车或搬运车将钢丝盘运至钢丝铠装机旁边，然后再利用行车及吊带将钢丝盘吊至钢丝铠装机的摇篮架上，最后用摇篮架顶针固定钢丝盘。目前的这种方式存在以下缺陷：

1、电动叉车或手动叉车将钢丝盘运送到各条生产线，并将钢丝盘放置于铠装机旁边的地面上，由于现有的生产线间距小，叉车进出不方便，存在安全隐患；

2、叉车每日材料运输量大，司机劳动强度大，影响车间安全生产及环境，现场6S混乱；

3、铠装机在上盘和换盘时的方式为利用吊带将钢丝盘系好，再通过行车吊至摇篮架上并固定，此过程需要工人扶助钢丝盘，每盘钢丝盘重约600公斤，在搬运过程中存在安全隐患；

4、随着生产速度提高，钢丝盘更换频率也会随之增加，员工的劳动强度会增大，对员工的体力要求较高，同时安全系数也会降低。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于光缆生产的钢丝盘自动搬运、上下盘系统，仅仅通过简单的模式选择就可以实现钢丝复绕区和铠装机之间的全自动送盘、上盘和下盘动作，全程无需人工参与，极大的降低了工人的劳动强度，提高工作效率，减少叉车的使用，提高车间的安全系数，为智能化工厂的实现做好准备。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于光缆生产的钢丝盘自动搬运、上下盘系统，其特征在于：包括主输送桁架、支输送桁架和PLC控制器，支输送桁架具有各自独立工作的多个，且每条光缆生产线一一对应的配置一个所述支输送桁架，所述主输送桁架一对多的将钢丝盘送到多个支输送桁架上，所述PLC控制器控制主输送桁架和各支输送桁架协调动作，

-所述主输送桁架，其配置有主桁架、第一抓盘小车和第一辊子输送线，所述第一辊子输送线用于输送复绕结束后的钢丝盘，所述主桁架沿第一方向直线延伸，所述第一抓盘小车设置在主桁架上、且能够沿其直线延伸的方向往复平移，所述第一抓盘小车用于抓取第一辊子输送线上的钢丝盘、并沿主桁架移动输送抓取的钢丝盘；

-所述支输送桁架，其配置有支桁架、第二抓盘小车和第二辊子输送线；

所述第一抓盘小车平移将抓取的钢丝盘送盘至各支输送桁架的第二辊子输送线上；

所述支桁架沿第二方向直线延伸，所述第二抓盘小车设置在支桁架上、且能够沿其直线延伸的方向往复平移，所述第二抓盘小车用于抓取第二辊子输送线上的钢丝盘、并沿支桁架移动输送抓取的钢丝盘至铠装机上；

各支输送桁架的所述第二方向均垂直于第一方向。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述主输送桁架还包括升降台，所述升降台靠近第一辊子输送线设置、且设置在主桁架的正下方，所述升降台具有与第一辊子输送线对接的台面。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括每个支输送桁架还均配置有一储盘架，所述储盘架设置在支桁架的末端，所述储盘架上设有若干个穿盘杆，每个穿盘杆上均设有一接近传感器，所述接近传感器电连接至PLC控制器。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第一抓盘小车和第二抓盘小车的结构相同，其包括机架、均设置在机架上的抓盘机械手、第一驱动器和第二驱动器，所述抓盘机械手具有动作配合的第一夹持臂和第二夹持臂，所述第一驱动器驱动第一夹持臂、第二夹持臂两者同时动作夹紧钢丝盘或者同时动作松开钢丝盘，所述第二驱动器驱动抓盘机械手上升或者下降。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第一驱动器具有减速机一、同步轮一、同步带一和两第一滚珠丝杆，减速机一作为一级减速驱动同步轮一，同步轮一带动同步带一，同步带一作为二级减速带动两第一滚珠丝杆，两所述第一滚珠丝杆分别驱动第一夹持臂和第二夹持臂动作，所述PLC控制器控制连接减速机一。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述机架上设有直线延伸的第一滑动导轨，所述第一滚珠丝杆安装在第一滑动导轨上。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述第二驱动器具有减速机二、同步轮二、同步带二和第二滚珠丝杆，减速机二作为一级减速驱动同步轮二，同步轮二带动同步带二，同步带二作为二级减速带动第二滚珠丝杆，所述第二滚珠丝杆驱动抓盘机械手上升或者下降，所述PLC控制器控制连接减速机二。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述机架上设有直线延伸的第二滑动导轨，所述第二滚珠丝杆安装在第二滑动导轨上。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括其还包括第三驱动器，第一抓盘小车和第二抓盘小车均配置有第三驱动器和滚轮，两者各自的桁架上均设有轨道，所述第三驱动器用于驱动第一抓盘小车或第二抓盘小车在轨道上移动，所述第三驱动器包括减速机三、同步轮三、同步带三、齿轮和与齿轮啮合的齿条，减速机三、同步轮三、同步带三、齿轮均设置在各自的抓盘小车上，所述主桁架和支桁架上沿各自的延伸方向设有轨道梁，所述齿条设置在轨道梁上，减速机三作为一级减速驱动同步轮三，同步轮三带动同步带三，同步带三作为二级减速驱动齿轮，齿轮带动齿条，所述PLC控制器控制连接减速机三。

本发明的一个较佳实施例中，进一步包括所述滚轮和轨道均为“V”字形结构。

本发明的有益效果是:

本发明的用于光缆生产的钢丝盘自动搬运、上下盘系统，仅仅通过简单的模式选择就可以实现钢丝复绕区和多条生产线的铠装机之间的全自动送盘、上盘和下盘动作，全程无需人工参与，极大的降低了工人的劳动强度，提高工作效率，减少叉车的使用，提高车间的安全系数，为智能化工厂的实现做好准备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例的结构示意图；

图2是抓钢丝盘后的抓盘小车第一视角的结构示意图；

图3是抓钢丝盘后的抓盘小车第二视角的结构示意图。

其中：1-钢丝盘；A-第一方向，B-第二方向；

2-主输送桁架，21-主桁架，22-第一抓盘小车，23-第一棍子输送线，24-升降台；

41-机架，42-抓盘机械手，42a-第一夹持臂，42b-第二夹持臂；

431-减速机一，432-减速机二，433-减速机三；

442-同步轮二，443-同步轮三；

452-同步带二，453-同步带三；

461-第一滚珠丝杆，462-第二滚珠丝杆；

47-第一滑动导轨，48-第二滑动导轨，49-齿轮，50-齿条,51-轨道梁；

6-支输送桁架，61-支桁架，62-第二抓盘小车，63-第二辊子输送线，64-储盘架，65-穿盘杆；

8-PLC控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

实施例

如图1-3所示，本实施例中公开了一种用于光缆生产的钢丝盘自动搬运、上下盘系统，包括主输送桁架2、支输送桁架6和PLC控制器8，支输送桁架6具有各自独立工作的多个，且每条光缆生产线一一对应的配置一个所述支输送桁架6，所述主输送桁架2一对多的将钢丝盘1送到多个支输送桁架6上，各支输送桁架6将主输送桁架2上输送过来的钢丝盘1按照要求输送到各自生产线的铠装机上，PLC控制器8全程、统一控制主输送桁架2和各支输送桁架6协调动作。本发明优选PLC控制器8采用德国西门子S7-1500PLC、SimitionD伺服控制系统，运行精度误差控制在±1mm；行车过程中的数据交互通过德国劳易测的光通讯设备无线传输，做到稳定、可靠、高效的数据传输，保证设备运行的可靠性。

主输送桁架2和支输送桁架6的具体结构如下：

一、主输送桁架2：

所述主输送桁架2配置有主桁架21、第一抓盘小车22、升降台24和第一辊子输送线23，复绕区内复绕好的钢丝盘1被送至第一辊子输送线23上，由第一辊子输送线23承接待输送的钢丝盘1；所述升降台24靠近第一辊子输送线23设置、且设置在主桁架21的正下方，所述升降台24具有与第一辊子输送线23对接的台面；第一辊子输送线23将钢丝盘1移送至升降台24上，升降台24承接钢丝盘1后上升给第一抓盘小车22送盘；所述主桁架21沿第一方向A直线延伸，所述第一抓盘小车22设置在主桁架21上、且在第三驱动器的驱动下能够沿其直线延伸的方向往复平移，所述第一抓盘小车22用于抓取升降台24上升送过来的钢丝盘1、并沿主桁架21移动输送抓取的钢丝盘1。此处需要说明的是，升降台24的设置是为了减小第一抓盘小车22抓盘臂的设计长度，降低系统控制难度，提高系统运行稳定性。

具体的，第一抓盘小车22包括机架41、均设置在机架41上的抓盘机械手42、第一驱动器和第二驱动器，所述抓盘机械手42具有动作配合的第一夹持臂42a和第二夹持臂42b，所述第一驱动器驱动第一夹持臂42a、第二夹持臂42b两者同时动作夹紧钢丝盘1或者同时动作松开钢丝盘1；所述第二驱动器驱动抓盘机械手42上升或者下降；第一驱动器驱动抓盘机械手42抓盘或者放盘；第三驱动器驱动第一抓盘小车22在主桁架21上平移，以此由第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器三者配合将第一辊子输送线23输送过来的钢丝盘移送到各个支输送桁架6上。

二、支输送桁架6

所述支输送桁架6配置有支桁架61、第二抓盘小车62和第二辊子输送线63。第二辊子输送线63承接第一抓盘小车22输送过来的钢丝盘1，第二辊子输送线63的设置对钢丝盘1的输送起到换向作用，主桁架21贯穿多条光缆生产线，设置在主干线上；而支桁架61为配合各条光缆生产线设置，设置在支线上，为了缩短整个送盘的行走距离，同时也为了降低系统设计的难度和提高系统运行的稳定性，通常主干线垂直于支线，也就是主桁架21垂直于各支桁架61，第二辊子输送线63的设置就是为了钢丝盘1在主桁架21和支桁架61两者之间进行换向输送。

所述第一抓盘小车22平移将抓取的钢丝盘1送盘至各支输送桁架6的第二辊子输送线63上；所述支桁架61沿第二方向B直线延伸，所述第二抓盘小车62设置在支桁架61上、且能够沿其直线延伸的方向往复平移，所述第二抓盘小车62用于抓取第二辊子输送线63上的钢丝盘1、并在第三驱动器的驱动下沿支桁架61移动输送抓取的钢丝盘1至铠装机上；

各支输送桁架6的所述第二方向B均垂直于第一方向A。

本发明第二抓盘小车62和第一抓盘小车22两者的结构相同，以上已有描述，第二抓盘小车62在第一驱动器、第二驱动器和第三驱动器的配合动作下具有抓盘或者放盘动作、上升或者下降动作、沿第二方向B直线往复平移动作，将主输送桁架2上输送过来的钢丝盘1送盘至各生产线的铠装机上，并且直接将钢丝盘装在铠装机上。

为了提高储盘能力，确保系统的不间断运行，本发明每个支输送桁架6还均配置有一储盘架64，所述储盘架64设置在支桁架61的末端。储盘架64作为钢丝盘铠装机装机前的缓存区域，第二抓盘小车62抓取移送过来的钢丝盘1首先缓存在储盘架64上，等后段铠装机上的钢丝盘需要置换时再第二抓盘小车62从储盘架64上抓取钢丝盘送至铠装机上。

具体的，所述储盘架64上设有若干个穿盘杆65，每个穿盘杆65上均设有一接近传感器，所述接近传感器电连接至PLC控制器8。一个穿盘杆65对应放置一个钢丝盘1，接近传感器用于监测穿盘杆65上是否有钢丝盘1，并与PLC控制器信号反馈连接，如果监测到穿盘杆65上没有钢丝盘1，第二抓盘小车62运行将钢丝盘1移送至空的穿盘杆65上。

本发明的各个驱动器优选的具体结构如下：

所述第一驱动器具有减速机一431、同步轮一、同步带一和两第一滚珠丝杆461，减速机一431作为一级减速驱动同步轮一，同步轮一带动同步带一，同步带一作为二级减速带动两第一滚珠丝杆461，两所述第一滚珠丝杆461分别驱动第一夹持臂42a和第二夹持臂42b动作，所述PLC控制器8控制连接减速机一431。

所述第二驱动器具有减速机二432、同步轮二442、同步带二452和第二滚珠丝杆462，减速机二432作为一级减速驱动同步轮二442，同步轮二442带动同步带二452，同步带二452作为二级减速带动第二滚珠丝杆462，所述第二滚珠丝杆462驱动抓盘机械手42上升或者下降，所述PLC控制器8控制连接减速机二432。

所述第三驱动器包括减速机三433、同步轮三443、同步带三453、齿轮49和与齿轮49啮合的齿条50，减速机三433、同步轮三443、同步带三453、齿轮49均设置在各自的抓盘小车上，减速机三433作为一级减速驱动同步轮三443，同步轮三443带动同步带三453，同步带三453作为二级减速驱动齿轮49，齿轮49带动齿条50，所述PLC控制器8控制连接减速机三433；所述主桁架21和支桁架61上沿各自的延伸方向设有轨道梁51，所述齿条50设置在轨道梁51上。

以上结构的驱动器，易于稳定精确控制，做到运行精度误差控制在±1mm。

所述机架41上设有直线延伸的第一滑动导轨47，所述第一滚珠丝杆461安装在第一滑动导轨47上，所述机架41上设有直线延伸的第二滑动导轨48，所述第二滚珠丝杆462安装在第二滑动导轨48上。第一滑动轨道47和第二滑动轨道48用于限定第一滚珠丝杆461和第二滚珠丝杆462的运动轨迹，确保两者直线移动。

第一抓盘小车22和第二抓盘小车62上均配置滚轮，两者各自的桁架上设有轨道，第三驱动器驱动抓盘小车在各自的轨道上移动，滚轮和轨道均为“V”字形，保证两者运行时的准确停止定位，小车无惯性滑移。

以上结构的系统，运行时：钢丝盘1从复绕区进入铠装机的移动路线为：第一辊子输送线23→升降台24→第一抓盘小车22→第二辊子输送线63→第二抓盘小车22→储盘架64或者铠装机；

空盘从铠装机上返回至复绕区的运行线路与上述路径相反。

如上结构的系统，仅仅通过简单的模式选择就可以实现钢丝复绕区和多条生产线的铠装机之间的全自动送盘、上盘和下盘动作，全程无需人工参与，极大的降低了工人的劳动强度，提高工作效率，减少叉车的使用，提高车间的安全系数，为智能化工厂的实现做好准备。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。