一种绕线空间可调的管线收放装置及系统的制作方法

本发明涉及装备自动化、智能化领域，尤其涉及一种绕线空间可调的管线收放装置及系统。

背景技术：

现代各类装备，尤其是大型装备上通常配置电缆、水管等各类管线，种类(管线半径、弯曲能力、长度、重量、防护等级等)和数量都较多，在某些具有动作功能的部件或设备上还需预留出管线伸长的余量，这就对装备在管线收纳空间及总体布局、管线管理等方面提出了设计要求。目前行业内对装备上管线的管理方式较为粗糙，管线摆放不整齐，管线之间存在干涉和干扰，造成装备内空间浪费严重，影响装备集成度和轻量化，且人工干预多，制约装备自动化水平的进一步提高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种绕线空间可调的管线收放装置及系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种绕线空间可调的管线收放装置，其包括：支架以及用于调节绕线空间的绕线空间调节机构，所述绕线空间调节机构的半径可调节且可转动地设置在所述支架上。

本发明的有益效果是：通过设计带有半径可调节的绕线空间调节机构的绕线空间可调的管线收放装置，使得管线自动收放装置能够适应不同规模管线的收纳需求，便于对不同的管线进行收纳，提高收放装置的适用范围。

进一步地，所述绕线空间调节机构包括：回转轴以及多根托盘杆，所述回转轴可转动地设置在所述支架上，多根所述托盘杆沿所述回转轴的径向方向辐射设置(例如优选方案之一是，多根托盘杆沿回转轴的径向方向可以一一对应设置，这样支撑效果更好，提高收放装置的稳定性)，所述托盘杆沿所述回转轴的径向可滑动地设置在所述回转轴上。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：托盘杆沿回转轴的径向可滑动地设置在回转轴上，便于用户根据实际需要调节收放装置的半径，从而可改变管线的绕线半径(即空间)，以适应不同管线的盘线需求。

进一步地，所述绕线空间调节机构还包括：调节旋钮、多根调节摆杆以及多根连杆，所述调节旋钮与所述回转轴连接，多根所述调节摆杆设置在所述回转轴上(例如优选方案之一是，调节摆杆可以设置在所述回转轴的侧壁上)，多根所述调节摆杆沿所述回转轴的径向方向辐射设置(例如优选方案之一是，调节摆杆沿回转轴的径向方向可以一一对应设置，这样支撑效果更好)；每根所述连杆的一端与一根所述调节摆杆铰接，每根所述连杆的另一端与一根所述托盘杆的中部铰接，每根所述托盘杆与所述支架铰接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：调节旋钮、多根调节摆杆以及多根连杆的设置，使得支架、调节摆杆、托盘杆和连杆构成四连杆机构，通过调节旋钮可对调节摆杆进行调节并锁定，同时带动连杆和托盘杆进行摆动，便于用户根据实际需要调节收放装置的半径，从而可改变管线的绕线半径(即空间)，以适应不同管线的盘线需求。

进一步地，每根所述托盘杆的中部设置有一根分支杆，每根所述分支杆的一端与一根所述托盘杆连接，每根所述分支杆的另一端与一根所述连杆的另一端铰接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：托盘杆的中部设置有分支杆，使得支架、调节摆杆、托盘杆和连杆构成四连杆机构，通过调节旋钮可对调节摆杆进行调节并锁定，同时带动连杆和托盘杆进行摆动，便于用户根据实际需要调节收放装置的半径，从而可改变管线的绕线半径(即空间)，以适应不同管线的盘线需求。

进一步地，所述托盘杆上设置有用于收放管线的托盘(例如优选方案之一是，托盘可以设置在所述托盘杆的顶部，优选的在所述托盘的两侧可以设置有挡板)，所述托盘的截面呈字母“u”形，所述调节旋钮与所述回转轴连接。

优选的，调节旋钮与回转轴的端部可以采用螺旋连接，便于调节旋钮对绕线空间进行调节，便于对收放装置的绕线空间进行锁定。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：托盘的设置，用于承载管线，便于对管线进行收放以及收纳；调节旋钮与回转轴连接，便于收放装置的半径调节，并且便于锁定当前的半径范围，提高收放装置的可靠性以及稳定性。

进一步地，还包括：用于对管线进行拨线处理的拨线机构，所述拨线机构可移动地设置在所述支架上。

优选方案之一是，拨线机构设置在绕线空间调节机构的上方，拨线机构设置在支架的顶部，便于拨线机构的安装以及维护。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：拨线机构的设置，用于对管线进行拨线处理，以将管线规律地缠绕在管线托盘上，防止管线凌乱打结。

进一步地，所述拨线机构包括：拨线爪、用于升降所述拨线爪的升降机构以及用于移动所述拨线爪的水平位移机构，所述升降机构设置在所述支架上，所述升降机构与所述水平位移机构连接(例如优选方案之一是，升降机构和水平位移机构可以为电动推杆)，所述水平位移机构与所述拨线爪连接，所述拨线爪为一对勾状结构。

升降机构位置的优选方案之一是，升降机构设置在支架的顶部，便于升降机构直接驱动拨线机构，减少传动级，使得收放装置结构简单，便于升降机构的安装以及维护，降低生产成本。

拨线爪位置的优选方案之一是，拨线爪可以位于绕线空间调节机构的上方，拨线爪与托盘的位置对应，便于拨线爪对管线进行拨线处理，使得管线整齐地缠绕在托盘上。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：拨线爪、升降机构以及水平位移机构的设置，用于调节拨线爪的移动位置，用于对管线进行拨线处理，以将管线规律地缠绕在管线托盘上，防止管线凌乱打结。提高收放装置的自动化，降低用户劳动强度。

进一步地，还包括：用于为收放装置进行供电、通信、装置状态监控、管线参数管理、执行器控制的中控机、底座以及转轴，支架通过所述转轴可转动地设置在所述底座上，所述中控机设置在所述底座中，所述绕线空间调节机构与所述中控机连接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：底座以及转轴的设置，便于支架的转动，使得在底座不动的情况下，收放装置自动调节支架的朝向以及位置，提高收放装置的便利性以及可靠性，提高用户体验。

进一步地，还包括：用于自动收管线的卷簧，所述卷簧设置在所述支架上，所述卷簧的一端与支架连接(例如优选方案之一是，还可以包括用于装载卷簧的卷簧盒，卷簧盒可设置在支架的中部，卷簧设置在卷簧盒中)。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：卷簧设置，用于自动收管线，管线的自动收放功能通过卷簧来实现，管线的固定端安装在卷簧上，放线后卷簧变形受力，管线可在卷簧作用下恢复初始位置，提高收放装置的自动化，降低用户劳动强度，提高收线效率，提高用户体验。

此外，本发明还提供了一种绕线空间可调的管线收放系统，其包括：至少一个上述任意一项所述的绕线空间可调的管线收放装置以及基座平台，多个所述绕线空间可调的管线收放装置周向分布或者并排设置在所述基座平台上。

本发明的有益效果是：通过设计至少一个带有半径可调节的绕线空间调节机构的管线收放系统，使得管线自动收放装置能够适应不同规模管线的收纳需求，便于对不同的管线进行收纳，提高收放装置的适用范围。能够实现不同规模和种类的管线的同时使用，节省空间，提高工作效率。

本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例提供的绕线空间可调的管线收放装置的整体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的绕线空间可调的管线收放装置的内部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的回转轴结构示意图。

图4为本发明实施例提供的拨线爪结构示意图。

图5为本发明实施例提供的绕线空间可调的管线收放系统的回转式使用结构示意图。

图6为本发明实施例提供的绕线空间可调的管线收放系统的并排式使用结构示意图。

附图标号说明：1-支架；2-绕线空间调节机构；3-回转轴；4-托盘杆；5-调节旋钮；6-调节摆杆；7-连杆；8-分支杆；9-托盘；10-拨线机构；11-拨线爪；12-升降机构；13-水平位移机构；14-底座；15-转轴；16-卷簧；17-卷簧盒；18-基座平台；19-中控机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1和图2所示，本发明的一种实施方式提供了一种绕线空间可调的管线收放装置，其包括：支架1以及用于调节绕线空间的绕线空间调节机构2，所述绕线空间调节机构2的半径可调节且可转动地设置在所述支架1上。

上述实施例的有益效果是：通过设计带有半径可调节的绕线空间调节机构的绕线空间可调的管线收放装置，使得管线自动收放装置能够适应不同规模管线的收纳需求，便于对不同的管线进行收纳，提高收放装置的适用范围。

如图1和图2所示，本发明提供的一种绕线空间可调的管线自动收放装置，能够适应不同规模(直径、弯曲能力、长度、重量、数量、防护等级等)管线的收纳需求，具有自动收放管线和自动排线的功能，节省空间和人力，具有模块化和可扩展的特点，能够实现对装备内管线的精细化管理，提升装备自动化和智能化水平。一种绕线空间可调的管线自动收放装置，主要由底座及底座转轴、支架、绕线空间调节机构、拨线机构、管线收放机构等组成，其中，绕线空间调节机构主要由回转轴、调节旋钮、调节摆杆、托盘杆、连杆等组成，拨线机构主要由拨线爪、水平移动机构、升降机构、管线托盘等组成，管线收放机构主要由卷簧、卷簧盒等组成。此外，该装置的电气控制通过中控机来实现，包括供电、通信、装置状态监控、管线参数管理、执行器控制等功能。

如图1和图2所示，支架安装在底座上，底座上有转轴，支架可绕转轴转动。回转轴安装在支架上，回转轴上设计有调节摆杆，可在调节旋钮的作用下绕回转轴转动。托盘杆的一面铰接在支架上，另一面与调节摆杆铰接在一起。支架、调节摆杆、托盘杆和连杆构成四连杆机构，通过调节旋钮可对调节摆杆进行调节并锁定，同时带动连杆和托盘杆进行摆动，从而可改变管线的绕线半径(空间)，以适应不同管线的盘线需求。托盘杆将管线托盘通过支架上的窗口伸出，管线缠绕在管线托盘上，拨线爪可在水平移动机构和升降机构的作用下进行二维运动，以将管线规律地缠绕在管线托盘上，防止管线凌乱打结。拨线爪的横向进给位移与管线的绕线直径相关联。水平移动机构和升降机构可选用二维的滚珠丝杠移动平台。管线的自动收放功能通过卷簧盒内的卷簧来实现，管线的固定端安装在卷簧上，放线后卷簧变形受力，管线可在卷簧作用下恢复初始位置。

使用流程：

1、在中控机上输入管线参数，包括直径、弯曲半径、长度、重量、数量等，系统根据上述参数自动调整装置状态，实现参数匹配；

2、将管线的一端固定在卷簧上，另一端放置在拨线爪上的两个爪齿之间，转动圆形支架，将管线缠绕在管线托盘上；

3、拨线机构能够根据管线参数实现横向进给运动，即圆形支架转动一周，拨线爪横向移动管线直径，一层铺满后，升降机构将拨线爪抬起，再铺第二层；

4、使用管线时，将管线的自由端伸出，使用完后，管线将在卷簧的作用下收回，并在拨线爪的作用下有序排列在管线托盘上。

扩展性应用场景：

1、回转式使用形式：应用于具有回转上装设备的装备，各装置安装在下部平台上，沿回转轴线周向分布，将管线伸出至上部平台，实现装备上下两部分的管线连接，节省空间的同时可进一步提升装备的回转能力。

2、并排式使用形式：将各装置并排固定在基座平台上，可以实现不同规模和种类的管线的同时使用。

如图3所示，进一步地，所述绕线空间调节机构2包括：回转轴3以及多根托盘杆4，所述回转轴3可转动地设置在所述支架1上，多根所述托盘杆4沿所述回转轴3的径向方向辐射设置，所述托盘杆4沿所述回转轴3的径向可滑动地设置在所述回转轴3上。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：托盘杆沿回转轴的径向可滑动地设置在回转轴上，便于用户根据实际需要调节收放装置的半径，从而可改变管线的绕线半径(即空间)，以适应不同管线的盘线需求。

如图1和图2所示，进一步地，所述绕线空间调节机构2还包括：调节旋钮5、多根调节摆杆6以及多根连杆7，所述调节旋钮5与所述回转轴3连接，多根所述调节摆杆6设置在所述回转轴3上，多根所述调节摆杆6沿所述回转轴3的径向方向辐射设置，每根所述连杆7的一端与一根所述调节摆杆6铰接，每根所述连杆7的另一端与一根所述托盘杆4的中部铰接，每根所述托盘杆4与所述支架1铰接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：调节旋钮、多根调节摆杆以及多根连杆的设置，使得支架、调节摆杆、托盘杆和连杆构成四连杆机构，通过调节旋钮可对调节摆杆进行调节并锁定，同时带动连杆和托盘杆进行摆动，便于用户根据实际需要调节收放装置的半径，从而可改变管线的绕线半径(即空间)，以适应不同管线的盘线需求。

作为上述绕线空间调节机构的另一种可替换方案，托盘杆可以为多节伸缩杆，伸缩杆的伸缩实现收放装置的半径调节。当然托盘杆也可以为电动推杆、丝杠或者蜗轮蜗杆机构，电动推杆的一端可以直接设置在回转轴的侧壁上，电动推杆的另一端设置托盘即可。

如图1和图2所示，进一步地，每根所述托盘杆4的中部设置有一根分支杆8，每根所述分支杆8的一端与一根所述托盘杆4连接，每根所述分支杆8的另一端与一根所述连杆7的另一端铰接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：托盘杆的中部设置有分支杆，使得支架、调节摆杆、托盘杆和连杆构成四连杆机构，通过调节旋钮可对调节摆杆进行调节并锁定，同时带动连杆和托盘杆进行摆动，便于用户根据实际需要调节收放装置的半径，从而可改变管线的绕线半径(即空间)，以适应不同管线的盘线需求。

如图1和图2所示，进一步地，所述托盘杆4上设置有用于收放管线的托盘9，所述托盘9的截面呈字母“u”形，所述调节旋钮5与所述回转轴3连接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：托盘的设置，用于承载管线，便于对管线进行收放以及收纳；调节旋钮与回转轴连接，便于收放装置的半径调节，并且便于锁定当前的半径范围，提高收放装置的可靠性以及稳定性。

其中，调节旋钮5与回转轴3的端部螺旋连接。

如图1和图2所示，进一步地，还包括：用于对管线进行拨线处理的拨线机构10，所述拨线机构10可移动地设置在所述支架1上。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：拨线机构的设置，用于对管线进行拨线处理，以将管线规律地缠绕在管线托盘上，防止管线凌乱打结。

如图1和图4所示，进一步地，所述拨线机构10包括：拨线爪11、用于升降所述拨线爪11的升降机构12以及用于移动所述拨线爪11的水平位移机构13，所述升降机构12设置在所述支架1的顶部上，所述升降机构12的输出端与所述水平位移机构13连接，所述水平位移机构13的输出端与所述拨线爪11连接，所述拨线爪11为一对勾状结构，所述拨线爪11位于所述绕线空间调节机构2的上方，所述拨线爪11与托盘9对应。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：拨线爪、升降机构以及水平位移机构的设置，用于调节拨线爪的移动位置，用于对管线进行拨线处理，以将管线规律地缠绕在管线托盘上，防止管线凌乱打结。提高收放装置的自动化，降低用户劳动强度。

升降机构和水平位移机构可以为电动推杆、丝杠或者涡轮蜗杆传动结构。

如图1和图2所示，进一步地，还包括：用于为收放装置进行供电、通信、装置状态监控、管线参数管理、执行器控制的中控机19、底座14以及转轴15，支架1通过所述转轴15可转动地设置在所述底座14上，所述中控机19设置在所述底座14中，所述绕线空间调节机构2与所述中控机19连接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：底座以及转轴的设置，便于支架的转动，使得在底座不动的情况下，收放装置自动调节支架的朝向以及位置，提高收放装置的便利性以及可靠性，提高用户体验。

其中，绕线空间调节机构、拨线机构、升降机构、水平位移机构均与中控机连接，中控机控制这些部件的执行操作。这些部件中均可以设置有电机或者电动推杆，中控机与这些部件中的电机或者电动推杆连接即可，对于电机或者电动推杆的安装以实现自动化，属于本领域技术人员很容易想到的，在此不再赘述。

如图1和图2所示，进一步地，还包括：用于自动收管线的卷簧16，所述卷簧16设置在所述支架1上，所述卷簧16的一端与支架1连接。

采用上述进一步改进方案的有益效果是：卷簧的设置，用于自动收管线，管线的自动收放功能通过卷簧来实现，管线的固定端安装在卷簧上，放线后卷簧变形受力，管线可在卷簧作用下恢复初始位置，提高收放装置的自动化，降低用户劳动强度，提高收线效率，提高用户体验。

进一步地，还包括：卷簧盒17，所述卷簧盒17设置在所述支架1上，所述卷簧16设置在所述卷簧盒17中。

此外，如图5和图6所示，本发明还提供了一种绕线空间可调的管线收放系统，其包括：至少一个上述任意一项所述的绕线空间可调的管线收放装置以及基座平台18，多个所述绕线空间可调的管线收放装置周向分布或者并排设置在所述基座平台18上。

本发明的有益效果是：通过设计至少一个带有半径可调节的绕线空间调节机构的管线收放系统，使得管线自动收放装置能够适应不同规模管线的收纳需求，便于对不同的管线进行收纳，提高收放装置的适用范围。能够实现不同规模和种类的管线的同时使用，节省空间，提高工作效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。