9轴侧安装有卷筒编码器12。
[0015]如图2、图3所示，控制柜13内安装有PLC控制器14和伺服电机驱动控制器7、变频电机驱动控制器10，绞车上安装有操作盒15，操作盒15的操作面板上安装有显示屏16、指示灯17、卷筒操作手柄18和丝杆控制按钮19，显示屏16、指示灯17分别和PLC控制器14相连，卷筒操作手柄18、卷筒编码器12分别和变频电机驱动控制器10相连，丝杆控制按钮19、限位开关6及丝杆编码器11分别和伺服电机驱动控制器7相连，伺服电机驱动控制器7、变频电机驱动控制器10又分别和PLC控制器14相连，伺服电机驱动控制器7和伺服电机5相连，伺服电机5控制丝杆3旋转，变频电机驱动控制器10和变频电机9相连，变频电机9控制卷筒8旋转。
[0016]本实施例中，变频电机采用斜齿轮-伞齿轮减速电机，型号选用K157DRS180S4/BE20/TH/A07W，伺服电机型号选用K37CMP63M/KY/AS1H/SM1，电机的控制精度可以达到360 X 5/4096度(电机轴输出)，电机的同步精度可以达到360 X 50/4096度(电机轴输出)。丝杆编码器、卷筒编码器均选用型号为DEHllB的编码器，PLC控制器选用型号为DHE41B的PLC控制器。
[0017]变频电机控制绞车卷筒工作，伺服电机控制丝杆工作。限位开关检测动轨座是否靠近丝杆的两端，丝杆编码器实时检测伺服电机的转速和圈数，卷筒编码器实时检测变频电机的转速和圈数。限位开关、丝杆编码器测得的信号输送给伺服电机驱动控制器，卷筒编码器测得的信号输送给变频电机驱动控制器，再由伺服电机驱动控制器、变频电机驱动控制器分别控制伺服电机、变频电机的运转，即分别控制丝杆、卷筒的旋转。PLC控制器用来监视电机及排缆的工作情况，在操作盒上显示输出，并将丝杆和卷筒的工作状态信息输送到操作盒的显示器上显示或由指示灯指示。操作盒主要用来选择绞车的工作方式，显示绞车的工作状态，如果有故障出现及时通过指示灯告知，同时警报器报警。操作盒上的卷筒操作手柄用来控制绞车卷筒的收放速度，使绞车能按照使用需求随时调整收放速度。操作盒上的丝杆控制按钮可以在手动状态下自由调整动轨座在丝杆上的位置。
[0018]绞车上电，操作盒上电，操作盒上的显示器进入操作主页面，在页面上选择自动排缆，变频电机带动卷筒正向转动(要释放缆线时，使变频电机反转即可)，伺服电机带动丝杆正向或反向旋转，丝杆带动动轨座同步向左或向右行进，缆线经过动轨座导引自动缠绕到绞车卷筒上。当动轨座移动到丝杆的边界时，缆阵在卷筒上正好排满一层，此时限位开关动作，动作信号输送给伺服电机驱动控制器进行处理，再由伺服电机驱动控制器输出控制信号驱动伺服电机反转，则丝杆反转，使动轨座反向行进，卷筒上的缆阵顺利换向排布。动轨座到达极限位置或者缆阵直径变化时，卷筒上的缆阵排布容易发生骑缆、跳缆等现象，为了解决这些问题，本装置在动轨座接近极限位置时提前降低卷筒和丝杆的行进速度，在缆阵直径变化时，及时调整丝杆和卷筒的同步速度。由于本装置缠绕的缆线，每段缆的长度和直径是已知的，因此只要测出前面一段缆线走过的长度，就能测出缆线直径什么时候变化。卷筒编码器检测卷筒的转速和圈数，从卷筒转了多少圈，就能算出缆线已经缠绕了多长，当这个长度到达前一段缆线的长度时，说明缆线直径要变化了。而丝杆上动轨座移动一个缆径的距离刚好是卷筒缠绕缆线一圈，为此，将丝杆的旋转速度视为卷筒旋转速度的正比例函数，其比例系数与缆阵直径成正比。当缆径变大时，通过伺服电机驱动控制器和变频电机驱动控制器的处理，调节比例系数，使比例系数相应增大，丝杆的旋转速度与卷筒的旋转速度比也相应增大，动轨座的前进步距增大，使丝杆和卷筒调整到新的同步速度。同理，当缆径变小时，通过伺服电机驱动控制器和变频电机驱动控制器的处理，使比例系数减小，丝杆的旋转速度与卷筒的旋转速度比也相应减小，动轨座的前进步距减小，丝杆和卷筒又调整到新的同步速度。因此，本装置根据缆阵直径的变换、卷筒和丝杆的运行速度就能够自动调整缆阵的行进步距以及丝杆和卷筒的同步速度，从而实现绞车上多种规格直径缆阵的电气自动排缆。
[0019]本实用新型缆阵排布自动化程度高，变频电机和伺服电机的控制精度和同步精度高，排缆整齐有序，缆阵排布效率高，而且运行安全，维护方便。
【主权项】
1.一种绞车上多种直径缆阵的电气自动排缆装置，其特征在于包括基座(1)、动轨座(2)、丝杆(3)和光杆(4)，基座(I)安装在绞车上，丝杆(3)及光杆(4)分别连接在两个基座(I)之间，光杆(4)和丝杆(3)平行，动轨座(2)通过丝杆螺母安装在丝杆(3)上，光杆(4)穿过所述的动轨座(2)，所述的一个基座⑴上设有伺服电机(5)，伺服电机(5)和所述的丝杆(3)相连，丝杆(3)的两端各设有一个限位开关￠)，两个限位开关(6)分别位于两个基座⑴的内侧，伺服电机(5)和伺服电机驱动控制器(7)相连，绞车上的卷筒⑶和变频电机(9)相连，变频电机(9)和变频电机驱动控制器(10)相连，所述的伺服电机(5)上设有丝杆编码器(11)，所述的变频电机(9)上设有卷筒编码器(12)，卷筒编码器(12)和所述的变频电机驱动控制器(10)相连，限位开关￠)、丝杆编码器(11)分别和所述的伺服电机驱动控制器(7)相连。
2.根据权利要求1所述的一种绞车上多种直径缆阵的电气自动排缆装置，其特征在于包括控制柜(13)，控制柜内设有PLC控制器(14)，所述的伺服电机驱动控制器(7)及变频电机驱动控制器(10)均设于所述的控制柜(13)内，伺服电机驱动控制器(7)、变频电机驱动控制器(10)分别和所述的PLC控制器(14)相连。
3.根据权利要求2所述的一种绞车上多种直径缆阵的电气自动排缆装置，其特征在于所述的绞车上安装有操作盒(15)，操作盒(15)设有显示屏(16)、指示灯(17)、卷筒操作手柄(18)和丝杆控制按钮(19)，显示屏(16)、指示灯(17)分别和所述的PLC控制器(14)相连，卷筒操作手柄(18)和所述的变频电机驱动控制器(10)相连，丝杆控制按钮(19)和所述的伺服电机驱动控制器(7)相连。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种绞车上多种直径缆阵的电气自动排缆装置，其特征在于所述的光杆(4)有两根，所述的丝杆(3)穿过所述的动轨座(2)的中心，两根光杆(4)位于同一水平面，并且两根光杆⑷位于所述的丝杆(3)的下方，光杆(4)、丝杆(3)和动轨座(2)的连接点形成三角形结构。
【专利摘要】本实用新型涉及一种绞车上多种直径缆阵的电气自动排缆装置，包括安装在绞车上的基座、连接在两基座之间的丝杆和光杆及安装在丝杆上的动轨座，丝杆和设有丝杆编码器的伺服电机相连，丝杆两端各有限位开关，限位开关、丝杆编码器分别和与伺服电机相连的伺服电机驱动控制器相连，绞车上的卷筒和设有卷筒编码器的变频电机相连，卷筒编码器和与变频电机相连的变频电机驱动控制器相连。本实用新型结构紧凑，占用空间小，缆阵换向更加方便，缆阵排布自动化程度高，变频电机和伺服电机的控制精度和同步精度高，可以根据缆阵的不同直径和卷筒转速，自动调整线缆间距和排缆速度，排缆整齐有序，缆阵排布效率高，且运行安全，维护方便。
【IPC分类】B66D1-38
【公开号】CN204400510
【申请号】CN201420851641
【发明人】黄兴城, 赵军, 赵群, 毛振华, 陶京, 俞钱, 吴建锋, 王常远, 刘智力
【申请人】杭州航海仪器有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2014年12月29日