一种用于线缆绞合设备的断线检测装置及断线检测判定的方法与流程

本发明涉及一种断线检测装置及断线检测判定的方法，主要用于线缆行业的金属单丝绞合工序。

背景技术：

随着中国经济建设和人民生活水平的不断提高，对电力基础设施的需求也越来越高。因此，对电力电缆的需求也越来越大，从而对电力线缆生产设备的需求持续增长。金属单丝绞合是线缆行业制造过程的最后一道工序，主要是将多根金属单丝绞合缠绕。在绞合过程中，抗拉强度稍差的金属单丝容易因牵引力较大、设备转速较快等因素出现断线现象。若未及时发现单丝断线，将对线缆进行倒缆处理，延长了事故处理时间，增加了单丝刮伤、拉断的二次风险；尤其当内层单丝出现断线时，若未及时发现并进行正常停机处理，将造成钢管压扁，从而导致整盘电缆的报废。

然而，目前常见的方案是在放线盘上安装传感器，即一个放线盘安装一个传感器，成本较高。而且由于惯性的作用，即使当控制器判断出单丝断线，放线盘也需要一段时间才能从高速旋转状态恢复到静止状态，造成绞线设备停机响应时间长。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于线缆绞合设备的断线检测装置及断线检测判定的方法，可以极大地减少因未及时发现断线而造成的生产损失。

本发明的技术方案：

一种用于线缆绞合设备的断线检测装置，其包括第一检测单元、第二检测单元、微控制器和感应模块；

所述感应模块固定在线缆绞合设备的第二转盘上；

所述第一检测单元与感应模块相配合设置，用于检测第二转盘的转动圈数；

所述第二检测单元位于第二转盘的一侧，用于检测线缆绞合设备的绞线单丝根数；

所述第一检测单元和第二检测单元分别与微控制器连接，所述微控制器用于接收和处理第一检测单元和第二检测单元的信号；

所述微控制器上还连接有用于控制线缆绞合设备停机的继电器，所述微控制器在接收并处理第一检测单元和第二检测单元的信号后，在判断绞线单丝断线时，所述微控制器发出停机指令到继电器，通过所述继电器对线缆绞合设备进行停机操作。

所述第一检测单元和第二检测单元均为光电传感器。

所述第一检测单元和第二检测单元均通过支架固定在第二转盘的侧面。当第一检测单元接近感应模块时，产生感应信号，第一检测单元接收到连续两次感应信号的时间间隔即是第二转盘转动一圈的时间记为t1，当第一检测单元接收到感应信号时，微控制器开始对第二检测单元检测到的绞线单丝根数进行计数记为a1，并在第一检测单元接收到下一次感应信号时，即第二转盘转动两圈的时间记为t2，微控制器重新对第二检测单元检测到的绞线单丝根数进行计数记为a2，在第二转盘转动三圈时，记录绞线单丝根数为a3，依此计数，微控制器在计数的同时将a3、a2、a1进行对比，若a1、a2、a3中至少有两个数相等，即a1=a2或a1=a3或a2=a3，则进入绞线单丝断线检测状态；当第二转盘转动第n圈时，时间记为tn，微控制器对第二检测单元检测到的绞线单丝根数进行计数记为an，微控制器自动将an与an-1和an-2进行对比，当an≠an-1且an≠an-2时，则判断为绞线单丝断线，微控制器直接通过继电器控制线缆绞合设备停机。

在进入绞线单丝断线检测状态后，an记录在微控制器中的同时将an-3从微控制器中清除，n≥4。

在第二转盘转动m圈时，记录绞线单丝根数为am，若此时第一检测单元和第二检测单元同时接收到检测信号，则am=am-1。

本发明的优点：无需设置参数，可自行获取实际绞线单丝根数，当单丝根数减少时，即判定为断线，该装置无需改变现有生产工艺以及绞线设备任何机械结构，安装方便，性能稳定可靠，成本低，误报率几乎为零，可以极大地减少因未及时发现断线而造成的生产损失。

附图说明

图1为本绞线设备的模块原理示意图。

图2为本绞线检测装置的结构示意图。

其中：10、感应模块，11、第一检测单元，12、支架，13、第二检测单元，14、微控制器，15、继电器，20、中心线，21、绞线单丝，30、第一转盘，31、第二转盘，32、绞合口，40、线缆，50、线缆绞合设备。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

如图2所示，绞线单丝21穿过第一转盘30和第二转盘31后经过绞合口32后绞合成线缆40，线缆40与中心线20在同一水平线上。感应模块10固定在第二转盘31上，第一检测单元11与感应模块10相配合设置，用于检测第二转盘31的转动圈数；第二检测单元13用于检测线缆绞合设备50的绞线单丝21根数，第一检测单元11和第二检测单元13均通过支架12固定在第二转盘31的侧面。第一检测单元11和第二检测单元13分别与微控制器14连接，微控制器14用于接收和处理第一检测单元11和第二检测单元13的信号；在微控制器14上还连接有用于控制线缆绞合设备停机的继电器15，本实施例中第一检测单元11和第二检测单元13均为光电传感器。

当第一检测单元11接近感应模块10时，产生感应信号，第一检测单元11接收到连续两次感应信号的时间间隔即是第二转盘31转动一圈的时间记为t1，当第一检测单元11接收到感应信号时，微控制器14开始对第二检测单元13检测到的绞线单丝21根数进行计数记为a1，并在第一检测单元11接收到下一次感应信号时，即第二转盘转动两圈的时间记为t2，微控制器14重新对第二检测单元检测到的绞线单丝根数进行计数记为a2，在第二转盘转动三圈时，记录绞线单丝根数为a3，依此计数，微控制器在计数的同时将a3、a2、a1进行对比，若a1、a2、a3中至少有两个数相等，即a1=a2或a1=a3或a2=a3，则进入绞线单丝断线检测状态；当第二转盘转动第n圈时，时间记为tn，微控制器对第二检测单元检测到的绞线单丝根数进行计数记为an，微控制器自动将an与an-1和an-2进行对比，当an≠an-1且an≠an-2时，则判断为绞线单丝断线，微控制器14直接通过继电器15控制线缆绞合设备停机。在进入绞线单丝断线检测状态后，an记录在微控制器中的同时将an-3从微控制器中清除，n≥4。

在第二转盘转动m圈时，记录绞线单丝根数为am，若此时第一检测单元和第二检测单元同时接收到检测信号，则am=am-1。

本发明无需设置参数，断线检测装置在开始检测时实时记录绞线单丝数量，并实时更新，当检测出单丝断线时，可自行对绞线设备进行正常停机处理，可以极大地降低企业生产报废率，为生产制造企业节约了电能、人工等生产成本。

可以理解的是，以上实施方式不仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于线缆绞合设备的断线检测装置，其包括第一检测单元、第二检测单元、微控制器和感应模块。本发明的优点：所述断线检测装置无需设置参数，可自行获取实际绞线单丝根数，当单丝根数减少时，即判定为断线，该装置无需改变现有生产工艺以及绞线设备任何机械结构，安装方便，性能稳定可靠，成本低，误报率几乎为零，可以极大地减少因未及时发现断线而造成的生产损失。

技术研发人员：陆杰;何仓平;陈青青;缪旭光;刘勇;缪桥路;戈伟;顾军
受保护的技术使用者：中天电力光缆有限公司
技术研发日：2017.03.28
技术公布日：2017.08.18