本发明涉及电线电缆的技术领域，特别涉及建筑用bv线的自动化生产线和生产工艺。
背景技术：
目前在建筑用电线bv线的生产中，生产过程要经过导体放线、整直、挤出、冷却、检测、成圈、打扎、贴合格标签、装袋、封口、热缩、贴防伪标签、装包装袋等工序。而以上所有的工序都是靠人工操作完成的。要完成以上工序每条生产线都需要二个工人来完成，其中一个工人完成从放线到成圈的工序，该工人称为主机手，另一个工人完成从打扎到装入包装袋的工序，该工人成为辅机手。辅机手对于每卷线都一直进行打扎到装袋的动作，劳动强度大，而且由于受每个动作周期的耗时影响生产线速度无法提升，造成生产效率低。因此现有生产线存在以下不足：
一、工人劳动强度大，辅机手在生产时始终无法离开工位；
二、生产效率低，生产线线速度只能达到120米；
三、生产出来的百米一卷的产品包装效果不好，热缩袋是四方的，热缩后会长耳朵。
为了解决以上建筑用电线bv线生产存在的问题，本发明人发明了bv线自动化生产线用于替代原来的bv线生产线，遂有本案产生。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种bv线自动化生产线和生产工艺，以解决bv线在生产过程中存在的工人劳动强度高，生产效率低，产品外观差等问题。
为了实现上述目的，本发明的解决方案是：
bv线自动化生产线，由放线装置、前张力架、整直台、挤塑主机、挤塑辅机、移动水槽、印字机、双层固定水槽、牵引机、储线架、凹凸测控仪、火花检测仪、后张力架、卧式成圈机、扎带机、前输送装置、前贴标机、包膜工业机器人、包膜机、热缩机、后输送装置、后贴标机、码垛工业机器人和装袋架组成；放线装置、前张力架、整直台、挤塑主机、挤塑辅机、移动水槽、印字机、双层固定水槽和牵引机从前到后依次排列且前一设备的出线端正对后一设备的进水端；储线架位于双层固定水槽和牵引机的上方，牵引机的出线端连接至储线架的进线端，储线架的出线端连接至凹凸测控仪的进线端；凹凸测控仪、火花检测仪、后张力架、卧式成圈机、扎带机和前输送装置从前到后依次排列且前一设备的出线端正对后一设备的进水端，前贴标机安装在前输送装置的上方；后输送装置位于前输送装置的后方，后贴标机安装在后输送装置的上方；包膜机和热缩机依序布设在前输送装置和后输送装置之间的一侧，且包膜机的出线端连接热缩机的进线端，包膜工业机器人位于前输送装置和后输送装置之间的另一侧，借助包膜工业机器人进行成圈的bv线在前输送装置、包膜机、热缩机与后输送装置之间的搬运；码垛工业机器人位于后输送装置的后方，码垛工业机器人的两侧布设装袋架，借助码垛工业机器人进行成圈的bv线在后输送装置与装袋架之间的搬运。
所述扎带机包括传感器、气缸、弓形跑道、底座、电机、送带机构、收带机构、粘合机构和切断机构，传感器安装在底座上，气缸位于底座上方且气缸的下端安装弓形跑道，电机、送带机构和收带机构安装在底座下方，电机传动于送带机构和收带机构，粘合机构和切断机构对应带子头尾相接的位置安装在底座上，传感器感应到bv线卷进入底座后，将信号传送给扎带控制中心，扎带控制中心控制气缸带动弓形跑道向下运动，使弓形跑道与底座形成一个环形跑带通道，扎带控制中心控制电机带动送带机构使带子沿环形跑带通道绕线卷一周，电机还带动收带机构收紧带子，扎带控制中心启动粘合机构将带子头尾加热粘合在一起，并启动切断机构对粘合后的带子尾部切断，完成扎带作业，扎带控制中心控制气缸复位，等待下次扎带。
所述包膜工业机器人为六轴工业机器人，抓手采用气动涨缩机构，包膜机的机台上安装膜卷、膜导轮、收膜机构、上压膜块和下压膜块，包膜机上具有a位置和b位置，膜卷上的热缩膜由膜导轮导引位于a位置和b位置之间并将a位置和b位置隔开然后再由膜导轮导引绕在收膜机构上，上压膜块和下压膜块对应安装在b位置靠a位置的一侧，下压膜块的顶部安装耐热垫，耐热垫上安装下加热块，上压膜块的底部安装上加热块，上加热块中间安装切膜刀，上压膜块上套有弹簧和护膜板，护膜板受弹簧作用向下罩在上加热块外，抓手进入线卷内圈后气动涨开抓住线卷，将线卷从a位置到达b位置时，膜已经在线卷外圆包了半圈，此时上下压膜块运动使热缩膜包覆线卷外圈，上压膜块继续向下运动，使上下加热块压住膜，膜受热粘合，此时切膜刀把粘合的膜切断，这样热缩膜就完整包覆在线卷外圈，热缩机内的热风机使热缩膜贴合地包覆在线卷的外圈和侧壁上。
所述前输送装置和后输送装置都是由伺服电机、同步齿形带、线卷支撑台和导轨组成，线卷支撑台设置在导轨上，线卷支撑台上安装齿轮与同步齿形带配合，伺服电机经过同步齿形带带动线卷支撑台沿导轨作直线运动。
所述的装袋架有两个，每个装袋架都有安装在底座上的码垛模板、托盘、升降机构和翻转机构，翻转机构安装在升降机构上并由升降机构带动进行上下升降运动，码垛模板安装在翻转机构上并由翻转机构带动进行水平方向和竖直方向之间的90度翻转运动，水平方向为工作状态，竖直方向为套袋状态，码垛模板上有若干(16个)套袋桶，托盘位于码垛模板翻转至水平方向且下降到位后的工位下方。
bv线自动化生产工艺，在放线装置放上bv线的线芯，线芯经放线装置放出后到达前张力架，经过整直台整直线芯后，进入挤塑主机使绝缘料包覆在线芯上形成绝缘层，再进入挤塑辅机使色皮料包覆在绝缘层的外表上形成色皮层，制成bv线，bv线经过移动水槽初步冷却表面固化后进入印字机，在产品表面印上所需的产品信息，然后产品进入双层固定水槽进一步冷却使绝缘层完全固化，经过牵引机的牵引进入储线架进行储存，储线架中储存的bv线经过凹凸测控仪检测产品表面质量后，进入火花检测仪检测产品绝缘性能，经过两项检测合格后的产品进入后张力架维持bv线的张力进入卧式成圈机形成百米一卷的产品，成圈后的产品输送到扎带机上完成扎带，使线卷维持稳定状态，线卷进入前输送装置输送到包膜工业机器人的抓取工位上，在输送过程经过前贴标机时完成产品合格证贴在产品表面上，贴好合格证的线卷被包膜工业机器人抓取进入包膜机完成包膜，再进入热缩机热缩使热缩膜贴合包覆在产品上，包膜工业机器人把包膜热缩好的线卷放在后输送装置上，后输送装置把线卷输送到码垛工业机器人的抓取工位上，在输送过程经过后贴标机时完成产品防伪标志贴在产品的外包装膜上，合格的产品到达工位后被码垛工业机器人抓取放置在套好包装袋的装袋架上，完成装袋。
采用上述方案后，本发明适用于生产1.5-6.0规格的bv线，同目前在用的普通挤出机相比，具有以下优点：
一、生产效率提高50％，原来生产线最高线速度只能达到每分钟120米，本发明生产线的线速度可以达到每分钟200米；
二、降低了人力成本，同时也降低了工人劳动强度，原来每条生产线需要2个工人操作，本发明每条生产线只需1人操作，原来辅机手无法离开工位，本发明辅机手的工作由工业机器人和其它机构替代了；
三、本发明采用包膜机与热缩机结合，热缩机的热风机使热缩膜可以贴合地包覆在线卷的外圈和侧壁上，使生产出来的百米一卷的产品外观圆整，漂亮，包装效果更好，由于该生产线的技术门槛和投资门槛比普通挤出机高，可以有效防止产品被假冒。
附图说明
图1是本发明的组成正视图；
图2是本发明的组成俯视图；
图3是本发明的包膜机示意图；
图4是本发明的包膜机粘膜和切断示意图；
图5是本发明的扎带机示意图；
图6是本发明的输送贴标示意图；
图7是本发明的装袋架工作状态俯视图；
图8是本发明的装袋架工作状态正视图；
图9是本发明的装袋架翻转套袋状态俯视图；
图10是本发明的装袋架翻转套袋状态正视图；
图11是本发明产的生产品截面图。
标号说明
放线装置11，前张力架12，整直台13；
挤塑主机21，挤塑辅机22；
移动水槽31，印字机32，双层固定水槽33，牵引机34，储线架35，凹凸测控仪36，火花检测仪37，后张力架38；
卧式成圈机4；
扎带机5，扎带控制中心50，传感器51，气缸52，弓形跑道53，底座54，电机55，送带机构56，收带机构57，粘合机构58，切断机构59；
前输送装置61，伺服电机611，同步齿形带612，线卷支撑台613，导轨614，前贴标机62，包膜工业机器人63，抓手631，后输送装置64，后贴标机65，码垛工业机器人66；
包膜机7，热缩膜70，膜卷71，膜导轮72，收膜机构73，上压膜块74，上加热块741，切膜刀742，弹簧743，护膜板744，下压膜块75，耐热垫751，下加热块752；
热缩机8；
装袋架9，底座90，码垛模板91，托盘92，升降机构93，翻转机构94，套袋桶95；
导体100，绝缘层200，色皮层300，线卷400。
具体实施方式
如图1至图11所示，本发明揭示的bv线自动化生产线，由放线装置11、前张力架12、整直台13、挤塑主机21、挤塑辅机22、移动水槽31、印字机32、双层固定水槽33、牵引机34、储线架35、凹凸测控仪36、火花检测仪37、后张力架38、卧式成圈机4、扎带机5、前输送装置61、前贴标机62、包膜工业机器人63、包膜机7、热缩机8、后输送装置64、后贴标机65、码垛工业机器人66和装袋架9组成。
放线装置11、前张力架12、整直台13、挤塑主机21、挤塑辅机22、移动水槽31、印字机32、双层固定水槽33和牵引机34从前到后依次排列，且前一设备的出线端正对后一设备的进水端。
储线架35位于双层固定水槽33和牵引机34的上方，牵引机34的出线端连接至储线架35的进线端，储线架35的出线端连接至凹凸测控仪36的进线端。
凹凸测控仪36、火花检测仪37、后张力架38、卧式成圈机4、扎带机5和前输送装置61从前到后依次排列，且前一设备的出线端正对后一设备的进水端，前贴标机62安装在前输送装置61的上方；后输送装置64位于前输送装置61的后方，后贴标机65安装在后输送装置64的上方。
包膜机7和热缩机8依序布设在前输送装置61和后输送装置64之间的一侧，且包膜机7的出线端连接热缩机8的进线端，包膜工业机器人63位于前输送装置61和后输送装置64之间的另一侧，借助包膜工业机器人63进行成圈的bv线在前输送装置61、包膜机7、热缩机8与后输送装置64之间的搬运。
码垛工业机器人66位于后输送装置64的后方，码垛工业机器人66的两侧布设装袋架9，借助码垛工业机器人66进行成圈的bv线在后输送装置64与装袋架9之间的搬运。
本发明的放线装置11、前张力架12、整直台13、挤塑主机21、挤塑辅机22、移动水槽31、印字机32、双层固定水槽33、牵引机34、储线架35、凹凸测控仪36、火花检测仪37、后张力架38、卧式成圈机4、扎带机5、前输送装置61、前贴标机62、包膜工业机器人63、包膜机7、热缩机8、后输送装置64、后贴标机65、码垛工业机器人66和装袋架9都可以采用市面上现有的设备。
本发明采用挤塑主机21和挤塑辅机22结合，目的是为了增加挤出量，以实现生产线的线速度提高和实现双层挤出。具体地，挤塑主机21为80挤塑机，80挤塑机是指螺杆外径为80mm的挤塑机，挤塑辅机22为50挤塑机，50挤塑机是指螺杆外径为50mm的挤塑机，这样配置的挤出出胶量可以保证在生产bv2.5规格的bv线时线速度达到每分钟200米以上，80挤塑机挤本色pvc包覆在导体100外形成绝缘层200，50挤塑机挤色皮料包覆在绝缘层200外形成色皮层300起颜色标示作用，如图11所示。
本发明印字机32可以采用喷墨高速印字机，以适应生产线的速度。双层固定水槽33的双层结构使冷却效果更佳。
本发明增加凹凸测控仪36，以实现在线检测产品质量。凹凸测控仪36也可以采用德国西科拉公司生产的用来在线检测线表面凸起或凹陷的缺陷的仪器，该仪器可以测量线的外径均匀度，当检测到线表面凸起或凹陷的缺陷时会有信号给生产线plc,plc可以根据线速度和仪器距离、成圈机距离计算出缺陷到达成圈机的时机，当缺陷到达成圈机后成圈机可自动排除该缺陷的线卷，以免有缺陷的产品被包装出厂。
本发明的核心是从扎带机5到装袋架9。生产出来的线经过扎带机5实现自动扎带；经过前输送装置61和前贴标机62实现自动贴合格证；经过包膜工业机器人63、包膜机7、热缩机8实现产品外包膜；经过后输送装置64和后贴标机65实现在产品外包装膜上贴上防伪标志；经过码垛工业机器人66和装袋架9实现自动装袋。
本发明的扎带机5进一步可以如图5所示，由现成的手动扎带机改造而成的，具体包括传感器51、气缸52、弓形跑道53、底座54、电机55、送带机构56、收带机构57、粘合机构58和切断机构59，传感器51安装在底座54上，气缸52位于底座54上方且气缸52的下端安装弓形跑道53，电机55、送带机构56和收带机构57安装在底座54下方，电机55传动于送带机构56和收带机构57，粘合机构58和切断机构59对应带子头尾相接的位置安装在底座54上，底座54中的电机55、送带机构56、收带机构57、粘合机构58和切断机构59为目市面上手动扎带机中的结构，当线卷到达扎带机5底下时，传感器51感应到bv线卷进入底座54后，将信号传送给扎带控制中心50，扎带控制中心50控制气缸52带动弓形跑道53向下运动，使弓形跑道53与底座54形成一个环形跑带通道，扎带控制中心50控制电机55带动送带机构56送带，使带子沿环形跑带通道绕线卷一周，到达扎带机5粘合点，此时电机55还带动收带机构57收紧带子，扎带控制中心50启动粘合机构58将带子头尾加热粘合在一起，并启动切断机构59对粘合后的带子尾部切断，完成自动扎带作业，扎带控制中心50控制气缸52复位，等待下次扎带。
本发明的包膜工业机器人63具体可以为六轴工业机器人，抓手采用气动涨缩机构。本发明的包膜机7如图3和图4所示，具体可以是在机台上安装膜卷71、膜导轮72、收膜机构73、上压膜块74和下压膜块75，包膜机7上具有a位置和b位置，膜卷71上的热缩膜70由膜导轮72导引位于a位置和b位置之间，并将a位置和b位置隔开，然后再由膜导轮72导引绕在收膜机构73上，上压膜块74和下压膜块75对应安装在b位置靠a位置的一侧，下压膜块75的顶部安装耐热垫751，耐热垫751上安装下加热块752，上压膜块74的底部安装上加热块741，上加热块741中间安装切膜刀742，上压膜块74上套有弹簧743和护膜板744，护膜板744受弹簧743作用向下罩在上加热块741外，包膜工业机器人63的抓手631进入线卷内圈后气动涨开抓住线卷，翻转90度(线卷从水平状态变为竖立状态)后进入包膜机7的a位置，然后线卷继续往前行到达b位置时，热缩膜70已经在线卷外圆包了半圈，此时上压膜块74和下压膜块75运动使热缩膜70包覆线卷外圈，上压膜块74继续向下运动，使上加热块741和下加热块752压住膜，膜受热粘合，此时切膜刀742把粘合的膜切断，这样热缩膜70就完整包覆在线卷外圈，而包膜机7上的膜又粘成一体。热缩膜70的宽度比线卷的厚度宽，包覆好的线卷由包膜工业机器人63继续前行进入热缩机8，热缩机8内的热风机使热缩膜70贴合地包覆在线卷的外圈和侧壁上。
本发明的前输送装置61具体可以如图6所示，都是由伺服电机611、同步齿形带612、线卷支撑台613和导轨614组成，线卷支撑台613设置在导轨614上，线卷支撑台613上安装齿轮(常规构件，图中未画出)与同步齿形带612配合，伺服电机611经过同步齿形带612带动线卷支撑台613沿导轨614作直线运动。当线卷到达线卷支撑台613上时，伺服电机611开始运动，当线卷接近前贴标机62时，运动速度变慢，此时前贴标机62、后贴标机65开始贴标动作，前贴标机62的电机带动不干胶标签纸带运动一个标签距离，标签贴到线卷上。后输送装置64与前输送装置61结构相同，故不赘述。
本发明为了提高效率，一条生产线上有两个装袋架9，以便当一个装袋架9装满线卷时，码垛工业机器人66可以不间断地转换到另一个装袋架9上装袋，保证生产连续性。每个装袋架9的结构可以如图7至图9所示，都有安装在底座90上的码垛模板91、托盘92、升降机构93和翻转机构94，翻转机构94安装在升降机构93上，并由升降机构93带动翻转机构94进行上下升降运动，码垛模板91安装在翻转机构94上，并由翻转机构94带动码垛模板91进行水平方向和竖直方向之间的90度翻转运动。装袋架9有两个工作状态，一是水平方向的工作状态，一是竖直方向的套袋状态。码垛模板91上有若干套袋桶95，具体地每个装袋架9有16个套袋桶95，每个套袋桶95里可以装5卷线。托盘92位于码垛模板91翻转至水平方向且下降到位后的工位下方，用于承接从套袋桶95上落下的装满线卷的袋子。当装袋架9处于工作状态，码垛工业机器人66不断地在其上面装入线卷，直到装满16х5＝80个线卷时，码垛工业机器人66自动转换到另一个套好袋的装袋架9。此时装满线卷的装袋架9开始转换到套袋状态，首先升降机构93工作，码垛模板91和翻转机构94向上升高，使固定在码垛模板91上的套袋桶95离开装满线卷的袋子，装满线卷的袋子落在托盘92上，继续升高到指定位置时，翻转机构94工作，使码垛模板91翻转90度，此时套袋桶95处于水平位置且桶口向着套袋操作位。工人先把装满16个袋子的托盘92用叉车搬出，再搬入一个新的托盘92，然后工人进入人工套袋工位将16个包装袋套在套袋桶95上。翻转机构94动作，使码垛模板91回到水平位置，升降机构93下降，码垛模板91和翻转机构94向下降低，使套袋桶95接近托盘92后停止。此时装袋架9又回到工作状态，等待码垛工业机器人66装袋。
本发明揭示的bv线自动化生产工艺，具体步骤如下：
在放线装置11放上bv线的线芯，线芯经放线装置11放出后到达前张力架12，经过整直台13整直线芯后，进入挤塑主机21的机头，挤塑主机21的绝缘料经过螺杆旋转和加热系统使绝缘料形成流体状进入机头，绝缘料包覆在线芯100上形成绝缘层200，再进入挤塑辅机22的机头，挤塑辅机22的色皮料经过螺杆旋转和加热系统使绝缘料形成流体状进入机头，色皮料包覆在绝缘层200的外表上形成色皮层300，制成双层挤出的bv线。双层挤出工艺，不仅增加挤出量，也提高生产线的线速度。
bv线经过移动水槽31初步冷却表面固化后，进入印字机32，在产品表面印上所需的产品信息，然后产品进入双层固定水槽33进一步冷却使绝缘层完全固化，经过牵引机34的牵引进入储线架35进行储存，储线架35中储存的bv线经过凹凸测控仪36检测产品表面质量后，进入火花检测仪37检测产品绝缘性能，经过两项检测合格后的产品进入后张力架38维持bv线的张力，进入卧式成圈机4形成百米一卷的产品。
成圈后的产品输送到扎带机5上完成扎带，使线卷维持稳定状态，线卷进入前输送装置61输送到包膜工业机器人63的抓取工位上，在输送过程经过前贴标机62时完成产品合格证贴在产品表面上，贴好合格证的线卷被包膜工业机器人63抓取进入包膜机7完成包膜，再进入热缩机8热缩使热缩膜贴合包覆在产品上，包膜工业机器人63把包膜热缩好的线卷放在后输送装置64上，后输送装置64把线卷输送到码垛工业机器人66的抓取工位上，在输送过程经过后贴标机65时完成产品防伪标志贴在产品的外包装膜上，合格的产品到达工位后，被码垛工业机器人66抓取放置在套好包装袋的装袋架9上，完成装袋。本发明增加前输送装置61、前贴标机62、包膜工业机器人63、包膜机7、热缩机8、后输送装置64、后贴标机65、码垛工业机器人66和装袋架9等实现贴标、包膜、热缩、码垛装袋等自动化功能。