一种大拉机悬挂落线挡臂装置的制作方法

本发明涉及一种自行车存放设备上的推送机构，更具体地说，它涉及一种大拉机悬挂落线挡臂装置。

背景技术：

大拉机是电缆行业中的主要生产设备之一，大拉机可将较大直径的金属杆件拉制成较细的电缆线，或再通过中拉机、小拉机，拉制成更细的电缆线，来满足人们所需。大拉机拉丝出线后，经过出线导轮张紧并引导后输出退火装置并用收线装置收绕线。电缆线在收线装置的卷线筒上绕成匝圈，卷线筒绕满后电缆线圈自动被向卷线筒自由端排挤满溢，逐匝从卷线筒自由端脱离并下落到收线铁架的底盘上。但电缆线圈在下落过程处于不受控状态，而且电缆线圈也有较强弹性及韧性，尤其是大规格铜线产品，因此电缆线圈落下后很难整齐有序、精准紧密地堆叠，时常会发生线圈间错位、交叉、绞缠的情况，这就使得收线铁架上最终收集到的线盘中存在很多空虚部位，收线铁架的储线率大打折扣，造成空间利用率及工装利用率的浪费。为解决这个问题，企业一般在收线环节专门安排人手，对落到收线铁架上的电缆线圈进行人工整理，使电缆线的匝圈间对齐并紧密贴合，但从高处落下的电缆线圈有一定速度，如果作业人员在整理电缆线圈时下一个匝圈正好从上面落下，可能会砸到作业人员手上，造成疼痛甚至更严重创伤，因此，人工整理收集的电缆线圈虽可一定程度地提高收线铁架储线率及线盘规整性、紧密性，但安全风险较大，而且作业人员的劳动强度也较大，工作效率也有限，因此需要采取更合理更安全的方法，而目前这一领域内并无相关解决方案提出。

技术实现要素：

现有的大拉机收线工序中缺少专用的理线装置，易造成收线不紧密，收线工装利用率低，而通过人工整理落下的电缆线圈时又易被落下的电缆线圈砸到手，操作安全性得不到保证，为克服这一缺陷，本发明提供了一种自动化程度高，可跟随电缆线圈落下节奏引导电缆线圈落线，解放人工，提高收线工作效率的大拉机悬挂落线挡臂装置。

本发明的技术方案是：一种大拉机悬挂落线挡臂装置，设于一大拉机收线装置处，该大拉机悬挂落线挡臂装置包括挡臂柱、挡杆和挡臂运动控制模组，挡杆倾斜地连接在挡臂柱底端，挡臂柱可升降地连接在挡臂运动控制模组上，且挡臂柱位于一收线铁架的内圈挡柱与外圈挡柱之间，挡臂运动控制模组沿一固定路径围绕收线铁架的轴心做圆周运动，挡臂运动控制模组接入一PLC控制系统中。电缆线圈从收线装置的卷线筒上被推挤落下时，以螺旋线的形式逐圈围绕到收线铁架的内圈挡柱外，在此过程中，挡杆在收线铁架的内圈挡柱与外圈挡柱之间形成一阻挡物，对落地前电缆线圈的下落轨迹进行限定及引导，防止电缆线圈因自身弹性而发生振颤导致径向偏离，从而使每匝电缆线圈都能落在一致的位置上。挡臂运动控制模组控制着挡臂柱在收线铁架的内圈挡柱与外圈挡柱之间以适当的速度做圆周运动，对电缆线圈的各个方向进行限位、引导。随着电缆线圈的不断堆叠，电缆线圈的落地位置逐渐升高，挡杆位置也需要相应地逐渐升高以适应电缆线圈变化的挡线高度，而挡臂运动控制模组在控制挡臂柱做圆周运动的同时又可控制挡臂柱以与电缆线圈堆高速度相适应的速度上升。挡臂柱、挡杆在挡臂运动控制模组的控制下做圆形环绕与直线升降的复合运动，可将下落中的电缆线圈捋顺，确保电缆线圈整齐有序、精准紧密地堆叠，提高最终线盘的空间利用率，以及收线铁架的工装利用率。采用本大拉机悬挂落线挡臂装置后，可以替代人工进行收线整理工作，而且本装置在PLC控制系统控制下自动运行，可以更好地适应大拉机收线装置的工作节拍，比人工操作的工作效率更高。

作为优选，挡臂运动控制模组包括底座、升降电机和螺纹筒，升降电机固设于底座上，螺纹筒转动连接在底座上，升降电机的输出端与螺纹筒传动连接，挡臂柱上设有外螺纹，挡臂柱轴向贯穿螺纹筒且与螺纹筒传动连接，底座与挡臂柱间设有防转结构。底座为升降电机和螺纹筒提供安装支撑，升降电机驱动螺纹筒转动，螺纹筒与挡臂柱间的螺纹连接结构可将螺纹筒的转动转换为挡臂柱的轴向升降，防转结构可防止螺纹筒驱动挡臂柱时挡臂柱发生转动。

作为优选，螺纹筒外套接一从动同步带轮，螺纹筒与从动同步带轮之间为键连接，升降电机的输出端键连接一主动同步带轮，从动同步带轮与主动同步带轮通过同步带连接。升降电机带动主动同步带轮转动时，主动同步带轮又通过同步带带动从动同步带轮转动，进而使螺纹筒也同步转动，实现螺纹筒与升降电机输出端的传动连接。此种传动结构整体结构简单，传动件加工相对容易，因此成本较低，便于实施。

作为另选，螺纹筒外套接一从动齿轮，螺纹筒与从动齿轮之间为键连接，升降电机的输出端键连接一主动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合。通过本方案中的齿轮传动机构，也可实现螺纹筒与升降电机输出端的传动连接。

作为优选，挡臂运动控制模组固连在与一旋臂上，旋臂固连在一挡臂圆周运动电机的输出端，挡臂圆周运动电机固连在一悬吊固定架上。挡臂圆周运动电机运转时，带动旋臂转动，固连在旋臂上的挡臂运动控制模组就以挡臂圆周运动电机输出轴为轴心做圆周运动。

作为优选，悬吊固定架上固设有一水平的托环，挡臂运动控制模组滑动连接在托环上。托环可对挡臂运动控制模组提供支撑，避免旋臂、挡臂运动控制模组的重量全通过挡臂圆周运动电机的输出轴负担，从而平衡挡臂圆周运动电机的轴向负荷，确保平衡挡臂圆周运动电机的使用寿命。

作为优选，托环顶面设有U形槽，挡臂运动控制模组上设有滚轮，滚轮适配地置于U形槽中。通过滚轮与U形槽的配合，可以实现托环对挡臂运动控制模组的支撑，以及托环对挡臂运动控制模组与托环间的相对滑动配合，还可以大大减小挡臂运动控制模组与托环间的摩擦，减轻平衡挡臂圆周运动电机的负荷。

作为另选，挡臂运动控制模组上设有卡口，卡口与托环的横断面的形状及尺寸适配，卡口滑动卡接在托环上。通过卡口与托环的配合，实现托环对挡臂运动控制模组的支撑，以及托环对挡臂运动控制模组与托环间的滑动连接。

作为优选，挡臂柱和挡杆的连接部设有一连接盘，挡臂柱与连接盘固连，连接盘上设有弧形槽，弧形槽中设有贯穿连接盘的挡杆连接螺栓，挡杆连接螺栓一端与挡杆连接，另一端设有螺母，挡杆的近固定端处与连接盘铰接。挡臂柱和挡杆通过连接盘连接，且挡杆可以铰接点为圆心，固定端在弧形槽中改变位置后固定，从而以所需的倾角可靠地与挡臂柱连接。

本发明的有益效果是：

收线紧密，提高收线工装利用率。本发明可将下落中的电缆线圈捋顺，替代人工进行收线整理工作，确保电缆线圈整齐有序、精准紧密地堆叠，提高最终线盘的空间利用率，以及收线铁架的利用率。

工作效率高。本发明系自动化设备，不存在人工作业受体力极限约束的问题，可以更好地适应大拉机收线装置的工作节拍，比人工操作的工作效率更高。

解放人工，操作安全。本发明可自动完成收线工装对来自收线装置的电缆线圈的盘绕接收，节约人工，并可规避人工操作时面临的安全风险。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明中挡臂运动控制模组的一种结构示意图；

图3为本发明中挡臂运动控制模组的另一种结构示意图。

图中，1-挡臂柱，2-挡杆，3-挡臂运动控制模组，4-收线铁架，5-底座，6-升降电机，7-螺纹筒，8-旋臂，9-挡臂圆周运动电机，10-悬吊固定架，11-托环，12-从动同步带轮，13-主动同步带轮，14-从动齿轮，15-主动齿轮，16-卷线筒，17-电缆线圈，18-滚轮，19-同步带，20-卡口。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2所示，一种大拉机悬挂落线挡臂装置，设于一大拉机收线装置处，本装置包括挡臂柱1、挡杆2和两个挡臂运动控制模组3，挡杆2倾斜地连接在挡臂柱1底端，挡杆2与挡臂柱1构成135°夹角。挡臂柱1可升降地连接在挡臂运动控制模组3上，且挡臂柱1位于一收线铁架4的内圈挡柱与外圈挡柱之间。挡臂运动控制模组3固连在与一旋臂8上，旋臂8呈V字形，旋臂8的V形底点固连在一挡臂圆周运动电机9的输出端，V字形夹角为60°，两个挡臂运动控制模组3分别位于V字形的两个顶点上。旋臂8由两根旋臂板条组合而成，旋臂板条端部一圈角度调节孔和位于角度调节孔所围圆中心的连接孔，相邻角度调节孔相对连接孔的圆心角为10°，连接孔用于与挡臂圆周运动电机9输出轴连接，将一根旋臂板条上的角度调节孔与另一根旋臂板条上不同的角度调节孔对准并用定位销穿连就可进行旋臂8的V字形夹角的调节。挡臂圆周运动电机9固连在一圆筒状且带有底板的悬吊固定架10上，悬吊固定架10固定于生产车间的吊梁上，挡臂圆周运动电机9的输出轴竖直向下，且与收线铁架4同轴，从而使挡臂运动控制模组3沿一固定路径围绕收线铁架4的轴心做圆周运动。挡臂运动控制模组3接入一PLC控制系统中。挡臂运动控制模组3包括底座5、升降电机6和螺纹筒7，升降电机6通过一Z形支架固设于底座5上，螺纹筒7通过轴承及轴用挡圈转动连接在底座5上的一个轴承座孔中，升降电机6的输出端与螺纹筒7传动连接，挡臂柱1上设有外螺纹，挡臂柱1轴向贯穿螺纹筒7且与螺纹筒7传动连接，底座5与挡臂柱1间设有防转结构，该防转结构包括固设于底座5上的卡条和沿轴向开于挡臂柱1周面上的上的防转槽，卡条与防转槽适配嵌合。螺纹筒7外套接一从动同步带轮12，螺纹筒7与从动同步带轮12之间为键连接，升降电机6的输出端键连接一主动同步带轮13，从动同步带轮12与主动同步带轮13通过同步带19连接。悬吊固定架10上水平固设有一圆形的托环11，挡臂运动控制模组3滑动连接在托环11上。托环11包括内圈、外圈和固连在内、外圈之间的辐条，内圈套接在悬吊固定架10的外周面上并通过螺栓及定位销固连，挡臂圆周运动电机9位于悬吊固定架10的腔体内并通过螺栓固定在悬吊固定架10的底板中部，挡臂圆周运动电机9的输出轴向下贯穿悬吊固定架10的的底板。旋臂8位于托环11的下方，旋臂8的自由端设有垂直向上的折弯部，底座5位于折弯部的最末端并通过螺栓与旋臂8连接，托环11的外圈顶面设有U形槽，底座5内侧，即朝向托环11圆心侧设有滚轮18，滚轮18适配地置于U形槽中，螺纹筒7位于底座5外侧，即背离托环11圆心侧。挡臂柱1和挡杆2的连接部设有一连接盘，挡臂柱1与连接盘固连，连接盘上设有弧形槽，弧形槽中设有贯穿连接盘的挡杆连接螺栓，挡杆连接螺栓一端与挡杆2连接，另一端设有蝶形螺母。

收线装置的卷线筒16位于托环11与收线铁架4之间，且与托环11、收线铁架4均同轴，电缆线圈17从卷线筒16上被推挤落下时，以螺旋线的形式逐圈围绕到收线铁架4的内圈挡柱外，在此过程中，挡杆2在收线铁架4的内圈挡柱与外圈挡柱之间形成一阻挡物，对落地前电缆线圈17的下落轨迹进行限定及引导，防止电缆线圈17因自身弹性而发生振颤导致径向偏离，从而使每匝电缆线圈17都能落在一致的位置上。挡臂运动控制模组3控制着挡臂柱1在收线铁架4的内圈挡柱与外圈挡柱之间以适当的速度做圆周运动，对电缆线圈17的各个方向进行限位、引导。随着电缆线圈17的不断堆叠，电缆线圈17的落地位置逐渐升高，挡杆2位置也需要相应地逐渐升高以适应电缆线圈变化的挡线高度，而挡臂运动控制模组在控制挡臂柱做圆周运动的同时又可控制挡臂柱以与电缆线圈堆高速度相适应的速度上升。挡臂柱1、挡杆2在挡臂运动控制模组3的控制下做圆形环绕与直线升降的复合运动，可将下落中的电缆线圈捋顺，确保电缆线圈整齐有序、精准紧密地堆叠，提高最终线盘的空间利用率，以及收线铁架的工装利用率。大拉机按650米/分钟的生产频率运转，落线频率为260圈/分钟，每分钟落线堆叠0.33米高度，按此数据，挡臂圆周运动电机9的转动速率调适成挡臂运动控制模组3每分钟绕线收线铁架4顺时针公转转2-5圈，升降电机6的转速调适成使挡臂柱1每分钟上升0.35米。

实施例2：

如图3所示，螺纹筒7外套接一从动齿轮14，螺纹筒7与从动齿轮14之间为键连接，升降电机6的输出端键连接一主动齿轮15，从动齿轮14与主动齿轮15啮合。挡臂运动控制模组3上设有卡口20，卡口20与托环11的横断面的形状及尺寸适配，卡口20卡在托环11的外圈上，卡口20内壁嵌有滚珠。其余同实施例1。