一种车间线缆自动收放线装置的制作方法

本发明涉及一种车间线缆自动收放线装置，属于自动收放线装置技术领域。

背景技术：

随着科技的发展，现代工厂加工车间的信息化、自动化程度逐步加强，已经形成了技术十分成熟的生产流水线模式，已有全面取代人工进行作业的趋势，在流水线上，各加工设备、机械手按照预设逻辑稳步运行，能够一次性将产品加工成型，其加工效率以及成品率均有大幅提升，在自动化流水线上加工时，有部分加工设备或机械手需要频繁改变位置并实现往复运动，因此为确保其供电均普遍采用较长电缆，而过长的电缆则会由于设备的移动发生缠绕、铰接，并且可能导致损坏，因此，需要额外加设收放线装置进行线缆收放。

现有的收放线装置从原理上来说主要有两种，一种是在线缆前端安装位移传感器，通过获取位移距离来控制电机正反转将线缆缠绕或释放，这种方式的缺陷是设备运行不一定完全是按照直线行进，当设备进行折线或不规则运动时收放线精度则大大降低，无法满足使用需求；另一种是在线缆上安装力传感器，通过测得线缆的张紧程度来判断何时进行收放线动作，这种方式的缺陷在于：其在张紧状态时根据线缆张紧状态对电机进行适应性调节即可确定合适的放线速率，但是当线缆处于松弛状态时，线缆不一定都处于被压缩并形成形变的状态，力传感器测得数据不准甚至完全没有数据，收线过程控制不准确，可靠性不强，并且，其在放线过程中，需要线缆张紧至一定程度后才能使力传感器获取到读数然后再进行放线，线缆长期处于张紧状态，线缆寿命降低，且遇到电机失速、急停等故障时，容易扯断线缆，容错率低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种车间线缆自动收放线装置，它解决了现有的收放线装置可靠性低无法满足使用需求的问题。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种车间线缆自动收放线装置，包括底座、定位杆、限位板、收线轮、放线轮、线缆、收线电机、放线电机、第一电机驱动器、第二电机驱动器、距离传感器和mcu，所述定位杆竖直固定在所述底座上，定位杆上设置有两个定滑轮，所述限位板有两个，两个限位板均竖直固定在底座上且每个限位板上均设有一通孔，所述收线轮、所述放线轮均转动固定在底座上，所述收线电机与所述收线轮连接驱动收线轮转动，所述放线电机与所述放线轮连接驱动放线轮转动，线缆依次绕过收线轮、放线轮并分别穿过两个限位板上的通孔，最后从定位杆上的两个定滑轮之间穿出，所述距离传感器位于两个限位板之间且距离传感器通过滑架与线缆滑动连接，第一电机驱动器分别与mcu、收线电机电连，第二电机驱动器分别与mcu、放线电机电连，距离传感器与mcu电连并将距离传感器与底座之间的距离数据传递至mcu中。

通过采用上述技术方案，距离传感器测得其与底座之间的距离并通过距离反映出线缆的松弛状态，当距离传感器与底座之间的距离减小时，说明限位板之间的线缆处于松弛状态，线缆长度过长，此时启动收线电机进行收线即可，当距离传感器与底座之间的距离接近通孔与底座之间的竖直距离时，说明此时线缆正处于逐渐张紧状态，线缆长度不够，此时启动放线电机进行放线即可。

作为优选实例，每个所述限位板上的通孔均为长腰孔。

通过采用上述技术方案，为线缆张紧、松弛时提供一定的预留空间。

作为优选实例，所述滑架包括悬挂部和配重部，所述悬挂部为一圆弧段，所述配重部为一倒立圆锥体，所述距离传感器与配重块底端固定。

通过采用上述技术方案，使距离传感器在线缆移动时仍能够保持竖直状态，确保测距精度。

作为优选实例，所述配重块上还对称固定有两个刚性牵引绳，每根所述牵引绳的另一端均固定在一个限位板上。

通过采用上述技术方案，使距离传感器保持在两限位板中央位置，进一步提高测距精度。

作为优选实例，限位板上的通孔距底座高度为h0，两个限位板之间的距离为s，距离传感器测得其与底座的实时距离为h；

当h≥h0-s/2*tan15°时，所述放线电机启动，所述收线电机停止；

当h0-s/2*tan45°<h<h0-s/2*tan15°，所述放线电机、所述收线电机均停止；

当h≤h0-s/2*tan45°时，所述收线电机启动，所述放线电机停止。

通过采用上述技术方案，当实时距离h接近h0时，说明线缆即将达到张紧状态，此时启动放线电机进行放线，满足供线需求，当实时距离h显著小于h0时，说明线缆有余处于松弛状态，此时启动收线电机进行收线，当实时距离h处于两者之间时，此时线缆仅是略微有余，无需进行收放线动作。

作为优选实例，所述收线轮、所述放线轮均分别转动固定在竖板上，竖板固定在底座上。

本发明的有益效果是:本发明中，采用距离传感器与底座之间的竖直距离作为线缆张紧度表征指数，线缆在张紧、松弛状态下切换时，竖直距离变化明显，为收线电机、放线电机启动停止提供准确信号，可靠性强；并且，在线缆中部的任何一个位置设置本发明均可，适用性强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明电路原理框图；

图3为本发明的滑架结构示意图。

图中:底座1，定位杆2，限位板3，放线轮4，线缆5，收线电机6，放线电机7，滑架8，悬挂部81，配重部82，牵引绳9，距离传感器10，收线轮11，定滑轮12。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，一种车间线缆自动收放线装置，包括底座1、定位杆2、限位板3、收线轮11、放线轮4、线缆5、收线电机6、放线电机7、第一电机驱动器、第二电机驱动器、距离传感器10和mcu，所述定位杆2竖直固定在所述底座1上，定位杆2上设置有两个定滑轮12，所述限位板3有两个，两个限位板3均竖直固定在底座1上且每个限位板3上均设有一通孔，所述收线轮11、所述放线轮4均转动固定在底座1上，所述收线电机6与所述收线轮11连接驱动收线轮11转动，所述放线电机7与所述放线轮4连接驱动放线轮4转动，线缆5依次绕过收线轮11、放线轮4并分别穿过两个限位板3上的通孔，最后从定位杆2上的两个定滑轮12之间穿出，所述距离传感器10位于两个限位板3之间且距离传感器10通过滑架8与线缆5滑动连接，第一电机驱动器分别与mcu、收线电机6电连，第二电机驱动器分别与mcu、放线电机7电连，距离传感器10与mcu电连并将距离传感器10与底座1之间的距离数据传递至mcu中。

进一步的，每个所述限位板3上的通孔均为长腰孔。

进一步的，如图3所示，所述滑架8包括悬挂部81和配重部82，所述悬挂部81为一圆弧段，所述配重部82为一倒立圆锥体，所述距离传感器10与配重块底端固定。

进一步的，所述配重块上还对称固定有两个刚性牵引绳9，每根所述牵引绳9的另一端均固定在一个限位板3上。

进一步的，设限位板3上的通孔距底座1高度为h0，两个限位板3之间的距离为s，距离传感器10测得其与底座1的实时距离为h；

当h≥h0-s/2*tan15°时，所述放线电机7启动，所述收线电机6停止；

当h0-s/2*tan45°<h<h0-s/2*tan15°，所述放线电机7、所述收线电机6均停止；

当h≤h0-s/2*tan45°时，所述收线电机6启动，所述放线电机7停止。

从而使得线缆5处于松弛状态又避免冗余过多导致缠绕铰接。

进一步的，所述收线轮11、所述放线轮4均分别转动固定在竖板上，竖板固定在底座1上。

限位杆上两个定滑轮12的作用是为从两者之间穿过的线缆5提供转向支撑，两个定滑轮12上下设置且相接触。

收线电机6、放线电机7的收放线速率通过电机驱动器设置，避免收放线速度过快导致线缆5过度绷直或松弛。

本发明中，采用距离传感器10与底座1之间的竖直距离作为线缆5张紧度表征指数，线缆5在张紧、松弛状态下切换时，竖直距离变化明显，为收线电机6、放线电机7启动停止提供准确信号，可靠性强；并且，在线缆5中部的任何一个位置设置本发明均可，适用性强。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。