一种线缆收线排线方法及相关设备与流程

1.本发明涉及线缆的收线和排线技术，尤其涉及一种线缆收线排线方法及相关设备。


背景技术：

2.现有收线方式通常采用收线架收线，收线过程中线缆保持张力，这种收线方式需要操作人员时刻关注收线盘上线缆的排线情况和翻边效果，并需要进行高精度地排线和翻边，导致操作人员需要时刻保持高度集中的注意力，且劳动强度高，对操作人员的要求比较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种能够自动化排线的线缆收线排线方法、系统和设备。
4.以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
5.根据本发明的一方面，提供了一种线缆收线排线方法，包括：根据线缆进线速度以及控制参数，控制储线盘具快慢交替地旋转。
6.在一实施例中，该方法的所述控制参数分为多段。
7.在一实施例中，该方法的所述控制参数包括目标直径和圈数。
8.在一实施例中，该方法的所述控制参数渐变。
9.在一实施例中，该方法的所述线缆进线速度从前一工序设备处采集获得。
10.在一实施例中，该方法的所述控制参数由操作人员输入。
11.根据本发明的另一方面，提供了一种线缆收线排线系统，包括储线盘具、进线管、控制器、变频器和电机，所述进线管的出口位于所述储线盘具的上方，所述电机与所述储线盘具传动连接，所述控制器通过所述变频器与所述电机连接，所述控制器被配置为能够根据线缆进线速度和控制参数，控制所述储线盘具快慢交替地旋转。
12.在一实施例中，该线缆收线排线系统的所述控制器被配置为能够设定多段控制参数。
13.在一实施例中，该线缆收线排线系统的所述控制器被配置为能够设定多个目标直径和对应圈数。
14.根据本发明的又一方面，提供了一种线缆收线排线控制设备，包括处理器和存储器，所述存储器内存储有软件程序，当所述处理器执行所述软件程序时，执行如上述任一实施例所述的线缆收线排线方法。
15.本发明实施例的有益效果是：针对储线盘具的收线特点，通过控制储线盘具快慢交替地旋转，实现内外圈自动排线，相较于现有收线架张力收线的模式，无需高精度排线和
翻边，降低了技术难度，同时降低了操作人员的劳动强度。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。
18.图1是储线盘具和进线管位置关系示意图；
19.图2是线缆进线速度和储线盘具的转速方向关系示意图；
20.图3是线缆收紧时的示意图；
21.图4是线缆放松时的示意图；
22.图5是一实施例中储线盘具转速和时间的函数关系图；
23.图6是一实施例中目标直径和圈数的函数关系图；
24.图7是本技术设备实施例的控制参数设置界面示意。
具体实施方式
25.以下结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本发明的保护范围进行任何限制。
26.为了实现大长度收线，申请人设计了一套线缆储线设备，相关专利为：cn202020566343.5。该设备不同于现有的收线架张力收线的模式，而是利用线缆落入储线盘具内的方式进行储线，其中，储线盘具和进线管的位置关系如图1所示，进线管1的出口位于储线盘具2的上方。而这种储线方式如何进行排线，则是本技术的重点。
27.为了实现上述储线盘具在收线时的自动排线，本技术实施例提供了一种线缆收线排线方法，包括：根据线缆进线速度以及控制参数，控制储线盘具快慢交替地旋转。
28.参见图2，线缆落入到储线盘具中时，其缠绕半径受线缆进线速度v
进
和储线盘具的转速v
转
这两个速度影响。在线缆进线速度v
进
不变的条件下，储线盘具的转速v
转
越快，线缆缠绕越紧(缠绕半径越小)，如图3所示；储线盘具的转速v
转
越慢，线缆缠绕越松(缠绕半径越大)，如图4所示。同样，当储线盘具的转速v
转
不变时，线缆进线速度v
进
越快，线缆缠绕越松；线缆进线速度v
进
越慢，线缆缠绕越紧。
29.为了使线缆均匀地落入储线盘具内，应使线缆的缠绕半径大小交替变化，实现相当于排线的效果。本技术实施例所提供的方法，正是通过控制储线盘具快慢交替地旋转，来使线缆的缠绕半径大小交替变化的。其中，
″
快慢交替
″
是通过控制参数实现的，
″
快慢交替
″
的基准，则是线缆进行速度。
30.例如，设储线盘具的内圈直径为2m，外圈直径为4m，线缆出线口位于距离储线盘具的转轴1.5m处。若进线速度为1m/s，则根据速度角速度换算公式v＝w*r，当储线盘具的转速为2/3rad时，线缆的缠绕半径应在1.5m左右，即线缆从出口送出后，不会收得更紧或放得更
松，而是会几乎竖直的下落并逐圈缠绕。如果储线盘具保持该转速不变，线缆集中会堆积在半径1.5m附近，导致储线量减小，后续出线困难。
31.本方法中，引入了控制参数，该控制参数决定了储线盘具的转速。控制参数可以是储线盘具转速，或者与储线盘具转速相关联的其他参数。而要实现
″
快慢交替
″
的效果，该控制参数应该为变化的。
32.控制参数既可以为连续变化，也可以为非连续变化。例如，一种可能的控制参数为按一正弦函数变化的储线盘具转速v
转
，如图5所示，该正弦函数的均值为线缆落在储线盘具中部时对应的转速。当然，也可以为其他波形函数，或者是分段函数。
33.优选地，本实施例中将控制参数分为多段。例如，第一分段转速为v1，第二分段转速为v2，第三分段转速为v3，......。这样设置相较于设计一个函数，更为直观，且便于调整。各个分段的长度，可以通过设定线缆长度、时间、圈数等进行控制。例如，可以设计储线盘具以v1转动1分钟，再以v2转动分钟，
……
。
34.进一步地，可选取目标直径和圈数作为控制参数。目标直径与转动速度之间的换算关系，可以由调试获得。这两个参数作为控制参数，最为直观。目标直径，指的是想要让线缆以多少直径进行缠绕。例如，可以这样设置控制参数：第一分段，以2m为目标直径，转动20圈；第二分段，以3m为目标直径，转动20圈；第三分段，以4m为目标直径，转动20圈；第四分段，以3m为目标直径，转动20圈；第五分段，以2m为目标直径，转动20圈；......。目标直径与圈数的关系可以表示为图6中的分段函数。
35.在此基础上，为了使线缆尽可能均匀排布于内圈和外圈，应使控制参数渐变。对于分段的控制参数而言，渐变并非连续变化，而是尽可能多地设置中间值，例如，在上述例子中，可以设计第一分段，以2m为目标直径，转动10圈；第二分段，以2.3m为目标直径，转动10圈；第三分段，以2.5m为目标直径，转动10圈；......。
36.本方法中，线缆进线速度如果是恒定的，可以预先设定。进线速度如果是变化的，则可以动态采集。在本实施例中，线缆进线速度从前一工序设备处采集获得。前一工序设备的生产速度或出线速度，即为本设备的进线速度。这样当前一工序设备的出线速度变快或变慢时，储线盘具转速能够实时动态调整。控制参数则可在储线前由操作人员预先输入。
37.本技术实施例还提供了一种线缆收线排线系统，包括储线盘具、进线管、控制器、变频器和电机，进线管的出口位于储线盘具的上方，电机与储线盘具传动连接以带动储线盘具转动，控制器通过变频器与电机连接，控制器(通过编程等手段)被配置为能够根据线缆进线速度和控制参数，控制储线盘具快慢交替地旋转。
38.其中，控制器可以为plc工控机，控制器根据线缆进线速度和控制参数，换算出储线盘具的转速，再换算成0～10v的电信号发送给变频器，进而调节储线盘具的转速。
39.在可能的实施例中，控制器被配置为能够设定多段控制参数。进一步地，控制器被配置为能够设定多个目标直径和对应圈数。该部分可参照与上述方法实施例，在此不再赘述。
40.容易理解的，本技术实施例还提供了一种线缆收线排线控制设备，包括处理器和存储器，存储器内存储有软件程序，当处理器执行软件程序时，执行上述任一实施例所述的线缆收线排线方法。处理器可以包括但不限于微处理器(mcu，micro controller unit)。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪
存、或者其他非易失性固态存储器。优选地，该线缆收线排线控制设备还可包括采集器和输入器，以采集进线速度和输入控制参数。采集器和输入器均与处理器连接。采集器可以为传感器，输入器可以为触屏显示器等。一种可能的输入界面如图7所示，通过该界面可以分段设置目标直径和圈数。
41.综上所述，本技术实施例提供了一种线缆收线排线方法线及相关设备，本技术针对储线盘具的收线特点，通过控制储线盘具快慢交替地旋转，实现内外圈自动排线，相较于现有收线架张力收线的模式，无需高精度排线和翻边，降低了技术难度，同时降低了操作人员的劳动强度。
42.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
43.以上所述仅为本技术的较佳实例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术保护的范围之内。