專利名稱：一種預制棒裝卸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種預制棒裝卸系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于光纖預制棒制造領(lǐng)域，涉及光纖預制棒的自動裝卸系統(tǒng)，采用液壓或氣動方式，對生產(chǎn)結(jié)束的高溫預制棒裝卸過程實現(xiàn)自動化，保證裝卸棒的安全可靠，提供生產(chǎn)運行效率。
背景技術(shù)：
[0002]目前隨著國內(nèi)預制棒需求量的加大，國內(nèi)已有多家公司投資開始預制棒產(chǎn)業(yè),隨著競爭激烈的加劇，為了降低成本提高利潤。多家廠商開始逐步增大生產(chǎn)預制棒的棒徑。 棒徑加大也就導致了預制棒的重量的加大。以往預制棒的裝卸過程都為人手動操作。當棒徑加大，重量加大后，操作人員手動裝卸棒難度越來越大，一個不慎，預制棒就可能撞到設(shè)備或其余機體，預制棒表面就會磕壞，預制棒對表面光潔度，純度要求非常高，只要表面有損傷，基本上棒就報廢了，將造成不小的損失。所以這種裝卸方法已經(jīng)不可能實現(xiàn)安全的裝卸，裝卸過程存在安全隱患。這就迫切的需要一種具備自動裝卸的方法或設(shè)備來替代原有的機械裝卸裝置。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是針對上述不足之處提供一種預制棒裝卸系統(tǒng)， 利用伺服電機、氣動方式驅(qū)動，實現(xiàn)沿導軌直線運動，規(guī)定運輸軌跡，兼?zhèn)渥詣訉χ邢到y(tǒng)，異常檢測報警、急停系統(tǒng)，實現(xiàn)預制棒的自動裝卸。[0004]一種預制棒裝卸系統(tǒng)是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種預制棒裝卸系統(tǒng)包括三方向移動裝置、控制中心和預制棒吊起裝置；三方向移動裝置包括X軸向板、X軸向移動導軌、 X軸向絲桿、X軸向移動伺服電機、Y軸向板、Y軸向移動導軌、Y軸向絲桿、Y軸向移動伺服電機、Z軸向板、Z軸向驅(qū)動氣缸、Z軸向手臂、托棒支架、發(fā)射器和接收器；在X軸向板上安裝有兩根對稱的X軸向移動導軌，在兩根X軸向移動導軌之間安裝有X軸向絲桿，在X軸向絲桿一端安裝有X軸向移動伺服電機；Y軸向板垂直安裝在X軸向移動導軌上，在Y軸向板上安裝有兩根對稱的Y軸向移動導軌，在兩根Y軸向移動導軌之間安裝有Y軸向絲桿，在Y 軸向絲桿一端安裝有Y軸向移動伺服電機；ζ軸向板垂直安裝在Y軸向移動導軌上，在Z軸向板上安裝有Z軸向手臂和Z軸向驅(qū)動氣缸，Z軸向手臂前端安裝有托棒支架，Z軸向驅(qū)動氣缸與驅(qū)動軸一端相連，驅(qū)動軸的另一端與托棒支架端部相連，用以驅(qū)動托棒支架。[0005]在托棒支架上安裝有發(fā)射器，發(fā)射器中心水平指向托棒支架圓槽中心，發(fā)射器發(fā)生激光或紅外線，由接收器接收。在發(fā)射器旁邊裝有接近開關(guān)，控制Z軸向手臂停止；[0006]所述X軸向移動伺服電機驅(qū)動X軸向絲桿轉(zhuǎn)動，由X軸向絲桿輻帶動Y軸向板平面沿導軌高精度的直線運動；所述Y軸向移動伺服電機驅(qū)動Y軸向絲桿轉(zhuǎn)動，由Y軸向絲桿輻帶動Z軸向板平面沿導軌高精度的直線運動。[0007]預制棒吊起裝置包括吊桿，在吊桿下部開有插銷孔；吊桿裝夾在設(shè)備卡盤上，吊桿用于吊起預制棒。[0008]控制中心具有控制服務(wù)器，在控制服務(wù)器上安裝有可編程控制模塊(PLC控制模塊)，控制服務(wù)器通過通信電纜或者無線路由與X軸向移動伺服電機、Y軸向移動伺服電機以及接收器相連接，接收器將預制棒的位置信號發(fā)送到控制服務(wù)器上，由控制服務(wù)器上的可編程控制模塊控制X軸向移動伺服電機和Y軸向移動伺服電機的運行。[0009]在所述X軸向板上設(shè)有X軸向限位報警塊，在所述Y軸向板上設(shè)有Y軸向限位報警塊，以限制Y軸向板和Z軸向板移動的范圍，當Y軸向板接觸X軸向限位報警塊或Z軸向板移動接觸Y軸向限位報警塊時，發(fā)出報警信息。[0010]所述發(fā)射器及接收器采用激光發(fā)射器及激光接收器或者紅外發(fā)射器及紅外接收器。[0011]所述的X軸向移動伺服電機和Y軸向移動伺服電機具有過載報警器，當驅(qū)動氣壓力異常時報警，遇到緊急情況由控制服務(wù)器控制X軸向移動伺服電機和Y軸向移動伺服電機急停，防止預制棒造成損傷。[0012]一種預制棒裝卸系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟[0013](I)預制棒生產(chǎn)設(shè)備運行結(jié)束后，預制棒吊起裝置將預制棒吊至卸棒位置；[0014](2)控制服務(wù)器上的可編程控制模塊控制X軸向移動伺服電機和發(fā)射器開啟；￥軸向板在X軸向移動伺服電機的帶動下沿X軸移動，當發(fā)射器發(fā)射出的激光或者紅外線被遮擋時，由控制服務(wù)器記錄Y軸向板當前的位置，當發(fā)射器發(fā)射出的激光或者紅外線再次被遮擋時，控制服務(wù)器再次記錄Y軸向板當前的位置；[0015](3)控制服務(wù)器通過計算步驟(2)中兩次記錄的位置坐標差值，即得預制棒直徑， 由此計算出目前坐標距預制棒中心的距離，并自動調(diào)整距離至預制棒中心位置。[0016](4)控制服務(wù)器上的可編程控制模塊控制Y軸向移動伺服電機啟動，使Z軸向板沿Y軸移動，當發(fā)射器中心與預制棒及吊桿插銷孔中心同在一條水平線上時，光線通過，被接收器接收，Z軸向板移動停止。[0017](5)可編程控制模塊控制Z軸向驅(qū)動氣缸啟動，使托棒支架沿Z軸方向向預制棒接近，直至到達適當位置，移動的距離由托棒支架圓槽直徑和預制棒的直徑?jīng)Q定，保證托棒支架圓槽的中心和預制棒的中心同軸，接近開關(guān)控制Z軸向驅(qū)動氣缸停止，此時托棒支架在Z 軸方向的移動停止?！0018](6)可編程控制模塊控制Y軸向移動伺服電機啟動，使托棒支架沿Y軸移動，當發(fā)射器發(fā)射出的光線被遮擋時，Y軸向移動伺服電機停止，托棒支架移動停止，此時預制棒被托起，取下吊桿插銷，吊桿上升，預制棒懸掛在預制棒裝卸系統(tǒng)的托棒支架上；此時預制棒從吊桿上卸除。[0019](7)預制棒回移[0020]預制棒回移有兩種方式[0021]A、由可編程控制模塊控制X軸向移動伺服電機和Y軸向移動伺服電機啟動，使預制棒跟隨Z軸向手臂按照原線路逆向返回。[0022]B、按照實際需求指定線路返回，由可編程控制模塊設(shè)定預制棒回移線路，沿Z軸方向回移-> 沿Y軸移動-> 沿X軸移動-> 至后續(xù)運棒設(shè)備。[0023]所述步驟(6)中移動伺服電機移動的時間，由可編程控制模塊根據(jù)Y軸向移動速度及棒徑，計算好移動的距離后預先設(shè)定。[0024]本實用新型的優(yōu)點本實用新型采用液壓或氣動方式，對裝卸過程實現(xiàn)自動化， 保證裝卸玻璃棒的安全可靠。由可編程控制模塊控制移動速度，速度恒定，預制棒幾乎沒有晃動，相比人工搬運降低了棒被碰壞的可能性。由機械手臂托棒，整個過程無需人接觸到棒，降低了人被燙傷的危險性。人工搬運受人體力的限制，無法搬運大直徑高重量的預制棒，機械自動搬運可實現(xiàn)大直徑高重量的安全無損運輸。


[0025]以下將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明[0026]圖1是本實用新型一種預制棒裝卸系統(tǒng)的使用狀態(tài)示意圖。[0027]圖中1、X軸向移動導軌，2、Y軸向移動導軌，3、Z軸向手臂，4、X軸向移動伺服電機，5、Y軸向移動伺服電機，6、Ζ軸向驅(qū)動氣缸,7、發(fā)射器,8、托棒支架,9、吊桿，10、接收器, 11、預制棒，12、Y軸向限位報警塊，13、X軸向限位報警塊，14、X軸向板，15、Y軸向板，16、Z 軸向板，17、X軸向絲桿，18、Y軸向絲桿，19、驅(qū)動軸，20、插銷孔，21、控制服務(wù)器。[0028]圖中托棒支架圓槽中心距激光發(fā)射器Y方向的距離與距離D —致。
具體實施方式
[0029]參照附圖1，一種預制棒裝卸系統(tǒng)包括三方向移動裝置、控制中心和預制棒吊起裝置；三方向移動裝置包括X軸向板14、χ軸向移動導軌1、Χ軸向絲桿17、χ軸向移動伺服電機4、Y軸向板15、Y軸向移動導軌2、Y軸向絲桿18、Y軸向移動伺服電機5、Z軸向板16、 Z軸向驅(qū)動氣缸6、Z軸向手臂3、托棒支架8、發(fā)射器7和接收器10 ;在乂軸向板14上安裝有兩根對稱的X軸向移動導軌I，在兩根X軸向移動導軌I之間安裝有X軸向絲桿17，在X 軸向絲桿17—端安裝有X軸向移動伺服電機4 ;Υ軸向板15垂直安裝在X軸向移動導軌I 上，在Y軸向板15上安裝有兩根對稱的Y軸向移動導軌2，在兩根Y 軸向移動導軌2之間安裝有Y軸向絲桿18，在Y軸向絲桿18—端安裝有Y軸向移動伺服電機5 ;Ζ軸向板16垂直安裝在Y軸向移動導軌2上，在Z軸向板16上安裝有Z軸向手臂3和Z軸向驅(qū)動氣缸6，Z 軸向手臂3前端安裝有托棒支架8，Z軸向驅(qū)動氣缸6與驅(qū)動軸19 一端相連，驅(qū)動軸19的另一端與托棒支架8端部相連,用以驅(qū)動托棒支架8。[0030]在托棒支架8上安裝有發(fā)射器7，發(fā)射器7中心水平指向托棒支架8圓槽中心，發(fā)射器7發(fā)生激光或紅外線，由接收器10接收。在發(fā)射器7旁邊裝有接近開關(guān)，控制Z軸向手臂3停止；[0031 ] 所述X軸向移動伺服電機4驅(qū)動X軸向絲桿17轉(zhuǎn)動，由X軸向絲桿輻帶動Y軸向板15平面沿導軌高精度的直線運動；所述Y軸向移動伺服電機5驅(qū)動Y軸向絲桿18轉(zhuǎn)動， 由Y軸向絲桿輻帶動Z軸向板16平面沿導軌高精度的直線運動。[0032]預制棒吊起裝置包括吊桿9，在吊桿9下部開有插銷孔20 ；吊桿9裝夾在設(shè)備卡盤上，吊桿9用于吊起預制棒11。[0033]控制中心具有控制服務(wù)器21，在控制服務(wù)器21上安裝有可編程控制模塊(PLC控制模塊)，控制服務(wù)器21通過通信電纜或者無線路由與X軸向移動伺服電機4、Y軸向移動伺服電機5以及接收器10相連接，接收器10將預制棒11的位置信號發(fā)送到控制服務(wù)器21 上，由控制服務(wù)器21上的可編程控制模塊控制X軸向移動伺服電機4和Y軸向移動伺服電機5的運行。[0034]在所述X軸向板14上設(shè)有X軸向限位報警塊13，在所述Y軸向板15上設(shè)有Y軸向限位報警塊12，以限制Y軸向板和Z軸向板移動的范圍，當Y軸向板15接觸X軸向限位報警塊13或Z軸向板16移動接觸Y軸向限位報警塊12時，發(fā)出報警信息。[0035]所述發(fā)射器7及接收器10采用激光發(fā)射器及激光接收器或者紅外發(fā)射器及紅外接收器。[0036]所述的X軸向移動伺服電機4和Y軸向移動伺服電機5具有過載報警器，當驅(qū)動氣壓力異常時報警，遇到緊急情況由控制服務(wù)器控制X軸向移動伺服電機4和Y軸向移動伺服電機5急停，防止預制棒造成損傷。[0037]一種預制棒裝卸系統(tǒng)的控制方法包括如下步驟[0038](I)預制棒生產(chǎn)設(shè)備運行結(jié)束后，預制棒吊起裝置將預制棒11吊至卸棒位置；[0039](2)控制服務(wù)器21上的可編程控制模塊控制X軸向移動伺服電機4和發(fā)射器7開啟；γ軸向板15在X軸向移動伺服電機4的帶動下沿X軸移動，當發(fā)射器7發(fā)射出的激光或者紅外線被遮擋時，由控制服務(wù)器21記錄Y軸向板15當前的位置，當發(fā)射器7發(fā)射出的激光或者紅外線再次被遮擋時，控制服務(wù)器21再次記錄Y軸向板15當前的位置；[0040](3)控制服務(wù)器21通過計算步驟(2)中兩次記錄的位置坐標差值，即得預制棒11 直徑，由此計算出目前坐標距預制棒中心的距離，并自動調(diào)整距離至預制棒中心位置。(4)控制服務(wù)器21上的可編程控制模塊控制Y軸向移動伺服電機5啟動，使Z軸向板16沿Y軸移動，當發(fā)射器7中心與預制棒11及吊桿插銷孔20中心同在一條水平線上時，光線通過，被接收器10接收，Z軸向板16移動停止。[0042](5)可編程控制模塊21控制Z軸向驅(qū)動氣缸6啟動，使托棒支架8沿Z軸方向向預制棒11接近，直至到達適當位置，移動的距離由托棒支架8圓槽直徑和預制棒11的直徑?jīng)Q定，保證托棒支架圓槽的中心和預制棒11的中心同軸，接近開關(guān)控制Z軸向驅(qū)動氣缸6 停止，此時托棒支架8在Z軸方向的移動停止。[0043](6)可編程控制模塊21控制Y軸向移動伺服電機5啟動，使托棒支架沿Y軸移動， 當發(fā)射器7發(fā)射出的光線被遮擋時，Y軸向移動伺服電機5停止，托棒支架Y軸向移動停止， 此時預制棒11被托起，取下吊桿插銷，吊桿9上升，預制棒11懸掛在預制棒裝卸系統(tǒng)的托棒支架8上；此時預制棒11從吊桿上卸除。[0044](7)預制棒回移[0045]預制棒回移有兩種方式[0046]Α、由可編程控制模塊21控制X軸向移動伺服電機4和Y軸向移動伺服電機5啟動，使預制棒11跟隨Z軸向手臂3按照原線路逆向返回。[0047]B、按照實際需求指定線路返回，由可編程控制模塊21設(shè)定預制棒回移線路，沿Z 軸方向回移-> 沿Y軸移動-> 沿X軸移動-> 至后續(xù)運棒設(shè)備。[0048]所述步驟(6)中移動伺服電機5移動的時間，由可編程控制模塊21根據(jù)Y軸向移動速度及棒徑，計算好移動的距離后預先設(shè)定。
權(quán)利要求1.一種預制棒裝卸系統(tǒng)，其特征在于包括三方向移動裝置、控制中心和預制棒吊起裝置；三方向移動裝置包括X軸向板、X軸向移動導軌、X軸向絲桿、X軸向移動伺服電機、Y 軸向板、Y軸向移動導軌、Y軸向絲桿、Y軸向移動伺服電機、Z軸向板、Z軸向驅(qū)動氣缸、Z軸向手臂、托棒支架、發(fā)射器和接收器；在X軸向板上安裝有兩根對稱的X軸向移動導軌，在兩根X軸向移動導軌之間安裝有X軸向絲桿，在X軸向絲桿一端安裝有X軸向移動伺服電機； Y軸向板垂直安裝在X軸向移動導軌上，在Y軸向板上安裝有兩根對稱的Y軸向移動導軌， 在兩根Y軸向移動導軌之間安裝有Y軸向絲桿，在Y軸向絲桿一端安裝有Y軸向移動伺服電機；z軸向板垂直安裝在Y軸向移動導軌上，在Z軸向板上安裝有Z軸向手臂和Z軸向驅(qū)動氣缸，Z軸向手臂前端安裝有托棒支架，Z軸向驅(qū)動氣缸與驅(qū)動軸一端相連,驅(qū)動軸的另一端與托棒支架端部相連，用以驅(qū)動托棒支架；在托棒支架上安裝有發(fā)射器，發(fā)射器中心水平指向托棒支架圓槽中心，發(fā)射器發(fā)生激光或紅外線，由接收器接收；在發(fā)射器旁邊裝有接近開關(guān)，控制Z軸向手臂停止；所述X軸向移動伺服電機驅(qū)動X軸向絲桿轉(zhuǎn)動，由X軸向絲桿輻帶動Y軸向板平面沿導軌高精度的直線運動；所述Y軸向移動伺服電機驅(qū)動Y軸向絲桿轉(zhuǎn)動，由Y軸向絲桿輻帶動Z軸向板平面沿導軌高精度的直線運動；預制棒吊起裝置包括吊桿，在吊桿下部開有插銷孔；吊桿裝夾在設(shè)備卡盤上，吊桿用于吊起預制棒；控制中心具有控制服務(wù)器，在控制服務(wù)器上安裝有可編程控制模塊，控制服務(wù)器通過通信電纜或者無線路由與X軸向移動伺服電機、Y軸向移動伺服電機以及接收器相連接，接收器將預制棒的位置信號發(fā)送到控制服務(wù)器上，由控制服務(wù)器上的可編程控制模塊控制X 軸向移動伺服電機和Y軸向移動伺服電機的運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預制棒裝卸系統(tǒng)，其特征在于在所述X軸向板上設(shè)有X軸向限位報警塊，在所述Y軸向板上設(shè)有Y軸向限位報警塊，以限制Y軸向板和Z軸向板移動的范圍，當Y軸向板接觸X軸向限位報警塊或Z軸向板移動接觸Y軸向限位報警塊時，發(fā)出報警信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預制棒裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射器及接收器采用激光發(fā)射器及激光接收器或者紅外發(fā)射器及紅外接收器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預制棒裝卸系統(tǒng)，其特征在于所述的X軸向移動伺服電機和Y軸向移動伺服電機具有過載報警器。
專利摘要本實用新型屬于光纖預制棒制造領(lǐng)域，涉及光纖預制棒的自動裝卸系統(tǒng)，采用液壓或氣動方式，對生產(chǎn)結(jié)束的高溫預制棒裝卸過程實現(xiàn)自動化。包括三方向移動裝置、控制中心和預制棒吊起裝置；三方向移動裝置包括X軸向板、X軸向移動導軌、X軸向絲桿、X軸向移動伺服電機、Y軸向板、Y軸向移動導軌、Y軸向絲桿、Y軸向移動伺服電機、Z軸向板、Z軸向驅(qū)動氣缸、Z軸向手臂、托棒支架、發(fā)射器和接收器。本實用新型采用液壓或氣動方式，對裝卸過程實現(xiàn)自動化，保證裝卸玻璃棒的安全可靠。
文檔編號B65G47/90GK202828930SQ20122051380
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者吳漢濤, 盧德勇, 張賢根, 趙海倫, 莊衛(wèi)星 申請人:中天科技精密材料有限公司