一種絞線機斷線檢測系統及檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電纜制造領域，更具體地說，涉及一種絞線機斷線檢測系統及檢測方 法。
【背景技術】
[0002] 絞線機是一種能廣泛應用于各類軟/硬導體線的絞合機械設備，使多根單支導體 扭成一股，達到線材的工藝要求。絞線機按照絞線方式一般可以分為單絞機、對絞機、高速 絞線機、退扭機、籠式絞線機、框式絞線機、管式絞線機及盤式絞線機等。
[0003] 目前電工專用產品設備，絞線機(主要框式)對絞線電線在絞制過程中斷線檢測均 是采用每個線盤是否轉動來判斷。在與線盤同步轉動漲力盤上安裝一塊采樣圓盤，周邊是 齒輪或是圓孔，圓盤旁設有傳感器，傳感器正對齒輪或圓盤的圓孔處，傳感器采集到圓盤轉 動的變化信號，來判斷線盤是否轉動，即線盤停止轉動表示線盤斷線，通過斷線控制器立即 報警，絞線機立即停車。這種斷線檢測對于線盤是滿盤還是接近空盤無法檢測，無法檢測每 個線盤出線速度。所以，對于檢測線盤有個死區(滿盤和接近空盤），無法在線盤斷線時立即 檢測并報警停車。
[0004] 中國專利申請，申請號201110029141.2,公開日2011年5月25日，公開了自供電式 框絞機斷線停車裝置，發明公開了一種自供電式框絞機斷線停車裝置，包括多個傳感器、信 號處理模塊、無線發射從機、無線接收主機和自供電電源。本發明的優點是，利用框絞機在 絞線作業時，絞線帶動放線盤旋轉，而該直流測速發電機受放線盤驅動發電，并通過充電電 路給蓄電池充電，從而為傳感器、信號處理模塊以及無線發射從機供電，因此相較于現有的 需要拆開框絞機加裝導電滑環進行供電方式而言，本發明不用改動框絞機的任何機械結 構，改裝簡單。由于依舊屬于盤式檢測，在檢測時有盲區，檢測精度低。
【發明內容】
[0005] 1.要解決的技術問題
[0006] 針對現有技術中存在的檢測有盲區、檢測精度低的問題，本發明提供了一種絞線 機斷線檢測系統及檢測方法，它具有檢測無盲區、精度高、效率快的優點。
[0007] 2.技術方案
[0008] 本發明的目的通過以下技術方案實現。
[0009] -種絞線機斷線檢測系統，包括絞線機和絞線機控制系統，所述的絞線機機身主 軸的垂直面分別設置有一圈預扭支架和兩圈支架，預扭支架和支架均勻分布于所在平面， 所述的預扭支架設置于兩側支架中央，兩側支架高度相同，每一個支架頂端設置有導輪，每 一個預扭支架上設置有導輪，預扭支架上的導輪高度低于支架頂端導輪高度;線纜線芯通 過支架上的導輪頂端和預扭支架上的導輪靠近機身主軸端后與絞線盤連接；
[0010] 每一個預扭支架導輪的一側設置有旋轉編碼器，所述的旋轉編碼器與PLC1連接， PLC1與絞線機控制系統的PLC連接;旋轉編碼器對所在的導輪信號進行檢測。
[con]絞線機還包括牽引線所在導輪上設置的旋轉編碼器，所述的牽引線所在導輪的旋 轉編碼器與絞線機控制系統的PLC連接。
[0012] 更進一步的，所述的預扭支架上設置有滑塊，滑塊與導輪固定連接，滑塊沿預扭支 架上下滑動，滑塊通過緊固螺絲與預扭支架緊固。滑塊使得預扭支架的導輪可以沿支架上 下滑動，調節導輪的高度，調整導輪壓緊線纜線芯的力度。
[0013] 更進一步的，所述的預扭支架和支架底部設置有通孔，旋轉編碼器的編碼器信號 線通過通孔與外部系統連接。
[0014] 更進一步的，所述的旋轉編碼器(5)上設置有無線模塊，PLC1與PLC設置有無線模 塊，旋轉編碼器通過無線模塊與PLC1和PLC連接。無線模塊控制方便，安裝簡單，效率高。
[0015] 更進一步的，所述的PLC設置有觸摸屏。
[0016] 更進一步的，所述的旋轉編碼器與外部系統之間設置有集電環。
[0017] -種絞線機斷線檢測方法，其步驟如下：
[0018] (A)檢測系統初始化，設定線速度基準值X，牽引線所在旋轉編碼器檢測牽引線(8) 的速度脈沖，輸入PLC中，經PLC運算，輸出模擬信號，模擬信號再經集電環傳送到機身PLC1， 經PLC1程序運算得出牽引基準同步信號線速度；
[0019] (B)通過一個預扭支架的旋轉編碼器對1條線纜線芯的速度信號進行檢測，信號輸 入進入PLC1中，PLC1進行運算后獲得所在線纜線芯的線速度；
[0020] (C)將步驟(A)和步驟(B)中獲得的牽引基準同步信號線速度與線纜線芯的線速度 在PLC1中進行比較；
[0021] a、當線纜線芯的線速度《X%牽引基準同步信號線速度時，判斷此線纜線芯斷線， 輸出報警停車信號，控制絞線機停止運行；
[0022] b、當線纜線芯的線速度>X%牽引基準同步信號線速度時，繼續對所在的線速度 的檢測；
[0023] (D)所有的線纜線芯進行步驟(B)和(C)的檢測；
[0024] (E)當有任意一根線纜線芯的線速度《X%牽引基準同步信號線速度時，系統輸出 報警停車信號，絞線機停止運行。
[0025]更進一步的，所述的X值為85-98。
[0026] 更進一步的，所述的線纜線芯(4)線速度計算式如下：
[0027] V = NXdXJi 「 ^ Ολ X
[0028] Ν 二-^- Π X t. 「 η ：()〇 X 10s
[0029] -------------------------X i.i X TT Η X t.、
[0030] 更進一步的，所述的旋轉編碼器為線速度檢測器，直接檢測線速度后輸入PLC1進 行線速度比較。
[0031] 3.有益效果
[0032] 相比于現有技術，本發明的優點在于：
[0033] (1)本發明通過在主軸支撐側預扭導輪上安裝轉速編碼器，采集脈沖信號到可編 程控制器，克服了線盤式檢測系統每個線盤出現速度不一樣導致的檢測不準確和死去的情 況，本發明的檢測系統和檢測方法，只要有某一線絲出現異常線速度，即可判定斷線，第一 時間報警停車，縮短了斷絲行程，提高了斷絲修復效率，提高了絞線機生產效益；
[0034] (2)本發明采用滑塊控制預扭支架導輪的高度，使得絞線壓緊，運行時候不發生打 滑，檢測速度更加精確，可調的滑塊設計，使得運行時候調整更加方便，檢測更加有針對性；
[0035] (3)本發明使用無線模塊進行旋轉編碼器的信號傳遞，傳遞方便，安裝簡單，使用 效率高；
[0036] (4)本系統的檢測方法，通過各個線纜線芯與牽引線線速度的比較，判斷線芯是否 斷線，判斷迅速，誤差小，誤差可以進行調節和優化，結構簡單，成本低，易于推廣。
【附圖說明】
[0037]圖1為本發明的絞線機整體結構示意圖；
[0038] 圖2為預扭支架側面結構示意圖；
[0039] 圖3為絞線機斷線控制電路系統示意圖；
[0040] 圖4為絞線機斷線控制電路電氣原理圖；
[0041 ]圖5為絞線機斷線檢測方法流程圖。
[0042] 圖中標號說明：
[0043] 1、預扭支架;2、支架;3、導輪;4、線纜線芯;5、旋轉編碼器;6、編碼器信號線；7、滑 塊;8、牽引線;9、觸摸屏；10、集電環。
【具體實施方式】
[0044]下面結合說明書附圖和具體的實施例，對本發明作詳細描述。
[0045] 實施例1
[0046]如圖1、2所示，本發明的一種絞線機斷線檢測系統，包括絞線機和絞線機控制系 統，絞線機通過所在主軸一周將若干跟線纜線芯4進行相絞，主軸一周均勻分布有所在線芯 的絞線設備，所述的絞線機機身主軸的垂直面分別設置有一圈預扭支架1和兩圈支架2,預 扭支架1和支架2均勻分布于所在平面，所述的預扭支架1設置于兩側支架2中央，兩側支架2 高度相同，每一個支架2頂端設置有導輪3,每一個預扭支架1上設置有導輪3,預扭支架1上 的導輪3高度低于支架2頂端導輪3高度;線纜線芯4通過支架2上的導輪3頂端和預扭支架1 上的導輪3靠近機身主軸端后與絞線盤連接;所述的預扭支架1上設置有滑塊7,滑塊7與導 輪3固定連接，滑塊7沿預扭支架1上下滑動，滑塊7通過緊固螺絲與預扭支架1緊固。預扭支 架1上的導輪對線纜線芯4進行壓緊，滑塊7控制預扭支架導輪3的高度，使得線纜線芯4壓 緊，運行時候不發生打滑，檢測速度更加精確，可調的滑塊設計，使得運行時候調整更加方 便，檢測更加有針對性;所述的旋轉編碼器5與外部系統之間設置有集電環10。
[0047]每一個預扭支架1導輪3的一側設置有旋轉編碼器5,所述的旋轉編碼器5與PLC1連 接，PLC1與絞線機控制系統的PLC連接;絞線機還設置有牽引線8,牽引線8作為線纜線芯4的 標準線進行比較和牽引。牽引線8所在導輪上設置的旋轉編碼器5,所述的牽引線8所在導輪 的旋轉編碼器5與絞線機控制系統的PLC連接。絞線機牽引速度也是由旋轉編碼器采集脈沖 信號，輸入到絞線機操縱臺PLC，經PLC程序運算，輸出11 (4-20MA)模擬信號。11模擬信號再 經集電環傳送到機身PLC1，經PLC1程序運算得出牽引速度瞬時值，作為基準同步線速度，每 個線絲的線速度與之相比較。
[0048]所述的預扭支架1和支架2底部設置有通孔，旋轉編碼器5的編碼器信號線6通過通 孔與外部系統連接。連接至控制系統的PLC上對信號進行處理。
[0049]如圖3、4所示，絞線機斷線控制部分由旋轉編碼器和高速PLC1組成，DC24V供電，兩 路供電為L+與M，牽引同步基準信號II與M，斷線報警輸出信號Y1與M，需要4路集電環連接到 絞線機操縱臺。所述的PLC設置有觸摸屏9,方便對PLC進行設置和控制。
[0050] 在絞線機機身主軸支撐側預扭導輪上安裝轉速編碼器TRD，l_n個，測得絞線機運 行中每個線絲導輪的旋轉脈沖，將脈沖信號輸入到高速PLC1輸入接口 X〇-Xn，PLCl經過程序 運算得出每個線絲的瞬時線速度，再與來自絞線機牽引速度II，即基準同步速度相比較，II 經PLC程序轉換為速度量。誤差達到X就判定有斷線，PLC1輸出開關信號Y1，絞線機操縱臺立 即停車報警。
[0051] 如圖5所示，一種絞線機斷線檢測方法，其步驟如下：
[0052] (A)檢測系統初始化，設定線速度基準值X，牽引線8所在旋轉編碼器5檢測牽引線8 的速度脈沖，輸入PLC中，經PLC運算，輸出模擬信號，模擬信號再經集電環傳送到機身PLC1， 經PLC1程序運算得出牽引基準同步信號線速度；
[0053] (B)通過一個預扭支架1的旋轉編碼器5對1條線纜線芯4的速度信號進行檢測，信 號輸入進入PLC1中，PLC1進行運算后獲得所在線纜線芯4的線速度；
[0054] (C)將步驟(A)和步驟(B)中獲得的牽引基準同步信號線速度與線纜線芯4的線速 度在PLC1中進行比較；
[0055] a、當線纜線芯4的線速度<98%牽引基準同步信號線速度時，X值為98,判斷此線 纜線芯4斷線，輸出報警停車信號，控制絞線機停止運行；
[0056] b、當線纜線芯4的