[发明专利]一种预制棒装卸系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤预制棒制造领域，涉及光纤预制棒的自动装卸系统，采用液压或气动方式，对生产结束的高温预制棒装卸过程实现自动化，保证装卸棒的安全可靠，提供生产运行效率。

背景技术

目前随着国内预制棒需求量的加大，国内已有多家公司投资开始预制棒产业，随着竞争激烈的加剧，为了降低成本提高利润。多家厂商开始逐步增大生产预制棒的棒径。棒径加大也就导致了预制棒的重量的加大。以往预制棒的装卸过程都为人手动操作。当棒径加大，重量加大后，操作人员手动装卸棒难度越来越大，一个不慎，预制棒就可能撞到设备或其余机体，预制棒表面就会磕坏，预制棒对表面光洁度，纯度要求非常高，只要表面有损伤，基本上棒就报废了，将造成不小的损失。所以这种装卸方法已经不可能实现安全的装卸，装卸过程存在安全隐患。这就迫切的需要一种具备自动装卸的方法或设备来替代原有的机械装卸装置。

发明内容

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种预制棒装卸系统及其控制方法，利用伺服电机、气动方式驱动，实现沿导轨直线运动，规定运输轨迹，兼备自动对中系统，异常检测报警、急停系统，实现预制棒的自动装卸。

一种预制棒装卸系统及其控制方法是采取以下技术方案实现的：一种预制棒装卸系统包括三方向移动装置、控制中心和预制棒吊起装置；三方向移动装置包括X轴向板、X轴向移动导轨、X轴向丝杆、X轴向移动伺服电机、Y轴向板、Y轴向移动导轨、Y轴向丝杆、Y轴向移动伺服电机、Z轴向板、Z轴向驱动气缸、Z轴向手臂、托棒支架、发射器和接收器；在X轴向板上安装有两根对称的X轴向移动导轨，在两根X轴向移动导轨之间安装有X轴向丝杆，在X轴向丝杆一端安装有X轴向移动伺服电机；Y轴向板垂直安装在X轴向移动导轨上，在Y轴向板上安装有两根对称的Y轴向移动导轨，在两根Y轴向移动导轨之间安装有Y轴向丝杆，在Y轴向丝杆一端安装有Y轴向移动伺服电机；Z轴向板垂直安装在Y轴向移动导轨上，在Z轴向板上安装有Z轴向手臂和Z轴向驱动气缸，Z轴向手臂前端安装有托棒支架，Z轴向驱动气缸与驱动轴一端相连，驱动轴的另一端与托棒支架端部相连，用以驱动托棒支架。

在托棒支架上安装有发射器，发射器中心水平指向托棒支架圆槽中心，发射器发生激光或红外线，由接收器接收。在发射器旁边装有接近开关，控制Z轴向手臂停止；

所述X轴向移动伺服电机驱动X轴向丝杆转动，由X轴向丝杆辐带动Y轴向板平面沿导轨高精度的直线运动；所述Y轴向移动伺服电机驱动Y轴向丝杆转动，由Y轴向丝杆辐带动Z轴向板平面沿导轨高精度的直线运动。

预制棒吊起装置包括吊杆，在吊杆下部开有插销孔；吊杆装夹在设备卡盘上，吊杆用于吊起预制棒。

控制中心具有控制服务器，在控制服务器上安装有可编程控制模块（PLC控制模块），控制服务器通过通信电缆或者无线路由与X轴向移动伺服电机、Y轴向移动伺服电机以及接收器相连接，接收器将预制棒的位置信号发送到控制服务器上，由控制服务器上的可编程控制模块控制X轴向移动伺服电机和Y轴向移动伺服电机的运行。

在所述X轴向板上设有X轴向限位报警块，在所述Y轴向板上设有Y轴向限位报警块，以限制Y轴向板和Z轴向板移动的范围，当Y轴向板接触X轴向限位报警块或Z轴向板移动接触Y轴向限位报警块时，发出报警信息。

所述发射器及接收器采用激光发射器及激光接收器或者红外发射器及红外接收器。

所述的X轴向移动伺服电机和Y轴向移动伺服电机具有过载报警器，当驱动气压力异常时报警，遇到紧急情况由控制服务器控制X轴向移动伺服电机和Y轴向移动伺服电机急停，防止预制棒造成损伤。

一种预制棒装卸系统的控制方法包括如下步骤：

（1）预制棒生产设备运行结束后，预制棒吊起装置将预制棒吊至卸棒位置；

（2）控制服务器上的可编程控制模块控制X轴向移动伺服电机和发射器开启；Y轴向板在X轴向移动伺服电机的带动下沿X轴移动，当发射器发射出的激光或者红外线被遮挡时，由控制服务器记录Y轴向板当前的位置，当发射器发射出的激光或者红外线再次被遮挡时，控制服务器再次记录Y轴向板当前的位置；

（3）控制服务器通过计算步骤（2）中两次记录的位置坐标差值，即得预制棒直径，由此计算出目前坐标距预制棒中心的距离，并自动调整距离至预制棒中心位置。

（4）控制服务器上的可编程控制模块控制Y轴向移动伺服电机启动，使Z轴向板沿Y轴移动，当发射器中心与预制棒及吊杆插销孔中心同在一条水平线上时，光线通过，被接收器接收，Z轴向板移动停止。