本发明涉及一种侧面上盘电控系统，具体涉及一种智能化侧面上盘电控系统，属于线盘运输应用领域。
背景技术：
侧面上盘装置是线盘移动中使用的机械，能一次移动多个线盘，且线盘的取放方便，精度高，得到广泛的使用。
但是现有的侧面上盘装置在使用中仍存在一定的不足。现有的侧面上盘装置智能化程度不高，上盘和下盘过程中需要人工辅助操作，工作效率低。上下盘过程中绞体的位置不够精确，容易出现晃动，从而影响线盘取放的准确性。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种智能化侧面上盘电控系统，可以解决现有的侧面上盘装置智能化程度不高，上盘和下盘过程中需要人工辅助操作，工作效率低的技术问题。
保护点：
通过编制控制程序，上下线盘动作均由程序指令控制，无需人为操作，实现智能化的上下盘；采用交流伺服电机精确定位转运机器人的行走位置。上下盘位置；利用交流异步电机配合多维传感器检测精确定位绞体上下盘机构位置；通过工业现场总线，实现框绞机与线盘转运机器间的数据通信与多设备协同控制。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种智能化侧面上盘电控系统，包括后台控制系统，后台控制系统包含有主机电控、绞体电控和侧面上盘电控；
所述主机电控包含有主机人机界面、交换机和主机plc，主机人机界面通信连接交换机，交换机通信连接主机plc；
所述绞体电控包含有绞体plc，绞体plc通信连接主机plc；
所述侧面上盘电控包含有侧面上盘plc；交换机通信连接侧面上盘plc。
优选的，所述后台控制系统均通信连接上盘装置中的上盘机构和定位机构以及绞体。
优选的，所述主机人机界面与交换机和交换机与侧面上盘plc以及交换机与主机plc之间均通过profinet通信连接。
优选的，所述主机plc与绞体plc之间通过profibusdp通信连接。
优选的，所述侧面上盘plc包含有cpu和io模块，绞体plc包含有cpu和em277a模块。
优选的，所述主机plc包含有ac/dc转换模块、cpu和dp模块。
优选的，该电控系统使用的具体步骤包括：
步骤一：上盘装置使用前，通过后台的电控系统设定上盘机构和定位机构以及绞体工作中所需的参数，使得整体装置内部的零部件按照设定好的程序数据进行工作；
步骤二：工作人员通过主机人机界面设定工作中的参数，主机人机界面设定的参数数据经过交换机的交换后传递到主机plc和侧面上盘plc，主机plc进而将数据传递到绞体plc中；
步骤三：上盘过程中主机电控负责命令发送、人机交互、绞体上盘定位、刹车、3台plc之间数据衔接、交互工作；绞体电控负责绞体数据采集、线盘夹紧、锁紧的控制；侧面上盘电控负责侧面上盘机构的行走、翻转、抓盘的控制；主机电控与绞体电控之间采用profibusdp通讯，实现主机、绞体之间的数据实时交换；主机电控与侧面上盘电控之间采用profinet通讯，实现主机、侧面上盘之间的数据实时交换。
本发明的有益效果：
通过利用后台的电控系统设定工作中所需的参数，进而使得整体装置内部的零部件可以按照设定好的程序进行工作，从而实现智能化的操作，无需人工操作。主机电控与绞体电控之间采用profibusdp通讯，实现主机、绞体之间的数据实时交换。主机电控与侧面上盘电控之间采用profinet通讯，实现主机、侧面上盘之间的数据实时交换。能够实现上盘和绞体转动的精确控制，不仅能实现自动化的上盘，同时具有良好的稳定性和精确度。通过编制控制程序，上、下线盘动作均由程序指令控制；解决了侧面上盘装置工作指令无需人为操纵的问题；达到侧面上盘机整个上下线盘过程全自动、智能化的效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明电控系统结构示意图。
图2为本发明整体结构示意图。
图3为本发明图2的俯视图。
图4为本发明图2的侧视图。
图5为本发明图2中a处细节放大结构示意图。
图6为本发明上盘机构结构示意图。
图7为本发明图6的侧视图。
图8为本发明图6的主视图。
图9为本发明图6中b处细节放大结构示意图。
图10为本发明绞体结构示意图。
图11为本发明图10的侧视图。
图12为本发明图11中c处细节放大结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-12所示，一种智能化侧面上盘电控系统，包括后台控制系统，后台控制系统包含有主机电控、绞体电控和侧面上盘电控；
所述主机电控包含有主机人机界面、交换机和主机plc，主机人机界面通信连接交换机，交换机通信连接主机plc；
所述绞体电控包含有绞体plc，绞体plc通信连接主机plc；
所述侧面上盘电控包含有侧面上盘plc；交换机通信连接侧面上盘plc。
作为本发明的一种技术优化方案，所述后台控制系统均通信连接上盘装置中的上盘机构和定位机构以及绞体。
作为本发明的一种技术优化方案，所述主机人机界面与交换机和交换机与侧面上盘plc以及交换机与主机plc之间均通过profinet通信连接。
作为本发明的一种技术优化方案，所述主机plc与绞体plc之间通过profibusdp通信连接。
作为本发明的一种技术优化方案，所述侧面上盘plc包含有cpu和io模块，绞体plc包含有cpu和em277a模块。
作为本发明的一种技术优化方案，所述主机plc包含有ac/dc转换模块、cpu和dp模块。
该电控系统使用的具体步骤包括：
步骤一：上盘装置使用前，通过后台的电控系统设定上盘机构和定位机构以及绞体工作中所需的参数，使得整体装置内部的零部件按照设定好的程序数据进行工作；
步骤二：工作人员通过主机人机界面设定工作中的参数，主机人机界面设定的参数数据经过交换机的交换后传递到主机plc和侧面上盘plc，主机plc进而将数据传递到绞体plc中；
步骤三：上盘过程中主机电控负责命令发送、人机交互、绞体上盘定位、刹车、3台plc之间数据衔接、交互工作；绞体电控负责绞体数据采集、线盘夹紧、锁紧的控制；侧面上盘电控负责侧面上盘机构的行走、翻转、抓盘的控制；主机电控与绞体电控之间采用profibusdp通讯，实现主机、绞体之间的数据实时交换；主机电控与侧面上盘电控之间采用profinet通讯，实现主机、侧面上盘之间的数据实时交换。
上盘机构和绞体6分别安装在底座1的顶部两端；
上盘机构包括运输板30和安装框架4，安装框架4的底部两端均水平安装有底部板10，底部板10与底座1侧面的侧边板9活动安装，运输板30固定安装在两个扇形齿板3之间，扇形齿板3的一侧与底部板10的顶部转动连接；扇形齿板3的顶部边缘连接有扇形齿条，安装框架4的顶部两侧均转动连接有第一转动杆11，安装框架4的内侧在扇形齿板3的上方转动安装有驱动齿轮12，驱动齿轮12与扇形齿条卡接，驱动齿轮12的一端与第一转动杆11的端部固定连接；
运输板30的底端朝向绞体6的一侧均匀连接有若干个承载板13，且运输板30在承载板13的上方转动连接有锁紧板17，运输板30的顶部一端沿长度方向安装有电动伸缩柱20，电动伸缩柱20的伸缩端连接有移动杆16，锁紧板17的顶部一侧均通过固定板19与移动杆16固定连接；
绞体6转动安装在两个支撑座5之间，且一端的支撑座5的一侧安装有绞体6的定位机构。
第一转动杆11远离驱动齿轮12的一端与减速机29连接，且减速机29与驱动电机2的输出端连接，减速机29和驱动电机2均安装在安装框架4的顶部，工作中驱动电机2带动减速机29运行，进而减速机29带动两端的第一转动杆11转动，第一转动杆11带动端部的驱动齿轮12转动，驱动齿轮12通过扇形齿条带动扇形齿板3转动。
侧边板9的内部顶端沿长度方向安装有直线齿条，底部板10的内部转动安装有若干个移动齿轮，移动齿轮与直线齿条连接，移动齿轮的端部连接移动电机的输出端，侧边板9的侧边沿长度方向连接有滑轨，底部板10的底部一侧与滑轨滑动连接，底部板10通过齿轮和齿条在底座1的上部移动，移动稳定性能好，不易发生晃动。
运输板30的两端均水平连接有第二转动杆15，且运输板30的端部通过第二转动杆15与底部板10转动连接；锁紧板17的一端与中间轴18转动连接，中间轴18的底部与运输板30的顶部固定连接，运输板30在转动中受到第二转动杆15的限制，不会从安装框架4上脱离。
另一端支撑座5的一侧安装有步进电机8，绞体6靠近步进电机8的一端安装有传动轮7，步进电机8的输出端与传动轮7连接。
绞体6的内部沿长度方向均匀设置有若干个装载腔14，线盘安装在装载腔14的内部。
定位机构包含有接近开关21和定位装置27，绞体6的两端均安装有圆形的端部板22，远离步进电机8一端的端部板22靠近支撑座5的一侧均匀连接有若干个接近开关21，且端部板22的侧面在两个接近开关21之间安装有定位装置27，定位装置27的内部转动连接有导轮28，接近开关21能检测绞体6转动的位置，从而向后台控制系统发出信号，使得定位机构能对绞体6进行减速定位。
两个支撑座5的底部之间连接有横板，横板顶部靠近定位装置27的一端中部焊接有铁质的竖板24，竖板24设置在支撑座5与端部板22之间；横板的一侧安装有向上倾斜设置的液压油缸23，液压油缸23的上部连接有导向块25，导向块25的内部设置有卡槽，绞体6停止时，导轮28卡接在卡槽的内部，且横板的顶部靠近液压油缸23的一端顶部在端部板22的下方安装有制动器26，导向块25和制动器26能对绞体6进行双重定位，绞体6停止速度快，定位准确，停止后精度高，不会发生位移，能充分的保证线盘在取放时的精确性。
本发明在使用时，将待使用的线盘根据实际的需求放在底座1的上部，线盘在底座1的上部成排放置，放置的排数与绞体6内部的装载腔14数量相同，且一排的线盘数量与上盘机构内部的承载板13的数量相同，使得一个承载板13能对应一个线盘。
通过后台的电控系统设定工作中所需的参数，进而使得整体装置内部的零部件可以按照设定好的程序进行工作，从而实现智能化的操作，无需人工操作。
需要上盘时，底部板10内部的移动齿轮转动，进而在侧边板9内部的直线齿条上移动，从而带动上盘机构向绞体6的一端移动，直至承载板13的端部进入到装载腔14的内部，并处在内部线盘的下方。线盘的底部与承载板13的顶部接触，运输板30上部的电动伸缩柱20伸长，带动移动杆16向一端水平移动，移动杆16向一端移动的过程中，通过固定板19带动锁紧板17绕着中间轴18转动。锁紧板17转动后，其底端与承载板13上部的线盘的顶端抵接，进而对线盘进行限位，使得线盘在承载板13的上部能受到稳定的限制，不易发生晃动脱落。利用电动伸缩柱20带动锁紧板17的转动，无需手动移动锁紧板17，且若干个锁紧板17能同时转动，转动的角度一致，工作效率得到提高，操作更加简单。线盘固定后，上盘机构向远离绞体6的一端水平移动，进而承载板13能将线盘从绞体6中取出，并向另一端运输，装载腔14的内部空出。线盘移动到底座1靠近绞体6的一端顶部后，上盘机构中的驱动电机2带动减速机29运行，进而带动减速机29两端的第一转动杆11转动。第一转动杆11转动的过程中，带动一端的驱动齿轮12转动，驱动齿轮12带动扇形齿条向绞体6的一端下方转动，从而带动扇形齿板3向下方翻转，直至承载板13的端部垂直于底座1，承载板13上部的线盘与底座1平行并与底座1接触，停止转动。电动伸缩柱20收缩，带动锁紧板17转动，锁紧板17脱离线盘，线盘从承载板13上落入到底座1的上部，在底座1的上部水平放置。
空的线盘取出放在底座1的上部后，驱动电机2带动扇形齿板3转动回到原来的位置。随后底部板10在侧边板9的上部向远离绞体6的一端移动，移动到一端新线盘的上方后，停止移动。扇形齿板3向下转动，直至承载板13的端部与底座1垂直并与新线盘的一端抵接。电动伸缩柱20带动锁紧板17转动，锁紧板17对线盘进行限位固定，使得线盘不易脱落。线盘固定后，扇形齿板3向上转动，进而带动线盘向上转动呈垂直的状态。上盘机构带动线盘向绞体6的一端移动，直至新的线盘进入到空出的装载腔14的内部，锁紧板17转动脱离线盘的顶部，线盘在装载腔14的内部得到固定后，上盘机构向另一端移动，带动承载板13脱离装载腔14和线盘。
一个装载腔14内部安装新的线盘后，绞体6转动，将其他装载腔14内部的线盘转动到垂直的状态，方便后续上盘机构将空线盘取出。上盘机构将空线盘取出后，放在底座1上新线盘移动后空出的位置内，再将其他排的新线盘取出放入到绞体6内部的装载腔14中。依次循环操作，上盘机构能将绞体6内部的空线盘全部取出放在底座1上，能将底座1上的新线盘安装到绞体6的内部。采用扇形齿板3传动代替现有的丝杆传动，解决了丝杆传动结构占用空间大、不美观、传递效率低的问题，达到了侧面上盘机构结构紧凑，外形美观以及传递效率高的效果。
新的线盘安装到绞体6内部的装载腔14后，步进电机8带动绞体6一端的传动轮7转动，进而带动绞体6转动，从而能方便快捷的将绞体6中的空线盘转动到朝向上盘机构的一侧，并保持线盘处于垂直的状态。进而空线盘能被依次的取出，并方便新的线盘能快速准确的安装在装载腔14的内部。
绞体6转动过程中，其两端的端部板22随之一起转动，一侧端部板22外部的若干个接近开关21跟随端部板22一起转动。当接近开关21转动到底部，铁质的竖板24处在接近开关21的检测范围内部时，接近开关21启动运行，并将信号传递到后台的控制系统中，进而主机plc向绞体plc发出信号指令。绞体plc控制液压油缸23和制动器26运行，同时步进电机8停止转动，制动器26端部的制动板在液压柱的带动下端部板22抵接，对端部板22进行降速，最终使其停止转动。导向块25在液压油缸23的带动下向定位装置27移动，最终定位装置27内部的导轮28卡接在导向块25的内部，绞体6不能再转动，位置稳定。导向块25和制动器26能对绞体6进行双重定位，绞体6停止速度快，定位准确，停止后精度高，不会发生位移，能充分的保证线盘在取放时的精确性。绞体6能实现精确定位并完全制动；解决了人工定位绞体6的问题，达到自动定位绞体6的效果。
一个装载腔14内部的线盘完成取放后，制动器26和导向块25脱离端部板22，步进电机8带动绞体6继续转动，当端部板22侧面的下一个接近开关21触发后，绞体6再次停止转动，并进行定位，绞体6内部的线盘能被依次取放，不会发生混乱，准确性能高。
使用过程中，工作人员通过主机人机界面可设定工作中的相关参数，主机人机界面设定的相关参数经过交换机的交换后传递到主机plc和侧面上盘plc，主机plc进而将数据传递到绞体plc中，实现数据参数的同步。可设定上盘机构每次移动的距离，扇形齿板3转动的时间点，绞体6的启停，以及线盘的锁紧。绞体6转动的速度、绞体6转动的启停和定位机构和制动器26的启停。主机电控：负责命令发送、人机交互、绞体上盘定位、刹车、3台plc之间数据衔接、交互等工作。绞体电控：负责绞体数据采集、线盘夹紧、锁紧的控制。侧面上盘电控：负责侧面上盘机构的行走、翻转、抓盘的控制。主机电控与绞体电控之间采用profibusdp通讯，实现主机、绞体之间的数据实时交换。主机电控与侧面上盘电控之间采用profinet通讯，实现主机、侧面上盘之间的数据实时交换。能够实现上盘和绞体6转动的精确控制，不仅能实现自动化的上盘，同时具有良好的稳定性和精确度。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
1.一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，包括后台控制系统，后台控制系统包含有主机电控、绞体电控和侧面上盘电控；
所述主机电控包含有主机人机界面、交换机和主机plc，主机人机界面通信连接交换机，交换机通信连接主机plc；
所述绞体电控包含有绞体plc，绞体plc通信连接主机plc；
所述侧面上盘电控包含有侧面上盘plc；交换机通信连接侧面上盘plc。
2.根据权利要求1所述的一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，所述后台控制系统均通信连接上盘装置中的上盘机构和定位机构以及绞体。
3.根据权利要求1所述的一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，所述主机人机界面与交换机和交换机与侧面上盘plc以及交换机与主机plc之间均通过profinet通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，所述主机plc与绞体plc之间通过profibusdp通信连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，所述侧面上盘plc包含有cpu和io模块，绞体plc包含有cpu和em277a模块。
6.根据权利要求1所述的一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，所述主机plc包含有ac/dc转换模块、cpu和dp模块。
7.根据权利要求1所述的一种智能化侧面上盘电控系统，其特征在于，该电控系统使用的具体步骤包括：
步骤一：上盘装置使用前，通过后台的电控系统设定上盘机构和定位机构以及绞体工作中所需的参数，使得整体装置内部的零部件按照设定好的程序数据进行工作；
步骤二：工作人员通过主机人机界面设定工作中的参数，主机人机界面设定的参数数据经过交换机的交换后传递到主机plc和侧面上盘plc，主机plc进而将数据传递到绞体plc中；
步骤三：上盘过程中主机电控负责命令发送、人机交互、绞体上盘定位、刹车、3台plc之间数据衔接、交互工作；绞体电控负责绞体数据采集、线盘夹紧、锁紧的控制；侧面上盘电控负责侧面上盘机构的行走、翻转、抓盘的控制；主机电控与绞体电控之间采用profibusdp通讯，实现主机、绞体之间的数据实时交换；主机电控与侧面上盘电控之间采用profinet通讯，实现主机、侧面上盘之间的数据实时交换。
技术总结