專(zhuān)利名稱(chēng)：衡張力高噸位立式繞線自控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬線材制品工藝中所用的衡張力高噸位立式繞線自控裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)在用的金屬線材生產(chǎn)繞線裝置繞線輪都是臥式安裝，占地面積大，繞線輪的重心在水平方向，牽引輪轉(zhuǎn)動(dòng)的力大，易把細(xì)線材拉斷，所以把繞線輪設(shè)計(jì)較小，輪的繞線容量只有0.2-1噸，在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常人工替換繞線輪，加之繞線工藝設(shè)計(jì)不合理，自動(dòng)化程度不高，線材經(jīng)常拉斷，生產(chǎn)廢品較多，由于繞線輪繞線容量小，拉出的線材比較短，不能滿足市場(chǎng)的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種衡張力高噸位立式繞線自控裝置，解決已有技術(shù)存在的繞線輪繞線容量小、線材制品比較短、線材制品工藝不合理、自控水平低、線材易拉斷、線材廢品多的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明由五大部分組成輸送繞線裝置補(bǔ)充張力裝置、一次牽引裝置、二次牽引補(bǔ)充張力裝置、接收繞線裝置和PLC編程變頻控制，其特征在于輸送繞線裝置包括一字形排布的若干個(gè)帶主機(jī)座總成、鏈條傳動(dòng)總成、電機(jī)減速總成、制動(dòng)裝置的繞線輪；補(bǔ)充張力裝置包括繞線輪上的線材繞過(guò)的傳向?qū)л?，張力均衡?dǎo)輪總成及配重塊；一次牽引總成包括牽引輪、電機(jī)和減速機(jī)；二次牽引裝置包括牽引輪、電機(jī)、減速機(jī)；二次補(bǔ)充張力裝置包括定向?qū)л?、張力均衡?dǎo)輪配重總成、定向?qū)л?；接收繞線裝置包括二次牽引線材通過(guò)的排線裝置，帶鏈條傳動(dòng)輪總成、主機(jī)座總成、電機(jī)、減速機(jī)的繞線輪；PLC編程變頻控制包括所有的變頻電機(jī)、衡張力信號(hào)傳感器和PLC編程控制。
輸送線材裝置和接收線材裝置的結(jié)構(gòu)相同，繞線輪垂直坐在底座的中心，輪軸通過(guò)軸承垂直插坐在底座的中心，在底座上設(shè)有變頻電機(jī)，在電機(jī)減速器輸出軸上設(shè)有鏈條傳動(dòng)輪與繞線軸套水平對(duì)應(yīng)處設(shè)有的鏈條傳動(dòng)輪構(gòu)成鏈條傳動(dòng)輪總成，在軸套上的鏈條傳動(dòng)輪的下方設(shè)有制動(dòng)裝置。
一次牽引裝置及補(bǔ)充張力裝置固定在垂直地面的支架上，牽引輪由變頻電機(jī)帶動(dòng)并固定在支架的正上方，導(dǎo)向輪固定在支架的中部的右面，張力均衡輪用擺軸固定在支架的正面的右面，其擺動(dòng)夾角為60°。
二次牽引裝置及補(bǔ)充張力裝置固定在垂直地面的支架上，牽引輪由變頻電機(jī)帶動(dòng)并固定在支架上方的右面，定向輪固定支架正面的中上部，定向?qū)л喒潭ㄔ谥Ъ茏髠?cè)的中部，張力均衡輪通過(guò)擺軸固定在支架下部正面的左側(cè)，其擺動(dòng)夾角為60°。
收線排線裝置由變頻電機(jī)、減速機(jī)、排線軸、排線輪、排線架組成，變頻電機(jī)、減速機(jī)、排線軸三者一字形連接并與垂直地面的支架平行并固定在支架的正面或側(cè)面，排線軸上設(shè)有螺桿，排線架上設(shè)有限位軸，限位軸上設(shè)有限位器，排線軸兩端設(shè)有計(jì)數(shù)換向器，排線架與排線軸水平固定在排線軸的兩端，限位器的一端套在排線軸上與套在軸上的排線輪同步運(yùn)行。
PLC編程變頻控制由PLC編程模塊、集成線路、變頻調(diào)節(jié)器組成，本裝置的所有控制都設(shè)計(jì)在控制面板上，面板上的控制點(diǎn)都與PIC的輸入接口相連，PIC的輸出接口與變頻器的功能端聯(lián)接，控制本裝置所設(shè)有的啟動(dòng)、運(yùn)行、停止、聯(lián)動(dòng)、單動(dòng)、緊急停止、制動(dòng)、儀表顯示、定米、定米復(fù)位、故障復(fù)位功能。
本裝置與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、該裝置屬?lài)?guó)內(nèi)外首創(chuàng)，可與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相媲美。
2、該裝置繞線容量可達(dá)2-3噸，是國(guó)內(nèi)外沒(méi)有的。
3、該裝置為立式繞線裝置，改變了傳統(tǒng)的臥式繞線方式，可滿足用戶對(duì)產(chǎn)品“長(zhǎng)度”的特殊需求，應(yīng)合了線材“精品”市場(chǎng)的需求。
4、該裝置為高噸位繞線裝置，很大程度上降低了員工的體力勞動(dòng)。對(duì)機(jī)械部分、電控部分做了精心設(shè)計(jì)、編程，達(dá)到了滿意的效果。
5、該裝置由五大部分組成A-繞線主動(dòng)輸送線材裝置(在不同的環(huán)境條件下也可做被動(dòng)輸送線材裝置)；B-補(bǔ)充張力裝置，一次牽引裝置；C-二次牽引裝置、補(bǔ)充張力裝置；D-螺桿排線、接收線材繞線裝置；E-采用變頻器、PLC編程控制，使得A、B、C、D四大部分運(yùn)行中能完美的達(dá)到配合默契，進(jìn)而使整個(gè)生產(chǎn)線運(yùn)行平穩(wěn)，達(dá)到非常理想的效果。
四

圖1-本發(fā)明的工藝結(jié)構(gòu)示意圖；圖中4個(gè)虛線框表示A、B、C、D四個(gè)部分A-輸送繞線裝置 B-一次牽引裝置、補(bǔ)充張力裝置 C-二次牽引裝置、補(bǔ)充張力裝置 D-排線接收繞線裝置1-半成品繞線輪(2-3噸) 2-鏈條傳動(dòng)輪總成 3-制動(dòng)裝置 4-主機(jī)座總成(參考側(cè)視圖) 5-電機(jī)、減速機(jī)總成 6-傳向?qū)л? 7-張力均衡導(dǎo)輪總成 8-張力均衡導(dǎo)輪總成配重 9-一次電機(jī)、減速機(jī)牽引總成10-二次電機(jī)、減速機(jī)牽引總成 11-定向?qū)л? 12-張力均衡導(dǎo)輪配重總成 13-定向?qū)л? 14-電機(jī)、減速機(jī)排線裝置總成 15-半成品或成品繞線輪16-鏈條傳動(dòng)輪總成 17-電機(jī)、減速機(jī)總成 18-主機(jī)座總成(參考側(cè)視圖)19-各種處理線材生產(chǎn)裝置 20-衡張力牽引信號(hào)傳感器 21-衡張力均衡信號(hào)傳感器圖2-圖1中A、B部分的俯視圖；圖3-圖1中A、B部分的側(cè)視圖；圖4-圖1中C、D部分的俯視圖；圖5-圖1中C、D的側(cè)視圖；圖6-本發(fā)明的自控電控原理示意圖。
圖6中M1-輸送繞線裝置 M2-一次牽引裝置 M3-二次牽引裝置 M4-接收繞線裝置 M5-排線裝置 B1、B2、B3、B4、B5-變頻器 H1、H2-張力均衡傳感器 Z-張力調(diào)節(jié)器 S-速度調(diào)節(jié)器 P-排線手動(dòng)、自動(dòng)調(diào)節(jié)器L1、L2-類(lèi)比輸出 PID-PLC功能模塊及線路板 K1、K2-系統(tǒng)控制板面五、實(shí)施例為進(jìn)一步公開(kāi)本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖通過(guò)實(shí)施例作進(jìn)一步描述(如圖1-5所示)本發(fā)明由輸送繞線裝置A、補(bǔ)充張力一次牽引裝置B、二次牽引補(bǔ)充張力裝置C、排線接收繞線裝置D和PLC編程變頻控制組成，其特征在于輸送繞線裝置包括一字型排布的若干個(gè)帶主機(jī)座總成4、鏈條傳動(dòng)輪總成2、電機(jī)減速總成5、制動(dòng)裝置3的繞線輪1；補(bǔ)充張力裝置包括繞線輪1上的線材繞過(guò)的傳向?qū)л?、張力均衡導(dǎo)輪7及配重塊8；一次牽引裝置9包括牽引線材的牽引輪、電機(jī)和減速機(jī)；二次牽引裝置10包括牽引輪、電機(jī)、減速機(jī)；二次補(bǔ)充張力裝置包括定向?qū)л?1、張力均衡導(dǎo)輪配重總成12、定向輪13；接收繞線裝置15包括排線裝置總成14、帶鏈條傳動(dòng)輪總成16、主機(jī)座總成18、電機(jī)減速機(jī)17的繞線輪15；PLC編程變頻控制包括變頻電機(jī)B1、B2、B3、B4、B5、衡張力傳感器20、21和PLC編程控制。
如圖1-5所示，本裝置工作過(guò)程如下將前道工序纏有線材的繞線輪1放到主機(jī)4上，起動(dòng)電源，電機(jī)5開(kāi)始起動(dòng)，通過(guò)鏈輪、鏈條2傳動(dòng)，使繞線輪旋轉(zhuǎn)向外輸送線材，電機(jī)5固定在主機(jī)架4上，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)斷線時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)3起動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)的繞線輪1在短時(shí)間內(nèi)停下來(lái)。繞線裝置向外輸送線材后，經(jīng)過(guò)傳向?qū)л?將線材引到張力均衡導(dǎo)輪7上，張力均衡裝置上的8是配重，該裝置主要控制線材運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的不平穩(wěn)，時(shí)松時(shí)緊狀態(tài)，以達(dá)到衡張力。一次牽引裝置9將線材拉過(guò)來(lái)后，經(jīng)過(guò)處理生產(chǎn)裝置19再經(jīng)過(guò)二次牽引裝置10拉出，經(jīng)過(guò)定向?qū)л?1、張力均衡裝置12、定向?qū)л?3、排線裝置14后，到達(dá)接收繞線輪15。接收繞線輪15是通過(guò)固定在主機(jī)架18上的電機(jī)17帶動(dòng)鏈輪、鏈條14傳動(dòng)使繞線輪旋轉(zhuǎn)，達(dá)到接收線材的目的。排線裝置14是采用變頻調(diào)速螺桿將線材有序地纏繞在繞線輪上。
主動(dòng)輸出繞線裝置、張力均衡裝置7、一次牽引裝置、二次牽引裝置、張力均衡裝置、主動(dòng)接收繞線裝置，完全是由PLC編程，電信號(hào)傳輸來(lái)控制各裝置之間速度的匹配，運(yùn)行中線材波動(dòng)，由張力均衡裝置做緩解，來(lái)達(dá)到線材在運(yùn)行過(guò)程中的平穩(wěn)性、衡張力。進(jìn)而大大提高了運(yùn)行速度，保障了小線徑生產(chǎn)的高速度運(yùn)轉(zhuǎn)，否則，易出現(xiàn)斷線、亂線，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。
該裝置應(yīng)用廣泛——其裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)速度范圍可在0-1200m/min，根據(jù)不同的工藝要求，配套于不同性能的輸出、接收的繞線裝置。該裝置還可采用較為先進(jìn)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)。
本裝置的自控工作原理及工作過(guò)程如圖6所示
整機(jī)速度由二次牽引速度S人為設(shè)定或儀表設(shè)定一、當(dāng)在系統(tǒng)控制面板K1或K2上按下起動(dòng)按鈕時(shí)，各變頻器及系統(tǒng)上電；啟動(dòng)端、方向端吸合，旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋扭S，二次牽引速度上升。此時(shí)，二次牽引變頻器B3類(lèi)比輸出L2分別送到一次牽引B2、輸送繞線裝置B1接收繞線裝置B4的變頻器速度給定端。它們的速度也跟隨上升。接收繞線裝置變頻器B4的類(lèi)比輸出，送到排線變頻器B5的速度給定端，排線電機(jī)M5開(kāi)始工作。通過(guò)調(diào)節(jié)排線變頻器B5的給定，旋轉(zhuǎn)排線P旋扭調(diào)節(jié)排線速度。
二、一次牽引變頻器B2的類(lèi)比輸出與輸送繞線裝置M1之間的衡力均衡傳感器H1信號(hào)作比較，送入PID調(diào)節(jié)器中，控制“輸送繞線裝置M1”的速度，使一次牽引M2與輸送繞線裝置M1之間達(dá)到橫向衡張力的調(diào)節(jié)。一次牽引M2與二次牽引M3之間的衡張力是通過(guò)調(diào)節(jié)二次牽引變頻器B2的給定電壓來(lái)保持的。同時(shí)二次牽引變頻器B3的類(lèi)比輸出與放置在二次牽引M3與“接收繞線裝置M4”之間的傳感器X信號(hào)作比較，送入PID調(diào)節(jié)器中，控制“接收繞線裝置M4”變頻器B4的給定電壓，從而控制了“接收繞線裝置M4”的速度，實(shí)現(xiàn)了二次牽引M3與“接收繞線裝置M4”間的衡張力控制。
三、本系統(tǒng)為方便工藝的操作，設(shè)置了牽引M3、接收繞線裝置M4的點(diǎn)動(dòng)與接收繞線裝置M4的聯(lián)動(dòng)，單動(dòng)、定速、速度S調(diào)節(jié)功能，排線P手動(dòng)與自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，張力Z調(diào)節(jié)功能。這些功能主要是通過(guò)變頻器的點(diǎn)動(dòng)頻率，利用PLC的輸出接口對(duì)變頻器的啟動(dòng)端來(lái)編程控制，系統(tǒng)控制面板K1、K2上的所有控制按扭，都與PLC的輸入接口相連，PLC的輸出接口與變頻器的功能端聯(lián)接，控制系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止、聯(lián)動(dòng)、單動(dòng)、緊急停止、制動(dòng)、儀表、定米、定米復(fù)位、故障復(fù)位等功能。
權(quán)利要求
1.一種衡張力高噸位立式繞線自控裝置由五大部分組成輸送繞線裝置補(bǔ)充張力裝置、一次牽引裝置、二次牽引補(bǔ)充張力裝置、接收繞線裝置和PLC編程變頻控制，其特征在于輸送繞線裝置包括一字形排布的若干個(gè)帶主機(jī)座總成、鏈條傳動(dòng)總成、電機(jī)減速總成、制動(dòng)裝置的繞線輪，補(bǔ)充張力裝置包括繞線輪上的線材繞過(guò)的傳向?qū)л?，張力均衡?dǎo)輪總成及配重塊，一次牽引總成包括牽引輪、電機(jī)和減速機(jī)，二次牽引裝置包括牽引輪、電機(jī)、減速機(jī)，二次補(bǔ)充張力裝置包括定向?qū)л?、張力均衡?dǎo)輪配重總成、定向?qū)л?，接收繞線裝置包括二次牽引線材通過(guò)的排線裝置，帶鏈條傳動(dòng)輪總成、主機(jī)座總成、電機(jī)、減速機(jī)的繞線輪，PLC編程變頻控制包括所有的變頻電機(jī)、衡張力信號(hào)傳感器和PLC編程控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衡張力高噸位立式繞線自控裝置，其特征是輸送線材裝置和接收線材裝置的結(jié)構(gòu)相同，繞線輪垂直坐在底座的中心，輪軸通過(guò)軸承垂直插坐在底座的中心，在底座上設(shè)有變頻電機(jī)，在電機(jī)減速器輸出軸上設(shè)有鏈條傳動(dòng)輪與繞線軸套水平對(duì)應(yīng)處設(shè)有的鏈條傳動(dòng)輪構(gòu)成鏈條傳動(dòng)輪總成，在軸套上的鏈條傳動(dòng)輪的下方設(shè)有制動(dòng)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衡張力高噸位立式繞線自控裝置，其特征是一次牽引裝置及補(bǔ)充張力裝置固定在垂直地面的支架上，牽引輪由變頻電機(jī)帶動(dòng)并固定在支架的正上方，導(dǎo)向輪固定在支架的中部的右面，張力均衡輪用擺軸固定在支架的正面的右面，其擺動(dòng)夾角為60°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衡張力高噸位立式繞線自控裝置，其特征是二次牽引裝置及補(bǔ)充張力裝置固定在垂直地面的支架上，牽引輪由變頻電機(jī)帶動(dòng)并固定在支架上方的右面，定向輪固定支架正面的中上部，定向?qū)л喒潭ㄔ谥Ъ茏髠?cè)的中部，張力均衡輪通過(guò)擺軸固定在支架下部正面的左側(cè)，其擺動(dòng)夾角為60°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衡張力高噸位立式繞線自控裝置，其特征是收線排線裝置由變頻電機(jī)、減速機(jī)、排線軸、排線輪、排線架組成，變頻電機(jī)、減速機(jī)、排線軸三者一字形連接并與垂直地面的支架平行并固定在支架的正面或側(cè)面，排線軸上設(shè)有螺桿，排線架上設(shè)有限位軸，限位軸上設(shè)有限位器，排線軸兩端設(shè)有計(jì)數(shù)換向器，排線架與排線軸水平固定在排線軸的兩端，限位器的一端套在排線軸上與套在軸上的排線輪同步運(yùn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的衡張力高噸位立式繞線自控裝置，其特征是PLC編程變頻控制由PLC編程模塊、集成線路、變頻調(diào)節(jié)器組成，本裝置的所有控制都設(shè)計(jì)在控制面板上，面板上的控制點(diǎn)都與PIC的輸入接口相連，PIC的輸出接口與變頻器的功能端聯(lián)接，控制本裝置所設(shè)有的啟動(dòng)、運(yùn)行、停止、聯(lián)動(dòng)、單動(dòng)、緊急停止、制動(dòng)、儀表顯示、定米、定米復(fù)位、故障復(fù)位功能。
全文摘要
一種衡張力高噸位立式繞線自控裝置由五大部分組成輸送繞線裝置補(bǔ)充張力裝置、一次牽引裝置、二次牽引補(bǔ)充張力裝置、接收繞線裝置和PLC編程變頻控制，輸送繞線裝置包括一字形排布的若干個(gè)帶主機(jī)座總成、鏈條傳動(dòng)總成、電機(jī)減速總成、制動(dòng)裝置的繞線輪，補(bǔ)充張力裝置包括繞線輪上的線材繞過(guò)的傳向?qū)л啠瑥埩鈱?dǎo)輪總成及配重塊，一次牽引總成包括牽引輪、電機(jī)和減速機(jī)，二次牽引裝置包括牽引輪、電機(jī)、減速機(jī)，二次補(bǔ)充張力裝置包括定向?qū)л?、張力均衡?dǎo)輪配重總成、定向?qū)л?，接收繞線裝置包括二次牽引線材通過(guò)的排線裝置，帶鏈條傳動(dòng)輪總成、主機(jī)座總成、電機(jī)、減速機(jī)的繞線輪，PLC編程變頻控制包括所有的變頻電機(jī)、衡張力信號(hào)傳感器和PLC編程控制。
文檔編號(hào)B21C47/02GK1579662SQ20041002412
公開(kāi)日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2004年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月18日
發(fā)明者曹越, 曹超, 張長(zhǎng)江 申請(qǐng)人:山東天輪鋼絲股份有限公司