專利名稱：智能控制金屬絲退火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及細(xì)金屬絲拉制生產(chǎn)中的退火設(shè)備，屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
本實(shí)用新型所稱問題是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種智能控制金屬絲退火裝置，它包括退火爐、處理各金屬絲的防氧化管、放絲、收絲機(jī)構(gòu)，防氧化管由兩端密封的不銹鋼管構(gòu)成，一端設(shè)有氫氣接入口，被處理的金屬絲穿過防氧化管接至收絲機(jī)構(gòu)，其改進(jìn)為所述各條金屬絲的收絲機(jī)構(gòu)相同、均由排絲器和收絲器組成，其中所述排絲器由步進(jìn)電機(jī)3-1、絲杠3-2、光杠3-3、排線輪3-4，換向霍爾傳感器3-5和3-6、CPU IC1、步進(jìn)電機(jī)控制器3-10組成，其中，絲杠與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接，絲杠上的絲母3-7通過傳導(dǎo)架3-8與光杠固定連接，換向霍爾傳感器3-6和3-7固定于傳導(dǎo)架兩旁，并分別對(duì)應(yīng)傳導(dǎo)架上安裝的觸發(fā)磁鐵3-9的位置，排線輪3-4固定在光杠3-3的一端，金屬絲穿過排絲輪后即纏繞在收絲輪上，所述兩個(gè)換向霍爾傳感器的信號(hào)輸出端分別接至CPU IC1的P1.5和P1.6口，所述步進(jìn)電機(jī)控制器3-10的信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)之間電連接，其兩個(gè)信號(hào)輸入端分別接至CPU IC1的P1.1和P1.2口；所述收絲器由收絲電機(jī)4-1、CPU IC2、模數(shù)變換器(D/A)、變頻器4-2、收絲輪4-3、測(cè)速霍爾傳感器4-4組成，其中，收絲輪與變頻收絲電機(jī)傳動(dòng)連接，CPU IC2經(jīng)模數(shù)變換器D/A與變頻器4-2電連接，和收絲電機(jī)同軸連接一測(cè)速盤4-5，在測(cè)速盤的端面上嵌鑲觸發(fā)磁鐵4-6，測(cè)速霍爾傳感器設(shè)置在靠近測(cè)速盤處、并與觸發(fā)磁鐵相對(duì)應(yīng)的位置上，測(cè)速霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接至CPU IC2的P1.0口，變頻器4-2的信號(hào)輸出端接收絲電機(jī)4-1。
為便于控制收絲速度，上述金屬絲退火裝置，在放絲與收絲機(jī)構(gòu)之間加裝測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)，所述測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)由測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器5-2和導(dǎo)線輪5-1組成，其中，導(dǎo)線輪的圓周面上設(shè)有導(dǎo)引金屬絲的溝槽，在其一側(cè)端面上嵌鑲觸發(fā)磁鐵5-3，測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器設(shè)置在靠近導(dǎo)線輪處、并與觸發(fā)磁鐵相對(duì)應(yīng)的位置上，測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接至CPU IC3的P1.0口。
為顯示有關(guān)數(shù)據(jù)，各CPU經(jīng)通訊口的TXD和RXD接至LED顯示器。
為了提高測(cè)速的精度，所述霍爾傳感器的觸發(fā)磁鐵的數(shù)量為6個(gè)、觸發(fā)磁鐵均布嵌鑲在測(cè)速盤4-5上。
為防止收絲輪出現(xiàn)勒絲現(xiàn)象，上述智能控制金屬絲退火裝置，所述收絲輪4-3的擋板為錐臺(tái)狀，錐臺(tái)的小直徑端與收絲輪軸輥等徑。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)1.收絲機(jī)構(gòu)采用多個(gè)并列的收、排絲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使每一金屬絲具有獨(dú)立的收、排絲控制系統(tǒng)，將現(xiàn)有集中控制方式變?yōu)楠?dú)立配置控制方式，解決了多根金屬絲無法單獨(dú)調(diào)控的問題；2.每一根金屬絲的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)均可通過傳感器輸入CPU中，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后得到相應(yīng)的運(yùn)行控制指令，使收絲速度、排絲方向、排絲間距、收絲長(zhǎng)度均可通過控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，使每根金屬絲的輸送速度保持在一可調(diào)的恒定數(shù)值上，并使該數(shù)值與設(shè)定的排絲間距相匹配，滿足了退火處理的工藝要求；3.控制器采用多塊CPU芯片，每一塊CPU采用單獨(dú)的印刷線路板，獨(dú)立編號(hào)，不懂計(jì)算機(jī)的用戶也可按照說明書的說明方便地實(shí)現(xiàn)電機(jī)、傳感器、控制器之間的正確連接，極大地方便了眾多用戶；4.控制器具有位置狀態(tài)記憶功能，在遇有斷絲、停電等突發(fā)情況停機(jī)后恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該功能可使停機(jī)前后的運(yùn)行保持連續(xù)性，防止出現(xiàn)半層排絲等現(xiàn)象；5.收絲輪采用錐臺(tái)結(jié)構(gòu)擋板后，消除了排絲時(shí)邊緣處上層絲容易勒到下層絲中的亂絲現(xiàn)象，可形成整齊美觀的絲卷；本實(shí)用新型易于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)優(yōu)化控制性能，經(jīng)本裝置退火處理的金屬絲，產(chǎn)品硬度均勻性好、光亮度一致，可獲得高質(zhì)量級(jí)別的金屬絲成品，可廣泛用作金屬絲、特別是細(xì)金屬絲拉制生產(chǎn)中的退火設(shè)備使用。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是收絲、排絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是排絲機(jī)構(gòu)控制電原理圖；圖4是收絲機(jī)構(gòu)調(diào)速控制電原理圖；圖5是測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)電原理圖；圖6是排絲控制程序流程圖；圖7是排絲控制中的T1中斷程序流程圖；圖8是排絲控制中的T0中斷程序流程圖；圖9是收絲控制程序流程圖；圖10是收絲控制中的T1中斷程序流程圖；圖11是測(cè)長(zhǎng)計(jì)量程序流程圖；
收絲器包括收絲輪4-3、收絲電機(jī)4-1，由收絲電機(jī)帶動(dòng)收絲輪轉(zhuǎn)動(dòng)。收絲電機(jī)采用變頻電機(jī)，因變頻電機(jī)慣性小，跟蹤時(shí)間短，控制方便，不會(huì)因?yàn)樨?fù)載的慣性大而失控。測(cè)速盤4-5與收絲電機(jī)同軸連接，測(cè)速霍爾傳感器4-4設(shè)置在靠近測(cè)速盤處，測(cè)得的信號(hào)輸出送至CPU IC2的P1.0口，CPU經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)送至模數(shù)變換器，后者的輸出信號(hào)再送至收絲電機(jī)，這樣收絲電機(jī)的轉(zhuǎn)速就受CPU的設(shè)定轉(zhuǎn)速、及測(cè)速霍爾傳感器的檢測(cè)信號(hào)所控制。由于CPU的輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，必須變成模擬信號(hào)才能驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，其輸出首先接模數(shù)變換器D/A，再由D/A接變頻器4-2，由變頻器控制收絲電機(jī)的速度。本實(shí)施例采用的是0832型D/A變換器和日產(chǎn)MID083A1X型變頻器。其連線為，CPU IC2的P0.0-P0.7口接D/A的數(shù)據(jù)輸入端，再由后者的數(shù)據(jù)輸出端接變頻器的信號(hào)輸入端。為了提高信號(hào)處理的精度，模數(shù)變換器采用雙D/A方式，使信號(hào)由8位升至16位。
排絲器包括排絲步進(jìn)電機(jī)3-1、絲杠3-2、光杠3-3、排線輪3-4、排絲換向傳感器3-5、3-6、傳導(dǎo)架3-8和步進(jìn)電機(jī)控制電路。步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。傳導(dǎo)架的一端有絲套3-7與絲杠的螺紋相嚙合，另一端與光杠相連接，這樣光杠就會(huì)隨著絲杠的旋轉(zhuǎn)而左右移動(dòng)，并由光杠帶動(dòng)其一端安裝的排線輪和其上的金屬絲一并隨之移動(dòng)。兩個(gè)換向霍爾傳感器分別位于傳導(dǎo)架的兩旁，在傳導(dǎo)架的兩側(cè)安裝觸發(fā)磁鐵3-9，當(dāng)傳導(dǎo)架到達(dá)某一方向的極端位置時(shí)，該處的傳感器發(fā)出信號(hào)給CPU，由CPU判斷后發(fā)出換向指令，使步進(jìn)電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)施例中，排絲步進(jìn)電機(jī)控制電路采用SH-2046A控制器。
排絲部分采用步進(jìn)電機(jī)做動(dòng)力，是因?yàn)榭紤]到步進(jìn)電機(jī)沒有慣性，可以瞬時(shí)換向，而且控制精度高，通過控制面板上的排絲間距按鈕可以設(shè)定任意的排絲間距。收絲輪旁的測(cè)速傳感器可測(cè)量收絲輪的轉(zhuǎn)速，通過CPU計(jì)算后控制排絲步進(jìn)電機(jī)的速度，保證收絲輪每轉(zhuǎn)一圈，絲杠可以移動(dòng)一個(gè)排絲間距，達(dá)到均勻排絲。傳感器的位置可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。
本實(shí)用新型中的測(cè)長(zhǎng)裝置由導(dǎo)線輪5-1、測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器5-2組成，導(dǎo)線輪安裝在金屬絲行進(jìn)的途中，由金屬絲帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，其上的觸發(fā)磁鐵5-3隨導(dǎo)線輪每轉(zhuǎn)一圈觸發(fā)測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器一次，傳感器將信號(hào)送到CPU IC3進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)和顯示。另外，測(cè)長(zhǎng)裝置中的傳感器信號(hào)有兩個(gè)用途，一個(gè)是用來控制收絲輪的速度，另一個(gè)是用來計(jì)量金屬絲的長(zhǎng)度。
本實(shí)用新型設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于用戶掌握，采用三個(gè)控制器和對(duì)應(yīng)的三套控制軟件實(shí)現(xiàn)排絲、收絲和測(cè)長(zhǎng)的控制，由于各種功能獨(dú)立設(shè)置，這樣既便于舊機(jī)器的單性能改造，又能有機(jī)組合，并大大降低了成本。
權(quán)利要求1.一種智能控制金屬絲退火裝置，它包括退火爐、各金屬絲配設(shè)的防氧化管、放絲、收絲機(jī)構(gòu)，防氧化管由兩端密封的不銹鋼管構(gòu)成，一端設(shè)有氫氣接入口，被處理的金屬絲穿過防氧化管接至收絲機(jī)構(gòu)，其特征在于；所述各條金屬絲的收絲機(jī)構(gòu)相同、均由排絲器和收絲器組成，其中所述排絲器由步進(jìn)電機(jī)[3-1]、絲杠[3-2]、光杠[3-3]、排線輪[3-4]，換向霍爾傳感器[3-5]和[3-6]、CPU IC1、步進(jìn)電機(jī)控制器[3-10]組成，其中，絲杠與步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)連接，絲杠上的絲母[3-7]通過傳導(dǎo)架[3-8]與光杠固定連接，換向霍爾傳感器[3-6]和[3-7]固定于傳導(dǎo)架兩旁，并分別對(duì)應(yīng)傳導(dǎo)架上安裝的觸發(fā)磁鐵[3-9]的位置，排線輪[3-4]固定在光杠[3-3]的一端，金屬絲穿過排絲輪后即纏繞在收絲輪上，所述兩個(gè)換向霍爾傳感器的信號(hào)輸出端分別接至CPU IC1的P1.5和P1.6口，所述步進(jìn)電機(jī)控制器[3-10]的信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)[3-1]之間電連接，其兩個(gè)信號(hào)輸入端分別接至CPU IC1的P1.1和P1.2口；所述收絲器由收絲電機(jī)[4-1]、CPU IC2、模數(shù)變換器D/A、變頻器[4-2]、收絲輪[4-3]、測(cè)速霍爾傳感器[4-4]組成，其中，收絲輪與變頻收絲電機(jī)傳動(dòng)連接，CPU IC2經(jīng)D/A與變頻器[4-2]電連接，和收絲電機(jī)同軸連接一測(cè)速盤[4-5]，在測(cè)速盤的端面上嵌鑲觸發(fā)磁鐵[4-6]，測(cè)速霍爾傳感器設(shè)置在靠近測(cè)速盤處、并與觸發(fā)磁鐵相對(duì)應(yīng)的位置上，測(cè)速霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接至CPU IC2的P1.0口，變頻器的信號(hào)輸出端接收絲電機(jī)[4-1]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制金屬絲退火裝置，其特征在于，所述測(cè)長(zhǎng)機(jī)構(gòu)由測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器[5-2]和導(dǎo)線輪[5-1]組成，其中，導(dǎo)線輪的圓周面上設(shè)有導(dǎo)引金屬絲的溝槽，在其一側(cè)端面上嵌鑲觸發(fā)磁鐵[5-3]，測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器設(shè)置在靠近導(dǎo)線輪處、并與觸發(fā)磁鐵相對(duì)應(yīng)的位置上，測(cè)長(zhǎng)霍爾傳感器的信號(hào)輸出端接至CPU IC3的P1.0口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能控制金屬絲退火裝置，其特征在于，各CPU經(jīng)通訊口的TXD和RXD接至LED顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能控制金屬絲退火裝置，其特征在于，所述測(cè)速霍爾傳感器的觸發(fā)磁鐵[4-6]的數(shù)量為6個(gè)、觸發(fā)磁鐵均布嵌鑲在測(cè)速盤[4-5]上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能控制金屬絲退火裝置，其特征在于，所述收絲輪[4-3]的擋板為錐臺(tái)狀，錐臺(tái)的小直徑端與收絲輪軸輥等徑。
專利摘要一種智能控制金屬絲退火裝置，屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域。用于提供一種可對(duì)多根金屬絲的收、排絲進(jìn)行單獨(dú)調(diào)控，并使金屬絲的輸送速度保持恒定可調(diào)的退火裝置。該裝置由退火爐、防氧化管、放絲及收絲機(jī)構(gòu)組成，排絲器通過排線輪使金屬絲按設(shè)定的間距纏繞在收絲輪上，收絲輪則由一個(gè)變頻電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。每一金屬絲具有獨(dú)設(shè)的收、排絲控制系統(tǒng)，金屬絲的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)均可通過傳感器輸入CPU中，經(jīng)處理后得到相應(yīng)的運(yùn)行控制指令，使收絲速度、排絲方向、排絲間距、收絲長(zhǎng)度均可實(shí)現(xiàn)智能控制，滿足了退火處理的工藝要求。經(jīng)本裝置處理的金屬絲，產(chǎn)品硬度均勻性好、光亮度一致，可獲得高質(zhì)量級(jí)別的金屬絲成品，可廣泛用作各類金屬絲的退火設(shè)備使用。
文檔編號(hào)C21D9/54GK2573506SQ0226989
公開日2003年9月17日 申請(qǐng)日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者韓迎濤, 彭彥柳 申請(qǐng)人:韓迎濤