CN102974641B - 铜线收料集料自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种铜线收料集料自动生产线，解决了现有技术黄铜线坯盘由工人搬运，造成工人搬远不便，搬运难度大，而且搬运安全性较低的缺陷，收料设备包括一个落料台，落料台具有一个倾斜的支撑面，支撑面的中间位置设置有一道竖槽，支撑面最低位置处设置有高出支撑面最低位置的挡部；集料设备包括立柱、铰接在立柱上的机械手臂及连接机械手臂和立柱的推动液压缸，机械手臂在推动液压缸的作用下能伸入到落料台的竖槽内并将铜线坯盘悬挂到机械手臂上。机械手臂的端部插入到竖槽内，机械手臂上摆，落料台下降，此时铜线坯盘悬挂到机械手臂上，全过程实现自动化，无需工人搬运，降低劳动强度，而且安全性较高。

Description

铜线收料集料自动生产线

技术领域

本发明涉及一种铜线的生产线，尤其是一种自动化程度高、减轻工人劳动强度的铜线收料集料自动生产线。

背景技术

铜是一种重要的金属材料，铜材料在各个领域得到广泛使用，而且铜的导电性、延展性都非常好，因此铜在电子领域的使用率一直非常高。

黄铜是由铜和锌所组成的合金，黄铜线材产品广泛应用于通讯、电子、电力等行业，随着国民经济的发展，黄铜线材需求量逐渐扩大。但是由于黄铜线坯的生产工艺中一般都要先经过热挤压，而热挤压操作属于高温作业，挤压机挤出线坯的温度高达500℃以上，存在员工操作劳动强度大，而且高温线坯搬远不便，设备运用自动化程度较低，产品表面防护难以确保和高温作业环境下不安全因素较多等问题，尤其是大吨位挤压机的运用，以上的问题更加突出，铜线坯缠绕形成铜线坯盘后经过冷却需要转移到一个放置位置，传统的方式通过工人来搬远，但是一卷铜线线坯重量较大，工人搬远难度大，而且安全性较低，因此特需改善此类问题，设计一种自动化程度高、更加方便操作及安全性更高的生产线。

中国专利局于2010年5月26日公告了一份CN101712050A号文献，名称为一种用于无氧铜带坯生产的连挤连轧工艺方法，该先用无氧铜杆为原料进行连续挤压得到铜板坯，再利用挤压产生的热量对铜板坯连续热轧，热轧后的铜扁带经冷却后出料得铜带，其中挤压出口到冷却进口之间采用保护气体保护。使用该工艺方法的装置包括挤压机、轧机和冷却槽，挤压机出口通过铜排连接轧机入口，轧机出口通过铜扁带连接冷却槽入口，挤压机出口到冷却槽入口之间由保护性气体密封，冷却槽后端设置有牵引机和收卷机，冷却槽出口通过铜带动态连接牵引机，牵引机通过铜带动态连接收卷机。此处的铜带是冷却后再连接到收卷机上，冷却后的铜带收卷所需的力较大，因此收卷机需要额外的动力，而且此处的铜带行进是通过牵引机实现，需要通过牵引机的牵引力给收卷机的收卷提供部分动力，需要的动力源比较多。

发明内容

本发明解决了现有技术中对黄铜线坯盘由工人搬运，造成工人搬远不便，搬运难度大，而且搬运安全性较低的缺陷，提供一种铜线收料集料自动生产线，铜线坯盘制成后，通过举升并自动悬挂到一个机械手臂上支撑，实现自动化，无需工人搬运，安全性高。

本发明还解决了现有黄铜线坯生产工艺中挤压工序劳动强度大、搬运不便、设备自动化程度低的缺陷，提供一种铜线收料集料自动生产线，全自动化操作，降低劳动强度，无需工人搬远。

本发明还解决了现有技术中对黄铜线坯盘需要牵引机进行牵引冷却盘线造成生产中需要额外增加动力的缺陷，提供一种挤压后直接高温盘线，降低盘线难度，无需额外动力，节省能源。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铜线收料集料自动生产线，包括挤压设备、盘料设备、冷却设备和收料设备，挤压设备和盘料设备按顺序放置，收料设备的后方放置有集料设备，收料设备包括一个连接有升降装置的落料台，落料台具有一个倾斜的支撑面，支撑面的中间位置设置有一道竖槽，落料台上支撑面最低位置处设置有高出支撑面最低位置的挡部；集料设备包括立柱、铰接在立柱上的机械手臂及连接机械手臂和立柱的推动液压缸，机械手臂在推动液压缸的作用下能伸入到落料台的竖槽内并将铜线坯盘悬挂到机械手臂上。黄铜线坯盘从冷却设备上滑落到落料台的倾斜的支撑面上，落料台在升降装置的作用下上升，集料设备的机械手臂在推动液压缸的作用下下摆，机械手臂的端部插入到落料台的竖槽内，机械手臂在推动液压缸的作用下上摆，落料台下降，此时铜线坯盘悬挂到机械手臂上，全过程实现自动化，无需工人搬运，降低劳动强度，而且安全性较高；挡部阻挡铜线坯盘，使之停留在支撑面上保持倾斜状，便于与机械手臂配合并进行悬挂。

作为优选，机械手臂共两支相互间隔180°，机械手臂的端部铰接到立柱的顶端，推动液压缸倾斜支撑机械手臂，立柱设置到地面上，立柱的下端连接有转座，转座通过传动带连接有转动电机，转动电机驱动转座使得立柱绕自身的轴线旋转。两支机械手臂对称布置，一支机械手臂上悬挂满铜线坯盘后转动180°，另一支机械手臂进入工作状态，通过其他设备可以将铜线坯盘从机械手臂上取下，不影响另一支机械手臂的工作，节约收料、集料时间。

作为优选，机械手臂的横截面为矩形，机械手臂的端部为梯形状，机械手臂的端部的上平面为倾斜状，机械手臂端部的高度最小。梯形状的端部便于插入到竖槽内不会与铜线坯盘发生干涉或者碰撞。

作为优选，落料台连接的升降装置为举升液压缸，落料台在举升液压缸的作用下上升并与机械手臂相配合实现铜线坯盘悬挂。升降装置也可以采用升降台；为了进一步提高铜线坯盘悬挂到机械手臂上的效果，落料台可以连接一个驱动机构，该驱动机构驱动落料台沿机械手臂直线方向移动，便于机械手臂的端部顺利插入到竖槽内，使得机械手臂与铜线坯盘在横向平面上的投影有相交。

作为优选，落料台上的竖槽与铜线坯盘在冷却设备上的移动方向相同，落料台与机械手臂配合时，竖槽与机械手臂处于同一平面，落料台上的挡部朝向冷却设备的一侧面为凹的弧形面，该弧形面与铜线坯盘的外形相匹配。凹弧面可以对铜线坯盘进行定位，防止铜线坯盘滑落到落料台上时发生错位，影响机械手臂插入到竖槽内。

作为优选，冷却设备上设置有传输设备，传输设备包括设置在冷却设备表面的传输带、连接传输带的两转轴，其中一转轴通过传动带连接有传动电机。传输设备将铜线坯盘从盘料设备一端传输到收料设备一端，控制传输设备的传输速度，也就控制了铜线坯盘在冷却设备上的行走时间进而控制铜线坯盘的冷却时间；铜线坯从盘料槽上转移到冷却设备上进行空冷，同时由传输设备传输到收料设备处，这个传输过程正好用于空冷，充分利用空冷时间，增加效率；盘料设备上设置水喷淋装置，铜线坯从盘料槽上转移到冷却设备后，通过水喷淋装置实现盘料托盘的快速冷却，采用喷淋的方式能扩大水冷的区域，从而提高冷却效果，缩短盘料托盘的冷却时间，减少挤压辅助时间。

作为优选，挤压设备与盘料设备连接有弧形的双导流机构，双导流机构直接连接盘料设备；挤压设备的出口与盘料设备的盘料槽为偏离状，双导流机构的弧形从挤压设备的出口逐渐切向盘料槽的最大直径处；双导流机构包括两支与挤压设备的出口相连的弧形的导流轨，导流轨上设置有导流槽，导流槽的开口朝上。挤压设备、盘料设备、冷却设置和收料设备都是自动化运行，无需工人搬远，实现自动化，减轻工人的劳动强度；盘料设备的位置处于挤压设备的后序工作方位，从挤压设备挤出的铜线坯温度较高，经过双导流机构直接缠绕到盘料设备上，缠绕时为高温缠绕，因此铜线弯曲的阻力小，降低盘线难度，所需的动力也小，能减小盘料设备的动力浪费，而且高温弯曲比冷却后弯曲形成的弧度更加完整；双导流机构为弧形状，高温的铜线坯从挤压设备出口出来，经过双导流机构的弧形导向，缠绕到盘料设备前时先产生一个弯曲，接着在顺势直接缠绕到盘料设备上，能进一步减小盘料设备使用的动力功率，减小能源浪费；盘料设备的盘料托盘可形成与挤压设备挤出铜线坯速度相匹配的转速；盘料设备和冷却设备之间设置移料机构实现高温铜线自动转移，无需人工搬运，减轻工人劳动强度；收料设备在冷却设备末端，可实现对冷却平台上的铜线坯的自动收料，无需人工搬运，提高工作效率，减轻工人劳动强度；铜线从挤压设备出口挤出后进入到导流轨的导流槽内，顺着导流槽的弧度顺势弯曲，导流槽对铜线进行导向，同时给铜线一个初始的弯曲，防止直接缠绕到盘料设备上时造成铜线弯曲弧度不足形成变形；挤压设备的出口偏离盘料槽，这个偏离距离给铜线初始弯曲提供空间。

作为优选，导流轨上设置动滚轮和静滚轮，动滚轮和静滚轮的轮面超出导流槽的内壁，动滚轮连接有传动电机，动滚轮的轴线处于水平位置，静滚轮处于动滚轮之间；导流轨的末端设置有定位压轮，定位压轮连接有执行气缸并通过执行气缸下行而下压铜线坯。铜线从挤压设备挤出时，传动电机按照一个适当的转速转动，同时驱动动滚轮主动旋转，动滚轮和静滚轮相互配合可以减小铜线在导流槽内移动的阻力，同时也能减小对铜线的磨损，实现铜线顺利出料进入到盘料设备；通过定位压轮使铜线按照预期行程和制定位置传送，防止挤出过程中前面缠绕的铜线跑出盘料槽，同时起到缓冲过渡的作用；在铜线收尾时，通过执行气缸将定位压轮下压，防止铜线甩出，起到安全收尾的作用。

作为优选，盘料设备与冷却设备之间连接有移料机构，盘料设备包括盘料电机、盘料槽及设置在盘料槽内与盘料电机相连的盘料轴，盘料槽内放置有盘料托盘，盘料托盘与盘料轴相连接。盘料电机转动带动盘料轴旋转，盘料轴带动盘料托盘旋转实现收线盘料功能，盘料托盘的转动速度与铜线挤出速度相匹配，同时收线盘料的速度根据不同的铜线坯盘的直径规格进行调整，实现自动收线盘料功能。

作为优选，移料机构包括移料传动机构和顶料传动机构，移料传动机构包括移料转轴及连接在移料转轴上随移料转轴转动并能沿移料转轴轴线移动的移料臂，移料臂上固定移动盘，移料过程中移动盘处于盘好后铜线坯的中心；顶料转动机构包括顶料液压缸，顶料液压缸设置于盘料槽的轴线处并与盘料托盘相连接。顶料传动机构将盘料托盘托起升高到与冷却设备等高的位置，接着通过移料传动机构将缠绕的铜线转移到冷却设备上进行空冷。

本发明的有益效果是：挤压设备、盘料设备、冷却设置和收料设备都是自动化运行，无需工人搬远，实现自动化，提供工作效率，减轻工人的劳动强度；机械手臂在推动液压缸的作用下下摆，机械手臂的端部插入到落料台的竖槽内，机械手臂在推动液压缸的作用下上摆，落料台下降，此时铜线坯盘悬挂到机械手臂上，全过程实现自动化，无需工人搬运，降低劳动强度，而且安全性较高；盘料设备的位置处于挤压设备的后序工作方位，铜线坯经过挤压设备后温度升高，经过双导流机构直接缠绕到盘料设备上，缠绕时为高温缠绕，因此铜线弯曲的阻力小，降低盘线难度，所需的动力也小，能减小盘料设备的动力浪费，而且高温弯曲比冷却后弯曲形成的弧度更加完整。

附图说明

图1是本发明一种结构示意图；

图2是本发明一种双导流机构的结构示意图；

图3是本发明一种盘料设备的结构示意图；

图4是本发明一种移料设备的结构示意图；

图5是本发明一种集料设备的结构示意图；

图中：1、挤压设备，2、移料设备，3、双导流机构，4、传动电机，5、盘料设备，6、冷却设备，7、传输设备，8、收料设备，9、集料设备，10、导流轨，11、动滚轮，12、导流槽，13、盘料槽，14、盘料托盘，15、盘料进口，16、盘料电机，17、移料臂，18、移料转轴，19、顶料液压缸，20、铜线坯盘，21、移动盘，22、机械手臂，23、推动液压缸，24、立柱，25、转座，26、传动带，27、转动电机。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：一种铜线收料集料自动生产线（参见附图1），包括顺序放置的挤压设备1、双导流机构3、盘料设备5、移料设备2、冷却设备6、收料设备8和集料设备9。双导流机构连接挤压设备和盘料设备，双导流机构的一端连接到挤压设备的出口，另一端连接到盘料设备。移料设备处于盘料设备与冷却设备之间，收料设备处于冷却设备的末端，集料设备处于收料设备的工序后方。

挤压设备的出口直线方向与盘料设备的轴线相偏离，盘料设备具有两个用于放置铜线坯盘的盘料槽13。双导流机构（参见附图2）包括两支与挤压设备的出口相连的弧形的导流轨10，导流轨上设置有矩形的导流槽12，导流槽的开口朝上。两支导流轨中，一支从挤压设备出口处直接向着盘料设备其中一个盘料槽的最大外径的切线方向弧形弯曲，第二支先沿着挤压设备出口的直线方向延伸后再向着盘料设备的另一个盘料槽的最大外径的切线方向弧形弯曲。导流轨的底部上设置有动滚轮11和静滚轮，动滚轮和静滚轮的轮面超出导流槽的内壁，动滚轮和静滚轮的轴线和导流槽的底部平面相平行。动滚轮的轴线连接有传动电机4，传动电机驱动动滚轮旋转，动滚轮的线速度和挤压设备挤出铜线的速度相等。静滚轮的轴线和滚轮槽的底部平面相平行，静滚轮的位置与动滚轮相间隔。直接弯曲的导流轨上的静滚轮处于动滚轮的后端，另一支导流轨上的静滚轮处于导流轨的最前端，间隔一个动滚轮后再次设置一个静滚轮。为了降低铜线行走时的阻力，在导流轨上弧度大的一侧的导流槽的槽壁上设置有竖向布置的静滚轮。导流轨的末端设置有定位压轮（图中未视出），定位压轮连接有执行气缸，定位压轮处于导流槽内，执行气缸推动定位压轮在导流槽内上下移动，铜线经过导流槽的导向后逐渐缠绕到盘料设备上，铜线最后一段经过导流槽时，执行气缸推动定位压轮下行压住铜线。

盘料设备（参见附图3）包括盘料电机16、盘料槽13及设置在盘料槽内与盘料电机相连的盘料轴，盘料槽内放置有盘料托盘14，盘料托盘与盘料轴相连接，盘料托盘的上支撑面为平面。盘料电机的轴线处于横向位置，盘料轴为竖向设置。盘料槽的内部为圆形的铜线盘料空间，盘料槽的槽壁上设置有盘料进口15，铜线经过导流槽的导向后从盘料进口进入到铜线盘料空间。盘料电机带动盘料轴旋转，盘料轴带动盘料托盘旋转，盘料托盘旋转的速度与铜线行走的速度向匹配。盘料设备上设置有水喷淋装置，铜线在盘料托盘上缠绕完成转移到冷却设备上时，水喷淋装置向盘料托盘喷水降温。

移料机构（参见附图4）包括移料传动机构和顶料传动机构，移料传动机构包括移料转轴18及连接在移料转轴上随移料转轴转动并能沿移料转轴轴线移动的移料臂17，移料臂上固定移动盘21。移料臂与移料转轴相垂直，移动盘固定到移料臂的端部位置，移动盘呈圆柱状，圆柱的直径小于铜线缠绕后的内环的直径。移动盘的中心与移料转轴轴线之间的距离和盘料托盘中心与移料转轴轴线之间的距离相同。顶料转动机构包括顶料液压缸19，顶料液压缸设置于盘料槽的轴线处并与盘料轴相连接。顶料液压缸举升的时候将盘料托盘顶起，一直到盘料托盘的支撑面与冷却设备的空冷台的高度相等，盘料托盘拖住铜线坯盘同时上升，此时移动盘正好处于铜线坯盘的中心位置，接着移料转轴转动，移料臂带动移动盘转动，移动盘将铜线坯盘拨到空冷台上，然后移料臂沿着移料转轴轴线上升，一直到移动盘与铜线坯盘相脱离，然后再次复位到移料托盘的上方。

冷却设备6包括一条长的空冷台，空冷台上设置有传输设备7。空冷台的上表面处于开放状态，铜线坯盘放置到空冷台上时进行空冷。传输设备包括传输电机、与传输电机通过传动带相连接的传送轴、传送轴上套置有传输带，传送轴处于空冷台的两端位置，传输带处于空冷台的上表面，传输电机设置与冷却设备的侧面位置。

冷却设备的末端设置有收料设备8，收料设备包括落料台，落料台下方连接有举升液压缸。落料台上设置有倾斜的上表面，上表面的最下端位置设置有凸起的挡部，挡部朝向冷却设备的一端面为弧形，倾斜的上表面中间设置有一道竖槽。

收料设备的后方放置有集料设备9（参见附图5），集料设备包括立柱24、设置在立柱上的机械手臂22，机械手臂与立体之间连接有推动液压缸23，立柱设置到地面上，立柱的下端连接有转座25，转座通过传动带26连接有转动电机27，转动电机驱动转座使得立柱绕自身的轴线旋转。机械手臂为两支且间隔180°铰接到立柱的顶端位置，每一支机械手臂均连接有一个推动液压缸。机械手臂的横截面为矩形状，机械手臂的端部的上表面为倾斜状且向下倾斜。在推动液压缸的作用下机械手臂绕着铰接部位上下摆动，立柱能绕着自身的轴线转动。当铜线坯盘从冷却设备上滑落到落料台的上表面上时，顺着落料台倾斜的角度下滑直到铜线坯盘被挡部挡住，接着举升液压缸动作推动落料台上升，推动液压缸动作，下拉机械手臂，将机械手臂的端部对准落料台上表面的竖槽并逐渐伸入到竖槽内，接着推动液压缸动作将机械手臂抬起，同时将铜线坯盘挂到机械手臂上，机械手臂继续抬起，铜线坯盘滑落到机械手臂的根部位置。等一支机械手臂上悬挂足够铜线坯盘后立柱旋转，另一支机械手臂重新悬挂铜线坯盘。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (10)

1.一种铜线收料集料自动生产线，包括挤压设备、盘料设备、冷却设备和收料设备，挤压设备和盘料设备按顺序放置，其特征在于收料设备的后方放置有集料设备，收料设备包括一个连接有升降装置的落料台，落料台具有一个倾斜的支撑面，支撑面的中间位置设置有一道竖槽，落料台上支撑面最低位置处设置有高出支撑面最低位置的挡部；集料设备包括立柱、铰接在立柱上的机械手臂及连接机械手臂和立柱的推动液压缸，机械手臂在推动液压缸的作用下能伸入到落料台的竖槽内并将铜线坯盘悬挂到机械手臂上。

2.根据权利要求1所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于机械手臂共两支相互间隔180°，机械手臂的端部铰接到立柱的顶端，推动液压缸倾斜支撑机械手臂，立柱设置到地面上，立柱的下端连接有转座，转座通过传动带连接有转动电机，转动电机驱动转座使得立柱绕自身的轴线旋转。

3.根据权利要求1或2所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于机械手臂的横截面为矩形，机械手臂的端部为梯形状，机械手臂的端部的上平面为倾斜状，机械手臂端部的高度最小。

4.根据权利要求1所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于落料台连接的升降装置为举升液压缸，落料台在举升液压缸的作用下上升并与机械手臂相配合实现铜线坯盘悬挂。

5.根据权利要求1或4所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于落料台上的竖槽与铜线坯盘在冷却设备上的移动方向相同，落料台与机械手臂配合时，竖槽与机械手臂处于同一平面，落料台上的挡部朝向冷却设备的一侧面为凹的弧形面，该弧形面与铜线坯盘的外形相匹配。

6.根据权利要求1或2或4所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于冷却设备上设置有传输设备，传输设备包括设置在冷却设备表面的传输带、连接传输带的两转轴，其中一转轴通过传动带连接有传动电机。

7.根据权利要求1或2或4所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于挤压设备与盘料设备连接有弧形的双导流机构，双导流机构直接连接盘料设备；挤压设备的出口与盘料设备的盘料槽为偏离状，双导流机构的弧形从挤压设备的出口逐渐切向盘料槽的最大直径处；双导流机构包括两支与挤压设备的出口相连的弧形的导流轨，导流轨上设置有导流槽，导流槽的开口朝上。

8.根据权利要求7所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于导流轨上设置动滚轮和静滚轮，动滚轮和静滚轮的轮面超出导流槽的内壁，动滚轮连接有传动电机，动滚轮的轴线处于水平位置，静滚轮处于动滚轮之间；导流轨的末端设置有定位压轮，定位压轮连接有执行气缸并通过执行气缸下行而下压铜线坯。

9.根据权利要求1或2或4所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于盘料设备与冷却设备之间连接有移料机构，盘料设备包括盘料电机、盘料槽及设置在盘料槽内与盘料电机相连的盘料轴，盘料槽内放置有盘料托盘，盘料托盘与盘料电机相连接。

10.根据权利要求9所述的铜线收料集料自动生产线，其特征在于移料机构包括移料传动机构和顶料传动机构，移料传动机构包括移料转轴及连接在移料转轴上随移料转轴转动并能沿移料转轴轴线移动的移料臂，移料臂上固定移动盘，移料过程中移动盘处于盘好后铜线坯的中心；顶料转动机构包括顶料液压缸，顶料液压缸设置于盘料槽的轴线处并与盘料托盘相连接。