CN104204239A

CN104204239A - 线材软化装置

Info

Publication number: CN104204239A
Application number: CN201380014394.XA
Authority: CN
Inventors: 川口秀树; 日吉秀长
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-03-12
Publication date: 2014-12-10
Also published as: JP2013189685A; JP6063134B2; MX2014011035A; TW201343277A; PH12014501998A1; WO2013136772A1

Abstract

本发明提供了一种线材软化装置，该线材软化装置能够在从低速区域到高速区域的宽范围内稳定地软化铜线。将线材(2)引导至第一、第二和第三电极轮(31、32、33)，并且移动线材(2)。电源(5)在第一与第二电极轮(31、32)之间以及第二与第三电极轮(32、33)之间施加交流电压。电流施加到铜线(2)，并从而软化铜线(2)。电源(5)包括换流器。该换流器具有：整流器部分，该整流器部分将交流电压转换为直流电压；和逆变器部分，该逆变器部分将通过整流器部分转换的直流电压转换为交流电压。

Description

线材软化装置

技术领域

本发明涉及一种线材软化装置，特别地，本发明涉及一种具有线材被引导至的多个电极轮和电源的线材软化装置，该电源在电极轮之间施加交流电压，使得将电流施加到与电极轮进行接触并且在电极轮之间移动的线材，从而软化线材。

背景技术

通常地，通过利用拉丝机对粗铜线进行拉丝来形成细线材，例如，细铜线。由于通过拉丝来处理细铜线，所以细铜线是硬铜线。顾名思义，硬铜线硬，并从而具有良好的机械性能。相对地，弹性、挠曲性、导电性等差。

因为该原因，将许多硬铜线热处理到适当温度、缓慢冷却、软化，并且然后使用这些硬铜线。以这种方式，用于软化铜线的线材软化装置将铜线引导至多个电极轮、使铜线与电极轮产生接触，并且移动铜线。此外，通过在电极轮之间施加AC(交流)电压，电流施加到铜线，并从而软化铜线(例如，专利文献1)。通常，交流电压的电源用于商用电源。交流电压的频率是50Hz，电压是200V，并且它们是固定的。

结果，如图4所示，在传统的软化装置中，存在使得不能在铜线在电极轮之间的移动速度高的高速区域内足够长时间地将交流电压施加到铜线的问题。因此，由于缺少铜线的加热而不能软化铜线。此外，不能将具有足够频率的交流电压施加到铜线。因此，当通过电极轮时产生相位差，并从而加热量的变化变大。因此，铜线的软化不稳定。图4是示出当固定在50Hz的频率和200V的电压的商用交流电源施加在电极轮之间、并且铜线的移动速度在50m/min-1000m/min的范围中变化时的铜线的伸长率的曲线图。

在图4所示的实例中，当移动速度变快时，铜线的伸长率大范围变化。此外，当移动速度是1000m/min时，交流电压的电源频率是5.1单位，如下面的公式(1)所示。当移动速度高于1000m/min时，不能保证5单位的稳定软化频率，因此，不能稳定软化铜线。在此，用于软化的稳定频率是指当供应频率等于或低于稳定频率时铜线的伸长率的变化范围大的频率，并且最小值等于或小于标准值。

供应频率＝电极轮之间的铜线长度/移动速度*交流电压的频率＝1700mm/16667mm/sec(＝1000m/min)*50Hz＝5.1单位----(1)

此外，在铜线在电极轮之间的移动速度低的低速区域中，交流电压过供应到铜线。结果，由于铜线被过度加热，所以铜不能软化。为了解决上述问题，传统地，如图5所示，通过使用晶闸管，去掉交流电压的阴影区域，并且控制电压，以防止对铜线过过加热(专利文献2)。然而，在使用晶闸管的电压控制中，在图5所示的A部分中不存在电位差，并且电流不流动。因为该原因，在A部分中不产生热。因此，在A部分中加热不足，并从而不进行低速区域的软化。在图4所示的实例中，当移动速度等于或者低于200m/min时，不能进行软化。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请No.2000-313922

专利文献2：日本专利申请No.2002-275530

发明内容

技术问题

因此，本发明要提供一种线材软化装置，该线材软化装置能够在从低速区域到高速区域的宽范围内稳定软化铜线。

解决问题的方案

为了实现上述目的，根据第一方面，提供了一种线材软化装置，该线材软化装置包括：多个电极轮，线材被引导至该多个电极轮，以及电源，该电源在所述电极轮之间供应交流电压，使得电流施加到与所述电极轮接触地移动的所述线材，并从而软化所述线材，其中，所述电源包括换流器，并且所述换流器具有：整流器部分，该整流器部分将所述交流电压转换为直流电压；和逆变器部分，该逆变器部分使由所述整流器部分转换的所述直流电压转换为交流电压。

优选地，根据第二方面，该线材软化装置还包括：电压调节器，该电压调节器根据所述线材在所述电极轮之间的移动速度来控制所述换流器，并从而调节由所述逆变器部分转换的所述交流电压的电压。

发明的有益效果

根据第一方面和第二方面的本发明，通过整流器部分将交流电压转换为直流电压，并且将通过整流器部分转换的直流电压转换为交流电压。因此，能够调节在电极轮之间供应的交流电压的电压，并且能够将该交流电压的频率转换为比初始交流电压的频率高的频率。因此，能够在从低速区域到高速区域的范围内稳定进行软化，并且与传统装置相比，能够防止线材的伸长率的可变性。

附图说明

图1是示出本发明的线材软化装置的实施例的主要部分的截面图。

图2是示出图1所示的电源的详情的电气构造图。

图3是示出图1所示的线材软化装置中的铜线伸长率相对于铜线的移动速度的曲线图。

图4是示出传统的线材软化装置中的铜线伸长率相对于铜线的移动速度的曲线图。

图5是当使用传统的晶闸管执行电压控制时施加在电极轮之间的交流电压的曲线图。

参考标记列表

1：线材软化装置

2：铜线(线材)

5：电源

6：控制装置(电压调节器)

51：换流器

51A：整流器部分

51B：逆变器部分

31：第一电极轮(电极轮)

32：第二电极轮(电极轮)

33：第三电极轮(电极轮)

具体实施方式

将参考图1和2说明本发明的线材软化装置。图1是示出本发明的线材软化装置的实施例的主要部分的截面图。图2是示出图1所示电源的详情的电气构造图。如图1所示，线材软化装置1具有：作为电极轮的第一、第二和第三电极轮，交流电压从下面描述的电源装置5施加到该该第一、第二和第三电极轮；多个轮41、42、43、44、45，当引导线材时，该多个轮41、42、43、44、45用于调节对于铜线2的张力；电源5；控制装置6，该控制装置6作为用于控制电源5的电压调节器；以及冷却槽7，该冷却槽7用于冷却铜线2，第二电极轮32布置在该冷却槽7中。电源5在第一电极轮31与第二电极轮32之间以及第二电极轮32与第三电极轮33之间施加交流电压，并从而将电流施加到在第一电极轮31与第二电极轮32之间以及第二电极轮32与第三电极轮33之间移动的铜线2。因此，铜线2被软化。

第一和第二电极轮31、32在垂直方向上互相相邻布置。第一和第三电极轮31、33在水平方向上互相相邻布置。轮41定位在第一电极轮31的引入线侧。轮42和43布置在第二电极轮32与第三电极轮33之间，并且在垂直方向上互相相邻布置。轮44和45布置在第三电极轮33的引出线侧，并且在垂直方向上互相相邻布置。

以轮41的下侧、第一电极轮31的上侧和第二电极轮32的下侧的顺序引导进入到线材软化装置1内的铜线2。此外，将铜线2再次引导到第一电极轮31的上侧，并且然后，以轮2的引出线侧、轮43的下侧、轮42的引入线侧、第三电极轮33的下侧、轮42的引入线侧、第三电极轮33的上侧、轮44的引出线侧、轮45的下侧以及轮44的引入线侧的顺序引导铜线2。此后，铜线2从线材软化装置1出来。

根据上述线材软化装置1，通过施加交流电压对在第一电极轮31与第二电极轮32之间移动的铜线2加热，并且然后通过冷却槽7冷却铜线2。因此，铜线2被软化。即，第一电极轮31与第二电极轮32之间的间隔是铜线2的软化区。通过施加交流电压对在第二电极轮32与第三电极轮33之间接触的铜线2加热，并从而使附着到铜线2上的水干燥。即，第二电极轮32与第三电极轮33之间的间隔是铜线2的干燥区。

如图2所示，上述电源5具有换流器51和变压器52。换流器51具有：整流器部分51A，该整流器部分51A将来自商用交流电源8的交流电压转换为DC(直流)电压；以及逆变器部分51B，该逆变器部分51B将通过整流器部分51A转换的直流电压转换为交流电压。此外，电源5能够调节从逆变器部分51B输出的交流电压的频率和波高。并且，在本发明的实施例中使用的换流器51中，能够在50Hz至3kHz之间调节频率。对于该换流器51，电流源换流器和电压源换流器是公知的。

在电流源型的换流器51中，例如，整流器部分51A包括晶闸管整流器和平滑电抗器，并且能够调节转换的直流电压的波高。逆变器部分51B转换可变交流电压，并从而产生脉冲式伪正弦波。通过调节脉冲的频率，能够调节正弦波的频率，并且通过调节脉冲的负荷，能够调节交流电压的波高。换句话说，电压源型的换流器51能够利用逆变器部分51B调节交流电压的频率和波高。

另一方面，在电压源型换流器51中，例如，整流器51A包括二极管整流器和平滑电容器，并且转换的直流电压的波高恒定。逆变器部分51B转换直流电压，并从而产生脉冲式伪正弦波。通过调节脉冲的频率，能够调节正弦波的频率，并且通过调节脉冲的负荷，能够调节交流电压的波高。换句话说，电压源型换流器51能够利用逆变器部分51B调节交流电压的频率和波高。

上述变压器52对换流器51输出的交流电压进行变压，并且将变压电压供应到第一、第二和第三电极轮31、32、33。

控制装置6控制交流电压，使得从换流器51输出的交流电压的频率高于从商用交流电源8输出的交流电压的频率。例如，当商用交流电源8的频率是50Hz时，控制装置6控制交流电压，使得从换流器51输出300Hz的交流电压。因此，如果移动速度是1200m/min，则铜线2的交流电压的电源频率能够是27单位，如下面的公式(2)所示。因此，能够在高速区域中稳定软化铜线。

供应频率＝第一电极轮31与第二电极轮32之间的铜线长度/移动速度*从换流器51输出的交流电压的频率＝1700mm/16667sec*300Hz＝30.6单位----(2)

此外，控制装置6用作电压调节器，并且控制交流电压，以随着铜线2的移动速度变快而增大从换流器51输出的交流电压的波高。此外，控制装置6控制交流电压，以随着移动速度变慢而降低换流器51输出的交流电压的波高。

接着，当铜线2的移动速度从50m/min变为1200m/min时，发明人测量铜线2的伸长率(％)，并且检验本发明的效果。结果在图3中示出。当移动速度是50m/min时，调节交流电压，使得从换流器51输出70Hz的频率和9V的波高。此外，当移动速度是200m/min时，调节交流电压，使得从换流器51输出70Hz的频率和19V的波高。当移动速度是400m/min时，调节交流电压，使得从换流器51输出70Hz的频率和28V的波高。当移动速度是600m/min时，调节交流电压，使得从换流器51输出70Hz的频率和35.5V的波高。当移动速度是800m/min时，调节交流电压，使得从换流器51输出70Hz的频率和41V的波高。当移动速度是1000m/min时，调节交流电压，使得换流器51输出70Hz的频率和46V的波高。当移动速度是1200m/min时，调节交流电压，使得从换流器51输出70Hz的频率和50V的波高。

如在图3中能够看出地，与图4相比，能够通过调节交流电压来防止铜线2的延伸率(％)的可变性，使得从换流器51输出的交流电压的频率高于从商用交流电源8输出的交流电压的频率。此外，即使在高速区域中移动速度是1200m/min，也能够稳定进行软化。此外，通过调节交流电压使得从换流器51输出的交流电压的波高随着移动速度缓慢而变小，即使在低速区域中移动速度是50m/min，也能够稳定进行软化。

根据上述实施例，如图1所示地定位第一、第二和第三电极轮31、32、33的布置，但是本发明并不局限于此。例如，第一、第二和第三电极轮31、32、33的布置可以定位成使得能够引导铜线2。

此外，根据上述实施例，使用铜线作为线材，但是本发明并不局限于此。例如，可以使用需要软化的各种线。

已经仅为了说明的目的描述了本发明的说明实施例仅，并且不限制本发明。因此，能够在本发明的范围内对本发明进行各种修改的情况下实现本发明。

Claims

1.一种线材软化装置，包括：

多个电极轮，线材被引导至该多个电极轮，以及

电源，该电源在所述电极轮之间供应交流电压，使得电流施加到与所述电极轮接触地移动的所述线材，并从而软化所述线材，

其中，所述电源包括换流器，并且所述换流器具有：整流器部分，该整流器部分将所述交流电压转换为直流电压；和逆变器部分，该逆变器部分使由所述整流器部分转换的所述直流电压转换为交流电压。

2.根据权利要求1所述的线材软化装置，还包括：电压调节器，该电压调节器根据所述线材在所述电极轮之间的移动速度来控制所述换流器，并从而调节由所述逆变器部分转换的所述交流电压的电压。