CN105251789A - 一种铜排拉拔拉直设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铜排拉拔拉直设备，该设备包括可偏转的拉拔模、牵引机、切段机、测弯机构和控制器；拉拔模与伺服电机连接，在控制器控制下拉拔模能偏转一个角度；测弯机构由中点测距传感器和位于其两侧的两个定位装置组成；两个定位装置与铜排接触，将位于二者之间的一段铜排定位；中点测距传感器有两个，对称设于铜排左右两侧，中点测距传感器前端顶点位于两个定位装置与铜排接触点的连线的中点处。本发明通过测弯机构采集的数据，反馈给控制器，驱动拉模偏转一个微小的角度，可减少侧弯，这个修正在拉拔过程中完成，不需另外的拉直设备及工序，提高了质量和生产效率。

Description

一种铜排拉拔拉直设备
技术领域
本发明属于铜材加工领域，具体涉及一种铜排加工过程中使用的拉拔拉直设备。
背景技术
目前主流的铜排加工生产工艺是上引坯杆，连续挤压成排坯，排坯要拉直定尺切断，成品包装。铜排在拉拔过程中，因材质、磨擦力等不均匀，会造成一侧伸长多，一侧伸长少，产生所谓的“侧弯”。
现在是采用液压拉拔拉直一体机，拉拔、定尺切段、校直及去头尾，再包装出厂。这种液压拉拔拉直一体机的特点是，在一个拉拔机上完成三个工序：拉拔、定尺切段、校直及去头尾，产品的侧弯小于0.5mm/m，满高端用户需求。但这个设备拉拔和拉直采用两个油筒，要转换工序，生产效低，每段要去头尾，工艺废料多，浪费大，成本高。
另一种连续拉拔机，采用双拉头交替拉，定尺切段，再包装出厂。其特点是没有头尾料，成本低，但没有拉直减少侧弯工序，侧弯一般小于2mm/m，只能满足一般用户要求，如果要小于0.5mm/m，要另配拉直机，同样会增加头尾的工艺废料，跟前面的拉拔机一样，材料浪费大，成本高。
发明内容
针对现有设备的缺陷，本发明的目的是提供一种一次性拉拔拉直的设备，同时提高生产效率、减少工艺废料。
本发明的技术方案为：一种铜排拉拔拉直设备，该设备包括可偏转的拉拔模、牵引机、切段机、测弯机构和控制器；拉拔模与伺服电机连接，在控制器控制下拉拔模能偏转一个角度；牵引机带动铜排坯料穿过拉拔模向前作直线运动，实现对铜排坯料的拉拔；测弯机构由中点测距传感器和位于其两侧的两个定位装置组成；两个定位装置与铜排接触，将位于二者之间的一段铜排定位；中点测距传感器有两个，对称设于铜排左右两侧，中点测距传感器前端顶点位于两个定位装置与铜排接触点的连线的中点处；中点测距传感器在切段机将铜排切断时测量偏移距离，并将偏移距离数据反馈给控制器，驱动拉拔模使其反向偏转一个角度，以减少侧弯；所述偏移距离为：两个定位装置之间的一段铜排的边缘线的中点，偏离两个定位装置和铜排的接触点的中点的距离。
所述中点测距传感器采用红外或光电测距传感器。
进一步的，中点测距传感器在铜排弯曲部位作用力下能沿两个定位装置与铜排接触点的垂直平分线方向回缩一段距离，并且当侧弯值减小时能够逐步复位。
进一步的，所述牵引机采用大功率轮带式牵引机，采用钢橡复合材料轮带。
进一步的，所述切段机为往复式切段机，切断铜排时与铜排一起向前移动，然后返回。
进一步的，在铜排头侧还设有定长机构，在控制器控制下对铜排定长；测弯机构与切段机和定长机构一起装在可前后移动的轨道上。
进一步的，还设有热塑包装系统，将切断后的铜排包装。
采用上述设备将铜排拉拔拉直的方法，包括下述的步骤：
铜排坯料在牵引机带动下穿过拉拔模，并被牵引达到定长机构定长，然后由切段机切断；
中点测距传感器在切段机将铜排切断时测量偏移距离，并将偏移距离数据反馈给控制器，驱动拉拔模使其反向偏转一个角度，以减少侧弯；
设定偏移距离目标值，只要测量偏移距离大于偏移距离目标值，就会发出信号给拉拔模，进一步修正减少侧弯，使偏移距离向目标值接近；所述偏移距离为，两个定位装置之间的一段铜排的边缘线的中点，偏离两个定位装置和铜排的接触点的中点的距离。
本发明采用“矫弯过直”的原理，通过测弯机构采集的数据，反馈给控制器，驱动拉模偏转一个微小的角度，可减少侧弯，采用连续回归的控制程序，让侧弯小于0.5mm/m，理论上可达到0mm/m。这个修正在拉拔过程中完成，不需另外的拉直设备及工序，提高了质量和生产效率。
采用本发明的设备，一次性连续拉拔拉直，定尺切段，并把热塑包装整合，与现有设备比，工序减少，生产效率提高了30%，降低工艺废料（夹头头尾料）4.7~5.0%，降低能耗40%，减少操作人员2~3人，生产成本降低，产品质量提高。
附图说明
附图1为本发明一个具体实施方式的结构示意图。
附图2为图1的俯视图。
附图3为右侧弯示意图。
附图4为左侧弯示意图。
其中，铜排坯料1、拉拔模2、轮带式牵引机3、往复式切段机4、测弯机构5、定长机构6、热塑包装系统7、控制器8。
具体实施方式
为描述方便，本发明定义：“头侧”为铜排坯料运动的方向，“尾侧”为其相反的方向，“左侧”为面向头侧、背向尾侧时左手边的方向，“右侧”为左侧相反的方向，如图3所示。
本发明的铜排拉拔拉直设备，包括拉拔模2、轮带式牵引机3、往复式切段机4、测弯机构5、定长机构6、热塑包装系统7和控制器8。控制器8采用现场总线控制整个生产线智能自动拉拔拉直、定尺切段、测弯校直。
拉拔模2与伺服电机连接，伺服电机与控制器8连接，在控制器8控制下拉拔模2能偏转一个微小的角度。定长机构6在控制器8控制下对铜排按用户要求定长，长度可根据要求调节。往复式切段机4在在控制器8控制下将铜排切成定长的段，切断铜排时其可与铜排一起向前移动，然后返回。
轮带式牵引机3在控制器8控制下带动铜排坯料向拉拔模2运动，实现对毛坯的拉拔。本发明在铜排拉拔中首次采用大功率轮带式牵引机，实现连续拉拔。当铜拉拔力大时，可采用双牵引串连。采用钢橡复合材料轮带，保证拉拔力的同时，铜排表面不受伤。
测弯机构5采用头尾二点定位，测量中点偏移距离的方式。测弯机构5由中点测距传感器T和位于其两侧（头侧、尾侧）的定位装置W1和W2组成。W1和W2与铜排接触，将位于二者之间的一段铜排定位。中点测距传感器T有两个，对称设于铜排左右两侧，采用红外或光电测距传感器及相关组件。中点测距传感器T前端（邻近铜排的一端）顶点位于W1和W2与铜排接触点A、B连线的中点M处。测弯机构5与往复式切段机4和定长机构6一起装在可前后移动（即沿头尾方向）的轨道上。
中点测距传感器T通过控制器8控制，在切断时测量侧弯。如图3、4所示，W1和W2之间的一段铜排的左侧边缘线的中点N与W1、W2和铜排的接触点A、B在一直线上时，侧弯为0（图2的情形）；当其偏移时就是侧弯。当W1和W2与铜排CUB接触时，中点测距传感器T就自动测量一个偏移距离数据t或-t（即W1和W2之间的一段铜排的边缘线的中点N，在W1和W2与铜排接触点A、B的垂直平分线方向上，与W1、W2和铜排的接触点A、B的中点M的偏移距离，根据其弯曲方向为﹢或-）。当铜排向右侧弯曲时，如图3，位于左侧的中点测距传感器T固定不动，测量偏移距离t，位于右侧的中点测距传感器T能够在铜排弯曲部分作用力下沿W1和W2与铜排接触点A、B的垂直平分线方向，向右回缩一小段距离，并且当侧弯值减小时能够逐步复位。
中点测距传感器T将偏移距离数据t或-t反馈给控制器8，驱动拉拔模2使其反向偏转一个微小的角度α，改变铜排侧边的伸长量，减少侧弯。当把侧弯目标值设置为0mm/m时，只要T有偏移量，就会发出信号给拉拔模2，修正减少侧弯，使偏移量向0mm/m接近，向零点回归，使得产品有更小的侧弯量。
例如，铜排定长6米，W1和W2间距5米，中点测距传感器T第一次测量距离为2.5mm，第二次测量为2.0mm，第三次测量为1.2mm。
本发明的工作流程：铜排坯料1由被动放线架和工字轮放线，穿过拉拔模2，由大功率轮带式牵引机3牵引达到定长机构6定长，由往复式切段机4切断，同时中点测距传感器T起动，获取侧弯信号，通过控制器8反馈给拉拔模2，拉拔模2偏转一个角度，修正侧弯。切断后的铜排沿输送带系统送往热塑包装系统7热塑包装。热塑包装系统7采用热塑膜，进行单根包装。

Claims (8)

1.一种铜排拉拔拉直设备，其特征在于：
该设备包括可偏转的拉拔模、牵引机、切段机、测弯机构和控制器；
拉拔模与伺服电机连接，在控制器控制下拉拔模能偏转一个角度；牵引机带动铜排坯料穿过拉拔模向前作直线运动，实现对铜排坯料的拉拔；
测弯机构由中点测距传感器和位于其两侧的两个定位装置组成；两个定位装置与铜排接触，将位于二者之间的一段铜排定位；中点测距传感器有两个，对称设于铜排左右两侧，中点测距传感器前端顶点位于两个定位装置与铜排接触点的连线的中点处；
中点测距传感器在切段机将铜排切断时测量偏移距离，并将偏移距离数据反馈给控制器，驱动拉拔模使其反向偏转一个角度，以减少侧弯；
所述偏移距离为：两个定位装置之间的一段铜排的边缘线的中点，偏离两个定位装置和铜排的接触点的中点的距离。
2.根据权利要求1所述的铜排拉拔拉直设备，其特征在于：所述中点测距传感器采用红外或光电测距传感器。
3.根据权利要求1或2所述的铜排拉拔拉直设备，其特征在于：中点测距传感器在铜排弯曲部位作用力下能沿两个定位装置与铜排接触点的垂直平分线方向回缩一段距离，并且当侧弯值减小时能够逐步复位。
4.根据权利要求1所述的铜排拉拔拉直设备，其特征在于：所述牵引机采用大功率轮带式牵引机，采用钢橡复合材料轮带。
5.根据权利要求1所述的铜排拉拔拉直设备，其特征在于：所述切段机为往复式切段机，切断铜排时与铜排一起向前移动，然后返回。
6.根据权利要求1所述的铜排拉拔拉直设备，其特征在于：在铜排头侧还设有定长机构，在控制器控制下对铜排定长；测弯机构与切段机和定长机构一起装在可前后移动的轨道上。
7.根据权利要求1所述的铜排拉拔拉直设备，其特征在于：还设有热塑包装系统，将切断后的铜排包装。
8.一种采用权利要求1~7之一所述设备将铜排拉拔拉直的方法，其特征在于包括下述的步骤：
铜排坯料在牵引机带动下穿过拉拔模，并被牵引达到定长机构定长，然后由切段机切断；
中点测距传感器在切段机将铜排切断时测量偏移距离，并将偏移距离数据反馈给控制器，驱动拉拔模使其反向偏转一个角度，以减少侧弯；
设定偏移距离目标值，只要测量偏移距离大于偏移距离目标值，就会发出信号给拉拔模，进一步修正减少侧弯，使偏移距离向目标值接近；
所述偏移距离为，两个定位装置之间的一段铜排的边缘线的中点，偏离两个定位装置和铜排的接触点的中点的距离。
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Denomination of invention: Copper bar drawing and straightening equipment

Effective date of registration: 20221024

Granted publication date: 20180807

Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Changsha Wangcheng District sub branch

Pledgor: HUNAN C-KINGDOM INTERNATIONAL COPPER Co.,Ltd.

Registration number: Y2022430000093