CN111098152A - 一种金属线材在线处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种金属线材在线处理设备，包括控制系统、上料装置、动力传动装置、加热装置、压扁装置、打标装置、矫直结构、去油装置、水利用装置、去氧化抛光装置、除水装置、刮水装置、烘干装置、钝化水装置、切断装置和收料仓，控制系统用来控制所有装置，上料装置与动力传动装置连接，打标辊轮组和上料装置的辊轮组均采用若干个多轨道辊轮配合构成，多轨道辊轮起码具有U形轨道和半圆形轨道，每个辊轮组的若干个多轨道辊轮的U形轨道上下配合形成扁条输送轨道，每个辊轮组的若干个多轨道辊轮的半圆形轨道上下配合形成圆条输送轨道，打标辊轮组由上下对应安装的两个多轨道辊轮构成，上打标辊轮设置有镶块槽。本申请结构简洁，使用方便，功能多样。

Description

一种金属线材在线处理设备

技术领域

本申请涉及一种金属线材在线处理设备，主要适用于金属线材的矫直、压扁、打标、表面处理以及切断的整合型一体化处理。

背景技术

传统的金属线材处理设备功能少，整体柔性化程度低，金属圆条和扁条无法同设备加工、可加工直径范围小且变更加工范围时需要更换许多设备部件、切断长度有限。

另外，现有设备一般无材料表面预处理功能，被加工的金属线材经过前工序处理后表面存在大量的油污、氧化物和其他表面杂质，在矫直过程的高温处理后，表面油污固化，导致后续的材料表面处理难度大且造成材料表面缺陷，例如：金属线材表面油污处理困难造成油污残留；因脱水不彻底而造成表面水渍残留，造成材料表面发黑、继续氧化、表面无光亮等缺陷。

发明内容

本申请解决的技术问题是克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构简洁，使用方便，功能多样，可实现圆条/扁条功能切换、镶块式圆条/扁条打标、加工直径范围大、去油和去氧化抛光效果好、无水渍残留、表面防护彻底的金属线材在线处理设备。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种金属线材在线处理设备，包括控制系统、上料装置、动力传动装置、加热装置、压扁装置、打标装置、矫直结构、去油装置、水利用装置、去氧化抛光装置、除水装置、刮水装置、烘干装置、钝化水装置、切断装置和收料仓，控制系统与动力传动装置、加热装置、压扁装置、打标装置、去油装置、水利用装置、去氧化抛光装置、除水装置、刮水装置、钝化水装置、烘干装置、切断装置均连接，所述上料装置与动力传动装置连接并用于被加工金属线材的传动上料，其特征在于，所述打标辊轮组和上料装置的辊轮组（可根据需要设置，在本实施例情况下包括导丝辊轮组、传动辊轮组一、从动辊轮组一、从动辊轮组二、传动辊轮组二）均采用若干个多轨道辊轮配合构成，多轨道辊轮起码具有一个U形凹槽环绕辊轮一周构成的U形轨道和一个半圆形凹槽环绕辊轮一周构成的半圆形轨道，每个辊轮组的若干个多轨道辊轮的U形轨道上下配合形成扁条输送轨道，每个辊轮组的若干个多轨道辊轮的半圆形轨道上下配合形成圆条输送轨道，保证金属丝材在各轨道上保持水平，从而满足圆条/扁条同设备传动；所述打标辊轮组由相同且上下对应安装的两个多轨道辊轮构成，上打标辊轮设置用来安装镶块的镶块槽，可以按照需要安装对应的镶块来对被加工的金属线材进行打标，保证在不拆卸辊轮的条件下实现圆条/扁条清晰打标，避免更换轧辊，减小更换周期。

本申请还设置有保持辊轮组，保持辊轮组的所有保持辊轮均采用多轨道辊轮，用来保持金属线材被切断时的稳定。

本申请送丝辊轮由两个送丝轮侧向压紧金属线材进行输送。

所述送丝轮上同时设置若干个压丝槽，分别对应若干种规格的金属线材。

所述多轨道辊轮具有一个U形轨道和四个半圆形轨道。

本申请加热装置由加热装置一、加热装置二构成，加热装置一、加热装置二结构相同均包括支架、轴承、上电极辊轮调节装置、由多轨道辊轮构成的电极辊轮、压力弹簧、加热套，电极辊轮由上电极辊轮、下电极辊轮组成，下电极辊轮通过轴承、下电极辊轮安装轴转动安装在支架上，支架上设置压力弹簧，上电极辊轮通过轴承、上电极辊轮安装轴置于压力弹簧上，上电极辊轮调节装置与上电极辊轮安装轴连接并用来调整上电极辊轮与下电极辊轮的距离，支架、上电极辊轮调节装置均安装在工作台上，上电极辊轮、下电极辊轮分别通过各自的加热套与加热电源正负端电连接，两个加热套分别通过加热套紧固弹簧套固定在下电极辊轮安装轴、上电极辊轮安装轴上，加热电源、加热套、上电极辊轮、被加工的金属线材、下电极辊轮构成加热电流回路，控制系统与加热电源开关、上电极辊轮调节装置连接。所述压力弹簧在上电极辊轮调节装置未下压时将上电极辊轮复位（即上电极辊轮抬起状态，使得上、下电极辊轮之间距离加大，方便金属线材安装）。

本申请除水装置由除水装置一、除水装置二构成。

本申请控制系统采用PLC，可控制所有装置的控制动作（含上料装置、动力传动装置、加热装置、压扁装置、打标装置、去油装置、水利用装置、去氧化抛光装置、刮水装置、除水装置一、除水装置二、钝化水装置、烘干装置、切断装置）。

所述上料装置由放线架、导丝辊轮组、送丝辊轮、传动辊轮组一、从动辊轮组一、从动辊轮组二、传动辊轮组二组成，送丝辊轮、传动辊轮组一、传动辊轮组二对金属线材进行夹紧和传动，夹紧和传动方式均采用现有技术，从动辊轮组一、从动辊轮组二仅用于将金属线材限位在输送轨道里（扁条或圆条输送轨道）。

本申请打标装置包括打标辊轮组、上打标辊轮驱动机构，控制系统与上打标辊轮驱动机构连接，上打标辊轮驱动机构与上打标辊轮连接并控制其与下打标辊轮之间的距离。所述镶块具有所有扁条输送轨道、圆条输送轨道相对应的标记块，可以对任一轨道上的金属线材进行打标（由对应该轨道的标记块进行打标，其它几个标记块下方若没有金属线材则空转不打标）。本申请采用上打标辊轮镶嵌镶块的方式进行金属线材表面打标，极大避免了不同产品加工时轧辊的频繁更换，提高设备使用寿命，缩短换模停机时间。

所述的去油装置主要由去油槽体、清洁布结构、去油液加热装置、去油喷淋装置、去油漂洗装置组成，去油槽体、清洁布结构、去油喷淋装置、去油漂洗装置依次排列，去油液加热装置设置在去油槽体内对去油液进行加热，去油喷淋装置与清洗液装置连接用来喷清洗液，去油漂洗装置与供水装置（自来水管）连接用来喷清洗水，控制系统与去油液加热装置、去油喷淋装置、去油漂洗装置、供水装置均连接，清洁布采用上下夹持和左右夹持两种方式同时进行，保证金属线材表面去油彻底。

本申请供水装置还给精漂洗槽供水。

所述的去氧化抛光装置主要由去氧化抛光槽、金属线材固定架、去氧化喷淋装置、集气装置组成，金属线材固定架安装在去氧化抛光槽中，去氧化喷淋装置、去氧化集气装置分别位于去氧化抛光槽上方，金属线材固定架上安装有抛光布，金属线材经过去氧化抛光槽和抛光布，现有技术的去氧化集气装置、去氧化喷淋装置均与控制系统连接，将金属线材表面充分去除氧化残留。

本申请水利用装置采用管道和或输送泵方式将漂洗水由精漂洗槽出口依次通过去油漂洗装置入口、去油漂洗装置出口、粗漂洗槽入口、粗漂洗槽出口流出的排水方式，输送动力不足的位置设置输送泵，以提高水利用率，降低用水成本。除水方式可以选择使用风刀除水和橡皮除水等方式。

所述的刮水装置对清洗后的金属线材进行表面的水渍处理，达到表面无水渍处理，优先刮水方式采用高压风刀进行刮水处理。

根据所矫直的材料表面钝化要求，优选的可在钝化水装置前端安装烘干装置，所述烘干装置可以为电阻加热烘干或感应加热烘干。

所述的钝化水装置对金属丝材表面进行防护处理。

本申请被加工的金属线材从放线架引出依次经过导丝辊轮组、加热装置一、加热装置二、导丝杆、压扁装置、打标装置的打标辊轮组、矫直结构的矫直辊轮组、送丝辊轮、进丝杆、传动辊轮组一、去油槽体、清洁布结构、去油喷淋装置下方、去油漂洗装置、从动辊轮组一、除水材料、去氧化抛光槽及其中的抛光布、金属线材固定架、去氧化喷淋装置下方、去氧化集气装置下方、除水装置一、粗漂洗槽、精漂洗槽、除水装置二、从动辊轮组二、刮水装置、烘干装置一、钝化槽、烘干集气装置下方、烘干装置二、传动辊轮组二、保持辊轮组送到切断装置。

本申请与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、采用多轨道辊轮传动实现圆条/扁条同设备生产，并提高设备的加工尺寸范围，避免模具更换，提高生产效率；2、镶块式打标结构实现了无需更换打标轮的基础上实现快不同打标要求的快速切换；3、优化的切断机构，提高产品的切口精度。

附图说明

图1是本申请实施例前半部分的结构示意图。

图2是本申请实施例后半部分的结构示意图。

图3是本申请实施例多轨道辊轮构成的辊轮组（前后方向）的结构示意图。

图4是本申请实施例镶块打标面向下时的前后方向结构示意图。

图5是本申请实施例送丝辊轮的驱动结构示意图。

图6是本申请实施例加热装置的结构示意图。

图7是本申请实施例水利用装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本申请作进一步的详细说明，以下实施例是对本申请的解释而本申请并不局限于以下实施例。图1、图2左为前，右为后，被加工的金属线材18从左向右移动，侧面是相对于金属线材18移动方向而言的。由于本申请金属线材在线处理设备整体很大，放在一个附图中难以表达，故分为前后两部分并分别在图1、图2中表达，图1后部接图2前部。

参见图1～图7，本实施例金属线材在线处理设备包括放线架1、导丝辊轮组2、加热装置一3、加热装置二4、导丝杆5、压扁装置6、打标装置7、工作台9、矫直结构10、送丝辊轮11、进丝杆14、传动辊轮组一15、去油槽体16、清洁布结构（含水平、垂直两块清洁布）19、去油液加热装置21、去油喷淋装置22、去油漂洗装置23、水利用装置（含管道和水泵）24、从动辊轮组一25、除水材料26、去氧化抛光槽27、金属线材固定架28、去氧化喷淋装置29、去氧化集气装置30、除水装置一31、粗漂洗槽32、精漂洗槽33、除水装置二34、从动辊轮组二35、刮水装置36、烘干装置一37、钝化槽38（内含钝化水）、钝化水装置39、烘干集气装置40、烘干装置二41、传动辊轮组二42、保持辊轮组43、切断装置44、收料仓45、控制系统。所述导丝辊轮组2的两个导丝辊轮、打标装置7的打标辊轮组71两个打标辊轮、传动辊轮组一15的传动一辊轮、从动辊轮组一25的从动一辊轮、从动辊轮组二35的从动二辊轮、传动辊轮组二42的传动二辊轮、保持辊轮组43的保持辊轮均采用多轨道辊轮17，以便适用于多种规格的被加工金属线材18（初始状态横截面为圆形），金属线材18从放线架1引出依次经过导丝辊轮组2、加热装置一3、加热装置二4、导丝杆5、压扁装置6、打标装置7的打标辊轮组71、矫直结构10的矫直辊轮组101、送丝辊轮11，然后金属线材18引入表面处理区域，依次经过进丝杆14、传动辊轮组一15、去油槽体16、清洁布结构19、去油喷淋装置22下方、去油漂洗装置23、从动辊轮组一25、除水材料26构成的线材通道、去氧化抛光槽27及其中的抛光布、金属线材固定架28、去氧化喷淋装置29下方、去氧化集气装置30下方、除水装置一31、粗漂洗槽32、精漂洗槽33、除水装置二34、从动辊轮组二35、刮水装置36、烘干装置一37线材通道、钝化槽38、烘干集气装置40下方、烘干装置二41、传动辊轮组二42、保持辊轮组43送到切断装置44切断，切断的被加工金属线材（加工好的金属条，包括圆条和扁条）落入收料仓45。

本申请送丝辊轮11一般采用侧向配置的两个送丝轮压紧被加工的金属线材18进行输送即可，特殊情况下可以采用压丝槽111尺寸与被加工的金属线材18外形对应的送丝轮，送丝辊轮11与现有技术的动力传动装置连接。当需要输送由压扁装置6压成扁条形的金属线材18时，动力传动装置驱动两个扁条送丝轮11-1压紧扁条形的金属线材18两侧进行输送（图3上部情形），当需要输送圆形的金属线材18时，动力传动装置驱动两个圆条送丝轮11-2压紧圆形的金属线材18两侧进行输送（图3下部情形），按照需要在动力传动装置上安装相应的送丝轮即可，也可以在送丝轮上同时设置若干个压丝槽111，分别对应若干规格的金属线材18。

本申请打标装置7设置有由两个多轨道辊轮17上下配合构成的打标辊轮组71以及上打标辊轮驱动机构（气缸）72，打标辊轮组71的上打标辊轮设置镶块槽711，用来安装镶块8对被加工的金属线材18进行打标（即印制该金属线材18型号标识）。由于镶块8直接卡在镶块槽711中即可，故不需要拆卸辊轮就可安装维护镶块8，降低工人的工作量。

本申请多轨道辊轮17起码具有一个U形凹槽环绕辊轮一周构成的U形轨道171（每个辊轮组的若干个多轨道辊轮17的U形轨道171上下配合形成扁条输送轨道173）和一个半圆形凹槽环绕辊轮一周构成的半圆形轨道172（每个辊轮组的若干个多轨道辊轮17的半圆形轨道172上下配合形成圆条输送轨道174），若干个多轨道辊轮17配合合拢时，所述U形轨道171或者半圆形轨道172恰好分别与各自轨道上下配合形成与该位置金属线材18形状相配合的输送轨道（含扁条输送轨道173、圆条输送轨道174），使得本申请能够适应扁条形或圆形的金属线材18的加工要求。

本实施例多轨道辊轮17具有一个U形轨道171和四个半圆形轨道172（参见图2，按照半径从大到小分别为R1、R2、R3、R4），使得本申请能够适应多种规格的金属线材18。

本申请加热装置一、二（3、4）结构相同，均由底座301、支架302、轴承303、气缸304、电极辊轮（由多轨道辊轮17构成并作为电极）305、压力弹簧306、加热套307、导线定位螺栓308、加热套紧固弹簧套309组成。下电极辊轮3051通过轴承、安装轴转动安装在支架302上，支架302上设置压力弹簧306，上电极辊轮3052通过轴承、安装轴置于压力弹簧306上，上电极辊轮3052安装轴与气缸304连接，底座301、气缸304均安装在工作台9上，由两个气缸304构成现有技术的上电极辊轮调节装置调节上、下电极辊轮305之间距离，上、下电极辊轮305分别通过加热套37、加热导线连接现有技术的加热电源正负端，两个加热套37分别通过加热套紧固弹簧套309固定在下电极辊轮3051安装轴、上电极辊轮3052安装轴上，加热导线固定在导线定位螺栓308上，被加工的金属线材18穿在其输送轨道中由上、下电极辊轮305压紧导电并被电流加热。该加热装置可以上、下电极辊轮305与金属线材18滚动接触构成电流回路，防止上、下电极辊轮305与金属线材18间产生“打火”（一种金属线材电阻短路加热时常见的事故），同时还可以减小电极辊轮305磨损速度。

本申请水利用装置采用管道输送方式将漂洗水由精漂洗槽33出口331依次通过去油漂洗装置23入口231、出口232、粗漂洗槽32入口321、出口322流出的排水方式，以提高水利用率，降低用水成本，精漂洗槽33内含漂洗水可以采用去离子水，降低线材表面残留。

当加工好的金属条为扁条形时金属线材18经过压扁装置6的轧辊轮组61轧制成型，否则（金属条为圆形时）金属线材18仅经过轧辊轮组61但不轧制。

本申请动力传动装置、控制系统均为现有技术，其中动力传动装置驱动送丝辊轮11、传动辊轮组一15、传动辊轮组二42压紧金属线材18进行输送，加热装置一3、加热装置二4构成两级加热装置，保持辊轮组14用于夹紧金属线材18，保证切断时金属线材18的稳定。

所述镶块8具有所有扁条输送轨道173、圆条输送轨道174相对应的标记块，在本实施例情况下，具有一个扁条输送轨道173标记块81（用于扁条输送轨道173输送的扁条形金属线材18打标）、四个圆条输送轨道174的标记块（82、83、84、85），分别用于四种圆形金属线材18的打标，所述标记块（81、82、83、84、85）侧向一字排开。

本申请除水材料26采用橡胶。除水装置一31、除水装置二34一般采用风刀（吹风）。

在矫直前，首先根据被加工的金属线材18规格选择相应的轨道进行穿丝，将金属线材18放置于放线架1上，取出丝材端头依次穿过导丝辊轮组2、加热装置一3、加热装置二4、导丝杆5、压扁装置6、打标装置7、矫直结构10、送丝辊轮11、保持辊轮组14和切断装置15中的切断口。

穿丝完成后，启动控制系统、动力传动装置、加热装置一3、加热装置二4，调整压扁装置6中的轧辊轮组61上轧辊轮（圆条时抬起）、打标装置7中的打标辊轮组71上打标辊轮（无打标时抬起）和送丝辊轮11、传动辊轮组一15、传动辊轮组二42对金属线材18进行夹紧，并根据材料特性调节夹紧气缸压力大小。打开去油喷淋装置22、去氧化喷淋装置29、水利用装置24和钝化水装置39的启动开关，启动烘干装置一、二（37、41）以及除水装置一31、除水装置二34、刮水装置36。

根据金属材料调节加热电压、转动速度、扁条下压量和切断长度等矫直切断参数，调节矫直装置10的矫直轮到合适位置。完成后按下启动按钮，机构开始对金属线材进行矫直、切断和在线表面处理。如果需要停止则按下控制系统的停止按钮，整套设备停止操作。

凡是本申请技术特征和技术方案的简单变形或者组合，应认为落入本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种金属线材在线处理设备，包括控制系统、上料装置、动力传动装置、加热装置、压扁装置、打标装置、矫直结构、去油装置、水利用装置、去氧化抛光装置、除水装置、刮水装置、烘干装置、钝化水装置、切断装置和收料仓，控制系统与动力传动装置、加热装置、压扁装置、打标装置、去油装置、水利用装置、去氧化抛光装置、除水装置、刮水装置、钝化水装置、烘干装置、切断装置均连接，所述上料装置与动力传动装置连接，其特征在于，所述打标辊轮组和上料装置的辊轮组均采用若干个多轨道辊轮配合构成，多轨道辊轮起码具有一个U形凹槽环绕辊轮一周构成的U形轨道和一个半圆形凹槽环绕辊轮一周构成的半圆形轨道，每个辊轮组的若干个多轨道辊轮的U形轨道上下配合形成扁条输送轨道，每个辊轮组的若干个多轨道辊轮的半圆形轨道上下配合形成圆条输送轨道，所述打标辊轮组由相同且上下对应安装的两个多轨道辊轮构成，上打标辊轮设置有用来安装镶块的镶块槽。

2.根据权利要求1所述金属线材在线处理设备，其特征是：还设置有保持辊轮组，保持辊轮组位于切断装置之前。

3.根据权利要求1所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述矫直装置的矫直辊轮组采用若干个多轨道辊轮构成。

4.根据权利要求1所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述加热装置由加热装置一、加热装置二构成，加热装置一、加热装置二结构相同均包括支架、轴承、上电极辊轮调节装置、由多轨道辊轮构成的电极辊轮、压力弹簧、加热套，电极辊轮由上电极辊轮、下电极辊轮组成，下电极辊轮通过轴承、下电极辊轮安装轴转动安装在支架上，支架上设置压力弹簧，上电极辊轮通过轴承、上电极辊轮安装轴置于压力弹簧上，上电极辊轮调节装置与上电极辊轮安装轴连接，上电极辊轮、下电极辊轮分别通过各自的加热套与加热电源正负端电连接，加热套固定在支架上，加热电源、加热套、上电极辊轮、被加工的金属线材、下电极辊轮构成加热电流回路，控制系统与加热电源开关、上电极辊轮调节装置连接。

5.根据权利要求4所述金属线材在线处理设备，其特征是：两个加热套分别通过加热套紧固弹簧套固定在下电极辊轮安装轴、上电极辊轮安装轴上。

6.根据权利要求1至4任一权利要求所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述上料装置由放线架、导丝辊轮组、送丝辊轮、传动辊轮组一、从动辊轮组一、从动辊轮组二、传动辊轮组二组成，送丝辊轮、传动辊轮组一、传动辊轮组二对金属线材进行夹紧和传动，从动辊轮组一、从动辊轮组二将金属线材限位在输送轨道里。

7.根据权利要求1至4任一权利要求所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述打标装置包括打标辊轮组、上打标辊轮驱动机构，控制系统与上打标辊轮驱动机构连接，上打标辊轮驱动机构与上打标辊轮连接，所述镶块具有所有扁条输送轨道、圆条输送轨道相对应的标记块。

8.根据权利要求1至4任一权利要求所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述的去油装置由去油槽体、清洁布结构、去油液加热装置、去油喷淋装置、去油漂洗装置组成，去油槽体、清洁布结构、去油喷淋装置、去油漂洗装置依次排列，去油液加热装置设置在去油槽体内，去油喷淋装置与清洗液装置连接，去油漂洗装置与供水装置连接，控制系统与去油液加热装置、去油喷淋装置、去油漂洗装置、供水装置均连接。

9.根据权利要求1至4任一权利要求所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述水利用装置通过管道和或输送泵将精漂洗槽出口、去油漂洗装置入口、粗漂洗槽入口依次连通。

10.根据权利要求1至4任一权利要求所述金属线材在线处理设备，其特征是：所述的去氧化抛光装置由去氧化抛光槽、金属线材固定架、去氧化喷淋装置、去氧化集气装置组成，金属线材固定架安装在去氧化抛光槽中，去氧化喷淋装置、去氧化集气装置分别位于去氧化抛光槽上方，金属线材固定架上安装有抛光布，金属线材经过去氧化抛光槽和抛光布，去氧化集气装置、去氧化喷淋装置均与控制系统连接。

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