CN111816370A - 押出线径大小的自动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种押出线径大小的自动控制系统及控制方法，包括线径测量仪、牵引机、可编程控制装置、触摸输入装置、变频器及模拟量控制装置，所述线径测量仪和所述牵引机分别设置于电线的挤出方向上，所述可编程控制装置与所述线径测量仪电连接，所述触摸输入装置的输出端与所述可编程控制装置电连接，所述可编程控制装置经所述模拟量控制装置、所述变频器后与所述牵引机电连接，所述牵引机用于牵引电线的挤出速度。本发明可以实时检测电线的线径大小，并且根据线径大小调节电线的挤出速度，从而可以修正线径的公差，以保持电线的线径大小的均匀性。

Description

押出线径大小的自动控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及线材生产领域，特别是涉及一种押出线径大小的自动控制系统及控制方法。

背景技术

线材是指直径为5-22mm的热轧圆钢或者相当此断面的异形钢。因以盘条形式交货，故又通称为盘条。线材断面周长很小，常见的产品规格直径为5-13mm。线材可分为高速线材(高线)和普通线材(普线)两种。线材一般用普通碳素钢和优质碳素钢制成。按照钢材分配目录和用途不同，线材包括普通低碳钢热轧圆盘条、优质碳素钢盘条、碳素焊条盘条、调质螺纹盘条、制钢丝绳用盘条、琴钢丝用盘条以及不锈钢盘条等。

然而，传统押出机生产制造电线，电线的线径大小需要通过人工调节，即需要控制挤出机螺杆旋转速度和牵引机旋转速度快慢，进而来控制挤出来线材线径大小。而传统押出机生产线如刚开始开机时，已调整好挤出机螺杆速度和牵引机速度投入正常中，但是大概正常生产20分钟～30分钟左右线径自然会出现变化而超出公差，此时需要作业人员进行调节牵引机速度来修正线径公差，一般在生产过程中需要不定时调节牵引机速度，从而实现正常公差范围内生产电线，这样的方式费时费力，还降低了线材线径大小的均匀性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种押出线径大小的自动控制系统及控制方法，可以实时检测电线的线径大小，并且根据线径大小调节电线的挤出速度，从而可以修正线径的公差，以保持电线的线径大小的均匀性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种押出线径大小的自动控制系统，包括：线径测量仪、牵引机、可编程控制装置、触摸输入装置、变频器及模拟量控制装置，所述线径测量仪和所述牵引机分别设置于电线的挤出方向上，所述可编程控制装置与所述线径测量仪电连接，所述触摸输入装置的输出端与所述可编程控制装置电连接，所述可编程控制装置经所述模拟量控制装置、所述变频器后与所述牵引机电连接，所述牵引机用于牵引电线的挤出速度。

在其中一个实施例中，所述自动控制系统还包括放线装置和收线装置，所述放线装置中的电线经所述线径测量仪和所述牵引机后缠绕于所述收线装置上。

在其中一个实施例中，所述自动控制系统还包括挤出机，所述挤出机设置于所述放线装置和所述线径测量仪之间。

在其中一个实施例中，所述放线装置包括放线架及放线轴，所述放线轴设置于所述放线架上，并且所述放线轴用于缠绕电线。

在其中一个实施例中，所述收线装置包括收线架及收线轴，所述收线轴设置于所述收线架上，并且所述收线轴用于缠绕电线。

在其中一个实施例中，所述牵引机包括导引架及多个从动辊轮组，各所述从动辊轮组分别设置于所述导引架上，并且各所述从动辊轮组相互传动连接。

在其中一个实施例中，所述变频器上还设有主动辊轮，所述主动辊轮与其中一个所述从动辊轮组传动连接，所述主动辊轮用于带动各所述从动辊轮组转动。

在其中一个实施例中，在一个所述从动辊轮组中，所述从动辊轮组包括两个转动辊轮，两个所述转动辊轮在竖直方向上并列设置，并且电线用于从两个所述转动辊轮中间穿过。

在其中一个实施例中，所述牵引机包括三个从动辊轮组，三个所述从动辊轮组分别设置于所述导引架上。

本发明还提供一种基于以上任一项所述的押出线径大小的自动控制系统的自动控制方法，该方法包括以下步骤：

向触摸输入装置中输入目标线径值，并且将所述目标线径值发送至可编程控制装置中；

线径测量仪实时测量电线的当前线径值，并且将所述线径值发送至可编程控制装置中；

所述可编程控制装置保存所述目标线径值和所述当前线径值，比对所述目标线径值和所述当前线径值，输出比对结果；

所述可编程控制装置根据所述比对结果，发送控制指令至模拟量控制装置中，所述模拟量控制装置根据控制指令调节变频器的输出速度；

牵引机根据所述变频器的输出速度调节电线的挤出速度。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种押出线径大小的自动控制系统及控制方法，通过设置线径测量仪来实时检测线径的大小，当出现线径公差大的时候，则可以通过可编程控制装置来调节牵引机速度，进而可以修正电线线径公差，以保持电线的线径大小的均匀性。本发明可以实时检测电线的线径大小，并且根据线径大小调节电线的挤出速度，从而可以修正线径的公差，以保持电线的线径大小的均匀性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的押出线径大小的自动控制系统及控制方法的结构示意图；

图2为图1所示的自动控制系统的方法流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，一种押出线径大小的自动控制系统，包括：线径测量仪100、牵引机200、可编程控制装置300、触摸输入装置400、变频器500及模拟量控制装置600，所述线径测量仪和所述牵引机分别设置于电线的挤出方向上，所述可编程控制装置与所述线径测量仪电连接，所述触摸输入装置的输出端与所述可编程控制装置电连接，所述可编程控制装置经所述模拟量控制装置、所述变频器后与所述牵引机电连接，所述牵引机用于牵引电线的挤出速度。

需要说明的是，所述线径测量仪100用于实时测量电线的线径大小；所述牵引机200用于控制电线的运动速度；所述可编程控制装置300用于监控电线的线径大小，进而调整牵引机的运行速度；所述触摸输入装置400用于根据线材的种类，输入不同的电线线径大小；所述模拟量控制装置600用于接收可编程控制装置的控制指令，并输出至变频器上；所述变频器500用于接收模拟量控制装置的指令，进而控制牵引机的加速、减速或者匀速工作。

如此，通过设置线径测量仪来实时检测线径的大小，当出现线径公差大的时候，则可以通过可编程控制装置来调节牵引机速度，进而可以修正电线线径公差，以保持电线的线径大小的均匀性。本发明可以实时检测电线的线径大小，并且根据线径大小调节电线的挤出速度，从而可以修正线径的公差，以保持电线的线径大小的均匀性。

请参阅图1，所述自动控制系统还包括放线装置700和收线装置800，所述放线装置中的电线经所述线径测量仪和所述牵引机后缠绕于所述收线装置上。

需要说明的是，所述放线装置700用于实现对电线的放线；所述收线装置800用于进行收线，当电线通过挤出机构后进行收线。

请参阅图1，所述自动控制系统还包括挤出机900，所述挤出机设置于所述放线装置和所述线径测量仪之间。需要说明的是，所述挤出机900用于在电线外层上挤出保护护套。

请参阅图1，所述放线装置700包括放线架710及放线轴720，所述放线轴设置于所述放线架上，并且所述放线轴用于缠绕电线。需要说明的是，所述放线架710用于固定放线轴；所述放线轴720用于缠绕电线。

请参阅图1，所述收线装置800包括收线架810及收线轴820，所述收线轴设置于所述收线架上，并且所述收线轴用于缠绕电线。需要说明的是，所述收线架810用于固定收线轴；所述收线轴820用于实现电线的缠绕收线。

请参阅图1，所述牵引机200包括导引架210及多个从动辊轮组220，各所述从动辊轮组分别设置于所述导引架上，并且各所述从动辊轮组相互传动连接。需要说明的是，所述导引架210用于固定多个从动辊轮组；各所述从动辊轮组220用于实现对电线的牵引移动。

请参阅图1，所述变频器500上还设有主动辊轮510，所述主动辊轮510与其中一个所述从动辊轮组传动连接，所述主动辊轮用于带动各所述从动辊轮组转动。需要说明的是，所述主动辊轮510用于连接变频器，并且受变频器的调节，当变频器需要加快电线的移动速度的是，则需要主动辊轮510的转动，进而带动从动辊轮组的转动，最终实现加快电线的牵引移动。

需要说明的是，在一个所述从动辊轮组中，所述从动辊轮组包括两个转动辊轮，两个所述转动辊轮在竖直方向上并列设置，并且电线用于从两个所述转动辊轮中间穿过。在本实施例中，所述牵引机包括三个从动辊轮组，三个所述从动辊轮组分别设置于所述导引架上。如此，通过设置三组并列设置的从动辊轮组，可以使得电线从这三组从动辊轮组中间穿过，实现对电线的牵引移动。

请参阅图2，本发明还提供一种基于以上任一项所述的押出线径大小的自动控制系统的自动控制方法，该方法包括以下步骤：

S101、向触摸输入装置中输入目标线径值，并且将所述目标线径值发送至可编程控制装置中；

S102、线径测量仪实时测量电线的当前线径值，并且将所述线径值发送至可编程控制装置中；

S103、所述可编程控制装置保存所述目标线径值和所述当前线径值，比对所述目标线径值和所述当前线径值，输出比对结果；

S104、所述可编程控制装置根据所述比对结果，发送控制指令至模拟量控制装置中，所述模拟量控制装置根据控制指令调节变频器的输出速度；

S105、牵引机根据所述变频器的输出速度调节电线的挤出速度。

如此，通过设置线径测量仪来实时检测线径的大小，当出现线径公差大的时候，则可以通过可编程控制装置来调节牵引机速度，进而可以修正电线线径公差，以保持电线的线径大小的均匀性。

进一步地，在步骤S104中，所述可编程控制装置根据比对结果，所述比对结果包括三种，第一种，当所述当前线径值大于所述目标线径值时，则说明线径过大，需要控制模拟量控制装置调节变频器的速度，进而加快牵引机的运转速度，使得电线的线径逐渐变小，恢复到目标线径值。第二种，当所述当前线径值小于所述目标线径值时，则说明线径过小，需要控制模拟量控制装置调节变频器的速度，进而减小牵引机的运转速度，使得电线的线径逐渐变大，恢复到目标线径值。第三种，当所述当前线径值与所述目标线径值相等时，则不需要调节变频器的速度，使得牵引机保持正常的速度输出即可。从而可以根据实时的线径大小，来确定牵引机的速度，进而保证电线的线径在同一水平上，不需要认为去控制，提高了生产效率，降低了生产成本。在本实施例中，变频器通过改变电机工作电源频率，进而可以改变输出速度的快慢，最终实现对电线生产的控制。

进一步地，所述可编程控制装置根据所述比对结果，发送控制指令至模拟量控制装置中的控制指令包括加快速度指令、减小速度指令和保持匀速指令。所述模拟量控制装置根据上述的加快速度指令、减小速度指令和保持匀速指令等可以输出不同的电源频率给变频器，从而控制变频器的工作，进而调节牵引机的工作速度。

需要说明的是，本发明的自动控制方法是在触摸屏上直接设置好需要生产线材的大小，及线径值，将主机螺杆速度和牵引机速度调到正常生产工艺速度，然后触摸屏上起动线径自动控制功能，就可以实现对线径的自动控制。当生产线停止则自动解除自动控制线径功能，生产过程中全程无人执手，按要求线径值，实现自动控制生产电线。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种押出线径大小的自动控制系统及控制方法，通过设置线径测量仪来实时检测线径的大小，当出现线径公差大的时候，则可以通过可编程控制装置来调节牵引机速度，进而可以修正电线线径公差，以保持电线的线径大小的均匀性。本发明可以实时检测电线的线径大小，并且根据线径大小调节电线的挤出速度，从而可以修正线径的公差，以保持电线的线径大小的均匀性。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，包括：线径测量仪、牵引机、可编程控制装置、触摸输入装置、变频器及模拟量控制装置，所述线径测量仪和所述牵引机分别设置于电线的挤出方向上，所述可编程控制装置与所述线径测量仪电连接，所述触摸输入装置的输出端与所述可编程控制装置电连接，所述可编程控制装置经所述模拟量控制装置、所述变频器后与所述牵引机电连接，所述牵引机用于牵引电线的挤出速度。

2.根据权利要求1所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统还包括放线装置和收线装置，所述放线装置中的电线经所述线径测量仪和所述牵引机后缠绕于所述收线装置上。

3.根据权利要求2所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统还包括挤出机，所述挤出机设置于所述放线装置和所述线径测量仪之间。

4.根据权利要求2所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述放线装置包括放线架及放线轴，所述放线轴设置于所述放线架上，并且所述放线轴用于缠绕电线。

5.根据权利要求2所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述收线装置包括收线架及收线轴，所述收线轴设置于所述收线架上，并且所述收线轴用于缠绕电线。

6.根据权利要求1所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述牵引机包括导引架及多个从动辊轮组，各所述从动辊轮组分别设置于所述导引架上，并且各所述从动辊轮组相互传动连接。

7.根据权利要求6所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述变频器上还设有主动辊轮，所述主动辊轮与其中一个所述从动辊轮组传动连接，所述主动辊轮用于带动各所述从动辊轮组转动。

8.根据权利要求6所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，在一个所述从动辊轮组中，所述从动辊轮组包括两个转动辊轮，两个所述转动辊轮在竖直方向上并列设置，并且电线用于从两个所述转动辊轮中间穿过。

9.根据权利要求6所述的押出线径大小的自动控制系统，其特征在于，所述牵引机包括三个从动辊轮组，三个所述从动辊轮组分别设置于所述导引架上。

10.基于权利要求1至9任一项所述的押出线径大小的自动控制系统的自动控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

向触摸输入装置中输入目标线径值，并且将所述目标线径值发送至可编程控制装置中；

线径测量仪实时测量电线的当前线径值，并且将所述线径值发送至可编程控制装置中；

所述可编程控制装置保存所述目标线径值和所述当前线径值，比对所述目标线径值和所述当前线径值，输出比对结果；

所述可编程控制装置根据所述比对结果，发送控制指令至模拟量控制装置中，所述模拟量控制装置根据控制指令调节变频器的输出速度；

牵引机根据所述变频器的输出速度调节电线的挤出速度。

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