CN113634531B - 一种不锈钢丝清洗装置及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及不锈钢钢丝清洗技术领域，尤其涉及一种不锈钢丝清洗装置及清洗方法，装置包括放线单元、缓冲单元，清洗单元和收线单元。清洗单元包括清洗机和清洗辊，清洗辊能够置于清洗机内；清洗辊上游和下游位置均设有左右移动走线辊；收线单元包括底座和滑动安装在底座上的收线组件，收线组件用于安装收线辊并带动收线辊转动并收线。缓冲单元包括支架和水平设置的第二导向杆，支架上滑动安装有第四导向杆；第四导向杆水平设置且能上下滑动；第二导向杆上滑动安装有固定走线辊，第四导向杆上滑动安装有上下走线辊。该装置及方法，能够实现不锈钢丝的自动放线、清洗和收线绕制，且清洗过程中有效防止不锈钢丝发生扭曲，保证不锈钢丝的质量。

Description

一种不锈钢丝清洗装置及清洗方法

技术领域

本发明涉及钢丝清洗技术领域，尤其涉及一种不锈钢丝清洗装置及清洗方法。

背景技术

不锈钢丝即不锈钢线。超导磁体的生产中，需要一种截面为矩形的不锈钢丝，用于固定超导线。由于超导磁体特殊环境的要求，不锈钢丝的表面必须清洁，不锈钢丝的截面尺寸一致，要保证不锈钢丝整体顺滑，不能出现钢丝扭曲，钢丝表层高低不平的弧面情况的发生。因此不锈钢丝使用时需要进行清洗、且清洗过程中要保证不锈钢丝的外形质量。

现有技术中清洗不锈钢丝多通过简陋的工装进行。外购的不锈钢丝通常都整齐的缠绕在一个支撑辊上。清洗时，将不锈钢丝从支撑辊上绕下后进行清洗，然后将不锈钢丝重新绕在支撑辊上备用。

由于矩形线材的特点，在清洗后发现不锈钢丝有的地方清洗不干净，清洗后发现不锈钢丝出现表面不平整的缺陷，甚至有不锈钢丝发生扭曲的现象，影响后续使用。且工装简陋，清洗过程繁琐，需要大量使用人工，不能满足现代化生产的需求。

发明内容

本发明拟解决的技术问题是针对以上不足，提供一种不锈钢丝清洗装置，能够实现不锈钢丝的自动放线、自动清洗和自动收线绕制，且清洗过程中有效防止不锈钢丝发生扭曲，保证不锈钢丝的质量。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案如下：

一种不锈钢丝清洗装置，包括清洗单元和位于清洗单元下游的收线单元，清洗单元包括清洗机和清洗辊，清洗辊能够置于清洗机内；清洗辊的上游和下游位置均设有左右移动走线辊，左右移动走线辊位于清洗机上方且能沿着水平方向左右移动；清洗辊和左右移动走线辊上均设有与不锈钢丝相适配的线槽；

收线单元包括底座和滑动安装在底座上的收线组件，收线组件用于安装收线辊并带动收线辊转动，收线辊转动时能将清洗后的不锈钢丝绕制在收线辊上。

作为一种改进，还包括位于所述清洗单元上游的缓冲单元；缓冲单元包括支架和水平设置的第二导向杆，支架上滑动安装有第四导向杆；第四导向杆水平设置且能在支架上上下滑动；第二导向杆固定在支架上且第二导向杆位于第四导向杆上方；第二导向杆上滑动安装有固定走线辊，第四导向杆上滑动安装有上下走线辊。

作为一种改进，所述支架上设有竖向设置的第三导向杆，第三导向杆上滑动安装有所述第四导向杆；第三导向杆上安装有滑动块，滑动块上设有水平设置的第四导向杆，第三导向杆上套装有压簧，压簧设置在滑动块和支架之间，压簧位于滑动块的上方。

作为一种改进，所述清洗单元还包括机架和升降电机，机架上设有水平设置的滑杆，左右移动走线辊滑动安装在滑杆上；机架上设有升降架，升降架位于清洗机的上方；升降架上安装有两个并列设置的所述清洗辊；清洗辊上设有多个并列设置的所述线槽。

作为一种改进，机架上设有竖向设置的第一导向杆和螺杆；升降架上设有与第一导向杆相适配的导向孔和与螺杆相适配的螺孔；第一导向杆贯穿所述导向孔；螺杆安装在螺孔内；螺杆转动能带动升降架和清洗辊在竖直方向运动。

作为一种改进，机架的下游端设有转动设置的出线走线辊，出线走线辊上设有所述线槽。

作为一种改进，所述清洗机的数量为两个，每个清洗机均对应由所述清洗辊；不锈钢丝清洗时依次经过两个清洗机。

作为一种改进，所述收线组件包括滑动安装在底座上的滑板；滑板上设有转动设置的收线辊顶尖和转动设置的收线辊固定夹盘，收线辊顶尖和收线辊固定夹盘相对设置，用于装夹收线辊；收线辊固定夹盘转动能带动收线辊转动收线，收线过程中滑板在底座上左右往复移动。

作为一种改进，还包括放线单元，放线单元包括放线辊顶针和放线辊夹盘；放线辊顶针和放线辊夹盘相对设置、用于安装不锈钢丝辊；放线辊夹盘转动时能带动不锈钢丝辊主动放线。

一种使用上述不锈钢丝清洗装置清洗不锈钢丝的方法，包括以下步骤：

S1，将绕有不锈钢丝的不锈钢丝辊固定安装在放线单元的放线辊顶针和放线辊夹盘之间；将收线辊固定安装在收线单元的收线辊顶尖和收线辊固定夹盘之间；

S2，牵引不锈钢丝的端部依次绕过放线单元、固定走线辊和上下走线辊、清洗单元上游的左右移动走线辊、清洗辊和下游的左右移动走线辊；最后不锈钢丝的端部绕过出线走线辊后固定在收线辊上；

S3，放线电机与放线辊夹盘传动连接；滑板上安装有收线电机和移动电机，收线电机与收线辊固定夹盘传动连接；移动电机上安装有齿轮，底座上安装有与齿轮啮合传动的齿条，移动电机转动时，通过啮合传动的齿轮和齿条带动滑板在底座上左右移动；启动升降电机，升降电机转动并带动升降架向下移动，直至清洗辊送至清洗机内；启动放线电机、收线电机，移动电机和清洗机，一边放线、一边绕线过程中，对不锈钢丝进行清洗；收线电机和移动电机均为伺服电机，通过控制收线电机控制收线辊的收线速度。通过控制移动电机运动方向和运动速度，实现不锈钢丝收线绕制过程中不锈钢丝按照顺序依次绕制在收线辊上，首先从收线辊的一端向另一端开始绕制，不锈钢丝每匝并排设置，绕制完成一层后，从收线辊的另一端开始绕制第二层；然后依次层层绕制，直至完成不锈钢丝的清洗和绕制。

本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明的不锈钢丝清洗装置，使用多个伺服电机控制用来实现不锈钢丝的自动化清洗和绕制，解放了人力，减少了劳动成本，且清洗效率高。

2、不锈钢丝清洗装置上设有多个能够左右移动的走线辊，用以防止不锈钢丝在清洗过程中出现扭曲变形，保证不锈钢丝的质量。

3、出线走线辊和收线单元的组合使用，能实现不锈钢丝的自动绕线过程。防止在绕线时候出现不规则的叠线而造成不锈钢丝表面扭曲的情况发生。

4、通过缓冲单元和伺服放线电机的控制，实现不锈钢丝在清洗过程中整体张紧程度适中，运行平稳。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1为本发明一种不锈钢丝清洗装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为放线辊组件的立体示意图；

图4为放线辊组件的结构示意图；

图5为缓冲辊组件的结构示意图；

图6为清洗辊及机架组件的立体示意图一；

图7为清洗辊及机架组件的立体示意图二；

图8为升降清洗辊的立体示意图；

图9为升降清洗辊的走线示意图；

图10为收线辊组件的立体示意图；

其中：1-放线单元，2-缓冲单元，3-清洗单元，4-收线单元，5-清洗机，6-清洗辊，7-左右移动走线辊，8-线槽，9-底座，10-收线组件，11-收线辊，12-机架，13-滑杆，14-升降架，15-螺杆，16-第一导向杆，17-导向孔，18-螺孔，19-升降电机，20-出线走线辊，21-滑板，22-轨道，23-滑块，24-收线辊顶尖，25-收线辊固定夹盘，26-收线电机，27-移动电机，28-齿轮，29-齿条，30-第二导向杆，31-固定走线辊，32-第三导向杆，33-滑动块，34-第四导向杆，35-上下走线辊，36-压簧，37-支架，38-放线辊平台，39-放线辊顶针，40-放线辊夹盘，41-放线电机，42-第一支架，43-第二支架，44-丝杆，45-锥形轮。

具体实施方式

为了便于说明、而不是用于限制，将不锈钢丝清洗时沿着不锈钢丝移动的方向，定义不锈钢丝上某点先经过的位置为上游，后经过的位置为下游。与不锈钢丝的运动平面垂直的方向定义为左右方向。

实施例

本发明的一种不锈钢丝清洗装置能用于扁平矩形线材的表面清洗及清洗后线材的顺序绕辊，其可以同时清洗其他小直径的线材。本实施例中所提及的扁平矩形线材是指线材截面是矩形的线。放线是指将线材从线辊中绕出。收线是指将线材缠绕在线辊上。

如图1至图10共同所示，一种不锈钢丝清洗装置，包括依次设置的放线单元1、缓冲单元2，清洗单元3和收线单元4。

如图1、图2、图3和图4共同所示，放线单元1是用于放置待清洗不锈钢丝辊，包括放线辊平台38，以及安装在放线辊平台38上的放线电机41、转动设置在放线辊平台38上的放线辊顶针39和放线辊夹盘40。放线辊平台38上安装有间隔设置的第一支架42和第二支架43；放线辊顶针39包括丝杆44和安装在丝杆44端部的可以自由转动的锥形轮45。丝杆44固定安装在第一支架42上，丝杆44转动时能带动锥形轮45相对第一支架42左右移动。放线辊顶针39和放线辊夹盘40相对设置、用于从不锈钢丝辊的两个端部固定安装不锈钢丝辊。放线电机41与放线辊夹盘40传动连接。放线电机41转动时能通过放线辊夹盘40带动不锈钢丝辊主动放线。本实施例中优选的，放线电机41为伺服电机，放线电机41通过同步带和同步带轮与放线辊夹盘40传动连接。放线时，通过控制伺服电机使得不锈钢丝辊在定扭矩条件下，以相同的线速度进行放线。

如图1、图2和图5共同所示，缓冲单元2包括支架37、水平设置的第二导向杆30和竖向设置的第三导向杆32，第三导向杆32上安装有滑动块33，滑动块33上设有水平设置的第四导向杆34。

第二导向杆30上滑动安装有固定走线辊31，第四导向杆34上滑动安装有上下走线辊35。第三导向杆32上套装有压簧36，压簧36设置在滑动块33和支架37之间，压簧36位于滑动块33的上方。压簧36用于调节不锈钢丝张紧后的预紧力。固定走线辊31和第二导向杆30间、第四导向杆34和上下走线辊35之间均设有滚动直线轴承，使得固定走线辊31能沿着第二导向杆30转动和滑动，上下走线辊35能沿着第四导向杆34转动和滑动；固定走线辊31和上下走线辊35上均加工有线槽8，线槽8的尺寸不锈钢丝相适配。

本实施例中优选的，第三导向杆32的数量为四个，四个第三导向杆32并列、间隔设置。第二导向杆30和第四导向杆34的数量都为两个。其中一组第二导向杆30和第四导向杆34位于上游位置，另一组第二导向杆30和第四导向杆34位于下游位置。不锈钢丝在经过缓冲单元2时，先从上方绕过上游位置的固定走线辊31、然后一次绕过上游位置的上下走线辊35、下游位置的固定走线辊31和下游位置的上下走线辊35，然后送至清洗单元3。

本发明中，通过缓冲单元2对不锈钢丝进行张紧，是保证不锈钢丝不发生扭曲的主要组件。放线时，由于不锈钢丝辊的位置是固定，不锈钢丝辊具有一定的宽度；其放线的位置会随着放线而左右移动。本发明的缓冲单元2通过可以左右移动的固定走线辊31和上下走线辊35，保证不锈钢丝一直处于相对较好的平行方向，运行顺畅，有效防止不锈钢丝扭曲。

如图1、图2、图6、图7、图8和图9共同所示，清洗单元3包括机架12、升降电机19和清洗机5，缓冲单元2的支架37固定安装在机架12上。机架12上设有升降架14，升降架14位于清洗机5的上方；升降架14上安装有两个并列设置的清洗辊6。清洗辊6位于清洗机5上方，清洗辊6能够随升降架14上下移动。清洗辊6向下移动时能够置于清洗机5内。

清洗辊6的上游和下游位置均设有左右移动走线辊7，左右移动走线辊7位于清洗机5上方且能沿着水平方向左右移动。机架12上设有水平设置的滑杆13，左右移动走线辊7滑动安装在滑杆13上；每个左右移动走线辊7的位置均对应设有滑杆13。

清洗辊6和左右移动走线辊7上均设有与不锈钢丝相适配的线槽8。清洗辊6上设有多个并列设置的线槽8。不锈钢丝在同一升降架14上的两个清洗辊6间来回绕制，依次走过各个线槽8，以增加不锈钢丝在两个清洗辊6间的停留时间，清洗时有效增加清洗时间、清洗更加彻底、干净。

机架12上设有竖向设置的第一导向杆16和两个竖向、间隔设置的螺杆15；升降架14上设有与第一导向杆16相适配的导向孔17和两个与螺杆15相适配的螺孔18。第一导向杆16贯穿所述导向孔17；两个螺杆15分别安装在螺孔18内。升降电机19与其中一个螺杆15传动连接，两个螺杆15间通过连动件传动连接。本实施例中优选的，升降电机19与其中一个螺杆15通过同步带和带轮传动连接，两个螺杆15间也通过同步带和带轮传动连接。升降电机19转动时带动两个螺杆15一起转动，进而带动升降架14和清洗辊6在竖直方向运动。通过改变升降电机19的转动方向，改变升降架14的运动方向。

机架12的下游端设有转动设置的出线走线辊20，出线走线辊20上设有线槽8。出线走线辊20位于机架12的下部位置。左右移动走线辊7可以保证不锈钢丝在传动的时候不发生扭曲。最后不锈钢丝会从出线走线辊20绕出，出线走线辊20的位置固定。

清洗机5的数量可以根据实际需求设置多个。本实施例中优选的，清洗机5的数量为两个，每个清洗机5的上方均设有升降架14和清洗辊6。不锈钢丝清洗时依次经过两个清洗机5。清洗机5为超声波清洗机。位于上游位置的清洗机5内盛装清洗剂，位于下游位置的清洗机5内盛装清水。升降架14的数量为两个时，机架12对应的第一导向杆16、螺杆15、升降电机19等的数量也为两组。

如图1、图2和图9共同所示，收线单元4包括底座9和滑动安装在底座9上的收线组件10，收线组件10用于安装收线辊11并带动收线辊11转动，收线辊11转动时能将清洗后的不锈钢丝绕制在收线辊11上。收线组件10包括滑动安装在底座9上的滑板21。本实施例中优选的，底座9上固定安装有两个间隔设置的轨道22，滑板21上设有多个滑块23，滑块23滑动安装在轨道22上。

滑板21上设有转动设置的收线辊顶尖24和转动设置的收线辊固定夹盘25，收线辊顶尖24和收线辊固定夹盘25相对设置，用于装夹收线辊11。滑板21上安装有收线电机26和移动电机27，收线电机26与收线辊固定夹盘25传动连接。移动电机27上安装有齿轮28，底座9上安装有与齿轮28啮合传动的齿条29，移动电机27转动时，通过啮合传动的齿轮28和齿条29带动滑板21在底座9上左右移动。本发明中的收线辊顶尖24和放线辊顶针39结构相同，这里不再进行赘述。

收线电机26和移动电机27均为伺服电机，通过控制收线电机26控制收线辊11的收线速度。通过控制移动电机27运动方向和运动速度，实现不锈钢丝收线绕制过程中不锈钢丝按照顺序依次绕制在收线辊11上，从收线辊11的一端向另一端开始绕制，不锈钢丝每匝并排设置，绕制完成一层后，从收线辊11的另一端开始绕制第二层；然后依次层层绕制，直至完成不锈钢丝的清洗和绕制。且绕制过程中，在移动电机27的作用下，收线辊11上每一匝不锈钢丝绕制时的位置都与出线走线辊20平齐，以防止不锈钢丝扭曲、变形。

一种不锈钢丝清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将绕有不锈钢丝的不锈钢丝辊固定安装在放线单元1的放线辊顶针39和放线辊夹盘40之间；将收线辊11固定安装在收线单元4的收线辊顶尖24和收线辊固定夹盘25之间；

S2，牵引不锈钢丝的端部依次绕过放线单元1、固定走线辊31和上下走线辊35、清洗单元3上游的左右移动走线辊7、清洗辊6和下游的左右移动走线辊7；最后不锈钢丝的端部绕过出线走线辊20后固定在收线辊11上。本实施例中，清洗单元3包括两组升降架14，且每组升降架14上均设有两个清洗辊6，每组升降架14的上下游位置均设有一个左右移动走线辊7。不锈钢丝在经过清洗单元3时，先经过上游升降架14上对应的左右移动走线辊7和清洗辊6，再经过下游升降架14上的左右移动走线辊7和清洗辊6。

S3，启动升降电机19，升降电机19转动并带动升降架14向下移动，直至清洗辊6送至清洗机5内；启动放线电机41、收线电机26，移动电机27和清洗机5，一边放线、一边绕线过程中，对不锈钢丝进行清洗。

综上所述，本发明的一种不锈钢丝清洗装置及清洗方法，能够实现不锈钢丝的自动放线、自动清洗和自动收线绕制，且清洗过程中有效防止不锈钢丝发生扭曲，保证不锈钢丝的质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种不锈钢丝清洗装置，其特征在于：包括清洗单元（3）和位于清洗单元（3）下游的收线单元（4），清洗单元（3）包括清洗机（5）和清洗辊（6），清洗辊（6）能够置于清洗机（5）内；清洗辊（6）的上游和下游位置均设有左右移动走线辊（7），左右移动走线辊（7）位于清洗机（5）上方且能沿着水平方向左右移动；清洗辊（6）和左右移动走线辊（7）上均设有与不锈钢丝相适配的线槽（8）；

收线单元（4）包括底座（9）和滑动安装在底座（9）上的收线组件（10），收线组件（10）用于安装收线辊（11）并带动收线辊（11）转动，收线辊（11）转动时能将清洗后的不锈钢丝绕制在收线辊（11）上；

还包括位于所述清洗单元（3）上游的缓冲单元（2）；缓冲单元（2）包括支架（37）和水平设置的第二导向杆（30），支架（37）上滑动安装有第四导向杆（34）；第四导向杆（34）水平设置且能在支架（37）上上下滑动；第二导向杆（30）固定在支架（37）上且第二导向杆（30）位于第四导向杆（34）上方；第二导向杆（30）上滑动安装有固定走线辊（31），第四导向杆（34）上滑动安装有上下走线辊（35）；

所述支架（37）上设有竖向设置的第三导向杆（32），第三导向杆（32）上安装有滑动块（33），滑动块（33）上设有水平设置的第四导向杆（34），即第三导向杆（32）上滑动安装有所述第四导向杆（34）；第三导向杆（32）上套装有压簧（36），压簧（36）设置在滑动块（33）和支架（37）之间，压簧（36）位于滑动块（33）的上方。

2.如权利要求1所述的不锈钢丝清洗装置，其特征在于：所述清洗单元（3）还包括机架（12）和升降电机（19），机架（12）上设有水平设置的滑杆（13），左右移动走线辊（7）滑动安装在滑杆（13）上；机架（12）上设有升降架（14），升降架（14）位于清洗机（5）的上方；升降架（14）上安装有两个并列设置的所述清洗辊（6）；清洗辊（6）上设有多个并列设置的所述线槽（8）。

3.如权利要求2所述的不锈钢丝清洗装置，其特征在于：机架（12）上设有竖向设置的第一导向杆（16）和螺杆（15）；升降架（14）上设有与第一导向杆（16）相适配的导向孔（17）和与螺杆（15）相适配的螺孔（18）；第一导向杆（16）贯穿所述导向孔（17）；螺杆（15）安装在螺孔（18）内；螺杆（15）转动能带动升降架（14）和清洗辊（6）在竖直方向运动。

4.如权利要求2所述的不锈钢丝清洗装置，其特征在于：机架（12）的下游端设有转动设置的出线走线辊（20），出线走线辊（20）上设有所述线槽（8）。

5.如权利要求2至4中任一项所述的不锈钢丝清洗装置，其特征在于：所述清洗机（5）的数量为两个，每个清洗机（5）均对应设有所述清洗辊（6）；不锈钢丝清洗时依次经过两个清洗机（5）。

6.如权利要求2至4中任一项所述的不锈钢丝清洗装置，其特征在于：所述收线组件（10）包括滑动安装在底座（9）上的滑板（21）；滑板（21）上设有转动设置的收线辊顶尖（24）和转动设置的收线辊固定夹盘（25），收线辊顶尖（24）和收线辊固定夹盘（25）相对设置，用于装夹收线辊（11）；收线辊固定夹盘（25）转动能带动收线辊（11）转动收线，收线过程中滑板（21）在底座（9）上左右往复移动。

7.如权利要求6中所述的不锈钢丝清洗装置，其特征在于：还包括放线单元（1），放线单元（1）包括放线辊顶针（39）和放线辊夹盘（40）；放线辊顶针（39）和放线辊夹盘（40）相对设置、用于安装不锈钢丝辊；放线辊夹盘（40）转动时能带动不锈钢丝辊主动放线。

8.一种使用权利要求7中所述的不锈钢丝清洗装置清洗不锈钢丝的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将绕有不锈钢丝的不锈钢丝辊固定安装在放线单元（1）的放线辊顶针（39）和放线辊夹盘（40）之间；将收线辊（11）固定安装在收线单元（4）的收线辊顶尖（24）和收线辊固定夹盘（25）之间；

S2，牵引不锈钢丝的端部依次绕过放线单元（1）、固定走线辊（31）和上下走线辊（35）、清洗单元（3）上游的左右移动走线辊（7）、清洗辊（6）和下游的左右移动走线辊（7）；机架（12）的下游端设有转动设置的出线走线辊（20），出线走线辊（20）上设有所述线槽（8）；最后不锈钢丝的端部绕过出线走线辊（20）后固定在收线辊（11）上；

S3，放线电机（41）与放线辊夹盘（40）传动连接；滑板（21）上安装有收线电机（26）和移动电机（27），收线电机（26）与收线辊固定夹盘（25）传动连接；移动电机（27）上安装有齿轮（28），底座（9）上安装有与齿轮（28）啮合传动的齿条（29），移动电机（27）转动时，通过啮合传动的齿轮（28）和齿条（29）带动滑板（21）在底座（9）上左右移动；启动升降电机（19），升降电机（19）转动并带动升降架（14）向下移动，直至清洗辊（6）送至清洗机（5）内；启动放线电机（41）、收线电机（26），移动电机（27）和清洗机（5），一边放线、一边绕线过程中，对不锈钢丝进行清洗；收线电机（26）和移动电机（27）均为伺服电机，通过控制收线电机（26）控制收线辊（11）的收线速度。

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