CN114005611A - 一种高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法 - Google Patents

一种高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法 Download PDF

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CN114005611A CN202111245931.4A CN202111245931A CN114005611A CN 114005611 A CN114005611 A CN 114005611A CN 202111245931 A CN202111245931 A CN 202111245931A CN 114005611 A CN114005611 A CN 114005611A
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Abstract

本发明涉及铜的绞合的技术领域，公开一种高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法，包括：分线盘、均匀安装于所述分线盘的周边上且能够靠近或远离所述分线盘的基体、安装于所述基体上张紧结构、配制与所述基体上且连接于所述张紧结构的姿态矫正结构以及与所述分线盘相间隔设置的绞线盘；其中，所述张紧结构能够自动调整经过所述姿态矫正结构的导线的张力，使得所述分线盘与所述绞线盘之间的导线呈张紧状态。本发明可以实现高强高导铜合金丝的绞合，使其能够自动完成张力的调整，且能够实现预先的调整，有效避免铜合金丝的品质性差的问题。

Description

一种高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法
技术领域
本发明涉及铜的绞合的技术领域，具体地，涉及一种高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法。
背景技术
高强高导铜合金丝是通过导线绞合装置生产出来的。现有的导线绞合装置在进行绞合时会因为分线线卷的重量编号而产生编号，张紧力的变化会造成绞合出的绞合导线的绞合松紧程度产生编号而导致品质的一致性变差。现有技术公开了一种分线张力可调的绞合装置，公开号是CN206685203，其主要利用设计的分线张力调整结构来实现张力的调节，其调节方式是通过夹持块的间隙的调节实现的，该调节过程还是主要人为的控制，人工观察或调节的方式较为滞后，无法及时做出张力的调整，继而还是会导致部分的导线的一致性变差。另外，还需说明的是，高强高导铜合金丝其本身对于导线的工艺要求较高，张力的不合理，对其合格率的影响非常大。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法，该高强高导铜合金丝绞合装置、系统及绞合方法可以实现高强高导铜合金丝的绞合，使其能够自动完成张力的调整，且能够实现预先的调整，有效避免铜合金丝的品质性差的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高强高导铜合金丝绞合装置，所述高强高导铜合金丝绞合装置包括：分线盘、均匀安装于所述分线盘的周边上且能够靠近或远离所述分线盘的基体、安装于所述基体上张紧结构、配制与所述基体上且连接于所述张紧结构的姿态矫正结构以及与所述分线盘相间隔设置的绞线盘；其中，所述张紧结构能够自动调整经过所述姿态矫正结构的导线的张力，使得所述分线盘与所述绞线盘之间的导线呈张紧状态。
优选地，所述基体通过第一伸缩弹簧连接于所述分线盘的周边；其中，所述第一伸缩弹簧呈压缩状态。
优选地，所述张紧结构包括：能够安装于所述基体上的连板、铰接于所述连板上的铰接板以及一端固定于所述铰接板的一端且另一端固定于所述连板上的第二伸缩弹簧；其中，所述第二伸缩弹簧呈拉伸状态，所述铰接板远离所述第二伸缩弹簧的一端连接有所述姿态矫正结构。
优选地，所述姿态矫正结构包括：连接于所述铰接板的板体、对称设置于所述板体两侧且弹性连接于所述连板上的底板以及置于两个所述底板之间的姿态矫正环。
另外，本发明还提供一种高强高导铜合金丝绞合系统，所述高强高导铜合金丝绞合系统使用上述高强高导铜合金丝绞合装置包括：
信息获取单元，用于获取所述基体的位置信息、所述张紧结构的姿态信息以及各所述姿态矫正结构上的导线实际传输速度；其中所述姿态信息包括张紧结构的第二伸缩弹簧的伸缩参数以及铰接板的转角参数；
参数确定单元，用于根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数；以及
驱动控制单元，用于基于所述传输速度修正参数驱动导线的传输，使得所述导线的张力大于预设定的张力要求相关阈值。
优选地，所述参数确定单元包括：
在满足下述所有条件的情况下，确定以第一加速度作为传输速度修正参数；
在不满足下述任一条件的情况下，根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数；
其中，所述条件包括：所述位置信息所示出的基体位置位于预设定的安全位置范围内、位置信息所示出的位置变化率小于预设定的位置变化率阈值、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度位于预设定的安全长度范围内、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度变化率小于预设定的长度变化率阈值、所述转角参数所示出的角度变化值位于预设定的安全角度范围内、所述转角参数所示出的铰接板的角度变化率小于预设定的角度变化率阈值、所述导线实际传输速度处于预设定的安全传输速度阈值内。
优选地，所述参数确定单元用于根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数包括：
根据以下参数确定第二加速度作为传输速度修正参数：
所述基体位置与所述安全位置范围最接近所述基体位置的极值的差、位置变化率与位置变化率阈值的比值、第二弹簧的长度与所述安全长度范围最接近所述第二弹簧的长度的极值的差、长度变化率与长度变化率阈值的比值、角度变化值与所述安全角度范围的最接近所述角度变化值的极值的差、角度变化率与角度变化率阈值的比值、导线实际传输速度与所述安全传输速度阈值的最接近所述导线实际传输速度的极值的差。
优选地，所述张力要求相关阈值被配置为与所述加工所述高强高导铜合金丝的过程中所得到的最优产品的张力大小相关；
并且，所述第一加速度被配置为能够使得所述基体位置移动至指定位置且所述姿态信息呈指定姿态的加速度；其中，所述指定位置与指定姿态被配置为基于与加工所述高强高导铜合金丝的过程中所得到的最优产品的基体位置及张紧结构的姿态相关。
另外，本发明还提供一种高强高导铜合金丝绞合方法，所述高强高导铜合金丝绞合方法使用上述高强高导铜合金丝绞合装置，包括：
获取所述基体的位置信息、所述张紧结构的姿态信息以及各所述姿态矫正结构上的导线实际传输速度；其中所述姿态信息包括张紧结构的第二伸缩弹簧的伸缩参数以及铰接板的转角参数；
根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数；以及
基于所述传输速度修正参数驱动导线的传输，使得所述导线的张力大于预设定的张力要求相关阈值。
优选地，所述根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数包括：
在满足下述所有条件的情况下，确定以第一加速度作为传输速度修正参数；
在不满足下述任一条件的情况下，根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数；
其中，所述条件包括：所述位置信息所示出的基体位置位于预设定的安全位置范围内、位置信息所示出的位置变化率小于预设定的位置变化率阈值、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度位于预设定的安全长度范围内、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度变化率小于预设定的长度变化率阈值、所述转角参数所示出的角度变化值位于预设定的安全角度范围内、所述转角参数所示出的铰接板的角度变化率小于预设定的角度变化率阈值、所述导线实际传输速度处于预设定的安全传输速度阈值内。
根据上述技术方案，本发明可以实现高强高导铜合金丝的绞合，并且可以姿态调整导线的张力，其能够实现预先的调整，在未产生严重后果的情况下及进行一定的自动调整，使其最终得到的高强高导铜合金丝能够满足用户最终的需求，其调节的过程是通过导线的输出速度调节来实现控制的，其反馈了当前装置的工作状态，并能够根据该工作状态实现自动的调节，达到最优的加工产品。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的一种高强高导铜合金丝绞合装置的平面结构示意图；
图2是本发明的一种高强高导铜合金丝绞合装置的张紧结构的结构示意图；
图3是本发明的一种高强高导铜合金丝绞合系统的模块框图；以及
图4是本发明的一种高强高导铜合金丝绞合方法的流程图。
附图标记说明
1、分线盘；2、基体；3、连板；4、铰接板；5、第二伸缩弹簧；6、板体；7、底板；8、姿态矫正环；9、绞线盘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上下左右”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
图1、2是本发明的一种高强高导铜合金丝绞合装置的结构示意图，如图1、2所示，所述高强高导铜合金丝绞合装置包括：分线盘1、均匀安装于所述分线盘1的周边上且能够靠近或远离所述分线盘1的基体2、安装于所述基体2上张紧结构、配制与所述基体2上且连接于所述张紧结构的姿态矫正结构以及与所述分线盘1相间隔设置的绞线盘9；其中，所述张紧结构能够自动调整经过所述姿态矫正结构的导线的张力，使得所述分线盘1与所述绞线盘9之间的导线呈张紧状态。其中，所述分线盘1能够实现多股导线的集中，其将周向方向上的多股导线集中至后续的绞线盘9上，完成线缆的绞合。基体2能够在所述分线盘1上滑动，滑动限制的部分可以是滑轨和滑槽，利用该结构能够实现一定方向上的移动，张紧结构则是实现自动复位自动实现张紧功能的结构，其能够保持导线的张力，使其达到张紧的状态，姿态矫正机构则是实现导线的履直的功能。
优选地，所述基体2通过第一伸缩弹簧连接于所述分线盘1的周边；其中，所述第一伸缩弹簧呈压缩状态，即保证弹簧处于挤压状态，上方的线束是挤压在整个基体2上的，使其呈压缩状态。
优选地，为了实现整个结构的张紧，如图2所示，所述张紧结构可以包括：能够安装于所述基体2上的连板3、铰接于所述连板3上的铰接板4以及一端固定于所述铰接板4的一端且另一端固定于所述连板3上的第二伸缩弹簧5；其中，所述第二伸缩弹簧5呈拉伸状态，所述铰接板4远离所述第二伸缩弹簧5的一端连接有所述姿态矫正结构。所述连板3的背面配置有空隙，用于避免重量过大造成连板3的损坏。所述铰接板4的结构则可以实现与连板3的铰接功能，实现角度的调整进一步提升结构的可调节性。另外，所述第二伸缩弹簧5是通过连接柱连接在所述铰接板4和所述连板3上的。
优选地，为了实现履直矫正，所述姿态矫正结构可以包括：连接于所述铰接板4的板体6、对称设置于所述板体6两侧且弹性连接于所述连板3上的底板7以及置于两个所述底板7之间的姿态矫正环8。
此外，本发明还提供一种高强高导铜合金丝绞合系统，所述高强高导铜合金丝绞合系统使用上述高强高导铜合金丝绞合装置包括：
信息获取单元，用于获取所述基体2的位置信息、所述张紧结构的姿态信息以及各所述姿态矫正结构上的导线实际传输速度；其中所述姿态信息包括张紧结构的第二伸缩弹簧5的伸缩参数以及铰接板4的转角参数；其中，所述位置信息可以通过位置传感器来获取，张紧结构的第二伸缩弹簧5的长度可以通过拉伸传感器来确定，所述转角参数可以通过角度传感器来获取，而所述传输速度可以利用速度传感器来确定。
参数确定单元，用于根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数。
驱动控制单元，用于基于所述传输速度修正参数驱动导线的传输，使得所述导线的张力大于预设定的张力要求相关阈值。其中，所述张力要求相关阈值可以与所述加工所述高强高导铜合金丝的过程中所得到的最优产品的张力大小相关。即，在本发明产品的加工过程中，为了得到最优的产品，需要调节所述导线的张力大小，然后得到各种导线的实施效果，产品在经过检测数据后发现某一数据为本产品的最优产品状态，其导通率较高，强度较大，此情况下记录下来该合金丝对应的导线的张力，该数据可以通过大量的实验数据总结获得。其中，传输速度修正参数则为了修正导线的传输速度，使得其张紧力能够达到要求。
优选地，所述参数确定单元包括：
在满足下述所有条件的情况下，确定以第一加速度作为传输速度修正参数；
在不满足下述任一条件的情况下，根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数；
其中，所述条件包括：所述位置信息所示出的基体2位置位于预设定的安全位置范围内、位置信息所示出的位置变化率小于预设定的位置变化率阈值、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度位于预设定的安全长度范围内、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度变化率小于预设定的长度变化率阈值、所述转角参数所示出的角度变化值位于预设定的安全角度范围内、所述转角参数所示出的铰接板4的角度变化率小于预设定的角度变化率阈值、所述导线实际传输速度处于预设定的安全传输速度阈值内。
其中，需要强调的是，本发明的高强高导铜合金丝对于张力的要求较高，目前现有的结构所做出的合金丝虽然90％为合格产品，但是时间久了，装置都会出现老化的现象，而该现象对于普通的合金丝来说影响不大，但是对于高强高导铜合金丝来说，该老化现象极易造成产品的大批量不合格，而数值细微的差别将影响整个合金丝的合格情况。
优选地，所述参数确定单元用于根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数包括：
根据以下参数确定第二加速度作为传输速度修正参数：
所述基体2位置与所述安全位置范围最接近所述基体2位置的极值的差、位置变化率与位置变化率阈值的比值、第二弹簧的长度与所述安全长度范围最接近所述第二弹簧的长度的极值的差、长度变化率与长度变化率阈值的比值、角度变化值与所述安全角度范围的最接近所述角度变化值的极值的差、角度变化率与角度变化率阈值的比值、导线实际传输速度与所述安全传输速度阈值的最接近所述导线实际传输速度的极值的差。
其中，所述第一加速度为较慢的加速度，因为其变动的范围处于合理安全范围之内，只需要逐渐增加或减小速度即可，调节方式为微调，该第一加速度可以是加速也可以是减速，根据其实际数据来定。第二加速度则为较激烈的加速，其主要应用于该变化值已经超过合理安全范围外了，由于弹簧、导线的伸缩情况都是有限的，该较大的拉伸容易使得弹簧老化较快、位置可调范围变小(变化范围有限)，基于此，需要逐渐将导线变化到可控范围内，速率的变化则反应了特殊情况，例如断线等发生，又或者是打结等发生，本发明第二加速度较大，例如变化率过大则直接快速关停，另外，本发明中差值越大则加速度就越大，希望尽快恢复至合理的范围。当然本发明的终极目标是所述第一加速度被配置为能够使得所述基体2位置移动至指定位置且所述姿态信息呈指定姿态的加速度；其中，所述指定位置与指定姿态被配置为基于与加工所述高强高导铜合金丝的过程中所得到的最优产品的基体2位置及张紧结构的姿态相关。
此外，本发明还提供一种高强高导铜合金丝绞合方法，所述高强高导铜合金丝绞合方法使用上述高强高导铜合金丝绞合装置，包括：
S401，获取所述基体2的位置信息、所述张紧结构的姿态信息以及各所述姿态矫正结构上的导线实际传输速度；其中所述姿态信息包括张紧结构的第二伸缩弹簧5的伸缩参数以及铰接板4的转角参数；
S402，根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数；以及
S403，基于所述传输速度修正参数驱动导线的传输，使得所述导线的张力大于预设定的张力要求相关阈值。
优选地，所述根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数包括：
在满足下述所有条件的情况下，确定以第一加速度作为传输速度修正参数；
在不满足下述任一条件的情况下，根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数；
其中，所述条件包括：所述位置信息所示出的基体2位置位于预设定的安全位置范围内、位置信息所示出的位置变化率小于预设定的位置变化率阈值、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度位于预设定的安全长度范围内、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度变化率小于预设定的长度变化率阈值、所述转角参数所示出的角度变化值位于预设定的安全角度范围内、所述转角参数所示出的铰接板4的角度变化率小于预设定的角度变化率阈值、所述导线实际传输速度处于预设定的安全传输速度阈值内。
其中，本发明的高强高导铜合金丝绞合方法与现有技术相比具有与所述高强高导铜合金丝绞合系统相同的区别技术特征和技术效果，在此不在赘述。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种高强高导铜合金丝绞合装置，其特征在于，所述高强高导铜合金丝绞合装置包括：分线盘(1)、均匀安装于所述分线盘(1)的周边上且能够靠近或远离所述分线盘(1)的基体(2)、安装于所述基体(2)上张紧结构、配制与所述基体(2)上且连接于所述张紧结构的姿态矫正结构以及与所述分线盘(1)相间隔设置的绞线盘(9)；其中，所述张紧结构能够自动调整经过所述姿态矫正结构的导线的张力，使得所述分线盘(1)与所述绞线盘(9)之间的导线呈张紧状态。
2.根据权利要求1所述的高强高导铜合金丝绞合装置，其特征在于，所述基体(2)通过第一伸缩弹簧连接于所述分线盘(1)的周边；其中，所述第一伸缩弹簧呈压缩状态。
3.根据权利要求2所述的高强高导铜合金丝绞合装置，其特征在于，所述张紧结构包括：能够安装于所述基体(2)上的连板(3)、铰接于所述连板(3)上的铰接板(4)以及一端固定于所述铰接板(4)的一端且另一端固定于所述连板(3)上的第二伸缩弹簧(5)；其中，所述第二伸缩弹簧(5)呈拉伸状态，所述铰接板(4)远离所述第二伸缩弹簧(5)的一端连接有所述姿态矫正结构。
4.根据权利要求3所述的高强高导铜合金丝绞合装置，其特征在于，所述姿态矫正结构包括：连接于所述铰接板(4)的板体(6)、对称设置于所述板体(6)两侧且弹性连接于所述连板(3)上的底板(7)以及置于两个所述底板(7)之间的姿态矫正环(8)。
5.一种高强高导铜合金丝绞合系统，其特征在于，所述高强高导铜合金丝绞合系统使用权利要求1-4中任意一项所述高强高导铜合金丝绞合装置包括：
信息获取单元，用于获取所述基体(2)的位置信息、所述张紧结构的姿态信息以及各所述姿态矫正结构上的导线实际传输速度；其中所述姿态信息包括张紧结构的第二伸缩弹簧(5)的伸缩参数以及铰接板(4)的转角参数；
参数确定单元，用于根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数；以及
驱动控制单元，用于基于所述传输速度修正参数驱动导线的传输，使得所述导线的张力大于预设定的张力要求相关阈值。
6.根据权利要求5所述的高强高导铜合金丝绞合系统，其特征在于，所述参数确定单元包括：
在满足下述所有条件的情况下，确定以第一加速度作为传输速度修正参数；
在不满足下述任一条件的情况下，根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数；
其中，所述条件包括：所述位置信息所示出的基体(2)位置位于预设定的安全位置范围内、位置信息所示出的位置变化率小于预设定的位置变化率阈值、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度位于预设定的安全长度范围内、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度变化率小于预设定的长度变化率阈值、所述转角参数所示出的角度变化值位于预设定的安全角度范围内、所述转角参数所示出的铰接板(4)的角度变化率小于预设定的角度变化率阈值、所述导线实际传输速度处于预设定的安全传输速度阈值内。
7.根据权利要求6所述的高强高导铜合金丝绞合系统，其特征在于，所述参数确定单元用于根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数包括：
根据以下参数确定第二加速度作为传输速度修正参数：
所述基体(2)位置与所述安全位置范围最接近所述基体(2)位置的极值的差、位置变化率与位置变化率阈值的比值、第二弹簧的长度与所述安全长度范围最接近所述第二弹簧的长度的极值的差、长度变化率与长度变化率阈值的比值、角度变化值与所述安全角度范围的最接近所述角度变化值的极值的差、角度变化率与角度变化率阈值的比值、导线实际传输速度与所述安全传输速度阈值的最接近所述导线实际传输速度的极值的差。
8.根据权利要求6所述的高强高导铜合金丝绞合系统，其特征在于，
所述张力要求相关阈值被配置为与所述加工所述高强高导铜合金丝的过程中所得到的最优产品的张力大小相关；
并且，所述第一加速度被配置为能够使得所述基体(2)位置移动至指定位置且所述姿态信息呈指定姿态的加速度；其中，所述指定位置与指定姿态被配置为基于与加工所述高强高导铜合金丝的过程中所得到的最优产品的基体(2)位置及张紧结构的姿态相关。
9.一种高强高导铜合金丝绞合方法，其特征在于，所述高强高导铜合金丝绞合方法使用权利要求1-4中任意一项所述高强高导铜合金丝绞合装置，包括：
获取所述基体(2)的位置信息、所述张紧结构的姿态信息以及各所述姿态矫正结构上的导线实际传输速度；其中所述姿态信息包括张紧结构的第二伸缩弹簧(5)的伸缩参数以及铰接板(4)的转角参数；
根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数；以及
基于所述传输速度修正参数驱动导线的传输，使得所述导线的张力大于预设定的张力要求相关阈值。
10.根据权利要求6所述的高强高导铜合金丝绞合方法，其特征在于，所述根据所述位置信息、伸缩参数、转角参数以及导线实际传输速度确定所述导线的传输速度修正参数包括：
在满足下述所有条件的情况下，确定以第一加速度作为传输速度修正参数；
在不满足下述任一条件的情况下，根据所述条件的不满足情况确定所述传输速度修正参数；
其中，所述条件包括：所述位置信息所示出的基体(2)位置位于预设定的安全位置范围内、位置信息所示出的位置变化率小于预设定的位置变化率阈值、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度位于预设定的安全长度范围内、所述伸缩参数所示出的第二弹簧的长度变化率小于预设定的长度变化率阈值、所述转角参数所示出的角度变化值位于预设定的安全角度范围内、所述转角参数所示出的铰接板(4)的角度变化率小于预设定的角度变化率阈值、所述导线实际传输速度处于预设定的安全传输速度阈值内。
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