CN1199356A

CN1199356A - 用于向机器供给多条线材的装置

Info

Publication number: CN1199356A
Application number: CN96197562A
Authority: CN
Inventors: 劳伦特·米查德
Original assignee: Trefimetaux SAS
Current assignee: Trefimetaux SAS
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1996-09-10
Publication date: 1998-11-18
Anticipated expiration: 2016-09-10
Also published as: KR100268328B1; CN1071165C; CA2228545A1; CA2228545C; EP0869860A1; DE69607388D1; KR19990044588A; JP2000500073A; FR2738516A1; AU6990996A; EP0869860B1; ATE190885T1; FR2738516B1; DE69607388T2; WO1997010069A1; MX9801921A

Abstract

一种用于向机床(2)供给线材(9)的多路供给装置(1),包括:a)与线材(9)数目相同的供给装置(6),借助于上游引导元件(4),从装置(3)向每个装置(6)供给线材(9)以便调节线材(9),b)至少一个接收装置DR(8)带有一个下游引导装置(5),装置(5)用于向所述机床(2)供给线材,c)一个分配器(7),它将使对应于所选择的线材的所述装置(6)正对所述接收装置(8)。

Description

用于向机器供给多条线材的装置

技术领域

本发明涉及除了纺织和制衣工业领域以外的向机器供给线材的领域。现有技术

在机械领域，许多机器使用或消耗线材，因此需要线材供给装置和更换线材的装置。例如，在电腐蚀机床中的线材就是这种情况，它需要使用不同直径的线材来进行加工。

美国专利5,237,145描述了一种自动更换电腐蚀机床中的线材的装置，例如从给定直径的线材更换成小直径的线材，以便进行精加工。

在这份美国专利中，如图1所清楚表示的那样，该装置主要由两个特殊元件组成：

a)该装置包括两个带有电机(美国专利中的序号24，26)和导管(美国专利中的序号154a，154b)的供给装置(美国专利中的序号150a和150b)、对应于两种类型线材的装置和用于安装和拆卸现有装置并接着用其它装置替换的装置。

b)设置所述现有装置包括以下步骤：使用千斤顶(美国专利中的序号151a，151b)来使所述现有装置与电腐蚀机床线材引导元件(美国专利中的序号153a和153b)对准，利用与这些引导元件和电机(美国专利中的序号20)对准引导螺钉(美国专利中的序号18)来使现有装置靠近这些引导元件。

类似的，欧洲专利申请EP-A-0581493描述了一种采用线材卷轴供给装置来更换电腐蚀机床中线材的装置，该供给装置中线材的端部均焊接在一起。

还有一份日本申请JP-A-61121832，其中利用一个带有供给导管的电腐蚀机床来更换线材，所述供给导管能够直接朝向两个供给电腐蚀机床的线材卷轴中的任一个。

在利用上述已有技术部分描述的供给装置解决更换线材问题的方案中，存在四种不同类型的缺点：

1)一方面，这些装置仅适于单一的电腐蚀机床，并用于有限数目的线材(在上述三篇文献中均为两条线材)。

还应注意到，由于费用和尺寸的问题，已有技术的解决方案仅允许使用有限数目的供给线材(在上述三篇文献中均为两条线材)或供给装置，这对于特别是在线材电腐蚀机床的加工过程中、希望至少有四个供给装置的情况是不利的，其中两个对应于不同的线材直径，另两个处于备用状态以防线材断裂。

2)除了那些非常小的独立车间以外，车间中常有许多不同的电腐蚀机床。通常，如果采用已有技术制造的装置，由于用于每个独立机床的设备倍增，所以需要提供大量的这种装置，这样就增加了费用。

3)另一方面，已有技术所述的装置通常必须与电腐蚀机床对准，因此这些装置实际上构成机床的一部分，这就相应地增加了置于加工位置的机床所占据的整个空间尺寸。

4)最后，已知的装置并不能很好地适用于现代车间结构，因为在现代车间中，希望机床、特别是电腐蚀机床不被线材卷轴妨碍，希望这些线材卷轴将向所述装置供给线材，所述装置最好向整个机组供线并分别单独贮存。发明目的

本发明的一个目的是提供一种能够解决上述问题的多路供给装置。

这一目的并不局限于已有技术中所述的特定形式的电腐蚀机床。发明简述

根据本发明所述的用于向至少一台机床供给已选择的线材的多路供给装置，包括：

a)与被选择的线材Fi数目相同的供给装置DAi，其中i可从1至n变化，而n可从2至任意数字变化，每个装置DAi借助于输入侧的引导装置GMi从线材包装件Ci供给线材，

b)至少一个接收装置DR，它带有一个输出侧引导装置GV，该装置GV用于向所述机床供给线材，

c)一个分配器，它推动对应于所述已选择的线材Fi的所述供给装置DAi，使其面对所述接收器DR，

其中，

1)供给所述供给装置DAi6的所述线材9是被拉直的线材，

2)所述输出侧引导装置GVi5是柔性管，

3)所述输入侧引导装置GMi4是柔性管。

该供给装置包括切割线材的装置，该切割装置可置于供给装置中，或者置于分配器或接收装置中。

输入侧和输出侧引导装置；典型的是管道或套管；最好是柔性的，但是它们也可以是刚性的，它们能够移动所述装置DAi和所述接收装置DR，以便让它们相互面对。

实际上，线材的数目n很少超过16。但是本发明适用于任意数目的线材。

由本发明构成的装置解决了已发生的所有问题。

事实上，一方面，对于供给n条任意数目线材的给定机器来说，供给装置的主要部分是公共的，它包括分配器和柔性接收装置DR，接收装置DR设有用于向所述机器供给线材的输出侧引导装置。

对于每一种不同的线材，仅需分别提供供给装置DAi，其中i可从1至n变化。

另一方面，本发明并不局限于向一单独的机器供给线材，为了向成组的所有机器供给线材，也可以采用相同的分配器和所述分配器上游的相同装置(供给装置、上游引导装置和n条被拉直的线材)。

另外，本发明允许使用柔性的上游和下游引导装置(典型的是管道和套管)，因此工作机床就不会被供给其线材的附加装置阻碍，因为本发明的装置能够离所述机床相对较远。

这样，整体上相当大的装置；包括各种线材包装件；就能够相当远地离开所述机床，即从几米到几十米。

最后，本发明的所有装置，特别是通过联合使用本发明的分配器、预拉直线材和柔性引导装置，使其能首先使整个机组共享共用的装置，其次可使上述线材供给装置再次定位，这使本发明的装置能够完全与待供给线材的机床分隔开，所有这些因素都有利于车间的经济化和合理管理。

本发明的分配器可以是任何机械装置，它能够通过使用引导装置(导轨、蜗杆丝杠等)和公知的移动装置(千斤顶、电机等)，使接收装置DR面对所选择的供给装置DAi。这样，利用本发明的装置更换线材的过程非常简单和快捷，因为所有必要的步骤，仅在于相对供给装置DAi将接收装置DR从一个位置移动到邻近位置，而不需要连接线材。附图说明

图1是本发明实施例的示意图，从上游到下游它依次包括线材9、包装件3、本发明的多路供给装置1和电腐蚀机床2。

包装件3包括以C₁、C₂和C₃表示的三个圆桶，和以F₁、F₂和F₃表示的对应线材。通常，以相同的下角注表示的物件相互对应。

多路供给装置1包括：

用于各线材的上游线材引导装置4，所示的三个引导装置以GM₁、GM₂和GM₃表示。

用于各线材的供给装置6，这三个供给装置以DA₁、DA₂和DA₃表示。每个供给装置6包括一组轮子或机动驱动辊60，在线材到达接收装置8的辊81、或者线材由剪刀80切断后移走前，轮子或辊60与线材一直啮合。

包括引导装置70和用于驱动接收装置8的驱动装置的分配器7，所述驱动装置包括电机71和蜗杆丝杠72。

包括剪刀80和一组机动驱动轮81的接收装置8。

在接收装置8和电腐蚀机床2之间下游的柔性线材引导装置GV5。

电腐蚀机床2包括一组驱动轮200、上部线材引导件201、下部线材引导件203和位于这两个线材引导件之间的被加工工件202。

通常，类似于辊60的辊81仅在初始线材啮合阶段中向前拉动线材，然后，一旦线材到达驱动轮200，这些驱动轮就拉动该线材，接着辊子60，81空转。

图2a至图2e表示本发明所述装置工作过程的截面图；这一系列步骤是用线材F₁替换线材F₃所需的步骤。

图2a表示了初始状态；该装置正处于工作状态并且送入线材F₃，线材F₃从右侧向左侧移动。

在图2b中，线材F₃由剪刀80切割，如箭头A所示。

在图2c中，供给装置6c的驱动辊60c沿箭头B的方向移开线材F₃，这样线材F₃与接收装置8脱离。

在图2d中，接收装置8在导轨70、电机71和驱动蜗杆丝杠72的作用下，从位置“3”向位置“1”移动。

在图2e中，当电腐蚀机床上的驱动轮200接收到线材之前，通过转动辊60a以及可能的辊81，使线材F₁接合在接收装置8中。

图3是分配器7实施例的示意正视图，它借助六个供给装置6和三个接收装置8，从六条线材中选择出的一条线材供给三部机器的每一部。

实线所示的部件(正视图)对应于三个接收装置8，虚线所示的部件(后视图)对应于六个供给装置6。

分配器7包括对应于六个供给装置6和三个接收装置8的引导和驱动装置。

一个引导装置栅格阵列，由三个接收装置8的三对水平导轨70a至70c与六个供给装置6的六对垂直导轨73a至73f交叉形成。

在这一开放栅格阵列上的每个供给装置6，仅沿给定的垂直列移动并以DAi区分，其中i＝1至6，而每个接收装置8仅能沿给定的水平线移动，并以DRj区分，其中j＝1至3。在图3中，这些符号在方括号内表示。

借助于电机71a至71c和蜗杆丝杠72a至72c移动三个接收装置、以及借助于电机74a至74f和蜗杆丝杠75a至75f移动六个供给装置的装置。

图4a是图3中分配器的俯视图。

图4b是图3中分配器的侧视图(右侧)。

图5是由三个以A、B和C表示的单元组成的加工(利用电腐蚀进行切割)装置的示意图。

单元A表示一个可移动的滑架，它包括：

安装在货架10上的圆桶3，它包括不同直径和等级的预拉直的线材9，

一个线材筒形选择器7，位于下固定多路线材容器和上旋转选择器之间的线材可被剪刀装置80切割，

一个将线材送入套管5的辊子驱动装置81。

单元B表示一个固定的电腐蚀切割机2，它包括：

移动被加工工件12的装置11，

套管5插入其中的线材接收容器13，

支撑线材引导件15的垂直移动选择器14，

线材拉伸驱动/调节器16和用于接收废线材的贮存器17，

加工液储存箱18。

单元C表示用于协调两个选择器7和14的控制台19。发明描述

根据本发明，用于单个机器2的供给装置1的第一实施例，将所述供给装置DAi6固定，而所述选择装置DAi和所述接收装置DR8通过分配器7相互面对，分配器7移动所述接收装置DR8，使其与对应于被选择的线材Fi9的所述供给装置DAi6面对。

通过将线性的或圆形的分配器7移动n个位置，所述选择装置DAi6可以面对所述接收装置DR8，所述n个位置对应于n个DAi6的输出，它是通过所述接收装置DR8的选择性线性或角度运动形成。

图1和2a至2e表示了一个线性分配器在特定情况下的实施例，在此情况下，所述分配器接收对应于三根线材9的三个装置DAi6。

根据本发明的第二实施例、即为多于一个机器Mj2供给线材而设计的装置，该装置1包括一个接收装置DRj8和一个下游引导装置GVj5，其中j可从2到p变化，p是任意数字但最好小于10，对于每台被供给线材的机器Mj2来说，其中借助于n行p列的阵列分配器7，使所述选择装置DAi6和所述选择接收装置DRj8相互面对，每一所述接收装置DRj8可沿j行线性移动，以面对任一选择的列i的位置，所述供给装置DAi6可沿i列线性移动，以面对任一选择的行j。

图3、4a和4b表示第二实施例。

根据这种形式的分配器，通过移动一个和/或另一个装置6或8，使供给装置6可面对接收装置8。

本发明可应用于采取适当驱动装置的任一种类型的线材。但是，根据本发明，较易使用的线材应具有足够的压缩强度，使得它们能够被例如轮或驱动辊等简单的机械装置驱动，这些机械装置通常不会用于纺织工业中相当精细的纱线场合。

可使用的细线或线材9可由任何材料组成，例如天然材料、塑料、多种材料的混合物或合成材料。

所述细线或线材9最好是金属制成的线材或者包括金属芯。

所述线材9的包装件3可以是一个线卷或一个线盘或任一种其它传统形式的线材包装件装置。如已公知的那样，退绕所述线材的第二装置插入到所述分配器7的前方。为了卷绕成线卷，这些装置包括由线材拉伸控制转子进行伺服控制的电机驱动退绕器；这些装置通常是很昂贵且笨重的。

另外，线材在进入套管GMi之前必需拉直。为了使线材在管道或套管中顺畅滑动以及在分配器中精确定位，上述拉直过程中必需的。对于卷绕的小直径线材，例如用于电腐蚀的线材，已知有保证它足够直度的装置而不必拉直线材。而另一方面，对于大直径的线材(例如用于螺纹切割、冷镦或焊接)和装在圆桶中的线材，在每个套管的上游必需安装拉直装置。这些装置通常昂贵、笨重并且难于调节。

在所有的情况下，使用如本申请人在法国的专利申请95-00607中所述的、装在圆桶中的预拉直线材是非常有利的。在这种情况下，从圆桶中输出的线材9已经是直的而且不扭曲。

根据本发明所述的供给装置DAi6，包括上游驱动装置60。所述接收装置DRj8可包括剪刀80和下游驱动装置81。

图1和2a至2e表示了这些装置。

本发明的装置还包括自动化及协调装置(计算机或计算器、可编程逻辑控制器等)，特别是通过自动使用所述分配器7及其移动控制装置71，74、上游60和下游81驱动装置、所述剪刀80或任一其它更换线材的装置，能够自动地更换线材Fi和/或机器Mj。

图1和2a至2e表示了这些装置。

如果所述机器是一个电腐蚀机床2，线材引导更换件201，203和对应的自动线材直径更换件就能够结合在一起，因为线材引导件的给定内径对应于每一线材直径。

通过检测上游60和下游80驱动装置的状态，本发明还可用于实现自动准备进给，典型情况是机动辊子的转动状况可以从以下不同的情况中检测到：

a)在线材供给过程中线材断裂：

除了在线材更换操作期间以外，供给装置DAi和接收装置DAj的机动辊60，81是不工作的。它们在线材摩擦作用下自由转动；线材本身被位于下游的机器2中的装置200驱动。辊子电机仅在上述的线材更换过程中使用。但是，这些机动辊也可以用于检测装置上游的供给故障(线材断裂或线卷用完)。在正常的线材退绕过程中，由线材运动而驱动的辊子电机在发电机效应下输出电流。如果线材发生了供给故障(在线材Fi中)，就会在一个短暂的时间内，装置DAi的辊子60停止转动，而正对它的装置DRj的辊子8仍持续转动。在这段时间内，供给辊60的电机停止输出电流，而接收辊的电机持续输出电流。这就能以100％的可靠性指示出供给的线材已经断裂。

当供给线材Fi断裂时，以下所有内容对于形成自动准备供给都是必需的：

首先在供给装置DAi′中接合相同于Fi的线材Fi′，

安排分配器7，使其将接收装置DRj(面对DAi)移动到面对DAi′的位置，这样只要检测到线材Fi断裂，就可以使用线材Fi′继续供给。

b)线材阻塞：

如果装置DAi和DRj的辊子60，81同时停止，不是检测到在供给过程中线材断裂，而是检测到线材停止供给了。这可能是由于在线卷退绕过程中发生了阻塞，或者是机器运转停止了。

在第一种情况下(在退绕线卷时阻塞)，所述自动动作可以如下安排：使位于线材Fi处的剪刀80启动，而且使接收装置DRj面对线材Fi′的供给装置DAi′。如果被切割线材的下游部分正确传送(通过装置DRj的辊81转动一个短距离检测到)，则在上游、进而在线材3的线轴或包装件处确实发生了阻塞。这样机器通常能够采用线材Fi′来重新开始。如果被切割线材的下游部分不能传送，因而也就是辊81保持静止状态，则阻塞情况发生在机器2的下游。在这种情况下，系统会发出警报，让操作者对机器2采取适当的措施。

c)自动重新插入时反复失败(特别是在采用电腐蚀机床的情况下)：

在电腐蚀的情况下，当在工作区域(实际加工区域)发生线材断裂的情况时，某些机器2停机是其正常操作的一部分。现代的电腐蚀机床采用自动重新插入装置(用相同线卷上的相同线材)，使得那种几乎不可避免的事故可以得到处理。在线材足够直的情况(通常情况)下，重新插入能进行得很好。但是，如果线材并不足够直，有可能重新插入会变得不可能；在这种情况下机器停止运行。

通过对电腐蚀机床计算机进行编程，能够克服上述不良作用，即在给定次数的重新插入尝试后(例如3次)，计算机命令分配器切断线材Fi并接合线材Fi′。这就防止了由于延长机器停止时间而造成的生产损失。

d)线卷更换指示器3：

控制供给装置1的计算机存储了已更换的线材Fi的数目。通过定期地参考相应的寄存器，车间管理员就能够获知并且组织更换空的或者损坏的线卷。

很明显，本发明不仅限于实施例描述或者图示的装置，本发明的功能也可以通过具有相同效果的多个实际的替换实施例达到。

本发明的另一个目的是采用本发明的装置，对一个或多个机器Mj2进行多路和中间供给，它是通过多条线材Fi9所述引导装置4，5和/或适于所述线材的机械性能、特别是适于其压缩强度的驱动装置60，81来实现。

最好是将本申请用于线材电腐蚀机床2和螺纹切割、冷镦和焊接机。

实施例1

除用于控制接收装置8运动的装置71，72外，图1、2a至2e表示的装置均采用具有可编程控制行程的液压千斤顶。

该装置已自动化，所以能够自动地按顺序执行图2a至2e详细表示的所有步骤。

包装件3包括三个用于电腐蚀机床的预拉直线材的圆桶。

套管4由12m长的柔性管制成。

由供给装置6、分配器7和接收装置8构成的装置组件仅占据10×20×50cm³的小体积，并且置于电腐蚀机床控制台的顶部。

已经发现少于2秒钟就可以完成线材的更换。

实施例2

将多路供给装置1制成图3、4a和4b所示形式。如实施例1那样，具有可编程控制行程和速度的液压千斤顶代替了电机71，74和蜗杆丝杠72，75。

分配器7的形成，是通过将三套水平导轨70a，70b，70c和六套垂直导轨73a至73f安置于金属架3上而构成的。

由液压千斤顶驱动运动且用DAi(I＝1至6)表示的供给装置6位于每个垂直导轨上。

同样，由液压千斤顶驱动运动且用DRj(j＝1至3)表示的接收装置8位于每个水平导轨上。

供给装置6和接收器8与实施例1所用的相同。

如同实施例1那样，对装置1的控制是自动进行的，并且是可编程的。特别是由于在本实施例中，原料(六条线材)在三部机器中共享，所以如果两部机器需使用同一根线材，那么程序必须能够预测和控制这种“冲突”。

由于千斤顶的垂直和水平运动是独立的，所以在实施例2中更换线材的时间实际上与实施例1相同。

本发明具有解决已有技术所带来问题的所有优点。

一些最重要的优点是：首先，本发明无疑具有在一个存储位置分别保持所有线材包装件的能力，从而形成不占据大固定体积的加工或转换空间。

本发明的另一个主要优点在于：能够结合使用输入和输出引导装置，最好是拉直的线材，这样线材就能够以与分配流体和动力供应(水，气体，配电等)相似的方式进行分配，并且几乎具有与分配这些流体或动力供应相同的柔性。

本发明的另一个优点在于：线材能够自动供给，并且考虑到许多可能发生的事故，这样，因为操作者能够在停机时间对有关线材自身及其供给操作中的事故(而不是机器本身的缺陷)进行处理，所以它们不会对机器本身的生产率造成显著影响。

Claims

1.一种用于向至少一台机床(2)供给选择的线材(9)的多路供给装置(1)，包括：

a)与被选择的线材Fi(9)数目相同的供给装置DAi(6)，其中i可从1至n变化，而n可从2至16变化，借助于输入侧的引导装置GMi(4)，从线材(9)的包装件Ci(3)向每个装置DAi(6)供给线材，

b)至少一个接收装置DR(8)，它带有一个输出侧引导装置GVj(5)，该装置GVj(5)用于向所述机床(2)供给线材，

c)一个分配器(7)，它使得相应于所述选择的线材Fi的供给装置DAi(6)面对所述接收器DR(8)，

其中，

1)供给所述供给装置DAi(6)的所述线材(9)是被拉直的线材，

2)所述下游引导装置GVj(5)是柔性管，

3)所述上游引导装置GMi(4)是柔性管。

2.如权利要求1所述的多路供给装置，其中，将所述供给装置DAi(6)固定，而所述选择装置DAi和所述接收装置DR(8)通过分配器(7)相互面对，分配器(7)能移动所述接收装置DR(8)，使其面对相应于被选择的线材Fi(9)的所述供给装置DAi(6)。

3.如权利要求2所述的多路供给装置，其中，通过将线性或圆形分配器(7)移动n个位置，使所述选择装置DAi(6)与所述接收装置DR(8)相互面对，所述n个位置是通过所述接收装置DR(8)的选择的线性或角度运动，从n个装置DAi(6)对应的输出量。

4.如权利要求1所述的多路供给装置，其中，它是为多于一个机器Mj(2)供给线材而设计的装置，它包括与被供给线材的机器Mj(2)数量相当的多个接收装置DRj(8)，以及下游引导装置DAj(5)，其中j可从2到p变化，p一般小于10，借助于n行p列的栅格阵列分配器(7)，使所述选择装置DAi(6)和所述选择接收装置DAi(8)相互面对，每一所述接收装置DRj(8)可沿j行线性移动，而使其自身位于任一选择的列i，每一所述供给装置DAi(6)可沿i列线性移动，而使其自身位于任一选择的行j。

5.如权利要求1至4中任一项所述的多路供给装置，其中，所述拉直的线材(9)是金属制成的或者包括金属芯。

6.如权利要求5所述的多路供给装置，其中，所述拉直的线材是从装在圆桶中的预拉直线材(9)得到的。

7.如权利要求5所述的多路供给装置，其中，当金属线材(9)的包装件(3)是线卷或线盘形式时，提供公知的辅助装置以便拉直所述线材，且将辅助装置插入到所述分配器(7)的上游，使得所述接收装置DR(8)仅供给拉直的金属线。

8.如权利要求1至7中任一项所述的多路供给装置，其中，每一所述装置DAi(6)包括一个上游驱动装置(60)，并且所述接收装置DRj(8)包括剪刀(80)和一个下游驱动装置(81)。

9.如权利要求1至8中任一项所述的多路供给装置，其中，包括自动化及协调装置，用于自动更换线材Fi和/或机床Mj，特别是通过自动地使用所述分配器(7)来达到，分配器(7)带有其移动控制装置(71，74)、上游(60)和下游(81)驱动装置、和所述剪刀(80)或任一其它更换线材的装置。

10.如权利要求1至9中任一项所述的多路供给装置的应用，其中，借助多条线材Fi(9)、所述引导装置(4，5)和/或适于所述线材机械性能、特别是其压缩强度的驱动装置(60，81)，对一个或多个机器Mj(2)进行多路和中间供给。

11.如权利要求10所述的应用，在于应用在线材电腐蚀、螺纹切割、冷镦或焊接机床(2)中。