CN202570836U - 一种钢丝精密排线机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种钢丝精密排线机，放线机构的钢丝依次穿过第一校直器、储线和张力平衡装置和排线横移装置收于工字轮收线机构；控制单元通过设置第一变频器控制平衡电机驱动储线和张力平衡装置；控制单元采集角度编码器的信息通过伺服控制器控制伺服电机，伺服电机通过滚珠丝杠和滑轨推动排线横移装置以恒定的β角排线；控制单元通过设置第二变频器控制层绕电机驱动工字轮收线机构收线；储线和张力平衡装置、排线横移装置之间设有张力检测器，张力检测器向控制单元反馈张力信息。本实用新型的有益效果是具有结构简单，维修方便，自动化程度高、控制精度高等优点。

Description

一种钢丝精密排线机
技术领域
本实用新型涉及一种金属制品排线设备，尤其是涉及一种钢丝精密排线机。
背景技术
在金属制品行业，金属钢丝排线机设备作为基础工艺装备使用得非常广泛。排线机精密缠绕是确保产品质量和成品外观的重要工艺过程，传统的力矩电机+驱动控制器恒张力控制方案存在维护成本和控制精度等方面的问题。随着变频器功能的完善以及对异步电动机控制逐步成熟，变频器在恒张力控制上的优势越来越明显，日益成为恒张力控制工艺的基本自动化控制技术。
发明内容
本实用新型要解决的问题是提供一种钢丝精密排线机，解决现有排线机维护成本和控制精度方面的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种钢丝精密排线机，包括放线机构、储线和张力平衡装置、排线横移装置、工字轮收线机构、第一校直器、人机界面以及控制单元；放线机构的钢丝依次穿过第一校直器、储线和张力平衡装置和排线横移装置收于工字轮收线机构；控制单元通过设置第一变频器控制平衡电机驱动储线和张力平衡装置；控制单元采集角度编码器的信息通过伺服控制器控制伺服电机，伺服电机通过滚珠丝杠和滑轨推动排线横移装置以恒定的β角排线；控制单元通过设置第二变频器控制层绕电机驱动工字轮收线机构收线；储线和张力平衡装置、排线横移装置之间设有张力检测器，张力检测器向控制单元反馈张力信息；人机界面向控制单元输入参数设定值。工字轮收线机构、储线和张力平衡系统由变频器控制，并且张力恒定控制，收线与储线速度自适应。收线速度在线实时检测。排线横移装置左右运动由伺服电机和伺服控制器驱动，启动制动平稳，跟踪定位准确，确保金属线在工字轮缠绕平滑紧密。
进一步，排线横移装置包括依次连接的第二校直器和第三校直器。
进一步，所述储线和张力平衡装置的平衡轮上设有一个编码器。
进一步，所述工字轮收线机构上设有主轴编码器。
进一步，控制单元是PLC控制器。PLC控制器对各测控单元所传来的数据处理，接受人机界面下传的数据指令，协调各单元的执行动作。
进一步，排线横移装置与中心线保持β角恒定。
本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，PLC控制器对各测控单元所传来的数据处理，接受人机界面下传的数据指令，协调各单元执行动作，控制精度得到很好保障；张力恒定控制，收线与储线速度自适应。收线速度可以在线实时检测。具有结构简单，维修方便，自动化程度高、控制精度高等优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的张力控制示意图；
图3是本实用新型的角度控制示意图。
图中：
1、放线机构          2、储线和张力平衡装置     3、排线横移装置
4、工字轮收线机构    5、第一校直器             6、平衡电机
7、第一变频器        8、张力检测器             9、第三校直器
10、第二校直器       11、伺服电机              12、伺服控制器
13、PLC控制器        14、人机界面              15、角度编码器
16、层绕电机         17、第二变频器
具体实施方式
如图1、2、3所示，本实用新型提供一种钢丝精密排线机，包括放线机构1、储线和张力平衡装置2、排线横移装置3、工字轮收线机构4、第一校直器5、人机界面14以及控制单元；放线机构1的钢丝依次穿过第一校直器5、储线和张力平衡装置2和排线横移装置3收于工字轮收线机构4；
控制单元通过设置第一变频器7控制平衡电机6驱动储线和张力平衡装置2；控制单元采集角度编码器15的信息通过伺服控制器12控制伺服电机11，伺服电机11通过滚珠丝杠和滑轨推动排线横移装置3以恒定的β角排线；
控制单元通过设置第二变频器17控制层绕电机16驱动工字轮收线机构4收线；储线和张力平衡装置2、排线横移装置3之间设有张力检测器8，张力检测器8向控制单元反馈张力信息；人机界面14向控制单元输入参数设定值。排线横移装置3包括依次连接的第二校直器10和第三校直器9。所述储线和张力平衡装置2的平衡轮上设有一个编码器。所述工字轮收线机构4上设有主轴编码器。控制单元是PLC控制器13。排线横移装置3与中心线保持β角恒定。
本实例的工作过程：PLC控制器13接受人机界面14下传的数据指令，通过设置第一变频器7控制平衡电机6驱动储线和张力平衡装置2；通过设置第二变频器17控制层绕电机16驱动工字轮收线机构4收线。张力检测器8上线性传感器检测张力大小，丝线缠绕在储线和张力平衡装置2的张力平衡轮上绕几圈；平衡轮同时带动一个平衡编码器，线性传感器行程发生变化时能够提供4-20mA的电流信号作为实际张力大小的反馈量。第一变频器7接受线性传感器的张力输入信号，经第一变频器7内部的预设张力平衡参数比对计算反馈量，来调节平衡轮的速度，实现收线恒张力控制与储线速度自适应。放线装置可以为被动放线。为了收线机能精密排线，能适应各种金属钢丝规格和钢丝公差，运行精确可靠，运用角度控制排线方式。在工字轮收线机构4的收线工字轮的内径区域，当从一侧向另一侧排线时，整个区域分成一般跟踪和换向跟踪两个区域。在一般跟踪区采用固定滞后角跟踪模式，在换向区域内采用变角度跟踪模式。PLC控制器13进行角度闭环控制，PLC控制器13检测到的滞后角度值β与设定值比较，偏差使PLC控制器13发出脉冲信号给伺服电机11驱动排线横移装置3运动，使偏差趋于零，以达到金属钢丝以固定滞后角缠绕。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种钢丝精密排线机，其特征在于：包括放线机构(1)、储线和张力平衡装置(2)、排线横移装置(3)、工字轮收线机构(4)、第一校直器(5)、人机界面(14)以及控制单元；放线机构(1)的钢丝依次穿过第一校直器(5)、储线和张力平衡装置(2)和排线横移装置(3)收于工字轮收线机构(4)；控制单元通过设置第一变频器(7)控制平衡电机(6)驱动储线和张力平衡装置(2)；控制单元采集角度编码器(15)的信息通过伺服控制器(12)控制伺服电机(11)，伺服电机(11)通过滚珠丝杠和滑轨推动排线横移装置(3)以恒定的β角排线；控制单元通过设置第二变频器(17)控制层绕电机(16)驱动工字轮收线机构(4)收线；储线和张力平衡装置(2)、排线横移装置(3)之间设有张力检测器(8)，张力检测器(8)向控制单元反馈张力信息；人机界面(14)向控制单元输入参数设定值。
2.根据权利要求1所述的钢丝精密排线机，其特征在于：排线横移装置(3)包括依次连接的第二校直器(10)和第三校直器(9)。
3.根据权利要求1所述的钢丝精密排线机，其特征在于：所述储线和张力平衡装置(2)的平衡轮上设有一个编码器。
4.根据权利要求1所述的钢丝精密排线机，其特征在于：所述工字轮收线机构(4)上设有主轴编码器。
5.根据权利要求1所述的钢丝精密排线机，其特征在于：控制单元是PLC控制器(13)。
6.根据权利要求1所述的钢丝精密排线机，其特征在于：排线横移装置(3)与中心线保持β角恒定。
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