CN212102925U - 一种用作拉丝线退火处理的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用作拉丝线退火处理的控制系统，包括退火箱体、过线轮、收线轮、三组正极轮和负极轮、以及电源控制单元；所述线轮单元设置在所述退火箱体的进线口和出线口，所述的退火箱体的内部包括依次的预热区、退火区和烘干区，位于内部的正极轮和负极轮依次交替设置，每个热处理区各包括一组正极轮和负极轮；拉丝线经线轮单元和正、负极轮的传送通过退火箱内部的热处理区；所述的电源控制单元，与各个热处理区的正、负极轮相连，根据拉丝线的直径、传送速度和热处理区的控温温度控制位于各个热处理区的拉丝线两端的直流电压。该系统能够对不同线径、不同线速的拉丝线的退火过程进行精确的控制，提高了经退火处理的拉丝线的质量。
Description
技术领域
本实用新型属于退火设备控制领域，具体涉及一种用作拉丝线退火处理的控制系统。
背景技术
经过微拉机拉拔后的拉丝线会出现内部晶格变形、表面质量脆化、延伸率不均匀等现象，为了改善成品丝的性能，需要对拉拔后的拉丝线进行退火处理，以消除内应力及缺陷、改善表面质量、增大延伸率等。在微拉机在线退火时常用的方法是接触式电刷传输电流退火，这是一种在线连续退火方式，采用这种方式进行退火处理，拉丝的直径、速度、以及所通过电流电压的大小都会对产品退火后的质量产生影响。由于退火过程包括多个阶段，因此需要对各个阶段进行有效的控制，以便提高产品的质量。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种用作拉丝线退火处理的控制系统。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种用作拉丝线退火处理的控制系统，包括退火箱体、过线轮、收线轮、三组正极轮和负极轮、以及电源控制单元；所述线轮单元设置在所述退火箱体的进线口和出线口，所述的退火箱体的内部包括依次的预热区、退火区和烘干区，位于内部的正极轮和负极轮依次交替设置，每个热处理区各包括一组正极轮和负极轮；拉丝线经线轮单元和正、负极轮的传送通过退火箱内部的热处理区；所述的电源控制单元，与各个热处理区的正、负极轮相连，根据拉丝线的直径、传送速度和热处理区的控温温度控制位于各个热处理区的拉丝线两端的直流电压。
作为本实用新型的进一步改进，所述的电源控制单元包括设置控制板、速度传感器和设置在三个热处理区的电源驱动板；所述控制板，根据速度传感器所采集的速度信号，电源驱动板采集的电流电压信号、和拉丝线的直径调节不同热处理区的电源驱动板的输出功率；所述电源驱动板与正、负极轮相连，用于根据所需的输出功率输出不同的直流电压同时采集电流电压信号。
作为本实用新型的进一步改进，所述的电源驱动板包括电源模块，电流及电压采样电路，信号调理电路，降压斩波电路，驱动电路，保护电路；所述电源模块包括直流电源和降压电路，用于向各个电路芯片供应电源；所述电流及电压采样电路与拉丝线相连，用于测量拉丝线两端的电压、电流信号，并将所采集的信号通过信号调理电路输入到控制板中；所述的保护电路利用接收的RUN信号来控制驱动板上PWM信号的开通与关断；所述降压斩波电路，根据接收的PWM信号将直流电源斩波为加载在拉丝线两端的直流电压。
作为本实用新型的进一步改进，所述的正、负极轮上安装有碳刷，所述的电源驱动板与碳刷相连，用于将电源驱动器输出的电能施加在正、负极轮间的拉丝线上。
作为本实用新型的进一步改进，所述的速度传感器安装在所述过线轮或收线轮上。
作为本实用新型的进一步改进，还包括PLC控制面板，通过所述的PLC控制面板向控制板输入开关控制信号。
作为本实用新型的进一步改进，所述的控制板与所述电源驱动板、速度传感器和PLC之间都进行电气上的隔离。
作为本实用新型的进一步改进，在所述退火箱体的内部，在对应于退火区的区域还设有水槽和与所述水槽连接的补水泵。
本实用新型的有益效果：采用本实用新型中的系统能够对不同线径、不同线速的拉丝线的退火过程进行精确的控制，提高了经退火处理的拉丝线的质量。
附图说明
图1为本实用新型的退火装置的结构示意图；
图2为电源控制单元的结构示意图；
图3为位于退火区的电源驱动板的电路结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。
一种用作拉丝线退火处理的控制系统，包括退火箱体、线轮单元、三组正极轮和负极轮、以及电源控制单元。
所述退火箱体安装在拉丝机最后一道拉丝模后和拉丝机收线轮前，所述线轮单元设置在所述退火箱体的进线口和出线口，所述线轮单元包括设置在退火箱体进线口和拉丝机出线端之间的拉丝机出现轮，设置在退火箱体内部至少一个过线轮，以及设置在退火箱体出线口位置的拉丝机收线轮。所述的退火箱体的内部包括依次的预热区、退火区和烘干区，位于内部的正极轮和负极轮依次交替设置，每个热处理区各包括一组正极轮和负极轮；拉丝线经线轮单元和正、负极轮的传送通过退火箱内部的热处理区。如图1所示，拉丝线从最后一道拉丝模引出，过拉丝机出线轮，通过退火箱体上进线口后，先经过正极轮1和负极轮1之间的预热段，依次通过正极轮2和负极轮2之间的退火段，退火段有保护气体对高温拉丝线进行保护，退火后拉丝线经过水槽快速冷却，再经过正极轮3和负极轮3之间的烘干段，将拉丝线上水汽快速烘干后，进一步经过线轮，最后通过退火箱出线口到达拉丝机收线轮，收线轮转速是由拉丝机按张力控制要求进行调节控制。
其中，退火区的保护气体为水蒸汽，发热的拉丝线将水槽内纯净水加热形成水蒸汽，水蒸汽将充满退火段的管内以保护处于高温退火段的拉丝线。
另水槽还与电磁驱动式补水泵相连。水槽与微控制器相连，通过微控制器定时控制补水泵的通断，向水槽内补水。所述的微处理器选用STM32F103系列微处理芯片。
所述的电源控制单元，与各个热处理区的正、负极轮相连，根据拉丝线的直径、传送速度和热处理区的控温温度控制位于各个热处理区的拉丝线两端的直流电压。
如图2所示的所述的电源控制单元的结构，包括电源控制板、速度传感器和设置在三个热处理区的电源驱动板（图中以对应热处理区段的驱动板显示），还包括PLC控制面板。所述的控制板与驱动板和PLC之间通过光耦进行电气隔离。
其中，所述的速度传感器安装在所述过线轮或收线轮上。
所述的电源驱动板的结构如图3所示，包括电源模块，电流及电压采样电路，信号调理电路，降压斩波电路，驱动电路，保护电路。
所述控制板，根据速度传感器所采集的速度信号，电源驱动板采集的电流电压信号、和拉丝线的直径调节不同热处理区的电源驱动板的输出功率。
所述电源驱动板与正、负极轮相连，用于根据所需的输出功率输出不同的直流电压同时采集电流电压信号。
所述电源模块包括48V直流电源和48V转12V、12V转5V的降压电路，为电源驱动器上各芯片及模块提供稳定的直流电源。
所述电流及电压采样电路与拉丝线相连，用于测量拉丝线两端的电压、电流信号，并将所采集的信号通过信号调理电路输入到控制板中。电压通过和负载拉丝线并联电阻分压的方式采集，电流通过与负载拉丝线串联采样电阻的方式采集。
所述的保护电路是为了防止刚上电时立即工作以及出现故障时能及时停止，利用控制板输出的RUN信号来控制驱动板上PWM信号的开通与关断；改善了驱动板的可控性和安全性。
所述降压斩波电路，根据接受驱动电路信号将直流电源斩波为加载在拉丝线两端的直流电压。
所述的正、负极轮上安装有碳刷（图中不可见），将电源驱动板安装在所述碳刷上，用于将电源驱动器输出的电能施加在正、负极轮间的拉丝线上，每一段的拉丝线在电源驱动板控制下升高到指定的温度。
作为本实用新型的一种实施例，所述的控制板采用STM32F103VET6芯片作为MCU，并包含该芯片的系列外围电路，其次与PLC之间的开关量输入输出采用PS2801系列的普通光耦进行隔离传输，与驱动板之间电压电流采样的模拟量采用线性光耦TIL300A进行隔离传输，与驱动板之间的PWM信号采用高速光耦6N137进行隔离传输，与驱动板之间的RUN（使能保护）信号通过普通光耦PS2801进行隔离。所述的驱动板以降压斩波电路为主电路拓扑，主要包含对采集的电压电流的信号调理电路和降压斩波电路中MOS管的驱动电路。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：包括退火箱体、线轮单元、三组正极轮和负极轮、以及电源控制单元；
所述线轮单元设置在所述退火箱体的进线口和出线口，包括设置在退火箱体内部至少一个过线轮，以及设置在退火箱体出线口位置的拉丝机收线轮；
所述的退火箱体的内部包括依次的预热区、退火区和烘干区，位于内部的正极轮和负极轮依次交替设置，每个热处理区各包括一组正极轮和负极轮；拉丝线经线轮单元和正、负极轮的传送通过退火箱内部的热处理区；
所述的电源控制单元，与各个热处理区的正、负极轮相连，根据拉丝线的直径、传送速度和热处理区的控温温度控制位于各个热处理区的拉丝线两端的直流电压。
2.根据权利要求1所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：所述的电源控制单元包括设置控制板、速度传感器和设置在三个热处理区的电源驱动板；
所述控制板，根据速度传感器所采集的速度信号，电源驱动板采集的电流电压信号、和拉丝线的直径调节不同热处理区的电源驱动板的输出功率；
所述电源驱动板与正、负极轮相连，用于根据所需的输出功率输出不同的直流电压同时采集电流电压信号。
3.根据权利要求2所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：所述的电源驱动板包括电源模块，电流及电压采样电路，信号调理电路，降压斩波电路，驱动电路，保护电路；
所述电源模块包括直流电源和降压电路，用于向各个电路芯片供应电源；
所述电流及电压采样电路与拉丝线相连，用于测量拉丝线两端的电压、电流信号，并将所采集的信号通过信号调理电路输入到控制板中；
所述的保护电路利用接收的RUN信号来控制驱动板上PWM信号的开通与关断；
所述降压斩波电路，根据接收的PWM信号将直流电源斩波为加载在拉丝线两端的直流电压。
4.根据权利要求2所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：所述的正、负极轮上安装有碳刷，所述的电源驱动板与碳刷相连，用于将电源驱动器输出的电能施加在正、负极轮间的拉丝线上。
5.根据权利要求2所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：所述的速度传感器安装在所述过线轮或收线轮上。
6.根据权利要求2所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：还包括PLC控制面板，通过所述的PLC控制面板向控制板输入开关控制信号。
7.根据权利要求6所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：所述的控制板与所述电源驱动板、速度传感器和PLC控制面板之间都进行电气上的隔离。
8.根据权利要求1所述的一种用作拉丝线退火处理的控制系统，其特征在于：在所述退火箱体的内部，在对应于退火区的区域还设有水槽和与所述水槽连接的补水泵。
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| CN202020559529.8U CN212102925U (zh) | 2020-04-15 | 2020-04-15 | 一种用作拉丝线退火处理的控制系统 |
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| CN202020559529.8U CN212102925U (zh) | 2020-04-15 | 2020-04-15 | 一种用作拉丝线退火处理的控制系统 |
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| CN (1) | CN212102925U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114393046A (zh) * | 2022-02-05 | 2022-04-26 | 芜湖市宏鑫铜材科技有限公司 | 一种铜丝冷拉减径在线自动喷酒精装置 |
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2020
- 2020-04-15 CN CN202020559529.8U patent/CN212102925U/zh active Active
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