CN212894917U - 一种铜管退火高效伺服牵引系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铜管退火高效伺服牵引系统，包括伺服驱动器、伺服电机、传动输送装置以及PLC控制系统和高速测速系统；高速测速系统通过PLC控制系统与伺服驱动器连接，测速轮与高速编码器连接，该测速轮设置于转动输送装置的上料端；传动输送装置由皮带轮组和张紧气缸组成，皮带轮组分为上皮带轮和下皮带轮，上皮带轮可在张紧气缸的带动上下位移，实现夹紧和放松动作，在夹紧状态下上皮带轮和下皮带轮共同对铜管进行牵引。本实用新型可实现铜管与各运动单元运行速度精确匹配，避免断管和弯管情况发生、铜管运行速度准确，退火质量优良、同时大大降低设备维护时间及费用等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于铜管生产加工领域的铜管退火高效伺服牵引系统。
背景技术
铜管退火是铜管生产过程中很重要的一道工序，退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理做好组织准备。公开资料显示，我国目前对铜管的年需求量在200万吨以上而且逐年递增，为了满足这么大的需求量，对铜管退火工序的效率也要求越来越高。
目前的铜管退火设备基本上都是采用变频器驱动普通电机来控制铜管的牵引，由于铜管退火设备在对铜管进行退火工作时，需要有五个运动单元同时动作，而且在铜管加热后由于热胀冷缩，加热后的铜管会略微变长，造成加热前后铜管实际运行速度略有差异，同时，由于变频器驱动普通电机的响应速度慢，精度低的特性，很容易造成各运动单元速度不匹配，从而很容易出现断管、弯管的情况，由于运行速度快，料框惯性大，断管时后续铜管会以非常快的速度飞出，危险系数非常大，而且一框铜管中断管、弯管较多，很可能导致整框铜管废弃；另外，变频器驱动普通电机多数为开环控制，实际运行速度与设定速度偏差较大，导致铜管加热不均匀，品质差，经济损失增加。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种铜管退火高效伺服牵引系统，能够实现对于铜管伺服牵引的自动调速。
实现上述目的的一种技术方案是：一种铜管退火高效伺服牵引系统，包括伺服驱动器，受其控制的伺服电机，以及受到所述伺服电机驱动的传动输送装置；
其还包括PLC控制系统和高速测速系统；
所述高速测速系统通过所述PLC控制系统与所述伺服驱动器连接，其包括高速编码器和PLC高速计数单元，一个测速轮与所述高速编码器连接，该测速轮设置于转动输送装置的上料端；
所述传动输送装置由皮带轮组和张紧气缸组成，所述皮带轮组分为上皮带轮和下皮带轮，所述上皮带轮可在所述张紧气缸的带动上下位移，实现夹紧和放松动作，在夹紧状态下上皮带轮和下皮带轮共同对铜管进行牵引。
进一步的，所述上皮带轮和所述下皮带轮分别与一个伺服电机连接。
再进一步的，所述上皮带轮及所述下皮带轮均分为主动轮和从动轮，所述上皮带轮及所述下皮带的主动轮与对应的所述伺服电机连接，所述下皮带轮的从动轮与水平张紧气缸连接，所述上皮带轮的从动轮与所述水平张紧气缸及垂直张紧气缸连接。
进一步的，所述高速测速系统设置在一个可调节支架上。
再进一步的，所述可调节支架上设有高度调节装置及横担，在横担上设有与所述测速轮位置匹配的辅助轮。
采用伺服闭环驱动系统后，在开环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。再加上驱动器内部的电流闭环，通过这3个闭环调节，使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都大幅提高，从而达到动态和稳态的平衡；
采用本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统，可以实现皮带轮的工作和维护模式的切换，大大节省维护时间及成本；采用智能化高速测速系统后，铜管的运行速度将得到实时的收集、计算和反馈，最终通过所述伺服驱动系统实现铜管的高效、精确的牵引控制。本实用新型的技术效果是：实现了铜管退火线各运动单元的速度统一、避免断管及弯管发生、响应快、速度平稳、铜管退火品质提高、同时大大降低设备维护成本等优点。
附图说明
图1为本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统中的伺服驱动系统正面剖视图；
图2为本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统中的伺服驱动系统侧面示意图；
图3为本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统中的高速测速系统的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的实用新型人为了能更好地对本实用新型的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统有伺服驱动系统和测速系统组成。二者通过PLC控制系统相互连接。
请参阅图1和图2，伺服驱动系统由一组上皮带轮1、一组下皮带轮2和张紧气缸组成。张紧气缸又分为水平张紧气缸31和垂直张紧气缸32。
上皮带轮1和下皮带轮2分别连接一个伺服电机3。上皮带轮1和下皮带轮2又分为主动轮4和从动轮5，主动轮4与伺服电机3连接，从动轮5与水平张紧气缸31连接，从动轮2在水平方向设计成活动方式，可在水平张紧气缸的带动下进行水平位移，从而切换牵引皮带松弛或紧绷的状态。上皮带轮1的从动轮同时与垂直张紧气缸32连接，可在其带动下上下位移，实现夹紧和放松动作。垂直张紧气缸32向上动作且水平张紧气缸31缩回时，皮带为松弛状态，可以方便的取出进行维护或更换作业；竖直张紧气缸32向下、水平张紧气缸31伸出时，皮带为紧绷状态，此时上皮带轮和下皮带轮正常工作对铜管进行牵引。
请参阅图3，本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统中高速测速系统设置在伺服驱动系统的上料端，包括高速编码器61、测速轮62、辅助轮63、气缸64和上下调节机构65。上下调节机构65设置在基架上，其上设有一个横担和测速轮62支撑件，测速轮62与高速编码器61连接，高速编码器61通过PLC控制系统与伺服驱动器连接。横担上设有辅助轮63，其位置与测速轮62相匹配，使得铜管能够稳定的在测速轮62上通过。气缸4推动测速轮62上下动作，上下调节机构5可以调节辅助轮3和测速轮2的高度，保证测速轮2与铜管合理接触。测速轮与高速编码器连接，铜管运行时带动测速轮产生高速脉冲，高速测速系统中的PLC高速计数单元对高速脉冲计算后反馈至PLC控制系统，PLC控制系统与伺服控制系统连接并实时调整输出参数来实现速度变化。
本实用新型的一种铜管退火高效伺服牵引系统中PLC控制系统，专为工业生产设计的一种数字运算操作的电子装置，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
采用此套铜管退火高效伺服牵引系统后，伺服闭环驱动系统在PLC控制系统的指令下运行，同时PLC控制系统又将持续得到高速测速系统的反馈，反馈数据经运算后，PLC控制系统再次刷新输出指令，铜管的实际速度无限的向设定速度靠近，从而实现了逐渐趋近于最理想的速度曲线。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种铜管退火高效伺服牵引系统，包括伺服驱动器，受其控制的伺服电机，以及受到所述伺服电机驱动的传动输送装置，其特征在于：
其还包括PLC控制系统和高速测速系统；
所述高速测速系统通过所述PLC控制系统与所述伺服驱动器连接，其包括高速编码器和PLC高速计数单元，一个测速轮与所述高速编码器连接，该测速轮设置于转动输送装置的上料端；
所述传动输送装置由皮带轮组和张紧气缸组成，所述皮带轮组分为上皮带轮和下皮带轮，所述上皮带轮可在所述张紧气缸的带动上下位移，实现夹紧和放松动作，在夹紧状态下上皮带轮和下皮带轮共同对铜管进行牵引。
2.根据权利要求1所述的一种铜管退火高效伺服牵引系统，其特征在于：所述上皮带轮和所述下皮带轮分别与一个伺服电机连接。
3.根据权利要求2所述的一种铜管退火高效伺服牵引系统，其特征在于：所述上皮带轮及所述下皮带轮均分为主动轮和从动轮，所述上皮带轮及所述下皮带的主动轮与对应的所述伺服电机连接，所述下皮带轮的从动轮与水平张紧气缸连接，所述上皮带轮的从动轮与所述水平张紧气缸及垂直张紧气缸连接。
4.根据权利要求1所述的一种铜管退火高效伺服牵引系统，其特征在于：所述高速测速系统设置在一个可调节支架上。
5.根据权利要求4所述的一种铜管退火高效伺服牵引系统，其特征在于：所述可调节支架上设有高度调节装置及横担，在横担上设有与所述测速轮位置匹配的辅助轮。
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| CN112063942A (zh) * | 2020-10-22 | 2020-12-11 | 无锡应达工业有限公司 | 一种铜管退火高效伺服牵引系统 |
| CN113581777A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-02 | 合肥君信电子科技有限公司 | 一种自主防脱轨的无缆轨道车及其吊轨运动平台 |
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