CN2573506Y

CN2573506Y - 智能控制金属丝退火装置

Info

Publication number: CN2573506Y
Application number: CN 02269892
Authority: CN
Inventors: 韩迎涛; 彭彦柳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2003-09-17
Anticipated expiration: 2012-09-30

Abstract

一种智能控制金属丝退火装置，属热处理技术领域。用于提供一种可对多根金属丝的收、排丝进行单独调控，并使金属丝的输送速度保持恒定可调的退火装置。该装置由退火炉、防氧化管、放丝及收丝机构组成，排丝器通过排线轮使金属丝按设定的间距缠绕在收丝轮上，收丝轮则由一个变频电机带动旋转。每一金属丝具有独设的收、排丝控制系统，金属丝的运行状态及参数均可通过传感器输入CPU中，经处理后得到相应的运行控制指令，使收丝速度、排丝方向、排丝间距、收丝长度均可实现智能控制，满足了退火处理的工艺要求。经本装置处理的金属丝，产品硬度均匀性好、光亮度一致，可获得高质量级别的金属丝成品，可广泛用作各类金属丝的退火设备使用。

Description

智能控制金属丝退火装置

技术领域

本实用新型涉及细金属丝拉制生产中的退火设备，属热处理技术领域。

背景技术

用金属丝编制的高密度滤网广泛用于化工、医药、石油、航空航天等行业中。这种金属丝成品要求具有一定的硬度和光亮度，由拉制时的退火处理工序予以保证。现有的退火处理设备由退火炉及放丝、收丝机构组成，拉丝机拉制出的金属丝经放丝机构输往退火炉中，经退火炉处理后由收丝机构拉出，在拉出过程中得到冷却，并缠绕在收丝轮上形成丝卷，然后检验包装成为成品。保证退火质量的关键一是防止金属丝在退火过程中高温氧化，二是应使金属丝具有稳定的输送速度，这样才能保证退火后的金属丝硬度均匀、光亮度一致。目前，防止金属丝高温氧化的问题已通过在退火炉中设置充氢气防氧化管得到解决，但第二个关键问题则因现有收丝机构的技术缺陷而无法满足高质量金属丝的生产要求。其缺陷之处主要为收、排的多根金属丝不能单根调节控制，金属丝的输送速度随收丝轮上丝卷直径的增大而增大，无法处于某一稳定值上，以致影响金属丝的硬度和光泽，严重时还会出现硬度和光泽突变的现象，极大地损坏了产品的质量。为此，必须对现有的金属丝退火设备进行改进。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可对多根金属丝的收、排丝进行单独调控，并使金属丝的输送速度保持恒定可调的退火装置。

本实用新型所称问题是以如下技术方案实现的：

一种智能控制金属丝退火装置，它包括退火炉、处理各金属丝的防氧化管、放丝、收丝机构，防氧化管由两端密封的不锈钢管构成，一端设有氢气接入口，被处理的金属丝穿过防氧化管接至收丝机构，其改进为：

所述各条金属丝的收丝机构相同、均由排丝器和收丝器组成，其中：

所述排丝器由步进电机3-1、丝杠3-2、光杠3-3、排线轮3-4，换向霍尔传感器3-5和3-6、CPU IC1、步进电机控制器3-10组成，其中，丝杠与步进电机传动连接，丝杠上的丝母3-7通过传导架3-8与光杠固定连接，换向霍尔传感器3-6和3-7固定于传导架两旁，并分别对应传导架上安装的触发磁铁3-9的位置，排线轮3-4固定在光杠3-3的一端，金属丝穿过排丝轮后即缠绕在收丝轮上，所述两个换向霍尔传感器的信号输出端分别接至CPU IC1的P1.5和P1.6口，所述步进电机控制器3-10的信号输出端与步进电机之间电连接，其两个信号输入端分别接至CPU IC1的P1.1和P1.2口；

所述收丝器由收丝电机4-1、CPU IC2、模数变换器(D/A)、变频器4-2、收丝轮4-3、测速霍尔传感器4-4组成，其中，收丝轮与变频收丝电机传动连接，CPU IC2经模数变换器D/A与变频器4-2电连接，和收丝电机同轴连接一测速盘4-5，在测速盘的端面上嵌镶触发磁铁4-6，测速霍尔传感器设置在靠近测速盘处、并与触发磁铁相对应的位置上，测速霍尔传感器的信号输出端接至CPU IC2的P1.0口，变频器4-2的信号输出端接收丝电机4-1。

为便于控制收丝速度，上述金属丝退火装置，在放丝与收丝机构之间加装测长机构，所述测长机构由测长霍尔传感器5-2和导线轮5-1组成，其中，导线轮的圆周面上设有导引金属丝的沟槽，在其一侧端面上嵌镶触发磁铁5-3，测长霍尔传感器设置在靠近导线轮处、并与触发磁铁相对应的位置上，测长霍尔传感器的信号输出端接至CPU IC3的P1.0口。

为显示有关数据，各CPU经通讯口的TXD和RXD接至LED显示器。

为了提高测速的精度，所述霍尔传感器的触发磁铁的数量为6个、触发磁铁均布嵌镶在测速盘4-5上。

为防止收丝轮出现勒丝现象，上述智能控制金属丝退火装置，所述收丝轮4-3的挡板为锥台状，锥台的小直径端与收丝轮轴辊等径。

本实用新型具有以下特点：

1.收丝机构采用多个并列的收、排丝结构设计，使每一金属丝具有独立的收、排丝控制系统，将现有集中控制方式变为独立配置控制方式，解决了多根金属丝无法单独调控的问题；

2.每一根金属丝的运行状态及参数均可通过传感器输入CPU中，数据经处理后得到相应的运行控制指令，使收丝速度、排丝方向、排丝间距、收丝长度均可通过控制器实现自动控制，使每根金属丝的输送速度保持在一可调的恒定数值上，并使该数值与设定的排丝间距相匹配，满足了退火处理的工艺要求；

3.控制器采用多块CPU芯片，每一块CPU采用单独的印刷线路板，独立编号，不懂计算机的用户也可按照说明书的说明方便地实现电机、传感器、控制器之间的正确连接，极大地方便了众多用户；

4.控制器具有位置状态记忆功能，在遇有断丝、停电等突发情况停机后恢复运转时，该功能可使停机前后的运行保持连续性，防止出现半层排丝等现象；

5.收丝轮采用锥台结构挡板后，消除了排丝时边缘处上层丝容易勒到下层丝中的乱丝现象，可形成整齐美观的丝卷；

本实用新型易于实现实时优化控制性能，经本装置退火处理的金属丝，产品硬度均匀性好、光亮度一致，可获得高质量级别的金属丝成品，可广泛用作金属丝、特别是细金属丝拉制生产中的退火设备使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是收丝、排丝机构的结构示意图；

图3是排丝机构控制电原理图；

图4是收丝机构调速控制电原理图；

图5是测长机构电原理图；

图6是排丝控制程序流程图；

图7是排丝控制中的T1中断程序流程图；

图8是排丝控制中的T0中断程序流程图；

图9是收丝控制程序流程图；

图10是收丝控制中的T1中断程序流程图；

图11是测长计量程序流程图；

具体实施方式

从图1中可以看到，本实用新型包括一般退火装置中的退火炉1、金属丝的放丝机构2、收丝机构3，在退火炉中设有防氧化管1-1，其一端有氢气接口1-2，防氧化管内充满氢气，被处理的金属丝穿过防氧化管接至收丝机构，收丝机构设有排丝器和收丝器，它们均设有各自的驱动部分和控制部分。

收丝器包括收丝轮4-3、收丝电机4-1，由收丝电机带动收丝轮转动。收丝电机采用变频电机，因变频电机惯性小，跟踪时间短，控制方便，不会因为负载的惯性大而失控。测速盘4-5与收丝电机同轴连接，测速霍尔传感器4-4设置在靠近测速盘处，测得的信号输出送至CPU IC2的P1.0口，CPU经处理后的数据送至模数变换器，后者的输出信号再送至收丝电机，这样收丝电机的转速就受CPU的设定转速、及测速霍尔传感器的检测信号所控制。由于CPU的输出信号为数字信号，必须变成模拟信号才能驱动电机运转。因此，其输出首先接模数变换器D/A，再由D/A接变频器4-2，由变频器控制收丝电机的速度。本实施例采用的是0832型D/A变换器和日产MID083A1X型变频器。其连线为，CPU IC2的P0.0-P0.7口接D/A的数据输入端，再由后者的数据输出端接变频器的信号输入端。为了提高信号处理的精度，模数变换器采用双D/A方式，使信号由8位升至16位。

排丝器包括排丝步进电机3-1、丝杠3-2、光杠3-3、排线轮3-4、排丝换向传感器3-5、3-6、传导架3-8和步进电机控制电路。步进电机带动丝杠转动。传导架的一端有丝套3-7与丝杠的螺纹相啮合，另一端与光杠相连接，这样光杠就会随着丝杠的旋转而左右移动，并由光杠带动其一端安装的排线轮和其上的金属丝一并随之移动。两个换向霍尔传感器分别位于传导架的两旁，在传导架的两侧安装触发磁铁3-9，当传导架到达某一方向的极端位置时，该处的传感器发出信号给CPU，由CPU判断后发出换向指令，使步进电机反向旋转。在本实施例中，排丝步进电机控制电路采用SH-2046A控制器。

排丝部分采用步进电机做动力，是因为考虑到步进电机没有惯性，可以瞬时换向，而且控制精度高，通过控制面板上的排丝间距按钮可以设定任意的排丝间距。收丝轮旁的测速传感器可测量收丝轮的转速，通过CPU计算后控制排丝步进电机的速度，保证收丝轮每转一圈，丝杠可以移动一个排丝间距，达到均匀排丝。传感器的位置可以根据需要进行调整。

本实用新型中的测长装置由导线轮5-1、测长霍尔传感器5-2组成，导线轮安装在金属丝行进的途中，由金属丝带动其转动，其上的触发磁铁5-3随导线轮每转一圈触发测长霍尔传感器一次，传感器将信号送到CPU IC3进行计算、存储和显示。另外，测长装置中的传感器信号有两个用途，一个是用来控制收丝轮的速度，另一个是用来计量金属丝的长度。

本实用新型设备结构简单，便于用户掌握，采用三个控制器和对应的三套控制软件实现排丝、收丝和测长的控制，由于各种功能独立设置，这样既便于旧机器的单性能改造，又能有机组合，并大大降低了成本。

Claims

1.一种智能控制金属丝退火装置，它包括退火炉、各金属丝配设的防氧化管、放丝、收丝机构，防氧化管由两端密封的不锈钢管构成，一端设有氢气接入口，被处理的金属丝穿过防氧化管接至收丝机构，其特征在于；

所述排丝器由步进电机[3-1]、丝杠[3-2]、光杠[3-3]、排线轮[3-4]，换向霍尔传感器[3-5]和[3-6]、CPU IC1、步进电机控制器[3-10]组成，其中，丝杠与步进电机传动连接，丝杠上的丝母[3-7]通过传导架[3-8]与光杠固定连接，换向霍尔传感器[3-6]和[3-7]固定于传导架两旁，并分别对应传导架上安装的触发磁铁[3-9]的位置，排线轮[3-4]固定在光杠[3-3]的一端，金属丝穿过排丝轮后即缠绕在收丝轮上，所述两个换向霍尔传感器的信号输出端分别接至CPU IC1的P1.5和P1.6口，所述步进电机控制器[3-10]的信号输出端与步进电机[3-1]之间电连接，其两个信号输入端分别接至CPU IC1的P1.1和P1.2口；

所述收丝器由收丝电机[4-1]、CPU IC2、模数变换器D/A、变频器[4-2]、收丝轮[4-3]、测速霍尔传感器[4-4]组成，其中，收丝轮与变频收丝电机传动连接，CPU IC2经D/A与变频器[4-2]电连接，和收丝电机同轴连接一测速盘[4-5]，在测速盘的端面上嵌镶触发磁铁[4-6]，测速霍尔传感器设置在靠近测速盘处、并与触发磁铁相对应的位置上，测速霍尔传感器的信号输出端接至CPU IC2的P1.0口，变频器的信号输出端接收丝电机[4-1]。

2.根据权利要求1所述的智能控制金属丝退火装置，其特征在于，所述测长机构由测长霍尔传感器[5-2]和导线轮[5-1]组成，其中，导线轮的圆周面上设有导引金属丝的沟槽，在其一侧端面上嵌镶触发磁铁[5-3]，测长霍尔传感器设置在靠近导线轮处、并与触发磁铁相对应的位置上，测长霍尔传感器的信号输出端接至CPU IC3的P1.0口。

3.根据权利要求2所述的智能控制金属丝退火装置，其特征在于，各CPU经通讯口的TXD和RXD接至LED显示器。

4.根据权利要求3所述的智能控制金属丝退火装置，其特征在于，所述测速霍尔传感器的触发磁铁[4-6]的数量为6个、触发磁铁均布嵌镶在测速盘[4-5]上。

5.根据权利要求4所述的智能控制金属丝退火装置，其特征在于，所述收丝轮[4-3]的挡板为锥台状，锥台的小直径端与收丝轮轴辊等径。