CN115009924B - 一种高效的双工位自动收线机组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效的双工位自动收线机组，包括伺服电机，所述伺服电机右侧转动连接有传动轴，所述传动轴外圈固定套设有工字轮组，所述传动轴外圈转动套设有第一支撑柱组，所述第一支撑柱组正前方设置有第二支撑柱组，所述第二支撑柱组底部固定连接有两个导向杆，通过所述导向杆上方设置有钢丝监测机构，实现对钢丝直径的实时的直接监测，通过设置钢丝监测机构，实现对钢丝直径的实时的直接监测，从而判断收线机张力状况，便于工作人员及时察觉收线机张力过大的情况出现并加以调整，避免钢丝因所受张力过大而产生塑性变形从而直径缩小，相比于监测张力更能保证产品质量，并且操作简单监测成本较低。
Description
技术领域
本发明属于自动化相关技术领域，具体涉及一种高效的双工位自动收线机组。
背景技术
钢丝是钢材的板、管、型、丝四大品种之一，是用热轧盘条经冷拉制成的再加工产品。丝生产的主要工序包括原料选择、清除氧化铁皮、烘干、涂层处理、热处理、拉丝、镀层处理等。在钢丝完成生产并进行热处理后，需要对钢丝进行收线，收线机构是钢丝生产线的重要组成部分，它是钢丝传送的主要动力。对收线机构的要求有以下几点：①钢丝在生产完成后的热处理时，收线机构是牵引钢丝前进的动力。应保证收线过程中，钢丝匀速前进。这是获得热处理产品性能稳定的基础。②收线机构的牵引应保持钢丝在加热温度下，不产生塑性变形，保持热处理后钢丝直径不发生改变。为此，要求收线机构的张力稳定。③收线机排线有规律，分层缠绕不乱线，保持钢丝具有良好的外形和表面质量。现有收线工艺大多采用收线机进行操作。
收线机按接线方式的不同，可分为工字轮接线、空卷接线法和垂直接线法。收线机适合钢丝大盘的重连式生产，操作简便,劳动强度低，操作稳定，调节范围广，不易混丝。收线机要和其他设备配合使用，应先启动前面的设备，然后低速启动收线机，运行平稳之后，通过调速控制器，把收线机的速度和前一道设备的速度调一致。工字轮收满之后，先停前一道设备，再停收线机，这样不会使收紧的钢筋变蓬松。收线完成后对收好的钢筋进行打捆，拆盘，卸线。由上述资料描述可知，现有收线机在收线过程中无法对钢丝直径变化进行实时监测，当张力过大时将造成钢丝发生塑性变形，造成产品质量下降，也有部分收线机通过张力传感器进行监测，但该种收线机成本较高且需要操作人员实时监控，且无法迅速得知对钢丝影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的双工位自动收线机组，通过设置钢丝监测机构实时监测钢丝直径从而判断收线机张力是否合适，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效的双工位自动收线机组，包括伺服电机，所述伺服电机下表面固定连接有支撑台，所述伺服电机右侧转动连接有传动轴，所述传动轴外圈固定套设有工字轮组，所述传动轴外圈转动套设有第一支撑柱组，所述第一支撑柱组正前方设置有第二支撑柱组，所述第二支撑柱组底部贯穿固定连接有两个导向杆，其特征在于：所述导向杆上方设置有钢丝监测机构，所述钢丝监测机构包括灯泡，所述灯泡下方设置有导线，所述导线外圈设置有磁铁，所述钢丝监测机构下方设置有排线机构，所述第一支撑柱组与第二支撑柱组右端设置有曲柄传动机构。
优选的，所述灯泡下表面固定连接有限位柱，所述导线位于所述限位柱内部空腔，所述导线与灯泡固定连接，所述限位柱中部外圈转动套设有擦拭辊轮，所述磁铁位于所述擦拭辊轮内部空腔，所述磁铁分为正负两极对称分布在所述导线两侧，所述限位柱底端固定连接有工作台，所述工作台两侧对称固定连接有两个连接杆。所述灯泡共有四个并且两两相邻分布在所述工作台前后两端，所述限位柱与所述灯泡个数相等，所述擦拭辊轮共有四个分别转动套设在所述限位柱外圈中部，位于所述工作台前端与后端的两个所述擦拭辊轮之间分别形成空隙，该空隙间距与所收钢丝直径相等。
优选的，所述曲柄传动机构包括主动轴，所述主动轴左端固定连接有主动曲柄轮，所述主动曲柄轮左端固定连接有第一曲柄轴，所述第一曲柄轴外圈转动套设有连杆，所述连杆另一端转动套设有第二曲柄轴，所述第二曲柄轴右端规定连接有从动曲柄轮，所述从动曲柄轮右端固定连接有从动轴。所述主动轴左端与所述第一支撑柱组贯穿转动连接，所述主动轴与所述传动轴固定连接，所述主动曲柄轮与所述从动曲柄轮直径相同，所述第一曲柄轴位于偏离所述主动曲柄轮转轴位置，所述第二曲柄轴与所述第一曲柄轴关于所述连杆对称分布，所述从动轴与所述第二支撑柱组贯穿转动连接。
优选的，所述排线机构包括滑块，所述滑块内部开设有两个贯穿孔并与所述导向杆滑动连接，所述滑块上端转动连接有转柱，所述转柱另一端固定连接有滑头，所述滑头上方设置有圆柱凸轮，所述圆柱凸轮侧面设置有滑槽。所述滑块与所述导向杆滑动连接，所述圆柱凸轮固定套设在所述从动轴外圈，所述滑槽共设有两条路径并在左右两端连通，所述滑槽轴线方向长度与所述工字轮组长度相等，所述滑头在所述滑槽的两条路径中滑动。
优选的，所述第一支撑柱组共设有三个并等间距设置在所述工字轮组之间，所述第二支撑柱组共设有三个并等间距设置在所述排线机构之间，所述排线机构与钢丝监测机构共有两个，每个所述圆柱凸轮均设置在所述工字轮组正前方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置钢丝监测机构，实现对钢丝直径的实时的直接监测，从而判断收线机张力状况，便于工作人员及时察觉收线机张力过大的情况出现并加以调整，避免钢丝因所受张力过大而产生塑性变形从而直径缩小，相比于监测张力更能保证产品质量，并且操作简单监测成本较低。
2、本发明通过设置排线机构，实现了对钢丝规律分层收线，便于工业生产以及日常生活中高效利用钢丝，同时在长时间储存运输钢丝时，规律的分层排布避免了钢丝受力不均而导致寿命下降的情况，此外保证了钢丝具有良好的外形和表面质量。
3、本发明通过设置曲柄传动机构，实现了工字轮组与排线机构的联动运行，进一步保证排线机构将钢丝规律分层的收在工字轮上，并使收线机结构简单成本降低。
附图说明
图1为本发明的整体结构正视图；
图2为本发明曲柄传动机构的整体结构示意图；
图3为本发明曲柄传动机构的整体结构俯视图；
图4为本发明排线机构处于向右移动状态的整体结构正视图；
图5为本发明排线机构处于向左移动状态的整体结构正视图；
图6为本发明钢丝监测机构的整体结构示意图；
图7为本发明钢丝监测机构的整体结构正视图；
图8为本发明监测装置的剖视图；
图中：1、伺服电机；2、支撑台；3、传动轴；4、工字轮组；5、第一支撑柱组；6、第二支撑柱组；7、导向杆；100、曲柄传动机构；101、主动轴；102、主动曲柄轮；103、第一曲柄轴；104、连杆；105、第二曲柄轴；106、从动曲柄轮；107、从动轴；200、排线机构；201、滑块；202、转柱；203、滑头；204、圆柱凸轮；205、滑槽；300、钢丝监测机构；301、连接杆；302、工作台；303、擦拭辊轮；304、限位柱；305、灯泡；306、导线；307、磁铁。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有收线机无法实时监测钢丝直径变化，收线机张力过大会导致钢丝发生塑性变形，影响产品质量，但对收线机张力进行监测成本较高且无法判断此时的张力对钢丝的影响，不利于保证产品达到合格标准。
请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种高效的双工位自动收线机组，如图1所示，包括伺服电机1，伺服电机1下表面固定连接有支撑台2，伺服电机1右侧转动连接有传动轴3，传动轴3外圈固定套设有工字轮组4，传动轴3外圈转动套设有第一支撑柱组5，第一支撑柱组5正前方设置有第二支撑柱组6，第二支撑柱组6底部贯穿固定连接有两个导向杆7，其特征在于：导向杆7上方设置有钢丝监测机构300，钢丝监测机构300包括灯泡305，灯泡305下方设置有导线306，导线306外圈设置有磁铁307，钢丝监测机构300下方设置有排线机构200，第一支撑柱组5与第二支撑柱组6右端设置有曲柄传动机构100。
为了实现对钢丝直径变化进行直接监测，保证收线质量，如图6至图8所示灯泡305下表面固定连接有限位柱304，导线306位于限位柱304内部空腔，导线306与灯泡305固定连接，限位柱304中部外圈转动套设有擦拭辊轮303，磁铁307位于擦拭辊轮303内部空腔，磁铁307分为正负两极对称分布在导线306两侧，限位柱304底端固定连接有工作台302，工作台302两侧对称固定连接有两个连接杆301。灯泡305共有四个并且两两相邻分布在工作台302前后两端，限位柱304与灯泡305个数相等，擦拭辊轮303共有四个分别转动套设在限位柱304外圈中部，位于工作台302前端与后端的两个擦拭辊轮303之间分别形成空隙，该空隙间距与所收钢丝直径相等。
为了使收线机结构简单成本降低，如图2至图3所示，曲柄传动机构100包括主动轴101，主动轴101左端固定连接有主动曲柄轮102，主动曲柄轮102左端固定连接有第一曲柄轴103，第一曲柄轴103外圈转动套设有连杆104，连杆104另一端转动套设有第二曲柄轴105，第二曲柄轴105右端规定连接有从动曲柄轮106，从动曲柄轮106右端固定连接有从动轴107。主动轴101左端与第一支撑柱组5贯穿转动连接，主动轴101与传动轴3固定连接，主动曲柄轮102与从动曲柄轮106直径相同，第一曲柄轴103位于偏离主动曲柄轮102转轴位置，第二曲柄轴105与第一曲柄轴103关于连杆104对称分布，从动轴107与第二支撑柱组6贯穿转动连接。
为了实现规律分层的收线，如图4至5所示，排线机构200包括滑块201，滑块201内部开设有两个贯穿孔并与导向杆7滑动连接，滑块201上端转动连接有转柱202，转柱202另一端固定连接有滑头203，滑头203上方设置有圆柱凸轮204，圆柱凸轮204侧面设置有滑槽205。滑块201与导向杆7滑动连接，圆柱凸轮204固定套设在从动轴107外圈，滑槽205共设有两条路径并在左右两端连通，滑槽205轴线方向长度与工字轮组4长度相等，滑头203在滑槽205的两条路径中滑动。
值得注意的是，第一支撑柱组5共设有三个并等间距设置在工字轮组4之间，第二支撑柱组6共设有三个并等间距设置在排线机构200之间，排线机构200与钢丝监测机构300共有两个，每个圆柱凸轮204均设置在工字轮组4正前方。
本发明在使用时，应先启动前一道工序的设备，然后低速启动收线机，将钢丝穿过四个擦拭辊轮303形成的两个空隙之间，并缠绕在工字轮组4上，运行平稳之后，由于四个擦拭辊轮303形成的两个空隙间距与钢丝直径相同，在钢丝向工字轮组4的方向移动时由于摩擦力会带动擦拭辊轮303旋转，擦拭辊轮303旋转将带动位于其内部的磁铁307转动，正负两极位于导线306两侧的磁铁307旋转将导致通过导线306的磁通量发生变化，根据电磁感应原理导线306中会产生电流使与导线306固定连接的灯泡305点亮，在收线机以低速运行时钢丝所受张力较小，此时若灯泡305没有点亮则说明前一道工序产出的钢丝直径小于正常值不符合要求，若灯泡305点亮则说明进入收线机的钢丝符合标准，通过调整伺服电机1使收线机速度与前一道工序设备速度保持一致，并且灯泡305均被点亮。
设备平稳运行后随着伺服电机1带动与其转动连接的传动轴3转动，与传动轴3固定连接的工字轮组4随之转动，同时贯穿第一支撑柱组5与传动轴3固定连接的主动轴101同时转动，主动轴101转动将带动固定连接在主动轴101左端的第一曲柄轴103做圆周运动，转动套设在第一曲柄轴103外圈的连杆104随之做圆周运动，连杆104带动与其另一端转动套设的第二曲柄轴105做圆周运动，从而使固定连接在第二曲柄轴105另一端的从动曲柄轮106转动，从动曲柄轮106带动固定连接在其右端的从动轴107转动，从而使圆柱凸轮204转动，由于主动曲柄轮102与从动曲柄轮106直径相同，且第一曲柄轴103与第二曲柄轴105对称分布，工字轮组4的转动速度与圆柱凸轮204的转动速度相同。圆柱凸轮204转动将通过设置在其侧面的滑槽205带动滑头203做平移运动，当滑头203在滑槽205中其中一条路径滑动向右运动到右端时，由于滑槽205两条路径在左右两端连通，滑头203会进入第二条路径继续滑动并向左移动，到达左端后会返回第一条路径继续滑动向右运动，从而实现往复运动。随着工字轮组4的转动排线机构200带动钢丝监测机构300做往复运动从而实现规律分层排线。
在该过程中，钢丝始终在擦拭辊轮303形成的两个空隙中运动，并由擦拭辊轮303对钢丝进行清洗去除表面杂质，使收线机对钢丝收线时分层规律不会出现凹凸不平的现象，此外张力合适使钢丝未发生塑性变形会持续点亮擦拭辊轮303，当张力变化使钢丝发生塑性变形从而导致直径变小时，擦拭辊轮303形成的空隙间距大于此时钢丝直径，从而使工作台302停止转动，磁铁307无法继续转动导致通过导线306的磁通量不变使电流消失擦拭辊轮303熄灭，此时工作人员即可停止伺服电机1的运转并检查问题调整速度，以此实现实时监测钢丝直径变化，确保得到产品的质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种高效的双工位自动收线机组，包括伺服电机(1)，所述伺服电机(1)下表面固定连接有支撑台(2)，所述伺服电机(1)右侧转动连接有传动轴(3)，所述传动轴(3)外圈固定套设有工字轮组(4)，所述传动轴(3)外圈转动套设有第一支撑柱组(5)，所述第一支撑柱组(5)正前方设置有第二支撑柱组(6)，所述第二支撑柱组(6)底部贯穿固定连接有两个导向杆(7)，其特征在于：所述导向杆(7)上方设置有钢丝监测机构(300)，所述钢丝监测机构(300)包括灯泡(305)和擦拭辊轮(303)，所述灯泡(305)下方设置有导线(306)，所述导线(306)外圈设置有磁铁(307)，所述钢丝监测机构(300)下方设置有排线机构(200)，所述第一支撑柱组(5)与第二支撑柱组(6)右端设置有曲柄传动机构(100)；
所述灯泡(305)下表面固定连接有限位柱(304)，所述导线(306)位于所述限位柱(304)内部空腔，所述导线(306)与灯泡(305)固定连接，所述限位柱(304)中部外圈转动套设有擦拭辊轮(303)，所述磁铁(307)位于所述擦拭辊轮(303)内部空腔，所述磁铁(307)分为正负两极对称分布在所述导线(306)两侧，所述限位柱(304)底端固定连接有工作台(302)，所述工作台(302)两侧对称固定连接有两个连接杆(301)；
所述灯泡(305)共有四个并且两两相邻分布在所述工作台(302)前后两端，所述限位柱(304)与所述灯泡(305)个数相等，所述擦拭辊轮(303)共有四个分别转动套设在所述限位柱(304)外圈中部，位于所述工作台(302)前端与后端的两个所述擦拭辊轮(303)之间分别形成空隙，该空隙间距与所收钢丝直径相等。
2.根据权利要求1所述的一种高效的双工位自动收线机组，其特征在于：所述曲柄传动机构(100)包括主动轴(101)，所述主动轴(101)左端固定连接有主动曲柄轮(102)，所述主动曲柄轮(102)左端固定连接有第一曲柄轴(103)，所述第一曲柄轴(103)外圈转动套设有连杆(104)，所述连杆(104)另一端转动套设有第二曲柄轴(105)，所述第二曲柄轴(105)右端规定连接有从动曲柄轮(106)，所述从动曲柄轮(106)右端固定连接有从动轴(107)。
3.根据权利要求2所述的一种高效的双工位自动收线机组，其特征在于：所述主动轴(101)左端与所述第一支撑柱组(5)贯穿转动连接，所述主动轴(101)与所述传动轴(3)固定连接，所述主动曲柄轮(102)与所述从动曲柄轮(106)直径相同，所述第一曲柄轴(103)位于偏离所述主动曲柄轮(102)转轴位置，所述第二曲柄轴(105)与所述第一曲柄轴(103)关于所述连杆(104)对称分布，所述从动轴(107)与所述第二支撑柱组(6)贯穿转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种高效的双工位自动收线机组，其特征在于：所述排线机构(200)包括滑块(201)，所述滑块(201)内部开设有两个贯穿孔并与所述导向杆(7)滑动连接，所述滑块(201)上端转动连接有转柱(202)，所述转柱(202)另一端固定连接有滑头(203)，所述滑头(203)上方设置有圆柱凸轮(204)，所述圆柱凸轮(204)侧面设置有滑槽(205)。
5.根据权利要求4所述的一种高效的双工位自动收线机组，其特征在于：所述滑块(201)与所述导向杆(7)滑动连接，所述圆柱凸轮(204)固定套设在所述从动轴(107)外圈，所述滑槽(205)共设有两条路径并在左右两端连通，所述滑槽(205)轴线方向长度与所述工字轮组(4)长度相等，所述滑头(203)在所述滑槽(205)的两条路径中滑动。
6.根据权利要求5所述的一种高效的双工位自动收线机组，其特征在于：所述第一支撑柱组(5)共设有三个并等间距设置在所述工字轮组(4)之间，所述第二支撑柱组(6)共设有三个并等间距设置在所述排线机构(200)之间，所述排线机构(200)与钢丝监测机构(300)共有两个，每个所述圆柱凸轮(204)均设置在所述工字轮组(4)正前方。
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