CN111876769B - 一种全自动环保在线金属表面披覆设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全自动环保在线金属表面披覆设备，包括拉丝机联动通道和PLC控制系统；沿盘条的进线端至出线端，依次部署有清洗腔、皮膜披覆构件、膜厚气擦和加热烘干腔；清洗腔设有清洗喷嘴；清洗喷嘴与供水机构连接；皮膜披覆构件与皮膜剂供液机构连接；膜厚气擦与供气机构连接；加热烘干腔设有烘干器；供水机构、皮膜剂供液机构、供气机构、烘干器和温度控制系统均与PLC控制系统电性连接。该设备通过设置清洗腔采用高压热水洗去金属线表面的铁锈和粉尘等杂质，通过设置皮膜披覆构件在金属线表面披覆皮膜剂，然后在膜厚气擦控制下调整皮膜厚度，进入加热烘干腔内进行表面烘干，以便于后续拉丝工艺的生产，替换了磷化工艺，零排放、零污染。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，特别涉及一种全自动环保在线金属表面披覆设备。
背景技术
金属丝是很多机械和零件上需要用到的一种材料，盘条经过酸洗、磷化 (或硼化)，在拉丝机上将金属丝拉细，通称为拉丝工艺。
常见的拉丝生产线，例如：专利CN201762447U，公开日2011.03.16，公开的一种钢帘线盘条表面处理生产线。包括放线装置、机械除锈装置、矫直装置、水冲装置、酸洗装置、冷洗装置、涂硼砂装置、热风干燥装置、导向轮和收线装置依次连接。在放线装置与机械除锈装置之间增加乱线开关装置，在水冲装置、酸洗装置、冷洗装置和涂硼砂装置上部分别通过控制阀连接进水管道，在机械除锈装置和水冲装置、酸洗装置、冷洗装置、涂硼砂装置的底部分别通过控制阀连接到废水管道上，在收线装置前设置安全套。本发明与现有技术相比较，具有结构布局更合理、工艺操作流程简单、生产效率高等特点，配合PLC控制系统大大提升了自动化水平。
由此可见，现有拉丝工艺的前处理大部分仍在采用酸洗、磷化(或硼化) 这个制程。然而，随着环保问题越来越受重视，酸洗、磷化(或硼化)工艺存在环保问题受到了制约，甚至被禁止使用。因此，亟待一种环保的在线金属表面披覆设备。
发明内容
为解决背景技术中提到的目前拉丝工艺前处理工序采用酸洗、磷化(或硼化)存在不环保的问题，本发明提供一种全自动环保在线金属表面披覆设备，包括拉丝机联动通道和PLC控制系统，沿盘条的进线端至出线端，依次部署有清洗腔、皮膜披覆构件、膜厚气擦和加热烘干腔；
所述清洗腔设有清洗喷嘴；所述清洗喷嘴与供水机构连接；
所述皮膜披覆构件与皮膜剂供液机构连接；
所述膜厚气擦与供气机构连接；
所述加热烘干腔设有烘干器和温度控制系统；
所述供水机构、所述皮膜剂供液机构、所述供气机构、所述烘干器和所述温度控制系统均与所述PLC控制系统电性连接。
进一步地，所述供水机构包括水箱、第一加热器和第一测温构件；
所述第一加热器和所述第一测温构件均部署于所述水箱上；
所述水箱的供水口与所述清洗喷嘴通过供水管道连接；所述供水管上设有水泵；所述清洗腔的底部通过回流管道与所述水箱连接；
所述第一加热器、所述第一测温构件和所述水泵均与所述PLC控制系统电性连接。
进一步地，所述水箱内设有第一液位计；所述水箱的进水口连接有进水管；所述进水管设有第一电磁阀；
所述第一液位计和所述第一电磁阀均与所述PLC控制系统电性连接。
进一步地，还包括第一冷凝塔；所述第一冷凝塔与所述水箱连接。
进一步地，所述皮膜剂供液机构包括皮膜剂箱、第二加热器、第二测温构件和搅拌器；
所述第二加热器、所述第二测温构件和所述搅拌器均部署于所述皮膜剂箱上；
所述皮膜剂箱的供液口与所述皮膜披覆构件通过供液管连接；所述供液管上设有皮膜剂泵；
所述第二加热器、所述第二测温构件、所述搅拌器和所述皮膜剂泵均与所述PLC控制系统电性连接。
进一步地，所述皮膜剂箱内设有第二液位计；所述皮膜剂箱的进料口连接有进料管；所述进料管设有第二电磁阀；
所述第二液位计和所述第二电磁阀均与所述PLC控制系统电性连接。
进一步地，所述皮膜披覆构件包括至少一皮膜槽；
所述皮膜槽与所述供液管连接；所述皮膜槽的底部设有溢流回收槽；所述溢流回收槽通过回流管道与所述皮膜剂箱连接。
进一步地，还包括第二冷凝塔；所述第二冷凝塔与所述皮膜剂箱连接。
进一步地，所述清洗腔的前端设有进气擦；所述清洗腔的后端设有清洗气擦；所述加热烘干腔的前端设有吹干气擦；
所述进气擦、所述清洗气擦和所述吹干气擦均与所述供气机构连接。
进一步地，还包括显示器和警报信号灯；所述显示器和警报信号灯均与所述PLC控制系统电性连接。
本发明提供的全自动环保在线金属表面披覆设备，通过设置清洗腔，采用高压热水洗去金属线表面的铁锈和粉尘等杂质，通过设置皮膜披覆构件，在金属线表面披覆皮膜剂，然后在膜厚气擦控制下调整皮膜厚度，进入到加热烘干腔内进行表面烘干，以便于后续拉丝工艺的生产。采用该设备，替代酸洗、磷化(硼化)工艺，企业可以取消酸洗前处理车间，符合环保要求，精简工人；同时在线表面处理可以大大的提高生产效率，降低生产成本，提高企业竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的全自动环保在线金属表面披覆设备的结构示意图。
附图标记：
10拉丝机联动通道 20清洗腔 21进气擦
22清洗气擦 30皮膜槽 40膜厚气擦
50加热烘干腔 51吹干气擦 61水箱
62第一加热器 63第一测温构件 64水泵
65第一液位计 66第一电磁阀 71第一冷凝塔
72第二冷凝塔 81皮膜剂箱 82第二加热器
83第二测温构件 84搅拌器 85皮膜剂泵
86第二液位计 87第二电磁阀
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明提供的一种全自动环保在线金属表面披覆设备，包括拉丝机联动通道10和PLC控制系统，沿盘条的进线端至出线端，依次部署有清洗腔20、皮膜披覆构件、膜厚气擦40和加热烘干腔50；
所述清洗腔20设有清洗喷嘴；所述清洗喷嘴与供水机构连接；
所述皮膜披覆构件与皮膜剂供液机构连接；
所述膜厚气擦40与供气机构连接；
所述加热烘干腔50设有烘干器和温度控制系统；
所述供水机构、所述皮膜剂供液机构、所述供气机构、所述烘干器和所述温度控制系统均与所述PLC控制系统电性连接。
具体实施时，如图1所示，箭头为金属线进入方向，全自动环保在线金属表面披覆设备设有一个供金属线通过的拉丝机联动通道10，盘条穿过拉丝机联动通道10，沿盘条的进线端至出线端，依次部署有清洗腔20，皮膜披覆构件、膜厚气擦40和加热烘干腔50；
清洗腔20内设有清洗喷嘴，清洗喷嘴与供水机构通过管路连接，由供水机构向清洗喷嘴提供热水；清洗喷嘴采用高压热水对金属线的表面铁锈、灰尘等杂质进行冲洗，保证金属线表面的清洁；
皮膜披覆构件与皮膜剂供液机构通过管路连接，由皮膜供液机构向皮膜披覆构件提供皮膜剂，皮膜披覆构件在金属线表面披覆皮膜剂；
膜厚气擦40为市场上常见的用于控制喷涂厚度的气体喷嘴；膜厚气擦40 与供气机构通过管路连接；膜厚气擦40通过控制气量大小调整金属线表面的皮膜厚度；
加热烘干腔50内设有烘干器，烘干器为烘干枪；加热烘干腔50用于对金属线表面烘干；温度控制系统用于调节烘干器的功率，属于常见的电器温控系统，不再赘述；
供水机构、皮膜剂供液机构、供气机构、烘干器和温度控制系统均与 PLC控制系统电性连接，实现设备自动运行。
需要说明的是，本发明是对设备构件进行改进，并不涉及对电路、控制程序的改进，本发明只是通过PLC控制系统控制各电子器件的运行和停止，由于PLC控制系统在工业上属于成熟的自动控制系统，本发明不再赘述电路和控制程序内容。
优选地，所述供水机构包括水箱61、第一加热器62和第一测温构件 63；
所述第一加热器62和所述第一测温构件63均部署于所述水箱61上；
所述水箱61的供水口与所述清洗喷嘴通过供水管道连接；所述供水管上设有水泵64；所述清洗腔20的底部通过回流管道与所述水箱61连接；
所述第一加热器62、所述第一测温构件63和所述水泵64均与所述PLC 控制系统电性连接。
具体地，第一加热器62设置于水箱61底部；第一测温构件63设置于水箱61内；第一加热器62为工业常用的加热装置；第一测温构件63为工业上常见的热电偶式测温装置；水箱61内的水经过第一加热器62加热后，由水泵64抽至清洗腔20；PLC控制系统通过第一测温构件63监测水温实时温度，与设定的水温进行对比，控制第一加热器62的工作状态。
优选地，所述水箱61内设有第一液位计65；所述水箱61的进水口连接有进水管；所述进水管设有第一电磁阀66；
所述第一液位计65和所述第一电磁阀66均与所述PLC控制系统电性连接。
具体地，第一液位计65为市场上常见的液位监控装置；PLC控制系统通过第一液位计65监控水箱61的水位，当水量不足时，PLC控制系统控制第一电磁阀66自动打开，向水箱61补充水源，当水量达到设定高度时，PLC控制系统控制第一电磁阀66自动关闭，停止补充水源。
进一步地，还包括第一冷凝塔71；所述第一冷凝塔71与所述水箱61连接。
具体地，水箱61的顶部连接有第一冷凝塔71，加热时，蒸气可以通过第一冷凝塔71冷凝回流。
优选地，所述皮膜剂供液机构包括皮膜剂箱81、第二加热器82、第二测温构件83和搅拌器84；
所述第二加热器82、所述第二测温构件83和所述搅拌器84均部署于所述皮膜剂箱81上；
所述皮膜剂箱81的供液口与所述皮膜披覆构件通过供液管连接；所述供液管上设有皮膜剂泵85；
所述第二加热器82、所述第二测温构件83、所述搅拌器84和所述皮膜剂泵85均与所述PLC控制系统电性连接。
具体地，第二加热器82设置于皮膜剂箱81的底部，第二温测构件83设置于皮膜剂箱81内，搅拌器84设置于皮膜剂箱81内；第二加热器82为工业常用的加热装置；第二温测构件83为工业上常见的热电偶式测温装置；搅拌器84为工业上常见的搅拌装置；PLC控制系统控制搅拌器84搅拌皮膜剂箱 81内的皮膜剂，保证搅拌均匀，皮膜剂经第二加热器82加热后，由皮膜剂泵 85抽至皮膜披覆构件，PLC控制系统通过第二温测构件83监测皮膜剂实时温度，与设定温度进行对比，控制第二加热器82的工作状态。
优选地，所述皮膜剂箱81内设有第二液位计86；所述皮膜剂箱81的进料口连接有进料管；所述进料管设有第二电磁阀87；
所述第二液位计86和所述第二电磁阀87均与所述PLC控制系统电性连接。
具体地，第二液位计86为市场上常见的液位监控装置；PLC控制系统通过第二液位计86监控皮膜剂箱81的料位，当皮膜剂量不足时，PLC控制系统控制第二电磁阀87自动打开，向皮膜剂箱81补充皮膜剂，当皮膜剂量达到设定时，PLC控制系统控制第二电磁阀87自动关闭，停止补充皮膜剂。
优选地，所述皮膜披覆构件包括至少一皮膜槽30；
所述皮膜槽30与所述供液管连接；所述皮膜槽30的底部设有溢流回收槽；所述溢流回收槽通过回流管道与所述皮膜剂箱81连接。
具体地，皮膜披覆构件包括至少一皮膜槽30，较佳地，为两皮膜槽30；皮膜剂箱81向皮膜槽30提供皮膜剂，皮膜槽30采用溢流方式充分的为金属线表面披覆皮膜剂，使用时，金属线浸入皮膜槽30，皮膜剂覆盖住金属线表面，溢出的皮膜剂流入皮膜槽30底部外侧的溢流回收槽，经过回流管道回收。
进一步地，还包括第二冷凝塔72；所述第二冷凝塔72与所述皮膜剂箱 81连接。
具体地，皮膜剂箱81的顶部连接有第二冷凝塔72，加热时，皮膜剂产生的蒸气可以通过第二冷凝塔72冷凝回流。
优选地，所述清洗腔20的前端设有进气擦21；所述清洗腔20的后端设有清洗气擦22；所述加热烘干腔50的前端设有吹干气擦51；
所述进气擦21、所述清洗气擦22和所述吹干气擦51均与所述供气机构连接。
具体地，进气擦21、清洗气擦22和吹干气擦51均为工业上常见的气体喷嘴；金属线先经过进气擦21吹扫表面一部分铁锈，然后进入清洗腔20进行深度清洁，金属线从清洗腔20出来后经过清洗气擦22对表面水渍进行吹干，然后进入两皮膜槽30进行表面披覆，再经过膜厚气擦40调整金属线表面的皮膜厚度，再由吹干气擦51吹去表面部分水渍，进入加热烘干腔50进行表面烘干。
优选地，还包括显示器和警报信号灯；所述显示器和警报信号灯均与所述PLC控制系统电性连接。
具体地，显示器用于显示设备运作中的实时状态相关信息显示；在设备自动工作的时候，操作工人可以实时的观察机器各部分状态，有异常情况需要处理时，会在显示器上面显示处理，并以报警信号灯显示，操作方便、提高生产效率，最重要的是可以防止异常，降低产品不良率，提升产品质量。
本发明提供的全自动环保在线金属表面披覆设备，优点包括：
1、全自动控系统：自动补水、温度自动控制、保温自动控制、烘干自动控制、与拉丝机联动控制。
2、冷凝塔及密封系统，蒸汽全回收。
3、零排放。
4、高压热水冲洗，保证金属线材披覆前的清洁。
5、膜厚气擦控制皮膜厚度。
6、烘干枪设计：长度短(396mm)、热传递效率高、烘干速度快(可达 4m/s)。
7、设备短(3.6m),占地小。
8、皮膜剂用量少(6.5mm盘条用量约70-80g/吨，传统涂覆1000g/吨)，成本低。
9、整体保温设计，降低能耗。
10、外观设计精致美观。
11、整体材料使用不锈钢制造，设备耐用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：包括拉丝机联动通道和PLC控制系统；
沿盘条的进线端至出线端，依次部署有清洗腔、皮膜披覆构件、膜厚气擦和加热烘干腔；
所述清洗腔设有清洗喷嘴；所述清洗喷嘴与供水机构连接；
所述供水机构包括水箱、第一加热器和第一测温构件；所述第一加热器和所述第一测温构件均部署于所述水箱上；所述水箱的供水口与所述清洗喷嘴通过供水管道连接；所述供水管上设有水泵；所述清洗腔的底部通过回流管道与所述水箱连接；供水机构向清洗喷嘴提供热水；清洗喷嘴采用高压热水对金属线的表面铁锈、灰尘杂质进行冲洗；
所述皮膜披覆构件与皮膜剂供液机构连接；
所述皮膜剂供液机构包括皮膜剂箱、第二加热器、第二测温构件和搅拌器；所述第二加热器、所述第二测温构件和所述搅拌器均部署于所述皮膜剂箱上；所述皮膜剂箱的供液口与所述皮膜披覆构件通过供液管连接；
所述膜厚气擦与供气机构连接；膜厚气擦通过控制气量大小调整金属线表面的皮膜厚度；
所述加热烘干腔设有烘干器和温度控制系统；
所述供水机构、所述皮膜剂供液机构、所述供气机构、所述烘干器和所述温度控制系统均与所述PLC控制系统电性连接。
2.根据权利要求1所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：所述第一加热器、所述第一测温构件和所述水泵均与所述PLC控制系统电性连接。
3.根据权利要求2所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：所述水箱内设有第一液位计；所述水箱的进水口连接有进水管；所述进水管设有第一电磁阀；所述第一液位计和所述第一电磁阀均与所述PLC控制系统电性连接。
4.根据权利要求1所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：还包括第一冷凝塔；所述第一冷凝塔与所述水箱连接。
5.根据权利要求1所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：所述供液管上设有皮膜剂泵；所述第二加热器、所述第二测温构件、所述搅拌器和所述皮膜剂泵均与所述PLC控制系统电性连接。
6.根据权利要求5所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：所述皮膜剂箱内设有第二液位计；所述皮膜剂箱的进料口连接有进料管；所述进料管设有第二电磁阀；所述第二液位计和所述第二电磁阀均与所述PLC控制系统电性连接。
7.根据权利要求5所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：所述皮膜披覆构件包括至少一皮膜槽；所述皮膜槽与所述供液管连接；所述皮膜槽的底部设有溢流回收槽；所述溢流回收槽通过回流管道与所述皮膜剂箱连接。
8.根据权利要求5所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：还包括第二冷凝塔；所述第二冷凝塔与所述皮膜剂箱连接。
9.根据权利要求1所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：所述清洗腔的前端设有进气擦；所述清洗腔的后端设有清洗气擦；所述加热烘干腔的前端设有吹干气擦；所述进气擦、所述清洗气擦和所述吹干气擦均与所述供气机构连接。
10.根据权利要求1所述的全自动环保在线金属表面披覆设备，其特征在于：还包括显示器和警报信号灯；所述显示器和警报信号灯均与所述PLC控制系统电性连接。
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