钛及钛合金拉丝机用收线机的设计
水箱拉丝机全自动收线机的设计
水箱拉丝机用收线机[1]上下工字轮一般采用人工操作，劳动强度大，效率低。
采用全自动化收线机后，大大降低了工人的劳动强度，生产效率提高一倍以上。
全动收线机由行架式输送机、自动收线机和工字轮周转箱组成。
图1为全自动收线机总装图。
（法尔胜泓昇重工有限公司，江阴 214400）摘 要：金属制品行业工人劳动强度大，因此设计制造了具有行架式搬运机构且自动上盘、绕丝、收卷、打结、下盘的全自动收线机设备。
该设备通过行架式搬运机构将空工字轮从周转箱搬运至收线机收卷处，进行收卷拉拔好的成品钢丝。
收卷满盘后，它可自动把丝头固定在工字轮上，通过行架式搬运机构搬运至周转箱。
水箱拉丝机使用全自动收线机，降低了工人劳动强度，提高了设备生产产能。
关键词：行架式输送机 自动上盘 收线机1.自动收线机；2.工字轮周转箱；3.305工字轮；4.主传动；5.绕线盘；6.夹丝钳；7.打结剪刀；8.夹子；9.排线机构；10.张力轮；11.升降机构；12.顶紧装置；13.X轴；14.Y轴；15.Z轴；16.机械手图1 全自动收线机总装图1 自动收线机机构自动收线机[2]由主传动、绕线盘、顶紧装置、张力装置以及排线装置组成。
绕线盘上装有夹丝钳、打结剪刀和夹丝组件。
当按下启动按钮后，行架式搬运机搬运空工字轮至收线机的升降机构11处，升降机构[3]把工字轮升起到与收线主传动轴同心后，顶紧装置12动作，把工字轮定位在主传动4上。
排线杆动作使钢丝定位于工字轮中部，旋转盘及工字轮顺时针旋转4圈后，排线轮向内移压住钢丝。
旋转盘及工字轮再顺时针旋转1圈后，外部气剪剪断工字轮至旋转盘上夹丝处的钢丝，这样钢丝即可固定在工字轮底部，此时收线机正常速度收卷成品钢丝。
计米到后进行打结过程，绕线盘旋转至钢丝能定位至夹丝钳和剪刀之间，排线轮向内移至钢丝能定位在夹丝钳外表面。
绕线盘逆时针旋转0.9圈左右至夹丝钳的钳口对准钢丝时，排线把钢丝移动至夹丝钳钳口。
绕线盘逆时针旋转30°左右后夹丝动作。
拉丝机收线工字轮边缘检测装置的设计
Ｋｅｙ Ｗ ｏｒｄｓ：Ｄｒａｗｉｎｇ Ｍ ａｃｈｉｎｅ Ｔａｋｉｎｇ－ｕｐ Ｓｐｏｏｌ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ
１ 设 计 背 景
拉 丝 机 是 广 泛 用 于 机 械 制 造 、五 金 加 工 、电线 电缆 等 行 业 的 机 械 设 备 ［ 。 成 品 钢 丝 收 线 装 置 是 拉 丝 机 中 的 重 要 部 分 ．钢 丝 经 过 水 箱 拉 丝 机 的 拉 拔 之 后 ，要 精 密 均 匀 地 缠 绕 在 工 字 轮 上 。以 便 进 行 后 续 的 钢 丝 生 产 ．因 此 收 排 线 是 钢 丝 生 产 中 的关 键 环 节 ［ ］。
因 收线 时 工 字 轮 的 边 缘 位 置 标 定 不 够 准 确 ，使 工 字 轮 两 侧 随 着 绕 线 的 增 多 而 产 生 挤 压 ，进 而 出 现 绕 线
深圳 市科技计 划资助项 目（编号 ：ＧＲｃＫ２０ｌ７０４１９１７０４２６８２） 深圳 现代设计 与制造技术 重点实验室项 目 （编 号 ：ＪＣＹＪ２０１３０３３１ １５１２５５０１ １） 收稿 １３期 ：２０１７年 １２月
关键 词 ：拉 丝机 收 线工 字轮 检 测 设计
中 图分类 号 ：ＴＨ１１４
Hale Waihona Puke 文 献标 志码 ：Ａ 文 章编 号 ：１０００—４９９８（２０１８）０７—０１０３—０４
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ－ｕｐ ｂｙ ｄｉｓｃ ｓｐｏｏｌ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏ￣ａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｗｉｒｅ ｄｒａｗｉｎｇ．Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ
ｌｉｋｅ ｗｉｒｅ ｓｔａｃｋｉｎｇ，ｗｉｒｅ ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ，ｕｎｅｖｅｎ ｗｉｎｄｉｎｇ ａｎｄ ｌｏｏｓｅ ｗｉｎｄｉｎｇ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｉｎａｃｃｕｒａｔｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ
拉丝机收线设备控制流程
拉丝机收线设备控制流程
一、概述
拉丝机收线设备控制流程主要控制和监控拉丝机在生产过程中的各项状态和参数,以实现自动化生产。
二、工作流程
1. 收线设备启动:操作人员按下启动按钮后,拉丝机收线设备开始工作。
2. 参数检测:系统对拉丝机参数如速度、牵引力等进行检测,判断是否在正常范围内。
3. 材料送入:检测到上游推送材料后,拉丝机开始收线操作。
4. 收线过程监控:系统实时监测拉丝机收线速度、牵引力等指标,判断生产质量。
5. 材料出口:收线结束后,成品通过下游传送设备送出。
6. 停机报警:在工作过程中,系统检测到异常情况会及时报警拉丝机停机保养。
7. 参数记录:系统记录整个生产过程中的各项参数,提供分析。
8. 操作人员监控:全过程可通过控制面板和监测整个生产流程。
三、特点
该流程采用自动控制,实现拉丝机的无人值守作业,提高生产效率。
同时记录各项数据,保证生产质量。
钛及钛合金拉丝机用收线机的设计
钛及钛合金拉丝机用收线机的设计摘要钛丝材加工因加工硬化需多次去应力退火，传统的收线机不能方便卸料进行中间退火，需多次复绕费时费力，且多采用变频调速，很不经济，本次实用新型设计采用三维实体设计，进行虚拟装配，传动系统采用力矩电机实现不同线径不同强度丝材的恒张力控制，收线卷筒采用曲柄滑块原理实现卷筒的张缩功能，实现丝材中间卷绕及退火卷绕两种工况，自定中心结构方便实现卷筒的装卡与拆卸，同时采用简单的结构实现料头的装卡以及配套的排线及保护装置。
关键词加工硬化；去应力退火；三维实体设计；虚拟装配1 应用概况收线机是将薄膜、带材、单丝、软管及包覆电线等用辊筒进行收卷的机械[1]，在丝材和带材生产过程中应用十分普遍，比如作为拉丝机的下线设备，如果采用工字轮收线机后，成品丝材连同工字轮可直接用于下一道工序上，从而省去了倒换丝材的工序，提高了工作效率。
张力控制是收线机在生产过程中极其重要的一环，良好的张力控制能够确保产品质量，提高生产效率，尤其是尺寸精度要求高的丝材产品，张力的变化可能会引起线径的公差波动。
因为线材越收越满,重量加大，直径变大，转速恒定，实际上速度逐渐增大，张力同时也会增大。
因此工字轮的转速应该逐渐变小，变频电机通过频率调整将转速降低，可以满足速度要求，但是电机在低速运转时发热量大，而且价格上变频电机相对比较昂贵。
有的收线机在收线前加个缓冲，缓冲池满开始收，缓冲池即将空，停止收，但是相对设计比较复杂，整体成本同样会增多，力矩电机很好的恒张力性能非常适应收卷机对电机的性能要求，所以本次设计动力系统采用力矩电机[3]。
传统的收线机只是将丝材收在工字轮上于下一道工序放卷，但是钛及其合金材料因为在拉丝过程中产生加工硬化[3]，需要中间退火，所以传统的收线机需要在收线机之外配套复绕机将丝材单独绕成卷进行退火，或者工字轮采用耐热钢材料直接和丝材同时退火，这样不但成本高，而且有可能影响产品退火质量，不可取。
所以，主要针对如何高效便捷的实现钛及钛合金丝材中间卷绕及退火卷绕两种工况，提高生产效率，本次设计就这一领域设计了新型的收线机，很好的解决了本公司丝材生产效率的问题，在收线机的其他结构上也做了相应的优化，希望能给相关行业提供参考。
直进式拉丝机控制系统的设计与研究
直进式拉丝机控制系统的设计与研究发布时间：2023-04-27T01:55:35.797Z 来源：《新型城镇化》2023年7期作者：张召兵[导读] 在金属线材的生产中，拉丝机是最重要的一种机器，它又名拉线机、牵伸机。
简单描述：天津六0九电缆有限公司天津市 301700摘要：拉丝工艺是冶金生产中的重要环节之一，拉丝机是实现拉丝过程的主要设备。
传统的拉丝机控制方式通常采用直流调速与模拟量控制方式。
但是这种控制方式存在着抗干扰性差，动态性能不理想，多电机协调性不足等缺点，特别是当超调量过大的时候很难进行自我调节，从而导致丝线粗细不均，甚至断丝。
调谐辊式拉丝机是近代拉丝设备中较先进的一种，本文介绍了由人机界面、S7-400PLC、变频器构成的拉丝机控制系统的构成及设计，采用辅助给定限幅跟随实际需要限幅值同步变化的限幅方式，克服了系统运行的稳定性与自适应性相互矛盾的难题。
上位机与PLC及变频器之间采用PROFIBUS网通讯方式，减少了接线增加了灵活性。
实践证明，运用变频调速技术升级改造的拉丝机，操作更方便，自动化控制水平更高，可靠性更强。
关键词：调谐辊式拉丝机；S7-400PLC；变频器；PROFIBUS1拉丝机概述在金属线材的生产中，拉丝机是最重要的一种机器，它又名拉线机、牵伸机。
简单描述：将不同直径的原始金属盘条，如钢丝、不锈钢丝等通过拉丝模的层层逐步拉拔后，强制形变成直径较小的指定规格线材成品，然后将成品卷绕在特定工字轮上。
一般由送线部分、拉拔部分、接线部分构成^。
拉丝机由于特殊的工艺属性被广泛应用在金属网、工地建材、电缆电线等金属制品的生产加工过程中。
比如，单次拉丝机该种拉丝机主要用于拉制异型丝和粗丝，只经过一次拉拔过程，成本低廉，结构简单。
其设备结构主要分为立式、卧式两种。
目前立式单次拉丝机主要有以下几种类型：直立式单次拉丝机、直立式双层卷筒拉丝机、倒卷筒单次拉丝机、差动式双卷筒拉丝机等。
又如，滑轮式拉丝机滑轮式拉丝机，属于上文提到的非滑动式拉丝机，是目前国内使用最为广泛的一类拉丝设备。
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钛及钛合金拉丝机用收线机的设计摘要钛丝材加工因加工硬化需多次去应力退火，传统的收线机不能方便卸料进行中间退火，需多次复绕费时费力，且多采用变频调速，很不经济，本次实用新型设计采用三维实体设计，进行虚拟装配，传动系统采用力矩电机实现不同线径不同强度丝材的恒张力控制，收线卷筒采用曲柄滑块原理实现卷筒的张缩功能，实现丝材中间卷绕及退火卷绕两种工况，自定中心结构方便实现卷筒的装卡与拆卸，同时采用简单的结构实现料头的装卡以及配套的排线及保护装置。
关键词加工硬化；去应力退火；三维实体设计；虚拟装配
中图分类号th122 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2011）57-0157-01
1 应用概况
收线机是将薄膜、带材、单丝、软管及包覆电线等用辊筒进行收卷的机械 [1]，在丝材和带材生产过程中应用十分普遍，比如作为拉丝机的下线设备，如果采用工字轮收线机后，成品丝材连同工字轮可直接用于下一道工序上，从而省去了倒换丝材的工序，提高了工作效率。
张力控制是收线机在生产过程中极其重要的一环，良好的张力控制能够确保产品质量，提高生产效率，尤其是尺寸精度要求高的丝材产品，张力的变化可能会引起线径的公差波动。
因为线材越收
越满,重量加大，直径变大，转速恒定，实际上速度逐渐增大，张力同时也会增大。
因此工字轮的转速应该逐渐变小，变频电机通过频率调整将转速降低，可以满足速度要求，但是电机在低速运转时发热量大，而且价格上变频电机相对比较昂贵。
有的收线机在收线前加个缓冲，缓冲池满开始收，缓冲池即将空，停止收，但是相对设计比较复杂，整体成本同样会增多，力矩电机很好的恒张力性能非常适应收卷机对电机的性能要求，所以本次设计动力系统采用力矩电机[3]。
传统的收线机只是将丝材收在工字轮上于下一道工序放卷，但是钛及其合金材料因为在拉丝过程中产生加工硬化[3]，需要中间退火，所以传统的收线机需要在收线机之外配套复绕机将丝材单独绕成卷进行退火，或者工字轮采用耐热钢材料直接和丝材同时退火，这样不但成本高，而且有可能影响产品退火质量，不可取。
所以，主要针对如何高效便捷的实现钛及钛合金丝材中间卷绕及退火卷绕两种工况，提高生产效率，本次设计就这一领域设计了新型的收线机，很好的解决了本公司丝材生产效率的问题，在收线机的其他结构上也做了相应的优化，希望能给相关行业提供参考。
2 收线机的设计
2.1 功能原理设计
此收线机针对钛丝材加工因加工硬化需多次去应力退火的要求，设计目的是实现丝材中间卷绕及退火卷绕两种工况，同时优化
普通收线机的其他功能，它包括上料机构、张缩卷曲机构、传动机构，排线机构和压线保护装置。
2.2 结构设计
排线机构1动力来自于主传动系统，排线速度基值同卷筒转速，然后可根据线径的大小对排线速度进行调整以达到整齐排线。
张缩卷筒2可以张缩，采用的曲柄滑块结构[4]，在安装完工字轮后，摇紧手柄带动轴向滑块向里运动，卷筒的六个瓦圈沿径向向外张紧，实现工字轮或者物料的装卡。
针对需要进行退火的工序，将卷筒初始状态置于张开工位，拉紧卸料端弹性挡板，旋转定位于挡板工位，收线结束后，捆扎物料，卷筒收缩以便取下物料直接退火。
中间不需要退火时，将工字轮装在卷筒上实现收卷功能循环更换工字轮即可。
卷筒瓦圈及工字轮上均刻有两对对称的梯形槽孔，尺寸同产品尺寸规格，选择方向合适的孔型即可实现丝材料头的自锁装卡。
压线装置3由v型弹性尼龙压头和推力气缸组成，工字轮安装完，气缸伸出将弹性压头置于工字轮槽中，弹性压头随物料厚度增加弹性增大，一方面保证排线的整齐，另一方面保证丝尽或丝断情况下物料不会弹出。
传动系统4选择的是力矩电机作为动力，通过皮带传动带动排线器排线，通过链传动驱动收线卷筒，力矩电机的优点是可以实现恒张力收线，力矩调节迅速而且平稳，有效保证了丝材的线径公差
的稳定。
上料机构5主要由上料小车及简单的定位板组成，工字轮通过斜面滚动到小车上，通过与工字轮同直径的定位板在竖直方向实现自动对中，缩紧的卷筒顶端略低于放在小车上的工字轮的顶端，推动小车将工字轮置于卷曲工位，摇动手柄张紧卷筒，工字轮中心点上移，脱离小车实现无约束转动。
本次实用新型设计采用三维实体设计，进行虚拟装配，确保安装尺寸无误，然后转化为二维加工图纸进行加工，缩短设计周期，提高设计效率。
设计的产品很好的实现配套拉丝机进行收卷工序的功能，同时适应钛及钛合金丝材生产过程中间卷绕及退火卷绕两种工况，此外，巧妙的悬臂结构和自定中心结构方便实现卷筒的装卡与拆卸，以及配套的排线及保护装置，简单实用，很大程度上降低了操作工人的劳动强度，提高生产效率。
参考文献
[1]尚久浩.自动机械设计[m].中国工业出版社，2002：23.
[2]赵永庆，张喜燕，白晨光.钛合金应用[m].化学工业出版社，2005：10-15.
[3]金绪曾.电机的选型[m].中国电力出版社，2003：36.
[4]李树军.机械原理[m].东北大学出版社，2000：16.
[5]成大先.机械设计手册[m].化学工业出版社.。