专利名称：一种钨铼热电偶丝自动绞接与剪切装置的制作方法
技术领域：
本发明属于钨铼快速热电偶生产技术领域，特别提供了一种钨铼热电偶丝自动绞 接与剪切装置，适用于钨铼快速热电偶丝的自动绞接和剪切，用于代替人工绞接和剪切操 作。
背景技术：
目前钨铼快速热电偶的生产基本靠人工进行，缺乏相应的自动设备，这样不仅效 率低，产品一致性也差。本发明提供了一种自动绞接与剪切钨铼快速热电偶丝的装置。功 能齐全，精度高，速度快，成本低，可以满足当前日益增长的生产钨铼快速热电偶的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钨铼热电偶丝自动绞接与剪切装置，实现了钨铼快速 热电偶丝的自动绞接和剪切，为后续的焊接做准备，从而提高钨铼快速热电偶的整体质量 和生产效率，降低成本。将一卷正极热电偶丝和一卷负极热电偶丝放置在本装置上，经过装 置的束缚成为平行状态，然后由装置绞接成为带麻花形节的偶丝，然后由装置剪切出一段 一段的偶丝。如图28所示。本发明包括正梭机构100、负梭机构101、进丝机构102、预紧机构103、绞接机构 104、引丝机构105、剪切机构106、底板107、钨铼热电偶丝108和电控部分109 ；正梭机构 100、负梭机构101、进丝机构102、预紧机构103、绞接机构104、引丝机构105、剪切机构106 和电控部分109安装在底板107上；正梭机构100、负梭机构101、绞接机构104、剪切机构 106分别通过导线和电控部分109连在一起；从正梭机构100、负梭机构101共同引出钨铼 热电偶丝108，首先进入进丝机构102，由进丝机构102束缚成基本平行状态后进入预紧机 构103，再由预紧机构103压紧后进入绞接机构104，接着绞接机构104绞接后进入引丝机 构105，紧接着由引丝机构105牵引到剪切机构106，最后由剪切机构106剪切出指定长度 的热电偶丝；绞接、引丝、剪切操作周期进行，得到一段段具有指定长度的热电偶丝。正梭机构100包括正梭1、正梭支撑座2、正梭码盘3、正梭光电开关支座4、正梭 光电开关5 ；正梭光电开关5和正梭光电开关支座4相连，正梭光电开关支座4和底板107 相连；正梭1既与正梭码盘3相连，又与正梭支撑座2相连；正梭支撑座2和底板107相连； 正梭光电开关5和电控部分109通过导线相连；电控部分109通过正梭光电开关5来监测 正梭码盘3的转动情况，当转动停止时，电控部分109监测到反馈信号并报警。负梭机构101包括负梭6、负梭支承座7、负梭码盘8、负梭光电开关支座9、负梭 光电开关10 ；负梭光电开关10和负梭光电开关支座9相连，负梭光电开关支座9和底板107 相连；负梭6既与负梭码盘8相连，又与负梭支撑座7相连；负梭支撑座7和底板107相连； 负梭光电开关10和电控部分109通过导线相连；电控部分109通过负梭光电开关10来监 测负梭码盘8的转动情况，当转动停止时，电控部分109监测到反馈信号并报警。进丝机构102包括进丝锥管11、进丝直管12、进丝管支架13 ；进丝直管12与进丝锥管11相连，进丝锥管11与进丝管支架13相连；进丝锥管11内部做成圆锥形且光滑，用 以减小热电偶丝行走时不确定的摩擦力；进丝机构102用于将成一定角度的两根热电偶丝 束缚成基本平行的状态以利于绞接。预紧机构103包括预紧轴承座支座14、预紧螺母15、预紧轮16、预紧轴承座17、 预紧轴18、预紧轴承二 19、预紧轴承一 20、预紧轴承外套21、预紧轴承内套22、预紧压轮 23、预紧压轮支架24、预紧压轮轴25、预紧弹簧26 ；预紧轴承座支座14的上方有一个螺纹 孔，用于装配预紧螺母15，预紧螺母15与预紧压轮支架24通过预紧弹簧26组装在一起 ， 预紧压轮支架24通过预紧压轮轴25与预紧压轮23相连，预紧压轮23卡在预紧轮16的槽 内；预紧轮16安装在预紧轴18的一端；预紧轴18的另一端按轴向依次紧密安装有预紧轴 承一 20、预紧轴承内套22和预紧轴承二 19 ；预紧轴承一 20的外圈和预紧轴承二 19的外圈 之间安装有预紧轴承外套21，预紧轴承外套21、预紧轴承一 20和预紧轴承二 19位于预紧 轴承座17内，并和预紧轴承座17的内孔紧密配合；预紧轴承座17与预紧轴承座支座14相 连；预紧轴承座支座14和底板107相连；操作者可通过旋转预紧螺母15，能使预紧弹簧26 张紧或松弛，以调节预紧压轮23与预紧轮16之间的压力；预紧机构103用于使热电偶丝在 进入绞接机构104前处于绷直状态，以保证绞接的结紧凑而且均勻。绞接机构104包括绞接轴承座27、绞接电磁铁座28、绞接电机29、绞接轴30、绞接 轴承31、绞接同步轮一 32、绞接同步轮二 33、绞接压紧定片34、绞接压紧电磁铁35、绞接压 紧电磁铁铁芯36、绞接压紧动片37、绞接管38、绞接同步带39、绞接压紧弹簧40 ；绞接压紧 动片37通过绞接压紧电磁铁铁芯36与绞接压紧电磁铁35相连，绞接压紧定片34与绞接 电磁铁座28相连，绞接轴30与绞接管38相连，且通过绞接轴承31与绞接轴承座27相连， 绞接同步轮一 32安装在绞接轴30上，并通过绞接同步带39与绞接同步轮二 33相连，绞接 同步轮二 33与绞接电机29的轴相连，绞接电磁铁座28、绞接电机29的轴与绞接轴承座27 相连；绞接轴承座27和底板107相连；绞接压紧电磁铁35和绞接电机29分别通过导线和 电控部分109相连；当电控部分109控制绞接压紧电磁铁35带电时，绞接压紧动片37会向 上抬起而和绞接压紧定片34分开，这时绞接压紧弹簧40受到压缩；当电控部分109控制绞 接压紧电磁铁35失电时，受到压缩的绞接压紧弹簧40驱动绞接压紧动片37迅速下降，将 热电偶丝压紧在绞接压紧定片34上；绞接机构104用于将两根热电偶丝按设定的圈数周期 性地绞接；在每个绞接周期内，电控部分109控制绞接压紧动片37将热电偶丝压紧在绞接 压紧定片34上，然后控制绞接电机29旋转设定的圈数，这样就获得麻花形的结。弓丨丝机构105包括引丝电机支座41、引丝电机42、引丝轮43、引丝压紧螺母44、弓丨 丝压轮45、引丝压轮支架46、引丝压轮轴47、引丝压紧弹簧48 ；引丝电机支座41上方有一 个螺纹孔，用于装配引丝压紧螺母44，引丝压紧螺母44与引丝压轮支架46通过引丝压紧弹 簧48组装在一起，弓丨丝压轮支架46通过引丝压轮轴47与引丝压轮45相连，引丝压轮45卡 在引丝轮43的槽内；引丝轮43与引丝电机42的轴相连；引丝电机42和引丝电机支座41 相连，引丝电机支座41和底板107相连；引丝电机42通过导线和电控部分109相连；通过 旋转引丝压紧螺母44，能使引丝压紧弹簧26张紧或松弛，以调节引丝压轮45与引丝轮43 之间的压力；引丝机构105用于牵引绞接完毕的热电偶丝行走设定的距离；工作时，电控部 分109控制引丝电机42旋转一定的角度，使得热电偶丝刚好行走设定的距离。剪切机构106包括剪切进丝管49、剪切动片50、剪切动片支座51、剪切动片盖板52、剪切定片53、剪切定片支座54、剪切电机支座55、剪切压紧电磁铁56、剪切压紧电磁铁 铁芯57、剪切压紧动片58、剪切电磁铁支座59、剪切定片盖板60、剪切电机61、剪切压紧弹 簧62 ；剪切进丝管49成弯曲状，一头安装在剪切定片支座51上，一头伸在引丝轮43与引丝 压轮45相切的位置；剪切定片53插在剪切定片支座54的槽内，外面用剪切定片盖板60固 定；剪切电磁铁铁芯57安装在剪切压紧电磁铁56的孔内，并和剪切压紧动片58相连；当剪 切电磁铁铁芯57上下运动时，带动剪切压紧动片58在剪切定片支座54的槽内上下运动； 剪切压紧电磁铁56和剪切电磁铁支座59相连，剪切电磁铁支座59和底板107相连；剪切 动片50的一个侧面和剪切定片53的一个侧面紧密贴在一起，以保证剪切动片50旋转时， 这两个侧面之间没有间隙；剪切动片50插在剪切动片支座51上，外面用剪切动片盖板52 固定；剪切动片支座51与剪切电机61的轴相连；剪切电机61和剪切电机支座55相连，剪 切电机支座和底板107相连；剪切压紧电磁铁56和剪切电机61分别通过导线和电控部分 109相连；剪切机构106用于将引丝机构105牵引过来的连续偶丝剪断为一根根具有指定 长度的热电偶丝；工作时，电控部分109控制剪切压紧电磁铁56将引丝机构105牵引过来 的偶丝压紧在剪切定片53上，然后再控制剪切电机61带动剪切动片50旋转将偶丝剪断。底板107用于支撑正梭机构100、负梭机构101、进丝机构102、预紧机构103、绞接 机构104、引丝机构105、剪切机构106、底板107、钨铼热电偶丝108和电控部分109。钨铼热电偶丝108包括正极丝110和负极丝111，正极丝110安装在正梭机构100 的正梭1上，负极丝111安装在负梭机构101的负梭2上；正极丝110和负极丝111和进丝 机构102、预紧机构103、绞接机构104、引丝机构105、剪切机构106相连。
电控部分109如图22所示，包括24V开关电源68、5V开关电源70、控制电路71、 绞接电机驱动器69、引丝电机驱动器65、剪切电机驱动器67、绞接压紧电磁铁驱动器63、剪 切压紧电磁铁驱动器64 ；24V开关电源68的输入是市电220V，输出是24V ；5V开关电源70 的输入是市电220V，输出是5V ；控制电路71通过接口 J5与引丝电机驱动器65相连，引丝 电机驱动器65与引丝电机42相连；控制电路71通过接口 J4与绞接电机驱动器69相连， 绞接电机驱动器69与绞接电机29相连；控制电路71通过接口 J6与剪切电机驱动器67相 连，剪切电机驱动器67与剪切电机61相连；控制电路71通过接口 J7与绞接压紧电磁铁驱 动器35相连，绞接压紧电磁铁驱动器63与绞接压紧电磁铁35相连；控制电路71通过接口 J8与剪切压紧电磁铁驱动器64相连，剪切压紧电磁铁驱动器64与剪切压紧电磁铁56相 连；控制电路71通过接口 J2与正梭光电开关5相连；控制电路71通过接口 J3与负梭光电 开关10相连；控制电路71留有接口 Jll用来接串口 66 ；控制电路71留有接口 JlO用作调 试的JTAG 口。控制电路71如图20所示，包括主控板72、交互面板73 ；主控板72和交互面板73 通过导线连接在一起。
图1为本发明的整体示意图。图中有部件正梭机构100、负梭机构101、进丝机 构102、预紧机构103、绞接机构104、引丝机构105、剪切机构106、底板107、钨铼热电偶丝 108、电控部分109。图2为本发明正梭机构的俯视图。
图3为本发明正梭机构的主视图。图中有部件正梭1、正梭支撑座2、正梭码盘3、 正梭光电开关支座4、正梭光电开关5。图4为本发明负梭机构的俯视图。图5为本发 明负梭机构的主视图。图中有部件负梭6、负梭支承座7、负梭码盘8、 负梭光电开关支座9、负梭光电开关10。图6为本发明进丝机构的主视图。图中有部件进丝锥管11、进丝直管12、进丝管 支架13。图7为本发明进丝机构的左视图。图8为本发明预紧机构的后视图。图9为本发明预紧机构的左视图。图中有部件预紧轴承座支座14、预紧螺母15、 预紧轮16、预紧轴承座17、预紧轴18、预紧压轮23、预紧压轮支架24、预紧压轮轴25、预紧 弹簧26。图10为本发明预紧机构的左视图的剖视图。图中有部件预紧轴承二 19、预紧轴承 一 20、预紧轴承外套21、预紧轴承内套22。图11为本发明绞接机构的右视图。图中有部件绞接同步轮一 32、绞接同步轮二
33、绞接压紧电磁铁35、绞接同步带39。图12为本发明绞接机构的左视图。图中有部件绞接电磁铁座28、绞接压紧定片
34、绞接压紧电磁铁铁芯36、绞接压紧动片37、绞接压紧弹簧40。图13为本发明绞接机构的后视图。图中有部件绞接轴承座27、绞接电机29。图14本发明预紧机构的后视图的剖视图。图中有部件绞接轴30、绞接轴承31、绞 接管38。图15为本发明引丝机构的后视图。图16为本发明引丝机构的右视图。图中有部件引丝电机支座41、引丝电机42、 引丝轮43、引丝压紧螺母44、引丝压轮45、引丝压轮支架46、引丝压轮轴47、引丝压紧弹簧 48。图17为本发明引丝机构右视图的剖面图。图18为本发明剪切机构的右视图。图中有部件剪切压紧弹簧62。图19为本发明剪切机构的俯视图。图中有部件剪切动片50、剪切动片支座51、剪 切定片盖板60、剪切电机61。图20为本发明剪切机构的后视图的剖视图。图中有部件剪刀动片盖板52、剪切定 片53、剪切定片支座54、剪切压紧电磁铁56、剪切压紧电磁铁铁芯57、剪切压紧动片58、剪 切电磁铁支座59。图21为本发明剪切机构的后视图。图中有部件剪切进丝管49、剪切电机支座55。图22为本发明的电控部分示意图。图中有部件绞接压紧电磁铁驱动器63、剪切 压紧电磁铁驱动器64、引丝电机驱动器65、串口 66、剪切电机驱动器67、24V开关电源68、 绞接电机驱动器69、5V开关电源70、控制电路71。其中控制电路中各接口有5V电源接口 J1、正梭光电开关接口 J2、负梭光电开关接口 J3、绞接电机驱动器接口 J4(其中包含绞接 电机驱动器脉冲接口 RMP，绞接电机驱动器方向接口 RMD，绞接电机驱动器脱机接口 RME)、 引丝电机驱动器接口 J5(其中包含引丝电机驱动器脉冲接口 PMP，引丝电机驱动器方向接口 PMD，引丝电机驱动器脱机接口 PME)、剪切电机驱动器脉冲接口 J6(其中包含剪切电机驱 动器脉冲接口 SMP，剪切电机驱动器方向接口 SMD，剪切电机驱动器脱机接口 SME)、绞接压 紧电磁铁驱动器接口 J7(其中包含绞接压紧电磁铁驱动器信号接口 CEM)、剪切压紧电磁铁 驱动器接口 J8(其中包含剪切压紧电磁铁驱动器信号接口 SEM)、蜂鸣器J9、JTAG仿真接口 J10、RS232 串 口接口 Jllo图23为本发明的电控部分中控制电路中主控板和交互面板连接图。图中有部件 主控板72、交互面板73。图24为本发明的电控部分的控制电路中的主控板电路原理图。图中有部件8M晶 振 Yl、32. 768k 晶振 Y2、LT1117-3. 3 U1、单片机 STM32F103RBT6 U2、CH452 U3、MAX809 U4、 7407 U5、7407 U6、MAX3232 U7、7407 U8、蜂鸣器U9、复位按键S13。电源接口 Jl、五个四针 接口 J2 J6、两个三针接口 J7和J8、、指示灯主接口 J11、数码管主接口一 J12、数码管主 接口二 J13、JTAG 调试口 J9、串口 J10、电容 Cl C23、电阻 Rl R39。图25为本发明的电控部分的控制电路中的交互面板电路原理图。图中有部件偶 丝个数数码管DS1、绞接长度数码管DS2、绞接圈数数码管DS3、偶丝个数清零按键Si、绞接 长度递增按键S2、绞接长度递减按键S3、绞接圈数递增按键S4、绞接圈数递减按键S5、剪 夹按键S6、引丝按键S7、绞接按键S8、绞夹按键S9、停止按键S10、运行按键S11、剪切按键 S12、指示灯辅接口 J16、数码管辅接口一 J14、数码管辅接口二 J15、绞夹指示灯D11、绞接指 示灯D12、引丝指示灯D13、剪夹指示灯D14、剪切指示灯D15、运行指示灯D16、停止指示灯 D17、报警指示灯D18、电源指示灯D19。图26为本发明的电控部分中绞接压紧电磁铁驱动器的电路原理图。图中有部件 三极管9013 Q1、二极管1N914 D20、继电器JQX-16F U11、两个三针接口 Jll和J12、电阻 R40。图27为本发明的电控部分中剪切压紧电磁铁驱动器的电路原理图。图中有部件 三极管9013 Q2、二极管1N914 D21、继电器JQX-16F U12、两个三针接口 J13和J14、电阻 R41。图28为本发明的热电偶丝各个工序状态图。图中有部件正极丝110、负极丝111。
具体实施例方式本发明包括正梭机构100、负梭机构101、进丝机构102、预紧机构103、绞接机构 104、引丝机构105、剪切机构106、底板107、钨铼热电偶丝108和电控部分109 ；正梭机构 100、负梭机构101、进丝机构102、预紧机构103、绞接机构104、引丝机构105、剪切机构106 和电控部分109安装在底板107上；从正梭机构100、负梭机构101共同引出钨铼热电偶丝 108，首先进入进丝机构102，由进丝机构102束缚成基本平行状态后进入预紧机构103，再 由预紧机构103压紧后进入绞接机构104，接着绞接机构104绞接后进入引丝机构105，紧 接着由引丝机构105牵引到剪切机构106，最后由剪切机构106剪切出指定长度的热电偶 丝；绞接、引丝、剪切操作周期进行，得到一段段具有指定长度的热电偶丝；正梭机构100、 负梭机构101、绞接机构104、剪切机构106分别通过导线和电控部分109连在一起。本发明的机械装置具体实施如图1到图21所示，其中预紧轴承二 19、预紧轴承一 20，绞接轴承31采用标准深沟球轴承，其外径22、内径10、宽6。绞接电机29、引丝电机42和剪切电机61的型号是starter 23HS2001。绞接压紧电磁铁35和剪切压紧电磁铁56的 型号是普瑞德KS24/40。正梭光电开关5和负梭光电开关10的型号是0PB871N55。本发明电控部分109间的连接，以及电控部分109和各个机械机构之间的连接的 具体实施如附图22所示。绞接电机驱动器69、引丝电机驱动器65、剪切电机驱动器67采 用syntron SH20403型号。绞接压紧电磁铁驱动器63和剪切压紧电磁铁驱动器64的具体 实施分别如附图26和27所示。本发明的电控部分109的主控板72与交互面板73之间的连接的具体实施如附图 23所示。本发明的电控部分109的主控板72具体实施如图24所示。 本发明的电控部分109的交互面板73的具体实施如图25所示。电控部分109如图22所示，包括24V开关电源68、5V开关电源70、控制电路71、 绞接电机驱动器69、引丝电机驱动器65、剪切电机驱动器67、绞接压紧电磁铁驱动器63、剪 切压紧电磁铁驱动器64。24V开关电源68的输入是市电220V，输出是24V ；5V开关电源70 的输入是市电220V，输出是5V。控制电路71通过接口 J5与引丝电机驱动器65相连，引丝 电机驱动器65与引丝电机42相连；控制电路71通过接口 J4与绞接电机驱动器69相连， 绞接电机驱动器69与绞接电机29相连；控制电路71通过接口 J6与剪切电机驱动器67相 连，剪切电机驱动器67与剪切电机61相连；控制电路71通过接口 J7与绞接压紧电磁铁驱 动器35相连，绞接压紧电磁铁驱动器63与绞接压紧电磁铁35相连；控制电路71通过接口 J8与剪切压紧电磁铁驱动器64相连，剪切压紧电磁铁驱动器64与剪切压紧电磁铁56相 连；控制电路71通过接口 J2与正梭光电开关5相连；控制电路71通过接口 J3与负梭光电 开关10相连；控制电路71留有接口 Jll用来接串口 66 ；控制电路71留有接口 JlO用作调 试的JTAG 口。控制电路71如图20所示，包括主控板72、交互面板73。主控板72和交互面板73 通过导线连接在一起。主控板72如图24所示，包括单片机STM32F103RBT6 U2、驱动芯片7407 U5，、驱动 芯片7407 U6、驱动芯片7407 U8、电压转换芯片LT1117-3. 3 U1、串口芯片MAX3232U7、上电 复位芯片MAX809 U4、电源接口 J1、五个四针的接口 J2 J6、两个三针的接口 J7，J8、JTAG 调试口 J9、串口接口 J10、指示灯主接口 J11、数码管主接口一 J12、数码管主接口二 J13、电 容Cl C23、电阻Rl R39、8M晶振Yl、32. 768k晶振Υ2、蜂鸣器U9。单片机STM32F103RBT6 U2与MAX3232 U7相连，MAX3232U7与串口 JlO相连，串口 JlO用来接计算机或者嵌入式系 统；单片机STM32F103RBT6 U2与驱动芯片7407 U5相连，驱动芯片7407 U5的其中三只引 脚RME、RMD, RMP与接口 J4相连，驱动芯片7407 U5的其中三只引脚PME、PMD、PMP与接口 J5相连；单片机STM32F103R8T6 U2与驱动芯片7407 U6相连，驱动芯片7407 U6与指示灯 主接口 Jll的六只引脚3 8相连；单片机STM32F103R8T6 U2与驱动芯片7407 U8相连， 驱动芯片7407 U8中有三只引脚SMP、SMD、SMP与接口 J6相连，驱动芯片7407U8的引脚4 与指示灯主接口 Jll的引脚2相连，驱动芯片7407 U8的引脚6与指示灯主接口 Jll的引脚 1相连，驱动芯片7407U8的引脚2通过电阻R35与蜂鸣器U9相连；单片机STM32F103R8T6 U2与上电复位芯片MAX809 U4相连；单片机STM32F103RBT6 U2与JTAG调试口 JlO相连；单 片机STM32F103R8T6 U2与接口 J2相连；单片机STM32F103R8T6 U2与接口 J3相连。单片机STM32F103R8T6 U2与CH452相连，CH452与数码管主接口一 J12和数码管主接口二 J13 相连。电源接口 Jl和5V开关电源70相连。主控板通过导线和交互面板相连。本发明的 单片机 STM32F103R8T6 U2 具有 ARM Cortex_M3 核、20K SDRAMU28K FLASH，其工作频率最 高可达72MHz，中断反应时间短，运行速度快，有利于本发明中工序的控制。交互面板73如图25所示。包括键盘与数码管控制芯片CH452 U3、绞夹指示灯D11、 绞接指示灯D12、引丝指示灯D13、剪夹指示灯D14、剪切指示灯D15、运行指示灯D16、停止指 示灯D17、报警指示灯D18、电源指示灯D19、偶丝个数数码管DS1、绞接长度数码管DS2、绞接 圈数数码管DS3、偶丝个数清零按键Si、绞接长度递增按键S2、绞接长度递减按键S3、绞接 圈数递增按键S4、绞接圈数递减按键S5、剪夹按键S6、引丝按键S7、绞接按键S8、绞夹按键 S9、停止按键S10、运行按键S11、剪切按键S12、复位按键S13、指示灯辅接口 J16、数码管辅 接口一 J14、数码管辅接口二 J15。指示灯辅接口 J16与绞夹指示灯D11、绞接指示灯D12、 引丝指示灯D13、剪夹指示灯D14、剪切指示灯D15、运行指示灯D16、停止指示灯D17、报警指 示灯D18相连；数码管辅接口 一 J14、数码管辅接口 二 J15与偶丝个数数码管DSl、绞接长度 数码管DS2、绞接圈数数码管DS3相连。交互面板73的数码管辅接口一 J14与数码管主接 口一 J12相连；交互面板73的数码管辅接口二 J15与数码管主接口二 J13与相连；交互面 板73的指示灯辅接口 J16与主控板72的指示灯主接口 Jll相连。绞接电机驱动器69的DC+、DC-和24V开关电源68相连。引丝电机驱动器65的 A+，A-，B+，B-引脚和引丝电机42相应接口相连，引丝电机驱动器65的脉冲、方向、脱机、公 共端分别于主控板接口 J5的PMP、PMD、PME、5V相连，引丝电机驱动器65的DC+、DC_和24V 开关电源68相连。剪切电机驱动器67的A+，A-, B+, B-引脚和剪切电机61的相应接口相 连，剪切电机驱动器67的脉冲、方向、脱机、公共端分别于主控板接口 J6的SMP、SMD、SME、 5V相连，剪切电机驱动器67的DC+、DC-和24V开关电源68相连。绞接压紧电磁铁驱动器63的电路原理如图26所示，绞接压紧电磁铁驱动器63包 括三极管9013 Q1、二极管1N914 D20、继电器JQX-16F U11、两个三针接口 Jll和J12、电阻 R40。绞接压紧电磁铁驱动器63的接口 Jl 1的引脚2和24V开关电源68的地相连，接口 Jl 1 的引脚1和绞接压紧电磁铁35的一条引线相连，绞接压紧电磁铁35的另一条引线和24V 开关电源68的24V相连。接口 J12的1 3针和主控板72上的接口 J7的1 3针相连。剪切压紧电磁铁驱动器64的电路原理如图27所示，剪切压紧电磁铁驱动器64包 括三极管9013 Q2、二极管1N914 D21、继电器JQX-16F U12、两个三针接口 J13，J14、电阻 R41。剪切压紧电磁铁驱动器64的接口 J13的引脚2和24V开关电源68的地相连，J13的 引脚1和剪切压紧电磁铁56的一条引线相连，剪切压紧电磁铁56的另一条引线和24V开 关电源68的24V相连。接口 J14的1 3针和主控板接口 J8的1 3针相连。本发明的交互面板73上，偶丝个数数码管DSl在仪器停止运行以后可由偶丝个数 清零按键Sl清零。而且当计数到9999时自动清零，且仪器停止运行。热电偶丝的绞接长 度和绞接圈数当上电以后有一个默认值。绞接长度的范围是25mm 35mm，默认值是31mm， 可以通过操作绞接长度递增按键S2和绞接长度递减按键S3改变其数值。绞接圈数的范围 是0 8圈，默认值是5圈，可以通过操作绞接圈数递增按键S4和绞接圈数递减按键S5改 变其数值。本发明的交互面板73上的剪夹按键S6、引丝按键S7、绞接按键S8、绞夹按键S9、停止按键S10、运行按键S11、剪切按键S12统称工序按键。工序按键左上角都有状态指示 灯，当本发明运行该工序时相应的指示灯亮，不运行时灯灭。运行按键Sll提供了一种自动 运行各个工序的功能。当有断丝或者卡住的故障时报警指示灯D18会不停闪烁同时蜂鸣器 U9响，仪器停止运行。本发明运行的操作步骤1检查各个部件工作情况。先通过交互面板73设定绞接圈数为1圈，然后依次 运行绞夹、绞接、引丝、剪夹、剪切这五个工序，保证各工序运行正常。注意只有仪器停止的 时候才可以进行上述单个工序的调试。2穿丝。将正梭码盘3和正梭1连接好后插在正梭支撑座2上，将正极丝110和 负极丝111端部对齐后用手捏着依次穿入进丝锥管11和进丝直管12而后放入预紧轮16 的槽内，用预紧压轮23压好，而后将正极丝110和负极丝111分别穿入绞接管38的两个孔 中，放在绞接压紧定片34上，用绞接压紧动片37压好，然后放在引丝轮43的槽内用引丝压 轮45压好，最后穿入剪切进丝管49后，放在剪切定片53上。3上电。当装置上电时，电源指示灯D19亮，用于指示仪器已上电。4设定。通过交互面板73上的绞接长度递增按键S2和绞接长度递减按键S3设 定绞接长度，通过交互面板73上的绞接圈数递增按键S4和绞接圈数递减按键S5设定绞接 圈数，然后通过偶丝个数清零按键Sl将偶丝个数数码管DSl清零。注意只有仪器停止的时 候才可以清零。5运行。当上述四个步骤正常后可以通过交互面板73操作相应的运行按键S11， 整个装置就会按照以下步骤运行首先绞接压紧电磁铁35压紧、绞接电机29按设定的圈 数正向旋转，然后绞接压紧电磁铁35松开，接着剪切压紧电磁铁56松开，引丝电机42按设 定的长度牵弓I，剪切压紧电磁铁56压紧，剪切电机61剪断偶丝，而后绞接压紧电磁铁35压 紧，绞接电机29按设定的圈数反向旋转，绞接压紧电磁铁35松开，然后剪切压紧电磁铁56 松开，引丝电机42按设定的长度牵引，剪切压紧电磁铁56压紧，剪切电机61剪断偶丝。而 后重复上述步骤。6停止。按交互面板73相应的停止按键SlO会使机器停止运转。特别注意的是 当出现断丝或者热电偶丝被卡住的情况，交互面板73上的报警指示灯D18会不停闪烁，蜂 鸣器U9响，同时机器自动停止。当偶丝个数数码管DSl计数到9999时，会自动清零，同时 机器自动停止。本发明的运行指标每5秒钟做一只热电偶；24V开关电源68和5V开关电源70 分别接220V交流电；一天工作8个小时以下；绞接圈数范围0 8圈且可调；绞接长度范 围25. Omm 35. Omm且可调；计数个数范范围0 9999。
1权利要求
1.一种钨铼热电偶丝自动绞接与剪切装置，其特征在于，包括正梭机构(100)、负梭 机构(101)、进丝机构(102)、预紧机构(103)、绞接机构(104)、引丝机构(105)、剪切机 构(106)、底板(107)、钨铼热电偶丝(108)和电控部分(109)；正梭机构(100)、负梭机构 (101)、进丝机构(102)、预紧机构(103)、绞接机构(104)、引丝机构(105)、剪切机构(106) 和电控部分(109)安装在底板(107)上；正梭机构(100)、负梭机构(101)、绞接机构(104)、 剪切机构(106)分别通过导线和电控部分(109)连在一起；从正梭机构(100)、负梭机构 (101)共同引出钨铼热电偶丝(108)，首先进入进丝机构(102)，由进丝机构(102)束缚成 基本平行状态后进入预紧机构(103)，再由预紧机构(10 压紧后进入绞接机构(104)，接 着绞接机构(104)绞接后进入引丝机构(105)，紧接着由引丝机构(105)牵引到剪切机构 (106)，最后由剪切机构(106)剪切出指定长度的热电偶丝；绞接、引丝、剪切操作周期进 行，得到一段段具有指定长度的热电偶丝。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的正梭机构(100)包括正梭(1)、正梭 支撑座O)、正梭码盘(3)、正梭光电开关支座G)、正梭光电开关(5)；正梭光电开关(5)和 正梭光电开关支座⑷相连，正梭光电开关支座⑷和底板(107)相连；正梭⑴既与正梭 码盘(3)相连，又与正梭支撑座(2)相连；正梭支撑座(2)和底板(107)相连，正梭光电开 关(5)和电控部分(109)通过导线相连；电控部分(109)通过正梭光电开关(5)来监测正 梭码盘(3)的转动情况，当转动停止时，电控部分(109)监测到反馈信号并报警。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的负梭机构(101)包括负梭(6)、负梭 支承座(7)、负梭码盘(8)、负梭光电开关支座(9)、负梭光电开关(10)；负梭光电开关(10) 和负梭光电开关支座(9)相连，负梭光电开关支座(9)和底板(107)相连；负梭(6)既与负 梭码盘(8)相连，又与负梭支撑座(7)相连；负梭支撑座(7)和底板(107)相连，负梭光电 开关(10)和电控部分(109)通过导线相连；电控部分(109)通过负梭光电开关(10)来监 测负梭码盘(8)的转动情况，当转动停止时，电控部分(109)监测到反馈信号并报警。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的进丝机构(102)包括进丝锥管(11)、 进丝直管(12)、进丝管支架(1 ；进丝直管(1 与进丝锥管(11)相连，进丝锥管(11)与 进丝管支架(1 相连；进丝锥管(11)内部做成圆锥形且光滑，用以减小热电偶丝行走时不 确定的摩擦力；进丝机构(10 用于将成一定角度的两根热电偶丝束缚成基本平行的状态 以利于绞接。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的预紧机构(103)包括预紧轴承座 支座(14)、预紧螺母(15)、预紧轮(16)、预紧轴承座(17)、预紧轴(18)、预紧轴承二(19)、 预紧轴承一(20)、预紧轴承外套(21)、预紧轴承内套(22)、预紧压轮(23)、预紧压轮支架 (M)、预紧压轮轴(25)、预紧弹簧06)；预紧轴承座支座(14)的上方有一个螺纹孔，用于装 配预紧螺母(15)，预紧螺母(1 与预紧压轮支架04)通过预紧弹簧06)组装在一起，预 紧压轮支架04)通过预紧压轮轴0 与预紧压轮相连，预紧压轮卡在预紧轮 (16)的槽内；预紧轮(16)安装在预紧轴(18)的一端，预紧轴(18)的另一端按轴向依次紧 密安装有预紧轴承一(20)、预紧轴承内套0 和预紧轴承二(19)；预紧轴承一 00)的外 圈和预紧轴承二(19)的外圈之间安装有预紧轴承外套(21)，预紧轴承外套(21)、预紧轴承 一 (20)和预紧轴承二(19)位于预紧轴承座(17)内，并和预紧轴承座(17)的内孔紧密配 合；预紧轴承座(17)与预紧轴承座支座(14)相连，预紧轴承座支座(14)和底板(107)相连。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的绞接机构(104)包括绞接轴承座 (27)、绞接电磁铁座08)、绞接电机09)、绞接轴(30)、绞接轴承(31)、绞接同步轮一(32)、 绞接同步轮二(33)、绞接压紧定片(34)、绞接压紧电磁铁(35)、绞接压紧电磁铁铁芯(36)、 绞接压紧动片(37)、绞接管(38)、绞接同步带(39)、绞接压紧弹簧00)；绞接压紧动片 (37)通过绞接压紧电磁铁铁芯(36)与绞接压紧电磁铁(3 相连，绞接压紧定片(34)与绞 接电磁铁座08)相连，绞接轴(30)与绞接管(38)相连，且通过绞接轴承(31)与绞接轴承 座(XT)相连，绞接同步轮一(3 安装在绞接轴(30)上，并通过绞接同步带(39)与绞接同 步轮二(3 相连，绞接同步轮二(3 与绞接电机09)的轴相连，绞接电磁铁座( )、绞接 电机09)的轴与绞接轴承座(XT)相连；绞接轴承座(XT)和底板(107)相连，绞接压紧电 磁铁(35)和绞接电机09)分别通过导线和电控部分(109)相连。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的引丝机构(105)包括引丝电机支座(41)、引丝电机(42)、引丝轮(43)、弓I丝压紧螺母(44)、弓|丝压轮(45)、弓|丝压轮支架(46)、 引丝压轮轴(47)、引丝压紧弹簧08)；引丝电机支座Gl)上方有一个螺纹孔，用于装配引 丝压紧螺母G4)，引丝压紧螺母04)与引丝压轮支架G6)通过引丝压紧弹簧G8)组装在 一起，引丝压轮支架G6)通过引丝压轮轴07)与引丝压轮0 相连，引丝压轮0 卡在 引丝轮(43)的槽内；引丝轮(43)与引丝电机(42)的轴相连，引丝电机(42)和引丝电机支 座Gl)相连，引丝电机支座Gl)和底板(107)相连；引丝电机02)通过导线和电控部分 (109)相连。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的剪切机构(106)包括剪切进丝管 (49)、剪切动片(50)、剪切动片支座(51)、剪切动片盖板(52)、剪切定片(53)、剪切定片支 座(54)、剪切电机支座(55)、剪切压紧电磁铁(56)、剪切压紧电磁铁铁芯(57)、剪切压紧动 片(58)、剪切电磁铁支座(59)、剪切定片盖板(60)、剪切电机(61)、剪切压紧弹簧(62)； — 头安装在剪切定片支座(51)上，一头伸在引丝轮G3)与引丝压轮05)相切的位置；剪切 定片(53)插在剪切定片支座(54)的槽内，外面用剪切定片盖板(60)固定，剪切电磁铁铁 芯(57)安装在剪切压紧电磁铁(56)的孔内，并和剪切压紧动片(58)相连；当剪切电磁铁 铁芯(57)上下运动时，带动剪切压紧动片(58)在剪切定片支座(54)的槽内上下运动；剪 切压紧电磁铁(56)和剪切电磁铁支座(59)相连，剪切电磁铁支座(59)和底板(107)相连； 剪切动片(50)的一个侧面和剪切定片(53)的一个侧面贴在一起，以保证剪切动片(50)旋 转时，这两个侧面之间没有间隙；剪切动片(50)插在剪切动片支座(51)上，外面用剪切动 片盖板(52)固定；剪切动片支座(51)与剪切电机(61)的轴相连，剪切电机(61)和剪切电 机支座(55)相连，剪切电机支座和底板(107)相连；剪切压紧电磁铁(56)和剪切电机(61) 分别通过导线和电控部分(109)相连。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的电控部分(109)包括24V开关电源 (68)、5V开关电源(70)、控制电路(71)、绞接电机驱动器(69)、引丝电机驱动器(65)、剪切 电机驱动器(67)、绞接压紧电磁铁驱动器(6 、剪切压紧电磁铁驱动器(64) ；24V开关电源 (68)的输入是市电220V，输出是MV;5V开关电源(70)的输入是市电220V，输出是5V ；控 制电路(71)通过接口 J5与引丝电机驱动器(65)相连，引丝电机驱动器(65)与引丝电机(42)相连；控制电路(71)通过接口J4与绞接电机驱动器(69)相连，绞接电机驱动器(69)与绞接电机09)相连；控制电路(71)通过接口 J6与剪切电机驱动器(67)相连，剪切电机 驱动器(67)与剪切电机(61)相连；控制电路(71)通过接口 J7与绞接压紧电磁铁驱动器 (35)相连，绞接压紧电磁铁驱动器(6 与绞接压紧电磁铁(3 相连；控制电路(71)通过 接口 J8与剪切压紧电磁铁驱动器(64)相连，剪切压紧电磁铁驱动器(64)与剪切压紧电磁 铁(56)相连；控制电路(71)通过接口 J2与正梭光电开关(5)相连；控制电路(71)通过接 口 J3与负梭光电开关(10)相连；控制电路(71)留有接口 Jll用来接串口(66)；控制电路 (71)留有接口 JlO用作调试的JTAG 口。
全文摘要
一种钨铼热电偶丝自动绞接与剪切装置，属于钨铼快速热电偶生产技术领域。包括正梭机构、负梭机构、进丝机构、预紧机构、绞接机构、引丝机构、剪切机构、底板、钨铼热电偶丝和电控部分；正梭机构、负梭机构、进丝机构、预紧机构、绞接机构、引丝机构、剪切机构和电控部分安装在底板上；正梭机构、负梭机构、绞接机构、剪切机构分别通过导线和电控部分连在一起；从正梭机构、负梭机构共同引出钨铼热电偶丝，先进入进丝机构，由进丝机构束缚成基本平行状态后进入预紧机构，再由预紧机构压紧后进入绞接机构，接着绞接机构绞接后进入引丝机构，由引丝机构牵引到剪切机构，由剪切机构剪切出指定长度热电偶丝。优点在于提高钨铼快速热电偶的整体质量和生产效率，降低成本。
文档编号B23P23/00GK102126131SQ20101056942
公开日2011年7月20日 申请日期2010年11月26日 优先权日2010年11月26日
发明者于立业, 吴少波, 孙彦广, 张云贵, 张尚生, 王懿, 蒋利军, 袁明生, 郭艳鹏, 马少仿 申请人:冶金自动化研究设计院