自动智能化四槽型材生产线及方法与流程

本发明涉及四槽型材生产领域技术，尤其是指一种自动智能化四槽型材生产线及方法。

背景技术：

光纤连接器作为通用的必备配件供不应求，同时带动了连接器必备配件四槽型材的市场。传统的四槽型材，在制作时，是直接将c3604铜棒按尺寸截断，再采用传统的工艺进一面一面的刻槽，其工艺落后，生产工序多，材料浪费大（报废率达40%），产品合格率低，所生产出来的四槽型材产品存在四槽不对称、槽的倒角不标准、尺寸公差大、表面擦伤大、后期加工难的问题。

因此，急需研究出一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种自动智能化四槽型材生产线及方法，其通过连续辊轧成型、退火、整形等工序，确保产品加工尺寸控制更加精准，提高了产品加工质量及加工效率，同时，实现了对整个生产线的自动化、智能化控制及在线显示设备的运行状态，能够通过电脑和手机app等查看设备各生产数据，节省人力及原材料成本。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种自动智能化四槽型材生产线，包括有依工艺顺序设置的放线机、第一调直机、第一辊轧机、第二调直机、第二辊轧机、退火机、第三调直机、第一顺拉模具、第一滚筒拉丝机、第四调直机、第一反拉模具、第二滚筒拉丝机、第五调直机及裁切出料机；所述第二滚筒拉丝机、第五调直机之间，进一步设置有第六调直机、第二顺拉模具、第三滚筒拉丝机、第七调直机、第二反拉模具、第四滚筒拉丝机，第一顺拉模具的型腔尺寸大于第二顺拉模具的型腔尺寸；

其中，所述退火机包括有高频加热单元及气体冷却单元；

所述裁切出料机连接有plc控制系统主站，至少第一辊轧机、第二辊轧机、第一顺拉模具、第一反拉模具分别单独连接有plc控制系统分站，每个plc控制系统分站均设置有启动开关、停止开关、点动开关及正反转开关；所述plc控制系统主站协调控制各个plc控制系统分站整体形成闭合控制，所述plc控制系统主站通过工业以太网交换机连接至服务器；

以及，所述第一辊轧机、第二辊轧机均具有四方模模具，四方模模具包括有在上、下、左、右四个方位布置的四个滚轮模具，每个滚轮模具单独配置有伺服电机，四个伺服电机为同步电机；伺服电机经传动轴驱动驱动相应的滚轮模具，上、下方位的滚轮模具所连接的传动轴横向延伸设置，左、右方位的滚轮模具所连接的传动轴竖向延伸设置；每个滚轮模具均具有外环面，所述外环面上沿周向设置有一环形凸筋，四个滚轮模具沿周向拼接围构形成供原料丝穿过的四面槽型腔；第一辊轧机的四面槽型腔尺寸大于第二辊轧机的四面槽型腔尺寸。

作为一种优选方法，所述伺服电机连接有传送装置，所述滚轮模具连接有模具组件动力轴，所述传送装置的输出轴与相应的模具组件动力轴之间通过双万向联轴器连接。

作为一种优选方法，所述第一辊轧机、第二辊轧机之间设置有张力控制组件，所述张力控制组件配置有调速装置，调速装置根据张力值反馈来控制第一辊轧机或第二辊轧机的伺服电机速度；所述调速装置连接于相应的plc控制系统分站。

作为一种优选方法，所述滚轮模具在轴向截面状态下，其外环面一端为平行相应传动轴的直边，另一端为曲折边；所述曲折边具有四分之一凹圆形边及分别连接于四分之一凹圆形边两端的两个斜边，前述环形凸筋延伸经过四分之一凹圆形边所在部位；所述外环面是从曲折边向直边渐变过渡而成；四个滚轮模具的相邻斜边相接触贴合，相邻四分之一凹圆弧边依次拼接形成圆形空腔，四个环形凸筋凸露于圆形空腔内以将圆形空腔布置成圆形四面槽型腔。

作为一种优选方法，所述第二辊轧机与退火机之间设置有清洗机。

作为一种优选方法，所述裁切出料机包括有气压剪切单元及送线单元。

一种基于前述自动智能化四槽型材生产线制得四槽型材的方法，包括有如下步骤

a、选材:选择符合材质要求、尺寸规格要求的原料丝，并将其装设于放线机上；

b、辊轧成型前调直：经放线机出来的原料丝进行调直；

c、辊轧成型:经调直后的原料丝，进行至少两次连续辊轧成型，获得四面槽的半成品丝，连续辊轧成型的四面槽型腔尺寸自大变小；

d、退火处理:对半成品丝高频加热并辅以气体冷却进行退火；

e、整形:通过顺拉、反拉进行整形及修毛刺处理；

f、裁切前调直：裁切之前进行调直处理；

g、裁切出料：依设定裁切尺寸自动定长裁切，获得成品；

前述步骤中，至少辊轧成型、整形及裁切出料之步骤由plc控制系统协调控制，各步骤进行状态通过工业以太网交换机连接至服务器供智能终端实时查看。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其实现了对整个生产线的自动化、智能化控制及在线显示设备的运行状态，能够通过电脑和手机app等查看设备各生产数据，提高了自动化程度、节省人力，操作简便，安全稳定性高，确保生产线的作业高效，生产线上任何故障易于监查及实时处理，由于加工良率高，至少可以节省20%-30%的原材料，对产品加工参数的设定也十分自由灵活，具有很好的实用和推广价值；同时，其生产线运行可靠、性能优良、工艺合理，通过连续辊轧成型、退火、整形等工序，确保产品加工尺寸控制更加精准，产品四面槽的高、宽、角标准，解决了表面擦伤的问题，成品良率达95%以上，提高了产品加工质量，也利于大规模生产，提升了业内竞争力。

为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合附图与具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的大致流程示意图；

图2是本发明之实施例中第一辊轧机（或第二辊轧机）中四方模模具的大致结构示意图；

图3是图2的局部放大示意图。

附图标识说明：

1、放线机2、第一调直机

3、第一辊轧机4、第二调直机

5、第二辊轧机6、退火机

7、第三调直机8、第一顺拉模具

9、第一滚筒拉丝机10、第四调直机

11、第一反拉模具12、第二滚筒拉丝机

13、第五调直机14、裁切出料机

141、气压剪切单元142、送线单元

15、第六调直机16、第二顺拉模具

17、第三滚筒拉丝机18、第七调直机

19、第二反拉模具20、第四滚筒拉丝机

21、plc控制系统主站22、plc控制系统分站

23、工业以太网交换机24、服务器

30、智能终端41、滚轮模具

411、外环面4111、直边

4112、曲折边4113、斜边

4114、四分之一凹圆形边412、环形凸筋

413、四面槽型腔42、伺服电机

43、传动轴50、电子尺。

具体实施方式

请参照图1至图3所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。

本实施例中，以c3604黄铜制得四槽型材为例说明，c3604黄铜具有强度高、组织致密均匀、耐蚀性好以及切削、钻孔等机加工性能极佳等优势，且具有加工铜屑均匀细小、加工表面光洁等特点，适用高速自动加工。c3604环保铜切削性能优异，通常适用于光纤连接器、螺栓、螺母、小螺丝、轴、齿轮、阀以及钟表、化油器、it产业、精密仪表的零部件。

本文所述自动智能化四槽型材生产线，其加工效率高、自动化程度高，加工质量符合铜基材料精加工管理规范的要求；所述自动智能化四槽型材生产线，包括有依工艺顺序设置的放线机1、第一调直机2、第一辊轧机3、第二调直机4、第二辊轧机5、退火机6、第三调直机7、第一顺拉模具8、第一滚筒拉丝机9、第四调直机10、第一反拉模具11、第二滚筒拉丝机12、第五调直机13及裁切出料机14。当然，也可以所述第二滚筒拉丝12机、第五调直机13之间，进一步设置有第六调直机15、第二顺拉模具16、第三滚筒拉丝机17、第七调直机18、第二反拉模具19、第四滚筒拉丝机20。所述第一顺拉模具8、第二顺拉模具16均为死模，第一顺拉模具8的型腔尺寸大于第二顺拉模具16的型腔尺寸。

所述第一辊轧机3、第二辊轧机5、第一顺拉模具8、第一反拉模具11、第二顺拉模具16、第二反拉模具19之间，两个相邻环节之间均设置有电子尺50，以测量生产过程中金属丝的机械运动量，并实时反馈至plc控制系统。

所述裁切出料机连接有plc控制系统主站21，至少第一辊轧机3、第二辊轧机5、第一顺拉模具8、第一反拉模11具分别单独连接有plc控制系统分站22，每个plc控制系统分站22均设置有启动开关、停止开关、点动开关及正反转开关；所述plc控制系统主站21协调控制各个plc控制系统分站22整体形成闭合控制，所述plc控制系统主站21通过工业以太网交换机23连接至服务器24，从而，实现在线显示设备运行状态，可以通过智能终端30（如电脑和手机app等）查看设备各生产数据；同时，整条生产线由plc实时监测控制，其自动化程度高，人工成本低，确保生产线的作业高效，加工尺寸控制也更加精准，生产线上任何故障易于监查及实时处理，利于大规模生产，由于加工良率高，至少可以节省20%-30%的原材料，对产品加工参数的设定自由灵活，例如：成品长度、出料速度等。

参见图2和图3所示，所述第一辊轧机3、第二辊轧机5均具有四方模模具，四方模模具包括有在上、下、左、右四个方位布置的四个滚轮模具41，每个滚轮模具41单独配置有伺服电机42，四个伺服电机42为同步电机，伺服电机42经传动轴43驱动驱动相应的滚轮模具41，上、下方位的滚轮模具41所连接的传动轴43横向延伸设置，左、右方位的滚轮模具41所连接的传动轴43竖向延伸设置；每个滚轮模具41均具有外环面411，所述外环面411上沿周向设置有一环形凸筋412，四个滚轮模具41沿周向拼接围构形成供原料丝穿过的四面槽型腔413。第一辊轧机3的四面槽型腔尺寸大于第二辊轧机5的四面槽型腔尺寸。每个滚轮模具41均使用特殊材质的钢材制作而成，所述滚轮模具41的特点：硬度大、不易蹦裂、不易变形、耐磨等。所述伺服电机42连接有传送装置，所述滚轮模具41连接有模具组件动力轴，所述传送装置的输出轴与相应的模具组件动力轴之间通过双万向联轴器连接，便于滚轮模具41之间的距离调整更容易方便，也避免动载荷的产生。

接着参见图2及图3所示，所述滚轮模具41在轴向截面状态下，其外环面411一端为平行相应传动轴43的直边4111，另一端为曲折边4112；所述曲折边4112具有四分之一凹圆形边4114及分别连接于四分之一凹圆形边4114两端的两个斜边4113，前述环形凸筋412延伸经过四分之一凹圆形边4114所在部位；所述外环面411是从曲折边4112向直边4111渐变过渡而成；四个滚轮模具41的相邻斜边4113相接触贴合，相邻四分之一凹圆弧边4114依次拼接形成圆形空腔，四个环形凸筋凸露于圆形空腔内以将圆形空腔布置成圆形四面槽型腔。

所述第一辊轧机3、第二辊轧机5之间设置有张力控制组件，所述张力控制组件配置有调速装置，调速装置根据张力值反馈来控制第一辊轧机或第二辊轧机的伺服电机速度，所述调速装置连接于相应的plc控制系统分站，如此，多组滚压组件组合工作协调一致，控制简单方便。采用多组外圆相接的滚轮模具反复滚压（此处，包括第一辊轧机3、第二辊轧机5的滚压），以达到铜棒表面性能、形状和尺寸达标之目的，其塑性变形的结果，不但使成品表面层的形状改变，而且使得表面层得到强化，表面硬度提高。可以对滚压点附以皂化油冷却，以减少模具与铜棒间的摩擦力，有利于提高模具寿命，表面光洁度也大大提高。

以及，所述第二辊轧机5与退火机6之间设置有清洗机；所述退火机6包括有高频加热单元及气体冷却单元；所述裁切出料机14包括有气压剪切单元141及送线单元142。

接下来，大致介绍一下基于前述自动智能化四槽型材生产线制得四槽型材的方法，包括有如下步骤

a、选材:选择符合材质要求、尺寸规格要求的原料丝，并将其装设于放线机1上；此处，举例选用c3604黄铜棒，铜棒直径4.6毫米；

b、辊轧成型前调直：经放线机1出来的原料丝进行调直；例如：将直径4.6毫米铜棒经过两组调直轮（也指第一调直机2），进行定位调直，达到原料丝进辊轧模（也就是四方模模具）前保持直行，不摆动，保证开槽时产品四面尺寸槽深一致；

c、辊轧成型:经调直后的原料丝，进行至少两次连续辊轧成型，获得四面槽的半成品丝，连续辊轧成型的四面槽型腔尺寸自大变小；本实施例中，是经第一辊轧机3、第二辊轧机5的连续两次辊轧成型，以确保成型到位；针对c3604型号铜材加工本产品是一次不能辊扎到位，若仅通过单次辊轧成型到位的话，容易出现铜材断掉的现象；

d、退火处理:对半成品丝进行退火处理，具体做法为对半成品丝高频加热并辅以气体冷却进行退火，改善辊轧过程中所造成的组织缺陷以及残余应力，防止工件变形、开裂；

e、整形:通过顺拉、反拉进行整形及修毛刺处理；本实施例中，参见如1所示，经过交替设置的两次顺拉、两次反拉；

f、裁切前调直：裁切之前进行调直处理；

g、裁切出料：依设定裁切尺寸自动定长裁切，获得成品；

后续，通常会再进行检验、包装、入库等步骤即可；

前述步骤中，至少辊轧成型、整形及裁切出料之步骤由plc控制系统协调控制，各步骤进行状态通过工业以太网交换机23连接至服务器24供智能终端30实时查看；在具体设计时，可以将整个生产线的各个环节都接入plc控制系统。

综上所述，本发明的设计重点在于，其实现了对整个生产线的自动化、智能化控制及在线显示设备的运行状态，能够通过电脑和手机app等查看设备各生产数据，提高了自动化程度、节省人力，操作简便，安全稳定性高，确保生产线的作业高效，生产线上任何故障易于监查及实时处理，由于加工良率高，至少可以节省20%-30%的原材料，对产品加工参数的设定也十分自由灵活，具有很好的实用和推广价值；同时，其生产线运行可靠、性能优良、工艺合理，通过连续辊轧成型、退火、整形等工序，确保产品加工尺寸控制更加精准，产品四面槽的高、宽、角标准，解决了表面擦伤的问题，成品良率达95%以上，提高了产品加工质量，也利于大规模生产，提升了业内竞争力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。