一种伺服电机直驱水箱拉丝机的制作方法

本实用新型涉及水箱拉丝机，尤其涉及一种伺服电机直驱控制的水箱拉丝机。

背景技术：

随着稀土永磁材料在电机领域的广泛应用，稀土永磁同步电动机的设计、应用已经趋于成熟，行业内也掌握了稀土永磁同步电动机的特性：①高效率，无转子损耗； ②无转差、控制精度好，闭环控制可实现伺服特性；③转矩波动小，低频率下即可实现额定转矩输出；④功率因数高，无需励磁电流；⑤功率密度高，相同功率可以缩小电机体积。

现行水箱拉丝设备的结构由三部分组成：①工作机:由低速、高速的塔轮及收线机组成，它们以一定的速度和扭矩直接拉丝，克服钢丝行进中通过模具及换向塔轮的阻力；②提供原动力的电动机:具有足够的功率和速度，但产生的扭矩小，满足不了拉丝对低转速和大力矩的需要; ③中间传动机构:其作用是将电机输出的动力变换为工作机所需要的相应低速和足够的力矩。现水箱拉丝机常规采用单台电动机，通过同步带轮和同步带一级传动驱动塔轮轴工作，各塔轮轴之间通过同步带轮和同步带的二级、三级传动，从而使各塔轮轴同时转动工作，为使电动机可以驱动各塔轮轴工作，对钢丝进行压缩、拉拔处理，常对水箱拉丝机配置较大功率的电动机，远超过实际运行所消耗的功率，造成设备投入成本加大，且平常生产中造成电能消耗的增高。现水箱拉丝机通过同步带和同步带轮之间的多级传动，多级传动过程中，必然产生能量损耗，同步带与同步带轮在咬合过程中产生摩擦，引起机床噪音大、温度高，机床整体温度上升后，会加速塔轮轴支持轴承内的油脂消耗，引起支持轴承故障、咬死，直至机床停车，影响生产效率，增高设备单位维修成本。

水箱拉丝机的主要节能途径应该从提高电机效率，降低电机内耗和在保证工作机正常运行的前提下，尽量去除耗能而并非必要的中间传动机构的两个方面入手，一是使用适配的矢量变频器及低速永磁同步力矩电机组合，减少电机内耗；二是电机直接驱动工作机，尽量省去耗能而并非必要中间传动装置。国家知识产权局公开了一种高效节能型直驱水箱拉丝机（CN107520264A），包括机架，所述机架一侧安装有发丝盘，所述机架内部分别设有高速塔轮与低速塔轮，所述低速塔轮一侧安装有模具架，所述模具架一侧安装有拉丝模具，所述拉丝模具与模具架之间设有走丝换向轮，所述机架另一侧设有收线机主轴，所述收线机主轴外侧固定连接有收线盘，所述收线机主轴前方设有收线机传动轴，所述机架前方连接有驱动装置，所述驱动装置最多包括有第一适配矢量变频器和第一力矩电机组成的驱动组合结构、第二适配矢量变频器和第二力矩电机组成的驱动组合结构、第三适配矢量变频器和第三力矩电机组成的驱动组合结构，且三组的驱动组合结构分别直驱高速塔轮主轴、低速塔轮主轴及收线机传动轴的机电结构方式。

技术实现要素：

本实用新型提供一种噪音低、能耗低，运行更加经济的伺服电机直驱水箱拉丝机。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：

一种伺服电机直驱水箱拉丝机，包括走丝换向轮、塔轮、收线盘和伺服电机，所述的塔轮设置在塔轮轴上， 所述的伺服电机与塔轮轴一一对应并通过联轴器上下连接设置在水箱拉丝机的上箱体上；收线盘安装在独立的伺服电机的输入轴上并设置在上箱体侧面。

所述的伺服电机为五只，其中四只与四只塔轮轴通过联轴器上下连接设置在水箱拉丝机的上箱体上，另外一只伺服电机的输入轴上通过胀套安装有收线盘; 所述的伺服电机与伺服控制器连接。

所述的伺服电机与塔轮轴的连接方式为插拔式连接。

所述的收线盘的端面通过螺钉固定有压盖。

所述的收线盘的外围设有防护罩，防护罩由固定螺杆安装在上箱体的侧面。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果:

1、本实用新型利用多台伺服电机，单独驱动每根塔轮轴，取消中间传动机构（同步带与同步带轮的多级传动），减少因中间传动机构引起的能量消耗;取消中间传动机构后，机床噪音降低，生产环境得到改善。

2、根据每根塔轮轴消耗功率配置对应的伺服电机大小，不造成设备资源富余。

3、采用伺服电机直接驱动每根塔轮轴，整台机床单位能耗降低，从而达到绿色生产目的。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种伺服电机直驱水箱拉丝机的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中序号：1、伺服电机，2、塔轮轴，3、联轴器，4、上箱体，5、收线盘，6、走丝换向轮，7、胀套，8、压盖，9、防护罩,10、伺服控制器。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：参见图1和图2所示，一种伺服电机直驱水箱拉丝机，包括发丝盘、拉丝模具、走丝换向轮6、塔轮、收线盘5和伺服电机1，金属丝经发丝盘、拉丝模具、走丝换向轮6和塔轮之间在动力机构伺服电机1的作用下最终至收线盘5，所述的塔轮设置在塔轮轴2上，所述的伺服电机1为五只，其中四只与四只塔轮轴2一一对应并通过联轴器3上下插拔式连接设置在水箱拉丝机的上箱体4上，另外一只伺服电机1的输入轴上通过胀套7安装有收线盘5，收线盘5设置在上箱体4侧面; 所述的五只伺服电机1与伺服控制器10连接, 各伺服电机1之间联动通过伺服控制器10控制；所述的收线盘5的端面通过螺钉固定有压盖8，所述的收线盘5的外围设有防护罩9，防护罩9由固定螺杆安装在上箱体4的侧面。

本实用新型将原常规水箱拉丝机由单台电动机，通过多级传动，驱动各塔轮轴工作的方式，改变为利用多台伺服电机，单独直接驱动各塔轮轴，省去原中间传动机构，机床整体结构简洁。特别是原最后一根塔轮轴上端有收线盘，如果也是简单的将伺服电机安装在收线盘的上面，机床操作人员穿丝不方便，则将收线盘设计至水箱上箱体侧面，由另一台伺服电机控制，单丝从终模出来后，直接奔收线盘。各伺服电机之间联动通过伺服控制器控制，根据原先各塔轮轴速比，设定各伺服电机转动速度。

伺服直驱水箱拉丝机的是每个塔轮由单独的伺服电机驱动，伺服电机和塔轮轴进行插拔式连接，彻底取消传动装置，从而节能，低噪音；从工艺上讲，压缩率软件可调，设备柔性化。

根据拉拔金属线材强度的不同选择使用功率大小不同的伺服电机，拉拔普强的金属线材时使用功率小的伺服电机，拉拔高强的金属线材时使用功率大的伺服电机，由于伺服电机1与塔轮轴2的连接方式为插拔式连接，可实现快速切换，实际生产时不用再分高强、普强水箱，只需备大小功率电机即可。

可以监控每个伺服电机的电流变化，通过数据统计，及时发现扩丝，爆模等工艺异常，以控制自动换轮后缺少人工检测丝径的隐患。

实施例只是为了便于理解本实用新型的技术方案，并不构成对本实用新型保护范围的限制，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容或依据本实用新型的技术实质对以上方案所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型保护范围之内。