一种云端全自动数控袋笼调直机的制作方法

本实用新型涉及一种调直机，特别是涉及一种云端全自动数控袋笼调直机。

背景技术：

传统的调直技术，基本上都是采用机械式原理进行调直，在调直的过程中极其不稳定，存在以下技术问题：1、调直过程中固定切丝容易出现断丝；2、轨道处逃丝；3、速度较慢，耗费大量的时间；4、无法计数；5、无故障停机6、无同步放料盘；7、无接丝功能；8、下压S弧度过大，容易断丝；9、无法实现一人操作多台设备。并且生产效率也极低，浪费了大量的时间及人力和物力。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种提高调直质量，生产稳定性强，生产效率高的全自动数控笼骨调直机。

本实用新型是通过以下技术解决方案实现的：

全自动数控袋笼调直机，包括，接丝架、预调直区、调直区、牵引驱动总成，所述预调直区包括预调直区框架、盖板，所述盖板设有胶头螺丝，所述预调直区框架设有预调直轮和滑块，预调直轮包括至少两个下轮和一个能够沿滑块上下移动的上轮，上轮置于两下轮之间，胶头螺丝穿过盖板置于滑块顶端中部；

所述调直区包括调直框总成，包括：两端有轴的调直框，轴通过皮带轮、皮带与电机连接，轴上有轴承座，轴上开有轴向通孔，调直框前后两端开有与轴向通孔相对应的孔，调直框内设有放置至少两个模具的通槽 ，通槽内设有能使模具左右移动凹槽，模具为带有轴向通孔的圆柱体，调直框左右两端对称设有盖板，盖板上开有固定安装孔及螺栓调节孔，螺栓调节孔置于模具中部；

牵引驱动总成，包括牵引驱动框体，牵引驱动框体框体置于调直区两侧，分别为前牵引驱动、后牵引驱动，前牵引驱动或后牵引驱动至少设置一组，牵引驱动框体上开有能使滑道板移动的槽体，槽体下方框体及滑道板上分别开有安装光轴的孔及放置轴承的凹槽，牵引轮，且相互对应设置，框体、滑道板外部的光轴前端分别设有牵引轮，牵引驱动框体内的光轴上分别设有相互啮合的齿轮，牵引驱动框体顶部的盖板上设有气缸，气缸的活塞杆置于滑道板中部，牵引驱动框体后端光轴上设有链轮，链轮通过变速箱、电机连接。

所述后牵引驱动后设计米器驱动，计米器驱动包括计米器、对称设置的框板，框板上分别开有两个U形槽，U形槽上分别放置有滑板，U形槽下方的框板及滑板上分别开有安装光轴的孔及放置轴承的凹槽，框板及滑板的外部光轴前端分别设有计米轮，框板上内的光轴上分别设有同步轮，两同步轮通过同步带连接，框板前端滑板内壁上分别设有至少一根弹簧，弹簧一端固定在框板上。另一端固定在滑板上，框板后端设有编码器，编码器分别与光轴、操作面板上的计米器连接。

所述计米器驱动后部设有油压切断部位，油压切断部位包括：油压切刀系统、油压切断部位框架、油压电磁阀、油压电机、油箱，油压切断部位框架上设缓冲垫、弹簧，框架两内侧壁上下对称设有光杆，两光杆之间安装带轮的切刀，切刀上部的两个轮上分别与上光杆相配合圆弧，切刀下部的两个轮上分别与下光杆相配合圆弧，位于上光杆上方的切刀设有相弹簧相连接的轮，切刀下部进丝口一侧设有导丝管，油压电机通过油管与油箱、油压电磁阀连接，油压电磁阀通过油管连接至切刀后部。

所述预调直区后部设有操作面板，操作面板包括设置部分和按钮部分，设置部分位于操作面板左侧，包括；数量继电器、计米器、时间继电器；按钮部分位于操作面板右侧，包括：指示灯、按钮开关、手自切换开关、远程云端wifi、蓝牙、遥控部分、远程监控。

所述指示灯与按钮开关相对应设置，包括：穿丝、切丝、退丝、进丝、接丝、遥控、停止指示灯及按钮开关。

本实用新型还包括：接丝架，左、右前轮板，左、右后轮板，左右中轮板，接丝架主体安装在预调直区框架下端，接丝架主体上安装有对焊机，对焊机后端设有导丝柱，左、右前轮板，左、右后轮板以及左、右中轮板分别设有导丝轮，接丝架上设有至少两个上下分布导丝轮，导丝轮的两侧分别设有导丝柱，导丝轮下方设有行程开关，行程开关与配电盘连接。

本实用新型还包括整体框架，框架内设配电盘、油水分离器、油压电磁阀、牵引电磁阀、变压器、插座、风扇，调直电机、牵引电机，变速箱，油压电机、油箱、油压电磁阀，配电盘分别与操作面板、油压电磁阀、牵引电磁阀、各电机、插座连接；插座与风扇连接；电磁阀包括牵引电磁阀、油压电磁阀；油水分离器与牵引电磁阀连接，牵引电磁阀与牵引驱动气缸连接。

所述接丝架前方设有自动放料盘，所述自动放料盘包括支架、放料圆盘、导丝柱，支架顶部设有放料圆盘，放料圆盘外侧设有固定在支架上的导丝柱，支架上还设有电机、故障报警装置、变频器，移动轮，电机通过轴、轴承与放料圆盘连接，放料圆盘中部设有中心柱；故障报警装置上设有行程开关，行程开关与变频器相连接，变频器分别与电机、配电盘相连接。

所述整体框架后端设有放丝架上设有至少一个安装架，安装架下部设有挡丝架、穿线管、气缸，上部设有轨道，翻料架、吊杆，所述挡丝架包括两条平行设置的水平杆和立柱，水平杆之间设有挡板；挡丝架一侧设有穿线管，穿线管上设有电磁阀，电磁阀分别与气缸和配电盘连接；所述气缸与翻料架连接，吊杆上设有安装开关的开关盒，吊杆上设有刻度值。

优点与积极效果

本实用新型在经过多次的尝试之后，针对以上问题都做出了较大的改进，分别表现在以下几个方面：1、走刀低速切断，设置有多个段速，在切断时整个设备系统处于最低速状态且自然走刀，从而改变了高速运转且固定切丝时出现的断丝现象。2、轨道处贴有不锈钢带无圆弧和凹陷，外置轨道和电气控制长度，从而改变了逃丝的现象。3、速度在原有的两驱动每分钟30米，提升至现在的三驱动每分钟60米，产量大大提高了两倍。4、安装有计数器，可设置所需数量，从而改变了因多生产后所产生的浪费。5、设有时间循环保护和故障自动检测停机功能。6、自动放料盘与设备可同步运行。7、每一卷料之间可焊接使用，减少了材料的浪费，节省了大量的时间及人力物力。8、七框和十框两种调直框在调直时下压S弧度较小，可改变断丝现象带来的浪费。9、云端网络控制、遥控控制、蓝牙控制、远程监控对话，可实现一人操作数十台设备，大大降低了人工成本。

附图说明

图1 为本设备的立体结构示意图；

图2 为本设备的俯视结构示意图；

图3 为本设备的主视结构示意图；

图4 为本设备的主机内部正视结构示意图；

图5为本设备的主机部分右视结构示意图；

图6为本设备的主机部分左视结构示意图；

图7为本设备接丝架立体结构示意图；

图8为本设备操作面板立体结构示意图；

图9为本设备预调直区立体结构示意图；

图10为本设备牵引罩壳立体结构示意图；

图11为本设备牵引驱动立体结构示意图；；

图12为本设备调直区内部立体结构示意图；

图13本设备调直区外部结构示意图；

图14为本设备计米器驱动立体结构示意图；

图15为本设备油压切刀系统立体结构示意图；

图16为本设备油箱立体结构示意图；

图17为本设备整体框架立体结构示意图；

图18为本设备自动放料盘立体结构示意图。

具体实施方式

自动放料盘

自动放料盘130，位于整台设备的开端，包括支架133、放料圆盘132、导丝柱，支架133顶部设有放料圆盘132，放料圆盘132外侧设有固定在支架上的两个导丝柱，支架133上还设有电机、故障报警装置、变频器，移动轮，电机通过轴、轴承与放料圆盘132连接，放料圆盘132中部设有中心柱131；故障报警装置上设有行程开关，行程开关与变频器相连接，变频器分别与电机、配电盘相连接。

上部圆盘作用于存放原料，下部采用变频减速电机作用于驱动，当设备运转时放料盘同步运转（设备进丝时放料盘正转，设备退丝时放料盘反转，设备停止时放料盘刹车），防止转速过快不同步时，产生的绕丝、乱丝、卡丝等现象导致调直断丝等。

接丝架

接丝架1，整体采用50*50mm方钢焊接而成，安装于设备前方，接丝架1主体安装在预调直区主体框架下端，接丝架1主体上安装有对焊机13，对焊机13后端设有导丝柱11，接丝架1主体上前端安装左、右前轮板，左、右前轮板上设有导丝轮12，前轮板后方设有左、右后轮板，左、右后轮板上也安装有导丝轮12，左、右后轮板的上端分别安装有左、右中轮板，左、右中轮板上部之间安装有中导丝轮15，中导丝轮15位于下方两个平行设置的导丝轮12中间上部，中导丝轮15下方的接丝架1主体上设有缓冲垫，两导丝轮12两侧分别设有导丝柱11，中导丝轮15下方设有行程开关14，行程开关14与配电盘连接。右中轮板上固定安装有弹簧，弹簧另一端固定在行程开关14安装板上。

当自动放料盘缺丝时，弹簧带动导丝轮15打开行程开关14，此时启动警报器鸣笛并闪烁提醒五秒后自动关机，从而实现缺丝报警关机功能，此功能作用于设备过多或无人看管时的保护关机。

接丝部分，由一台380V7KVA变压器与对焊机13组成。对焊机13安装于接丝架1主体中部，变压器安装于控制箱内，变压器与对焊机13之间采用50mm²铜电缆作为导线连接，对焊机13上下电极采用紫铜块作为焊接模具，使之缺丝报警关机时钢丝料的尾端与再次上料时钢丝料首端焊接，在焊接时电流能够顺利通过，且焊接强度极佳，焊接完成打磨后不影响正常使用，便大大减少了钢丝首尾的浪费现象。

预调直区

预调直区3包括预调直区框架、盖板，所述盖板设有M10胶头螺丝，所述预调直区框架设有九个预调直轮31和四个滑块32，预调直轮31包括五个下轮和四个能够沿滑块32上下移动的上轮，每一上轮置于两下轮之间，胶头螺丝穿过盖板置于滑块32顶端中部；框架采用20mm厚45#钢板，滑块32和预调直轮31采用Gcr15钢表面高频淬火过的材质制成。

滑块32的中心安装的四个预调直上轮，四个滑块的顶部都安装有胶头螺丝，可调整钢丝的弧度大小，使之钢丝通过时能够将变形较大的钢丝，起到预调直的作用，从而保证了钢丝在调直前的直线度基本一样。

操作面板

操作面板2，采用3mmQ235钢板加工而成，安装于设备左后方，操作面板2包括设置部分21和按钮部分22，设置部分21位于操作面板2左侧，包括；数量继电器、计米器、时间继电器；按钮部分22位于操作面板2右侧，包括：指示灯、按钮开关、手自切换开关、远程云端wifi、蓝牙、遥控部分、远程监控。

所述指示灯与按钮开关相对应设置，包括：穿丝、切丝、退丝、进丝、接丝、遥控、停止指示灯及按钮开关。

设置部分21位于操作面板左侧，又区分为数量设置、长度设置、以及时间设置三部分，（当设备出现各种故障时，如放料盘无料、断丝、逃丝的情况下，设置部分都会自行检测并停机）：

（1）数量设置部分，显示本台设备所调直的数量，可正计数、反计数、百次计数、单次计数等，且可设置该订单所需要的调直数量，当调直数量达到所设置的数量时，设备便会发出警报鸣笛声并闪烁提醒五秒后自动关机，从而减少了因多生产后所造成不必要的材料浪费。

（2）长度设置部分，显示当前钢丝所通过的长度。可设置该订单所需长度，当钢丝通过达到设定值时，此时整个系统便会减速缓冲并切断，使之在调直切断过程中不会因高速运转出现断丝的可能性了，同时通过减速缓冲也可让每根丝之间的长度保持一致。

（3）时间设置部分，显示当前钢丝通过时所需要的时间，可通过设置设定当前时间，当系统达到设定时间未再次复位循环时，设备便会发出警报鸣笛声并闪烁提醒五秒后自动停机，此时检查钢丝通过是否顺畅，从而也就杜绝了逃丝、断丝的现象。

按钮部分22位于操作面板右侧，其作用基本分为五部分并各设有相应的指示灯（1、2、3、4、5部分为互锁模式），（1）按钮开关部分、（2）手自切换部分、（3）远程云端wifi部分、（4）蓝牙部分、（5）遥控部分、（6）远程监控部分：

（1）按钮开关部分，由穿丝、切丝、退丝、进丝、接丝、启动、停止、急停组成八个手动模式。通过点动按钮开关的控制，完全摒弃了传统机械式设备的手工进行各种操作。从而节省了大量的人力以及时间，使其操作变得更加简单明了。

（2）手自切换部分，顾名思义就是在手动状态和自动状态之间切换，只有切换在手动状态下，以上按钮开关才有效。当切换到自动状态下，机器完全自主运行生产。

（3）远程云端wifi部分，采用wifi网络继电器，以联动的方式来控制整台设备系统，电脑、手机均可通过网络（4G/3G/2G/wifi ）来远程控制此设备的每项功能，在设备数量较多的条件下，可集中在中控室控制设备，从而便可实现一人操作数十台设备的可能。

（4）蓝牙部分，采用20米蓝牙继电器，以联动的方式来控制整台设备系统，电脑、手机均可通过蓝牙查找搜索（有密码和序列号），当配对后即可控制此设备的每项功能，在设备数量较多的条件下，可集中在中控室控制设备，从而也可实现一人操作数十台设备的可能。

（5）遥控部分，采用1000米遥控继电器，以联动的方式来控制整台设备系统的每项功能，在设备数量较多的条件下（遥控器互不干扰），从而也可实现一人操作数十台设备的可能。

（6）远程监控部分,采用云端网络1080P高清wifi摄像头，可360°旋转监控、录像、拍照、语音对话、夜视等，此作用于给电脑、手机传达远程监控视频信号，同时也在设备出现故障时，能提供很大的便利（支持多方监控画面），在线对话就可解决一切问题。

牵引驱动总成

牵引驱动总成4，包括牵引驱动框体，牵引驱动主体置于调直区两侧，分别为前牵引驱动、后牵引驱动，前牵引驱动或后牵引驱动至少设置一组，牵引驱动主体前方上开有能使滑道板43移动的槽体，槽体下方主体及滑道板43上分别开有安装光轴的孔及放置轴承的凹槽，牵引轮41，且相互对应设置，主体、滑道板43外部的光轴前端分别设有牵引轮41，牵引驱动主体内的光轴上分别设有相互啮合的齿轮，牵引驱动主体顶部的盖板上设有气缸42，气缸42的活塞杆置于滑道板中部，牵引驱动框体后端光轴上设有链轮，链轮与变速箱、电机连接。

牵引驱动总成4，采用20mm厚45#钢板作为箱体和Gcr15钢表面高频淬火作为牵引轮41，组成三台驱动方式，其作用于防止牵引钢丝通过时打滑，且送丝的速度更快，力道更大，并且还能配合调直框进行加减速运转。其基本部件分为六部分，（1）气缸42部分、（2）前牵引驱动部分、（3）后牵引驱动部分、（4）减速箱部分、（5）变频电机部分、（6）罩壳7部分：

（1）气缸42部分，安装于前后牵引驱动的前上方，采用三条50缸径*50行程气缸42作为压紧方式，其不同于传统的弹簧作为压紧方式，气缸42压紧方式更具有稳定性，也便于更好的调节压力大小，来保证上下轮之间松紧程度适中，在穿丝时气缸42的使用也变得自动化了，无需手工操作，一键式完成，可以节省大量的时间与人力，来提高生产效率。

（2）前牵引驱动部分，安装于调直框前端，采用1台牵引驱动进行送丝，气缸42压力调节到1.5Mpa为最佳。

（3）后牵引驱动部分，安装于调直框后端，采用2台牵引驱动进行拉丝，气缸42压力调节到2.0Mpa为最佳。

（4）减速箱部分，安装于后牵引驱动正下方，采用一台蜗轮蜗杆80型减速箱，进行 1:10倍减速，通过重型链条链轮连接至前后牵引驱动上，使其扭力与速度比都达到最佳状态。

（5）变频电机部分，采用一台四级3KW变频电机，其作用于更好的控制牵引速度和调直速度之间的配比。变频电机与减速箱之间用两条B型三角带连接传动，安装于减速箱正后方。

（6）罩壳7部分，采用3mm厚钢板折弯焊接而成，将其链条链轮和传动部分全部罩住，从而保证了操作的安全性。

调直框总成

调直框总成6，包括：两端有轴的调直框61，轴通过皮带轮、皮带与电机连接，轴上有轴承座，轴上开有轴向通孔，调直框61前后两端开有与轴向通孔相对应的孔，调直框61内设有放置至少两个模具63的通槽 ，通槽内设有能使模具63左右移动凹槽，模具63为带有轴向通孔的圆柱体，调直框61左右两端对称设有盖板62，盖板62上开有固定安装孔及螺栓调节孔，螺栓调节孔置于模具63中部；

调直框总成6，安装于前后牵引驱动之间，其作用基本分可为五大部分 （1）调直框61部分、（2）模具63部分、（3）轴承座部分（4）、变频刹车电机部分、（5）调直框罩壳5部分：

（1）调直框61部分，采用Φ90mm45#钢加工而成，本机设计了七框和十框两种调直框（与模具63配合），传统设备只有五框，在调直时下压S弧度会压得特别大才能调直，而本机的七框和十框在调直时S弧度很小（配合变频电机）就可调直，便大大降低了因为弧度过大而导致的断丝情况。

（2）模具63部分，根据钢丝的不同材质和表面处理，采用硬质合金作为七模和球墨铸铁作为十模两种（与调直框61配合），七模可调碳钢材质钢丝，十模则调表面镀锌和不锈钢丝，使之表面不会划伤，效果极佳。

（3）轴承座部分，采用进口高速轴承和P208轴承座配套，当设备高速运转时噪音极小且耐用，普通轴承座则达不到降噪和长期使用的效果。

（4）变频刹车电机部分，安装于调直框正下方，采用一台四级3KW变频刹车电机，其作用于更好的控制调直速度（设定了多个段速，最高8280转）和牵引速度之间的配比，变频刹车电机与调直框之间用三条A型三角带连接传动。刹车控制停机时不会因为惯性过大导致断丝现象。

（5）采用5mm加厚钢板折弯焊接而成，将其传动部分全部封闭罩住从而保证了操作的安全性。

计米器驱动

计米器驱动8包括计米器、对称设置的框板，框板上分别开有两个U形槽，U形槽上分别放置有滑板82，U形槽下方的框板及滑板82上分别开有安装光轴的孔及放置轴承的凹槽，框板及滑板82的外部光轴前端分别设有计米轮81，框板上内的光轴上分别设有同步轮，两同步轮通过同步带连接，框板前端滑板内壁上分别设有至少一根弹簧，弹簧一端固定在框板上。另一端固定在滑板82上，框板后端设有编码器83，编码器83分别与光轴、操作面板上的计米器连接。

计米器驱动8，安装于牵引驱动总成4后方，采用10mm厚45#钢板作为箱体和Gcr15钢表面高频淬火作为计米轮81，组成四轮同步传动至编码器83转动的方式，其作用于防止钢丝通过时编码器83打滑，所导致传递给长度设置信号的误差。

油压切断部位

油压切断部位9，油压切断部位9包括：油压切刀系统91、油压切断部位框架93、油压电磁阀、油压电机、油箱，框架93上设缓冲垫、弹簧，油压切断部位框架93两内侧壁上下对称设有光杆92，两光杆92之间安装带轮的油压切刀，油压切刀上部的两个轮上分别与上光杆92相配合圆弧，油压切刀下部的两个轮上分别与下光杆92相配合圆弧，位于上光杆92上方的油压切刀设有相弹簧相连接的轮，油压切刀下部进丝口一侧设有导丝管，油压电机通过油管与油箱、油压电磁阀连接，油压电磁阀通过油管连接至油压切刀后部。

油压切断部位9，安装于计米器驱动后方，本机采用了电控和油压切断走刀的方式，来改变传统固定的机械式顶丝切断时，所产生的逃丝和断丝现象，其作用基本分可为三大部分：（1）走刀切断部分、（2）油压部分、（3）定长部分：

（1）走刀切断部分，切刀安装于油压缸的顶端。采用Φ30mm304不锈钢轴作为油压缸的上下轨道，切断时自然向前移动。

（2）油压部分，采用一台四级4KW油压电机作为驱动，带动防高温防冻液压油至油压缸进行切料，可轻松切断直径20mm内的钢丝，比传统的更加有力。

（3）定长部分,采用12V传感器控制，作用于传输信号给切刀和长度设置。

放丝架整体

整体框架120后端设有放丝架10，放丝架10上设有至少一个安装架，安装架下部设有挡丝架、穿线管、气缸，上部设有轨道，卸料架、吊杆，所述挡丝架包括两条平行设置的水平杆和立柱，水平杆之间设有挡板；挡丝架一侧设有穿线管，穿线管上设有电磁阀，电磁阀分别与气缸和配电盘连接；所述气缸与翻料架连接，吊杆上设有安装开关的开关盒110，吊杆上设有刻度值。

放丝架10，安装于设备的最末端，用丝杆与设备相连接，其作用基本分可为三大部分（1）安装架部分、（2）轨道部分、（3）卸料部分：

（1）安装架部分，采用40*40mm的方钢焊接加工而成，安装于轨道底部并与设备相连接；

（2）轨道部分，采用六根30*30mm的方钢加工而成，作为前后轨道，钢丝通过处均贴有不锈钢带；

（3）卸料部分，安装于轨道底部。采用三根50*50mm的角钢加工而成，用合页将角钢和轨道相连接，底部用一条缸径63 *130行程气缸推动使之能够上下翻动，当钢丝通过至12V传感器处时，同时打开切刀电磁阀和卸料电磁阀，0.3秒后复位。

云端整机电器控制系统

云端整机电器控制系统，安装于操作面板正下方的电气控制箱内。

⑴电控系统的设计和安装符合国家有关电器安全规范，操作简便、布局合理、走线整齐、维护方便。

⑵电器控制器件采用国内名牌产品。

⑶控制系统采用自锁控制，设有急停按钮，各控制单元形成互锁模式。

⑷控制系统包括放料盘系统、接丝系统、操作面板系统、牵引驱动系统、调直系统、油切系统。

工作过程：

首先将准备好的整卷原材料钢丝，放入设备的开端“自动放料盘”中。

1、运转方式：

将钢丝的端头穿入“自动放料盘”上的导丝孔和导丝轮，依次通过“接丝架”上的导丝孔和导丝轮、“预调直区”九轮、“前牵引驱动总成”两轮、“调直框总成”七模、“后牵引驱动总成”四轮、“计米器总成”四轮同步、“油压切刀系统”、“轨道系统”、“放料系统”。

2、运转原理：

打开自动运行开关：启动调直变频器使电机驱动“调直框总成”高速运转；同时启动牵引变频器使电机驱动“前、后牵引驱动总成”六轮高速运转，钢丝向前快速移动（此时“自动放料盘”上的导丝轮向前滑动打开行程开关，启动放料变频器同步高速运转放料），当钢丝向前快速移动至计米器设定值时（计米器输出信号，同时启动调直变频器、牵引变频器、放料变频器同步低速运转），此时钢丝向前慢速移动，当钢丝向前慢速移动至碰到定长开关时，定长开关打开输入信号，同时启动“油压切刀系统”切断钢丝、“计计数器”计数、“放料系统”放料，当“放料系统”放料后，同时定长开关输入、计米器输出、时间故障检测值全部复位，程序再次循环。