一种无缝对接收线系统及其收线方法与流程

本发明属于拉丝机收线装置技术领域，特别涉及一种无缝对接收线系统及其收线方法。

背景技术：

现有的金属线材拉拔的工艺流程是，金属线材经过多道拉拔加工之后，最后缠绕于塑料盘，形成成品。

当将拉拔过后的金属线材绕设于塑料盘，其缠绕速度，无法与拉拔生产线前序的拉拔速度保持时刻等同。在塑料盘上缠绕的金属线材的初始阶段和收尾阶段，缠绕速度存在一个加速或者一个减速的阶段。

且当一卷塑料盘卷绕完毕，更换下一卷空盘时，金属线材的卷绕速度为0。而前序的拉拔生产线中的金属线材仍处于一定速度的拉拔中。如果更换塑料盘需要前序拉拔工序停机，将严重影响生产效率，造成资源的浪费。

传统的解决方案是：金属线材经过拉拔加工至最终规格产品，先使用大型工字轮收线收卷，一卷大型工字轮收满之后，更换另一空卷，这样可以实现最少的停机时间，以提高产量；然后收满的大型工字轮周转至分盘层绕线，用放线机将大型工字轮上的线材放出，然后通过张力机构、校直器，最后用层绕机分卷成小盘。

上述解决方案，仍然存在停机的阶段，停机过程中会产生不良丝或残次线。且换大型工字轮需要人工参与，增加了劳动强度，且人工容易产生操作失误。如果将层绕机直接连接拉拔生产线，就可以取消大型工字轮收线和放线的环节，减少人工参与度。为克服分卷收线阶段的金属线材收线速度与拉拔工序中金属线材的送线速度不等同的矛盾，有必要研发一种无缝对接收线系统，从而收线的无缝对接。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于一种无缝对接收线系统。

本发明的另一目的在于，提供上述无缝对接收线系统的收线方法。

一种无缝对接收线系统，包括沿着生产线方向布设的拉拔储线机构和自动分卷机；所述拉拔储线机构包括拉拔卷筒、差速环和储线卷筒；所述拉拔卷筒的旋转轴线、储线卷筒的旋转轴线、差速环的旋转轴线同轴设置；所述差速环设置于拉拔卷筒、储线卷筒之间，且差速环转动连接有导轮。

所述拉拔储线机构和自动分卷机之间还设置有沿生产线方向布设的后模盒、牵引装置、张力装置。

所述拉拔储线机构和后模盒之间设置有上转向导轮和下转向导轮。

所述分卷机输入口设置有成品检测装置和校直装置。

所述拉拔储线机构还包括中空轴和中心轴；所述拉拔卷筒、差速环、储线卷筒、中空轴和中心轴均同轴设置；所述中空轴沿旋转轴线方向设置有贯通的容纳腔；所述中心轴穿设于中空轴的容纳腔；所述拉拔卷筒固定安装于中空轴；所述差速环固定安装于中心轴；所述储线卷筒转动安装于中心轴。

所述中空轴下方固定安装有同步带轮；所述中心轴下方固定安装有同步轮。

所述中空轴和中心轴之间设置有第一轴承和第二轴承；所述中心轴通过第一轴承和第二轴承支承装配于中空轴；所述储线卷筒和中心轴之间设置有第三轴承和第四轴承；所述储线卷筒通过第三轴承和第四轴承支承装配于中心轴。

一种无缝对接收线系统，还包括机架；所述机架位于拉拔卷筒下方；所述中空轴转动安装于机架；所述中空轴和机架之间安装有第五轴承和第六轴承；所述中空轴通过第五轴承和第六轴承支承装配于机架。

还包括支架和制动盘；所述支架固定安装有气动制动器；所述制动盘转动安装于中心轴，且制动盘与储线卷筒固定连接。

一种无缝对接收线系统的收线方法，储线卷筒和拉拔卷筒均卷绕有金属线材；经过拉拔后的金属线材，先卷绕在拉拔卷筒，然后绕过差速环上的导轮后反向卷绕在储线卷筒，最后通往自动分卷机收线；

差速环支架的转速n满足以下公式：n=(n下—n上)/2；

其中，n为差速环转速；n下为拉拔卷筒转速；n上为储线卷筒转速；

包括以下步骤：

s1，停盘状态：当自动分卷机的塑料盘卷绕完毕，更换下一卷空盘时，即自动分卷机收线速度为0时，拉拔卷筒保持与金属线材前序送线速度相匹配的转速n下，差速环以转速n转动；金属线材，先卷绕在拉拔卷筒，然后绕过差速环上的导轮后卷绕在储线卷筒；

此时，储线卷筒的n上为0；差速环转速n=n下/2；

s2，加速状态：当自动分卷机的塑料盘完成换盘并开始收线卷绕，塑料盘收线刚开始时，必须使金属线材后续收线速度大于金属线材前序送线速度，即n上＞n下；差速环的旋转方向与拉拔卷筒的旋转方向相反；

s3，匀速状态：当自动分卷机的塑料盘收线速度平稳，金属线材后续收线速度等于金属线材前序送线速度，即n上＝n下；此时，差速环转速n为0；

拉拔卷筒和储线卷筒4上的线材保有量保持不变；

s4，减速状态：当自动分卷机的塑料盘即将收线完毕时，金属线材后续收线速度小于金属线材前序送线速度，即n上＜n下，差速环的旋转方向与拉拔卷筒的旋转方向相同。

本设备，可以使得拉丝机保持不停机，又可以通过层绕机将产品分卷成小盘，减少中间环节，减少人工参与，自动化程度高，提高生产效率，并减少了设备的占地。同时，避免产生了停机过程中的不良丝或残次线。

附图说明

图1是本发明的正视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是拉拔储线机构的结构示意图；

图4是图3中a-a面剖视图；

图5是图3中b-b面剖视图；

图6是图3中c-c面剖视图；

图中：前模盒a、拉拔储线机构b、上转向导轮c、下转向导轮d、后模盒e、牵引装置f、张力装置g、成品检测装置h、校直装置i、自动分卷机j、

拉拔卷筒1、差速环2、导轮3、储线卷筒4、中空轴5、中心轴6、机架7、支架8、气动制动器9、制动盘10、第一轴承11、第二轴承12、第三轴承13、第四轴承14、第五轴承15、同步带轮16、同步轮17、第六轴承18。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。

一种无缝对接收线系统，包括沿着生产线方向布设的前模盒a、拉拔储线机构b、上转向导轮c、下转向导轮d、后模盒e、牵引装置f、张力装置g、成品检测装置h、校直装置i、自动分卷机j。

金属线材，经过前模盒a的规整后，达到拉拔储线机构b。拉拔储线机构b储存金属线材，并配合后续流程匹配金属线材的释放速度。然后金属线材通过上转向导轮c、下转向导轮d到达后模盒e。由于金属线材在拉拔储线机构b受到挤压或者摩擦，影响圆截面的平整性，因此后模盒e起到规整的作用。通过后模盒e的金属线材，在牵引装置f的作用下，到达张力装置g，然后经过成品检测装置h和校直装置i，到达自动分卷机j。

上述流程适用于金属线材的高速移动。当金属线材低速移动时，仅需要保留拉拔储线机构b和自动分卷机j，其他装置可适应性添加，并非必须。金属线材的高速时，其速度通常在200m/min。金属线材低速时，其速度通常在25m/s。

上述的牵引装置f、张力装置g、成品检测装置h、校直装置i、自动分卷机j均为市场上可以购买的装置，其具体结构不再赘述。例如，自动分卷机j可以采用市购的杭州星冠机械科技有限公司生产的全自动控制层绕机。

所述拉拔储线机构b包括拉拔卷筒1、差速环2、储线卷筒4、中空轴5、中心轴6、机架7、支架8、制动盘10。

所述拉拔卷筒1、差速环2、储线卷筒4均独立旋转。

所述拉拔卷筒1的旋转轴线、储线卷筒4的旋转轴线、差速环2的旋转轴线同轴设置；所述差速环2设置于拉拔卷筒1、储线卷筒4之间，且差速环2转动连接有导轮3。

所述拉拔卷筒1、差速环2、储线卷筒4、中空轴5和中心轴6均同轴设置。

所述中空轴5沿旋转轴线方向设置有贯通的容纳腔；所述中心轴6穿设于中空轴5的容纳腔。所述中空轴5和中心轴6之间设置有第一轴承11和第二轴承12；所述中心轴6通过第一轴承11和第二轴承12支承装配于中空轴5。所述第一轴承11位于中空轴5下部，且第一轴承11上端顶触中空轴5轴肩和中心轴6轴肩；所述第二轴承12位于中空轴5上部，且第二轴承12下端顶触中空轴5轴肩和中心轴6轴肩。

所述拉拔卷筒1固定安装于中空轴5；所述储线卷筒4转动安装于中心轴6。所述储线卷筒4和中心轴6之间设置有第三轴承13和第四轴承14；所述储线卷筒4通过第三轴承13和第四轴承14支承装配于中心轴6。

所述差速环2固定安装于中心轴6。

所述中空轴5下方固定安装有同步带轮16；所述中心轴6下方固定安装有同步轮17。

所述机架7位于拉拔卷筒1下方；所述中空轴5转动安装于机架7；所述中空轴5和机架7之间安装有第五轴承15和第六轴承18。所述中空轴5通过第五轴承15和第六轴承18支承装配于机架7。

所述支架8固定安装有气动制动器9；所述制动盘10转动安装于中心轴6，且制动盘10与储线卷筒4固定连接。

同步轮17通过中心轴6驱动差速环2旋转，同步带轮16通过中空轴5驱动拉拔卷筒1旋转，储线卷筒4被动旋转。经过拉拔后的金属线材，先卷绕在拉拔卷筒1，然后绕过差速环2上的导轮3后反向卷绕在储线卷筒4，最后通往收线。

一种无缝对接收线系统的收线方法，储线卷筒4和拉拔卷筒1均卷绕有金属线材；经过拉拔后的金属线材，先卷绕在拉拔卷筒1，然后绕过差速环2上的导轮3后反向卷绕在储线卷筒4，最后通往自动分卷机j收线；

差速环支架2的转速n满足以下公式：n=(n下—n上)/2；

其中，n为差速环2转速；n下为拉拔卷筒1转速；n上为储线卷筒4转速；

包括以下步骤：

s1，停盘状态：当自动分卷机j的塑料盘卷绕完毕，更换下一卷空盘时，即自动分卷机j收线速度为0时，拉拔卷筒1保持与金属线材前序送线速度相匹配的转速n下，差速环2以转速n转动；金属线材，先卷绕在拉拔卷筒1，然后绕过差速环2上的导轮3后卷绕在储线卷筒4；

此时，储线卷筒4的n上为0；差速环2转速n=n下/2；

s2，加速状态：当自动分卷机j的塑料盘完成换盘并开始收线卷绕，塑料盘收线刚开始时，必须使金属线材后续收线速度大于金属线材前序送线速度，即n上＞n下；差速环2的旋转方向与拉拔卷筒1的旋转方向相反；

s3，匀速状态：当自动分卷机j的塑料盘收线速度平稳，金属线材后续收线速度等于金属线材前序送线速度，即n上＝n下；此时，差速环2转速n为0；

拉拔卷筒1和储线卷筒4上的线材保有量保持不变；

s4，减速状态：当自动分卷机j的塑料盘即将收线完毕时，金属线材后续收线速度小于金属线材前序送线速度，即n上＜n下，差速环2的旋转方向与拉拔卷筒1的旋转方向相同。

由于拉拔卷筒1、差速环2是主动旋转，储线卷筒4是被动旋转，而拉拔卷筒1的转速n下基本等同于金属线材的前序送线速度，因此，通过调整差速环2的转速n来调整储线卷筒4的转速n上，从而使金属线材的后续收线速度适应于自动分卷机j的收线速度。

所述牵引装置f设置有调谐机构，所述调谐机构设置有倾斜角度可以调整的调谐导轮。通过判断该调谐导轮的倾斜度数来判断金属线材的后续收线速度处于加速或者减速的状态，从而对应调整差速环2的转速n。该调谐机构为本领域的公知常识，例如，该调谐机构采用专利号为201120482813.0公开的《一种拉丝机模盒》中的托丝调谐机构。

上述拉拔储线机构，具有以下优点：

1.去除了摩擦方式带动差速环，改用电机通过同步带轮传递动力，通过电气运算控制，可以提高运行速度。因为摩擦方式是不适合高速，发热量大，摩擦带磨损增加，寿命减短。改用电机带动，不需要人工经常调整摩擦带。一个电机驱动同步带轮16，另一个电机驱动同步轮17，从而实现动力的传递。

2.储线卷筒的动力是由线材带动的，其停止时由气动制动器来控制，减少卷筒上的线材乱线的概率。

3.差速环的转速是拉拔卷筒和储线卷筒的转速差的一半，因此，差速环的转速较慢，发热量少，工作稳定。

本申请中的方位词，例如上、下、左、右、前、后，只是为了说明本技术方案中部件的相对位置，不做绝对限制。可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。