辐照生产工艺设备的制作方法

本发明涉及辐照工艺技术领域，特别是涉及一种辐照生产工艺设备。

背景技术：

随着社会的发展，电子加速器辐照装置在工业生产中的应用将会越来越广泛。通常，电子加速器配合辐照设备对被辐照物进行辐射加工，这里的辐射加工是指将电子加速器产生的电子线的能量转移给被辐照物质，电离辐射作用到被辐照的物质上，产生电离和激发，释放出轨道电子，形成自由基，通过控制辐射条件，而使被辐照物质的物理性能和化学组成发生变化并能使其成为人们所需要的一种新的物质，或使生物体(微生物等)受到不可恢复的损失和破坏，达到人们所需要的目标。但是，在辐照产品剂量比较小时，电子加速器的束流还不到额定值的一半，辐照设备的运行速度就已经达到满值，这样电子加速器的作用没有完全发挥出来，导致生产效率低，辐照速度慢，造成资源浪费。

技术实现要素：

基于此，有必要针对目前辐照产品剂量比较小时电子加速器的作用不能完全发挥导致的生产效率低的问题，提供一种能够使得电子加速器充分发挥作用、提高辐照效率的辐照生产工艺设备。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种辐照生产工艺设备，包括：

四组两进两出收放线装置，用于释放两根待辐照的线材和收集两根辐照后的线材；四组所述两进两出收放线装置并联排布；

束下装置，位于所述两进两出收放线装置的周侧，每组所述两进两出收放线装置能够将待辐照的所述线材传输到所述束下装置上，电子加速器对束下装置上的待辐照的所述线材辐照后，再回到所述两进两出收放线装置上；以及

多个转向轮组，分别设置于所述两进两出收放线装置以及所述束下装置上，用于引导所述线材进出所述束下装置。

在其中一个实施例中，每组所述两进两出收放线装置包括两个工作放线机构及两个工作收线机构，两个所述工作放线机构与两个所述工作收线机构成行设置；

每个所述工作放线机构释放一根所述线材，每个所述工作收线机构收集一根所述线材。

在其中一个实施例中，所述工作放线机构到所述束下装置的距离大于所述工作收线机构到所述束下装置的距离。

在其中一个实施例中，每组所述两进两出收放线装置还包括备用放线机构和备用收线机构，所述备用放线机构设置于所述工作放线机构的一侧，所述备用收线机构位于所述工作收线机构的一侧；

所述备用放线机构用于替换其中一个所述工作放线机构进行释放所述线材操作；

所述备用收线机构用于替换其中一个所述工作收线机构进行收集所述线材操作。

在其中一个实施例中，每组所述两进两出收放线装置还包括储线架，所述储线架位于所述工作放线机构及所述工作收线机构的上方，所述工作放线机构释放的所述线材经过所述储线架后进入所述束下装置，所述束下机构辐照后的所述线材经过所述储线架后被所述工作收线机构收集；

所述储线架进出所述线材的方向与所述两进两出收放线装置呈90°设置。

在其中一个实施例中，所述储线架包括四个子储线架，四个所述子储线架呈双层结构布置，且四个所述子储线架分别支撑所述工作放线机构释放的所述线材以及支撑所述工作收线机构收集的所述线材。

在其中一个实施例中，所述储线架的输出端与输入端均设置导向部，用于导引所述线材的进出。

在其中一个实施例中，所述辐照生产工艺设备还包括张力调节装置，所述张力调节装置设置于所述储线架上，用于调节所述储线架上的所述线材的张紧力。

在其中一个实施例中，所述辐照生产工艺设备还包括集成多个plc控制器的控制柜；多个所述plc控制器分别与所述工作收线机构、所述备用收线机构、所述工作放线机构、所述备用放线机构、所述束下装置及所述电子加速器电连接；

所述控制柜上具有操作面板，所述操作面板上具有触摸显示屏以及多个操作按键，多个所述操作按键分别与多个所述plc控制器，用于分别控制所述工作收线机构、所述备用收线机构、所述工作放线机构、所述备用放线机构、所述束下装置与所述电子加速器工作或停机；所述触摸显示屏分别与多个所述plc控制器通信连接，用于显示所述工作收线机构、所述备用收线机构、所述工作放线机构、所述备用放线机构、所述束下装置与所述电子加速器的状态。

在其中一个实施例中，所述辐照生产工艺设备还包括数据处理装置，所述数据处理装置与多个所述plc控制器通信连接，所述plc控制器能够将收放线信号传输给所述数据处理装置；

所述数据处理装置还能实时监控并记录所述电子加速器的运行状态。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果为：

本发明的辐照生产工艺设备，采用四组两进两出收放线装置实现线材的收集与释放，即实现线材的八进八出，同时释放八组线材且同时收集八组线材，使得每条线材的缠绕圈数减少，八组线材能够同时传输到束下装置上，并通过电子加速器同时辐射，这样，在辐照产品剂量较小时，电子加速器的束流提升至额定值后，辐照生产工艺系统的速度也能够达到满值，提高辐照速度；有效的解决目前辐照产品剂量比较小时电子加速器的作用不能完全发挥导致的生产效率低的问题；使得电子加速器的作用充分发挥，以提高对电子加速器的利用率，在提高生产效率的同时，避免资源浪费。

而且，备用收线机构与工作放线机构还能与储线架的子储线架相配合，在辐照线材完成需要更换未辐照的线材时，可以不用降速度直接实现换盘操作，从而消除了由于换盘降速影响生产效率。

并且，四组两进两出收放线装置平行设置能够减少占用空间，各组两进两出收放线装置之间的线材还不会存在交叉，保证使用性能。

附图说明

图1为本发明一实施例的辐照生产工艺设备配合电子加速器的主视结构示意图；

图2为图1所示的辐照生产工艺设备的俯视结构示意图；

图3为图2所示的辐照生产工艺设备中两进两出收放线装置的局部放大图；

其中：

100-辐照生产工艺设备；

110-两进两出收放线装置；

111-工作放线机构；

112-工作收线机构；

113-备用放线机构；

114-备用收线机构；

115-储线架；

120-束下装置；

130-转向轮组；

140-张力调节装置；

200-电子加速器；

210-扫描口；

300-线材；

400-屏蔽室。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明的辐照生产工艺设备进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1至图3，本发明提供了一种辐照生产工艺设备100，该辐照生产工艺设备100配合电子加速器200后能够实现小规格线材以及细小热缩管材的生产，使用该辐照生产工艺设备100对线材及管材进行处理后，能够对高分子材料的改性，增加材料的阻燃性、亲水性、耐油性，延长材料的使用寿命。这里的小规格线材是指规格为26#至14#的电线，细小热缩管材是指直径为φ1mm～φ3mm的连续管材。本发明的辐照生产工艺设备100能够使得电子加速器200的作用充分发挥，以提高对电子加速器200的利用率，在提高生产效率的同时，避免资源浪费。在本实施例中，仅以辐照生产工艺设备100生产线材300为例进行说明，生产管材的运行方式与生产线材300的运行方式相同。

在本发明中，辐照生产工艺设备100包括四组两进两出收放线装置110以及束下装置120。两进两出收放线装置110用于释放两根待辐照的线材300和收集两根辐照后的线材300。束下装置120位于两进两出收放线装置110的一侧，而且，束下装置120的上方设置用于进行辐照的电子加速器200。两进两出收放线装置110能够将待辐照的线材300传输到束下装置120上，电子加速器200对束下装置120上的待辐照的线材300辐照后，束下装置120再将辐照后的线材300送回两进两出收放线装置110上，以实现连续送线及连续收线。

具体的，两进两出收放线装置110能够同时释放两根线材300并同时收集两根线材300。也就是说，两进两出防线装置的端部具有四根线材300，该四根线材300中的其中两根为待辐照的线材300，另外两根为辐照后的线材300。而且，辐照生产工艺设备100采用四组两进两出收放线装置110，且四组两进两出收放线装置110并联排布，四组两进两出收放线装置110分别将其上两根待辐照的线材300输送到束下装置120上，辐照后的两根线材300再回到对应的两进两出收放线装置110中，即为上述的两进两出收放线装置110端部的四根线材300。

而且，辐照生产工艺设备100还包括多个转向轮组130，多个转向轮组130分别设置于两进两出收放线装置110以及束下装置120上，用于引导线材300进出束下装置120。转向轮组130用于引导线材300的运动方向，以使得线材300能够顺利的进出两进两出收放线装置110以及束下装置120，还能保证有足够的空间放置相邻的两进两出收放线装置110。而且，转向轮组130还能够导引线材300运动，方便线材300在两进两出收放线装置110与束下装置120之间输送，避免线材300被拉伸。可以理解的是，转向轮组130包括导向支架及设置于导向支架上的过线轮，通过过线轮对线材300进行转向以及导引。当然，在本发明的其他实施方式中，也可采用其他方式实现线材300进行转向以及导引如设置导向面等等。转向轮组130还具有同步牵引的作用，克服被动式传输对线材300的拉伸和刮伤风险。

四组两进两出收放线装置110平行且间隔设置，这样能够减小四组两进两出收放线装置110占用的空间，提高空间利用率；间隔设置能够使得相邻的两组两进两出收放线装置110之间存在间距，方便操作人员进行相应的操作，如换线、维护等等。而且，四组两进两出收放线装置110还与束下装置120的线材300进出方向相平行，这样能够使得线材300直进直出，减少转向轮组130的数量，进而降低线材300进出的复杂程度，方便操作。

本发明的辐照生产工艺设备100采用四组两进两出收放线装置110能够实现同时向束下装置120输送八根待辐照线材300，同时还能收集束下装置120辐照后的八根线材300，即四组两进两出收放线装置110能够实现线材300的八进八出。这样，电子加速器200能够同时辐照八根线材300，提高辐照速度，进而提高生产效率；而且，在辐照产品剂量较小时，电子加速器200的束流提升至额定值后，辐照生产工艺系统的速度也能够达到满值，提高辐照速度，使得电子加速器200的作用充分发挥，以提高对电子加速器200的利用率，在提高生产效率的同时，避免资源浪费。

可选地，束下装置120包括束下机架以及设置于束下机架上的多个束下传动辊、束下电机与传动连接束下电机与束下传动辊的束下传动机构，束下驱动电机驱动束下传动组件带动束下传动辊运动，以使得线材300在束下机架上运动平稳，避免被拉伸。可选地，束下装置120还包括分线机构，用于使得四组两进两出收放线装置110的线材300分别隔开，避免出现线材300缠绕的情况。可以理解的是，束下传动机构采用但不限于齿轮传动结构、带轮传动结构等实现束下电机运动的传递；束下传动辊的种类及数量原则上不受限制，只要能够实现线材300的导引及支撑即可。

另外，本发明的辐照生产工艺设备100还包括屏蔽室400，电子加速器200及束下装置120位于屏蔽室400中，且束下装置120位于电子加速器200的下方。即束下装置120位于屏蔽室400内，两进两出收放线装置110位于屏蔽室400的外侧。设置屏蔽室400的原因是电子加速器200在工作时会产生辐射，影响工作人员身体健康；通过屏蔽室400对电子加速器200进行阻挡，使得辐照工作在屏蔽室400中进行，避免电子加速器200在辐照加速过程中可能对人体造成伤害。可以理解的是，电子加速器200在出口处具有宽的扫描口210，以增加扫描线圈的扫描范围。较佳地，扫描口210的宽度为1.5～1.8m，这样能够使得线材300完全辐射本发明的八根线材300，保证辐射效果。本实施例中，扫描口210的宽度为1.8m。

进一步地，每组两进两出收放线装置110包括两个工作放线机构111及两个工作收线机构112，两个工作放线机构111与两个工作收线机构112成行设置。每个工作放线机构111释放一根线材300，每个工作收线机构112收集一根线材300。工作放线机构111能够承载线盘，可以理解的是，该线盘在工作放线机构111上的作用是释放待辐照的线材300，线盘上可以缠绕26#至14#线材或φ1mm～φ3mm的热缩管，线盘为国标线盘，其尺寸范围为φ300mm～φ630mm。具有线材300的线盘安装于工作放线机构111后，工作放线机构111能够将线盘上的线材300释放，使得线材300通过转向轮组130引导至束下装置120中，以实现辐照操作。工作收线机构112能够承载线盘，可以理解的是，该线盘在工作收线机构112上的作用是收集辐照后的线材300，线盘上可以缠绕26#至14#线材或φ1mm～φ3mm的热缩管，线盘为国标线盘，其尺寸范围为φ300mm～φ630mm。空的线盘安装于工作收线机构112上后，束下装置120上的辐照后的线材300能够通过转向轮组130引导至两进两出收放线装置110的工作收线机构112中，使得辐照后的线材300能够缠绕到线盘上，实现线材300的收集。

每个工作收线机构112收集一根线材300，每个工作放线机构111释放一根线材300，这样能够避免线材300之间发生干涉而缠绕，保证整个设备的运行平稳。而且，两个工作放线机构111与两个工作收线机构112并排设置，这样能够减少占用空间，方便操作人员管理操作。

再进一步地，每组两进两出收放线装置110还包括备用放线机构113和备用收线机构114，备用放线机构113设置于工作放线机构111的一侧，备用收线机构114位于工作收线机构112的一侧。备用放线机构113用于替换其中一个工作放线机构111进行释放线材300操作。备用收线机构114用于替换其中一个工作收线机构112进行收集线材300操作。备用收线机构114与备用放线机构113起备用的作用。当其中一个工作放线机构111上的线盘的线材300释放完毕后，可以通过备用放线机构113进行替换，使得备用放线机构113释放的线材300替换上述的工作放线机构111的线材300，保证两进两出收放线装置110能够始终送出两根线材300，在此过程中，可以将工作放线机构111上空的线盘卸下来，换上装满待辐照线材300的线盘，等到再一线盘的线材300完全释放后进行替换使用；当其中一个工作收线机构112上的线盘缠绕满线材300后，可以通过备用收线机构114进行替换，使得备用收线机构114收集辐照后的线材300替换上述的工作收线机构112的运行，保证两进两出收放线装置110能够始终收集两根线材300，在此过程中，可以将工作收线机构112上缠绕满线材300的线盘卸下来，换上空的线盘，等到再一线盘缠绕满线材300后进行替换使用。通过备用放线机构113与备用收线机构114的使用，能够使得辐照生产工艺设备100进行连续的八进八出(八收八放)，实现换盘不停机的连续运行，提高生产效率。

需要说明的是，工作放线机构111与备用放线机构113的结构完全相同，都具有放线功能；工作收线机构112的结构与备用收线机构114的结构完全相同，都具有收线功能。示例的，工作放线机构111包括放线机架以及设置于放线机架上的放线电机、放线传动机构、放线线盘顶轴，放线线盘顶轴能够固定线盘，放线传动机构传动连接放线电机的输出端及放线线盘顶轴，放线电机驱动放线传动机构驱动放线线盘顶轴运动，进而使得线盘能够释放线材300。可选地，工作放线机构111还采用气动碟式刹车进行制动，以使得工作放线机构111能够准确停机，提高使用的安全性。又可选地，工作放线机构111具有防护装置，以保证安全生产。需要说明的是，方向传动机构采用但不限于齿轮传动结构、带轮传动结构等实现运动的传递，放线线盘顶轴只要能够实现固定线盘且带动线盘运动的结构即可。

工作收线机构112包括收线机架以及设置于收线机架上的收线电机、收线传动机构、收线线盘顶轴，收线线盘顶轴能够固定线盘，收线传动机构传动连接收线电机的输出端及收线线盘顶轴，收线电机驱动收线传动机构驱动收线线盘顶轴运动，进而使得线盘能够收集线材300，此时线材300能够缠绕到线盘上。可选地，工作收线机构112还采用气动碟式刹车进行制动，以使得工作收线机构112能够准确停机，提高使用的安全性。又可选地，工作收线机构112具有防护装置，以保证安全生产。需要说明的是，收线传动机构采用但不限于齿轮传动结构、带轮传动结构等实现运动的传递，收线线盘顶轴只要能够实现固定线盘且带动线盘运动的结构即可。

当然，在本发明的其他实施方式中，工作放线机构111与备用放线机构113还可采用目前的放线机实现释放线材300操作，工作收线机构112与备用收线机构114还可采用目前的收线机实现收集线材300操作。

可选地，在两进两出收放线装置110的上还设置收放计米夹线器，在换盘夹紧线头的同时，还能进行收放线计米。

再进一步地，工作放线机构111到束下装置120的距离大于工作收线机构112到束下装置120的距离。也就是说，工作收线机构112靠近束下装置120，工作放线机构111远离束下装置120，这样能够调节工作放线机构111所释放线材300的张力。

作为一种可实施方式，每组两进两出收放线装置110还包括储线架115，储线架115位于工作放线机构111及工作收线机构112的上方，工作放线机构111释放的线材300经过储线架115后进入束下装置120，束下机构辐照后的线材300经过储线架115后被工作收线机构112收集。储线架115用于存储线材300，工作放线机构111释放的线材300经过储线架115后再通过转向轮组130进入束下装置120，束下装置120辐射后的线材300经过转向轮组130进入储线架115，进而被收集到工作收线机构112中。储线架115能够增加线材300的存储量，用于换盘时不停机换盘，提高设备的运行处理速度。

具体的，储线架115包括四个子储线架，四个子储线架呈双层结构布置，且四个子储线架分别支撑工作放线机构111释放的线材300以及支撑工作收线机构112收集的线材300。也就是说，储线架115呈双层结构设置，这样能够在增加线材300的存储量的同时，减小占用空间，使得相邻的两组两进两出收放线装置110的通道更加宽敞，方便操作人员的操作以及线盘的转移更加安全通畅。

可以理解的是，当两个工作放线机构111进行放线操作，两个工作收线机构112进行收线操作时，四个子储线架中的两个分别支撑两个工作放线机构111释放的线材300，四个子储线架中的另两个分别支撑两个工作收线机构112收集的线材300。当备用放线机构113与备用收线机构114工作时，四个子储线架中的两个分别支撑工作放线机构111与备用放线机构113释放的线材300，四个子储线架中的另两个分别支撑工作收线机构112与备用收线机构114收集的线材300。这样，当辐照线材300完成需要更换未辐照的线材300时，可以不用降速度直接实现换盘操作，从而消除了由于换盘降速影响生产效率，保证整个设备的生产效率。

示例的，每个子储线架还包括储线支架以及设置于储线支架上的储线电机、储线传动机构、储线滑车。储线传动机构传动连接储线电机的输出端以及储线滑车，以驱动储线滑车带动线材300运动。需要说明的是，收线传动机构采用但不限于链传动结构、齿轮传动结构、带轮传动结构等实现运动的传递。

进一步地，储线架115的子储线架进出线材300的方向与两进两出收放线装置110呈90°设置。也就是说，工作放线机构111释放的线材300进入储线架115的方向和工作放线机构111与工作收线机构112的连线方向之间的夹角为90°，工作收线机构112收集从储线架115送出的线材300的方向和工作放线机构111与工作收线机构112的连线方向之间的夹角为90°。这样能够减小工作放线机构111、工作收线机构112及储线架115占用的空间，使得相邻的两组两进两出收放线装置110的通道更加宽敞，方便操作人员的操作以及线盘的转移更加安全通畅。

再进一步地，储线架115的子储线架的输出端与输入端均设置导向部，用于导引线材300的进出。导向部能够导引线材300的运动，避免线材300受到拉伸。导向部焊接在储线架115的工作面上，并采用铣削一次加工成型，以避免出现滑车沿储线架115移动时不会因导向部的振动而导致张力波动，使得线材300传输平稳。

可选地，辐照生产工艺设备100还包括张力调节装置140，张力调节装置140设置于储线架115上，用于调节储线架115上的线材300的张紧力。这样能够使得线材300在张力调节较小时起缓冲作用。示例的，张力调节装置140包括缓冲轮及滑动杆，缓冲轮用于与线材300接触，滑动杆与缓冲路连接，并带动缓冲轮上下运动，实现线材300的张紧力的调节。

作为一种可实施方式，辐照生产工艺设备100还包括集成多个plc控制器的控制柜；多个plc控制器分别与工作收线机构112、备用收线机构114、工作放线机构111、备用放线机构113、束下装置120及电子加速器200电连接。控制柜上具有操作面板，操作面板上具有触摸显示屏以及多个操作按键，多个操作按键分别与多个plc控制器，用于分别控制工作收线机构112、备用收线机构114、工作放线机构111、备用放线机构113、束下装置120与电子加速器200工作或停机；触摸显示屏分别与多个plc控制器通信连接，用于显示工作收线机构112、备用收线机构114、工作放线机构111、备用放线机构113、束下装置120与电子加速器200的状态。辐照生产工艺设备100的运行控制采用plc控制器的方式分布集散控制，将每个工作收线机构112、备用收线机构114、工作放线机构111、备用放线机构113等信号通过通讯传输到控制柜，提高了控制的可靠性，避免了信号干扰造成的不稳定，实现对辐照生产工艺设备100的的安全可靠控制。而且，plc控制器还能监控生产中出现的异常，如断线、冲顶、拉死、故障等，能及时控制电子加速器200停机，最大程度减少损失。

进一步地，辐照生产工艺设备100还包括数据处理装置，数据处理装置与多个plc控制器通信连接，plc控制器能够将收放线信号传输给数据处理装置。数据处理装置还能实时监控并记录电子加速器200的运行状态。本发明的辐照生产工艺设备100通过数据处理装置进行实时监控和记录设备的运行参数功能，如：束压、束流、速度、绕线圈数、剂量大小等；而且还能对实际接收剂量进行监控，当实际接收剂量与给定剂量发生超出许可偏差时会发出报警提示，保证设备安全运行。

本发明的辐照生产工艺设备100为八进八出传输方式，能同时照射加工八条线，可满足扩张后φ3以下热缩套管或26#～14#电线的连续辐照，最大传输速度可达到400米/分钟。而且，储线架115采用双层模式，工作放线机构111与工作收线机构112的并排方向和线材进出储线架的方向呈90°方向放置，大大节约了空间，使通道更加宽敞，员工的操作及线盘的转移将更加安全通畅；同时可以尽量实现线材300的直进直出，减少转向轮组130的个数。

再者，运行控制采用plc控制器实现分布集散控制，将每个工作放线机构111及工作收线机构112等的信号通过通讯传输到控制柜，提高了控制的可靠性，避免了信号干扰造成的不稳定，实现对整个设备的安全可靠控制；在生产中出现异常时，如断线、冲顶、拉死、故障等，能及时控制电子加速器200停机，最大程度减少损失。本发明的辐照生产工艺设备100通过数据数据处理装置可以实时监控和记录设备的运行参数功能，如：束压、束流、速度、绕线圈数、剂量大小等；还可对实际接收剂量进行监控，当实际接收剂量与给定剂量发生超出许可偏差时会发出报警提示。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。