專利名稱：矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電自動控制技術(shù)領(lǐng)域和金屬絲的矯直切斷加工技術(shù)領(lǐng)域。具體地說是利用光電元件和矯直切斷機上的部分零件，以及加裝在矯直切斷機上的零件，共同構(gòu)成一個可以顯示矯直切斷機瞬時工作狀態(tài)的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置。
1980年5月在上海舉行的“全國電焊條行業(yè)金屬絲矯直切斷機鑒定會上”，公開了一種矯直切斷機。目前在全國范圍內(nèi)，有95%以上的電焊條生產(chǎn)廠家使用該種矯直切斷機。公知技術(shù)的矯直切斷機主要包括三個機構(gòu)矯直機構(gòu)，其作用是將待加工的金屬絲矯直;送絲機構(gòu)，其作用是將經(jīng)過矯直的金屬絲送進到切斷機構(gòu);切斷機構(gòu)，其作用是將金屬絲按預定的長度切斷。矯直切斷機的具體工作程序是在驅(qū)動電機的帶動下，錘頭以每分鐘960周期的速度在垂直方向上連續(xù)地做往復運動。經(jīng)過矯直的金屬絲從矯直機構(gòu)出來進入送絲機構(gòu)送絲輪的凹槽內(nèi)。在園弧形凹槽表面與金屬絲表面摩擦力的作用下，金屬絲向切斷機構(gòu)的標尺移動。當金屬絲的端點接觸到標尺時，說明金屬絲已經(jīng)達到了預定的切斷長度。此時，如果錘頭高于刀架，且錘頭與刀架之間有足夠的垂直距離，金屬絲的端點即推動標尺向前移動。與此同時，標尺帶動刀架迅速進入錘頭的正下方位置，待錘頭向下運動時，錘擊并帶動刀架一起向下運動，安裝在刀架上的刀具即將金屬絲切斷。至此，矯直切斷機完成了切斷一支金屬絲的全部程度。錘頭在到達下止點以后即開始向上運動，刀架在復位彈簧的作用下也向上運動，回到被錘頭錘擊之前的高度，然后在另一個復位彈簧的作用下回到進入錘頭正下方之前的位置上，標尺也同時回到未與金屬絲接觸時的位置上。與此同時，從矯直機構(gòu)來的金屬絲在送絲輪的作用下向標尺方向移動，矯直切斷機進入切斷第二支金屬絲的程序。在生產(chǎn)實踐中，錘頭每分鐘實際往復運動960個周期，而切斷的金屬絲數(shù)量卻只有240支左右。換言之，錘頭平均往復4次，標尺只帶動刀架進入錘頭正下方位置1次。而且，錘頭在垂直與向上的往復運動與標尺在水平方向上的往復運動，在速度上并不存在固定的配比關(guān)系。生產(chǎn)實踐證明，由于錘頭是在驅(qū)動電機和巨大的飛輪的帶動下在垂直與向上往復運動，因而錘頭在單位時間內(nèi)往復運動的次數(shù)是一個定量;而標尺在水平方向上的往復運動，由于受矯直機構(gòu)和送絲機構(gòu)等多種因素的影響，在單位時間內(nèi)往復運動的次數(shù)是一個變量。錘頭往復運動的行程是12毫米，每往復運動一個周期，其瞬時高度只在二分之一周期內(nèi)高于刀架。即只有在這二分之一周期內(nèi)，刀架才有可能進入錘頭的正下方位置。因此，當金屬絲達到了預定的切斷長度，其端點觸到標尺，即將推動標尺移動而尚未推動標尺移動時，錘頭的位置高度會出現(xiàn)三種情況(1)錘頭高于刀架，并且二者之間有足夠的垂直距離，刀架能順利進入錘頭正下方位置，從而將金屬絲切斷，此種情況下矯直切斷機處于良好的工作狀態(tài)，不會出現(xiàn)廢品;(2)錘頭高度低于刀架，刀架無法立刻進入錘頭正下方，必須等待一定時間。在等待的這段時間內(nèi)，送絲輪并未停止轉(zhuǎn)動。送絲輪與金屬絲之間處于一種“打滑”狀態(tài)，與送絲輪凹槽表面接觸的金屬絲表面的粗糙度迅速發(fā)生變化，摩擦系數(shù)瞬間增大。此種情況下會導致金屬絲彎曲變形后被切斷，導致被切斷的金屬絲超長，從而造成廢品;(3)錘頭高度雖高于刀架，但二者之間沒有足夠的垂直距離，即刀架沒有足夠的時間完全進入錘頭的正下方即被帶動向下運動。此種情況下，錘頭與刀架的接觸面非常小，當?shù)毒呓佑|到金屬絲時，在金屬絲的反作用力的作用下，刀架會從錘頭的下方滑脫出來。這就是電焊條制造行業(yè)中產(chǎn)生“雙刀口絲”，從而造成廢品的原因。公知技術(shù)的矯直切斷機的缺點在于(1)操作者很難判斷其是否處于良好的工作狀態(tài)，即很難判斷錘頭與刀架之間是否處于良好的配合狀態(tài)。只有在發(fā)現(xiàn)切出的金屬絲廢品率明顯上升時才能判斷出其未處于良好的工作狀態(tài)，然而，此時已經(jīng)生產(chǎn)出了相當數(shù)量的廢品;(2)由于上述(1)方面的原因，當發(fā)現(xiàn)矯直切斷機未處于良好的工作狀態(tài)時，調(diào)整的過程是一項技術(shù)要求很高的工作。既便是經(jīng)驗豐富的操作者往往也無法避免產(chǎn)生數(shù)量可觀的廢品。以我國電焊條行業(yè)為例，因為上述二個方面的原因而產(chǎn)生的廢品每年在1萬噸以上。長期以來，這是我國電焊行業(yè)造成原材料浪費巨大而又無法克服的難題。
機械工業(yè)出版社1985年9月出版的《自動化裝置及其應用》一書的第135頁上公開了一種“光電自動裝置的基本電路”。它包含了一個光源，一個光導管，一個繼電器和供電線路。它是利用光導管的光敏特征來控制繼電器自動工作的。光源發(fā)出光信號，光導管將其改變成放大了的電信號，繼電器根據(jù)電信號工作。公知技術(shù)的“光電自動裝置的基本電路”的缺點是不能直接利用它來控制矯直切斷機自動顯示其是否處于良好的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是，在公知的矯直切斷機上加裝一個機械機構(gòu)，利用矯直切斷機上原有的部分零件，再加上光電元件共同構(gòu)成一個光電自動顯示裝置。該裝置可以準確地顯示矯直切斷機的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的可以通過采取以下措施來達到在公知技術(shù)的矯直切斷機的飛輪上開一個通孔，過飛輪的園心，連接該通孔在飛輪園周方向上的兩個端點，其夾角不大于60度。當矯直切斷機的錘頭運動到其運動軌跡的上止點時，上述夾角的角平分線垂直向上。在飛輪的一側(cè)安裝一個光源，在飛輪與光源之間安裝一個擺動盤，該擺動盤由一個支撐架支撐。擺動盤上有一個通孔。在飛輪的另一側(cè)安裝一個光導管、一個顯示器和一個光導管供電線路，光導管的輸出端連接在顯示器上，顯示器的另一端接入供電線路，光導管輸出的電信號通過顯示器顯示出來。在矯直切斷機上安裝一個推桿和推桿導向支架，推桿的一端與矯直切斷機的標尺連接，另一端與上述的擺動盤連接。推桿導向支架的作用是支撐推桿和改變推桿傳遞動力的方向。在標尺做往復運動時，借助推桿帶動擺動盤同步運動。當光源、擺動盤通孔、飛輪通孔和光導管四者在一條直線上時，光源發(fā)出的光束可以穿過擺動盤通孔和飛輪通孔照射到光導管的受光窗上。
本發(fā)明的目的還可以采取以下措施來達到所述的光導管與顯示器之間連接一個信號放大器，該放大器的作用是將光導管輸出的電信號經(jīng)過放大后輸入給顯示器;光道管采用光敏三極管，顯示器采用能夠發(fā)出可見光的晶體管;所述的飛輪通孔，其形狀是園環(huán)的一部分，園環(huán)對應的園弧是20度;所述的擺動盤通孔是一個直徑是1至2毫米的園孔;上述的放大器是一個晶體三極管。
以下對照附圖詳細說明如何實施本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明的一個最佳實施例;
圖2是安裝了本發(fā)明以后的矯直切斷機的縱向剖視圖;
圖3是安裝了本發(fā)明以后的矯直切斷機的橫向剖視圖。
在圖1中，光源1采用發(fā)出不可見光的晶體管，如砷化鎵紅外發(fā)光二極管，也可采用其他類型的光源，但考慮到矯直切斷機的工作環(huán)境，以采用發(fā)出不可見光的晶體管為最好;光導管2可選用光敏二極管或光敏三極管，如硅光電三極管;在選用光源1和光導管2時，需要考慮光電匹配問題，即光源的波長與光敏管的最高靈敏度所對應的光波波長相接近，才能獲得較高的靈敏度;擺動盤7由支架13支撐，并與飛輪5并列平行安裝，當推桿9工作時，即帶動擺動盤7繞其支撐軸在與飛輪5并列平行的平面內(nèi)做小幅度的往復擺動;擺動盤通孔8應盡量小一點，其形狀是一個園孔，直徑最好在1至2毫米最好;飛輪通孔6的形狀是園環(huán)的一部分，該園環(huán)的一部分在飛輪上所對應的園弧是20度，該園弧的數(shù)值越小，本發(fā)明的靈敏度則越高;顯示器4可選用晶體發(fā)光二極管，如磷砷化鎵紅色發(fā)光二極管，當然，也可以選用其他的可發(fā)出可見光的電器元件;信號放大器12的作用是將光導管輸出的電信號加以放大，以提高靈敏度，在光導管2輸出的電信號足夠時，也可不要該放大器。在該實施例中，當擺動盤7在推桿9的推動下從靜止狀態(tài)開始擺動時，如果光源1、擺動盤通孔8、飛輪通孔6和光導管2的受光窗在一條直線上時，從光源1發(fā)出的光束即可以穿過擺動盤通孔8、飛輪通孔6照射到光導管2的受光窗上，此種情況下顯示器4發(fā)出光亮;否則，當上述四者不在一條直線上時，從光源1發(fā)出的光束或者被擺動盤7遮擋，或者在穿過擺動盤通孔8之后被飛輪5遮擋，此種情況下，顯示器4不發(fā)光。
在圖2中，11是矯直切斷機的標尺，14是刀具，15是送絲輪，16是標尺11的回位彈簧，17是刀架，18是矯直機構(gòu)，19是錘頭，5是飛輪，6是飛輪通孔。飛輪5旋轉(zhuǎn)一周，飛輪通孔6也旋轉(zhuǎn)一周，對應著錘頭19恰好在垂直方向上往復一個周期。在實施本發(fā)明時，必須考慮這一點，即飛輪通孔6的位置必須滿足以下條件當錘頭19運動到其往復運動的軌跡的上止點時，過飛輪5的園心連接飛輪通孔6在飛輪5圓周方向上的二個端點，此二直線的夾角的角平分線恰好垂直向上。
在圖3中，刀架17和刀具14處在錘頭19的正下方位置。
本發(fā)明在動態(tài)時是這樣工作的當金屬絲達到了預定的切斷后，其端點推動標尺11沿水平方向向前移動，標尺11帶動刀架17和刀具14向錘頭19的正下方位置移動，與此同時，標尺11借助推桿19帶動擺動盤7從靜止狀態(tài)開始擺動，此時，如果光源1、擺動盤通孔8、飛輪通孔6和光導管2的受光窗在一條直線上，顯示器4發(fā)出光亮。由于飛輪5每旋轉(zhuǎn)一周對應著錘頭19在垂直方向上往復運動一個周期;由于當錘頭19運動到其往復運動軌跡的上止點時，過飛輪5的園心連接飛輪通孔6在飛輪5園周方向上的二個端點，該二直線夾角的角平分線恰好垂直向上;還由于飛輪通孔6在飛輪5的園周面上所對應的園弧是20度，因此，當顯示器4發(fā)出光亮的瞬間，錘頭19處的位置必定在距離其運動軌跡的上止點九分之一行程以內(nèi)。根據(jù)前述對公知技術(shù)矯直切斷機的工作原理的分析，錘頭19每往復運動一個周期，其高度在二分之一個周期內(nèi)高于刀架17。因此，當操作者觀察到顯示器4發(fā)出閃光時，可以斷定，刀架17與錘頭19處于一種良好的配合狀態(tài)。由此可以得出結(jié)論在矯直切斷機工作期間，如果操作者觀察到顯示器4每隔一定量時間就閃一次光，說明矯直切斷機的刀架17與錘頭19處于一種良好的配合狀態(tài)，即矯直切斷機處于良好的工作狀態(tài);反之，如果操作者觀察到顯示器4不閃光或者閃光間隔的時間很不均勻，說明矯直切斷機未處于良好的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的優(yōu)點是(1)結(jié)構(gòu)簡單;(2)能夠直接從顯示器發(fā)出的閃光迅速判斷出矯直切斷機是否處于良好的工作狀態(tài);(3)在調(diào)整矯直切斷機時大大簡化操作程序。由于上述(2)和(3)二個方面的優(yōu)點，從而可以避免造成原材料的巨大浪費。
權(quán)利要求
1.一種利用光電自動控制技術(shù)顯示矯直切斷是否處于良好工作狀態(tài)的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，它包括光源1，位于飛輪5的一側(cè)，用于向光導管2發(fā)射光束；光道管2，相對于光源1位于飛輪5的另一側(cè)，用于接收光源1發(fā)出的光信號，并將光信號轉(zhuǎn)變成電信號；供電線路3，用于向光導管2所在的電路供電；本發(fā)明的特征在于，它還包括顯示器4，與光導管2的輸出端相聯(lián)結(jié)，用于顯示光導管2輸出的電信號；飛輪5，所述矯直切斷機上的一個零件，可以遮擋光源1向光導管2發(fā)射的光束；飛輪通孔6，飛輪5上的一個通孔，光源1發(fā)射出的光束可穿過該通孔照射到光導管2的受光窗上，過飛輪5的園心連接通孔6在飛輪5圓周方向上的兩個端點，其夾角不大于60度，當矯直切斷機的錘頭運動到其運動軌跡的上止點時，上述夾角的角平分線垂直向上；擺動盤7，加裝的一個零件，位于光源1與飛輪5之間，與飛輪5并列平行安裝，與推桿9相連接，推桿9帶動其往復擺動，可以遮當光源1向光導管2發(fā)出的光束；擺動盤通孔8，擺動盤7上的一個通孔，在推桿9推動擺動盤7從靜止狀態(tài)到擺動狀態(tài)的過程中，上述光源1發(fā)出的光束穿過該通孔8照射到飛輪5上；擺動盤支撐架13，加裝的零件，用以支撐擺動盤7；推桿9，加裝的零件，其一端與擺動盤7相連接，另一端與所述的矯直切斷機零件標尺11相連接，標尺11在運動時帶動其運動；推桿導向支架10，加裝的零件，用于支撐推桿9，并改變推桿9傳遞動力的方向，當光源1、擺動盤通孔8、飛輪通孔6和光導管2在一條直線上時，光源1發(fā)出的光束可以照射到光導管2的受光窗上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的光導管2與顯示器4之間聯(lián)結(jié)有一個信號放大器12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的光源1是一個能夠發(fā)出不可見光的晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的光導管2是一個光敏三極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的顯示器4是一個可以發(fā)出可見光的晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的飛輪通孔6，其形狀是園環(huán)的一部分，該園環(huán)所對應的園弧是20度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的擺動盤通孔8是一個園孔，園孔的直徑是1～2毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置，其特征在于，所述的信號放大器12是一個晶體三極管。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種由光電元件和機械零件組成的矯直切斷機工作狀態(tài)顯示裝置。它包含了光源、擺動盤、擺動盤通孔、飛輪、飛輪通孔、光導管、顯示器、供電線路和推桿。操作者通過觀察顯示器發(fā)出的光信號是否有規(guī)律即可判斷出矯直切斷機是否處于良好的工作狀態(tài)。本發(fā)明可以解決金屬絲矯直切斷技術(shù)領(lǐng)域長期以來存在的造成原材料巨大浪費的問題。
文檔編號B23Q17/00GK1068287SQ9110647
公開日1993年1月27日 申請日期1991年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月5日
發(fā)明者姜亦訓 申請人:姜亦訓