專利名稱：金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種用于金屬絲生產(chǎn)線切割設(shè)備上的檢測裝置，具體地說是一種
金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
由于金屬絲特別是細小徑金屬絲的性狀比較接近于柔性材料，這就決定其生產(chǎn)過 程中于切斷工序前必需有一個拉絲的過程。拉絲過程中絲拉力給定的控制問題很關(guān)鍵，若 拉力給定過小，將不能保障拉絲過程的順利進行；反之拉力給定過大，又容易達到甚至超過 金屬絲的抗拉強度而出現(xiàn)故障性斷絲。目前市場上常見的金屬絲切斷設(shè)備特別是細金屬絲 切斷裝置，多無對拉力進行檢測的配套裝置，如中國專利CN2009100743569，就公開了"一種 鐵絲定長調(diào)直切斷裝置"，能夠自動對鐵絲進行拉直和切斷，工作過程中只能靠盡可能減小 給定金屬絲拉力的方法來防止故障性斷絲，假如拉力設(shè)定過小，會出現(xiàn)金屬絲過載打滑而 切斷，造成金屬絲長短不齊的質(zhì)量問題；相反，拉力設(shè)定過大，則頻繁地出現(xiàn)故障性斷絲，甚 至是整機無法正常運行，造成誤工，從而整機的工作性能與產(chǎn)品質(zhì)量很不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題，是提供一種金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置，利用 機械杠桿原理，通過測力桿因金屬絲拉力過載而產(chǎn)生位移來驅(qū)動開關(guān)式直線位移傳感器發(fā) 出電信號或磁信號，并將L形測力桿的位移信號轉(zhuǎn)換為即讀的開關(guān)量信號，實現(xiàn)在線自動 感應(yīng)、檢測金屬絲拉力。該裝置自動在線跟蹤感應(yīng)、檢測每根被加工金屬絲所承受的實時拉 力，為后續(xù)的拉絲裝置設(shè)定合理的給定金屬絲拉力提供科學的依據(jù)，具有反應(yīng)靈敏，精確度 高的特點。 本實用新型要解決上述的技術(shù)問題，是通過以下的技術(shù)方案得以實現(xiàn)的 —種金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置，包括機架與設(shè)于機架上的檢測單元，所述檢 測單元包括一次變向輥、二次變向輥、拐向上方的金屬質(zhì)L形測力桿、開關(guān)式直線位移傳感 器及其驅(qū)動電源，其中 ①一次變向輥與二次變向輥分別通過設(shè)于輥身兩端的帶座軸承螺接于機架上，它 們位于金屬絲運動軌跡的上方，相互平行地水平設(shè)置且垂直于金屬絲運動軌跡，沿金屬絲 前進方向二次變向輥相對地設(shè)于前端而一次變向輥相對地設(shè)于后端； ②一次變向輥與二次變向輥間的金屬絲運動軌跡的中部設(shè)有絲限位裝置，該絲限 位裝置帶有沿相應(yīng)處金屬絲運動軌跡的可使金屬絲穿過的穿絲槽或穿絲孔，所述穿絲槽或 穿絲孔的底緣處高于一次變向輥的底緣所在水平高度；所述絲限位裝置的底部固定于L形 測力桿的短段自由端即L形測力桿的高點處； ③所述L形測力桿設(shè)于絲限位裝置與一次變向輥的下方，自拐點處向下向側(cè)拐向 一次變向輥的下方并將其長段的自由端設(shè)于一次變向輥的下方，且L形測力桿的長段部分 平行于一次變向輥底點與絲限位裝置間的金屬絲運動軌跡或稍向上/向下傾斜；[0009] L形測力桿位于一次變向輥下方的桿端帶有鉸軸孔，鉸軸孔內(nèi)有相匹配的鉸軸穿 過，所述鉸軸平行于一次變向輥設(shè)置，其兩端于機架上固定；L形測力桿長段中部的上方設(shè) 有測力桿限位裝置，該裝置固定于機架上，其下表面于金屬絲靜止狀態(tài)時與L形測力桿長 段的上表面相平行且相接觸； L形測力桿長段的底面固定有向下延伸的壓力彈簧限位桿，壓力彈簧限位桿的下 方設(shè)有與其上下相應(yīng)且相隔設(shè)置的壓力彈簧導向桿，壓力彈簧導向桿的下端固定于機架 上，壓力彈簧導向桿的下部為螺桿段，螺桿上套裝有與螺桿相配使用的調(diào)節(jié)螺母，壓力彈簧 套裝于壓力彈簧限位桿與壓力彈簧導向桿上且位于L形測力桿長段的底面與螺母之間； ④開關(guān)式直線位移傳感器及其驅(qū)動電源，設(shè)于L形測力桿長段下方近L形測力桿 的拐點處，其中 開關(guān)式直線位移傳感器-一 設(shè)于L形測力桿長段下方近L形測力桿的拐點處，其 金屬信號線的非檢測端于機架上固定，用于感應(yīng)上方L形測力桿的向下位移量并輸出相應(yīng) 的開關(guān)量電信號或磁信號； 驅(qū)動電源-一與開關(guān)式直線位移傳感器的電源線相連，為其工作提供電源動力。 作為本實用新型的一種優(yōu)化，所述穿絲槽的截面形狀為V型或U型，所述穿絲孔的 截面形狀為圓形、橢圓形、長圓形、或倒三角形。 作為本實用新型上述結(jié)構(gòu)的另一種優(yōu)化或進一步優(yōu)化，所述檢測單元有至少兩 個，成排平行設(shè)置，壓力彈簧導向桿的下端固定于第一專用橫梁上，開關(guān)式直線位移傳感器 金屬信號線的非檢測端固定于第二專用橫梁上，第一專用橫梁、第二專用橫梁分別與一次 變向輥相平行地設(shè)于機架上并于梁端固定于機架上； 所述一次變向輥、二次變向輥、鉸軸、測力桿限位裝置、第一專用橫梁、第二專用橫 梁分別為所有檢測單元共用構(gòu)件，所述共用構(gòu)件均相互平行地水平設(shè)置； 所述測力桿限位裝置為兩端固定于機架上的限位橫梁。 本實用新型的工作過程從上一工作單元運行來的多根金屬絲繞過一次變向輥的 圓周下緣，向上轉(zhuǎn)折一定的角度后分別進入從絲限位裝置中穿過，再向下轉(zhuǎn)折一定角度后， 再從二次變向輥圓周下緣繞過此時，被加工的金屬絲將按近似于英文字母的"W"形的路線 運行，而絲限位裝置則正處于"W"形運行路線中間的最高點上，根據(jù)力的分解原理，每根金 屬絲所承受的拉力將按相對固定的比例(該比例的大小將取決于金屬絲的變向角度的大 小，具體數(shù)值可根據(jù)平行四邊形法則推定)部分分解為作用在絲限位裝置上的壓力。當某 一根金屬絲在被加工的過程中所承受拉力突變增大并接近其抗拉強度極限時，與之相對應(yīng) 的絲限位裝置受到的壓力也隨之按比例增大，并迫使該L形測力桿以鉸軸為軸心做垂直方 向的向下回轉(zhuǎn)運動，從而驅(qū)動開關(guān)式直線位移傳感器發(fā)出電信號或磁信號，并將L形測力 桿的位移信號轉(zhuǎn)換為即讀的開關(guān)量信號。
說明加工不同抗拉強度的金屬絲時，可通過調(diào)節(jié)長壓力彈簧導向桿上的螺母位 置調(diào)定壓力彈簧的預壓力。該裝置用于生產(chǎn)線時，本實用新型技術(shù)方案中的二次變向輥可 以以處于生產(chǎn)線中的下一工作單元上的圓輥類工件來替代。
本實用新型的結(jié)構(gòu)特點是 a.利用機械杠桿原理，通過測力桿因金屬絲拉力過載而產(chǎn)生位移來驅(qū)動位移傳感 器發(fā)出電信號或磁信號，并以此自動控制位移傳感器開關(guān)的動作。該裝置將位移傳感器用于自動在線跟蹤，感應(yīng)每根被加工金屬絲所承受的實時拉力，為拉絲裝置設(shè)定合理的給定 金屬絲拉力提供科學的依據(jù)，具有反應(yīng)靈敏，精確度高的特點。 b.對穿絲槽與穿絲孔的截面形狀進行限定，可使金屬絲的限位更準確，保證其于 孔或槽中無阻力順利通過，保證測量結(jié)果的精準。 c.所有多個檢測單元成排平行設(shè)置，且于共用構(gòu)件處聯(lián)接、固定、支撐，可滿足同 時對多根金屬絲單獨進行在線拉力感應(yīng)、檢測，使整機結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約空間，減輕整機重量， 提高生產(chǎn)效率。 檢測單元的數(shù)量、第一專用橫梁、第二專用橫梁、一次變向輥、二次變向輥、鉸軸、 測力桿限位裝置、限位橫梁及機架的軸向尺寸根據(jù)生產(chǎn)需要進行確定。 d.此裝置與其它金屬絲切斷裝置(或工作單元)相配合使用時，可在金屬絲拉力 過大時實現(xiàn)拉絲裝置的瞬時分斷，有效防止故障性斷絲，使得本套裝置的操作更為人性化， 極大程度地降低了工人的勞動強度；并允許金屬絲切斷裝置中的分斷式拉絲裝置給定的單 根金屬絲的拉力接近金屬絲的抗拉強度極限，可有效防止金屬絲拉力給定過小造成打滑而 出現(xiàn)的切斷金屬絲長短不齊的現(xiàn)象，在很大程度上提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和材料利用率。 綜上，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比其所取得的技術(shù)進步在于利用杠桿原理，將檢 測受力轉(zhuǎn)化用位移傳感器感應(yīng)位移信號，實現(xiàn)自動在線跟蹤檢測每根被加工金屬絲所承受 的實時拉力，為拉絲裝置設(shè)定合理的給定金屬絲拉力提供科學的依據(jù)，具有反應(yīng)靈敏，精確 度高的特點，整機結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約占用空間，重量輕，用于金屬絲生產(chǎn)線時可保證生產(chǎn)效率 高，產(chǎn)品質(zhì)量好。本實用新型適用于對金屬絲的實時在線拉力感應(yīng)、檢測。 本實用新型下面將結(jié)合說明書附圖及具體實施例作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1- 一次變向輥，2_ 二次變向輥，3-L形測力桿，4_開關(guān)式直線位移傳感金屬 信號線，6—金屬絲運動軌跡，7-絲限位裝置，8-鉸軸，9-測力桿限位裝置，10-壓力彈簧限 位桿，11-壓力彈簧導向桿，12-壓力彈簧，13-螺桿，14-螺母，15-位移傳感器，161—第一 專用橫梁，162-第二專用橫梁，17-驅(qū)動電源；箭頭表示金屬絲前進的方向，F(xiàn)為金屬絲所受 的拉力。
具體實施方式圖1所示為一種金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置，包括金屬框架結(jié)構(gòu)的機架與設(shè)于 機架上的檢測單元，所述檢測單元包括一次變向輥1、二次變向輥2、拐向上方的金屬制L形 測力桿3 、開關(guān)式直線位移傳感器15及其驅(qū)動電源17 ，其中 —次變向輥1與二次變向2輥分別通過設(shè)于輥身兩端的帶座軸承螺接于機架上， 它們位于金屬絲運動軌跡的上方，相互平行地水平設(shè)置且垂直于金屬絲運動軌跡，沿金屬 絲前進方向二次變向輥2相對地設(shè)于前端而一次變向輥1相對地設(shè)于后端。 —次變向輥1與二次變向輥2間的金屬絲運動軌跡6的中部設(shè)有絲限位裝置7，該 絲限位裝置7帶有沿相應(yīng)處金屬絲運動軌跡6的可使金屬絲穿過的穿絲槽或穿絲孔(穿絲 槽的截面形狀為V型或U型；穿絲孔的截面形狀為圓形、橢圓形、長圓形、或倒三角形)，所述穿絲槽或穿絲孔的底緣處高于一次變向輥1的底緣所在水平高度；所述絲限位裝置7的 底部固定于L形測力桿3的短段自由端即L形測力桿的高點處； L形測力桿3設(shè)于絲限位裝置7與一次變向輥l的下方，自拐點處向下向側(cè)拐向一 次變向輥1的下方并將其長段的自由端設(shè)于一次變向輥1的下方，且在金屬絲靜止狀態(tài)下 L形測力桿3的長段部分平行于一次變向輥1底點與與絲限位裝置間的金屬絲運動軌跡或 稍向上/向下傾斜。 L形測力桿7位于一次變向輥1下方的桿端帶有鉸軸孔，鉸軸孔內(nèi)有相匹配的鉸 軸8穿過，所述鉸軸8平行于一次變向輥1設(shè)置，其兩端于機架上固定；L形測力桿3長段 中部的上方設(shè)有測力桿限位裝置，該裝置固定于機架上，其下表面于金屬絲靜止狀態(tài)時與L 形測力桿3長段的上表面相平行且相接觸。 L形測力桿3長段的底面固定有向下延伸的壓力彈簧限位桿10，壓力彈簧限位桿 10的下方設(shè)有與其上下相應(yīng)且相隔設(shè)置的壓力彈簧導向桿ll，壓力彈簧導向桿11的下部 為螺桿13，螺桿13上套裝有與螺桿13相配使用的調(diào)節(jié)螺母14，壓力彈簧12套裝于壓力彈 簧限位桿10與壓力彈簧導向桿11上且位于L形測力桿3長段的底面與螺母14之間。螺 母14可以有一只、兩只，也可以有多只，用于調(diào)節(jié)壓力彈簧14的壓縮量。 開關(guān)式直線位移傳感器15，設(shè)于L形測力桿3長段下方近L形測力桿3的拐點處， 其金屬信號線4的非檢測端于機架上固定，用于感應(yīng)上方L形測力桿3的向下位移量，并輸 出相應(yīng)的開關(guān)量電信號或磁信號； 驅(qū)動電源17 —般遠離機架設(shè)置，它與開關(guān)式直線位移傳感器15的電源線相連，為 開關(guān)式直線位移傳感器1的的正常工作提供電源動力。 上述的檢測單元有至少兩個，成排平行設(shè)置，壓力彈簧導向桿11的下端固定于第 一專用橫梁161上，開關(guān)型直線位移傳感器15的金屬信號線的非檢測端固定于第二專用橫 梁162上，第一專用棟梁161、第二專用橫梁162分別與一次變向輥1相平行地設(shè)于機架上 并于梁端固定于機架上； 所述一次變向輥1、二次變向輥2、鉸軸8、測力桿限位裝置7、第一專用橫梁161、第 二專用橫梁162分別為所有檢測單元共用構(gòu)件，這些共用構(gòu)件均相互平行地水平設(shè)置； 所述測力桿限位裝置為兩端固定于機架上的限位橫梁9。 當然，本實用新型的具體實施方式
不限于上述的具體實施例，其各種特征可以有 多種形式的組合與等效變換，如所述的一次變向輥與二次變向輥可以由與檢測單元相同數(shù) 量的定滑輪來替代等。但凡是依據(jù)本實用新型權(quán)利要求書所限定的技術(shù)特征所實現(xiàn)的金屬 絲拉力在線自動檢測裝置，都認為不脫離本實用新型的精髓，落入本實用新型的保護范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求一種金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置，其特征在于它包括機架與設(shè)于機架上的檢測單元，所述檢測單元包括一次變向輥、二次變向輥、拐向上方的金屬質(zhì)L形測力桿、開關(guān)式直線位移傳感器及其驅(qū)動電源，其中①一次變向輥與二次變向輥分別通過設(shè)于輥身兩端的帶座軸承螺接于機架上，它們位于金屬絲運動軌跡的上方，相互平行地水平設(shè)置且垂直于金屬絲運動軌跡，沿金屬絲前進方向二次變向輥相對地設(shè)于前端而一次變向輥相對地設(shè)于后端；②一次變向輥與二次變向輥間的金屬絲運動軌跡的中部設(shè)有絲限位裝置，該絲限位裝置帶有沿相應(yīng)處金屬絲運動軌跡的可使金屬絲穿過的穿絲槽或穿絲孔，所述穿絲槽或穿絲孔的底緣處高于一次變向輥的底緣所在水平高度；所述絲限位裝置的底部固定于L形測力桿的短段自由端即L形測力桿的高點處；③所述L形測力桿設(shè)于絲限位裝置與一次變向輥的下方，自拐點處向下向側(cè)拐向一次變向輥的下方并將其長段的自由端設(shè)于一次變向輥的下方，且L形測力桿的長段部分平行于一次變向輥底點與絲限位裝置間的金屬絲運動軌跡或稍向上/向下傾斜；L形測力桿位于一次變向輥下方的桿端帶有鉸軸孔，鉸軸孔內(nèi)有相匹配的鉸軸穿過，所述鉸軸平行于一次變向輥設(shè)置，其兩端于機架上固定；L形測力桿長段中部的上方設(shè)有測力桿限位裝置，該裝置固定于機架上，其下表面于金屬絲靜止狀態(tài)時與L形測力桿長段的上表面相平行且相接觸；L形測力桿長段的底面固定有向下延伸的壓力彈簧限位桿，壓力彈簧限位桿的下方設(shè)有與其上下相應(yīng)且相隔設(shè)置的壓力彈簧導向桿，壓力彈簧導向桿的下端固定于機架上，壓力彈簧導向桿的下部為螺桿段，螺桿上套裝有與螺桿相配使用的調(diào)節(jié)螺母，壓力彈簧套裝于壓力彈簧限位桿與壓力彈簧導向桿上且位于L形測力桿長段的底面與螺母之間；④開關(guān)式直線位移傳感器及其驅(qū)動電源，設(shè)于L形測力桿長段下方近L形測力桿的拐點處，其中開關(guān)式直線位移傳感器---設(shè)于L形測力桿長段下方近L形測力桿的拐點處，其金屬信號線的非檢測端于機架上固定，用于感應(yīng)上方L形測力桿的向下位移量并輸出相應(yīng)的開關(guān)量電信號或磁信號；驅(qū)動電源---與開關(guān)式直線位移傳感器的電源線相連，為其工作提供電源動力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬絲拉力在線自動裝感應(yīng)置，其特征在于所述穿絲槽的 截面形狀為V型或U型，所述穿絲孔的截面形狀為圓形、橢圓形、長圓形、或倒三角形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置，其特征在于所述檢測 單元有至少兩個，成排平行設(shè)置，壓力彈簧導向桿的下端固定于第一專用橫梁上，開關(guān)式直 線位移傳感器金屬信號線的非檢測端固定于第二專用橫梁上，第一專用橫梁、第二專用橫 梁分別與一次變向輥相平行地設(shè)于機架上并于梁端固定于機架上；所述一次變向輥、二次變向輥、鉸軸、測力桿限位裝置、第一專用橫梁、第二專用橫梁分 別為所有檢測單元共用構(gòu)件，所述共用構(gòu)件均相互平行地水平設(shè)置； 所述測力桿限位裝置為兩端固定于機架上的限位橫梁。
專利摘要本實用新型公開了一種金屬絲拉力在線自動感應(yīng)裝置，包括機架與設(shè)于機架上的一次變向輥、二次變向輥、拐向上方的L形測力桿、位移傳感器等組成的檢測單元，檢測單元可以是一個、兩個或兩個以上，成排平行設(shè)置。該裝置的位移傳感器能夠自動在線跟蹤檢測每根被加工金屬絲所承受的實時拉力，當某根金屬絲拉力達到或超過設(shè)定值時，相應(yīng)位移傳感器將會感應(yīng)到其上方L形測力桿的位移變化并同時發(fā)出一個開關(guān)量的電信號或磁信號，為拉絲裝置電控系統(tǒng)進行下一步的精確控制提供可靠的實時的檢測數(shù)據(jù)，本裝置具有反應(yīng)靈敏，精確度高，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，節(jié)約空間的特點。本實用新型適用于對金屬絲的在線拉力進行實時感應(yīng)、檢測。
文檔編號G01L5/06GK201527320SQ20102012472
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月8日
發(fā)明者王順 申請人:王順