一種智能夾送輥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及高速線材吐絲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種智能夾送輥。
【背景技術(shù)】
[0002] 夾送輥是高速線材生產(chǎn)線機(jī)組中的重要設(shè)備，在生產(chǎn)線材機(jī)組中的位置為高速線 材精乳機(jī)之后、吐絲機(jī)之前。主要功能是夾持線材順利通過(guò)水冷段區(qū)域，并平穩(wěn)送入吐絲機(jī) 中，起到防止線材抖動(dòng)，保證線材在乳線上各機(jī)架之間形成微張力，并順利通過(guò)乳線的作 用。
[0003] 其中，夾送輥設(shè)備主要分為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和夾持機(jī)構(gòu)兩個(gè)主要組成部分，其中，傳動(dòng)系 統(tǒng)主要包括齒輪結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)增速以及傳送;夾持機(jī)構(gòu)主要包括兩根輥體，通過(guò)兩根輥體 同步開(kāi)閉動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)線材的夾持。
[0004] 夾送輥的主要結(jié)構(gòu)為：電機(jī)通過(guò)一級(jí)或兩級(jí)齒輪增速傳動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到夾 送輥中間齒輪上，再經(jīng)過(guò)中間軸上齒輪的等速比傳遞，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到夾送輥的兩根工 作軸上。夾送輥的兩根工作軸帶動(dòng)夾送輥等速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與精乳機(jī)出口線材運(yùn)動(dòng)線速度相同， 待前方熱金屬檢測(cè)器檢測(cè)到線材頭部經(jīng)過(guò)夾送輥后，驅(qū)動(dòng)夾送輥上的輥縫閉合，夾持線材 前進(jìn)。
[0005] 目前的夾送輥設(shè)備主要有兩種:齒輪同步夾持機(jī)構(gòu)和多連桿同步夾持機(jī)構(gòu);其中， 齒輪同步夾持機(jī)構(gòu)如圖1所示，具體包括:相互對(duì)稱(chēng)設(shè)置的中間齒輪、工作齒輪、直線伺服機(jī) 構(gòu)、扇形齒輪同步機(jī)構(gòu)，其中，各個(gè)齒輪之間均為等速傳動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工作齒輪等速旋轉(zhuǎn)夾持 線材，直線伺服機(jī)構(gòu)通過(guò)連桿驅(qū)動(dòng)等速比扇形齒輪同步機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)工作齒輪之間的開(kāi)閉變 化。在夾送輥的輥環(huán)夾住線材之后，伺服系統(tǒng)可以通過(guò)連桿帶動(dòng)扇形齒輪同步運(yùn)動(dòng)，向上下 輥環(huán)輸出相應(yīng)的夾持力作用在線材上。伺服系統(tǒng)可以隨時(shí)改變輸出力參數(shù)，用來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié) 夾送輥輥環(huán)的夾持力大小。
[0006] 如圖2所示，多連桿同步夾持機(jī)構(gòu)具體包括：相互對(duì)稱(chēng)設(shè)置的中間齒輪、工作齒 輪、直線伺服機(jī)構(gòu)、多連桿同步機(jī)構(gòu)，其中，各個(gè)齒輪之間均為等速傳動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)工作齒輪等 速旋轉(zhuǎn)夾持線材，直線伺服機(jī)構(gòu)通過(guò)多連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)工作齒輪之間的開(kāi)閉 變化。在夾送輥的輥環(huán)夾住線材之后，伺服系統(tǒng)可以通過(guò)圖中的全等多連桿機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)向上 下輥環(huán)輸出相應(yīng)的夾持力作用在線材上。伺服系統(tǒng)可以隨時(shí)改變輸出力參數(shù)，用來(lái)實(shí)時(shí)調(diào) 節(jié)夾送輥輥環(huán)的夾持力大。
[0007] 雖然上述夾送輥設(shè)備均可通過(guò)調(diào)節(jié)伺服系統(tǒng)的輸出力參數(shù)以調(diào)節(jié)夾送輥輥環(huán)的 夾持力大小，但一旦伺服系統(tǒng)的輸出力參數(shù)固定，夾送輥輥環(huán)之間的夾持力大小就固定，而 實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于鋼溫、料型、冷卻水阻力、摩擦力等外界因素影響，線材所需的夾持力 大小并非恒定不變。恒定的夾持力可能造成線材因夾持力過(guò)小而打滑，或線材因夾持力過(guò) 大而塑性變形。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型提供了一種智能夾送輥，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不能動(dòng)態(tài)調(diào)整夾送輥的夾 持力大小，而引起的線材打滑或塑性變形的問(wèn)題。
[0009] 依據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種智能夾送輥，包括：
[0010] 用于擠壓成型的第一夾送輥本體和第二夾送輥本體；
[0011] 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，第一夾送輥本體和第二夾送輥本體分別與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，在傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 的作用下，第一夾送輥本體和第二夾送輥本體分別繞自身軸向方向轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0012] 伺服機(jī)構(gòu)，第一夾送輥本體和第二夾送輥本體分別與伺服機(jī)構(gòu)連接，在伺服機(jī)構(gòu) 的作用下，第一夾送輥本體和第二夾送輥本體相對(duì)運(yùn)動(dòng)；以及，
[0013] 控制機(jī)構(gòu)，第一夾送輥本體或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與控制機(jī)構(gòu)的輸入端連接，伺服 機(jī)構(gòu)的輸入端與控制機(jī)構(gòu)的輸出端連接;其中，控制機(jī)構(gòu)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的輸入輸出關(guān)系得 到伺服機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，以控制伺服機(jī)構(gòu)的輸出。
[0014] 可選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：
[0015] 用于提供驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；
[0016] 第一傳動(dòng)齒輪，與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連接，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用下，第一傳動(dòng)齒輪繞自身軸 向方向轉(zhuǎn)動(dòng);其中，第一夾送輥本體上設(shè)置有與第一傳動(dòng)齒輪相嚙合的第一工作齒輪；
[0017] 第二傳動(dòng)齒輪，與第一傳動(dòng)齒輪相嚙合;其中，第二夾送輥本體上設(shè)置有與第二傳 動(dòng)齒輪相嚙合的第二工作齒輪。
[0018] 可選地，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括：
[0019] 設(shè)置于驅(qū)動(dòng)電機(jī)與第一傳動(dòng)齒輪之間的增速齒輪組。
[0020] 可選地，第一工作齒輪與第一夾送輥本體同軸設(shè)置，第二工作齒輪與第二夾送輥 本體同軸設(shè)置。
[0021] 可選地，伺服機(jī)構(gòu)包括：
[0022] 用于提供伺服動(dòng)力的直線伺服電機(jī)；
[0023] 曲柄滑塊，曲柄滑塊的第一端與直線伺服電機(jī)連接；
[0024] 第一連桿，第一連桿的一端與曲柄滑塊連接，第一連桿的另一端與第一工作齒輪 連接；
[0025] 第二連桿，第二連桿的一端與第一工作齒輪連接，第二連桿的另一端與第一傳動(dòng) 齒輪連接；
[0026]第三連桿，第三連桿的一端與曲柄滑塊連接，第三連桿的另一端與第二工作齒輪 連接；
[0027]第四連桿，第四連桿的一端與第二工作齒輪連接，第四連桿的另一端與第二傳動(dòng) 齒輪連接。
[0028]可選地，當(dāng)?shù)谝粖A送輥本體的輸出端與控制機(jī)構(gòu)的輸入端連接時(shí)，上述輸入輸出 關(guān)系為：
[0030]其中，Mo表示所述伺服機(jī)構(gòu)的總輸出力，N表示第一夾送輥本體和第二夾送輥本體 之間的夾持力，α表示第一傳動(dòng)齒輪與第一夾送輥本體的軸心所在直線與第一傳動(dòng)齒輪和 第二傳動(dòng)齒輪的外公切線所在直線的夾角，La表示第一連桿或第三連桿的長(zhǎng)度，Lb表示第二 連桿或第四連桿的長(zhǎng)度，W為常數(shù);其中，
[0032]式中，Xo表示第一傳動(dòng)齒輪和第二傳動(dòng)齒輪的切點(diǎn)與曲柄滑塊之間的距離，H表示 第一傳動(dòng)齒輪或第二傳動(dòng)齒輪的半徑。
[0033]可選地，當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與控制機(jī)構(gòu)的輸入端連接時(shí)，上述輸入輸出關(guān)系為：
[0035]其中，Mo表示伺服機(jī)構(gòu)的總輸出力，Tin表示驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出力矩，i表示傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 與第一夾送輥本體或第二夾送輥本體之間的速比，η表示傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳送效率，μ表示第一 夾送輥本體或第二夾送輥本體與線材之間的摩擦系數(shù)，Ct表示第一傳動(dòng)齒輪與第一夾送輥 本體的軸心所在直線與第一傳動(dòng)齒輪和第二傳動(dòng)齒輪的外公切線所在直線的夾角，L a表示 第一連桿或第三連桿的長(zhǎng)度，U表示第二連桿或第四連桿的長(zhǎng)度，W為常數(shù);其中，
[0037]式中，Xo表示第一傳動(dòng)齒輪和第二傳動(dòng)齒輪的切點(diǎn)與曲柄滑塊之間的距離，H表示 第一傳動(dòng)齒輪或第二傳動(dòng)齒輪的半徑。
[0038] 本實(shí)用新型的實(shí)施例的有益效果是：
[0039] 本實(shí)用新型的智能夾送輥，通過(guò)控制機(jī)構(gòu)采集第一夾送輥本體和第二夾送輥本體 之間的夾持力，或者采集傳動(dòng)機(jī)構(gòu)總的輸出力，再根據(jù)預(yù)先設(shè)定的輸入輸出關(guān)系得到伺服 機(jī)構(gòu)的控制信號(hào)，以控制伺服機(jī)構(gòu)輸出力的大小，從而實(shí)現(xiàn)夾送輥保持動(dòng)態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)，避免 線材因受到過(guò)大的夾持力產(chǎn)生塑性變形，或因受到的夾持力過(guò)小與夾送輥本體打滑的問(wèn) 題。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 圖1表示現(xiàn)有技術(shù)中齒輪同步夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041 ]圖2表示現(xiàn)有技術(shù)中多連桿同步夾持機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖3表示本實(shí)用新型的智能夾送輥的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0043] 圖4表示本實(shí)用新型的智能夾送輥的結(jié)構(gòu)示意圖二。
[0044] 其中圖中：1、第一夾送輥本體，2、第二夾送輥本體，3、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，4、伺服機(jī)構(gòu)，5、控 制機(jī)構(gòu)；
[0045] 11、第一工作齒輪，21、第二工作齒輪；
[0046] 31、驅(qū)動(dòng)電機(jī)，32、第一傳動(dòng)齒輪，33、第二傳動(dòng)齒輪，34、增速齒輪組；
[0047] 41、直線伺服電機(jī)，42、曲柄滑塊，43、第一連桿，44、第二連桿，45、第三連桿，46、第 四連桿。
【具體實(shí)施方式】
[0048] 下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本 實(shí)用新型的示例性實(shí)施例，然而應(yīng)當(dāng)理解，可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型而不應(yīng)被這里 闡述的實(shí)施例所限制。相反，提供這些實(shí)施例是為了能夠更透徹地理解本實(shí)用新型，并且能 夠?qū)⒈緦?shí)用新型的范圍完整的傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
[0049] 實(shí)施例一
[0050] 如圖3所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種智能夾送輥，具體包括:第一夾送輥 本體1、第二