引言
拉絲機是金屬線材生產的重要設備,主要是將金屬線材拉拔成各種規格的細絲。從產品規格上可分為:大拉機、中拉機、小拉機以及細微拉。從機械結構上可分為:滑輪式、活套式、水箱式和直進式。在電線電纜行業,雙變頻細微拉應用十分廣泛。相對而言,其要求的控制性能也較低,而對大部分鋼絲生產企業,針對材料特性,其精度要求和拉拔穩定度高,因此使用直進式拉絲機較多。特別是焊材生產企業,氣體保護焊絲、埋弧焊絲、鋁焊絲、氬弧焊絲、不銹鋼焊絲、高強度焊絲以及最先進的藥芯焊絲,其對拉絲機的電氣控制要求很高。變頻器作為主要的電氣控制部分,它的性能,特別是張力控制的精度直接影響到產品的質量和產量。
深圳正弦電氣作為一家專業的變頻器制造商,所生產的拉絲機專用變頻器,以其卓越的性能贏得了電線電纜企業和焊絲生產企業的認可和好評。
一、拉絲機工作原理
直進式拉絲機是有多個拉拔頭組成的小型的連續生產設備,通過逐級拉拔,可以一次性地把鋼絲冷拉到所需的規格,所以工作效率比較高。但是,由于通過每一級的拉拔后,鋼絲的線徑發生了變化,所以每個拉拔頭工作線速度也應有變化。
根據拉模配置的不同,各個拉拔頭的拉拔速度也要變化。拉拔速度的基準是每個時刻通過拉模的鋼絲的秒流量體積不變,即使以下公式成立:
其中 R:進線鋼絲的直徑
r: 出線鋼絲的直徑
V1:進線鋼絲的線速度
V2:出線鋼絲的線速度
直進式拉絲機的各個拉拔頭的工作速度就是基于以上的公式,保證各個拉拔頭同步運行。但是,以上的說明是基于理想狀態的穩態工作過程,由于機械傳動的誤差以及機械傳動的間隙,還有在起動、加速、減速、停止等動態的工作過程中,各個拉拔頭就無法保持同步,所以,我們在直進式拉絲機上采用了位移傳感器(如圖1所示),動態測量各個拉拔頭間的鋼絲的張力,再把張力轉換成標準信號(0/4~20mA或0~10V),用這個標準信號反饋給調速變頻器,變頻器用這個信號作閉環PID過程控制,在主速度上疊加上PID計算的調整量,保持各個張力檢測點的張力恒定,也就保證了直進式拉絲機工作在同步恒張力的工作狀態。
二、系統介紹
該套設備的作用是對藥芯焊絲的二次精拉。藥芯焊絲是用鋼帶卷曲為空心的鋼絲,卷曲的過程中,將特制的藥粉填充空心處,經過拉拔后形成2.80mm左右的一次成品。再經過二次拉拔形成1.20mm左右的成品(依需求而定)。我們調試的時候模具的配比如表1。
進線 | 1#模 | 2#模 | 3#模 | 4#模 | 5#模 | 6#模 | 7#模 | 8#模 | 9#模 | 10#模 | 11#模 |
2.80 | 2.70 | 2.50 | 2.30 | 2.10 | 1.90 | 1.72 | 1.58 | 1.48 | 1.38 | 1.28 | 1.18 |
表1模具配比
根據客戶要求,我們設計了11聯直進式拉絲機,該系統采用深圳正弦電氣新一代產品——完全電流矢量張力控制專用變頻器SINE309和拉絲機拉絲專用變頻器SINE311,系統配置如下圖1所示,人機界面+PLC+正弦變頻器。