多线切割机收线排线装置的浅析

赵海军 邱昌勇 刘胜 唐惠钢

摘要：本文介绍一种多线切割机收线排线装置，包括收线电机驱动的收线轮。在收线轮一侧设置有受排线电机驱动做往复运动的导线轮，以及用于限定导线轮运动行程的位置传感器。本装置低成本、精度高、控制方式简易，解决多线切割机旧线回收时排线不匀的问题。

关键词： 多线切割机 收线排线 装置

中图分类号：TH132 文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）01（c）0000-00

1前言

由于多线切割机在切割工件时的运动规律为高速往复运动，钢丝线的线速度在特定的运动过程是恒定不变的，旧线在收线轮上的排布均匀度由为重要，如排线不均匀，同一收线轮在直径值上会起伏不定，在钢丝线速度一定的情况下会导致收线轮的转速变化频繁，导致钢丝线张力波动大，严重的引起断线故障。在采用普通齿轮齿条传动和调速电机驱动时，由于换向的不精确性和普通齿轮齿条传动的精度误差，会出现收线轮会出现纱锭形状。如采用伺服运动控制器和电子凸轮控制法则成本过高。

2 技术方案

为了提供一种多线切割机收线排线装置及控制系统，低成本、精度高、控制方式简易，解决多线切割机旧线回收时排线不匀的问题。

为了实现上述目的，本技术方案是：

一种多线切割机收线排线装置，包括收线电机驱动的收线轮；在收线轮一侧设置有受排线电机驱动做往复运动的导线轮，以及用于限定导线轮运动行程的位置传感器。导线轮通过连接杆与安装在滚珠丝杆副上的连接板固定，滚珠丝杆副与排线电机连接。连接板同时穿套在与滚珠丝杆副平行的直线导轨上。滚珠丝杆副和直线导轨支承在支架上，排线电机固定在支架外侧。支架上安装有两个位置传感器，分别是位置传感器一和位置传感器二，连接板上固定接有与位置传感器接触产生位置信号的感应块。收线电机和排线电机均为伺服电机。

本装置有益效果：多线切割机工作时，交流伺服电机驱动滚珠丝杆副，带动连接板和感应块作线性运动，并随收线电机转向的改变而改变移动方向，将线均匀缠绕在旧线的收线轮上。控制系统中，钢丝运行在收线轮中间段时，感应块启停及移动方向均随动收线电机启停及运动方向改变，待感应块第一次接触位置传感器一后，由位置传感器一控制感应块掉头直至收线电机停止，收线电机再次启动时，感应块仍向位置传感器方向移动，直至感应块向位置传感器方向移动时不能感应位置信号，感应块再反向随动收线电机换向及启停，如此往复。

附图说明 图1为结构示意图。

3 具体实施：

如图1一种多线切割机收线排线装置，涉及到的部件包括：收线电机1、收线轮2、排线电机3、支架4、滚珠丝杆副5、直线导轨6、连接板7、感应块8、位置传感器J9、位置传感器二10、连接杆11、导线轮12。收线电机1连接收线轮2，驱动收线轮2转动，转动时，钢丝就缠绕在收线轮2上。关键在于收线轮2的一侧设置了将钢丝均匀分布在收线轮2上的导线轮12。导线轮12的一端固定在连接板7上，连接板7与滚珠丝杆副5连接，同时连接板7套在与滚珠丝杆副5平行的直线导轨6上，可自由移动。本实施例中滚珠丝杆副5和直线导轨6两者均支承在支架4上。排线电机3固定在支架4的外侧，同时与滚珠丝杆副5连接，驱动滚珠丝杆副5工作，带动连接板7做直线运动。

为了控制导线轮12的行程，在连接板7上接出一个感应块8，而在支架4上设置有位置传感器J9、位置传感器二10。当感应块8与位置传感器J9或位置传感器二10接触时，就产生位置信号，然后由控制系统控制排线电机3反转，连接板7就反向运动，惑应块8也随之反向移动。

为了精确控制，收线电机1和排线电机3都是采用伺服电机的形式。多线切割机的工作方式是，钢丝往复式运动，也就是说收线电机1本身处于正反转交替状态，比如正转7秒，反转6.5秒。在收线电机1正反转状态下，将钢丝均匀排布在收线轮2上。当收线时，收线电机1和排线电机3工作，收线电机1正转，排线电机3正转，连接板7向其中一边直线运动，例如向左。当收线电机1停止后，再重新启动，接着反转。此时排线电机3也随着收线电机1转向而反向运动，则连接板7反向退回。由于收线电机1正转和反转存在时间差，因此连接板7-个往复之后，向左移动了前进了一小段距离。然后再重复上述步骤，直到连接板7上的感应块8触碰到位置传感器J9。感应块8触碰到位置传感器J9时，产生位置信号，由多线切割机的控制系统采集，然后输出相应控制信号至排线电机3上，另其反向转动，然后连接板7就往右移动，直到收线电机1停止，再次启动收线电机1时，排线电机3不改变转向，连接板7仍向位置传感器J9方向移动，并触碰到位置传感器J9后反向移动，直到收线电机1停止，如此衢环，直至连接板7向位置传感器J9方向移动时，不能触碰到位置传感器J9，排线电机3反向随动收线电机1，总体向位置传感器二10方向移动，当感应塊8触碰到位置传感器二10时，产生位置信号，由多线切割机的控制系统采集，然后输出相应控制信号至排线电机3上，另其反向转动，然后连接板7就往左移动，直到收线电机1停止，再次启动时连接板7仍向位置传感器二10方向移动，并触碰到位置传感器二10后反向移动，直到收线电机l停止，如此循环，直至连接板7向位置传感器二10方向移动时，不能触碰到位置传感器二10，排线电机3正向随动收线电机1，以此重复循环，这样导线轮12就可以往返运动，将钢丝均匀排在收线轮2上收卷。

4 结语

本多线切割机收线排线装置及控制系统，低成本、精度高、控制方式简易，解决多线切割机旧线回收时排线不匀的问题。

参考文献：

[1]机械优化设计 孙靖民，梁迎春主编 机械工业出版社 出版日期：2012.04

[2]机械设计手册 成大先主编 化学工业出版社 出版日期：2008

[3]机械结构设计 卢耀祖，郑惠强主编 同济大学出版社 出版日期：2004.09