摘要：使用钢丝的生产车间通常是将钢丝放在流水线上，钢丝圈平放在送料装置上，钢丝受到流水线的牵引力被抽出，牵引力速度越大则钢丝抽出得越快，为了适应钢丝材料的使用速度，需要加大牵引力，所以生产车间应用的送料结构装置在便捷抽丝方面还有很大的提升空间，针对这样的情况，本文介绍一种钢丝送料装置，该实用新型装置具有送料位置精度高等特点，希望能够有效提升钢丝送料工作的效率。
关键词：钢丝；送料装置；设计
本项目研究的是一种钢丝送料装置的设计，能够满足钢丝实用过程中无法竖直送料的现象，这种装置的生产成本低，能够提高设备应用的广泛性。我国在钢丝送料装置方面结构较为单一，使得钢丝的送料效率始终不高，虽然经过多次实验，但是能够与国产配套件和设计水平相当的机械较少，所以为了提高生产车间的工作效率，提升钢丝送料装置的自动化效率，结合钢丝送料环节的使用现状，采用这种钢丝送料装置能够直接提升钢丝送料加工的工作效率。本文设计了一种能够让钢丝圈竖直放置在送料装置上的结构，从而减少牵引钢丝时的作用力。相信这种钢丝送料装置的出现能够大大提升生产车间钢丝送料的能力和质量。
1.钢丝送料装置设计的意义
本设计研究的是用于传送指定的钢丝材料，实现可以控制速度的送料设计装置，有效消除因平放钢丝而产生的积累误差，让工作人员能够从人工控制送料速度以及其他体力劳动当中解脱出来，使得劳动成本大大下降、劳动效率大大提升，让钢丝送料过程更加连续和流畅，提高钢丝使用的效率，并能够通过控制钢丝的抽出速度，使得电机能够控制钢丝送料的速度，结构紧凑、层次分明，装置的建设成本低廉，便于维修和调整。本次装置设计的意义不仅能够对实际的生产生活提供更加便捷的服务，还能够改善生产车间应用钢丝的工作效率。
2.钢丝送料装置结构
这种钢丝送料装置的组成构件（如图1、图2）有底座、电机和送料组件，装置底座上方的一侧设有送料组件，送料组件的组成构件有圆盘片、隔档支架、支撑片以及圆形转轴，隔档支架当中包括隔档支架本体及其下部的支架横杆，将螺栓装置在支架横杆上，支撑片从隔档支架和支架横杆的空部穿过，隔档支架经过螺栓被固定在支撑片上。对本钢丝送料装置结构的说明：图1当中1表示底座，2表示圆盘片，3表示隔档支架，4表示连接杆，5表示连接梁，6表示支撑片，7表示圆形转轴，31表示支架横杆，32表示螺栓。
图1 钢丝送料装置结构示意图 图2 隔档支架结构示意图
3.钢丝送料装置总体设计方案
通过上述对钢丝送料装置设计结构的分析，下面将呈现钢丝送料装置的总体设计方案。钢丝送料的第一部分就是将钢丝圈竖直地放置在两隔档支架之间，通过平行放置的隔档支架能够让钢丝圈保持竖直的姿势，从而与下一步操作进行紧密配合。钢丝送料的第二部分就是将钢丝与另一装置相连接，保证钢丝能够被水平推动，让钢丝能够成功地运送到生产设备当中，钢丝送料的地三个部分就是将钢丝送料装置进行通电，让钢丝送料装置当中的电机与装置内部结构相连接，以电机来控制送料装置当中钢丝的运送速度，结合这三个送料过程，就能够将钢丝完整地送到车间加工的区域。
3.1机床钢丝送料装置的设计原则
（1）钢丝的送料时间要符合生产的节奏，按照生产的节拍来减少对钢丝送料的辅助时间；（2）钢丝的送料的工作力度要保持平稳，减少对钢丝送料装置的冲击力，避免在生产过程中出现变形以及损坏等情况；（3）钢丝送料装置要简化结构，维护工作要便捷；（4）对不同型号的钢丝的送料装置要有一定的适用范围，尽可能满足不同机床使用钢丝的要求。
3.2支撑片的设计内容
支撑片的设计目的是用来盛放钢丝，根据运送的钢丝圈尺寸对其实际形状进行设计，支撑的部分主要是对送料装置进行支撑，防止装置在使用过程中出现的晃动力，减少钢丝送料装置在运行时发生的位移，装置底板的选材尽量降低成本，要符合人体美学设计，防止出现尖角的部分而伤害到工作人员。
3.3隔档支架的设计内容
隔档支架的设计目的是对钢丝圈进行固定，每个钢丝圈的长度有所不同，在每根支撑片上设有两支隔档支架，能够从钢丝圈的整体厚度来确定隔档支架之间的距离，利用螺栓将支架横杆固定在支撑片上。
3.4钢丝送料装置当中驱动装置的设计内容
本设计研究的钢丝送料装置当中的驱动装置包括电动机、减速器、驱动滚筒等，通常将驱动滚筒的构造为空心结构，它的长度稍微大于带宽，驱动滚筒的形状稍微呈现鼓的形状，中间的直径稍微大一些，当钢丝在送料的过程中出现跑偏的情况，那么驱动滚筒能够自动对其进行纠正。钢丝送料装置当中的驱动装置的驱动方式有多种方法，可以选择直线电动机驱动，也可以选择机械式驱动或者往复磁铁驱动等方式，钢丝送料装置当中的驱动装置有两个部分，分别是对钢丝送料轴向运动进行驱动，以及夹具夹紧和放松过程的驱动方式。
3.5钢丝送料装置控制系统的设计内容
钢丝送料装置的控制系统是对电机的控制，在钢丝送料装置的工作过程当中，需要进行多点停靠以及反复启动等方面的控制，在送料装置当中的控制系统还有继电器、行程开关等元件。控制系统能够对预置原材料的尺寸等参数，本系统采用顺序控制的方式，综合考虑经济方面、维修方面的因素，采用PLC控制方案，应用PLC编程对装置的各个部分进行控制。
3.7传动轴的设计
传动轴是钢丝送料装置当中的重要组成部分，传动轴能够与轴承和装置机架相连接，将传动轴设置成阶梯式能够方便轴类零件的拆卸，在设计之前要对轴体数据进行充分研究，对传动轴的受力进行分析，按照传动轴最大的扭矩和正常的扭矩两种情况对传动轴的强度进行计算，从而确定传动轴上下端的直径等数据。
3.6电机的设计内容
图3 步进电机的控制系统图
本设计研究的电机采用步进电机，使用这种电机是看重它能够接受数字控制信号，并能够将这种信号转化成相应的角位移或者直线位移。步进电机是一个执行元件，对钢丝送料装置输入一个脉冲信号，那么该装置就能够得到一个钢丝送料的位置增量，从装置的成本来看，这种增量位置控制系统的成本明显少于传统的直流电机，而且无需对系统进行调整，所以这种步进电机被广泛应用与遥控、航天等领域当中。脉冲频率、转子齿数的提升能够让步进电机的速度更快，因为步进电动机的角速度与脉冲频率呈正比，而且能够在时间上与脉冲的速度同步。可以通过同步转矩来启动步进电机，步进电机的启动频率不高，功率增加则步进电机的启动频率较高。当电机的功率增加时，电机的启动频率则逐渐上升。为了让步进电机能够快速启动，则让步进电机在低于启动频率的时候启动，然后将脉冲频率提升，这样就能够达到想要的速度，通过这种方式能够对钢丝送料装置的速度进行把控。为了精确地定位电机的精度，我们要选择在变化速率不导致步进电机发生失步的情况下缩短电机的启动时间，当电机停止之前要让电机从最高速度逐渐将脉冲率降到能够让电机定植的速度。通常情况下，生产车间的钢丝送料装置的运行速度是启动——加速——运行——减速——停止等状态，钢丝送料装置的电机速度呈现出这五个阶段，如果使用的钢丝较短，则钢丝送料装置的电机运行速度呈现三角形的速度特性。
4.钢丝送料装置的分类
钢丝送料装置是轻工行业当中必备的设备之一，从传统的观念角度来看，钢丝送料装置是通过机器的运动产生作用力作用于送料装置，对材料进行钢丝送料加工的机器，当前对钢丝送料装置的设计发生了一些变化，比如，在钢丝送料的速度、对钢丝的作用力方面都进行了完善和创新。从国内市场上的钢丝送料装置的产品性能方面进行对比，本人将钢丝送料装置分为以下几种类型。
按照钢丝送料装置的传动形式将其分为三种，有机械传动装置、全自动滚压式装置、电脑控制装置等；按照装置的结构方式分为四种，有摇臂式送料装置、龙门式装置、平板式装置以及柱式精密装置等；按照装置应用的加工部件分为两种，有专用钢丝送料装置和卧式钢丝送料装置等。钢丝送料装置按照送料形式分为人工送料装置和自动送料装置两种，本设计就属于自动送料装置，这种自动钢丝送料装置的送料过程平稳，由于能够控制钢丝的送料速度，所以能够对其产生的冲击力情况进行控制，在有限的范围当中尽可能减弱钢丝送料装置产生的冲击力。
5.钢丝送料装置的使用范围和注意事项
钢丝送料装置的使用与各种钢丝用料生产车间，但是需要根据车间机床的结构进行安装，在使用的过程当中应确定钢丝送料装置当中的钢丝是否安装牢固，防止送料过程当中出现钢丝脱离装置的情况。
6.结语
总而言之，这种钢丝送料装置已经广泛地应用于生产车间当中，这种实用新型的钢丝送料装置能够让钢丝圈竖直固定在装置结构当中进行抽丝，在钢丝送料速度的控制方面也做了一些改进，将钢丝送料装置与电机相连接，让电机来控制送料装置抽丝的转速，方便根据不同的用料量来控制钢丝抽出的速度，这样的实用新型结构简单方便，生产成本较低，适合广泛地应用到生产单位当中，在细节之处提升车间单位的经济效益。
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论文作者:罗国伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：钢丝论文; 装置论文; 送料论文; 支架论文; 电机论文; 速度论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第15期论文;