用于以恒定张力给送金属丝的积极式给送器装置制造方法及图纸

一种金属丝给送器装置(1)，包括：设置有丝制动构件(12)的主体(2)；由相应的马达(16、17)驱动的一个或多个带轮(14、15)，金属丝围绕一个或多个带轮(14、15)缠绕，金属丝在到达加工机器之前经过补偿器构件(20)和张力传感器(25)；电子控制单元(18)，其能够连续测量所述张力值，并且控制单元通过作用于对马达(16、17)操作的第一调节器回路以及对补偿器臂(20)操作的第二调节器回路使张力均匀于预定值。所述电子控制单元(18)基于送丝量或送丝速度自动运行为使所述张力均匀于预定值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于以恒定张力给送金属丝的积极式给送器装置
本专利技术涉及一种根据独立权利要求的引言的金属丝给送器装置。
技术介绍
许多工业生产方法(电马达制造、线圈构造等)是已知的，在这些工业生产方法中，要被缠绕在可呈不同形状的物理支承件上的金属丝由不同的材料形成，并且形成成品的一部分或者仅在生产阶段(如在被称为借助随温度自粘合的金属丝的“在空气中卷成圈”的情况下)期间使用。在这些过程中，张力控制是保证持续性和成品质量的基础。例如，合适的张力控制通过使金属丝精确地粘合于支承件——甚至是在靠近支承件的拐角处——来确保高质量方形线圈的形成，从而避免已知的俗称“软线圈”的情况。施加于线圈的张力还可以例如导致金属丝变细长，从而使其截面减小并因此使比电阻率P减小，因此导致成品的阻抗减小(例如，P X金属丝长度=比电阻)。张力控制在线圈生产的初期阶段尤为重要，在该阶段中，金属丝围绕端子被缠绕(缠绕阶段)，随后金属丝被焊接到端子，以使得金属丝被极佳地粘合到所述端子从而避免其脱开。此外，在自动化机械上执行缠绕过程期间，对两个不同线圈进行的相继缠绕包括已完成的线圈、更确切地说金属丝已经缠绕到其上的支承件未被加载的阶段以及新的支承件被加载以开始缠绕及布置新线圈的阶段。这种操作可以手动地(通过操作者)或自动地进行，这往往通过切割金属丝和机械地移动下述臂进行，在该臂上固定具有已缠绕金属丝的支承件(该阶段在下文中表示为加载阶段)。在加载阶段中，控制金属丝的张力使得没有松弛形成是很重要的，因为松弛会对开始接下来的生产阶段造成问题。正常张力应用范围从5cN变化到4000cN(厘牛)，这取决于金属丝的直径；显然金属丝直径越小工作张力越低，并且在缠绕阶段期间对张力的控制也更重要。能够实现上述控制的多种类型的专用于金属丝的给送器装置(或简单的给送器)是已知的。这些装置中第一种类型包括完全机械的给送器，在该给送器中设置有主体，在主体上固定有丝制动器(通常为毛毡垫式)，制动器的目的是稳定从线轴出来的金属丝，清除通常存在于金属丝上的石蜡，并将金属丝给送到张紧构件。该张紧构件通常由在一端铰接到给送器主体且受弹簧作用而返回到静止位置的可动臂形成。该臂的目的是在金属丝退绕过程中维持金属丝张力恒定并且在执行加工有需要的时候(在支承件更换阶段)确保金属丝被拉紧。这些给送器存在多种缺陷。首先，由于金属丝的张力基本上是通过与张紧臂相配合的一个或多个弹簧来调节的，因而张力调节装置必须在整个过程中手动进行调节并且一个位置接着一个位置地进行控制。在这方面，这种装置表现为“开环系统”，其不能够修正在加工过程中产生的任何错误(来源于线轴的金属丝的入口张力的改变、弹簧中一个弹簧发生损毁坏或标定降级、以及输入丝制动器内的污垢堆积等)。另外，在前述类型的给送器中，设定单一的工作张力，因此不可能为缠绕阶段、工作阶段和加载阶段设定不同的张力。这样的设定张力也取决于缠绕速度，因为缠绕速度在一定程度上是摩擦张力作用的结果，摩擦张力进而也是该速度的应变量；基于这种原因，在机器的加速和减速阶段会产生较大的张力变化。这些张力变化对最终产品的品质有负面影响，还会引起所缠绕的金属丝的电阻值和阻抗的变化。最后，由于施加于金属丝的张力是通过作用于可动臂上的弹簧杠杆机构产生的，因此单个装置不可能能够满足将一般金属丝给送到加工机器中的全部范围的张力。因此需要数个给送器装置、或者数个给送器装置中的某部分(例如弹簧)作机械方面的改型，以能够使任何类型的金属丝工作。电动机械装置或给送器也是已知的，相比于纯机械装置，电动机械装置具有电马达，该电马达固定有转动的带轮，从线轴出来的金属丝在经过毛毡式丝制动器之后、在遇到与机械给送器的可动机械臂类似的可动机械臂之前，围绕该带轮缠绕至少一圈。作用于可动臂上的弹簧与电控单元一起存在，电控单元除了控制马达的运行，还能够测量该臂的位置。根据所述位置，该电控单元提高或降低马达速度，从而提高或降低金属丝的给送速度，在实践中将臂本身用作用于加速和制动的指令。这些给送器也存在前述纯机械装置的限制，因为它们使用可动臂来张紧金属丝并且使用“开环”工作而没有对成品实时控制。最后，已知的电子制动装置除了包括可动张紧臂外还包括定位在给送器的出口处的测力传感器(或其他相当的张力测量装置)，电子制动装置具有使用测得的张力值对补偿器臂的大致上游作预制动调节的装置控制单元。这种解决方案例如在欧洲专利EP0424770中描述。尽管该解决方案解决了先前所述装置的一些问题，但它仍然存在许多的限制，例如，金属丝张力是通过对旋转制动构件进行作用来产生和控制的。因此装置虽为闭环操作，但是不能够在拉力低于线轴退绕张力的情况下给送金属丝，这是因为该构件只能制动金属丝并且因此增加其拉力。此外，随着加工机器处理金属丝的速度提高，由于摩擦的原因进入加工机器中的金属丝的输入张力也增加。因此，特别是对于小直径的金属丝(毛细管丝)，其工作张力往往很小，使用这种类型的给送器，给送速度通常必须很低，以避免金属丝断裂并保证其所需的最小工作张力；实际上，在本解决方案中，输入张力必须一直低于输出张力。另一个先前的专利US5421534描述了另一个前述类型的给送器，在该给送器中，旋转构件给送金属丝并且在其运动过程中制动金属丝。所描述的解决方案具有类似于欧洲专利EP424770中主题的装置存在的那些缺点，并且比该欧洲专利的装置更加复杂。此外，该美国专利没有描述补偿器臂的使用。FR2655888、DE102004020465和US5421534描述了与构成权利要求1引言主题的装置相对应的装置。然而，已知的解决方案没有描述用于给送金属丝的如下给送器装置:在该给送器装置中，这种给送能够通过在金属丝给送期间测量金属丝的参数(送丝量和送丝速度)以完全自动的方式在受控的恒定张力下进行。换句话说，所述先前专利中对金属丝的给送不是借助于自动给送器的运行、通过给送器所做的对前述金属丝参数的测量来实现的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种如下装置，该装置能够在给送金属丝的同时通过对该给送进行闭环控制来测量金属丝的张力并且使金属丝张力均匀(通过减小或增加张力)于可编程的预定值。以这种方式，装置不仅能够制动金属丝，而且能够以小于(以及仅仅是不大于)金属丝从对应起始线轴上退绕的张力的张力给送金属丝。本专利技术的另一个目的是提供一种如下装置，在该装置中可以为所经受的整个过程设定单一的金属丝给送张力，或者设定不同的张力以全部以全自动的方式或与机器接合的方式在机器的不同运行阶段实现不同的张力。本专利技术的另外目的是提供一种如下装置，该装置可以在提供最佳性能的同时还在已有的加工机器上运行并因此不需要与加工机器有任何类型的接合，所述装置基于与这些机器的不同运行阶段相对应的工作特性作用于金属丝，但是不是必需与这些机器相连接并且不需要从这些机器接收指令信号。本专利技术的另一个目的是提供一种如下装置，该装置在能够对加工机器的速度变化和加工机器的不同张力设定值作出即时响应(例如，根据不同金属丝的工作阶段)意义上是高动态的，从而在运行过程的变换阶段(从缠绕张力到工作张力的过渡、速度渐变等)中优化给送控制。本专利技术的另一个目的是提供一种如下装置，该装置在使金属丝的张力能极佳地处于控制之下的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种给送器装置(1)，用于从对应的线轴退绕的金属丝，所述给送器装置(1)包括：主体(2)，所述主体(2)设置有丝制动构件(12)，所述金属丝以期望的张力给送到诸如缠绕机之类的加工机器，所述张力通过与所述主体(2)相关联的张力传感器(25)来测量；至少一个旋转构件(14、15)，所述至少一个旋转构件(14、15)由其自身的与所述主体(2)相关联的致动器(16、17)驱动，并且所述金属丝围绕所述至少一个旋转构件(14、15)缠绕不到一圈或缠绕数圈，从而将所述金属丝以如下张力给送到所述加工机器，该张力是由使所述旋转构件(14、15)旋转的所述致动器(16、17)产生的驱动转矩的应变量，所述张力被调节或被增大或被减小、并且至少在预定的和/或可编程的参考值的区域内维持恒定；控制装置(18)，所述控制装置(18)用于使设置成与所述张力传感器(25)相连的所述致动器(16、17)移动，所述控制装置为优选微处理器类型的控制单元(18)，所述控制单元(18)布置成基于由所述传感器(25)测得的张力对由作用于所述旋转构件(14、15)上的所述致动器(16、17)产生的转矩进行调节，所述张力能够大于或小于金属丝从所述对应的线轴退绕时的张力，其特征在于，所述控制单元(18)与存储器相配合，所述存储器包含与由所述给送器装置独立测得的金属丝给送值相关的张力数据，所述给送值为所述给送器装置(1)的送丝量和送丝速度之中的至少一个，基于所述机器的运行阶段，通过对所述旋转构件(14、15)和对应的所述致动器(16、17)进行作用来修改所述金属丝的张力。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.02 IT MI2011A0019831.一种给送器装置(I)，用于从对应的线轴退绕的金属丝，所述给送器装置(I)包括:主体(2)，所述主体(2)设置有丝制动构件(12)，所述金属丝以期望的张力给送到诸如缠绕机之类的加工机器，所述张力通过与所述主体(2)相关联的张力传感器(25)来测量；至少一个旋转构件(14、15)，所述至少一个旋转构件(14、15)由其自身的与所述主体(2)相关联的致动器(16、17)驱动，并且所述金属丝围绕所述至少一个旋转构件(14、15)缠绕不到一圈或缠绕数圈，从而将所述金属丝以如下张力给送到所述加工机器，该张力是由使所述旋转构件(14、15)旋转的所述致动器(16、17)产生的驱动转矩的应变量，所述张力被调节或被增大或被减小、并且至少在预定的和/或可编程的参考值的区域内维持恒定；控制装置(18)，所述控制装置(18)用于使设置成与所述张力传感器(25)相连的所述致动器(16、17)移动，所述控制装置为优选微处理器类型的控制单元(18)，所述控制单元(18)布置成基于由所述传感器(25)测得的张力对由作用于所述旋转构件(14、15)上的所述致动器(16、17)产生的转矩进行调节，所述张力能够大于或小于金属丝从所述对应的线轴退绕时的张力，其特征在于，所述控制单元(18)与存储器相配合，所述存储器包含与由所述给送器装置独立测得的金属丝给送值相关的张力数据，所述给送值为所述给送器装置(I)的送丝量和送丝速度之中的至少一个，基于所述机器的运行阶段，通过对所述旋转构件(14、15)和对应的所述致动器(16、17)进行作用来修改所述金属丝的张力。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制单元(18)通过如下方法中的至少一种方法与所述加工机器接合:串行总线、同步脉冲、模拟/数字连接以及类似方式，基于来源于所述机器的信号进行张力控制、更确切的说对参考值的限定，与不同的机器运行阶段相关的所述信号包...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒂齐亚诺·巴雷亚，
申请(专利权)人：BTSR国际股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT