CN112916636B - 金属线材快速电解减径装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属线材快速电解减径装置及方法,它包括电解装置、限位导向板、顶升夹持机构、检测装置、风干装置、控制***,通过限位导向板与电解装置的绝缘座连接,顶升夹持机构与限位导向板连接,风干装置与顶升夹持机构的升降板连接,检测装置位于风干装置和限位导向板之间,通过三爪夹头夹持线材,控制***控制顶升夹持机构驱动线材没入电解槽内电解减径,通过检测装置测量被电解后的线径,通过风干装置风干线材被电解段。本发明克服了原金属线材在拉丝前采用人工拉拔线头不稳定,易伤及操作者,线头无法穿过模孔的问题,具有结构简单,减径精确快捷,适应性好,安全可靠,操作简单方便的特点。
Description
技术领域
本发明属于金属线材减径技术领域,涉及一种金属线材快速电解减径装置及方法。
背景技术
在金属线材拉丝生产过程中,例如用于芯片上导电的金丝、银丝或铜丝导体,需要将较粗的导体线段的一端(俗称“线头”)穿过模孔直径小于导体线径的拉丝模具金刚石内孔,并使用外力夹紧并牵引“线头”,以实现对金属线材的减径拉拔。
要使粗线径的线头穿过小孔径的模具内孔,必须要对线头进行减径处理,一般来说对不同直径段的线头进行处理需要不同的处理方式。
要处理直径0.5mm以上的金属线头,一般采用锤击线头使其发生物理变形成锥尖状;
处理直径0.05~0.50mm之间的金属线头,一般采用尖嘴钳固定住线头后采用人力进行拉拔;
直径小于0.05mm的金属线头,特别是0.020mm以下的线材,操作人员采用特定的手法可以手动拔出一个细长且直的线头,以利于穿过肉眼不能清晰看清楚的金刚石模孔。这种手法的学习难度因人而异,不熟练时往往***的线头是卷曲的,不能顺利穿过模孔,需要反复尝试,容易割伤拉丝操作人员的手部造成伤害。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种金属线材快速电解减径装置及方法,结构简单,采用限位导向板与电解装置的绝缘座连接,顶升夹持机构与限位导向板连接,风干装置与顶升夹持机构的升降板连接,检测装置位于风干装置和限位导向板之间,三爪夹头夹持线材,控制***控制顶升夹持机构驱动线材没入电解槽内电解减径,检测装置测量被电解后的线径,风干装置风干线材被电解段,减径精确快捷,适应性好,安全可靠,操作简单方便。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种金属线材快速电解减径装置,它包括电解装置、限位导向板、顶升夹持机构、检测装置、风干装置、控制***;所述限位导向板与电解装置外两侧的绝缘座连接,顶升夹持机构与限位导向板两端连接;检测装置位于顶升夹持机构的升降板和限位导向板之间与限位导向板连接;风干装置位于升降板和限位导向板之间与升降板连接;电解装置、顶升夹持机构、检测装置和风干装置与控制***电性连接。
所述电解装置包括位于电解箱内的电解槽、位于电解槽两侧的绝缘座与电解箱连接,多个阴极杆与绝缘座连接。
所述电解装置还包括电压档位开关,电压档位开关与控制***连接。
所述限位导向板为平板,位于中心设置贯穿的限位孔,导向管与限位孔连接垂直于限位导向板上侧面。
所述顶升夹持机构包括与升降板两端连接的气缸,三爪夹头位于升降板上侧面与其连接,三爪夹头的***孔与升降板的中心孔位于同一轴线。
所述检测装置包括与激光测径仪连接的支腿,支腿与限位导向板连接。
所述风干装置为气动风扇,气动风扇的固定座与升降板连接,回转轮上的轴孔与固定座的座孔位于同一轴线。
限位孔、导向管、三爪夹头的***孔、升降板的中心孔、激光测径仪的测距孔、固定座的座孔和回转轮上的轴孔皆位于同一轴线上。
所述控制***包括与控制器连接的处理器、存储器和显示器,电压档位开关、顶升夹持机构的电磁阀、检测装置和风干装置与控制器连接。
如上所述的金属线材快速电解减径装置的减径方法,它包括如下步骤:
S1,安装线材,将线材从上向下依次穿过三爪夹头、升降板、风干装置、检测装置和限位导向板,线材下端的端头位于电解槽内的电解液面上部;旋转三爪夹头夹紧线材;
S2,设定,调用控制***内存储的预设程序,使预设程序的线材参数与所电解的线材材质及线径一致;此时,电压参数、时间参数、电解液参数显示于显示器上;
S3,减径,控制***控制顶升夹持机构启动,气缸驱动升降板下降,线材没入电解槽内的电解液中;当电解时间达到设定时间值时,气缸驱动升降板上升,线材电解段脱离与电解液接触;此时,线材电解段位于激光测径仪的测距孔内;
S4,测径,控制***控制激光测径仪启动,测距孔内的多个激光头照射被电解后的线材,所测线材线径显示于控制***的显示器上;
S5,顶升,控制***再次控制顶升夹持机构启动,气缸驱动升降板上升,当线材电解段靠近风干装置时,气缸停止上升;
S6,风干,控制***控制风干装置启动,回转轮带动风叶旋转扰动空气对线材电解段进行吹风,当线材电解段干燥后回转轮停止旋转;
S7,下线,旋转三爪夹头,解除对线材的夹持,向上抽出线材。
一种金属线材快速电解减径装置,它包括电解装置、限位导向板、顶升夹持机构、检测装置、风干装置、控制***;限位导向板与电解装置外两侧的绝缘座连接,顶升夹持机构与限位导向板两端连接;检测装置位于顶升夹持机构的升降板和限位导向板之间与限位导向板连接;风干装置位于升降板和限位导向板之间与升降板连接;电解装置、顶升夹持机构、检测装置和风干装置与控制***电性连接。结构简单,通过限位导向板与电解装置的绝缘座连接,顶升夹持机构与限位导向板连接,风干装置与顶升夹持机构的升降板连接,检测装置位于风干装置和限位导向板之间,通过三爪夹头夹持线材,控制***控制顶升夹持机构驱动线材没入电解槽内电解减径,通过检测装置测量被电解后的线径,通过风干装置风干线材被电解段,减径精确快捷,适应性好,安全可靠,操作简单方便。
在优选的方案中,电解装置包括位于电解箱内的电解槽、位于电解槽两侧的绝缘座与电解箱连接,多个阴极杆与绝缘座连接。结构简单,使用时,电解槽和绝缘座采用绝缘材料与电解箱之间绝缘,电解电源的阳极与电解液接触,阴极杆与金属线材导通。
在优选的方案中,电解装置还包括电压档位开关,电压档位开关与控制***连接。结构简单,使用时,电压档位开关与解电源连接,对应不同的金属线材,配合不同属性的电解液对金属线材进行电解减径,适用于不同金属材质、不同线径的线材,适应性好。
在优选的方案中,限位导向板为平板,位于中心设置贯穿的限位孔,导向管与限位孔连接垂直于限位导向板上侧面。结构简单,使用时,线材穿过导向管和限位孔深入电解液中,导向管引导线材***限位孔。
在优选的方案中,顶升夹持机构包括与升降板两端连接的气缸,三爪夹头位于升降板上侧面与其连接,三爪夹头的***孔与升降板的中心孔位于同一轴线。结构简单,安装时,三爪夹头的固定端与升降板连接,使用时,线材穿过三爪夹头的***孔和升降板的中心孔,旋转三爪夹头的旋转头使三个夹持爪与线材抵触夹紧线材。
在优选的方案中,检测装置包括与激光测径仪连接的支腿,支腿与限位导向板连接。结构简单,使用时,线材穿过激光测径仪的测距孔,位于测距孔内壁的多个激光头的光源径向垂直于线材轴线。
在优选的方案中,风干装置为气动风扇,气动风扇的固定座与升降板连接,回转轮上的轴孔与固定座的座孔位于同一轴线。结构简单,使用时,气动风扇的气动电磁阀与控制***连接,当气动电磁阀闭合时,压力气源驱动回转轮旋转带动风叶旋转扰动空气,对被电解段线材进行风干。
在优选的方案中,限位孔、导向管、三爪夹头的***孔、升降板的中心孔、激光测径仪的测距孔、固定座的座孔和回转轮上的轴孔皆位于同一轴线上。结构简单,使用时,位于同一轴线上的限位孔、导向管、三爪夹头的***孔、升降板的中心孔、固定座的座孔和回转轮上的轴孔,在线材被夹持后,对线材进行轴向限位,使得三爪夹头下部的线材直线度形变量小,有利于激光测径仪精准测量被电解段线材的线径。
在优选的方案中,控制***包括与控制器连接的处理器、存储器和显示器,电压档位开关、顶升夹持机构的电磁阀、检测装置和风干装置与控制器连接。结构简单,使用时,控制***根据预设程序控制电压档位开关、顶升夹持机构的电磁阀、检测装置和风干装置的开闭,实现自动控制线材减径。
在优选的方案中,如上金属线材快速电解减径装置的减径方法,它包括如下步骤:
S1,安装线材,将线材从上向下依次穿过三爪夹头、升降板、风干装置、检测装置和限位导向板,线材下端的端头位于电解槽内的电解液面上部;旋转三爪夹头夹紧线材;
S2,设定,调用控制***内存储的预设程序,使预设程序的线材参数与所电解的线材材质及线径一致;此时,电压参数、时间参数、电解液参数显示于显示器上;
S3,减径,控制***控制顶升夹持机构启动,气缸驱动升降板下降,线材没入电解槽内的电解液中;当电解时间达到设定时间值时,气缸驱动升降板上升,线材电解段脱离与电解液接触;此时,线材电解段位于激光测径仪的测距孔内;
S4,测径,控制***控制激光测径仪启动,测距孔内的多个激光头照射被电解后的线材,所测线材线径显示于控制***的显示器上;
S5,顶升,控制***再次控制顶升夹持机构启动,气缸驱动升降板上升,当线材电解段靠近风干装置时,气缸停止上升;
S6,风干,控制***控制风干装置启动,回转轮带动风叶旋转扰动空气对线材电解段进行吹风,当线材电解段干燥后回转轮停止旋转;
S7,下线,旋转三爪夹头,解除对线材的夹持,向上抽出线材。该方法操作间方便,实现对金属线材精准减径,减径效率高,并对线材减径后的电解段进行同步在线检测,适应性好,减径时无需人员靠近,安全可靠。
一种金属线材快速电解减径装置及方法,它包括电解装置、限位导向板、顶升夹持机构、检测装置、风干装置、控制***,通过限位导向板与电解装置的绝缘座连接,顶升夹持机构与限位导向板连接,风干装置与顶升夹持机构的升降板连接,检测装置位于风干装置和限位导向板之间,通过三爪夹头夹持线材,控制***控制顶升夹持机构驱动线材没入电解槽内电解减径,通过检测装置测量被电解后的线径,通过风干装置风干线材被电解段。本发明克服了原金属线材在拉丝前采用人工拉拔线头不稳定,易伤及操作者,线头无法穿过模孔的问题,具有结构简单,减径精确快捷,适应性好,安全可靠,操作简单方便的特点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的主视示意图。
图3为图2的主视示意图。
图4为图2的俯视示意图。
图5为图2的A-A处剖视示意图。
图6为本发明的使用状态图。
图7为本发明线材减径后的穿模状态图。
图中:电解装置1,电解箱11,电解槽12,绝缘座13,阴极杆14,电压档位开关15,限位导向板2,限位孔21,导向管22,顶升夹持机构3,升降板31,气缸32,三爪夹头33,检测装置4,激光测径仪41,支腿42,风干装置5,固定座51,回转轮52,控制***6。
具体实施方式
如图1~图7中,一种金属线材快速电解减径装置,它包括电解装置1、限位导向板2、顶升夹持机构3、检测装置4、风干装置5、控制***6;所述限位导向板2与电解装置1外两侧的绝缘座13连接,顶升夹持机构3与限位导向板2两端连接;检测装置4位于顶升夹持机构3的升降板31和限位导向板2之间与限位导向板2连接;风干装置5位于升降板31和限位导向板2之间与升降板31连接;电解装置1、顶升夹持机构3、检测装置4和风干装置5与控制***6电性连接。结构简单,通过限位导向板2与电解装置1的绝缘座13连接,顶升夹持机构3与限位导向板2连接,风干装置5与顶升夹持机构3的升降板31连接,检测装置4位于风干装置5和限位导向板2之间,通过三爪夹头33夹持线材,控制***6控制顶升夹持机构3驱动线材没入电解槽12内电解减径,通过检测装置4测量被电解后的线径,通过风干装置5风干线材被电解段,减径精确快捷,适应性好,安全可靠,操作简单方便。
优选的方案中,所述电解装置1包括位于电解箱11内的电解槽12、位于电解槽12两侧的绝缘座13与电解箱11连接,多个阴极杆14与绝缘座13连接。结构简单,使用时,电解槽12和绝缘座13采用绝缘材料与电解箱11之间绝缘,电解电源的阳极与电解液接触,阴极杆14与金属线材导通。
优选地,电解电源为36V、24V、12V或6V直流电源。
优选的方案中,所述电解装置1还包括电压档位开关15,电压档位开关15与控制***6连接。结构简单,使用时,电压档位开关15与解电源连接,对应不同的金属线材,配合不同属性的电解液对金属线材进行电解减径,适用于不同金属材质、不同线径的线材,适应性好。
优选的方案中,所述限位导向板2为平板,位于中心设置贯穿的限位孔21,导向管22与限位孔21连接垂直于限位导向板2上侧面。结构简单,使用时,线材穿过导向管22和限位孔21深入电解液中,导向管22引导线材***限位孔21。
优选的方案中,所述顶升夹持机构3包括与升降板31两端连接的气缸32,三爪夹头33位于升降板31上侧面与其连接,三爪夹头33的***孔与升降板31的中心孔位于同一轴线。结构简单,安装时,三爪夹头33的固定端与升降板31连接,使用时,线材穿过三爪夹头33的***孔和升降板31的中心孔,旋转三爪夹头33的旋转头使三个夹持爪与线材抵触夹紧线材。
优选地,气缸32连接的气缸电磁阀与控制***6连接。
优选地,三爪夹头33的固定端与阴极杆14通过软质导线连接,当线材被三爪夹头33夹持后实现阴极杆14与线材导通。
优选的方案中,所述检测装置4包括与激光测径仪41连接的支腿42,支腿42与限位导向板2连接。结构简单,使用时,线材穿过激光测径仪41的测距孔,位于测距孔内壁的多个激光头的光源径向垂直于线材轴线。
优选的方案中,所述风干装置5为气动风扇,气动风扇的固定座51与升降板31连接,回转轮52上的轴孔与固定座51的座孔位于同一轴线。结构简单,使用时,气动风扇的气动电磁阀与控制***6连接,当气动电磁阀闭合时,压力气源驱动回转轮52旋转带动风叶旋转扰动空气,对被电解段线材进行风干。
优选的方案中,限位孔21、导向管22、三爪夹头33的***孔、升降板31的中心孔、激光测径仪41的测距孔、固定座51的座孔和回转轮52上的轴孔皆位于同一轴线上。结构简单,使用时,位于同一轴线上的限位孔21、导向管22、三爪夹头33的***孔、升降板31的中心孔、固定座51的座孔和回转轮52上的轴孔,在线材被夹持后,对线材进行轴向限位,使得三爪夹头33下部的线材直线度形变量小,有利于激光测径仪41精准测量被电解段线材的线径。
优选的方案中,所述控制***6包括与控制器连接的处理器、存储器和显示器,电压档位开关15、顶升夹持机构3的电磁阀、检测装置4和风干装置5与控制器连接。结构简单,使用时,控制***6根据预设程序控制电压档位开关15、顶升夹持机构3的电磁阀、检测装置4和风干装置5的开闭,实现自动控制线材减径。
优选地,预设程序的线材参数包括材质参数、线材初始线径、线材电解后线径。
优选地,预设程序的电解液参数包括与线材材质参数对应的各种电解液参数。
优选地,预设程序的电压参数与各个电解电源的电压参数对应。
优选地,预设程序的时间参数与线材电解后线径所需时间一致。
优选地,线材电解后线径所需时间参数事先录入控制***6的存储器内,在减径前设定参数时调用。
优选地,处理器处理各种设定参数并优化,将优化后的参数显示于显示器上。
优选的方案中,如上所述的金属线材快速电解减径装置的减径方法,它包括如下步骤:
S1,安装线材,将线材从上向下依次穿过三爪夹头33、升降板31、风干装置5、检测装置4和限位导向板2,线材下端的端头位于电解槽12内的电解液面上部;旋转三爪夹头33夹紧线材;
S2,设定,调用控制***6内存储的预设程序,使预设程序的线材参数与所电解的线材材质及线径一致;此时,电压参数、时间参数、电解液参数显示于显示器上;
S3,减径,控制***6控制顶升夹持机构3启动,气缸32驱动升降板31下降,线材没入电解槽12内的电解液中;当电解时间达到设定时间值时,气缸32驱动升降板31上升,线材电解段脱离与电解液接触;此时,线材电解段位于激光测径仪41的测距孔内;
S4,测径,控制***6控制激光测径仪41启动,测距孔内的多个激光头照射被电解后的线材,所测线材线径显示于控制***6的显示器上;
S5,顶升,控制***6再次控制顶升夹持机构3启动,气缸32驱动升降板31上升,当线材电解段靠近风干装置5时,气缸32停止上升;
S6,风干,控制***6控制风干装置5启动,回转轮52带动风叶旋转扰动空气对线材电解段进行吹风,当线材电解段干燥后回转轮52停止旋转;
S7,下线,旋转三爪夹头33,解除对线材的夹持,向上抽出线材。该方法操作间方便,实现对金属线材精准减径,减径效率高,并对线材减径后的电解段进行同步在线检测,适应性好,减径时无需人员靠近,安全可靠。
如上所述的金属线材快速电解减径装置及方法,安装使用时,限位导向板2与电解装置1的绝缘座13连接,顶升夹持机构3与限位导向板2连接,风干装置5与顶升夹持机构3的升降板31连接,检测装置4位于风干装置5和限位导向板2之间,三爪夹头33夹持线材,控制***6控制顶升夹持机构3驱动线材没入电解槽12内电解减径,检测装置4测量被电解后的线径,通过风干装置5风干线材被电解段,减径精确快捷,适应性好,安全可靠,操作简单方便。
使用时,电解槽12和绝缘座13采用绝缘材料与电解箱11之间绝缘,电解电源的阳极与电解液接触,阴极杆14与金属线材导通。
使用时,电压档位开关15与解电源连接,对应不同的金属线材,配合不同属性的电解液对金属线材进行电解减径,适用于不同金属材质、不同线径的线材,适应性好。
使用时,线材穿过导向管22和限位孔21深入电解液中,导向管22引导线材***限位孔21。
安装时,三爪夹头33的固定端与升降板31连接,使用时,线材穿过三爪夹头33的***孔和升降板31的中心孔,旋转三爪夹头33的旋转头使三个夹持爪与线材抵触夹紧线材。
使用时,线材穿过激光测径仪41的测距孔,位于测距孔内壁的多个激光头的光源径向垂直于线材轴线。
使用时,气动风扇的气动电磁阀与控制***6连接,当气动电磁阀闭合时,压力气源驱动回转轮52旋转带动风叶旋转扰动空气,对被电解段线材进行风干。
使用时,位于同一轴线上的限位孔21、导向管22、三爪夹头33的***孔、升降板31的中心孔、固定座51的座孔和回转轮52上的轴孔,在线材被夹持后,对线材进行轴向限位,使得三爪夹头33下部的线材直线度形变量小,有利于激光测径仪41精准测量被电解段线材的线径。
使用时,控制***6根据预设程序控制电压档位开关15、顶升夹持机构3的电磁阀、检测装置4和风干装置5的开闭,实现自动控制线材减径。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下,可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种金属线材快速电解减径装置,其特征是:它包括电解装置(1)、限位导向板(2)、顶升夹持机构(3)、检测装置(4)、风干装置(5)、控制***(6);所述限位导向板(2)与电解装置(1)外两侧的绝缘座(13)连接,顶升夹持机构(3)与限位导向板(2)两端连接;检测装置(4)位于顶升夹持机构(3)的升降板(31)和限位导向板(2)之间且与限位导向板(2)连接;风干装置(5)位于升降板(31)和限位导向板(2)之间且与升降板(31)连接;电解装置(1)、顶升夹持机构(3)、检测装置(4)和风干装置(5)与控制***(6)电性连接;
所述电解装置(1)包括位于电解箱(11)内的电解槽(12)、位于电解槽(12)两侧的绝缘座(13)与电解箱(11)连接,多个阴极杆(14)与绝缘座(13)连接;
所述限位导向板(2)为平板,位于中心设置贯穿的限位孔(21),导向管(22)与限位孔(21)连接垂直于限位导向板(2)上侧面;
所述顶升夹持机构(3)包括与升降板(31)两端连接的气缸(32),三爪夹头(33)位于升降板(31)上侧面与其连接,三爪夹头(33)的***孔与升降板(31)的中心孔位于同一轴线;
所述检测装置(4)包括与激光测径仪(41)连接的支腿(42),支腿(42)与限位导向板(2)连接;
所述风干装置(5)为气动风扇,气动风扇的固定座(51)与升降板(31)连接,回转轮(52)上的轴孔与固定座(51)的座孔位于同一轴线;
限位孔(21)、导向管(22)、三爪夹头(33)的***孔、升降板(31)的中心孔、激光测径仪(41)的测距孔、固定座(51)的座孔和回转轮(52)上的轴孔皆位于同一轴线上。
2.根据权利要求1所述的金属线材快速电解减径装置,其特征是:所述电解装置(1)还包括电压档位开关(15),电压档位开关(15)与控制***(6)连接。
3.根据权利要求2所述的金属线材快速电解减径装置,其特征是:所述控制***(6)包括与控制器连接的处理器、存储器和显示器,电压档位开关(15)、顶升夹持机构(3)的电磁阀、检测装置(4)和风干装置(5)与控制器连接。
4.根据权利要求1~3任一项所述的金属线材快速电解减径装置的减径方法,其特征是,它包括如下步骤:
S1,安装线材,将线材从上向下依次穿过三爪夹头(33)、升降板(31)、风干装置(5)、检测装置(4)和限位导向板(2),线材下端的端头位于电解槽(12)内的电解液面上部;旋转三爪夹头(33)夹紧线材;
S2,设定,调用控制***(6)内存储的预设程序,使预设程序的线材参数与所电解的线材材质及线径一致;此时,线材参数、电压参数、时间参数、电解液参数显示于显示器上;电解阳极与电解液接触,电解阴极与线材导通;
S3,减径,控制***(6)控制顶升夹持机构(3)启动,气缸(32)驱动升降板(31)下降,线材没入电解槽(12)内的电解液中;当电解时间达到设定时间值时,气缸(32)驱动升降板(31)上升,线材电解段脱离与电解液接触;此时,线材电解段位于激光测径仪(41)的测距孔内;
S4,测径,控制***(6)控制激光测径仪(41)启动,测距孔内的多个激光头照射被电解后的线材,所测线材线径显示于控制***(6)的显示器上;
S5,顶升,控制***(6)再次控制顶升夹持机构(3)启动,气缸(32)驱动升降板(31)上升,当线材电解段靠近风干装置(5)时,气缸(32)停止上升;
S6,风干,控制***(6)控制风干装置(5)启动,回转轮(52)带动风叶旋转扰动空气对线材电解段进行吹风,当线材电解段干燥后回转轮(52)停止旋转;
S7,下线,旋转三爪夹头(33),解除对线材的夹持,向上抽出线材。
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