專利名稱：拉絲機和拉絲方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種拉絲機和拉絲方法，特別涉及一種無滑型拉絲機，該無滑 型拉絲機使用單個或多個拉絲模具，以便能夠把金屬絲拉拽成細(xì)的或超細(xì)的金
屬絲，例如直徑為50;^或更小的金屬絲。
背景技術(shù)：
日本專利公開公報2005 - 103623公開了 一種無滑型拉絲機，該無滑型拉絲 機使用用于退繞待拉拽的金屬絲的退繞機、用于纏繞金屬絲的纏繞機、和用于 拉拽金屬絲的拉絲單元。所述拉絲單元由用于無滑地拉拽(或移動)金屬絲的 絞盤、用于給金屬絲施加后張力的張力調(diào)節(jié)輥、和用于減小絲線直徑的拉絲才莫 具形成。多個這種拉絲單元在退繞機和纏繞機之間串聯(lián)連接。另一方面，曰本 專利公開公報Hei 10-180342公開了一種減小尺寸的拉絲機，其中待拉拽的絲 線依序地纏繞在串聯(lián)設(shè)置的多個絞盤上并被輸送，并且還允許絲線通過相鄰的 絞盤之間設(shè)置的拉絲模具，從而拉拽并減小依序地通過模具的絲線的直徑。絞 盤在絲線的輸送方向上依序地設(shè)置成Z字形，以便形成多組絞盤，每組絞盤由 三個相鄰的絞盤組成。此外，在每組絞盤中設(shè)置單個傳動齒輪，以便每組中的 三個絞盤相互共同旋轉(zhuǎn)。
然而，傳統(tǒng)的拉絲機具有很多問題。例如，在日本專利公開公報2005 -103623的拉絲機中，每個拉絲單元的用于施加張力的張力調(diào)節(jié)輥，通過張力調(diào) 節(jié)臂的一端支撐并且被驅(qū)動以圍繞作為支點的張力調(diào)節(jié)臂的另一端樞轉(zhuǎn)。在該 拉絲單元中，通過張力調(diào)節(jié)輥的(待拉拽的)絲線不會直接進入拉絲模具，而 需要通過輸入引導(dǎo)輥，以便在插入拉絲模具之前反轉(zhuǎn)輸送方向。此外，張力調(diào) 節(jié)臂的樞轉(zhuǎn)支點在大致垂直于拉絲模具的拉絲方向的方向上遠(yuǎn)離拉絲模具，導(dǎo)
致拉絲單元占據(jù)的空間大。結(jié)果，使用拉絲單元或彼此連接的多個這種拉絲單
元的拉絲機的尺寸變大。這可能使得具有多個連接的拉絲單元的4i絲機在連接 方向上非常長。
此外，絞盤拖拉絲線的拖拉或拉拽力取決于絲線在絞盤上的纏繞或包裹角 度。在日本專利公開公報2005 - 103623的拉絲機中，絲線在絞盤上的纏繞角度 小，最多為180度(參見其中的圖1的絞盤57)。因此，與絲線纏繞絞盤多次的 情況相比，絞盤拖拉絲線的拖拉力變得更小，導(dǎo)致絲線輸送不穩(wěn)定。
另一方面，在日本專利公開公^艮Hei 10-180342的才立絲機中， 一個拉絲模 具(Dl )設(shè)置在每組的三個絞盤中的兩個絞盤(K1, K2)之間，使得兩個絞盤 具有不同的轉(zhuǎn)數(shù)，以便產(chǎn)生拖拉絲線的拖拉力。因此，需要精確地控制兩個絞 盤的轉(zhuǎn)數(shù)。然而，這種精確控制是困難的，因為拉絲機具有多組絞盤，每組絞 盤具有三個相鄰絞盤。不夠精確的控制會導(dǎo)致絲線與絞盤之間的滑動，這又會 損壞和損傷絲線，并且很可能導(dǎo)致驅(qū)動絞盤的齒輪在高速旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生噪聲。
日本專利公開公凈艮Hei 10-180342的拉絲機還/>開了設(shè)置兩排(上排和下 排)拉絲單元的方案，每個拉絲單元由絞盤和拉絲模具構(gòu)成，使得拉絲單元的
總連接長度比單排布置結(jié)構(gòu)要短。然而，為了把絲線放置在上排的拉絲單元之 上和之間，下排的拉絲單元可能會阻礙絲線在拉絲單元之上和之間的放置操作
并且使放置操作變得困難。此外，該拉絲機的布置結(jié)構(gòu)要求用于供應(yīng)絲線的絲 線供應(yīng)單元和用于接收直徑減小的絲線的絲線接收或纏繞單元，應(yīng)當(dāng)定位在整 個連接的拉絲單元的兩端，使得絲線供應(yīng)單元和絲線接收或纏繞單元在拉絲單 元的連接方向上相互分離。因此，這導(dǎo)致拉絲機在拉絲單元的連4妄方向上的尺 寸變得更大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于提供無滑型拉絲機和拉絲方法，其允許拉絲機的尺 寸較小，并且當(dāng)使用和連接多個拉絲單元時，其能夠?qū)崿F(xiàn)寬度尺寸減小，或沿 拉絲單元的連接方向的尺寸的減小，并且實現(xiàn)具有多個拉絲單元的小尺寸拉絲 機，其還能夠便于(待拉拽)絲線在拉絲單元之上和之間的放置操作。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，實現(xiàn)上述目的的拉絲機包括拉絲單元，所述拉絲
單元包括張力調(diào)節(jié)輥，用于給待拉拽的絲線施加后張力；拉絲模具，用于減 小絲線的直徑；和絞盤，用于無滑動地纏繞和輸送絲線，以便給絲線施加前張 力，其中所述張力調(diào)節(jié)輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。根據(jù)本 發(fā)明的第一方面的拉絲機能夠減小它的寬度，即使具有單個拉絲單元時也能夠 減小它的寬度。
優(yōu)選地，拉絲單元還包括設(shè)置在絞盤附近的分離輥，用于協(xié)同絞盤一起纏 繞和輸送絲線，其中所述分離輥的軸線相對于所述絞盤的軸線稍;微傾斜，/人而 允許纏繞絞盤的絲線圏定位在絞盤上的不同位置處。該結(jié)構(gòu)允許絲線纏繞絞盤 或接觸絞盤至少兩次，并且能夠增加絞盤的拖拉或拉拽力(前張力)，因此穩(wěn)定 和可靠地輸送和拉拽絲線。
更優(yōu)選地，拉絲單元還包括供入引導(dǎo)輥，設(shè)置在拉絲模具和絞盤之間的、 絞盤的絲線輸入側(cè)上，用于把絲線輸送到絞盤；供出引導(dǎo)輥，設(shè)置在絞盤的絲 線輸出側(cè)上，用于從絞盤輸送絲線；和彎曲表面，具有基表面和傾斜表面，所 述傾斜表面從所述基表面朝拉絲機的后部傾斜，其中所述張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模 具、供入引導(dǎo)輥和供出引導(dǎo)輥設(shè)置在所述基表面上，所述絞盤和分離輥設(shè)置在 傾斜表面上。這提供了這樣的優(yōu)點能夠順利調(diào)節(jié)絲線輸出側(cè)的絞盤和分離輥 上的絲線的位置或高度，并且還能夠在開始拉絲前把絲線容易地設(shè)置在拉絲單
元的各種元4牛之上和之間。
此外，拉絲機能夠設(shè)計成還包括絲線供應(yīng)單元，用于向拉絲單元供應(yīng)絲 線；和絲線纏繞單元，用于纏繞來自拉絲單元的絲線。這便于拉絲機的實際使 用。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，實現(xiàn)上述目的的拉絲機包括絲線供應(yīng)單元，用 于供應(yīng)待拉拽的絲線；多個拉絲單元，所述多個拉絲單元彼此連接用于依序拉 拽絲線；和絲線纏繞單元，用于纏繞來自絞盤的絲線。其中多個^立絲單元中的 每個包括張力調(diào)節(jié)輥，用于給絲線施加后張力；拉絲模具，所述拉絲模具用 于減小絲線的直徑；和絞盤，用于無滑動地纏繞和輸送絲線，以便給絲線施加 前張力，其中所述張力調(diào)節(jié)輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。根 據(jù)本發(fā)明的第二方面的拉絲機能夠減小它的寬度，特別是具有彼此連接的多個 拉絲單元的拉絲機。
優(yōu)選地，多個拉絲單元中的每個還包括設(shè)置在絞盤附近的分離輥，其中所 述分離輥的軸線相對于所述絞盤的軸線稍微傾斜，從而允許纏繞絞盤的絲線圏 定位在絞盤上的不同位置處。該結(jié)構(gòu)允許絲線纏繞絞盤或接觸絞盤至少兩次， 并且在多個拉絲單元彼此連接的情況中能夠增加絞盤的拖拉或拉拽力(前張 力)，因此穩(wěn)定和可靠地輸送和拉拽絲線。
更優(yōu)選地，多個拉絲單元中的每個還包括供入引導(dǎo)輥，設(shè)置在拉絲模具 和絞盤之間的、絞盤的絲線輸入側(cè)上，用于把絲線輸送到絞盤；供出引導(dǎo)輥， 設(shè)置在絞盤的絲線輸出側(cè)上，用于從絞盤輸送絲線；和彎曲表面，具有基表面 和傾斜表面，所述傾斜表面從所述基表面朝拉絲機的后部傾斜，其中所述張力 調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、供入引導(dǎo)輥和供出引導(dǎo)輥設(shè)置在所述基表面上，所述絞盤 和分離輥設(shè)置在傾斜表面上。這提供了這樣的優(yōu)點能夠順利調(diào)節(jié)絲線輸出側(cè)
的每個絞盤和每個分離輥上的絲線的位置或高度，并且還能夠在開始拉絲前把 絲線容易地設(shè)置在每個拉絲單元的各種元件之上和之間。
更優(yōu)選地，多個拉絲單元至少布置成兩排，從而佳J尋拉絲單元的一對相鄰 排中的下排，定位在從一對相鄰排中的上排定位的平面凹進的平面處。這增加
了能夠順利地調(diào)節(jié)每個絞盤上的絲線的位置的優(yōu)點，同時，提供了在開始^立絲 前絲線更容易地設(shè)置在多個拉絲單元之上和之間的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，實現(xiàn)上述目的的拉絲方法包括如下步驟把待拉 拽的絲線纏繞在張力調(diào)節(jié)輥的大致半個圓周上，用于給所述絲線施加后張力； 和把所述絲線從張力調(diào)節(jié)輥輸送到拉絲模具用于減小絲線的直徑，然后輸送到 絞盤用于無滑動地纏繞和輸送絲線以便給絲線施加前張力，其中所述張力調(diào)節(jié) 輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。根據(jù)本發(fā)明的第三方面的拉絲 方法能夠減小拉絲系統(tǒng)的寬度，無論是具有單個拉絲單元或具有多個拉絲單元。
優(yōu)選地，所述方法還包括步驟在所述絞盤附近設(shè)置分離輥，用于協(xié)同絞 盤一起纏繞和輸送絲線，其中所述分離輥的軸線相對于所述絞盤的軸線稍孩i傾 斜，從而允許纏繞絞盤的絲線圏定位在絞盤上的不同位置處。該方法允許絲線 纏繞絞盤或接觸絞盤至少兩次，并且能夠增加絞盤的拖拉或拉拽力(前張力)， 因此穩(wěn)定和可靠地輸送和拉拽絲線。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的實施例的拉絲機的示意前視圖； 圖2是圖1所示的拉絲機1的示意框圖3是拉絲機的拉絲單元中的具有張力調(diào)節(jié)輥的張力調(diào)節(jié)輥單元的主要部 分的示意前3見圖4是圖3的張力調(diào)節(jié)輥單元的主要部分的示意側(cè)視圖；圖5是圖3的張力調(diào)節(jié)輥單元的主要部分的、部分切除的示意前^L圖； 圖6是圖1的拉絲機的示意側(cè)視圖；和
圖7A是圖6的拉絲機的示意局部放大側(cè)視圖，圖7B是圖6的拉絲機1的示意局 部》丈大側(cè)一見圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明的實施例的無滑型的拉絲機和拉絲方法(以下常統(tǒng)稱為"拉絲 系統(tǒng)")使用至少一個拉絲單元，該拉絲單元具有絞盤和張力調(diào)節(jié)輥，以侵j立 拽(輸送)金屬絲等絲線。本實施例的拉絲系統(tǒng)或拉絲單元能夠用于拉拽任何 絲逸例如，特別適用于把直徑為50pm ~ 100//m的金屬絲拉拽成直徑為50//m或 更小的超細(xì)金屬絲，例如，小于到15;/w。金屬絲的典型實例為金鍵合線，但不 局限于此。絲線材料的代表性實例為金屬，例如金、不銹鋼、銅、黃銅、鋁、 鎢、鉬和4太。
通常，拉絲系統(tǒng)給絲線施加單向力，該單向力高于絲線與拉絲模具之間的 阻力，當(dāng)絲線通過沖莫具時產(chǎn)生前述阻力。本實施例的^i絲系統(tǒng)或:J立絲單元^f吏用 后張力(除了前張力外)來拉拽絲線，更具體地，在進入拉絲模具之前，沿與 絲線的輸送方向相反的方向給絲線施加力(該力為朝后的張力)，同時拉拽絲 線。使用后張力的拉絲系統(tǒng)是基于這樣的原理如果通過相互遠(yuǎn)離地拉拽絲線 的兩端、來給絲線施加張應(yīng)力直至達(dá)到彈性極限，并且絲線相對于拉絲模具運 動以便拉拽絲線，那么此時的拉拽阻力就會遠(yuǎn)低于通過簡單拉拽絲線、給拉絲 模具施加普通拉拽力時的拉拽阻力。施加張應(yīng)力是有利的，例如，因為降〗氐絲
線的內(nèi)部應(yīng)力和變形，并且也減小絲線與拉絲模具之間的接觸壓力。
在本實施例中，通過設(shè)置在拉絲模具56 (例如56A )上游的張力調(diào)節(jié)輥45 (例 如WA)給絲線ll施加適當(dāng)量的后張力(圖1中的箭頭BT所示)，其中張力調(diào)節(jié)輥
45大致平行于拉絲模具56的拉絲方向直線地運動。例如，通過使用線性運動產(chǎn) 生機構(gòu)，張力調(diào)節(jié)輥45平行于附圖平面(圖l)直線地運動。優(yōu)選地，線性運動 產(chǎn)生機構(gòu)為擺動臂346和旋轉(zhuǎn)螺線管47 (參見圖4和圖5),該擺動臂346和旋轉(zhuǎn)螺 線管47沿大致垂直于附圖平面的方向布置。因此，張力調(diào)節(jié)輥45的運動方向是 豎直的或縱向的。因為張力調(diào)節(jié)輥45的該運動，因此每個4立絲單元40(例如40A) 的寬度被減小，而與張力調(diào)節(jié)輥45的豎直或縱向位置無關(guān)。
擺動臂346是懸臂，并且優(yōu)選地設(shè)計成圍繞中心支點擺動或樞轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)螺線 管47能夠用任何適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)發(fā)生器來替換，例如扭矩電機或伺服電機。請注意， 優(yōu)選地，應(yīng)變計348和電位計48與擺動臂346組合使用，以便4企測絲線11的后張 力(BT)、張力調(diào)節(jié)輥45的運動位置等，并且，如果需要，給系統(tǒng)控制器80發(fā)送 檢測信號，以便允許和控制絲線11的后張力和張力調(diào)節(jié)輥45的運動位置使之接 近它們的目標(biāo)值或設(shè)定值。絞盤電機驅(qū)動的絞盤57 (例如57A)提供絲線拉力或 拉拽力(更精確地為前張力FT)，以允許絲線11通過拉絲才莫具56,優(yōu)選地，這以 無滑動且低噪聲地執(zhí)行。因此，優(yōu)選地，利用聚氨酯橡膠等彈性材料來涂覆絞 盤57的表面。
優(yōu)選地，在絞盤57附近設(shè)置分離輥90 (例如90A),其中，該分離輥90的軸 的軸線沿與絞盤5 7大致并排對齊的方向延伸，以便允許絲線11纏繞或巻繞在絞 盤57和分離輥90 (的圓周表面)上。同時，優(yōu)選地，在相對于絞盤57的軸線的 一個方向(任意方向)上，使分離輥90的軸的軸線稍微傾斜適當(dāng)量。這允許當(dāng) 絲線11多次纏繞在絞盤57和分離輥90的圓周表面(的部分)上以形成多個線圈 時，多個線圏中的一個通過絞盤57和分離輥90的每個的圓周表面上的一位置(與 放置絞盤57和分離輥90的表面相距的高度)，該位置與多個線圈中的下一個的位 置不同(更高或更低)，即前述一個線圈的位置與前述下一個線圏的位置間隔開。
因此，能夠防止絲線11的多個線圈彼此重疊在絞盤57和分離輥90的圓周表 面上。換言之，已通過拉絲模具56并因而直徑減小的絲線11能夠圍繞絞盤57的 圓周表面的部分在彼此不同的多個位置(高度)處纏繞多次。絲線11在絞盤57 的多個不同位置纏繞多個線圈使張力穩(wěn)定，即，使拉絲^f莫具56和絞盤57之間的 圖1的箭頭FT所示的前張力穩(wěn)定，并且便于設(shè)定張力、能夠穩(wěn)定和可靠地減小絲 線11的直徑。請注意，拉絲模具56施加的拉力或拉拽力，即，絲線11通過4立絲 模具56所需的力為拉絲模具56的前張力FT (輸出張力)與后張力BT (輸入張力) 之差。此外，請注意，優(yōu)選地，使用編碼器33, 53， 59, 73和應(yīng)變計32， 52， 55來檢測每個拉絲模具56處的絲線速度和絲線拉力和拉拽力(前張力)，并且， 如果需要，把該檢測信號發(fā)送到系統(tǒng)控制器80，以便允許和控制每個絲線速度 和每個絲線拉拽力使之接近它們的目標(biāo)值和設(shè)定值。
在本實施例的拉絲系統(tǒng)中，絲線在絞盤上無滑動。因此，拉絲單元40 (例 如40A)中的張力調(diào)節(jié)輥45、拉絲模具56和絞盤57的組合能夠給絲線11穩(wěn)定地施 加組合的精確張力(后張力BT和前張力FT)。此外，該無滑動的特征能夠切斷上 游張力和下游張力之間的關(guān)聯(lián)(連接)，更具體地，切斷絞盤上游張力和絞盤下 游張力之間的關(guān)聯(lián)(連接)。因此，例如，絞盤57A上游側(cè)的拉絲單元40A中的張 力調(diào)節(jié)輥"A、拉絲模具56A和絞盤57A產(chǎn)生的上述張力(后張力BT和前張力FT ) 不會影響隨后的拉絲單元40B中的隨后的張力調(diào)節(jié)輥45B、隨后的4i絲^^莫具56B和 隨后的絞盤"B產(chǎn)生的對應(yīng)張力(BT和FT)。因此，隨后的拉絲單元40B能夠穩(wěn)定 地施加組合的精確張力(后張力BT和前張力FT)，而不會受到在前的拉絲單元40A 的影響。
當(dāng)拉絲11被拖拉和拉拽通過張力調(diào)節(jié)輥45和絞盤57之間設(shè)置的拉絲模具56 的模具開口時，絲線ll的直徑減小(面積減小)，因此絲線受到了拉絲處理。更
具體地，設(shè)置在拉絲模具56的下游的絞盤57驅(qū)動絲線11以便把絲線11拖拉和拉 拽出拉絲模具56。此時，絲線11根據(jù)拉絲模具56的面積減小率(截面面積減小 率)被拉拽。絲線速度根據(jù)拉拽量(面積減小量)的增加而增加。顯然，當(dāng)絲 線11隨后被拉拽通過串聯(lián)連接的多個拉絲單元40 ( 40A, 40B等，每個拉絲單元包 括張力調(diào)節(jié)輥45、拉絲模具56和絞盤57)時，即，當(dāng)絲線ll通過相應(yīng)的拉絲模 具56 ( 56A，56B等)時，絲線速度(57A、 57B等絞盤57驅(qū)動絲線ll的輸送速度) 增加，面積減小(直徑減小)速率增加。
相應(yīng)的拉絲單元(40A至40F)使用具有適當(dāng)面積減小率(直徑減小率)的 適當(dāng)拉絲模具(56A至56F)，以便允許拉絲單元使絲線ll的直徑(面積)從串聯(lián) 的拉絲單元中的第一拉絲單元40A到最后的拉絲單元(例如40F)逐漸減小。具 體地，這里使用的最后的拉絲單元(例如40F)具有模具開口，該模具開口使絲 線ll具有理想直徑(最終直徑)。請注意，優(yōu)選地，制備油池以便把多個拉絲模 具(56A-56F )分別浸在油池中，以便防止絲線ll振動和提高絲線輸送的穩(wěn)定性。 此外，請注意，拉絲模具施加的拖拉或拉拽力(即絲線ll通過拉絲模具所需的 機器動力)為拉絲模具之后和之前的輸出張力(前張力FT)與輸入張力(后張 力BT)之差。
如上所述，根據(jù)本實施例的拉絲單元40 (其自身能夠用作拉絲機)被設(shè)計 成張力調(diào)節(jié)輥45大致平行于拉絲模具56的拉絲方向直線地運動。這能夠減小每 個拉絲單元的寬度。在圖1中，WA表示第一拉絲單元40A的寬度，該寬度WA為P"表 示的拉絲單元40A的輸入位置(圖l中的大致水平位置)與Pw)表示的拉絲單元40A 的輸出位置(圖l中的大致水平位置)之間的差。因此，即使多個這種拉絲單元 (40A,40B等)在寬度方向上串聯(lián)連接成具有多個拉絲單元40的拉絲機時，拉絲 機也能夠具有減小的寬度。
此外，優(yōu)選地，設(shè)置具有彎曲表面(第一彎曲表面)的拉絲單元40 (例如 40A),該彎曲表面具有第一基表面(豎直延伸的平表面)149和第一傾斜表面249, 該第一傾斜表面249相對于第一基表面149朝拉絲單元40 ( 40A)的后側(cè)傾斜，并 且在第一基表面149上設(shè)置張力調(diào)節(jié)輥45 ( 45A)和引導(dǎo)輥51， 54 ( 51A， 54A), 同時把絞盤57 ( 57A)和分離輥90 ( 90A)設(shè)置在笫一傾斜表面上。使用由第一 基表面149和第一傾斜表面249構(gòu)成的彎曲表面的優(yōu)點在于能夠順利地調(diào)節(jié)絲 線輸出側(cè)的絞盤57 ( 57A)和分離輥90 ( 90A)上的絲線ll的位置(相距第一傾 斜表面的高度)。使用該彎曲表面所獲得的該優(yōu)點增加了下述情況通過使用第 一彎曲表面，多個(兩個或更多個)拉絲單元(40A， 40B等)連接形成一排； 或者通過使用第一彎曲表面和具有第二基表面(豎直延伸的平表面349 )和第二 傾斜表面(平表面449 )的第二彎曲表面，多個(兩個或更多個)拉絲單元(40A， 40B等)連接形成兩排；或者其它多排布置結(jié)構(gòu)。下面將說明使用彎曲表面或表 面的優(yōu)點。
在第一拉絲單元中，例如40A，已通過設(shè)置在第一基表面149上的張力調(diào)節(jié) 輥45A和拉絲模具56A的絲線11被供入引導(dǎo)輥51A引導(dǎo)，該供入引導(dǎo)輥51A定位在 絞盤57A的絲線輸入側(cè)上，從而在預(yù)定高度或與第一基表面149相距預(yù)定高度處 (即，在供入引導(dǎo)輥51A與第一基表面149相距最遠(yuǎn)的位置處)輸送絲線ll,并 且絲線11圍繞絞盤57A (的部分)在絞盤57A的第一位置(相距第一傾斜表面249 的高度)處纏繞，然后圍繞分離輥90A (的部分)纏繞，然后再圍繞絞盤57A(的 部分)在絞盤57A的第二位置(相距第一傾斜表面249的高度)處纏繞。因為分 離輥90A的軸相對于絞盤57A的軸傾^1"，因此絞盤57A上的絲線11的第二位置不同 于(在圖7A中高于)其第一位置。如果不校正或調(diào)節(jié)，該誤差會導(dǎo)致難以把絲 線11順利地輸送到隨后的拉絲單元40B的隨后的張力調(diào)節(jié)輥45B (或輸送到纏絲
單元60)。
然而，因為第一傾斜表面249,因此來自絞盤57A的第二位置的絲線11能夠 被供入引導(dǎo)輥51A引導(dǎo)，該供入引導(dǎo)輥51A定位在絞盤57B的絲線輸出側(cè)，從而， 如果供出引導(dǎo)輥54A定位在不同于供入引導(dǎo)輥51A的縱向位置時，允許在作為預(yù) 定高度的相同高度處輸送絲線ll，如圖6或圖7所示，(在這些附圖中，供入引導(dǎo) 輥51A的縱向位置或豎直位置高于供出引導(dǎo)輥54A的縱向位置或豎直位置)，即使 供出引導(dǎo)輥54A設(shè)置在用于設(shè)置供入引導(dǎo)輥51A的相同的第一基表面149上，供出 引導(dǎo)輥54A與第一基表面149相距最遠(yuǎn)的點和供入引導(dǎo)輥51A與第一基表面149相 距最遠(yuǎn)的點保持在相同高度。
因此，在第一拉絲單元40A中，設(shè)置在絞盤57A的絲線輸出側(cè)和第一基表面 149上的供出引導(dǎo)輥54A能夠把(相距第一基表面149)絲線高度調(diào)節(jié)成絞盤57A 的絲線輸入側(cè)的(相距相同的第一基表面149)絲線高度，絞盤57A的絲線輸入 側(cè)的絲線高度由設(shè)置在絞盤57A的絲線輸入側(cè)和相同的第一基表面149上的供入 引導(dǎo)輥51A所限定。因此，通過使用分別在絞盤57A的絲線輸入和輸出側(cè)的相同 的第一基表面上設(shè)置的兩個引導(dǎo)輥51A， 54A,能夠容易和順利地調(diào)節(jié)絲線ll的 高度，而不會損壞或損傷絲線ll。即使在使用單個拉絲單元(例如40A，該單個 拉絲單元設(shè)置在絲線供應(yīng)單元20和絲線纏繞單元60之間)的拉絲系統(tǒng)中，通過 使用彎曲表面或第一傾斜表面249所獲得的特征也是有利的，因為這便于絞盤 (57A)和分離輥(90A)上的絲線高度調(diào)節(jié)，并且也便于把絲線ll設(shè)置在張力調(diào)節(jié) 輥(45A)、拉絲模具(56A)、供入引導(dǎo)輥(51A)、絞盤(57A)、分離輥(90A)和 供出引導(dǎo)輥(54A)之上和之間。
絞盤57A的輸入和輸出側(cè)上的高度之間(并且因而在一對拉絲單元40A， 40B 之間)的該絲線高度調(diào)節(jié)還相對于其它絞盤(57B， 57C等)被執(zhí)行(并且因而
在其它相鄰成對拉絲單元之間執(zhí)行)。請注意，由第一基表面和第一傾斜表面構(gòu) 成的彎曲表面不僅使絞盤的絲線輸入和輸出側(cè)上的絞盤上的高度之間的絲線11 的高度的調(diào)節(jié)變得容易，而且便于在開始拉絲之前把絲線ll設(shè)置在多個，例如 兩個，拉絲單元之上和之間(在張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、絞盤、引導(dǎo)輥等之上 和之間)。
另一方面，如果分離輥90和絞盤57A設(shè)置在第一基表面149上(而沒有提供 第一傾斜表面249 ),將必須在絞盤57A的絲線輸出側(cè)上設(shè)置兩個高度調(diào)節(jié)引導(dǎo) 輥，從而使第一高度調(diào)節(jié)引導(dǎo)輥設(shè)置在與絞盤57A的絲線輸出側(cè)上的絞盤57A 上的絲線ll的高度相同的高度(第二位置)處，并且第二高度調(diào)節(jié)引導(dǎo)輥設(shè)置 在第一高度調(diào)節(jié)引導(dǎo)輥之后并位于比第一高度調(diào)節(jié)引導(dǎo)輥低的高度(第一位置) 處。兩個高度調(diào)節(jié)引導(dǎo)輥之間的距離可能要短，在絞盤57A的絲線輸出側(cè)上使 用這種兩個短間距的引導(dǎo)輥可能會損害和損傷絲線ll。此外，如果多個拉絲單 元的分離輥和絞盤設(shè)置在相同的平表面上(多個拉絲單元的張力調(diào)節(jié)輥和拉絲 模具放置在該平表面上)，就不容易在開始拉絲之前把絲線ll設(shè)置在多個拉絲 單元之上和之間(在張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、絞盤、引導(dǎo)輥等之上和之間)。
接下來，將說明如何減小使用多個拉絲單元40 (40A， 40B等)的拉絲才幾l的寬 度。更具體地，通過布置兩排多個拉絲單元40、或雙層布置結(jié)構(gòu)(上部和下部)、 或其它多排布置結(jié)構(gòu)來形成拉絲機l,拉絲機l的寬度能夠進一步地減小。在兩 排或雙層布置結(jié)構(gòu)的情況中，優(yōu)選地，設(shè)置兩排或雙層U形布置結(jié)構(gòu)，從而使得 絲線供應(yīng)單元(退繞單元)20和絲線纏繞單元60能夠設(shè)置在相同側(cè)上或者位于 拉絲機l的相似水平位置處。圖1顯示這種兩排U形布置結(jié)構(gòu)的實例，其中^:絲 機1的整個寬度為P^表示的最左位置與PR表示的最右位置之間的距離。在圖l中， 絲線供應(yīng)單元20和絲線纏繞單元60設(shè)置在拉絲機l的相同側(cè)(左側(cè))上。
在兩排布置結(jié)構(gòu)的情況中，優(yōu)選地，使上排(上游)的絲線輸送平面不同 于下排(下游)的絲線輸送平面。更具體地，優(yōu)選的是把上排的拉絲單元設(shè)置 在第一彎曲表面(具有第一基表面和從第一基表面朝拉絲單元的后部傾斜的第 一傾斜表面)上，并且把下排的拉絲單元設(shè)置在第二彎曲表面(也具有第一基 表面和從第一基表面朝拉絲單元的后部傾斜的第一傾斜表面)上。更優(yōu)選地， 第二彎曲表面從第一彎曲表面凹進，或換言之，第二彎曲表面更靠近拉絲單元 的后部以形成表面凹進結(jié)構(gòu)。該表面凹進結(jié)構(gòu)使得在開始拉絲之前上排和下排 的多個拉絲單元之上和之間(在張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、絞盤、引導(dǎo)輥等之上 和之間)的拉絲放置操作更容易。
這里，請注意，在每個拉絲單元中，絲線ll以最小數(shù)量的圈數(shù)牢固地(比
現(xiàn)有技術(shù)中的日本專利公開公報2005 - 103623的拉絲機更加牢固地)纏繞或包 裹絞盤57和分離輥90的(部分)。根據(jù)本實施例，來自供入引導(dǎo)輥51的絲線11至 少接觸絞盤57 (圍繞絞盤大約180度)，然后至少接觸分離輥90 (圍繞分離輥小 于180度或大約90度)，然后再次至少接觸絞盤57 (再次圍繞絞盤大約180度)。 這在絲線11被供出引導(dǎo)輥54輸送和引導(dǎo)之前，在每個拉絲單元中構(gòu)成最小(最 少)數(shù)量的絲線圈。根據(jù)本說明書，該最小(最少)數(shù)量的絲線圏(在分離輥 上接觸一次并且在絞盤上接觸兩次，即在絞盤上至少兩圏)定義成一個環(huán)形纏 繞。因為使用分離輥、因此即使通過一個環(huán)形纏繞也能夠在絞盤上實現(xiàn)比現(xiàn)有 技術(shù)更牢固的纏繞。在本實施例的拉絲機或系統(tǒng)中，纏繞的牢固性隨絲線圏數(shù) 的增加而增加，前述絲線圈數(shù)從一個環(huán)形纏繞到兩個環(huán)形纏繞(在分離輥上接 觸兩次并且在絞盤上接觸三次)或到其它多個環(huán)形纏繞地增加。
下面說明用于退繞或供應(yīng)待拉拽絲線11的絲線供應(yīng)單元20，和用于在直徑 減小后纏繞絲線11的絲線纏繞單元60。絲線供應(yīng)單元20優(yōu)選地包括絲線11纏繞
其上的退繞筒21、用于旋轉(zhuǎn)退繞筒21的退繞電機22、用于沿預(yù)定方向引導(dǎo)絲線 11的引導(dǎo)輥23、 31、和用于控制絲線供應(yīng)單元20的絲線供應(yīng)單元控制器30等。 更優(yōu)選地，引導(dǎo)輥3l設(shè)置有用于檢測待供應(yīng)或拉拽的絲線11的張力的應(yīng)變計32, 以及用于檢測絲線ll的速度(退繞速度)的編碼器33。
輥71、 63、用于在其上纏繞絲線11的纏繞筒61、用于旋轉(zhuǎn)纏繞筒61的纏繞電機 62、用于使纏繞筒61橫向移動的橫向滑軌79、用于橫向地驅(qū)動橫向滑軌79上的 纏繞筒61的驅(qū)動電機78、和用于控制絲線纏繞單元60的絲線纏繞單元控制器70 等。更優(yōu)選地，引導(dǎo)輥71設(shè)置有用于檢測絲線11的纏繞速度的編碼器73，通過 纏繞筒61的圓周速度來確定該纏繞速度，即通過纏繞電機62的旋轉(zhuǎn)速度來確定 該li繞速度。
現(xiàn)在參考圖2，根據(jù)本實施例的拉絲系統(tǒng)(拉絲機)包括作為控制裝置的系 統(tǒng)控制器80,以控制整個拉絲系統(tǒng)。系統(tǒng)控制器80連接到用于控制絲線供應(yīng)單 元20的絲線供應(yīng)單元控制器30、用于控制每個拉絲單元40 (例如40A)的每個拉 絲單元控制器50、和用于控制絲線纏繞單元60的絲線纏繞單元控制器70。請注 意，作為示意，圖2顯示多個拉絲單元控制器50中的一個。絲線供應(yīng)單元控制器 30、每個拉絲單元控制器50和絲線纏繞單元控制器70分別——對應(yīng)地控制絲線 供應(yīng)單元20、每個拉絲單元40和絲線纏繞單元60，同時系統(tǒng)控制器80控制絲線 供應(yīng)單元20、拉絲單元40、絲線纏繞單元60和其它元件之間的相互作用。相似 地，每個拉絲單元控制器50控制直接連接到其上的每個拉絲單元40，同時系統(tǒng) 控制器80控制多個拉絲單元40之間的相互作用。
也能夠允許系統(tǒng)控制器8 O執(zhí)行所有這些控制功能(整個拉絲系統(tǒng)以及絲線 供應(yīng)單元20、拉絲單元40和絲線纏繞單元60的控制)，而不使用或設(shè)置絲線供應(yīng)
單元控制器30、拉絲單元控制器50和絲線纏繞單元控制器70。此外，系統(tǒng)控制 器80連接到用于設(shè)定各種設(shè)定值(例如絲線ll的張力的目標(biāo)值等)的設(shè)定單元 81 。設(shè)定單元8l設(shè)定的設(shè)定值存儲在系統(tǒng)控制器8O的存儲器中或存儲在相應(yīng)的 控制器30、 50和70的存儲器中。顯然，相應(yīng)的控制器30、 50和70設(shè)計成具有用 于分別設(shè)定這些設(shè)定值的設(shè)定單元。 [實例]
下面，將使用附圖中顯示的拉絲機l作為實例，來說明根據(jù)本發(fā)明的拉絲機 或拉絲系統(tǒng)，其中，圖l是根據(jù)本實例的拉絲機l的示意前視圖，圖2是圖1所示 的拉絲機l的示意框圖。另一方面，圖3是具有張力調(diào)節(jié)輥45的張力調(diào)節(jié)輥單元 450的主要部分的示意前視圖，圖4是圖3的張力調(diào)節(jié)輥單元450的主要部分的示 意側(cè)視圖，圖5是圖3的張力調(diào)節(jié)輥單元450的主要部分(部分切除)的示意前視 圖。此外，圖6是圖1的拉絲機1的示意側(cè)視圖，圖7A是圖6的拉絲機1的示意局部 放大側(cè)視圖，顯示拉絲機1的上排中的引導(dǎo)輥51C、 54R (54C)、分離輥90C和絞 盤57C。相似地，圖7B是圖6的拉絲機1的示意局部放大側(cè)視圖，顯示拉絲機l的 下排中的引導(dǎo)輥51D、 54D、分離輥90D和絞盤57D。
圖l顯示拉絲機1 (拉絲系統(tǒng))的實例，該拉絲機l具有上排和下排的多個 拉絲單元40A-40F,該上排和下排的多個拉絲單元40A-40F彼此連接以便依 序拉拽絲線ll,或者使絲線ll經(jīng)受六個相續(xù)的拉絲步驟(絲線直徑減小步驟)。 拉絲機包括用于從退繞筒21供應(yīng)或退繞金屬絲(金絲)等絲線ll的絲線供 應(yīng)單元20;用于4i:拽絲線的^^絲單元40 (40A-40F);和用于在^立拽之后纏繞 絲線ll的絲線纏繞單元60。拉絲單元40 (例如40A)包括用于拉拽或減小絲 線ll的直徑的拉絲模具56 (例如56A);用于給絲線ll施加后張力、大致平行于 拉絲模具56的拉絲方向直線地運動的張力調(diào)節(jié)輥45 (例如45A);用于無滑地
輸送拉拽的絲線ll以便給絲線ll施加前張力的絞盤57 (例如57A)和分離輥90 (例如90A);和分別用于引導(dǎo)和輸送絲線ll到絞盤57 (57A)和從絞盤57 (57A) 引導(dǎo)和輸送絲線11的供入引導(dǎo)輥51和供出引導(dǎo)輥54(例如51A, 54A)。
相應(yīng)的元件和單元能夠4吏用適當(dāng)?shù)某叽纭＠?，拉拽前絲線供應(yīng)單元20處 的絲線ll的初始直徑能夠為50/而~100/朋，以便在最終拉拽后獲得10/zm ~ 50//w的最終直徑。本實例中^f吏用的絲線11是初始直徑為60;/w的金絲。此外， 在本實例中，張力調(diào)節(jié)輥45、引導(dǎo)輥51、 54 (以及31、 71)和張力調(diào)節(jié)輥90 的形狀和尺寸能夠相同。例如，它們中的每個具有盤形(該盤具有40mm的外盤 直徑和3 mm的盤厚)并且具有圓周表面，該圓周表面具有圓周槽，該圓周槽具 有V形截面，該V形截面的角度大約60度，其中V形槽的底部限定36 mm的內(nèi)盤直 徑。
分離輥90的直徑為34 mm，絞盤57的直徑為80 mm。由超硬質(zhì)合金制的、 具有圓錐形的通常使用的拉絲模具能夠用于拉絲模具56 (56A等)。例如，每個 拉絲模具56具有大約8腿的長度(圓錐體長度)，并且具有直徑為l mm的圓形 入口。前述圓錐體從入口到拉絲模具56的大約一半長度的錐度相當(dāng)大，拉絲模 具56的大約一半長度處的圓錐體的直徑大約為出口處的圓錐體的直徑的三 倍，前述圓錐體從拉絲模具56的大約一半長度開始逐漸變小到出口處的圓錐體 的最終直徑。出口部分的拉絲模具56具有中空圓筒形(該中空圓筒的長度為l mm)和具有用于拉絲目的的理想直徑。
如圖1所示，六個4i絲單元40 (40A-40FM皮此連^I妄，并且以U形布置結(jié)構(gòu) 設(shè)置在上(上游)排(四個拉絲模具56A-56D)和下(下游)排(兩個拉絲模 具56E、 S6F)中。另外，請參考圖6、 7A和7B，除了相應(yīng)的絞盤57A-57C和分 離輥MA-90C,上排的拉絲單元40A-40C和拉絲單元40D的一部分(張力調(diào)節(jié)
輥45D、拉絲模具56D和用于輸送絲線ll到下排的額外引導(dǎo)輥54R)設(shè)置在外殼 49的第一基表面149上。在圖1和圖6中，第一基表面149縱向地或豎直地直立。 具有分離輥90A-90C的絞盤57A-57C設(shè)置在第一傾斜平表面249上，該第一 傾斜平表面249從第一基表面149并相對于第一基表面149朝外殼49的后部傾斜。
相似地，除了拉絲單元40D的一部分(張力調(diào)節(jié)輥45D、拉絲才莫具56D和額 外引導(dǎo)輥54R)和除了具有分離輥90D-90F的相應(yīng)絞盤57D-57F,下排的拉絲 單元40D-40F設(shè)置在外殼49的第二基表面349 (豎直地或縱向地延伸的平表面) 上。第二基表面349鄰接到第一傾斜表面249的末端，在圖1和圖6中縱向地或豎 直地直立，并且在比第一基表面149更靠近外殼49的后部的位置處與第一基表 面149平行，^v而形成表面凹進結(jié)構(gòu)。具有分離輥90D-90F的絞盤57D-57F設(shè) 置在第二傾斜表面449 (平表面)上，第二傾斜表面449從第二基表面349并相 對于第二基表面349朝外殼49的后部傾斜。
因此，第一基表面149和第一傾斜表面249形成第一彎曲表面，第二基表 面349和第二傾斜表面449形成第二彎曲表面，其中第二彎曲表面比第一彎曲 表面更靠近外殼49的后部或拉絲單元40的后部(更靠近的量為預(yù)定量)，以形 成具有預(yù)定凹進量的表面凹進結(jié)構(gòu)，如圖6所示。因為該表面凹進結(jié)構(gòu)，因此能 夠防止下(下游)排的拉絲單元40 (40D-40F)在開始拉絲前阻礙絲線ll設(shè)置 在上(上游)排的拉絲單元40之上和之間的操作。請注意，絲線供應(yīng)單元20設(shè) 置在第一基表面149上，絲線纏繞單元60設(shè)置在第二基表面349上。
本實施例的拉絲機l(或拉絲單元)或拉絲系統(tǒng)的一個特征為分離輥90 (例如90A)設(shè)置在允許絲線11無滑動地輸送的每個絞盤57 (例如57A)的附近， 和分離輥90的軸(軸線)在相對于絞盤57的軸(軸線)的一個方向(任意方
向)上稍微傾斜適當(dāng)量。在本實施例中，上排的每個分離輥90 (例如90A)的 軸相對于絞盤57 (例如57A)的軸朝右傾斜，如圖1中的箭頭R所示，而下排的 每個分離輥90 (例如90D)的軸相對于絞盤57 (例如57D)的軸朝左傾^K如 圖1中的箭頭L所示。更具體地，在圖l的前視圖中可見的、上排的每個分離輥90 (例如90A)的軸的前端相對于分離輥90 (例如90A)的軸的后端定位在稍右 位置處，而在圖l的前視圖中可見的、下排的每個分離輥90 (例如90D)的軸 的前端相對于分離輥90 (例如90D)的軸的后端定位在稍左位置處。
下面將使用第一拉絲單元40A來說明上排的拉絲單元40A-40C中的每個 的操作。在第一拉絲單元40A中，絲線ll被輸送并且纏繞張力調(diào)節(jié)輥45A的大 致半個圓周，然后直接輸送到設(shè)置在第一基表面149上的拉絲模具56A,然后再 被供入引導(dǎo)輥51A引導(dǎo)(也設(shè)置在第一基表面149上X從而在與第一基表面149 相距預(yù)定高度處(即，在供入引導(dǎo)輥51A的與第一基表面149相距最遠(yuǎn)的點處) 被輸送。經(jīng)供入引導(dǎo)輥51A從拉絲模具56A來的絲線ll在絞盤57A的第一位置 (相距第一傾斜表面249的高度)處直接纏繞絞盤57A的大致180度的下半部 分，然后纏繞分離輥90A的大致90度的上部分，然后再次返回并在絞盤57A的第 二位置(相距第一傾斜表面249的高度)處纏繞絞盤57A的大致180度的下半部 分，前述第二位置高于第一位置。
這里，絞盤電機(58A)驅(qū)動圖1中的絞盤57A逆時針旋轉(zhuǎn)，絞盤電機(58A)可 轉(zhuǎn)動地安裝在第一傾斜表面249上，絞盤電機(58A)的軸垂直于第一傾斜表面 249。因為分離輥90A的軸相對于絞盤57A的軸傾斜，因此絞盤57A上的絲線11 的第二位置不同于(在圖7A中高于)它的第一位置。因此，絲線ll的一個環(huán)形 纏繞中的兩個絲線圈防止絲線圈在絞盤57A的圓周表面上彼此重疊。(相似地， 能夠防止絲線ll的多個環(huán)形纏繞中的任意多個絲線圈在絞盤57A和分離輥90A
上的重疊)，上排中的其它每個拉絲單元40B、 40C與第一拉絲單元40A相同地 操作。
此外，除了被每個絞盤電機(58D-58F)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的每個絞盤57D-57F順時 針旋轉(zhuǎn)外，下排的每個拉絲單元40D-40F的操作(包括防止絲線ll的絲線圈的 重疊操作)也以相同的方式執(zhí)行，每個絞盤電機(58D-58F)安裝在第二傾斜表 面449上，每個絞盤電機(58D-58F)的軸垂直于第二傾斜表面449,同時每個 分離輥9OD-90F的軸朝左傾斜，張力調(diào)節(jié)輥45E-45F、拉絲模具56D-56F、供 入引導(dǎo)輥51D-51F和供出引導(dǎo)輥54D-54F設(shè)置在第二基表面349上。相似地， 在下排中，每個絞盤57D-57 F上的絲線ll的第二絲線圈的第二位置高于它的 第一絲線圏的第一位置。
此外，現(xiàn)在將參考圖3，圖4和圖5來說明包括張力調(diào)節(jié)輥45的張力調(diào)節(jié)輥 單元450。張力調(diào)節(jié)輥45由盤形成，該盤的外圓柱面中具有大致V形槽，其中該 槽用于支撐和引導(dǎo)絲線ll。如圖l所示，絲線ll纏繞張力調(diào)節(jié)輥45的上半圓周 或180度部分。上(上游)排的四個張力調(diào)節(jié)輥45 (45A-45D)大致平行于外殼49 的第一基表面149直線地運動，下(下游)排的三個張力調(diào)節(jié)輥45 (45E-45G) 大致平行于外殼49的第二基表面349直線地運動。更具體地，上排的每個張力調(diào) 節(jié)輥4S的相對盤表面大致平行于第一基表面149直線地運動，下排的每個張力 調(diào)節(jié)輥45的相對盤表面大致平行于第二基表面349直線地運動。
如圖5所示，每個張力調(diào)節(jié)輥45轉(zhuǎn)動地安裝在大致U形板353 (U形截面)的 主表面上。板35 3經(jīng)分別設(shè)置在板35 3的兩側(cè)上的四個輥351和一個輥35 O被四個 軸340滑動地支撐。板353經(jīng)安裝在板353的末端上的輥352被擺動臂346驅(qū)動，擺 動臂346具有圓形截面。如上所述，這使得張力調(diào)節(jié)輥45能夠大致平行于外殼 49的第一基表面149或第二基表面349直線地運動。請注意，上排中的每個擺動
臂346在大致垂直于第一基表面149的樞轉(zhuǎn)平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)，下排中的每個擺動臂 346在大致垂直于第二基表面349的樞轉(zhuǎn)平面內(nèi)樞轉(zhuǎn)。
如圖4所示，擺動臂346經(jīng)齒輪310、 320被旋轉(zhuǎn)螺線管47驅(qū)動以便繞作為 樞轉(zhuǎn)中心的支點347樞轉(zhuǎn)。請注意，擺動臂346連接到電位計48以便把張力調(diào) 節(jié)輥45的位置信號反饋到拉絲單元控制器50 (參見圖2)，從而控制和允許擺 動臂346連續(xù)地保持基準(zhǔn)位置，如擺動臂346能夠樞轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)的大致中心位 置。此外，請注意，旋轉(zhuǎn)螺線管47、齒輪310、 320、電位計48等設(shè)置在外殼 49中，位于上排的第一基表面149的后部上和位于下排的第二基表面349的后 部上。
現(xiàn)在，再參考圖1和圖2，絲線供應(yīng)單元20由其上纏繞絲線的退繞筒21、 用于旋轉(zhuǎn)退繞筒21的退繞電機22、用于沿預(yù)定方向引導(dǎo)絲線ll的引導(dǎo)輥23、 31、用于控制絲線供應(yīng)單元20的絲線供應(yīng)單元控制器30等形成。引導(dǎo)輥31設(shè) 置有用于檢測待供應(yīng)或拉拽的絲線11的張力的應(yīng)變計32和用于檢測絲線11的速 度(輸送速度)的編碼器33。此外，對退繞電機22進行反饋控制，從而把擺動 臂346定位再設(shè)定單元81設(shè)定的基準(zhǔn)位置處。絲線供應(yīng)單元20作為一體單元安 裝在外殼49的第一基表面149上。
編碼器33檢測絲線ll從絲線供應(yīng)單元20的退繞速度，編碼器33檢測引導(dǎo) 輥31 (或引導(dǎo)輥23)的轉(zhuǎn)數(shù)，并且把檢測的速度信號輸入絲線供應(yīng)單元控制器 30。絲線供應(yīng)單元控制器30對輸入的引導(dǎo)輥31的速度信號進行處理，作為退繞 電機22的前饋信號。電位計48檢測擺動臂346的樞轉(zhuǎn)角度(其是前饋信號的誤 差分量)，并且把^r測的樞轉(zhuǎn)角度輸入絲線供應(yīng)單元控制器30。絲線供應(yīng)單元 控制器30計算輸入的擺動臂346的樞轉(zhuǎn)角度與定位在設(shè)定單元81設(shè)定的基準(zhǔn)位 置處時擺動臂346的樞轉(zhuǎn)角度之間的樞轉(zhuǎn)角度偏差。絲線供應(yīng)單元控制器30還
確定和控制退繞電機22的旋轉(zhuǎn)速度，以便允許使該樞轉(zhuǎn)角度偏差接近O (零)， 并且給退繞電機22發(fā)送命令(旋轉(zhuǎn)速度命令)。絲線供應(yīng)單元控制器30還連接 到系統(tǒng)控制器80，用于各種控制，例如用于控制絲線供應(yīng)單元控制器30與拉絲 單元控制器50或絲線纏繞單元控制器70之間的相互作用。
適當(dāng)?shù)目刂品椒ǎ鏟控制(比例控制)、PI控制(比例加積分控制)和PID 控制(比例加積分加纟鼓分控制)，能夠用于絲線供應(yīng)單元控制器30，以便通過使 用作為反饋信號的樞轉(zhuǎn)角度偏差來控制退繞電機22的旋轉(zhuǎn)速度。這里，比例控 制是與偏差(設(shè)定值與當(dāng)前值之間的差)成比例地變化控制量的控制。積分控 制是計算偏差的和并且與偏差的和成比例地變化控制量的控制。另一方面，微 分控制是計算偏差的變化速率并且與該偏差的變化速率成比例地變化控制量的 控制。
在開始拉絲前，在本實例中初始直徑大約為60/朋的絲線ll以從上游(從絲 線供應(yīng)單元20)到下游(到絲線纏繞單元60)的順序設(shè)置在拉絲機l中，更具 體地，設(shè)置在上排和下排的拉絲單元40A-40F之上和之間(在張力調(diào)節(jié)輥45、 拉絲模具56、絞盤57、引導(dǎo)輥51、 54等之上和之間)。在最上游位置處，絲 線ll經(jīng)引導(dǎo)輥23、 31、張力調(diào)節(jié)輥45A、拉絲模具56A和供入引導(dǎo)輥51A設(shè)置 在第一拉絲單元40A的絲線供應(yīng)單元20和絞盤57A之上和之間。外殼49旋轉(zhuǎn)地 支撐相應(yīng)的引導(dǎo)輥23、 31、 51。
當(dāng)開始拉絲時，具有分離輥90A的絞盤57A拖^粒絲線11并且退繞筒21退繞 絲線ll，因而絲線ll從絲線供應(yīng)單元20引導(dǎo)到第一拉絲單元40A，在此期間絲 線ll在拉絲模具56A處被拉拽并且直徑減小。拉絲模具56A為具有中空圓筒的 大致圓錐形狀，其長度為l mm,在出口部分處的直徑大約為47〃附(直徑減小率 為大約79°/ )。因此，拉絲模具56A把絲線ll的直徑減小到大約47戸。能夠使用
任何適當(dāng)?shù)妮斔退俣葋硎菇z線ll通過拉絲模具56A或隨后的每個拉絲模具56B -56F。這里，拉絲模具56A的出口處的輸送速度為23米/分鐘。在每個拉絲模 具處的輸送速度與面積減小率(這里大約62%)成比例地增加。
被具有分離輥90A的絞盤57A拖拉和拉拽的絲線11被供出引導(dǎo)輥54A引 導(dǎo)，以便輸送到第二拉絲單元40B的絞盤57B。盡管供出引導(dǎo)輥54A定位在與 供入引導(dǎo)輥51A相同的高度處，但是絲線ll能夠在絞盤57A的不同高度處纏繞 兩次，而無需在供出引導(dǎo)輥54A和供入引導(dǎo)輥51A之間進行不需要的高度調(diào) 節(jié)，因為供入引導(dǎo)輥51A和供出引導(dǎo)輥54A設(shè)置在第一基表面149上的多個不 同的縱向位置(彼此間隔預(yù)定距離)處，并且因為絞盤57A和分離輥90A設(shè)置 在與第一基表面149傾斜的第一傾斜表面249上，而且還因為分離輥90A的軸 (軸線)相對于絞盤57A的軸(軸線)傾斜。在每個其它拉絲單元57B-57F中 執(zhí)行相似的絲線高度調(diào)節(jié)。
直徑為大約47;/m的絲線11從第一拉絲單元40A經(jīng)張力調(diào)節(jié)輥45B、拉絲沖莫 具56B和供入引導(dǎo)輥51B被輸送到第二拉絲單元40B中的具有分離輥90B的絞 盤57B,因而絲線ll從第一拉絲單元40A引導(dǎo)和輸送到第二拉絲單元40B，在 第二拉絲單元40B中，直徑在拉絲模具56A處被減小的絲線ll的直徑在拉絲模 具56B處被進一步減小。拉絲模具56B也為具有中空圓筒的大致圓錐形狀，其長 度為l mm，在出口部分處的直徑大約為37^m (直徑減小率為大約79°/。)。因此， 通過使用大約37米/分鐘的絲線輸送速度，拉絲模具56B把絲線ll的直徑減小到 大約37 戶。
這樣，在總共六個拉絲單元40A-40F處重復(fù)拉絲處理，以便獲得直徑減小 到期望值(這里為"/ym)的成品絲線ll。請注意，在最后的拉絲單元的出口處 的絲線輸送速度為400米/分鐘。還請注意，在每個拉絲模具處能夠使用任何適
當(dāng)?shù)慕z線輸送速度，但是優(yōu)選地，在最后的拉絲單元的出口處的絲線輸送速度
例如選擇為400米/分鐘至500米/分鐘。如上所述，在本實例中，絲線ll在供應(yīng) 到第一拉絲單元40A時的初始直徑為60;/m ,然后在每個拉絲才莫具56處以79°/。的直 徑減小率(62%的面積減小率)將直徑(截面面積)減小到15;/m的最終直徑。因 此，直徑為15/湖的直徑減小的絲線11被最下游位置處的絲線纏繞單元60纏繞。
每個拉絲單元40具有用于控制它的操作的拉絲單元控制器50。更具體 地，拉絲單元控制器50連接到每個絞盤電機58，用于旋轉(zhuǎn)速度命令；每個 應(yīng)變計(52),用于張力控制；每個編碼器(53),用于旋轉(zhuǎn)速度控制；每個旋轉(zhuǎn) 螺線管47，用于扭矩命4^,每個電位計48,用于角度控制；和每個應(yīng)變計(55), 用于張力控制。拉絲單元控制器50還連接到系統(tǒng)控制器80,用于各種控制目 的，例如能夠用于控制拉絲單元控制器50與絲線供應(yīng)單元控制器30或絲線纏繞 單元控制器70之間的相互作用。適當(dāng)?shù)姆椒ǎ缃z線供應(yīng)單元控制器30中使用 的P控制、PI控制和PID控制，能夠使用于拉絲單元控制器50,以便控制每個絞 盤電機58的旋轉(zhuǎn)速度。
絲線纏繞單元60包括用于引導(dǎo)絲線ll的引導(dǎo)輥71、 63;用于纏繞絲線 11的纏繞筒61;用于旋轉(zhuǎn)纏繞筒61的纏繞電機62;用于使纏繞筒61橫向移動的 橫向滑軌79;用于橫向地驅(qū)動橫向滑軌79上的纏繞筒61的驅(qū)動電機78;和用于 控制絲線纏繞單元60的絲線纏繞單元控制器70(參見圖2)等。絲線供應(yīng)單元60 作為一個單元安裝在外殼49上安裝在引導(dǎo)輥71 (或引導(dǎo)輥63)上的編碼器(73) 檢測絲線纏繞單元60纏繞絲線ll的纏繞速度，并且檢測引導(dǎo)輥71 (或引導(dǎo)輥 63)的轉(zhuǎn)數(shù)。通過纏繞筒61的圓周速度來確定纏繞速度，即，通過纏繞電機62 的旋轉(zhuǎn)速度來確定纏繞速度。
絲線纏繞單元60具有用于控制它的操作的絲線纏繞單元控制器70。更具體
地，絲線纏繞單元控制器70連接到纏繞電機62,用于旋轉(zhuǎn)速度命令；編碼器 (73),用于旋轉(zhuǎn)速度檢測；和驅(qū)動電機78用于橫向位置命令。絲線纏繞單元控 制器70還連接到系統(tǒng)控制器80,用于各種控制目的，例如能夠用于控制絲線纏 繞單元控制器70與絲線供應(yīng)單元控制器30或拉絲單元控制器50之間的相互作 用。絲線纏繞單元控制器70計算編碼器(73)檢測的絲線速度(纏繞速度)與設(shè) 定單元81任意設(shè)定的纏繞命令速度之間的速度偏差。
絲線纏繞單元控制器70還確定和控制纏繞電機62的旋轉(zhuǎn)速度，以允許速度 偏差接近O (零)，并且給纏繞電機62發(fā)送命令(旋轉(zhuǎn)速度命令)。適當(dāng)?shù)姆?法，如絲線供應(yīng)單元控制器30中使用的P控制、PI控制和PID控制，能夠使用于 絲線纏繞單元控制器70,以便通過使用作為反饋信號的速度偏差來控制纏繞電 機62的旋轉(zhuǎn)速度。通過使用橫向滑軌79,絲線11均勻地纏繞在纏繞筒61上。
驅(qū)動，以便允許纏繞筒62在橫向滑軌79上往復(fù)運動。驅(qū)動電機78連接到拉絲單 元控制器70,以便響應(yīng)來自絲線纏繞單元控制器70的命令(橫向位置命令)而 被驅(qū)動。
如前所述，根據(jù)本實例或?qū)嵤├睦z機或拉絲方法(系統(tǒng))使用用于給 絲線施加后張力的至少一個張力調(diào)節(jié)輥、用于減小絲線直徑的至少一個拉絲才莫 具、和用于無滑動地纏繞和輸送絲線以便給絲線施加前張力的至少一個絞盤， 其中張力調(diào)節(jié)輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。因此，該拉絲機 或方法(系統(tǒng))能夠減小拉絲機的寬度，而與這里使用的拉絲單元的數(shù)量無關(guān)， 即與是否使用單個拉絲單元或串聯(lián)成排的多個拉絲單元無關(guān)。
具有縱向延伸的基表面和從基表面傾斜的傾斜表面的彎曲表面(在外殼或 拉絲機上)的使用能夠提供這樣的優(yōu)點能夠使絞盤上的絲線的高度的調(diào)節(jié)容
易，而不會在絲線中造成大應(yīng)力，并且在開始拉絲之前能夠容易地把絲線設(shè)置 在拉絲單元的張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、供入引導(dǎo)輥、絞盤、分離輥和供出引導(dǎo) 輥之上和之間。使用彎曲表面的該優(yōu)點增加了多個(兩個或更多個)拉絲單元
連接形成拉絲機的情況使用第一彎曲表面， 一排多個拉絲單元；或使用第一 彎曲表面和第二彎曲表面(第二彎曲表面具有第二基表面和第二傾斜表面)， 兩排(或更多排)拉絲單元。這也提供這樣的優(yōu)點在開始拉絲之前，絲線更 容易設(shè)置在多個拉絲單元之上和之間。
此外，通過以兩排布置結(jié)構(gòu)來連接多個拉絲單元，上和下(上游和下游) 排，拉絲機的寬度能夠進一步地減小。當(dāng)使用兩排布置結(jié)構(gòu)時，優(yōu)選地使用表 面凹進結(jié)構(gòu)，在該表面凹進結(jié)構(gòu)中，下排的彎曲表面/人上排的彎曲表面凹進， 或者換言之，下排的彎曲表面更靠近拉絲機的外殼的后部，因為在開始拉絲之 前，表面凹進結(jié)構(gòu)使得絲線在上排和下排的多個拉絲單元之上和之間(在張力 調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、絞盤、引導(dǎo)輥等之上和之間)的放置操作更容易。此外， 在每個絞盤附近使用分離輥，并且分離輥的軸或軸線相對于絞盤(更優(yōu)選地絞 盤上具有橡膠等彈性涂覆層)的軸或軸線傾斜，這提高了絲線的拉拽或拖拉力， 因此能夠穩(wěn)定地和可靠地拉拽或輸送絲線，而無滑動，并且噪聲低。結(jié)果，能 夠優(yōu)選地使用多個拉絲單元或多個拉絲過程，把絲線的直徑拉拽和減小至直徑 大約為10/zm的超細(xì)絲線。
請注意，本發(fā)明不局限于上述實例和實施例，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)能 夠進行各種變化。例如，所有的引導(dǎo)輥31、 71、 51、 54、 23、 63 (等等)能夠 設(shè)置有用于檢測絲線的張力的應(yīng)變計和用于檢測絲線的速度的編碼器。此外， 當(dāng)使用多個拉絲單元時，顯然拉絲單元不僅能夠為單排布置結(jié)構(gòu)或兩排布置結(jié) 構(gòu)，而且拉絲單元能夠相似地使用其它多排布置結(jié)構(gòu)，如三排或四排。在多排
布置結(jié)構(gòu)的情況中，優(yōu)選地，每對相鄰排使用表面凹進結(jié)構(gòu)，從而使每排拉絲 單元定位在從每個在前一排(或每個相鄰上排)拉絲單元定位的高度平面凹進 的高度平面處。 工業(yè)應(yīng)用'性
本發(fā)明的拉絲機或系統(tǒng)(方法)不僅能夠用于金屬絲，而且能夠用于非金
屬絲。在金屬絲的情況中，該拉絲機或系統(tǒng)例如能夠用于拉拽LSI (大規(guī)模集成 電路)的引線接合用的金絲、絞線用的銅絲、絲印網(wǎng)(screen-printing mesh) 用的不銹鋼絲、電腐蝕機用的黃銅絲、不銹鋼魚線等。在非金屬絲的情況中， 該拉絲機或系統(tǒng)例如能夠用于拉拽光纜用的塑料光纖等。
已經(jīng)參考

了本發(fā)明。然而，對于本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員而言顯而 易見的是，能夠進行各種變化和修改。因此，這些變化和修改不應(yīng)超出本發(fā)明 的保護范圍，而應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種拉絲機，包括拉絲單元，所述拉絲單元包括張力調(diào)節(jié)輥，用于給待拉拽的絲線施加后張力；拉絲模具，用于減小絲線的直徑；和絞盤，用于無滑動地纏繞和輸送絲線，以便給絲線施加前張力，其中所述張力調(diào)節(jié)輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的拉絲機，其中所述拉絲單元還包括設(shè)置在絞盤附 近的分離輥，用于協(xié)同絞盤一起纏繞和輸送絲線，其中所述分離輥的軸線相對 于所述絞盤的軸線稍微傾斜，從而允許纏繞絞盤的絲線圏定位在絞盤上的不同 位置處。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉絲機，其中所述拉絲單元還包括 供入引導(dǎo)輥，設(shè)置在拉絲模具和絞盤之間的、絞盤的絲線輸入側(cè)上，用于把絲線輸送到絞盤；供出引導(dǎo)輥，設(shè)置在絞盤的絲線輸出側(cè)上，用于從絞盤輸送絲線；和 彎曲表面，具有基表面和傾斜表面，所述傾斜表面從所述基表面朝拉絲機的后部傾斜，其中所述張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、供入引導(dǎo)輥和供出引導(dǎo)輥設(shè)置在所述基 表面上，所述絞盤和分離輥設(shè)置在傾斜表面上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉絲機，所述拉絲機還包括 絲線供應(yīng)單元，用于向拉絲單元供應(yīng)絲線；和 絲線纏繞單元，用于纏繞來自拉絲單元的絲線。
5. —種拉絲機，包括 絲線供應(yīng)單元，用于供應(yīng)待拉拽的絲線；多個拉絲單元，所述多個拉絲單元彼此連接用于依序拉拽絲線；和絲線纏繞單元，用于纏繞來自絞盤的絲線，多個拉絲單元中的每個包括張力調(diào)節(jié)輥，所述張力調(diào)節(jié)輥用于給絲線施 加后張力；拉絲模具，所述拉絲模具用于減小絲線的直徑；和絞盤，所述絞盤 用于無滑動地纏繞和輸送絲線，以便給絲線施加前張力，其中所述張力調(diào)節(jié)輥 大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉絲機，其中所述多個拉絲單元中的每個還包括 設(shè)置在絞盤附近的分離輥，其中所述分離輥的軸線相對于所述絞盤的軸線稍微 傾斜，從而允許纏繞絞盤的絲線圈定位在絞盤上的不同位置處。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的拉絲機，其中所述多個拉絲單元中的每個還包^: 供入引導(dǎo)輥，設(shè)置在拉絲模具和絞盤之間的、絞盤的絲線輸入側(cè)上，用于把絲線輸送到絞盤；供出引導(dǎo)輥，設(shè)置在絞盤的絲線輸出側(cè)上，用于從絞盤輸送絲線；和 彎曲表面，具有基表面和傾斜表面，所述傾斜表面從所述基表面朝拉絲機的后部傾斜，其中所述張力調(diào)節(jié)輥、拉絲模具、供入引導(dǎo)輥和供出引導(dǎo)輥設(shè)置在所述基 表面上，所述絞盤和分離輥設(shè)置在傾斜表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的拉絲機，其中所述多個拉絲單元布置成至少兩排， 從而使得拉絲單元的一對相鄰排中的下排定位在從一對相鄰排中的上排定位的 平面凹進的平面處。
9. 一種拉絲方法，包括如下步驟把待拉拽的絲線纏繞在張力調(diào)節(jié)輥的大致半個圓周上，用于給所述絲線施 力口后張力；和把所述絲線從張力調(diào)節(jié)輥輸送到拉絲模具用于減小絲線的直徑，然后輸送到絞盤用于無滑動地纏繞和輸送絲線以便給絲線施加前張力，其中所述張力調(diào) 節(jié)輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的拉絲方法，所述方法還包括步驟在所述絞盤 附近設(shè)置分離棍，用于協(xié)同絞盤一起纏繞和輸送絲線，其中所述分離輥的軸線 相對于所述絞盤的軸線稍微傾斜，從而允許纏繞絞盤的絲線圏定位在絞盤上的 不同位置處。
全文摘要
一種拉絲機，包括具有用于退繞絲線(11)的退繞筒(21)的絲線供應(yīng)單元(20)；用于拉拽和減小絲線直徑的拉絲單元(40)或單元(40A-40F)；和用于纏繞拉拽的絲線的絲線纏繞單元(60)。每個拉絲單元包括用于給絲線施加后張力的張力調(diào)節(jié)輥(45)；用于減小絲線的直徑的拉絲模具(56)；和用于無滑動地纏繞和輸送絲線以便給絲線施加前張力的絞盤(57)。張力調(diào)節(jié)輥大致平行于拉絲模具的拉絲方向直線地運動，因而能夠減小拉絲單元的寬度。多個這種拉絲單元能夠在絲線供應(yīng)單元和絲線纏繞單元之間設(shè)置成多排，從而進一步減小拉絲機的寬度。
文檔編號B21C1/08GK101389418SQ20078000619
公開日2009年3月18日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者志水薰, 橋詰道則, 梶野二郎, 竹本康介 申請人:Askk株式會社;工業(yè)自動化設(shè)備電子股份有限公司