本發(fā)明涉及金屬熱處理設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種基于大張力的金屬帶材的退火熱處理設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、金屬帶或者是蝕刻料金屬帶，根據(jù)其采用金屬材料的不同，可用于制作pcb板、精密儀器的表盤以及金屬工藝品的蝕刻工藝加工、銘牌制作、模具制造、金屬裝飾品雕刻等。由于金屬帶或蝕刻料金屬帶在充分拉伸得到需要的厚度后，其內(nèi)部會(huì)存在殘余內(nèi)應(yīng)力，影響其后續(xù)加工性能，因此需要通過退火的方式消除所述的殘余內(nèi)應(yīng)力。目前對(duì)金屬帶或蝕刻料金屬帶的退火熱處理，是直接將金屬帶或蝕刻料金屬帶展開后置于常規(guī)的退火熱處理設(shè)備內(nèi)進(jìn)行加熱和冷卻，由于常規(guī)的退火熱處理設(shè)備存在結(jié)構(gòu)方面的缺陷，對(duì)工件的拉拽張力小，因此存在如下方面問題：（1）工件經(jīng)過退火處理后，內(nèi)應(yīng)力消除效果較差、平整度較低；（2）退火熱處理設(shè)備整體長(zhǎng)度長(zhǎng)、占地面積大。

2、經(jīng)檢索中國(guó)專利公告，未有發(fā)現(xiàn)基于大張力的金屬帶材退火熱處理設(shè)備的技術(shù)方案在中國(guó)專利公告上公開，雖然中國(guó)專利公告也公開了一些金屬帶材熱處理及蝕刻料金屬帶材熱處理的技術(shù)方案，例如：申請(qǐng)?zhí)枮?021108724425、名稱為“一種埋弧焊銅管焊縫冷卻和降低殘余應(yīng)力裝置”的發(fā)明和為申請(qǐng)?zhí)枮?022234071325、名稱為“一種微張力閉環(huán)控制的氣墊式連續(xù)退火爐”、申請(qǐng)?zhí)枮?022218392445、名稱為“一種高效穩(wěn)定金屬帶退火爐”和申請(qǐng)?zhí)枮?021227122826、名稱為“用于引線框架的雙面蝕刻裝置”的實(shí)用新型專利，雖然所述的技術(shù)方案能解決金屬帶熱處理的問題，也具有一定的技術(shù)效果，但其不能解決現(xiàn)有技術(shù)中蝕刻料金屬帶材退火處理設(shè)備存在熱處理后帶材內(nèi)部殘余應(yīng)力的消除效果較差、平整度也較低、設(shè)備整體長(zhǎng)度過長(zhǎng)需要占據(jù)較大的空間的問題，因此，需要提供一種基于大張力的金屬帶材退火熱處理設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)中金屬帶材退火處理設(shè)備存在熱處理后工件經(jīng)過退火處理后，內(nèi)應(yīng)力消除效果較差、平整度較低及退火熱處理設(shè)備整體長(zhǎng)度長(zhǎng)、占地面積大的問題。

3、因此，現(xiàn)有技術(shù)的金屬帶材熱處理設(shè)備存在工件內(nèi)部殘余應(yīng)力的消除效果較差、工件平整度較低和設(shè)備整體占地面積大和生產(chǎn)效率較低的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的，是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中蝕刻料金屬帶材退火處理設(shè)備存在熱處理后帶材內(nèi)部殘余應(yīng)力的消除效果較差、平整度也較低、設(shè)備整體占地面積大的問題，提供一種基于大張力的金屬帶材的退火熱處理設(shè)備，具有消除工件內(nèi)部殘余應(yīng)力效果好、工件平整度高、設(shè)備整體占地面積小的特點(diǎn)和有益效果。

2、為了達(dá)到本發(fā)明的目的，可以采用如下技術(shù)方案：

3、一種基于大張力的金屬帶材的退火熱處理設(shè)備，包括機(jī)架、放卷裝置、退火熱處理裝置、收卷裝置、第一張力輥裝置和第二張力輥裝置，放卷裝置、收卷裝置相鄰設(shè)置在機(jī)架的底面，第一張力輥裝置、退火熱處理裝置和第二張力輥裝置設(shè)置在機(jī)架的上面，形成立體式雙層結(jié)構(gòu)以減小設(shè)備的整體占地面積；第一張力輥裝置位于退火熱處理裝置的進(jìn)口端，第二張力輥裝置位于退火熱處理裝置的出口端，形成對(duì)熱處理過程中的工件大張力拉拽結(jié)構(gòu)，以通過對(duì)工件的大張力拉拽使該工件的內(nèi)應(yīng)力消失；在放卷裝置的輸出端與第一張力輥裝置的輸入端之間設(shè)有第一導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)，在收卷裝置的輸入端與第二張力輥裝置的輸出端之間設(shè)有第二導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)，以形成工件在機(jī)架的上、下層之間的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)；通過放卷裝置、收卷裝置相鄰設(shè)置形成緊縮布置結(jié)構(gòu)，以方便操作、節(jié)省人力和提高效率。

4、為了達(dá)到本發(fā)明的目的，還可以采用如下技術(shù)方案：

5、進(jìn)一步地，第一張力輥裝置具有四級(jí)輸入拉拽結(jié)構(gòu)，該四級(jí)輸入拉拽結(jié)構(gòu)由第一輸入拉拽單元、第二輸入拉拽單元、第三輸入拉拽單元和第四輸入拉拽單元串聯(lián)構(gòu)成，各級(jí)輸入拉拽單元各由一電機(jī)和一張力輥連接構(gòu)成，所述電機(jī)的輸出軸連接所述張力輥的輸入端，所述的張力輥覆蓋有摩擦塑料層以形成摩擦結(jié)構(gòu)；第二張力輥裝置具有四級(jí)輸出拉拽結(jié)構(gòu)，該四級(jí)輸出拉拽結(jié)構(gòu)由第一輸出拉拽單元、第二輸出拉拽單元、第三輸出拉拽單元和第四輸出拉拽單元串聯(lián)構(gòu)成，各級(jí)輸出拉拽單元各由一電機(jī)和一張力輥連接構(gòu)成，所述電機(jī)的輸出軸連接所述張力輥的輸入端，所述的張力輥覆蓋有摩擦塑料層以形成摩擦結(jié)構(gòu)；通過對(duì)第一張力輥裝置和第二張力輥裝置的輸出拉拽張力進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成對(duì)工件的大張力拉拽牽引，使位于退火熱處理裝置內(nèi)的工件受到大張力的拉拽，以使工件表面平整及內(nèi)應(yīng)力消失。

6、進(jìn)一步地，第一張力輥裝置具有三級(jí)輸入拉拽結(jié)構(gòu)，該三級(jí)輸入拉拽結(jié)構(gòu)由第一輸入拉拽單元、第二輸入拉拽單元和第三輸入拉拽單元串聯(lián)構(gòu)成，各級(jí)輸入拉拽單元各由一電機(jī)和一張力輥連接構(gòu)成，所述電機(jī)的輸出軸連接所述張力輥的輸入端，所述的張力輥覆蓋有摩擦塑料層以形成摩擦結(jié)構(gòu)；所述第一輸入拉拽單元、第二輸入拉拽單元和第三輸入拉拽單元的張力輥呈三角形設(shè)置，形成三級(jí)拉拽及調(diào)整結(jié)構(gòu)；第二張力輥裝置具有四級(jí)輸出拉拽結(jié)構(gòu)，該四級(jí)輸出拉拽結(jié)構(gòu)由第一輸出拉拽單元、第二輸出拉拽單元、第三輸出拉拽單元和第四輸出拉拽單元串聯(lián)構(gòu)成，各級(jí)輸出拉拽單元各由一電機(jī)和一張力輥連接構(gòu)成，所述電機(jī)的輸出軸連接所述張力輥的輸入端，所述的張力輥覆蓋有摩擦塑料層以形成摩擦結(jié)構(gòu)；所述第一輸出拉拽單元、第二輸出拉拽單元、第三輸出拉拽單元和第四輸出拉拽單元的張力輥呈“s”形設(shè)置，構(gòu)成四級(jí)拉拽及調(diào)整結(jié)構(gòu)；通過對(duì)第一張力輥裝置和第二張力輥裝置的輸出拉拽張力進(jìn)行調(diào)節(jié)以形成對(duì)工件的大張力拉拽牽引，使位于退火熱處理裝置內(nèi)的工件受到大張力拉拽，以使工件表面平整及內(nèi)應(yīng)力消失。

7、進(jìn)一步地，在第一張力輥裝置中的各電機(jī)輸出軸處或各張力輥處設(shè)置壓力傳感器和速度傳感器，所述壓力傳感器和速度傳感器的電信號(hào)輸出端各連接控制系統(tǒng)的一個(gè)信號(hào)輸入端，控制系統(tǒng)具有若干個(gè)信號(hào)輸出端，每個(gè)所述信號(hào)輸出端各連接所述電機(jī)的控制信號(hào)輸入端，構(gòu)成放卷端閉環(huán)張力控制結(jié)構(gòu)；在第二張力輥裝置的電機(jī)輸出軸處或張力輥處設(shè)置壓力傳感器和速度傳感器，所述壓力傳感器和速度傳感器的電信號(hào)輸出端各連接控制系統(tǒng)的一個(gè)信號(hào)輸入端，控制系統(tǒng)具有若干個(gè)信號(hào)輸出端，每個(gè)所述信號(hào)輸出端各連接所述電機(jī)的控制信號(hào)輸入端，構(gòu)成收卷端閉環(huán)張力控制結(jié)構(gòu)。

8、進(jìn)一步地，在第二張力輥裝置的輸入端處設(shè)置糾偏裝置，由糾偏裝置、第二張力輥裝置、第二導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)和收卷裝置組成串聯(lián)結(jié)構(gòu)，糾偏裝置在前，第二張力輥裝置、第二導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)居中，收卷裝置在后，形成糾偏式收卷機(jī)構(gòu)；糾偏裝置由高、低位置設(shè)置的二組轉(zhuǎn)輥組成，高位設(shè)置的為轉(zhuǎn)輥，低位設(shè)置的為調(diào)整輥，在轉(zhuǎn)輥和糾偏調(diào)整輥之間裝有工件位置檢測(cè)器，糾編調(diào)整輥上裝有偏移電動(dòng)缸以控制輥糾編調(diào)整輥的角度。

9、進(jìn)一步地，在對(duì)第一張力輥裝置和第二張力輥裝置的輸出張力進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，根據(jù)工件的不同種類、不同厚度和不同寬度對(duì)第一張力輥裝置和第二張力輥裝置的輸出張力大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，使工件受到的張力小于或稍小于工件能受到的最大張力，該最大張力s=b*t*δ，b為工件的寬度，t為工件的厚度，δ為工件的抗拉強(qiáng)度、由工件的種類或材質(zhì)確定。

10、進(jìn)一步地，在進(jìn)行第一張力輥裝置和第二張力輥裝置的拉拽張力調(diào)節(jié)時(shí)，設(shè)定：工件的寬度為500-1200mm，工件的厚度為?0.08-0.5mm，工件抗拉強(qiáng)度δ為60-100牛頓/mm2。

11、進(jìn)一步地，設(shè)置在第一張力輥裝置和第二張力輥裝置中的電機(jī)為伺服電機(jī)，在所述伺服電機(jī)輸出軸中設(shè)有速度傳感器和壓力傳感器以實(shí)時(shí)測(cè)出第一張力輥裝置和第二張力輥裝置中各張力輥的轉(zhuǎn)速n和張力f，從而測(cè)定第一張力輥裝置和第二張力輥裝置中各張力輥的線速度v?=π*?n?*?d,其中：d為第一張力輥裝置和第二張力輥裝置中各張力輥的直徑。

12、進(jìn)一步地，在靠近退火熱處理裝置的進(jìn)口端處設(shè)有第一密封輥結(jié)構(gòu)，在靠近退火熱處理裝置的出口端處設(shè)有第二密封輥結(jié)構(gòu)；在靠近放卷裝置的出口端處設(shè)有焊接裝置，在靠近放卷裝置的入口端處設(shè)有夾送裁剪裝置。

13、進(jìn)一步地，在焊接裝置與第一導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)之間設(shè)有清洗烘干裝置，在裁剪裝置與第二導(dǎo)向輥結(jié)構(gòu)之間設(shè)有鈍化烘干裝置。

14、本發(fā)明具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和有益效果：

15、1、本發(fā)明通過將放卷裝置、收卷裝置相鄰設(shè)置在機(jī)架的底面，第一張力輥裝置、退火熱處理裝置和第一張力輥裝置設(shè)置在機(jī)架的上面，形成立體式雙層結(jié)構(gòu)以減小設(shè)備的整體占地面積；第一張力輥裝置位于退火熱處理裝置的進(jìn)口端，第二張力輥裝置位于退火熱處理裝置的出口端，形成對(duì)熱處理過程中的工件大張力拉拽結(jié)構(gòu)，以通過對(duì)工件的大張力牽拉使該消除內(nèi)應(yīng)力；通過放卷裝置、收卷裝置相鄰設(shè)置以方便操作、節(jié)省人力和提高效率。因此能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中蝕刻料金屬帶材退火處理設(shè)備存在熱處理后帶材內(nèi)部殘余應(yīng)力的消除效果較差、平整度也較低、設(shè)備整體占用空間大的問題，具有消除工件內(nèi)部殘余應(yīng)力效果好、工件平整度高、設(shè)備整體占地面積小的特點(diǎn)和有益效果。

16、2、本發(fā)明由于將設(shè)備設(shè)置為上、下層立體式結(jié)構(gòu)，設(shè)備的整體長(zhǎng)度大大縮小，因此能夠減小占地面積，具體占地面積小、節(jié)約廠房資源和節(jié)省投資的特點(diǎn)和有益效果。

17、3、本發(fā)明由于將放卷裝置和收卷裝置相鄰設(shè)置，便于上卷、下卷的操作人員集中在一個(gè)地方進(jìn)行放卷、收卷操作；因此具有方便操作、節(jié)省人力和時(shí)間、提高效率的特點(diǎn)和有益效果。

18、4、本發(fā)明由于在放卷裝置和第一張力輥裝置之間設(shè)置清洗烘干裝置并在第二張力輥裝置和收卷裝置之間設(shè)置有鈍化烘干裝置，從而增加了設(shè)備的清洗烘干和鈍化烘干二項(xiàng)功能；將清洗烘干裝置和鈍化烘干裝置融合到本設(shè)備中，可以減少金屬帶收放卷的次數(shù)，將金屬帶的清洗烘干工序和鈍化工序一同融入到本設(shè)備中，進(jìn)一步減少處理設(shè)備的占地面積，且能有效提高對(duì)蝕刻料金屬帶的加工效率。因此具有功能齊全、占地面積小、產(chǎn)品質(zhì)量高和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)和有益效果。

19、5、本發(fā)明由于在放卷裝置和清洗烘干裝置之間設(shè)置有焊接裝置，當(dāng)多卷蝕刻料金屬帶連續(xù)進(jìn)行退火處理時(shí)，焊接裝置可以將多卷蝕刻料金屬帶焊接連接起來。對(duì)應(yīng)的，鈍化烘干裝置與收卷裝置之間設(shè)置有夾送裁剪裝置，當(dāng)收卷裝置收卷至一定長(zhǎng)度后，可以利用夾送裁剪裝置將蝕刻料金屬帶剪斷并重新進(jìn)行收卷。因此具有功能齊全、占地面積小、產(chǎn)品質(zhì)量高和生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)和有益效果。