拉絲機(jī)及拉絲方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了儲(chǔ)絲器少的無滑動(dòng)式拉絲機(jī)。拉絲機(jī)具有：縮小通過的金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第一拉絲模；控制通過第一拉絲模的金屬絲的第一后張力的后張力控制部；以第一前張力將通過第一拉絲模的金屬絲從第一拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第一絞盤；測定第一前張力的第一前張力測定部；基于所測定的第一前張力控制第一絞盤的轉(zhuǎn)矩的第一絞盤控制部；以及卷繞進(jìn)行了拉絲的金屬絲的卷繞部。
【專利說明】拉絲機(jī)及拉絲方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及拉拔金屬絲的拉絲機(jī)及拉絲方法。本發(fā)明尤其涉及以無滑動(dòng)方式拉拔金屬絲的拉絲機(jī)及拉絲方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為現(xiàn)有的拉絲機(jī)，例如有日本特開2003-53418號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)I)所記載的被稱為滑動(dòng)式拉絲機(jī)的拉絲機(jī)。在上述現(xiàn)有的滑動(dòng)式拉絲機(jī)中，將絞盤的轉(zhuǎn)速設(shè)定為比金屬絲的線速度快，在絞盤與該金屬絲之間產(chǎn)生滑動(dòng)，同時(shí)利用絞盤從拉絲模拉絲該金屬絲，從而拉拔該金屬絲。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-53418號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]但是，在上述現(xiàn)有的滑動(dòng)式拉絲機(jī)中，必須嚴(yán)格控制滑動(dòng)率，尤其在拉拔絲直徑細(xì)的金屬絲的情況下，產(chǎn)生很難控制滑動(dòng)率的問題。
[0008]解決課題的手段
[0009]為解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種拉絲機(jī)，該拉絲機(jī)具有:縮小通過的金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第一拉絲模；控制通過上述第一拉絲模的上述金屬絲的第一后張力的后張力控制部；以第一前張力將通過上述第一拉絲模的上述金屬絲從上述第一拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第一絞盤；測定上述第一前張力的第一前張力測定部；基于所測定的上述第一前張力控制上述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩的第一絞盤控制部；以及卷繞經(jīng)拉絲的上述金屬絲的卷繞部。
[0010]另外，上述拉絲機(jī)也可以還具有第二拉絲模，該第二拉絲模設(shè)置在上述第一絞盤與上述卷繞部之間，并且使由上述第一絞盤拉絲的上述金屬絲通過，并縮小所通過的該金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲，上述第一絞盤以無滑動(dòng)方式將上述金屬絲輸出到上述第二拉絲模，上述第一絞盤控制部以通過上述第二拉絲模的上述金屬絲的第二后張力成為預(yù)定值的方式，基于上述第一前張力控制上述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩。[0011]另外，上述拉絲機(jī)也可以還具有:以第二前張力將通過上述第二拉絲模的上述金屬絲從上述第二拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第二絞盤；設(shè)置在上述第二絞盤與上述卷繞部之間，并且使由上述第二絞盤拉絲的上述金屬絲通過，并縮小所通過的該金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第三拉絲模；測定上述第二前張力的第二前張力測定部；以及基于所測定的上述第二前張力控制上述第二絞盤的轉(zhuǎn)矩的第二絞盤控制部，上述第二絞盤控制部以通過上述第三拉絲模的上述金屬絲的第三后張力成為預(yù)定值的方式，基于上述第二前張力控制上述第二絞盤的轉(zhuǎn)矩。[0012]另外，上述拉絲機(jī)也可以還具有將上述金屬絲輸出到上述第一拉絲模的放絲部，上述后張力控制部是在上述放絲部與上述第一拉絲機(jī)之間控制上述金屬絲的上述第一后張力的儲(chǔ)絲器。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種拉絲機(jī)，該拉絲機(jī)具有:縮小通過的金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第一拉絲模；控制通過上述第一拉絲模的上述金屬絲的第一后張力的后張力控制部；將通過上述第一拉絲模的上述金屬絲從上述第一拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第一絞盤；控制上述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩并從上述第一拉絲模拉絲上述金屬絲的第一絞盤控制部；以及卷繞經(jīng)拉絲的上述金屬絲的卷繞部，上述第一絞盤控制部預(yù)先存儲(chǔ)在通過速度控制使上述第一絞盤旋轉(zhuǎn)并將上述金屬絲從上述第一拉絲模拉絲時(shí)的該金屬絲的第一前張力，并且基于該第一前張力控制上述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩，將上述金屬絲從上述第一拉絲模拉絲。
[0014]在上述拉絲機(jī)中，上述第一絞盤控制部也可以將在通過速度控制使上述第一絞盤旋轉(zhuǎn)預(yù)定期間并將上述金屬絲從上述第一拉絲模拉絲時(shí)的該第一絞盤的平均力矩作為上述第一前張力來存儲(chǔ)。
[0015]另外，上述拉絲機(jī)也可以還具備:設(shè)置在上述第一絞盤與上述卷繞部之間，并且使由上述第一絞盤拉絲的上述金屬絲通過，并縮小所通過的該金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第二拉絲模；以及測定通過上述第二拉絲模的上述金屬絲的第二后張力的后張力測定部，上述第一絞盤以無滑動(dòng)方式將上述金屬絲輸出到上述第二拉絲模，上述第一絞盤控制部以所測定的上述第二后張力成為預(yù)定值的方式控制上述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三方案，提供拉絲方法，該拉絲方法使金屬絲通過拉絲模而縮小金屬絲的直徑，從而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲，該拉絲方法包括:控制通過上述拉絲模的上述金屬絲的后張力的步驟；使用絞盤以預(yù)定的前張力將通過上述拉絲模的上述金屬絲從上述拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的步驟；測定上述前張力的步驟；以及基于所測定的上述前張力控制上述絞盤的轉(zhuǎn)矩的步驟。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第四方案，提供一種拉絲方法，該拉絲方法使金屬絲通過拉絲模而縮小金屬絲的直徑，從而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲，該拉絲方法包括:控制通過上述拉絲模的上述金屬絲的后張力的步驟；使用絞盤將通過上述拉絲模的上述金屬絲從上述拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的步驟；以及控制上述絞盤的轉(zhuǎn)矩的控制步驟，上述控制步驟包括:預(yù)先存儲(chǔ)在通過速度控制使上述絞盤旋轉(zhuǎn)并將上述金屬絲從上述拉絲模拉絲時(shí)的該金屬絲的前張力的步驟；以及基于上述前張力控制上述絞盤的轉(zhuǎn)矩，并將上述金屬絲從上述第一拉絲模拉絲的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的拉絲機(jī)100的結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0019]圖2是表示控制拉絲機(jī)100的控制單元200的結(jié)構(gòu)的方框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下，參照附圖并通過發(fā)明的實(shí)施方式說明本發(fā)明，但以下的實(shí)施方式并不限定權(quán)利要求書的發(fā)明，而且，實(shí)施方式中所說明的特征的所有組合并不一定是發(fā)明的解決手段所必須的。
[0021](拉絲機(jī)100的結(jié)構(gòu))
[0022]圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的拉絲機(jī)100的結(jié)構(gòu)的示意圖。而且，圖2是表示控制該實(shí)施方式的拉絲機(jī)100的控制單元200的結(jié)構(gòu)的方框圖。
[0023]在本實(shí)施方式中，拉絲機(jī)100具有機(jī)箱12、放絲單元20、拉絲單元40及90、卷繞單元60、以及控制各單元的控制單元200。在拉絲機(jī)100中，沿著金屬絲10輸出、拉拔、卷繞的路徑(以下稱為“通過路徑”)，從上游側(cè)向下游側(cè)(圖1中的從左向右)依次設(shè)有放絲單元20、拉絲單元40及90以及卷繞單元60。而且，拉絲機(jī)100對(duì)于從放絲單元20輸出的金屬絲，在各拉絲單元40及90依次縮小其直徑而進(jìn)行拉絲，并將經(jīng)拉絲的金屬絲10在卷繞單元60進(jìn)行卷繞。
[0024]控制單元200控制拉絲機(jī)100的動(dòng)作?？刂茊卧?00具有系統(tǒng)控制器110、放絲單元控制器120、拉絲單元控制器140以及卷繞單元控制器160。系統(tǒng)控制器110與放絲單元控制器120、拉絲單元控制器140及卷繞單元控制器160連接，統(tǒng)一控制各單元控制器。
[0025]放絲單元控制器120、拉絲單元控制器140及卷繞單元控制器160分別與設(shè)置于放絲單元20、拉絲單元40及90以及卷繞單元60上的各種結(jié)構(gòu)連接，控制各單元。需要說明的是，在圖2中，雖然僅圖示了一個(gè)拉絲單元控制器140，但是拉絲單元控制器140設(shè)置在η級(jí)(η為正整數(shù))的拉絲單元40-1?η及90的每一個(gè)上。
[0026]如此，設(shè)在控制單元200的系統(tǒng)控制器110及放絲單元控制器120、拉絲單元控制器140以及卷繞單元控制器160控制放絲單元20、拉絲單元40以及卷繞單元60，將金屬絲10從放絲單元20輸出，并使其通過各拉絲單元40-1?η及90，在卷繞單元60進(jìn)行卷繞。
[0027]基于圖1及圖2對(duì)拉絲機(jī)100的各結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，在本實(shí)施方式中，如圖1所示，在放絲單元20與卷繞單元60之間，沿著金屬絲10輸出的路徑，η級(jí)的拉絲單元40及拉絲單元90以依次拉拔金屬絲10的方式串聯(lián)設(shè)置。以下，將各拉絲單元40從放絲單元20朝向卷繞單元60分別稱為拉絲單元40-1?η。
[0028](放絲單元2O)
[0029]放絲單元20具有放絲線軸22、導(dǎo)輥24、26、28及30、以及儲(chǔ)絲部32。在放絲單元20中，金屬絲10以放絲線軸22、導(dǎo)輥24、導(dǎo)輥26、儲(chǔ)絲輥34、導(dǎo)輥26、導(dǎo)輥28的順序在這些各部分以施加預(yù)定張力的狀態(tài)架設(shè)(以下稱為“拉設(shè)”)。
[0030]放絲線軸22可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在拉絲機(jī)100的機(jī)箱12上。放絲線軸22連接有放絲馬達(dá)122，通過其驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。由此，卷繞在放絲線軸22上的金屬絲10被拉出，并向通過路徑輸出。在本實(shí)施方式中，放絲線軸22由放絲馬達(dá)122通過速度控制進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。S卩，放絲單元控制器120以放絲線軸22以預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)的方式控制放絲馬達(dá)122的驅(qū)動(dòng)。
[0031]導(dǎo)輥24、26、28及30可旋轉(zhuǎn)地設(shè)在拉絲機(jī)100的機(jī)箱12上。導(dǎo)輥24、26、28及30金屬絲10以無滑動(dòng)輸出的方式將卷繞預(yù)定的次數(shù)。導(dǎo)輥24、26、28及30利用由拉絲單元40施加在金屬絲10上的張力而旋轉(zhuǎn)，從而將從放絲線軸22輸出的金屬絲10沿著通過路徑以無滑動(dòng)方式依次輸出。
[0032]儲(chǔ)絲部32具有儲(chǔ)絲輥34、儲(chǔ)絲臂36和力矩馬達(dá)38而成，對(duì)從放絲線軸22輸出的金屬絲10施加所需的張力。
[0033]儲(chǔ)絲輥34可旋轉(zhuǎn)地支撐在形成為棒狀的儲(chǔ)絲臂36的一端側(cè)。金屬絲10以導(dǎo)輥24、導(dǎo)輥26、儲(chǔ)絲輥34、導(dǎo)輥26、導(dǎo)輥28的順序拉設(shè)，由儲(chǔ)絲輥34向圖中朝向下方的方向施加預(yù)定的張力。
[0034]儲(chǔ)絲臂36在圖中大致水平地配置，即向與利用儲(chǔ)絲輥34對(duì)金屬絲10施加張力的方向大致垂直的方向配置，將該位于水平的狀態(tài)作為儲(chǔ)絲臂36的基準(zhǔn)位置。儲(chǔ)絲臂36的另一端側(cè)固定支撐在力矩馬達(dá)38的驅(qū)動(dòng)軸上，力矩馬達(dá)38的驅(qū)動(dòng)軸成為儲(chǔ)絲臂36的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
[0035]電位計(jì)138 (圖2)設(shè)置在力矩馬達(dá)38的驅(qū)動(dòng)軸上，檢測儲(chǔ)絲臂36的轉(zhuǎn)動(dòng)角。另外，電位計(jì)138與放絲單元控制器120連接，將由電位計(jì)138檢測出的轉(zhuǎn)動(dòng)角提供給拉絲單元控制器140。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，雖然電位計(jì)138檢測儲(chǔ)絲臂36的轉(zhuǎn)動(dòng)角，但也可以檢測儲(chǔ)絲輥34的位置或位移，例如在儲(chǔ)絲輥34對(duì)金屬絲10施加張力的方向上的該儲(chǔ)絲輥34的位置或位移。在此情況下，也可以使儲(chǔ)絲輥34不轉(zhuǎn)動(dòng)而是垂直移動(dòng)(向?qū)饘俳z施加張力的方向直線移動(dòng))，從而對(duì)金屬絲10施加張力。
[0036]力矩馬達(dá)38經(jīng)由儲(chǔ)絲臂36及儲(chǔ)絲輥34對(duì)金屬絲10施加預(yù)定的張力。即，力矩馬達(dá)38經(jīng)由儲(chǔ)絲臂36及儲(chǔ)絲輥34將該力矩馬達(dá)38的轉(zhuǎn)矩傳遞給金屬絲10，對(duì)金屬絲10施加張力。力矩馬達(dá)38與放絲單元控制器120連接，基于該放絲單元控制器120的指令(力矩指令)生成預(yù)定的轉(zhuǎn)矩。
[0037]儲(chǔ)絲部32利用該結(jié)構(gòu)，將由力矩馬達(dá)38生成的預(yù)定的力矩經(jīng)由儲(chǔ)絲臂36及儲(chǔ)絲輥34傳遞給金屬絲10，從而對(duì)該金屬絲10施加預(yù)定的設(shè)定張力。即，對(duì)從放絲單元20輸出的金屬絲10施加的張力根據(jù)力矩馬達(dá)38的轉(zhuǎn)矩而決定。
[0038]如上所述，本實(shí)施方式中的放絲單元20通過對(duì)從放絲線軸22以一定的速度輸出的金屬絲10，由儲(chǔ)絲部32施加預(yù)定的張力，從而能夠以金屬絲10具有所需的張力的狀態(tài)將該金屬絲10輸出到拉絲單元40-1。
[0039](拉絲單元40)
[0040]在本實(shí)施方式中，拉絲機(jī)100在放絲單元20與卷繞單元60之間具有η級(jí)的拉絲單元40-1~η及最后一級(jí)的拉絲單元90。放絲單元20、拉絲單元40_1~η及90、以及卷繞單元60連結(jié)而設(shè)置。而且，從放絲單元20輸出的金屬絲10依次通過拉絲單元40-1、40-2、…40-η、90而進(jìn)行拉絲。由拉絲單元90拉拔的金屬絲10輸出到卷繞單元60。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，由于拉絲單元40-1~η具有相同的結(jié)構(gòu)，因此在以下說明中只要沒有分別特定拉絲單元40-1~η，就將拉絲單元40-1~η統(tǒng)稱為“拉絲單元40”而進(jìn)行說明。而且，對(duì)于包含在拉絲單元40-1~η中的各結(jié)構(gòu)，也同樣統(tǒng)稱后進(jìn)行說明。
[0041]拉絲單元40具有拉絲模42、導(dǎo)輥44及46、以及驅(qū)動(dòng)絞盤50。在拉絲單元40中，金屬絲10拉設(shè)在導(dǎo)輥44、拉絲模42、導(dǎo)輥46及驅(qū)動(dòng)絞盤50上。
[0042]拉絲模42設(shè)置在導(dǎo)輥44與導(dǎo)輥46之間。拉絲模42在拉設(shè)金屬絲10的方向上具有?？?，若金屬絲10通過該?？桌z，則金屬絲10的直徑縮小，金屬絲10被拉拔。此時(shí)，金屬絲10的直徑的縮小率(截面積的減少率)根據(jù)設(shè)置在拉絲模42上的模孔的直徑而決定，根據(jù)該縮小率，金屬絲10被拉拔。拉絲單元40-1~η的各級(jí)的拉絲模42的模孔的直徑，以在最后一級(jí)的拉絲單元即拉絲單元40-η拉拔的金屬絲10具有所需的絲直徑的方式適當(dāng)選擇。 [0043]在本實(shí)施方式中，拉絲單元40-1~η逐漸縮小所通過的金屬絲10的直徑。從而，設(shè)置于拉絲模42-n上的?？椎闹睆奖仍O(shè)置于拉絲模42-1上的模孔小。而且，設(shè)置于拉絲模42-1上的?？椎闹睆奖仍O(shè)置于拉絲模42-1上的?？仔?。
[0044]在本實(shí)施方式中，拉絲模42容納在固定于機(jī)箱12的模支架內(nèi)。拉絲機(jī)100也可以具有在金屬絲10從拉絲模42拉絲而進(jìn)行拉絲時(shí)測定其拉拔加工力的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)例如可以是檢測拉絲模42按壓模支架的力來測定該拉拔加工力的機(jī)構(gòu)，而且也可以是檢測固定于機(jī)箱12的模支架的變形來測定該拉拔加工力的機(jī)構(gòu)。
[0045]需要說明的是，當(dāng)將金屬絲10及/或拉絲模42浸潰在潤滑油中時(shí)，則能夠防止通過拉絲模42的金屬絲10的搖晃等，能夠提高其穩(wěn)定性。因此，也可以設(shè)置用于將金屬絲10及/或拉絲模42浸潰在潤滑油中的油箱。例如，也可以構(gòu)成為在拉絲模42與導(dǎo)輥44之間配置油箱，使金屬絲10通過該油箱。在此情況下，優(yōu)選具有向油箱提供該潤滑油的機(jī)構(gòu)，以便在拉絲動(dòng)作中使?jié)櫥蛷挠拖湟绯?。另外，也可以將拉絲模42配置在油箱內(nèi)，將該油箱以金屬絲10向上下或水平方向貫通的方式配置。只是，在貫通的部分需要密封。
[0046]通過將金屬絲10及/或拉絲模42浸潰在潤滑油中，具有如下優(yōu)點(diǎn)。能夠?qū)υ诟骼z單元40內(nèi)的拉絲模42進(jìn)行的拉絲加工使用最佳的潤滑油。潤滑油的組分對(duì)拉絲模42的消耗帶來很大影響，而通過具有該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)z加工穩(wěn)定地提供進(jìn)行特殊化的組分的潤滑油。另外，為了減少由金屬絲10與驅(qū)動(dòng)絞盤50的摩擦所引起的潤滑油的污染的影響而需要潤滑油的循環(huán)和凈化系統(tǒng)，但循環(huán)和凈化系統(tǒng)簡單即可，因此能夠降低生產(chǎn)成本。
[0047]導(dǎo)輥44及46可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在拉絲機(jī)100的機(jī)箱12上。在導(dǎo)輥44及46上，分別在其軸部設(shè)有變形計(jì)152及156以及編碼器154及158 (參照?qǐng)D2)。
[0048]變形計(jì)152及156分別檢測導(dǎo)輥44及46的變形，從而檢測出金屬絲10的張力。即，在拉絲機(jī)100中拉設(shè)的金屬絲10在各部位具有預(yù)定的張力，變形計(jì)152檢測導(dǎo)輥44的變形，檢測通過拉絲模42之前的金屬絲10的張力(以下稱為“前張力”)。此外，變形計(jì)156檢測導(dǎo)輥46的變形，檢測通過拉絲模42之后的金屬絲10的張力(以下稱為“后張力”)。具體而言，變形計(jì)152(156)將金屬絲10進(jìn)入導(dǎo)輥44 (46)時(shí)該金屬絲在輸送的方向上的張力與金屬絲10從該導(dǎo)輥44 (46)出來時(shí)該金屬絲10在輸送的方向上的張力的合力作為該變形來檢測。
[0049]編碼器154及158分別檢測導(dǎo)輥44及46的轉(zhuǎn)速，從而檢測輸出金屬絲10的速度。即，編碼器154檢測導(dǎo)輥44的轉(zhuǎn)速，從而檢測在拉絲模42的前方輸出金屬絲10的速度。另外，編碼器158檢測導(dǎo)輥46的轉(zhuǎn)速，從而檢測在拉絲模42的后方輸出金屬絲10的速度。
[0050]驅(qū)動(dòng)絞盤50可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在拉絲機(jī)100的機(jī)箱12上。驅(qū)動(dòng)絞盤50連接有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)150(參照?qǐng)D2)，基于來自拉絲單元控制器140的指令，以預(yù)定的力矩旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)絞盤50根據(jù)該轉(zhuǎn)矩從拉絲模42拉出金屬絲10，并向下一級(jí)的拉絲單元40或拉絲單元90輸出所拉出的金屬絲10。
[0051]驅(qū)動(dòng)絞盤50的外周面進(jìn)行了噴鍍加工，不僅提高其表面硬度且提高耐久性，且防止在驅(qū)動(dòng)絞盤50的表面(與金屬絲10的接觸面)與金屬絲10之間發(fā)生滑動(dòng)。而且，驅(qū)動(dòng)絞盤50的外周面也可以包覆有摩擦系數(shù)大的彈性體(例如，聚氨酯或橡膠等樹脂)。如此，利用進(jìn)行了表面加工的驅(qū)動(dòng)絞盤50，金屬絲10以無滑動(dòng)方式從拉絲模42拉絲，并輸出到下一級(jí)。[0052](拉絲單元9O)
[0053]拉絲單元90具有拉絲模92、導(dǎo)輥94及96、以及驅(qū)動(dòng)絞盤98。在拉絲單元90中，金屬絲10拉設(shè)在導(dǎo)輥94、拉絲模92、導(dǎo)輥96、驅(qū)動(dòng)絞盤98上。
[0054]需要說明的是，導(dǎo)輥94及96具有與拉絲單元40的導(dǎo)輥44及46大致相同或類似的結(jié)構(gòu)。而且，驅(qū)動(dòng)絞盤50除了利用拉絲單元控制器140進(jìn)行速度控制這一點(diǎn)之外，具有與拉絲單元40的驅(qū)動(dòng)絞盤50大致相同或類似的結(jié)構(gòu)。
[0055]拉絲模92除了具有適當(dāng)?shù)卣{(diào)整(增加或減少)金屬絲10的應(yīng)力或變形的功能這一點(diǎn)之外，具有與拉絲單元40的拉絲模42大致相同或類似的結(jié)構(gòu)。具體而言，拉絲模92設(shè)置成能夠自由地調(diào)整相對(duì)于拉絲金屬絲10的方向的?？椎闹行妮S的角度。而且，拉絲模92設(shè)置成相對(duì)于與拉絲金屬絲10的方向大致垂直的方向，能夠自由地調(diào)整?？椎奈恢谩Ｓ纱?，能夠使金屬絲10變得筆直，或者根據(jù)需要使其卷曲。另外，由于能夠根據(jù)金屬絲10的拉絲方向而調(diào)整?？椎妮S向，因此能夠抑制模的不均勻磨損。
[0056](卷繞單元60)
[0057]卷繞單元60具有導(dǎo)輥66、68及70、儲(chǔ)絲部72和卷繞線軸80。在卷繞單元60中，金屬絲10依次拉設(shè)于導(dǎo)輥66、儲(chǔ)絲輥74、導(dǎo)輥66、68、70、卷繞線軸80。
[0058]導(dǎo)輥66、68及70可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在拉絲機(jī)100的機(jī)箱12上。導(dǎo)輥66、68及70分別卷繞金屬絲10預(yù)定的次數(shù)以便能夠以無滑動(dòng)方式輸出金屬絲10。導(dǎo)輥66、68及70利用通過卷繞線軸80的旋轉(zhuǎn)而施加在金屬絲10上的張力來旋轉(zhuǎn)，將在拉絲單元90進(jìn)行了拉絲的金屬絲10沿著通過路徑，以無滑動(dòng)方式依次輸出。
[0059]儲(chǔ)絲部72構(gòu)成為具有儲(chǔ)絲輥74、儲(chǔ)絲臂76和力矩馬達(dá)78，對(duì)在拉絲單元90經(jīng)過拉絲的金屬絲10施加所需的張力。
[0060]儲(chǔ)絲輥74可旋轉(zhuǎn)地支撐在形成為棒狀的儲(chǔ)絲臂76的一端側(cè)。金屬絲10依次拉設(shè)于導(dǎo)棍66、儲(chǔ)絲棍74、導(dǎo)棍66、導(dǎo)棍68、導(dǎo)棍70,利用儲(chǔ)絲棍74向圖中朝向下方的方向施加預(yù)定的張力。
[0061]儲(chǔ)絲臂76在圖中大致水平地配置，即在與利用儲(chǔ)絲輥74對(duì)金屬絲10施加張力的方向呈大致垂直的方向配置，將該位于水平的狀態(tài)作為儲(chǔ)絲臂76的基準(zhǔn)位置。儲(chǔ)絲臂76的另一端側(cè)固定支撐在力矩馬達(dá)78的驅(qū)動(dòng)軸上，力矩馬達(dá)78的驅(qū)動(dòng)軸成為儲(chǔ)絲臂76的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
[0062]電位計(jì)178 (圖2)設(shè)置在力矩馬達(dá)78的驅(qū)動(dòng)軸上，檢測儲(chǔ)絲臂76的轉(zhuǎn)動(dòng)角。而且，電位計(jì)178與放絲單元控制器160連接，將由電位計(jì)178檢測出的轉(zhuǎn)動(dòng)角提供給卷繞單元控制器160。
[0063]力矩馬達(dá)78經(jīng)由儲(chǔ)絲臂76及儲(chǔ)絲輥74對(duì)金屬絲10施加預(yù)定的張力。即，力矩馬達(dá)78將該力矩馬達(dá)78的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由儲(chǔ)絲臂76及儲(chǔ)絲輥74傳遞給金屬絲10，對(duì)金屬絲10施加張力。力矩馬達(dá)78與卷繞單元控制器160連接，基于該卷繞單元控制器160的指令(力矩指令)生成預(yù)定的轉(zhuǎn)矩。
[0064]卷繞線軸80可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在拉絲機(jī)100的機(jī)箱12上。卷繞線軸80連接有卷繞馬達(dá)180，通過其驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。由此，在拉絲單元90進(jìn)行了拉絲的金屬絲10卷繞在卷繞線軸80上。在本實(shí)施方式中，卷繞線軸80由卷繞馬達(dá)180通過速度控制進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。S卩，卷繞單元控制器160控制卷繞馬達(dá)180的驅(qū)動(dòng)以便卷繞線軸80以預(yù)定的速度旋轉(zhuǎn)。具體而言，卷繞單元控制器160基于驅(qū)動(dòng)絞盤98的轉(zhuǎn)速及儲(chǔ)絲臂76的轉(zhuǎn)動(dòng)角，控制卷繞馬達(dá)180的轉(zhuǎn)速。
[0065]如上所述，在本實(shí)施方式中的卷繞單元60中，儲(chǔ)絲部72對(duì)從拉絲單元90輸出的金屬絲10施加預(yù)定的張力，同時(shí)卷繞線軸80以一定的速度卷繞金屬絲10。
[0066](拉絲機(jī)100的拉絲動(dòng)作)
[0067]以下，基于圖1及圖2對(duì)如上所述構(gòu)成的拉絲機(jī)100拉拔金屬絲10的動(dòng)作進(jìn)行說明。需要說明的是，在以下例子中，η級(jí)的拉絲單元40之中，由第i級(jí)的拉絲單元40的拉絲模42拉拔的金屬絲10的后張力設(shè)為BTi，前張力設(shè)為FTi，驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)速設(shè)為CTi (i為η以下的正整數(shù))。
[0068](第一實(shí)施例)
[0069]在第一實(shí)施例中，基于各拉絲單元40中的金屬絲10的前張力，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩，拉拔金屬絲10。具體而言，在放絲單元20、拉絲單元40及卷繞單元60的各結(jié)構(gòu)上拉設(shè)金屬絲10之后，如下控制各結(jié)構(gòu)，拉拔金屬絲10。
[0070](放絲單元20的動(dòng)作)
[0071]首先，放絲單元20以大致一定的速度從放絲單元20輸出金屬絲10。S卩，放絲單元控制器120控制放絲馬達(dá)122的轉(zhuǎn)速以使得從放絲單元20輸出金屬絲10的速度(以下，將金屬絲10在通過路徑的各位置輸送的速度稱為“線速度”)維持與從驅(qū)動(dòng)絞盤90輸出金屬絲10的速度相應(yīng)的、大致恒定的速度。
[0072]在本實(shí)施方式中，放絲單元控制器120將在導(dǎo)輥44上的金屬絲10的線速度作為前饋信號(hào)，將儲(chǔ)絲臂36的轉(zhuǎn)動(dòng)角作為反饋信號(hào)，控制放絲馬達(dá)122的轉(zhuǎn)速。具體而言，從放絲單元20輸出金屬絲10的速度、即通過導(dǎo)輥44的金屬絲10的線速度由設(shè)置于導(dǎo)輥44的編碼器154檢測，并提供給拉絲單元控制器140。然后，放絲單元控制器120將表示該線速度的速度信號(hào)作為前饋信號(hào)提供給放絲馬達(dá)122，控制放絲馬達(dá)122的旋轉(zhuǎn)。
[0073]另一方面，若儲(chǔ)絲臂36轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)從放絲線軸22輸出的金屬絲10施加預(yù)定的張力，則在從放絲線軸22輸出的金屬絲10的線速度與通過導(dǎo)輥44的金屬絲10的線速度之間產(chǎn)生預(yù)定的誤差。放絲單元控制器120生成基于由電位計(jì)138檢測出的該轉(zhuǎn)動(dòng)角的反饋信號(hào)，控制放絲馬達(dá)122的旋轉(zhuǎn)，修正由該誤差引起的線速度的偏移，將從放絲單元20輸出的金屬絲10的線速度維持大致一定。
[0074]具體而言，放絲單元控制器120計(jì)算由電位計(jì)138檢測的儲(chǔ)絲臂36的該轉(zhuǎn)動(dòng)角與儲(chǔ)絲臂36位于基準(zhǔn)位置時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角的轉(zhuǎn)動(dòng)角偏差。然后，放絲單元控制器120以該轉(zhuǎn)動(dòng)角偏差接近零的方式?jīng)Q定放絲馬達(dá)22的轉(zhuǎn)速，將基于該轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速指令提供給放絲馬達(dá)122。放絲單元控制器120將該轉(zhuǎn)動(dòng)角偏差作為反饋信號(hào)，通過例如P控制、PI控制、PID控制等控制，控制放絲馬達(dá)22的轉(zhuǎn)速。
[0075]若要以一定速度輸出卷繞在放絲線軸22上的金屬絲10，需要按照卷繞在放絲線軸22上的金屬絲10的卷繞直徑來控制放絲線軸22的轉(zhuǎn)速，而放絲單元20通過以上的動(dòng)作，維持從放絲單元20輸出的金屬絲10的線速度大致恒定，同時(shí)施加預(yù)定張力，以使該金屬絲10具有預(yù)先設(shè)定的張力。該張力成為通過拉絲模42-1的金屬絲10的后張力BTl。例如，放絲單元控制器120控制放絲單元20，以BTl成為卷繞在放絲線軸22上的金屬絲10的屈服應(yīng)力的10%左右的方式，對(duì)金屬絲10施加預(yù)定的張力。[0076]需要說明的是，在本實(shí)施方式中，雖然放絲單元控制器120控制放絲馬達(dá)122的轉(zhuǎn)速而維持金屬絲10的線速度大致恒定，同時(shí)控制儲(chǔ)絲臂36的轉(zhuǎn)動(dòng)角而對(duì)金屬絲10施加預(yù)定的張力，但也可以不設(shè)置儲(chǔ)絲部32，放絲單元控制器120控制放絲馬達(dá)122的轉(zhuǎn)速及/或轉(zhuǎn)矩，從而控制金屬絲10的張力及/或線速度。由此，在拉絲機(jī)100中，能夠進(jìn)一步減少儲(chǔ)絲部32的數(shù)量。
[0077]另外，在放絲單元20中，例如也可以在導(dǎo)輥28或30上設(shè)置變形計(jì)等，測定金屬絲10所具有的張力。在此情況下，放絲單元控制器120也可以將所設(shè)定的張力與由該變形計(jì)等測定的張力之差作為反饋信號(hào)，對(duì)力矩馬達(dá)38的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行反饋控制。由此，能夠以金屬絲10所具有的張力進(jìn)一步接近所設(shè)定的張力的方式，對(duì)金屬絲10施加預(yù)定的張力。
[0078](拉絲單元40的動(dòng)作)
[0079]以下，說明各拉絲單元40拉拔從放絲單元22輸出的金屬絲10的動(dòng)作。
[0080]第一級(jí)的拉絲單元40-1基于通過拉絲模42-1的金屬絲10的前張力FTl，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CT1，拉拔金屬絲10。具體而言，驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl與通過拉絲模42-1的金屬絲10的前張力FTl及通過第二級(jí)的拉絲單元40-2的拉絲模42_1的金屬絲10的后張力BT2具有以下的關(guān)系。
[0081]CTl = FT1-BT2
[0082]從而，若能夠測定第一級(jí)的前張力FT1，則能夠控制第一級(jí)的轉(zhuǎn)矩CT1，將第二級(jí)的后張力BT2控制為預(yù)定的值。在本實(shí)施例中，拉絲單元控制器140基于由設(shè)置在導(dǎo)輥46-1上的變形計(jì)156測定的金屬絲10的前張力FT1，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl以使得第二級(jí)的后張力BT2成為預(yù)定的值的方式。S卩，拉絲單元控制器140基于前張力FT1，對(duì)轉(zhuǎn)矩CTl進(jìn)行前饋控制。由此，金屬絲10通過驅(qū)動(dòng)絞盤50-1從拉絲模42-1以前張力FTl的拉拔力，以無滑動(dòng)方式被拉拔，并且在受到后張力BT2的狀態(tài)下，以無滑動(dòng)方式輸出到拉絲單元40-2。例如，后張力BT2為從拉絲模42-1拉拔的金屬絲的屈服應(yīng)力的10%左右。
[0083]第二級(jí)的拉絲單元40-2與第一級(jí)的拉絲單元40-1同樣地進(jìn)一步拉拔金屬絲10。即，拉絲單元控制器140基于由設(shè)置在導(dǎo)輥46-2上的變形計(jì)156測定的金屬絲10的前張力FT2，以第三級(jí)的后張力BT3成為預(yù)定的值的方式，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50-2的轉(zhuǎn)矩CT2。
[0084]CT2 = FT2-BT3
[0085]同樣，拉絲單元控制器140在第i級(jí)的拉絲單元40-1中，基于由設(shè)置在導(dǎo)輥46_i上的變形計(jì)156測定的金屬絲10的前張力FTi，以第三級(jí)的后張力BTi+Ι成為預(yù)定的值的方式，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50η的轉(zhuǎn)矩CTi。
[0086]CT(i) = FT ⑴-BT(i+l)
[0087]由此，金屬絲10通過驅(qū)動(dòng)絞盤50i從拉絲模42i用前張力FTi的拉拔力，且以無滑動(dòng)方式被拉拔，并且在受到后張力BTi+Ι的狀態(tài)下，以無滑動(dòng)方式輸出到拉絲單元40i+l (或拉絲單元90)。另外，在上式中，i = η時(shí)，將由拉絲單元90的拉絲模92拉拔的金屬絲10的后張力設(shè)為BT(i+l)。
[0088]需要說明的是，在本實(shí)施方式中，雖然拉絲單元控制器140將后張力BTi+Ι作為設(shè)定值來控制驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩CT，但也可以測定前張力FTi及后張力BTi+Ι這兩者來控制驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩CT。另外，也可以在各拉絲模42測定拉拔加工力DT來控制驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩CT。由此，能夠在進(jìn)行拉絲動(dòng)作時(shí)測定拉絲模42上的拉絲加工力。[0089]根據(jù)本實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)絞盤50基于實(shí)測的前張力FTi，設(shè)定下一級(jí)的后張力BTi+1。即，在本實(shí)施例中，由于對(duì)各級(jí)實(shí)測了前張力，因此在該級(jí)的后張力中產(chǎn)生的誤差不會(huì)(后張力的設(shè)定值與實(shí)際值之差)轉(zhuǎn)移到該級(jí)的前張力(或者其后的級(jí)的后張力及前張力)并累積。另外，在后張力的設(shè)定值與實(shí)際值之間產(chǎn)生誤差的主要原因，只不過是驅(qū)動(dòng)絞盤50上的機(jī)械誤差而已。從而，根據(jù)本實(shí)施例，能夠提供后張力的設(shè)定值與實(shí)際值之間的誤差極小的拉絲機(jī)。
[0090](拉絲單元90的動(dòng)作)
[0091]接著，說明拉絲單元90拉拔從拉絲單元40-η輸出的金屬絲10的動(dòng)作。需要說明的是，以下以與拉絲單元40的動(dòng)作的不同點(diǎn)為中心，說明拉絲單元90的動(dòng)作。
[0092]拉絲單元90適當(dāng)?shù)卣{(diào)整在拉絲單元40-η進(jìn)行了拉絲的金屬絲10的應(yīng)力和變形，并且決定金屬絲10向卷繞單元60輸送的線速度。
[0093]具體而言，首先，由拉絲單元40-η的拉絲模42_η拉拔的金屬絲10，尤其在拉絲模的截面收縮率大的情況下，在與輸出金屬絲10的方向垂直的方向上具有應(yīng)力乃至變形。拉絲模92對(duì)金屬絲10從其周圍比拉絲模42-n更均勻地施加拉拔加工力，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整該應(yīng)力或變形。
[0094]而且，驅(qū)動(dòng)絞盤98決定拉絲機(jī)100上的金屬絲10的線速度。即，拉絲單元控制器140向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)198提供轉(zhuǎn)速指令，對(duì)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)198進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制以使得金屬絲10的線速度成為預(yù)先設(shè)定的速度。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)198基于該指令，控制驅(qū)動(dòng)絞盤98的轉(zhuǎn)速。例如，拉絲單元控制器140控制驅(qū)動(dòng)絞盤98的轉(zhuǎn)速以使得向卷繞單元60輸送金屬絲10的線速度成為IOOOm/分鐘。
[0095]需要說明的是，拉絲單元控制器140也可以基于由設(shè)置在導(dǎo)輥96上的編碼器158檢測的該導(dǎo)輥96的轉(zhuǎn)速，測定從驅(qū)動(dòng)絞盤98輸出的金屬絲10的線速度，并將該線速度作為反饋信號(hào)，反饋控制驅(qū)動(dòng)馬達(dá)198的轉(zhuǎn)速。
[0096]根據(jù)本實(shí)施例，由于對(duì)拉絲單元40的驅(qū)動(dòng)絞盤50進(jìn)行力矩控制的同時(shí)，對(duì)拉絲單元90的驅(qū)動(dòng)絞盤98進(jìn)行速度控制，因此在拉絲動(dòng)作中能夠使金屬絲10所具有的張力及金屬絲10的線速度這兩者變得更穩(wěn)定。
[0097](卷繞單元60的動(dòng)作)
[0098]卷繞單元60以從放絲單元20輸出且在各拉絲單元40進(jìn)行了拉絲的金屬絲10的線速度成為大致恒定的方式，卷繞該金屬絲10。即，卷繞單元控制器160以提供給卷繞單元60的金屬絲10的線速度維持大致恒定的方式，控制卷繞馬達(dá)180的轉(zhuǎn)速。
[0099]在本實(shí)施方式中，卷繞單元控制器160將例如位于卷繞單元60的上一級(jí)的驅(qū)動(dòng)絞盤98的轉(zhuǎn)速、即金屬絲10的線速度作為前饋信號(hào)，將儲(chǔ)絲臂76的轉(zhuǎn)動(dòng)角作為反饋信號(hào)，控制卷繞馬達(dá)180的轉(zhuǎn)速。具體而言，通過驅(qū)動(dòng)絞盤98的金屬絲10的線速度由設(shè)置于驅(qū)動(dòng)絞盤98上的編碼器檢測，并提供給拉絲單元控制器140。而且，卷繞單元控制器160將表示該線速度的速度信號(hào)作為前饋信號(hào)提供給卷繞馬達(dá)180，控制卷繞馬達(dá)180的旋轉(zhuǎn)。
[0100]另外，卷繞單元控制器160基于由電位計(jì)178檢測的該轉(zhuǎn)動(dòng)角生成反饋信號(hào)，控制卷繞馬達(dá)180的旋轉(zhuǎn)。
[0101]具體而言，卷繞單元控制器160計(jì)算由電位計(jì)178檢測的儲(chǔ)絲臂76的該轉(zhuǎn)動(dòng)角與儲(chǔ)絲臂76位于基準(zhǔn)位置時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)角的轉(zhuǎn)動(dòng)角偏差。然后，卷繞單元控制器160以該轉(zhuǎn)動(dòng)角偏差接近零的方式?jīng)Q定卷繞馬達(dá)180的轉(zhuǎn)速，將基于該轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速指令提供給卷繞馬達(dá)180。卷繞單元控制器180將該轉(zhuǎn)動(dòng)角偏差作為反饋信號(hào)，通過例如P控制、PI控制、PID控制等控制，控制卷繞馬達(dá)180的轉(zhuǎn)速。
[0102]卷繞單元60通過以上的動(dòng)作，不管已經(jīng)卷繞在卷繞線軸80上的金屬絲10的卷繞量如何，能夠維持從拉絲單元40-η輸出的金屬絲10的線速度(即，驅(qū)動(dòng)絞盤98上的金屬絲10的線速度)大致恒定，另一方面，以能夠避免在該線速度與通過導(dǎo)輥68及70的金屬絲10的線速度之間產(chǎn)生偏差的方式，在卷繞線軸80上卷繞該金屬絲10。
[0103]通過以上的動(dòng)作，拉絲機(jī)100能夠?qū)砝@在放絲線軸22上的金屬絲10，在拉絲單元40及90進(jìn)行拉絲，在卷繞線軸80上進(jìn)行卷繞。例如，在拉絲機(jī)100具有5級(jí)的拉絲單元40 (即，η = 5)，卷繞在放絲線軸22上的金屬絲10為具有120 μ m的直徑的鋼琴絲，五個(gè)拉絲模42分別具有111 μ m、102 μ m、94 μ m、87 μ m、80 μ m的?？字睆降那闆r下,卷繞在卷繞線軸80上的金屬絲10的直徑成為80 μ m。
[0104](第二實(shí)施例)
[0105]在第二實(shí)施例中，預(yù)先取得在各拉絲單元40通過速度控制使驅(qū)動(dòng)絞盤50旋轉(zhuǎn)時(shí)所測定的金屬絲10的前張力的值(以下稱為“樣品值”)，并基于該值，不用速度控制而是用力矩控制來使驅(qū)動(dòng)絞盤50旋轉(zhuǎn)，將金屬絲10從拉絲模42拉絲，進(jìn)行拉絲。
[0106]在拉絲機(jī)100中，在進(jìn)行拉絲動(dòng)作之前，首先，將金屬絲10拉設(shè)在各拉絲單元40上。在本實(shí)施例中進(jìn)行如下動(dòng)作，在各拉絲單元40中，在將金屬絲10的前端部加工成較細(xì)并使其通過拉絲模42的?？字?，通過速度控制使驅(qū)動(dòng)絞盤50旋轉(zhuǎn)，將金屬絲10從拉絲模42拉絲，并在驅(qū)動(dòng)絞盤50上卷繞預(yù)定長度(以下稱為“準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)”)。在本實(shí)施例中，在該準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將在通過速度控制從拉絲模42拉絲金屬絲10時(shí)的金屬絲10的前張力設(shè)為該前張力的樣品值FT’，進(jìn)行拉絲動(dòng)作。
[0107](準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)作)
[0108]在本實(shí)施例中，首先，在放絲單元20拉設(shè)金屬絲10之后,在拉絲單元40-1，將金屬絲10拉設(shè)在導(dǎo)輥44-1、拉絲模42-1、導(dǎo)輥46-1上。然后，拉絲單元控制器140通過速度控制使驅(qū)動(dòng)絞盤50-1以大致恒定的速度旋轉(zhuǎn)，在驅(qū)動(dòng)絞盤50-1上卷繞金屬絲10恒定長度(或恒定時(shí)間)。此時(shí)，拉絲單元控制器140將由設(shè)置于導(dǎo)輥46的變形計(jì)156檢測的金屬絲10的前張力FTl作為前張力FTl的樣值FT1’存儲(chǔ)。FT1’既可以是該前張力FTl的瞬時(shí)值，也可以是平均值。
[0109]同樣，拉絲單元控制器140在拉絲單元40-2及C中，也取得金屬絲10的前張力FT2及FT3的樣品值FT2’及FT3’并存儲(chǔ)。
[0110]接著，說明在本實(shí)施例中拉絲機(jī)100拉拔金屬絲10的動(dòng)作。需要說明的是，由于在本實(shí)施例中，放絲單元20、拉絲單元90及卷繞單元60與第一實(shí)施例同樣地進(jìn)行動(dòng)作，因此以下對(duì)拉絲單元40的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0111](拉絲單元40的動(dòng)作)
[0112]第一級(jí)的拉絲單元40-1基于預(yù)先取得的前張力FTl的樣值FT1’，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CT1，拉拔金屬絲10。在本實(shí)施例中，F(xiàn)T1’是在金屬絲10作為后張力而被施加設(shè)定值BTl的狀態(tài)下取得的樣值。從而，拉絲模42-1的拉拔加工力的樣值DT1’能夠基于以下算出。[0113]DTI’ = FTI’ -BTl
[0114]驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl與通過拉絲模42-1的金屬絲10的前張力FTl及通過第二級(jí)的拉絲單元40-2的拉絲模42-1的金屬絲10的后張力BT2具有以下的關(guān)系。
[0115]CTl = FT1-BT2
[0116]此外，前張力FT1、后張力BTl及拉拔加工力DTl具有以下的關(guān)系。
[0117]FTl = BT1+DT1
[0118]從而，在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl基于后張力BTl及BT2(均是設(shè)定值)以及拉拔加工力DT1’(樣值)，成為如下。
[0119]CTl = BT1+DT1’ -BT2
[0120]在本實(shí)施例中，拉絲單元控制器140根據(jù)上式，基于后張力BTl的設(shè)定值及預(yù)先取得的拉拔加工力的樣值DT1’，對(duì)驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl進(jìn)行前饋控制以使得后張力BT2成為預(yù)定值。由此，金屬絲10通過驅(qū)動(dòng)絞盤50-1從拉絲模42-1 WFTI’的拉拔力以無滑動(dòng)方式被拉絲，并且在設(shè)定上，以受到后張力BT2的狀態(tài)下以無滑動(dòng)方式輸出到拉絲單元40-2。
[0121]第二級(jí)的拉絲單元40-2與第一級(jí)的拉絲單元40-1同樣，根據(jù)下式，基于后張力BT2的設(shè)定值及預(yù)先取得的拉拔加工力的樣值DT2’，以后張力BT3成為預(yù)定值的方式對(duì)取得絞盤50-2的轉(zhuǎn)矩CT2進(jìn)行前饋控制。
[0122]CT2 = BT2+DT2，-BT3
[0123]同樣，拉絲單元控制器140根據(jù)下式，基于第i級(jí)的后張力BTi的設(shè)定值及預(yù)先取得的拉拔加工力的樣值DTi’，對(duì)驅(qū)動(dòng)絞盤50i的轉(zhuǎn)矩CTi進(jìn)行前饋控制以使得后張力BTi+Ι成為預(yù)定值。
[0124]CT (i) = BT (i) +DT ⑴ ’ -BT (i+1)
[0125]由此，金屬絲10通過驅(qū)動(dòng)絞盤50i從拉絲模42i以FTi’的拉拔力，且以無滑動(dòng)方式被拉絲，并且在設(shè)定上，以受到后張力BTi+Ι的狀態(tài)下以無滑動(dòng)方式輸出到拉絲單元40i+l (或拉絲單元90)。另外，在上式中，i = η時(shí)，將由拉絲單元90的拉絲模92拉拔的金屬絲10的后張力設(shè)為BTi+1。
[0126]需要說明的是，在本實(shí)施例中，在拉絲動(dòng)作中，DT1’為拉拔加工力的樣值，即，由于在拉絲動(dòng)作中并沒有實(shí)測拉拔加工力，即使卷繞在驅(qū)動(dòng)絞盤50上的金屬絲10松弛，DT1’也不變化。從而，在本實(shí)施例中，優(yōu)選拉絲機(jī)100還具有相對(duì)于驅(qū)動(dòng)絞盤50按壓卷繞在驅(qū)動(dòng)絞盤50上的金屬絲10的結(jié)構(gòu)。該按壓的結(jié)構(gòu)例如可以是輥。
[0127]此外，在本實(shí)施例中，將準(zhǔn)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的前張力的值作為樣值來取得，而樣值的取得方法不限于此。
[0128]根據(jù)本實(shí)施例，由于驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩CT通過樣值來控制，并且無需具有在拉絲動(dòng)作中實(shí)測前張力和后張力等的結(jié)構(gòu)，因此能夠提供結(jié)構(gòu)簡單的拉絲機(jī)。而且，根據(jù)本實(shí)施例，由于驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩CT通過樣值來控制，并且驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩CT不會(huì)因干擾而變動(dòng)，因此能夠提供動(dòng)作穩(wěn)定的拉絲機(jī)。
[0129](第三實(shí)施例)
[0130]在第三實(shí)施例中，在第二實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還測定金屬絲10的后張力BT。而且，在本實(shí)施例中，對(duì)于預(yù)定級(jí)中的驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩，基于同級(jí)的前張力FT及下一級(jí)的后張力BT進(jìn)行前饋控制。另外，在本實(shí)施例中，進(jìn)行反饋控制以使得所測定的后張力BT為預(yù)定值。
[0131]以下，說明在本實(shí)施例中拉絲機(jī)100拉拔金屬絲10的動(dòng)作，而在本實(shí)施例中，由于放絲單元20、拉絲單元90及卷繞單元60與第一實(shí)施例同樣地進(jìn)行動(dòng)作，而且，樣值的取得與第二實(shí)施例同樣地進(jìn)行，因此，以下對(duì)拉絲動(dòng)作中的拉絲單元40的動(dòng)作進(jìn)行說明。
[0132](拉絲單元40的動(dòng)作)
[0133]第一級(jí)的拉絲單元40-1基于預(yù)先取得的前張力FTl的樣值FT1’，控制驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CT1，拉拔金屬絲10。在本實(shí)施例中，F(xiàn)T1’是在金屬絲10作為后張力而被附加測定值ΒΤI的狀態(tài)下取得的樣值。從而，拉絲模42-1的拉拔加工力的樣值DT1’可以基于以下算出。
[0134]DTl，(樣值)=FT1’(樣值)_ΒΤI (測定值)
[0135]驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl與通過拉絲模42-1的金屬絲10的前張力FTl及通過第二級(jí)的拉絲單元40-2的拉絲模42-1的金屬絲10的后張力ΒΤ2具有以下的關(guān)系。
[0136]CTl = FT1-BT2
[0137]拉絲單元控制器140根據(jù)上式，對(duì)驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl進(jìn)行反饋控制。SP，拉絲單元控制器140以后張力BT2的測定值接近設(shè)定值的方式控制驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl。
[0138]此外，前張力FT1、后張力BTl及拉拔加工力DTl具有以下的關(guān)系。
[0139]FTl = BT1+DT1
[0140]在本實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩進(jìn)一步受到前饋控制，其前饋量CT1’基于后張力BTl及BT2(均是設(shè)定值)以及拉拔加工力DT1’(樣值)成為如下。
[0141]CT1’ = BT1(設(shè)定值)+DTl’ (樣值)_BT2 (設(shè)定值)
[0142]在本實(shí)施例中，拉絲單元控制器140根據(jù)上式，基于后張力BTl的設(shè)定值及預(yù)先取得的拉拔加工力的樣值DT1’，以后張力BT2成為預(yù)定值的方式對(duì)驅(qū)動(dòng)絞盤50-1的轉(zhuǎn)矩CTl進(jìn)行前饋控制。由此，金屬絲10通過驅(qū)動(dòng)絞盤50-1從拉絲模42-1 WFTl’的拉拔力且以無滑動(dòng)方式被拉拔，并且在設(shè)定上，以受到后張力BT2的狀態(tài)無滑動(dòng)方式輸出到拉絲單元40-2。
[0143]第二級(jí)的拉絲單元40-2與第一級(jí)的拉絲單元40-1同樣，根據(jù)下式，基于后張力BT2的設(shè)定值及預(yù)先取得的拉拔加工力的樣值DT2’，以后張力BT3成為預(yù)定值的方式對(duì)驅(qū)動(dòng)絞盤50-2的轉(zhuǎn)矩CT2進(jìn)行前饋控制。
[0144]CT2 = BT2+DT2，-BT3
[0145]同樣，拉絲單元控制器140根據(jù)下式，基于第i級(jí)的后張力BTi的設(shè)定值及預(yù)先取得的拉拔加工力的樣值DTi對(duì)驅(qū)動(dòng)絞盤50i的轉(zhuǎn)矩CTi進(jìn)行前饋控制以使得后張力BTi+1成為預(yù)定值。
[0146]CT (i) = BT(i)+DT(i) ’-BT(i+l)
[0147]由此，金屬絲10通過驅(qū)動(dòng)絞盤50i從拉絲模42i以FTi’的拉拔力無滑動(dòng)方式被拉拔，并且在設(shè)定上，以受到后張力BTi+Ι的狀態(tài)無滑動(dòng)方式輸出到拉絲單元40i+l (拉絲單元90)。另外，在上式中，i = η時(shí)，將由拉絲單元90的拉絲模92拉拔的金屬絲10的后張力設(shè)為BTi+1。[0148]根據(jù)本實(shí)施例，由于對(duì)金屬絲10的后張力進(jìn)行反饋控制，因此與第一實(shí)施例同樣，能夠防止拉拔加工力或前張力的樣值與實(shí)際值的誤差轉(zhuǎn)移到下一級(jí)的后張力并累積的情況。此外，在本實(shí)施例中，由于測定后張力，因此能夠基于所測定的后張力及驅(qū)動(dòng)絞盤50的轉(zhuǎn)矩，算出拉絲模42的拉拔加工力。
[0149]根據(jù)以上說明的拉絲機(jī)及拉絲方法，由于無需在拉絲單元上設(shè)置儲(chǔ)絲器，因此能夠簡化其結(jié)構(gòu)。另外，能夠提供能任意設(shè)定后張力或金屬絲的截面收縮率等、能夠任意調(diào)整拉絲加工條件的拉絲機(jī)。從而，根據(jù)本實(shí)施方式的拉絲機(jī)及拉絲方法，能夠得到任意設(shè)定后張力來減少拉絲模的損耗，且任意設(shè)定截面收縮率來減少拉絲模的使用數(shù)量等優(yōu)良的作用效果。而且，根據(jù)本實(shí)施方式的拉絲機(jī)及拉絲方法，由于能夠任意調(diào)整拉絲速度、后張力、前張力等拉絲加工條件，因此能夠做出在絲直徑或卷曲直徑等方面具有各種特性的金屬絲、斷裂載荷和抗拉強(qiáng)度等比以往優(yōu)良的金屬絲。
[0150]通過上述發(fā)明的實(shí)施方式說明的實(shí)施例和應(yīng)用例能夠根據(jù)用途適當(dāng)組合，或者施加變更或改進(jìn)而使用，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式的記載。這種組合或施加變更或改進(jìn)的方式也應(yīng)包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)，這從權(quán)利要求書的記載中可以明顯看出。
[0151]附圖標(biāo)記說明
[0152]10-金屬絲，11-金屬絲，20-放絲單元，22-放絲線軸，22-放絲馬達(dá)，24、26、28-導(dǎo)輥，32-儲(chǔ)絲部，34-儲(chǔ)絲輥，36-儲(chǔ)絲臂，38-力矩馬達(dá)，40-拉絲單元，42-拉絲模，44,46-導(dǎo)輥，50-驅(qū)動(dòng)絞盤，60-卷繞單元，66、68、70_導(dǎo)輥，72-儲(chǔ)絲部，74-儲(chǔ)絲輥，76-儲(chǔ)絲臂，78-力矩馬達(dá)，80-卷繞線軸，92-拉絲模，94、96-導(dǎo)輥，98-驅(qū)動(dòng)絞盤，100-拉絲機(jī)，110-系統(tǒng)控制器，120-放絲單元控制器，122-放絲馬達(dá)，138-電位計(jì)，140-拉絲單元控制器，150-驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，152、156-變形計(jì)，154、158-編碼器，160-卷繞單元控制器，178-電位計(jì)，180-卷繞馬達(dá)，200-控制單元，BT-后張力，CT-轉(zhuǎn)矩，DT-拉拔加工力，F(xiàn)T-前張力。
【權(quán)利要求】
1.一種拉絲機(jī)，具有: 縮小通過的金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第一拉絲模； 控制通過上述第一拉絲模的上述金屬絲的第一后張力的后張力控制部； 以第一前張力將通過所述第一拉絲模的所述金屬絲從所述第一拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第一絞盤； 測定所述第一前張力的第一前張力測定部； 基于所測定的所述第一前張力控制所述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩的第一絞盤控制部；以及 卷繞經(jīng)過拉絲的所述金屬絲的卷繞部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉絲機(jī)，其特征在于，還具有: 第二拉絲模，該第二拉絲模設(shè)置在所述第一絞盤與所述卷繞部之間，并且使由所述第一絞盤拉絲的所述金屬絲通過，并縮小所通過的該金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲，所述第一絞盤以無滑動(dòng)方式將所述金屬絲輸出到所述第二拉絲模， 所述第一絞盤控制部基于所述第一前張力控制所述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩以使得通過所述第二拉絲模的所述金屬絲的第二后張力成為預(yù)定值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的拉絲機(jī)，其特征在于，還具有: 以第二前張力將通過所述第二拉絲模的所述金屬絲從所述第二拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第二絞盤； 設(shè)置在所述第二絞盤與所述卷 繞部之間，并且使由所述第二絞盤拉絲的所述金屬絲通過，并縮小所通過的該金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第三拉絲模； 測定所述第二前張力的第二前張力測定部；以及 基于所測定的所述第二前張力控制所述第二絞盤的轉(zhuǎn)矩的第二絞盤控制部， 所述第二絞盤控制部基于所述第二前張力控制所述第二絞盤的轉(zhuǎn)矩以使得通過所述第三拉絲模的所述金屬絲的第三后張力成為預(yù)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉絲機(jī)，其特征在于，還具有: 將所述金屬絲輸出到所述第一拉絲模的放絲部， 所述后張力控制部是在所述放絲部與所述第一拉絲機(jī)之間控制所述金屬絲的所述第一后張力的儲(chǔ)絲器。
5.—種拉絲機(jī)，具有: 縮小通過的金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第一拉絲模； 控制通過所述第一拉絲模的所述金屬絲的第一后張力的后張力控制部； 將通過所述第一拉絲模的所述金屬絲從所述第一拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的第一絞盤； 控制所述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩并從所述第一拉絲模拉絲所述金屬絲的第一絞盤控制部；以及 卷繞經(jīng)過拉絲的所述金屬絲的卷繞部， 所述第一絞盤控制部預(yù)先存儲(chǔ)在通過速度控制使所述第一絞盤旋轉(zhuǎn)并將所述金屬絲從所述第一拉絲模拉絲時(shí)的該金屬絲的第一前張力， 基于該第一前張力控制所述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩，將所述金屬絲從所述第一拉絲模拉絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉絲機(jī)，其特征在于，所述第一絞盤控制部將在通過速度控制使所述第一絞盤旋轉(zhuǎn)預(yù)定期間并將所述金屬絲從所述第一拉絲模拉絲時(shí)的該第一絞盤的平均力矩作為所述第一前張力來存儲(chǔ)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的拉絲機(jī)，其特征在于，還具備: 設(shè)置在所述第一絞盤與所述卷繞部之間，并且使由所述第一絞盤拉絲的所述金屬絲通過，并縮小所通過的該金屬絲的直徑而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲的第二拉絲模；以及測定通過所述第二拉絲模的所述金屬絲的第二后張力的后張力測定部， 所述第一絞盤以無滑動(dòng)方式將所述金屬絲輸出到所述第二拉絲模， 所述第一絞盤控制部控制所述第一絞盤的轉(zhuǎn)矩以使得所測定的所述第二后張力成為預(yù)定值。
8.一種拉絲方法，使金屬絲通過拉絲模而縮小金屬絲的直徑，從而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲，該拉絲方法包括: 控制通過所述拉絲模的所述金屬絲的后張力的步驟； 使用絞盤以預(yù)定的前張力將通過所述拉絲模的所述金屬絲從所述拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的步驟； 測定所述前張力的步驟；以及 基于所測定的所述前張力控制所述絞盤的轉(zhuǎn)矩的步驟。
9.一種拉絲方法，使金屬絲通過拉絲模而縮小金屬絲的直徑，從而對(duì)該金屬絲進(jìn)行拉絲，該拉絲方法 包括: 控制通過所述拉絲模的所述金屬絲的后張力的步驟； 使用絞盤將通過所述拉絲模的所述金屬絲從所述拉絲模以無滑動(dòng)方式拉絲的步驟；以及 控制所述絞盤的轉(zhuǎn)矩的控制步驟， 所述控制步驟包括: 預(yù)先存儲(chǔ)在通過速度控制使所述絞盤旋轉(zhuǎn)并將所述金屬絲從所述拉絲模拉絲時(shí)的該金屬絲的前張力的步驟；以及 基于所述前張力控制所述絞盤的轉(zhuǎn)矩，并將所述金屬絲從所述第一拉絲模拉絲的步驟。
【文檔編號(hào)】B21C1/12GK103889608SQ201280001887
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月20日
【發(fā)明者】竹本康介 申請(qǐng)人:工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備電子株式會(huì)社