許虎

【摘 要】在工業(yè)生產(chǎn)中，放線(xiàn)架的作用是為了在工業(yè)生產(chǎn)中便于控制勻速放線(xiàn)、調(diào)節(jié)放線(xiàn)張力，放線(xiàn)架本身按照動(dòng)力傳動(dòng)方式可分為主動(dòng)放線(xiàn)架和被動(dòng)放線(xiàn)架兩種，本文通過(guò)詳細(xì)介紹主動(dòng)放線(xiàn)架和被動(dòng)放線(xiàn)架的設(shè)計(jì)原理與工作方式，闡述兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，探討兩者的使用范圍、具體功能和使用場(chǎng)合，以總結(jié)兩者的不同點(diǎn)和共同點(diǎn)，為解決后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中放線(xiàn)架選型難的問(wèn)題做好鋪墊。

【關(guān)鍵詞】放線(xiàn)架；主動(dòng)放線(xiàn)架；被動(dòng)放線(xiàn)架；放線(xiàn)張力

中圖分類(lèi)號(hào)： TM921.51；TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）14-0164-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.14.074

0 引言

隨著我國(guó)工業(yè)技術(shù)的快速推進(jìn)，企業(yè)、工廠等都在不斷的進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，尋求改革與可持續(xù)發(fā)展，除管理創(chuàng)新、材料創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新之外，生產(chǎn)設(shè)備創(chuàng)新對(duì)企業(yè)與工廠來(lái)說(shuō)也是十分重要的，尤其是對(duì)于光纜、電纜等需要加工工序的生產(chǎn)[1]，這些生產(chǎn)的每道工序都需要不同的生產(chǎn)設(shè)備，隨著企業(yè)對(duì)人力的管控和經(jīng)濟(jì)方面的考慮，生產(chǎn)設(shè)備皆朝著智能化、便捷化、經(jīng)濟(jì)化方向逐漸發(fā)展。

以光纜生產(chǎn)為例，光纜種類(lèi)與型號(hào)繁多，但絕大多數(shù)光纜加工工序都需要使用到放線(xiàn)架，而放線(xiàn)架本身也有主動(dòng)放線(xiàn)和被動(dòng)放線(xiàn)兩種形式[2]，主動(dòng)放線(xiàn)架采用電機(jī)控制系統(tǒng)，再配以必要的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)放線(xiàn)張力的精確控制，同時(shí)電動(dòng)式換盤(pán)便于人員操作，減少人員配備，降低人工操作難度，增加工藝精準(zhǔn)度的同時(shí)又提高了生產(chǎn)效率；被動(dòng)式放線(xiàn)架是通過(guò)不同形式且合理有效的純機(jī)械設(shè)計(jì)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)放線(xiàn)張力的控制，這種控制無(wú)法達(dá)到主動(dòng)放線(xiàn)的精度，但是對(duì)于一些對(duì)放線(xiàn)張力要求不高的生產(chǎn)而言，足以滿(mǎn)足其要求，此外，由于純機(jī)械式的放線(xiàn)架，制作簡(jiǎn)易、價(jià)格便宜、維修簡(jiǎn)單[3]，因此，也得到了大量的應(yīng)用，使用場(chǎng)合也較多。

本文通過(guò)詳細(xì)介紹主動(dòng)放線(xiàn)架和被動(dòng)放線(xiàn)架的設(shè)計(jì)原理與工作方式，闡述兩者的優(yōu)缺點(diǎn)，探討兩者的使用范圍、具體功能和使用場(chǎng)合，以總結(jié)兩者的不同點(diǎn)和共同點(diǎn)，為解決后續(xù)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中放線(xiàn)架選型難的問(wèn)題。

1 主動(dòng)放線(xiàn)架

主動(dòng)放線(xiàn)架，顧名思義是通過(guò)主動(dòng)控制的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)放線(xiàn)功能的，在整條生產(chǎn)線(xiàn)中，一般處于工藝流程的起始端位置，主動(dòng)放線(xiàn)功能需要與生產(chǎn)線(xiàn)主控制部分和收線(xiàn)部分相互配合才能體現(xiàn)出其合理的控制效果。放線(xiàn)張力控制原理為：放線(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制著生產(chǎn)產(chǎn)品在放線(xiàn)處的前進(jìn)速度，牽引速度或收線(xiàn)速度控制著生產(chǎn)產(chǎn)品在牽引處或收線(xiàn)處的前進(jìn)速度，兩者之間通過(guò)主控制部分的數(shù)據(jù)處理、協(xié)調(diào)統(tǒng)一，形成放線(xiàn)與牽引或放線(xiàn)與收線(xiàn)之間的速度差，從而在生產(chǎn)產(chǎn)品上產(chǎn)生拉力作用，即形成放線(xiàn)張力。這種放線(xiàn)張力大小，可以通過(guò)主動(dòng)放線(xiàn)架上的配重塊數(shù)量來(lái)調(diào)節(jié)，配重塊既可以增加配重張力，降低電機(jī)工作負(fù)荷，又能夠在擺桿和光電開(kāi)關(guān)的配合下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)產(chǎn)品前進(jìn)速度與放線(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的精確配合，從而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)張力大小，保持張力值恒定不變，提高生產(chǎn)穩(wěn)定性和產(chǎn)品的成品率。

主動(dòng)放線(xiàn)架有站立式、躺臥式等多種設(shè)計(jì)形狀，每種設(shè)計(jì)形狀都具有其特殊使用環(huán)境和用途，具體設(shè)計(jì)形狀和結(jié)構(gòu)是由其放線(xiàn)要求和使用場(chǎng)所來(lái)定的。在設(shè)計(jì)主動(dòng)放線(xiàn)架時(shí)，需要綜合考慮線(xiàn)盤(pán)尺寸、給線(xiàn)徑、張力控制方式、線(xiàn)盤(pán)裝卸方式、放線(xiàn)速度要求、驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型、外型尺寸、整體重量、外觀顏色等因素，以下分別對(duì)線(xiàn)盤(pán)裝卸方式和驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1.1 線(xiàn)盤(pán)裝卸方式

線(xiàn)盤(pán)裝卸是指主動(dòng)放線(xiàn)架上夾緊或松開(kāi)放線(xiàn)盤(pán)的方式，在工業(yè)上，線(xiàn)盤(pán)裝卸方式一般采用氣壓控制方式，由空氣壓縮機(jī)提供足量氣壓，再通過(guò)電磁閥或機(jī)械閥門(mén)開(kāi)關(guān)來(lái)控制進(jìn)入氣缸的進(jìn)氣量，從而控制氣缸輸出軸的夾緊或松開(kāi)速度；此外，氣缸輸出軸上的頂尖能夠增加氣缸輸出軸的行程，提高夾緊力度，同時(shí)，氣缸輸出軸上的撥桿能夠保證放線(xiàn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)不打滑，進(jìn)而穩(wěn)定放線(xiàn)張力；

1.2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型

驅(qū)動(dòng)電機(jī)是整個(gè)主動(dòng)放線(xiàn)架的核心部件，主要負(fù)責(zé)提供放線(xiàn)盤(pán)旋轉(zhuǎn)放線(xiàn)的穩(wěn)定動(dòng)力，因此，在選型時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)本身的穩(wěn)定性、靜音效果、調(diào)控能力、耐用性、價(jià)格、維護(hù)成本等因素是必須考慮的，一般情況下，工業(yè)上常采用不同功率的三相異步電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)，采用PLC控制器作為控制單元，隨著科研的不（下轉(zhuǎn)第130頁(yè)）（上接第164頁(yè)）斷發(fā)展，無(wú)刷直流電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)也逐漸進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域。

2 被動(dòng)放線(xiàn)架

被動(dòng)放線(xiàn)架，顧名思義是通過(guò)被動(dòng)拉線(xiàn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)放線(xiàn)功能的，放線(xiàn)動(dòng)力源在牽引、收線(xiàn)等后續(xù)工藝中，被動(dòng)放線(xiàn)架是通過(guò)純機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)節(jié)放線(xiàn)張力的，調(diào)節(jié)范圍和力度都較小，主要起支撐放線(xiàn)盤(pán)、穩(wěn)定放線(xiàn)張力的作用，根據(jù)不同的使用場(chǎng)合，也有不同的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，當(dāng)放線(xiàn)盤(pán)重量較大時(shí)，設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)承重能力和剎車(chē)能力要較強(qiáng)，當(dāng)放線(xiàn)盤(pán)重量較小時(shí)，設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)承重能力和剎車(chē)能力適當(dāng)即可。

被動(dòng)放線(xiàn)架的工作原理是：被動(dòng)放線(xiàn)架將剎車(chē)帶作為放線(xiàn)減速器，當(dāng)放線(xiàn)速度過(guò)快時(shí)，在張力舞蹈器調(diào)節(jié)下進(jìn)行減速，以粗略調(diào)節(jié)放線(xiàn)張力，當(dāng)放線(xiàn)速度過(guò)慢時(shí)，在張力舞蹈器作用下緩慢放開(kāi)剎車(chē)帶，放線(xiàn)速度比穩(wěn)定值小的越多，剎車(chē)帶松開(kāi)的就越多，直至完全松開(kāi)，此時(shí)，在牽引或收線(xiàn)的拉力作用下，放線(xiàn)速度會(huì)迅速提升，進(jìn)而帶動(dòng)張力舞蹈器回歸至正常放線(xiàn)張力的位置上；此外，牽引、收線(xiàn)工藝流程對(duì)整個(gè)生產(chǎn)的張力控制至關(guān)重要，整條生產(chǎn)線(xiàn)的電氣主控制單元僅僅用于控制牽引和收線(xiàn)速度，對(duì)放線(xiàn)架不再具有控制作用。因此，被動(dòng)放線(xiàn)架的張力控制力度小且效果不精細(xì)，適合用于對(duì)放線(xiàn)張力要求不高的場(chǎng)合。

3 結(jié)語(yǔ)

本文著重介紹了主動(dòng)放線(xiàn)架和被動(dòng)放線(xiàn)架的設(shè)計(jì)原理與工作方式，闡述了兩者的優(yōu)缺點(diǎn)和差異之處，具體如下：

（1）主動(dòng)放線(xiàn)架適合運(yùn)用于對(duì)放線(xiàn)張力要求精細(xì)的場(chǎng)合，而被動(dòng)放線(xiàn)架適合運(yùn)用于對(duì)放線(xiàn)張力要求不高的場(chǎng)合；

（2）主動(dòng)放線(xiàn)架承載能力強(qiáng)，適合運(yùn)用于放線(xiàn)盤(pán)徑較大的場(chǎng)合，而被動(dòng)放線(xiàn)架承載能力較小，適合運(yùn)用于放線(xiàn)盤(pán)徑較小的場(chǎng)合；

（3）主動(dòng)放線(xiàn)架制作成本高、操作便捷，能夠減少人員配備，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，而被動(dòng)放線(xiàn)架制作簡(jiǎn)易、價(jià)格便宜、維修簡(jiǎn)單，但機(jī)械磨損嚴(yán)重，需要經(jīng)常更換受損器件。

在實(shí)際運(yùn)用中，需要根據(jù)不同的使用環(huán)境、工作場(chǎng)合、經(jīng)濟(jì)利益、以及放線(xiàn)張力和放線(xiàn)盤(pán)尺寸要求，來(lái)選擇主動(dòng)放線(xiàn)架或被動(dòng)放線(xiàn)架，然后設(shè)計(jì)不同的形狀，以達(dá)到最佳使用效果。

【參考文獻(xiàn)】

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