1、
汽车用电线生产线放线机构的技术分析及改造
福建南平太阳电缆股份有限公司
前言：我厂为使产品上档次，生产上规模和增加新的利润来源点等目的，于2000年研制开发了低压薄壁绝缘汽车用电线，其产品具有线芯细、绝缘层薄的特点，同时对线芯的直径和绝缘厚度等控制比较严格，故对现有设备的精度和稳定性提出更高的要求，由于现有线盘放线架放线的稳定性不能满足生产工艺的要求，因此必须对现有的放线及张力装置进行改造。
主题词：被动放线 主动放线 恒张力控制
一、 现有的放线架被动放线原理
1、 现有放线架如图1所示
图1：被动放线架结构图
2、 放线方式及原理
在电线电缆生产中，放线架的作用是使线盘
2、中的电线以一定的张力匀速拉出，而我厂现有∮45挤塑机的放线架的工作方式是以顶尖支起线盘旋转放线，是依靠电线的自身拉力驱动线盘旋转放线，也称被动放线，而放线张力大小的调整则是依靠调节固定在顶尖上的磨擦盘磨擦力的大小来实现的。（即调节摩擦压块压力大小）现有放线架因为顶尖心轴支撑轴承摩擦力及线盘偏心等一系列问题，有张力的最小值限制，磨擦性能使张力大小产生较大的波动性，这些现象会严重影响电线生产中绝缘层挤塑的质量以及产生线芯拉细的问题，尤其对细小结构线等产品特别明显，所以它只适用于大直径普通产品，而对高精产品、小规格产品则无能为力。
二、 主动放线
1,为了达到生产工艺的技术要求，提高产品的质量，
3、改造现有的被动放线机构为主动放线机构则成为一种可行性高、符合生产要求比较理想的选择。
2,主动放线是应用自动控制技术调节放线速度方向，放线顶尖心轴按生产要求的速度、方向放线收线，即电机驱动而使放线张力的波动控制在工艺允许的范围内。
三、 改造的有关说明及参数计算：
主动放线装置其主要构成为：
线盘旋转动力传动系统
摆杆式张力控制调节系统
（一） 线盘旋转动力传动系统的改造
对现有放线装置添加线盘旋转驱动系统，即以电机的转速和转向来控制线盘的转速和转向，改造后的结构图如图2：
图2 主动放线架机构图
把原放线架的磨擦盘改为皮带轮，再安装一电机，两者用皮带连接，这样动力由驱
4、动电机通过三角带传动直接传递到固定在顶尖轴上的左顶尖，通过顶尖凸缘上的摩擦盘摩擦力驱动线盘旋转，从传动图可看出，线盘转速与电机转速成正比，线盘的转速与转向受电机控制。
（二） 摆杆式张力控制调节系统的增加
1、现拟在原有放线架上增加摆杆式张力控制调节机构，如图3所示
图3 主动放线架张力控制原理图
2、在生产过程中，线芯从线盘中拉出，并在过线导轮组与摆杆导轮组之间绕3圈后再拉出过挤塑机头，过收线牵引，最后到收线盘，摆杆中间位置连接有气缸组件，气缸如图2充入气压为P的压缩空气使摆杆向下拉，电线张力使摆杆上拉，在摆杆支轴上固定有偏心凸轮 4，凸轮器正对距离传感器5，摆杆摆在不同位置
5、时，凸轮与传感器间的距离也随之改变，并能以不同的电压值形式输入到电气控制系统。电控系统将采集到的信号与设定值进行比较判断后输出电压电流，控制专机的转速变化，当牵引速度大于放线速度时，摆杆上升，增大传感器与凸轮距离，电气控制系统控制电机升速，提高放线速度，使摆杆回到设定位置，到达设定位置后，传感器输出电压等于设定值，电气控制系统就不再改变电机转速，从而使线盘转速不再变化，摆杆保持恒定位置。
位移传感器距离变化
Y
N
N
Y
摆杆下摆
判断摆杆过低
电机升速
电信号变化
判断摆杆过高
电机降速
线盘升速
摆杆下摆
线盘降
6、速
继 续
与平衡信号比较较
图4 流程图
当牵引速度小于放线速度时，摆杆下降，减小传感器与凸轮距离，电气控制系统控制电机降速，降低放线速度，使摆杆回到设定位置，到达设定位置后，传感器输出电压等于设定值，电气控制系统就不再改变电机转速，从而使线盘转速不再变化，摆杆保持恒定位置。
其流程图如图4
总结：
由于采用小惯量小阻尼摆动的摆杆设计，微小的张力变化能快速引起摆杆的反映再加上多圈绕线导轮组，可以高效吸收线盘放线过程中因压线等问题引起的抖动而产生的张力波动，使得张力更加平稳恒定，更加精确控制，同时由于采用主动放线，提供线盘旋转动力，有效克服因线盘偏心及顶尖轴承摩擦等原因引起的张力最小值限制，再加上对摆杆进行预拉力结构设计，消除摆杆重力影响，从而使最小张力理论值可趋近于零，从而避免线芯拉细现象。
通过我主持的上述主动技术改造，使张力控制精确性得到了明显提高，解决了张力波动，张力最小限制而产生的线芯拉细，挤塑竹节形质量问题，使得挤塑机整机性能得到了充分的提高，线芯为7/0.15mm，绝缘层仅0.1mm厚的小规格的汽车线终于能够得到批量化生产。
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