智能新能源快速定型的五金线材折弯成型装置研究应用

肖厚文

东莞市枫盛机械制造有限公司

摘要：由于新能源产业的快速发展和对高效生产工艺的需求，加上全球对可再生能源的需求不断增加，新能源产业如太阳能、风能，光伏等得到了广泛应用和发展；传统的五金线材折弯成型装置存在一些问题，如生产效率低、成型精度不高、操作复杂，停电影响生产进度等，为了满足新能源产业对高效生产的需求，我们提出一种新能源智能化的五金线材折弯成型装置。这种装置利用先进的自动化技术和智能控制系统，能够实现快速定型和高精度成型，大大提高了生产效率和产品质量。基于此，本研究针对五金线材拉丝成型装置的优化进行了研究分析，研究了一种应用智能新能源的快速定型五金线材折弯成型装置，对该智能装置的结构和创新之处进行了详细的分析介绍，并从环保和生产两个角度出发，探讨了智能新能源快速定型的五金线材折弯成型装置的应用价值意义；最后站在持续发展优化进步的角度上，提出了装置的未来应用优化思考，以期本研究能够更好的为相关行业人士提供参考意见。

关键词：智能新能源；快速定型；五金线材折弯成型装置

一、引言

随着工业的发展和对环境保护的要求越来越高，新能源技术逐渐受到关注。传统的线材折弯成型设备通常依赖于电网供电，而在一些城市，特别是在用电高峰期，工业用电会受到限制，这可能导致线材折弯成型设备停机，进而影响产品后续的工序加工，给企业带来损失。为了解决这个问题，我们研究了一种具有储能功能的新能源线材折弯成型机[1]。这种设备可以通过储能系统存储电能，在用电高峰期或停电时继续供电，从而减少停机时间，提高生产效率。具有储能功能的新能源线材折弯成型机的研究旨在解决传统线材折弯成型设备在用电高峰期停机的问题，减少生产中的停工时间，提高生产效率和产品质量。通过引入储能系统，该设备可以在电网供电不稳定或停电的情况下继续工作，确保生产的连续性，此外该系统的应用还可以提高能量利用效率，降低能源消耗，减少对传统电网的依赖，基于此，本研究针对该装置进行了研究和分析。

二、五金线材折弯成型装置的应用研究背景

五金线材折弯成型装置是一种用于将金属线材进行折弯成型的设备。它主要应用于五金制品生产中，用于制造各种金属制品；在五金制品生产中，金属线材是常见的原材料之一。通过较直成型，可以将粗糙的金属线材加工成细丝，提高其表面光洁度和尺寸精度。这样可以满足不同产品对线材的要求，提高产品的质量和使用性能。

随着科技的进步，机械设备的自动化程度不断提高，使得线材折弯成型设备能够更加精确地控制线材的弯曲角度和形状，提高生产效率和产品质量。同时，新材料的应用和工艺的改进也为线材成型机的研究提供了更多的可能性。传统的五金线材成型生产可能需要大量的人工操作，成本较高且效率低下。而线材成型机的应用可以实现自动化生产，减少人工成本，提高生产效率，降低产品成本。这对于企业来说具有重要的经济意义。再加上，现代社会对于环保要求越来越高，对于产品的材料和生产工艺也提出了更高的要求。线材折弯成型设备的应用可以减少废料产生，降低能源消耗，符合环保要求。所以研究一种高效、节能、环保的五金线材拉丝成型装置是非常重要的研究课题。

三、智能新能源快速定型的五金线材折弯成型装置的结构分析

（一）装置的结构分析

（1）结构设计思路

智能新能源快速定型的五金线材折弯成型装置最重要的功能就是新能源的应用，根据这个思路，该装置的结构设计我们要根据设备的需求和工作条件，选择适合的储能系统类型，比如说电池储能、超级电容器储能、新能源储能等；然后要根据设备的功率需求和停机时间要求，设计合适的储能系统容量和充放电控制策略，确保设备在停电或用电高峰期仍能持续供电；最后将设计好的储能系统与线材折弯成型设备进行集成，确保其正常工作并能够实现储能和供电功能的切换。所以，本文研究的新能源线材折弯成型机有供能的电池模组和用于与电池模组和外部电源进行电性连接的储能逆变器。结构设计思路如下图1所示：

图1 新能源线材折弯成型机结构设计思路

可以从图1中看出，该装置由两个模块构成，这两个模块让这个新能源线材折弯成型机有了储能功能。第一个模块是储能逆变器，它的作用是将外部“市电”中的电能储存在电池模组中。当线材折弯成型机连接外部“市电”的时候，储能逆变器会自动将电能储存到电池模组中，以备不时之需。而当线材折弯成型机无法连接外部“市电”的时候，电池模组就可以发挥功能作用，对线材折弯成型机进行供电，确保其正常运行。该装置的电力传输原理图如下图2所示：

图2 新能源线材折弯成型机电力传输原理图

除了连接外部“市电”，储能逆变器还可以连接光伏发电板。光伏发电板可以将光能转化为电能，并将其储存到电池模组中。这样一来，即使在“市电”断电的情况下，线材折弯成型机仍然可以通过光伏发电板提供的电能进行供电，从而避免停机时间，提高生产效率。

这种设计方案能够有效减少“市电”断电对线材折弯成型机造成的停机时间，提高生产效率。同时，利用光伏发电板将光能转化为电能，也减少了对传统能源的依赖，实现了对新能源的利用。这不仅有利于环境保护，还能够降低能源成本，提高设备的可持续性和经济性。

（2）结构整体架构

新能源线材折弯成型机的整体架构如下图3、图4所示。

图3 新能源线材折弯成型机整体架构图（1）

图4 新能源线材折弯成型机整体架构图（2）

其中1-机柜，2-弯折模组，3-送料模组，4-储料模组，5-电池模组，6-裁剪模组。上文我们分析过的电池模组和储能逆变器位于1和5的位置，这是新能源线材折弯成型机的供能位置；弯折模组在2的位置，主要功能就是将线材弯折，送料模组的主要工作就是输送线材；剪裁模组的主要工作就是将已经弯折成型的成品剪裁出来；储料模组储存线材。新能源线材弯折成型机的功能实现原理如下图5所示：

图5 新能源线材弯折成型机功能实现原理

（二）结构的创新之处

本研究提出的新能源线材折弯成型机使用的是十六组规格为48V 200AH以上的磷铁锂电池，并且为串联设置，该电池模组5可提供七小时的工作续航。该新能源线材弯折成型机的功能有几个创新之处：

①创新供能，优选磷酸铁锂电池供能。

在本研究中，该新能源线材折弯成型机的储能逆变器通过电缆连接有光伏发电板，这个时候，储能逆变器连接的光伏发电板就可以利用光能，将太阳能转换为电能，还可以将这个转化的电能进行储存，有效的降低电力的使用成本，这是供能上的一个重大创新；此外，该结构在运行的时候，也会应用到“市电”，当外部“市电”可用时，我们可以选择只使用光伏发电板为电池模组5进行充电，这样就可以进一步提高能源利用效率，更好的节约“市电”；同时，“市电”也可以与光伏发电板一起为电池模组5充电，以确保电池模组5始终保持充足的电量。这也是我们在供能上的一个重大创新；这种灵活的充电方式不仅可以减少对传统电力的依赖，还可以最大程度地利用光能资源，实现可持续能源的利用和节能减排的目标[2]。

②创新储能，减少断电停机后的时间。

在本研究中，本产品的储能功能也是有了一定的创新，在与外部的“市电”连接的时候，本研究中的新能源线材折弯成型机由外部“市电”供能，并且在此期间，“市电”通过储能逆变器还可以将“市电”中的电能储存在电池模组5中。当外部“市电”断开无法供能时，电池模组5将为本申请中的新能源线材折弯成型机提供供电。这样的设计可以实现半天使用“市电”，半天使用储能电的模式，从而为用户在停电时减少用电成本，降低生产成本。同时，这种设计不会延误生产，确保生产效率。通过减少该成型机断电后停机的时间，可以保证生产的连续性，提高生产效率。这种供电方式的使用效果非常好，为用户带来了很大的便利和经济效益。

四、智能新能源快速定型的五金线材折弯成型装置的应用价值意义

（一）符合环保理念，实现新能源的高效利用

本研究提出的这款新能源线材弯折成型机具有负荷环保理念和实现新能源高效利用的价值，本装置通过使用光伏发电，可以减少对传统能源的依赖，降低对化石燃料的消耗，从而减少温室气体的排放和对环境的污染。另外，装置中的储能逆变器可以将光伏发电所产生的电能储存到电池模组中，以备不时之需。这样可以避免能源浪费和电网负荷过大的问题，提高能源的利用效率。它的使用可以降低生产成本[3]。传统的线材弯折成型机通常需要大量的电力供应，而这款新能源装置则通过光伏发电提供电力，无需依赖传统能源，从而减少了能源成本。此外，光伏发电是一种可再生能源，不会受到能源价格波动的影响，因此可以提供更加稳定和可靠的电力供应。这款装置的储能逆变器设计使得电能可以储存到电池模组中。这意味着即使在光伏发电不足或无法供应电力的情况下，装置仍然可以继续工作，保证生产的连续性和稳定性。这种备用电力的储备功能可以避免因为能源供应不稳定而导致的生产中断和损失。所以说，这款新能源快速定型的五金线材拉丝成型装置通过采用光伏发电供电和储能逆变器的设计，实现了负荷环保理念和新能源高效利用的价值意义。它不仅减少了能源消耗和环境污染，还提高了能源利用效率，为可持续发展和环境保护做出了积极贡献。

（二）提高生产效率，实现停电不停产的效果

本研究中提出的这款新能源线材弯折成型机中有光伏发电机制，光伏发电可以通过储能逆变器将电能储存到电池模组中，以便在“市电”无法供电时继续工作。装置可以在停电时继续工作，不会因为停电而导致生产线的停工，从而避免了停工带来的生产损失。这可以大大提高生产效率，确保生产线的连续运转。另外，光伏发电是一种可再生能源，通过利用太阳能来发电，可以减少对传统能源的依赖，降低能源成本；通过储能逆变器将电能储存到电池模组中，可以在需要时使用储存的电能，避免高峰时段的电费高峰，采用光伏发电作为供电渠道，可以减少对传统能源的使用，减少对环境的污染。光伏发电是一种清洁能源，不会产生二氧化碳等温室气体，对环境友好。该装置还具有广泛的应用前景。随着新能源产业的快速发展，光伏发电技术已经得到广泛应用，成为未来能源供应的重要组成部分。该装置作为一种新能源应用的示范装置，不仅可以满足企业自身的能源需求，还可以为其他企业提供技术支持和解决方案。通过推广应用，可以促进新能源产业的发展，推动经济的可持续增长，作为一种新能源应用的示范装置，产品可以展示企业对环保和可持续发展的关注和贡献。这有助于提升企业形象，增强消费者对企业的认可和信任。

五、智能新能源快速定型的五金线材拉丝成型装置的未来应用优化思考

本研究提出的这款新能源线材弯折成型机能够很好的利用光能实现对能源的利用，符合环保的理念，同时也能够很好的提高生产的效率，在未来，我们还可以继续对装置进行优化，比如，我们可以提高光伏发电效率，光伏发电是该装置的重要能源供应来源，因此提高光伏发电效率可以增加装置的可靠性和稳定性。可以采用更高效的光伏电池技术，如多晶硅太阳能电池或薄膜太阳能电池，利用这些去提高光伏发电的效率。还可以增加储能容量，为了确保在市电无法供电时装置的连续工作，可以增加储能逆变器的电池模组容量。采用高容量、高性能的锂离子电池或钠离子电池等先进储能技术，可以提高储能逆变器的储能容量和充放电效率[4]。最后，我们还可以引入智能能源管理系统，通过引入智能能源管理系统，可以实现对市电和光伏发电的智能调度和优化控制。该系统可以根据实时的能源需求和供应情况，自动切换供电渠道，以最大程度地利用光伏发电和储能逆变器的能源，并确保装置的稳定运行。

六、总结

综上所述，随着新能源产业的快速发展，对五金线材的需求量不断增加。五金线材广泛应用于太阳能光伏、风能发电、电动汽车等新能源领域，但是传统的模式下，需要大规模生产，因此需要一种能够在降低能源利用的情况下快速定型五金线材的拉丝成型装置，以提高生产效率和降低生产成本。本文研究了一种新能源五金线材拉丝装置，该装置能够很好的利用光能，并节约电能，可以做到在没有电能的情况下继续生产，能够极大程度的提高效率；经过研究，我们发现了该装置应用的前景和应用的优势，并探讨了研究的优化方向，我们发现，通过提高光伏发电效率、增加储能容量、引入智能能源管理系统的方式可以进一步优化该新能源快速定型的五金线材拉丝成型装置的性能和可靠性，推动其未来发展。

参考文献：

[1]刘长莉,马超,刘立国,等.一种快速定型的五金线材拉丝成型装置:CN202210626730.7[P].CN202210626730.7[2023-11-06].

[2]陆俊.多项国家和地方新能源政策指出制造业发展大方向 五金绿色节能创新摆脱能源消耗依赖[J].中国五金与厨卫, 2022(4):4.

[3]刘一锋.一种具有线材定位机构的新能源充电装置:CN202022828732.3[P].CN214240484U[2023-11-06].

[4]吴伟彬,林运敏,朱流波.一种具有独立保险丝的新能源动力电池线束:CN202222619714.3[P].CN218275380U[2023-11-06].

作者简介：肖厚文 1963年09月02日 男 湘 汉 高中 总经理 东莞市枫盛机械制造有限公司 研究方向:五金线材折弯成型类机械