CN102632283B - 数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，通过单轨双机移动式对称切削方法，多刀密布分别给进，多点式弹压工件，强风降温、集中排屑，两箱体自动分离，维护大局空间充分，一次完成工件的切削设计标准，实现了工件动态监测，及时吸收切削震荡，达到了高精度平行线和垂直度、两侧边沿无金相组织结构变化的技术要求，整机运行自动控制，实现数控钢板双面双边同步坡口直线削边一次成型的集约功能，加工钢板不受长度限制，节能节材，高精度、高效率，无油渍污染切削面，运行安全可靠，无需人工，提高了生产效率，节约了生产成本。

Description

数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机

技术领域

本发明涉及钢板专用加工设备，具体说是一种数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机。

背景技术

在我国工业生产中，各种规格的钢板使用量逐年增多，材质也发生着巨大的变化，特别是造船、汽车、锅炉、化工、桥梁、压力容器、工程机械等行业使用的钢板已由高强度取代了普通材质，终端产品逐步由粗放型，向精细型方向发展，这一巨大的变化反应在市场层面的同时，相应的钢板加工设备却凸显出落后于发展的问题，特别是针对如何提高板料边沿需要的多种形状的加工效率，加工直线精度，加工光洁度，以及节能减排，降低生产成本等方面的问题，已成为钢板加工业中长期以来难以逾越的一道技术难题。目前正在广泛使用的铣边机或刨边机，只能单刀、单边铣削，不仅板料长度受限，直线精度难也以保证，而且用工多，功效低，劳动强度大，生产成本高。再如，引进西班牙技术生产的随动铣边机和正在广泛使用的手动铣边机，只能加工小型工件或异形工件，对于大规模生产的需要显然力不从心，加工的线性和光洁度很粗糙，不仅功效低，劳动强度大，使用成本居高不下而且极易出现工伤事故。从市场调研发现有些大型企业为改变加工现状曾进行过多方面的积极探索，但均未得到根本性的突破。

钢板结构的预置加工，直接关系到焊接质量、组合强度，结构精度，原材料利用和工作效率，以及工件的美誉度。目前随着国内外终端用户对产品新的需求，钢板结构的的方式越来越多，对强度、精度、坡口技术要求越来越高，不同材质，不同厚度，不同焊接方式，都对坡口的技术要求越来越严格，有些中厚板还要给出多种修饰边沿的加工，以达到美观的目的，因此中厚板边沿诸多形状的修饰需求，也给钢板加工带来更多的难题，据了解我国还没有一种高效、节能、高直线度，高光洁度、多种形状的钢板双面双边同步自动坡口修边机，因此，要提高我国钢板边沿加工技术水平，必须改变原有的粗放低效型的加工方式，切实提高装备技术水平，朝着精细高效节能的方向发展，使钢板结构产品既有内在的高质量又有外观的美誉度。

发明内容

为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种数控钢板双面双边同步坡口直线削边机，通过单轨双机移动式对称切削方法，多刀密布分别给进，多点式弹压工件，强风降温、快速排屑，两箱体自动分离，维护大局空间充分，整机运行自动控制，实现数控钢板双面双边同步坡口直线削边的功能，加工钢板不受长度限制，节能节材，高精度高效率，安全可靠。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种数控钢板双面双边同步坡口直线削边机，包含有床身及设置于床身上的切削设备、压辊装置及相应的数控系统，其特征在于，所述的切削设备、压辊装置为两组，对称设置于所述床身的两端，所述的切削设备包含有动力总成、切削给进装置和切削刀具，所述动力总成由削边主轴电机、下坡口主轴电机、上坡口主轴电机及分别与三个电机连接的主轴组成，所述动力总成与所述切削给进装置连接，所述切削给进装置分为削边给进装置、下坡口给进装置和上坡口给进装置，所述三个切削给进装置的末端分别对应设置有削边刀具、下坡口刀具和上坡口刀具，所述压辊装置由分别与削边刀具、下坡口刀具和上坡口刀具相对应的气缸和压辊组组成。

所述切削给进装置包含有减速机、给进丝杠和传感器，所述上坡口给进装置和削边给进装置的给进方式相同，包含有滑动主轴和主轴滑动套，所述滑动主轴套设于所述上坡口主轴电机的主轴上，所述主轴滑动套套设于所述滑动主轴的外侧；所述下坡口给进装置包含有主轴箱体滑板，所述三个主轴电机的主轴均设置于主轴箱体内，所述主轴箱体滑板设置于所述主轴箱体的底部。

还包含有排屑装置，所述排屑装置由排屑箱体和设置于排屑箱体顶部的风机组成，所述排屑箱体与刀具连接的一侧设置有导流板、另一侧底部设置出屑口。

所述压辊装置由三个气缸和压辊箱体组成，所述压辊箱体内设置有三组压辊轮，每组压辊轮分为上压辊轮组和下压辊轮组，三组压辊轮分别对应上述三个气缸。

每组压辊轮的顶部和底部分别设置上压辊轮压板和下压辊轮托板，所述上压辊轮组和下压辊轮组相互对应并以气缸的中心线对称排列。

所述气缸的两侧设置有上压辊轮导向套。

还包含有推动装置，所述推动装置设置于主轴箱体的底部，由相互连接的减速机、推动丝杠和分体滑板组成，所述分体滑板设置于压辊箱体的底部，所述推动丝杠设置于的主轴箱体的底部。

所述的压辊箱体底部设置有压辊箱体定位键。

所述上坡口给进装置和削边给进装置与压辊装置连接的端面底部分别设置有四个自动锁紧装置。

本发明通过动力总成、切削给进装置、排屑装置、压辊装置、推动装置以及相应数控系统的结合，实现了钢板的双面、双边、坡口、直线多种切削要求同步完成。压辊装置中对应三种刀具的三个压辊组，根据设定需要给工件多辊轮多点压力、并可根据需要调压分压，实现工件在动态中的相对稳定平衡；床身的左右两边相互对称设置切削设备，动力分别采用三台功率不同的电机带动削边刀具、上坡口刀具和下坡口刀具，实现工件的不同切削要求；排屑装置由风机和排屑箱体组成，实现除温排屑的功能，避免铁屑四溅，污染环境；切削给进装置内的滑动主轴、主轴滑动套以及底部的主轴箱体滑板，实现了工件随动分别给进的目的；由减速机、推动丝杠、分体滑板组成的推动机构，可使压辊装置按设置轻松滑出，为更换刀盘提供了充分的空间；由压辊箱与主轴箱连接端面和主轴箱底部构成的四点自动锁紧装置，完成压辊箱回位后的锁紧工作。

综上，本发明通过单轨双机移动式对称切削方法，多刀密布分别给进，多点式弹压工件，强风降温、集中排屑，两箱体自动分离，维护大局空间充分，一次完成工件的切削设计标准，实现了工件动态监测，及时吸收切削震荡，达到了高精度平行线和垂直度、两侧边沿无金相组织结构变化的技术要求，整机运行自动控制，实现数控钢板双面双边同步坡口直线削边一次成型的集约功能，加工钢板不受长度限制，节能节材，高精度、高效率，无油渍污染切削面，运行安全可靠，无需人工，提高了生产效率，节约了生产成本。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图； 

图2为本发明单个切削设备的俯视结构示意图；

图3为本发明压辊装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图1所示为本发明的一个具体实施例，包含有床身6及设置于床身6上的切削设备、压辊装置5及相应的数控系统，所述的切削设备、压辊装置5为两组，对称设置于所述床身6的两端.所述的切削设备包含有动力总成1、切削给进装置2和切削刀具。 

如图2所示，所述动力总成1由削边主轴电机11、下坡口主轴电机12、上坡口主轴电机13及分别与三个电机连接的主轴组成，所述动力总成1与所述切削给进装置2连接，所述切削给进装置2分为削边给进装置、下坡口给进装置和上坡口给进装置，所述三个切削给进装置的末端分别对应设置有削边刀具21、下坡口刀具22和上坡口刀具23。所述切削给进装置2包含有减速机、给进丝杠和传感器，所述上坡口给进装置和削边给进装置的给进方式相同，包含有滑动主轴25和主轴滑动套26，所述滑动主轴25套设于所述上坡口主轴电机13的主轴上，所述主轴滑动套26套设于所述滑动主轴25的外侧；所述下坡口给进装置包含有主轴箱体滑板24，所述三个主轴电机的主轴均设置于主轴箱体内，所述主轴箱体滑板24设置于所述主轴箱体的底部。上坡口刀具和削边刀具通过传感器控制给进丝杠控制主轴滑动套26来实现给进或退出，下坡口刀具通过传感器控制丝杠推动主轴箱体滑板24实现给进或退出，两刀的切削间距由触摸屏设置的数据来确定，从而实现刀具的分别给进。

排屑装置3由排屑箱体31和设置于排屑箱体31顶部的风机32组成，所述排屑箱体31与刀具连接的一侧设置有导流板34、另一侧底部设置出屑口33。风机32通过风压强制排屑、降温，铁屑从出屑口33排出，避免切削出现的铁屑四处飞溅，污染环境，清理困难。

如图3所示，所述压辊装置5由分别与削边刀具21、下坡口刀具22和上坡口刀具23相对应的压辊组组成。所述压辊装置5由三个气缸51和压辊箱体组成，所述压辊箱体内设置有三组压辊轮，每组压辊轮分为上压辊轮组52和下压辊轮组53，三组压辊轮分别对应上述三个气缸。每组压辊轮的顶部和底部分别设置上压辊轮压板54和下压辊轮托板55，所述上压辊轮组52和下压辊轮组53相互对应并以气缸51的中心线对称排列。所述气缸51的两侧设置有上压辊轮导向套，保证气缸51对上压辊轮压板54的压力对称分配，以达到稳定平衡。压辊箱体底部设置有滑板57和箱体定位键58。

推动装置4，所述推动装置4设置于主轴箱体的底部，由相互连接的减速机41、推动丝杠42和分体滑板57组成，所述分体滑板57设置于压辊箱体的底部，所述推动丝杠42设置于的主轴箱体的底部。

所述上坡口给进装置和削边给进装置与压辊装置5连接的端面底部分别设置有四个自动锁紧装置28。所述的自动锁紧装置28由电磁铁装置和控制器组成，完成压辊箱体复位后的锁紧功能。

当不同规格的钢板被矫平机矫平之后直接进入本机进行坡口并直边，或定尺单叶钢板吊入工作台后，工件按照控制设定的数据开始启动，送料工作台托辊，同步旋转拖动工件向主机方向运行，当送料压辊轮检测到工件进入本区域内，两组输送压辊轮在气缸推动下压住工件送入主机切削区域内，此时工件停止向前运行，主机检测到工件已进入待切削状态，这时两侧主轴箱检测装置按设定的坡口、削边的给进量开始动作。

当钢板进入切削区域后，气缸51驱动多组压辊轮依次下压，形成多点分压的技术特点；钢板两侧边沿各有三个传感器采集动态信号，数据经处理后传给减速机，带动丝杠旋转，推动主轴滑动套26、主轴箱滑板24进退，形成动态检测。检测控制机构按照设置数据，通过主轴滑动套26调整给进量，经反馈数据验证给进精度符合设置要求后，气缸51推动第一组上压辊轮下压，封闭铁屑挡板同时下压，完成第一次动态稳定的效果，底部削边主轴锁紧装置28同时锁紧，削边刀具21开始工作，工件以缓慢的速度给进，当削边刀具21开始工作后，工件两侧得到直边切削；下坡口主轴根据监测数据，通过主轴箱滑板24和给进丝杠，调整给进量，自动控制机构确认,与此同时第二组上压辊轮下压，完成二次动态稳定的效果，工件以正常给进速度进入下坡口切削状态，下坡口刀具22开始工作；当工件继续向前运行，第三组上压辊轮快速下压，完成第三次动态稳定的效果，上坡口刀具滑动主轴25已完成设定给进量，控制系统确认后，上坡口主轴锁定装置28同时锁紧，上坡口刀具23开始工作，工件开始上坡口的切削状态，依次往返运动，直至完成任意长度的工件双面双边同步坡口削边的加工程序。

如使用本设备进行钢板修边、直边或坡口加工时，30mm厚（Q235）钢板双边同步加工，每分钟可给进速度4000mm，比现有铣边机提高功效16倍，坡口和直边切削直线误差10000mm/1mm，比现有铣边机提高3倍，整机耗电74千瓦，比原有设备节电72%—83%，比辊剪机节约原材料90%。

综上，本发明采用了多刀密布分别给进结构，多点式弹压工件，强风降温、快速排屑，两厢体通过推动装置自动分离，保证维护、更换刀具空间充分，整机运行自动控制，高精度、高效率，节能环保。

     当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，包含有床身（6）及设置于床身（6）上的切削设备、压辊装置（5）及相应的数控系统，其特征在于，所述的切削设备、压辊装置（5）为两组，对称设置于所述床身（6）的两端，所述的切削设备包含有动力总成（1）、切削给进装置（2）和切削刀具，所述动力总成（1）由削边主轴电机（11）、下坡口主轴电机（12）、上坡口主轴电机（13）及分别与三个电机连接的主轴组成，所述动力总成（1）与所述切削给进装置（2）连接，所述切削给进装置（2）分为削边给进装置、下坡口给进装置和上坡口给进装置，所述三个切削给进装置（2）的末端分别对应设置有削边刀具（21）、下坡口刀具（22）和上坡口刀具（23），所述压辊装置（5）由分别与削边刀具（21）、下坡口刀具（22）和上坡口刀具（23）相对应的气缸和压辊组组成。

2.根据权利要求1所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，所述切削给进装置（2）包含有减速机、给进丝杠和传感器，所述上坡口给进装置和削边给进装置的给进方式相同，包含有滑动主轴（25）和主轴滑动套（26），所述滑动主轴（25）套设于所述上坡口主轴电机（13）的主轴上，所述主轴滑动套（26）套设于所述滑动主轴（25）的外侧；所述下坡口给进装置包含有主轴箱体滑板（24），所述三个主轴电机的主轴均设置于主轴箱体内，所述主轴箱体滑板（24）设置于所述主轴箱体的底部。

3.根据权利要求1所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，还包含有排屑装置（3），所述排屑装置（3）由排屑箱体（31）和设置于排屑箱体（31）顶部的风机（32）组成，所述排屑箱体（31）与刀具连接的一侧设置有导流板（34）、另一侧底部设置出屑口（33）。

4.根据权利要求1所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边机，其特征在于，所述压辊装置（5）由三个气缸（51）和压辊箱体组成，所述压辊箱体内设置有三组压辊轮，每组压辊轮分为上压辊轮组（52）和下压辊轮组（53），三组压辊轮分别对应上述三个气缸。

5.根据权利要求4所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，每组压辊轮的顶部和底部分别设置上压辊轮压板（54）和下压辊轮托板（55），所述上压辊轮组（52）和下压辊轮组（53）相互对应并以气缸（51）的中心线对称排列。

6.根据权利要求4或5所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，所述气缸（51）的两侧设置有上压辊轮导向套（56）。

7.根据权利要求1所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，还包含有推动装置（4），所述推动装置（4）设置于主轴箱体的底部，由相互连接的减速机（41）、推动丝杠（42）和分体滑板（57）组成，所述分体滑板（57）设置于压辊箱体的底部，所述推动丝杠（42）设置于的主轴箱体的底部。

8.根据权利要求4所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，所述的压辊箱体底部设置有压辊箱体定位键（58）。

9.根据权利要求1所述的数控钢板双面双边同步坡口直线削边成型机，其特征在于，所述上坡口给进装置和削边给进装置与压辊装置（5）连接的端面底部分别设置有四个自动锁紧装置（28）。

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