CN102873392A - 一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置,该飞剪装置主要由主驱动装置、剪切装置和刀体间隙调整装置组成,主驱电机通过减速机和联轴器与剪切偏心轴相连,两个剪切连杆下端安装在剪切偏心轴上,其上端和下剪座相固接,下刀体固定在下剪座之上,上刀体固定在上剪夹上,上剪夹固定在底座上,间隙调整装置负责调整刀体间隙。本发明所提供的飞剪装置能够实现高速连续剪切作业,与普通飞剪相比,其剪切速度提高2~3倍,精度提高2~4倍,彻底消除了剪切毛刺和卷边现象。

Description

一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置
技术领域
本发明涉及冶金机械行业,特别涉及一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置。
背景技术
在冶金精整行业领域,尤其是厚板横剪生产线中,对矫平后的板材进行连续定长剪切时,液压式剪切飞剪是经常使用的设备。但随着相关工艺的改善和生产要求的不断提高,现有飞剪普遍存在生产效率低下、剪切厚度范围偏小、剪切速度慢等缺点,为此,必须对现有的飞剪装置的结构进行改进。
发明内容
本发明的目的在于设计出一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置,与现有飞剪设备相比,所述飞剪装置能够提高剪切速度,扩大定尺范围和剪切厚度,自动调整刀片间隙,由此满足板材精整过程中能够实现连续高速剪切作业的技术要求。
根据本发明的一方面,提供一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置,所述飞剪装置包括主驱动装置、剪切装置和刀体间隙调整装置,所述主驱动装置中的主驱电机直接和主驱减速机相固接,主驱减速机又和主驱联轴器的一端相连接,主驱联轴器的另一端和主驱齿轮轴相固接,主驱齿轮轴上的齿轮和主驱齿条相配合,主驱齿轮轴把合在横梁上,横梁固定在主驱直线导轨上,主驱齿条和主驱直线导轨固定在底座上;所述剪切装置中的剪切电机直接和剪切减速机的一端相连接,剪切减速机的另一端与剪切联轴器相连接,剪切联轴器再与剪切偏心轴相连,两个剪切连杆的下端安装在剪切偏心轴上,两个剪切连杆的上端和下剪座相固接,下剪座的两端可滑动地固定在剪切直线导轨上,剪切直线导轨固定在底座上,下刀体固定在下剪座之上;上刀体固定在上剪夹上,上剪夹固定在底座上,剪切托辊置于下刀体的旁边并固定在底座上;所述刀体间隙调整装置中的间隙调整电机直接和间隙调整丝杠相连接,间隙调整丝杠和间隙调整丝母相配合,间隙调整丝母安装在斜楔调整垫中,多个穿有碟形弹簧的螺杆穿过压板和斜楔调整垫被固定在上剪夹上。
优选地,所述主驱电机为交流伺服电机,主驱电机使用伺服控制系统进行控制,所述剪切电机为频繁起制动直流电机。
优选地,上刀体为人字形刀片,下刀体为水平刀片。
本发明的有益效果在于:
(1)主驱动装置为原设备固有结构,但飞剪主驱电机选用交流伺服电机,以此适应高速大力矩工作状态,且采用美国UNICO伺服控制系统控制主驱电机,能够准确调整板材定尺范围,易于提高系统的快速性,且能快速达到与机组线速度同步的要求;
(2)本发明所单独设计的下切偏心轴连杆式剪切传动机构,其使用的剪切电机采用频繁起制动直流电机,能够频繁快速启动,增加剪切频率,从而达到提高生产效率的目的,在此电机的驱动下,依靠偏心轴连杆式剪切传动机构带动剪座上的剪刀机构进行剪切,剪切时机为剪座水平移动线速度与机组线速度同步,要求同步速度为40m/min~70m/min时(即,达到(1)的主驱动装置中同步、定长的要求时),剪切电机开始工作,进行一次剪切,剪切电机工作一次时间为1s;
(3)本发明所设计的剪刀体间隙调整机构采用电机带动丝杠驱动斜楔调整垫的形式,从而达到剪刀侧隙的自动调整,使用此装置可使被剪切的板材无卷边、无毛刺,显著提高了设备的加工精度,其剪切效果更加理想化。
总而言之,本发明所提供的飞剪装置结构简单,操作方便,生产效率高,能够实现厚板剪切,且能够完成高速连续剪切作业,其剪切速度比普通飞剪的剪切速度提高2~3倍,精度提高2~4倍,彻底消除了剪切毛刺和卷边现象,因而其发明效果极其显著。
附图说明
图1为本发明中的偏心轴连杆式剪切传动机构主体机构的示意图;
图2为图1部分的左视图;
图3为上剪刀体间隙调整机构示意图,即,图2的A-A剖视图。
具体实施方式
本发明所提供的飞剪装置主要由主驱动装置、偏心连杆式剪切装置和刀体间隙调整装置组成,其中,所述主驱动装置包括:主驱电机1、主驱减速机2、主驱联轴器3、主驱齿轮轴4、主驱齿条5、主驱直线导轨6、横梁7和底座8;偏心连杆式剪切装置包括:剪切电机9、剪切减速机10、剪切联轴器11、剪切偏心轴12、剪切连杆13、下剪座14、剪切直线导轨15、剪切托辊16、上剪夹17、上刀体18和下刀体19;刀体间隙调整装置包括:间隙调整电机20、间隙调整丝杠21、间隙调整丝母22、斜楔调整垫23、碟形弹簧24、T型螺杆25、下压板26和上压板27。
在一个示例性实施例中,各装置的零部件按如下方式进行组装和配合。
(1)主驱动装置
如图1所示,主驱动装置的主驱电机1直接和主驱减速机2相固接,其中,可以使用交流伺服电机作为主驱电机1,使用伺服控制系统(例如,美国UNICO伺服控制系统)控制主驱电机1,主驱减速机2又和主驱联轴器3的一端相连接,主驱联轴器3的另一端和主驱齿轮轴4相固接,主驱齿轮轴4上的齿轮和主驱齿条5相配合,主驱齿轮轴4把合在横梁7上,横梁7固定在主驱直线导轨6上,主驱齿条5和主驱直线导轨6固定在底座8上,主驱齿条5在主驱齿轮轴4的齿轮的作用下,带动横梁7沿着主驱直线导轨6相对于底座8移动,移动速度与定尺长度靠美国UNICO伺服控制系统控制,当其移动速度满足与机组线速度同步且达到要求定长时,剪切装置进行一次剪切。
(2)偏心连杆式剪切装置
偏心连杆式剪切装置如图2所示,剪切电机9可以使用频繁起制动直流电机,且剪切电机9直接和剪切减速机10的一端相连接,剪切减速机10的另一端与剪切联轴器11相连接,剪切联轴器11进一步与剪切偏心轴12相连,两个剪切连杆13的下端安装在剪切偏心轴12上,两个剪切连杆13的上端和下剪座14相固接,下剪座14的两端可滑动地固定在剪切直线导轨15上,剪切直线导轨15固定在底座8上,下刀体19固定在下剪座14之上,剪切托辊16置于下刀体19旁边。
工作时,在剪切电机9的带动下,经剪切减速机10和剪切联轴器11的传动,从而带动剪切连杆13,再由剪切连杆13带动下剪座14在由剪切直线导轨15所固定的轨道内做上、下往复运动,上刀体18固定在上剪夹17上,上剪夹17靠下压板26及上压板27压合在横梁7上,且上剪夹17留有Y向局部窜动量。下刀体19在下剪座14的带动下做上下往复直线滑动,在上刀体18的配合下实现对板材的剪切,剪切托辊16处于下刀体19的旁边并固定在底座8上,起到辅助托料的作用。此外,上刀体18采用人字形刀片,这样能消除轴向载荷;下刀体19采用水平刀片,因剪切方式为下切式,下刀片采用水平刀片能避免宽薄带材中间弯曲而导致剪斜。
(3)刀体间隙调整装置
刀体间隙调整装置如图3所示,间隙调整电机20直接和间隙调整丝杠21相连接,间隙调整丝杠21和间隙调整丝母22相配合,间隙调整丝母22安装在斜楔调整垫23中,多个穿有碟形弹簧24的螺杆25穿过下压板26和斜楔调整垫23被固定在上剪夹17上。间隙调整电机20驱动间隙调整丝杠21旋转,间隙调整丝杠21旋转通过间隙调整丝母22带动斜楔调整垫23克服多组碟形弹簧24的预紧力而产生沿X方向移动,因斜楔调整垫23与上剪夹17的接触面为1:64斜面,故使上剪夹17产生沿Y方向的位移,上刀体18固定在上剪夹17上,即,上刀体18也产生位移,从而实现上刀体18与下刀体19间隙的有效调整,且调整精度为0.04~0.06mm。
本发明所提供的金属厚板带精整剪切用飞剪装置可按如下步骤实现剪切:
(1)调整刀体间隙。采用间隙调整电机20驱动间隙调整丝杠21旋转,带动斜楔调整垫23,从而达到剪刀间隙的自动调整,使剪切后的板材质量更加理想化;
(2)板材定尺。在主驱电机1的驱动下,移动剪刀体,使剪刀体的线速度与机组线速度同步即为60m/min,同时达到要求的定尺长度;这里使用的主驱电机1为交流伺服电机,采用美国UNICO伺服控制系统,从而大大缩短了剪刀体与机组线速度同步的时间,即,由原来的13次/分提高到24次/分且定尺精度准确,生产效率成倍提高;
(3)实施剪切。当定尺动作完成后,即可启动剪切电机9,带动剪切连杆13,再由剪切连杆13带动下剪座14上的下刀体19上下往复运动,对板材进行快速剪切;
(4)设备归位。剪切完成后,所有设备在各自驱动电机的作用下快速退回到原点位置,即完成本次剪切,进入到下一次剪切过程,整个剪切过程花费2.5s完成(包括剪切电机驱动曲轴连杆机构剪切一次时间为1s)。
本发明所提供的飞剪装置,其剪切板材定尺速度最高可达1m/s,是普通飞剪定尺速度的两倍,整体剪切完成时间可达2.5s,是普通飞剪装置的剪切速度的2.5倍,剪切厚度范围为2~10mm。
虽然已表示和描述了本发明的一些实施例,但本领域技术人员应该理解,在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行修改和完善,这些修改和完善也应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种金属厚板带精整剪切用飞剪装置,其特征在于,所述飞剪装置包括主驱动装置、剪切装置和刀体间隙调整装置,所述主驱动装置中的主驱电机(1)直接和主驱减速机(2)相固接,主驱减速机(2)又和主驱联轴器(3)的一端相连接,主驱联轴器(3)的另一端和主驱齿轮轴(4)相固接,主驱齿轮轴(4)上的齿轮和主驱齿条(5)相配合,主驱齿轮轴(4)把合在横梁(7)上,横梁(7)固定在主驱直线导轨(6)上,主驱齿条(5)和主驱直线导轨(6)固定在底座(8)上;所述剪切装置中的剪切电机(9)直接和剪切减速机(10)的一端相连接,剪切减速机(10)的另一端与剪切联轴器(11)相连接,剪切联轴器(11)再与剪切偏心轴(12)相连,两个剪切连杆(13)的下端安装在剪切偏心轴(12)上,两个剪切连杆(13)的上端和下剪座(14)相固接,下剪座(14)的两端可滑动地固定在剪切直线导轨(15)上,剪切直线导轨(15)固定在底座(8)上,下刀体(19)固定在下剪座(14)之上;上刀体(18)固定在上剪夹(17)上,上剪夹(17)固定在底座(8)上,剪切托辊(16)置于下刀体(19)的旁边并固定在底座(8)上;所述刀体间隙调整装置中的间隙调整电机(20)直接和间隙调整丝杠(21)相连接,间隙调整丝杠(21)和间隙调整丝母(22)相配合,间隙调整丝母(22)安装在斜楔调整垫(23)中,多个穿有碟形弹簧(24)的螺杆(25)穿过压板(26)和斜楔调整垫(23)被固定在上剪夹(17)上。
2.根据权利要求1所述的飞剪装置,其特征在于,所述主驱电机(1)为交流伺服电机,主驱电机(1)使用伺服控制系统进行控制,所述剪切电机(9)为频繁起制动直流电机。
3.根据权利要求1所述的飞剪装置,其特征在于,上刀体(18)为人字形刀片,下刀体(19)为水平刀片。
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