CN104439496A - 一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，包括轨道小车、送进机构、扳手连接机构、夹紧装置和扳手机构；轨道小车采用V型槽轮和V型导轨配合，确保小车运行的平稳，同时使得小车在受到垂直于运行方向上的力的时候，小车不会脱轨和摆动；轨道小车使用齿轮齿条啮合，使用伺服电机提供驱动力，为轨道小车运行时行走方向的定位提供了精确的定位控制；扳手送进机构用作扳手机构送进和回退，送进机构上采用了柔性受力，使得扳手机构的套筒能够在扳手伺服电机点动的情况下与调节螺栓啮合；本发明在解放手工调节的基础上能够大大的加快刀刃变形量的调节，使得工作的效率和作业的精确度大幅度的提高。

Description

一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置

技术领域

本发明涉及一种刀具变形量自动调节装置，具体涉及一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，主要用于超大型剪板机剪切前的刀具变形量自动调节，实现对板料剪切边缘变形量的补偿。

技术背景

剪板机在上下刀片剪切作用时，受到板材内应力、上下和前后剪切力和剪切塑性弹性变形等共同影响，形成的板料剪切边缘并不是与刀具边缘完全相同，而是变形的曲线，当变形量超过允许误差范围时，需要费时费力修正、矫直。因此，需要检测出板料剪切边缘变形的曲线，通过预先估算、调整刀具边缘的变形量，达到对板料剪切边缘变形量的补偿。目前刀具变形量调整工作完全是由人工完成，利用套筒扳手转动顶、拉调节螺栓，再配合塞尺逐个检查，达到对板料剪切边缘变形量的补偿目的。人工作业时每个螺栓需要多次调节和测量，且人工作业时注重的是局部调整，无法一次性从整体上把握变形量的调节，需要多次修整。

专利申请号为201020587355.2和201220147158.8都是通过更改顶、拉调节螺栓为斜楔的方式来调节定刀刃变形量，提高了刀具耐用度，但是在刀刃调节方面所花的时间太长，不利于提高生产效率。专利申请号为200920299234.5也是通过调节刀具与刀座之间斜楔的方式来调节刀具变形量，所有的斜楔连接在一根杆上并且能同时调节，但是缺点是刀具变形量不能局部调节。所有用斜楔的方式能提升刀具耐用度，斜楔本身的体积使得调节的精度降低。

专利申请号为201120409750.6介绍了一种轨道小车，运载设备进行移动作业。小车的缺点是利用伸缩油缸作为小车的驱动力，导致小车定位不准，同时小车使用工字型轨道导致小车在轨道上左右移动，经常走偏，不能完全实现直线行驶。

现阶段送进机构大多为刚性送进，送进的距离在机构送进结束后不能更改。常见的机床平台就是利用丝杠螺母配合燕尾槽导轨来送进的，位置精度高但送进距离固定，不能达到柔性送进的要求。

综上所述，目前超大型剪板机缺乏刀刃变形量自动调节装置及方法，刀刃变形量人工调整方法存在明显的缺陷：1、刀具长度较大，需要调整的顶、拉调节螺栓数量很多，工人需要一个一个调整后用塞尺校准，工作量大。2、人工调整一次耗时较长，严重拖长设备空闲时间，使得生产效率低下。3、人工调整误差较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够加快刀刃变形量的调节，提高工作的效率和作业的精确度的超大型剪板机刀刃变形量自动调节装置。

本发明通过以下技术方案来实现：一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，包括轨道小车、扳手送进机构、扳手连接机构、扳手机构和送料平台；所述轨道小车包括车体、车轮、导轨、车体伺服电机、车体驱动直齿轮和车体驱动齿条；所述车体伺服电机固定在所述车体上，所述车体伺服电机与所述车体驱动直齿轮通过平键固定连接；所述导轨和所述车体驱动齿条平行固定在所述送料平台上；所述车体驱动直齿轮与所述车体驱动齿条啮合；所述送进机构包括送进机构齿条、送进机构直齿轮、送进机构伺服电机、燕尾槽送进平台和梯形导轨；所述梯形导轨与小车前进方向垂直安装在所述车体上，所述燕尾槽送进平台与所述梯形导轨滑动连接；所述送进机构伺服电机固定在所述燕尾槽送进平台上；所述送进机构伺服电机的输出轴与所述送进机构直齿轮通过平键固定连接；所述送进机构齿条与所述梯形导轨平行固定安装在所述车体上；所述送进机构直齿轮与所述送进机构齿条啮合；所述扳手连接机构的一端与所述燕尾槽送进平台固定连接，所述扳手连接机构的另一端与所述扳手机构连接；所述扳手机构包括扳手伺服电机和套筒；所述扳手伺服电机的输出轴通过锥齿轮和所述套筒连接。

上述方案中，所述车轮为V型槽轮，所述导轨为V型导轨。

上述方案中，所述燕尾槽送进平台尾部设有凸台，所述送进机构伺服电机通过螺栓与所述凸台固定连接；所述凸台中间设有圆形通孔，所述送进机构伺服电机的输出轴穿过所述圆形通孔。

上述方案中，超大型剪板机刀具变形量自动调节装置还包括夹紧装置；所述夹紧装置包括夹紧件A和夹紧件B；所述夹紧件A和夹紧件B通过螺栓连接；所述扳手机构固定在所述夹紧装置内。

上述方案中，所述扳手连接机构包括连接件A、压缩弹簧和连接件B；所述连接件A通过所述压缩弹簧与所述连接件B连接；所述连接件A与所述燕尾槽送进平台固定连接，所述连接件B与所述夹紧装置固定连接。

上述方案中，所述套筒为梅花套筒。

有益效果：本发明技术方案与现有技术方案相比，轨道小车采用V型槽轮与V型导轨配合，为后续轨道小车运行的平稳、定位和定转角扳手机构工作时车体的稳定性提供了很好的保证；轨道小车使用齿轮齿条啮合，使用伺服电机提供驱动力，为轨道小车运行时行走方向的定位提供了精确的定位控制；燕尾槽送进平台设有凸台固定送进机构伺服电机，对送进机构伺服电机的输出轴起到保护作用，长电机的使用寿命；电机的扳手连接机构上采用了柔性受力，产生预紧压力，使得扳手机构的套筒能够在扳手伺服电机点动的情况下与顶、拉调节螺栓啮合；本发明在解放手工调节的基础上能够大大的加快刀刃变形量的调节，使得工作的效率大和作业的精确度幅度的提高。

附图说明

图1为本发明超大型剪板机刀具变形量自动调节装置的结构示意图；

图2为图1中轨道小车1的结构示意图；

图3为图1中扳手送进机构2的结构放大示意图；

图4为图1中扳手连接机构3和夹紧装置4的结构放大示意图；

图5为刀具变形量调节螺栓总成7的结构示意图；

图6为本发明超大型剪板机刀具变形量自动调节装置的工作流程图。

图中：1、轨道小车   101、车体   102、V型槽轮   103、V型导轨   104、车体伺服电机    105、车体驱动直齿轮   106、车体驱动齿条   2、扳手送进机构   201、送进机构齿条   202、送进机构直齿轮    203、凸台    204、送进机构伺服电机   205、燕尾槽送进平台  206、梯形导轨    207、梯形导轨固定螺栓    208、齿条固定螺栓    3、扳手连接机构    301、连接件A  302、压缩弹簧   303、连接件B   4、夹紧装置   401、夹紧件A     402、夹紧件B   5、扳手机构   501、扳手伺服电机   502、套筒              6、送料平台   7、刀具变形量调节螺栓总成         701、拉刀螺栓A    702、顶刀螺栓    703、拉刀螺栓B       704、固定刀座     705、连接螺栓孔     706、活动刀座     707、矩形刀。

具体实施方式

如图1所示，本发明超大型剪板机刀具变形量自动调节装置包括轨道小车1、扳手送进机构2、扳手连接机构3、夹紧装置4、扳手机构5、送料平台6和刀具变形量顶、拉螺栓总成7。

如图1和2所示，所述轨道小车1包括车体101、4个V型槽轮102、2条V型导轨103、车体伺服电机104、车体驱动直齿轮105和车体驱动齿条106；所述车体101底部设有4个凸台，4个所述V型槽轮102通过螺栓分别固定在4个所述凸台上，4个所述V型槽轮102两两对称安装；所述车体101还设有沉台，所述车体伺服电机104固定在所述沉台上；所述车体伺服电机104与所述车体驱动直齿轮105通过平键同轴连接；所述导轨103和所述车体驱动齿条106平行固定在所述送料平台6上；所述车体驱动直齿轮105与所述车体驱动齿条106啮合；所述扳手机构5包括扳手伺服电机501和套筒502；所述扳手伺服电机501的输出轴通过锥齿轮和所述套筒502连接；所述套筒502为梅花型套筒，使得所述套筒502在所述扳手伺服电机501点动时能够以比较小的转动来和顶、拉调节螺栓啮合。

如图1和3所示，所述扳手送进机构2包括送进机构齿条201、送进机构直齿轮202、送进机构伺服电机204、燕尾槽送进平台205和梯形导轨206；所述梯形导轨206与小车前进方向垂直安装在所述车体101上，所述燕尾槽送进平台205与所述梯形导轨206滑动连接；所述燕尾槽送进平台205尾部设有凸台203，所述送进机构伺服电机204与所述凸台203通过螺栓固定连接；所述凸台203中间设有圆形通孔，所述送进机构伺服电机204的输出轴穿过所述圆形通孔与所述送进机构直齿轮202通过平键同轴连接；所述送进机构直齿轮202与所述送进机构齿条201啮合；所述送进机构齿条201与所述梯形导轨206平行安装在所述车体101上。 

如图1和4所示，所述扳手连接机构3包括连接件A301、压缩弹簧302和连接件B303；所述连接件A301与所述燕尾槽送进平台205固定连接，所述连接件B303与夹紧装置4固定连接；所述连接件A301的细轴穿过所述压缩弹簧302，所述压缩弹簧302与所述连接件A301的轴肩固定连接；所述连接件A301的细轴部分穿过所述连接件B303，所述连接件B303与所述压缩弹簧302的另一端固定连接；

所述连接件A301的小径等于所述压缩弹簧302的内径，所述连接件A301的大径等于所述压缩弹簧302的外径，所述连接件B303的内径等于所述压缩弹簧302的内径，所述连接件B303的外径等于所述压缩弹簧302的外径；

所述扳手连接机构3为两个，两个所述扳手连接机构3水平对称放置；

所述夹紧装置4包括夹紧件A401和夹紧件B402；所述夹紧件A401和夹紧件B402通过螺栓连接。

如图1和5所示，所述刀具变形量调节螺栓总成 7包括矩形刀707、活动刀座706、连接螺栓孔705、固定刀座704、拉刀螺栓B703、顶刀螺栓702和拉刀螺栓A701；所述矩形刀707与所述活动刀座706通过螺栓连接，所述矩形刀707比所述活动刀座706高，所述活动刀座706的形变能带动所述矩形刀707形变；所述活动刀座706使用螺栓通过连接螺栓孔 705与所述送料平台6连接；所述固定刀座704整体焊接在所述送料平台6上，所述固定刀座704不能发生形变；所述拉刀螺栓B703、顶刀螺栓702、拉刀螺栓A701三个为一组，平行安装在所述固定刀座704上，所述拉刀螺栓A701与所述拉刀螺栓B703与所述活动刀座706通过螺纹连接，所述顶刀螺栓702与所述活动刀座706通过通孔只接触不连接，所述拉刀螺栓B703、顶刀螺栓702和拉刀螺栓A701之间距离相等并轴心处于同一平面，且每一组之间距离也相等，所述固定刀座704上整齐排布若干组顶、拉调节螺栓。

所述轨道小车1用于对所述扳手机构5的运载和沿刀具方向定位；所述扳手送进机构2用作所述扳手机构5的送进和回退，通过所述扳手连接机构3实现所述套筒6与刀具变形量顶、拉调节螺栓的啮合或者松开；所述扳手机构5负责转动调节螺栓；调节螺栓的移动直接调节刀具前、后变形量。

如图1和图6所示，所述的超大型剪板机刀具变形量自动调节装置的工作过程：所述轨道小车1由所述车体伺服电机104带动所述车体驱动直齿轮105，通过与固定在所述送料平台6上的所述车体驱动齿条106产生驱动力，实现所述轨道小车1在所述导轨103上行驶，直至到达指定刀具位置；所述送进机构伺服电机204正转，通过所述送进机构齿条201和送进机构直齿轮202的传动驱动所述燕尾槽送进平台205在所述梯形导轨206上滑动，送进所述扳手机构5，在所述扳手送进机构2送进时，所述套筒502先抵住螺栓，由于所述压缩弹簧302的弹力作用，所述扳手送进机构2仍然可以送进一段距离，产生预紧压力，所述扳手伺服电机501点动，直到所述套筒502和顶或拉调节螺栓啮合；所述套筒502转动指定角度，带动所述顶刀螺栓702或拉刀螺栓A701或拉刀螺栓B703转动一定角度，达到所述矩形刀707形变的要求；所述送进机构伺服电机204反转，回退所述燕尾槽送进平台205；所述轨道小车1继续前进直到调节完成，回到初始位置。

Claims (6)

1.一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，其特征在于，包括轨道小车（1）、扳手送进机构（2）、扳手连接机构（3）、扳手机构（5）和送料平台（6）；

所述轨道小车（1）包括车体（101）、车轮（102）、导轨（103）、车体伺服电机（104）、车体驱动直齿轮（105）和车体驱动齿条（106）；所述车体伺服电机（104）固定在所述车体（101）上，所述车体伺服电机（104）与所述车体驱动直齿轮（105）通过平键固定连接；所述导轨（103）和所述车体驱动齿条（106）平行固定在所述送料平台（6）上；所述车体驱动直齿轮（105）与所述车体驱动齿条（106）啮合； 

所述送进机构（2）包括送进机构齿条（201）、送进机构直齿轮（202）、送进机构伺服电机（204）、燕尾槽送进平台（205）和梯形导轨（206）；所述梯形导轨（206）与小车前进方向垂直安装在所述车体（101）上，所述燕尾槽送进平台（205）与所述梯形导轨（206）滑动连接；所述送进机构伺服电机（204）固定在所述燕尾槽送进平台（205）上；所述送进机构伺服电机（204）的输出轴与所述送进机构直齿轮（202）通过平键固定连接；所述送进机构齿条（201）与所述梯形导轨（206）平行固定安装在所述车体（101）上；所述送进机构直齿轮（202）与所述送进机构齿条（201）啮合；

所述扳手连接机构（3）的一端与所述燕尾槽送进平台（205）固定连接，所述扳手连接机构（3）的另一端与所述扳手机构（5）连接； 

所述扳手机构（5）包括扳手伺服电机（501）和套筒（502）；所述扳手伺服电机（501）的输出轴通过锥齿轮和所述套筒（502）连接。

2.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，其特征在于，所述车轮（102）为V型槽轮，所述导轨（103）为V型导轨。

3.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，其特征在于，所述燕尾槽送进平台（205）尾部设有凸台（203），所述送进机构伺服电机（204）通过螺栓与所述凸台（203）固定连接；所述凸台（203）中间设有圆形通孔，所述送进机构伺服电机（204）的输出轴穿过所述圆形通孔。

4.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，其特征在于，还包括夹紧装置（4）；所述夹紧装置（4）包括夹紧件A（401）和夹紧件B（402）；所述夹紧件A（401）和夹紧件B（402）通过螺栓连接；所述扳手机构（5）固定在所述夹紧装置（4）内。

5.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，其特征在于，所述扳手连接机构（3）包括连接件A（301）、压缩弹簧（302）和连接件B（303）；所述连接件A（301）通过所述压缩弹簧（302）与所述连接件B（303）连接；所述连接件A（301）与所述燕尾槽送进平台（205）固定连接，所述连接件B（303）与所述夹紧装置（4）固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种超大型剪板机刀具变形量自动调节装置，其特征在于，所述套筒（502）为梅花套筒。