CN105013894B - 一种用于自动卷圆机的卷圆机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于自动卷圆机的卷圆机构，该卷圆机构包括辊压单元、与辊压单元传动连接的第一伺服驱动单元、卷圆单元以及与卷圆单元传动连接的第二伺服驱动单元，还包括电控箱及剪断碰焊单元，电控箱通过电路分别与第一伺服驱动单元、第二伺服驱动单元及剪断碰焊单元电连接，辊压单元、卷圆单元及剪断碰焊单元沿自动卷圆机的送料方向依次设置，辊压单元与卷圆单元之间还设有导向板。与现有技术相比，本发明结构简单、紧凑，自动化程度高，材料利用率高，可用于不同直径工件的卷圆作业，可直接在原有的卷圆机设备上进行结构改进，维护方便，节约材料，经济实用，能大大提高生产效率，并降低生产成本，具有很好的应用前景。

Description

一种用于自动卷圆机的卷圆机构

技术领域

本发明属于板材卷圆筒制造技术领域，涉及一种用于自动卷圆机的卷圆机构。

背景技术

目前，在板材加工过程中，常常需要进行卷圆作业。现有的市售卷圆机的结构较复杂，能耗高，调整不便，使用范围有限，难以满足各种不同直径大小工件的制作，而且在后期的维修过程中拆卸也极不方便。在实际使用过程中，每次卷圆直径不一，每当要卷不同直径时，需要人工干预多次，才能达到设计要求的直径，再加上人工干预进行剪断，同时还需进行无成圆后焊接，这不仅耗费工时，而且耗费人力、材料，生产加工存在安全隐患，而且生产效率较低。

授权公告号为CN 103495625 B的中国发明专利公布了一种五轴全自动卷圆机，包括机身、机头及动力驱动系统和控制系统，在所述机身上位于机头进料口和出料口处分别设置有放料机构和出料机构，所述机头包括设置在机架上的送料机构及卷圆机构，在所述送料机构和卷圆机构之间设置由前上辊、前下辊和后上辊、后下辊构成的前、后对辊，所述前、后对辊间通过同步带连接并在其衔接处设置有导向板，所述前下辊与主动轮连接，所述后上辊与卷圆机构配合使用。上述专利公布的技术方案虽然便于实现自动化卷圆作业，并相应提高生产效率，但该专利中针对卷圆机构的改进较少，通过该专利装置仅能实现对板材进行特定尺寸规格的卷圆过程，不能实现卷圆与剪断、焊接作业的一体化。由于卷圆机构是自动卷圆机的核心部分，因此，对于卷圆机构的改进尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种结构简单、紧凑，经济实用，便于维护，能满足不同直径工件的制作，并有效提高生产效率的用于自动卷圆机的卷圆机构。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于自动卷圆机的卷圆机构，该卷圆机构包括辊压单元、与辊压单元传动连接的第一伺服驱动单元、卷圆单元以及与卷圆单元传动连接的第二伺服驱动单元，还包括电控箱及剪断碰焊单元，所述的电控箱通过电路分别与第一伺服驱动单元、第二伺服驱动单元及剪断碰焊单元电连接，所述的辊压单元、卷圆单元及剪断碰焊单元沿自动卷圆机的送料方向依次设置，所述的辊压单元与卷圆单元之间设有导向板；

工作时，待卷圆板料由上一工位机械手输送至辊压单元，电控箱通过第一伺服驱动单元控制辊压单元的辊压走速，待卷圆板料经辊压单元辊压平整后，经导向板传送至卷圆单元，电控箱根据待卷圆板料要求的卷圆外径参数，通过第二伺服驱动单元控制卷圆单元的卷压深度及进给速度，待卷圆板料经卷圆单元卷压成型后，第一伺服驱动单元及第二伺服驱动单元停止工作，此时，电控箱控制剪断碰焊单元对卷压成型后的板料进行剪断、碰焊作业，即完成一次卷圆成型。

所述的辊压单元与上一工位机械手之间还设有前置碰焊单元，该前置碰焊单元包括第一焊接机以及与第一焊接机电连接的第一焊接喷头。

所述的辊压单元包括相对平行设置的前上辊、前下辊以及后上辊、后下辊，所述的前上辊通过齿轮与后上辊传动连接，所述的前下辊通过螺杆与后下辊连接。

所述的第一伺服驱动单元包括与前上辊传动连接的第一伺服电机以及与螺杆连接的第二伺服电机，在工作状态下，所述的第二伺服电机通过螺杆压紧前下辊及后下辊，使得待卷圆板料被夹紧向前输送，同时也可以调节多种待卷圆板料的厚度。

所述的卷圆单元包括一对平行设置的下动力轮及与下动力轮配合使用的上压轮，在工作状态下，所述的下动力轮与上压轮相互配合将待加工板料卷压成一完整的圆形板料。

所述的第二伺服驱动单元包括与下动力轮传动连接的第三伺服电机以及与上压轮传动连接的第四伺服电机，在工作状态下，所述的第三伺服电机控制下动力轮的转速，调整待卷圆板料的进给速度，所述的第四伺服电机控制上压轮的卷压深度。

所述的剪断碰焊单元包括第二焊接机、与第二焊接机电连接的第二焊接喷头、液压缸以及设置在液压缸的活塞杆上的液压钳，在工作状态下，待卷圆板料经卷圆单元卷压成一完整的圆形板料后，电控箱控制液压缸推动活塞杆，液压钳移动至预定位置后，剪断板料，第二焊接机控制第二焊接喷头进行碰焊。

在实际卷圆过程中，由上一工位机械手将待卷圆板料送至本工位后，电控箱启动第一伺服电机及第二伺服电机，第一伺服电机带动前上辊旋转，后上辊随前上辊一起旋转运动，第二伺服电机通过螺杆对前下辊、后下辊进行压紧，待卷圆板料经辊压单元辊压平整后，经导向板传送至卷圆单元，电控箱根据待卷圆板料要求的卷圆外径参数，通过第三伺服电机控制下动力轮的转速，调整待卷圆板料的进给速度，并通过第四伺服电机控制上压轮的卷压深度，下动力轮与上压轮相互配合将待卷圆板料卷压成一完整的圆形板料，此时，电气箱控制所有的伺服电机停止工作，并启动液压缸，液压缸推动活塞杆，液压钳移动至预定位置后，剪断板料，然后，再将板料的一端夹持上升至预定焊接位置，第二焊接机控制第二焊接喷头进行碰焊，即完成一次卷圆成型作业。

本发明在实际使用时，辊压单元之前还有一个推料的动作，当上一工位通过机械手将待卷圆板料送至辊压单元，所述的前置碰焊单元在前一板料不足以卷成整圆时，可将后面板料送上来对焊，以此可以达到节约板料的目的。

与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1)由于采用伺服电机来驱动上压轮的深度，能方便得到所需卷圆尺寸，调整直径数字化，能有效降低尺寸公差，提高卷圆尺寸的精度；

2)由于采用液压剪断器，能方便快速切断，有效节约切断成本，并且不会造成环境污染；

3)由于采用碰焊技术，能有效节约焊接成本，不会造成环境污染；

4)由于将卷圆单元与剪断碰焊单元有效组合成一整体，能够实现卷圆与剪断、焊接作业的一体化，大大提高生产效率，节约工时，降低人工成本；

5)结构简单、紧凑，自动化程度高，可用于不同直径工件的卷圆作业，可直接在原有的卷圆机设备上进行结构改进，维护方便，经济实用，能大大提高生产效率，并降低生产成本，具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图；

图中标记说明：

1—前上辊、2—后上辊、3—前下辊、4—后下辊、5—导向板、6—上压轮、7—下动力轮、8—待卷圆板料、9—液压缸、10—活塞杆、11—液压钳、12—第一焊接喷头、13—第一焊接机、14—第二焊接喷头、15—第二焊接机、16—机械手。

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说明。

实施例：

如图1所示，一种用于自动卷圆机的卷圆机构，该卷圆机构包括辊压单元、与辊压单元传动连接的第一伺服驱动单元、卷圆单元以及与卷圆单元传动连接的第二伺服驱动单元，还包括电控箱及剪断碰焊单元，电控箱通过电路分别与第一伺服驱动单元、第二伺服驱动单元及剪断碰焊单元电连接，辊压单元、卷圆单元及剪断碰焊单元沿自动卷圆机的送料方向依次设置，辊压单元与卷圆单元之间设有导向板5，该导向板5能使待卷圆板料8垂直送料。辊压单元与上一工位机械手16之间还设有前置碰焊单元，该前置碰焊单元包括第一焊接机13以及与第一焊接机13电连接的第一焊接喷头12。在实际使用时，辊压单元之前还有一个推料的动作，当上一工位通过机械手16将待卷圆板料8送至辊压单元，前置碰焊单元在前一板料不足以卷成整圆时，可将后面板料送上来对焊，以此可以达到节约板料的目的。

工作时，待卷圆板料8由上一工位机械手16输送至辊压单元，电控箱通过第一伺服驱动单元控制辊压单元的辊压走速，待卷圆板料8经辊压单元辊压平整后，经导向板5传送至卷圆单元，电控箱根据待卷圆板料8要求的卷圆外径参数，通过第二伺服驱动单元控制卷圆单元的卷压深度及进给速度，待卷圆板料8经卷圆单元卷压成型后，第一伺服驱动单元及第二伺服驱动单元停止工作，此时，电控箱控制剪断碰焊单元对卷压成型后的板料进行剪断、碰焊作业，即完成一次卷圆成型。

辊压单元包括相对平行设置的前上辊1、前下辊3以及后上辊2、后下辊4，前上辊1通过齿轮与后上辊2传动连接，前下辊3通过螺杆与后下辊4连接。

第一伺服驱动单元包括与前上辊1传动连接的第一伺服电机以及与螺杆连接的第二伺服电机，在工作状态下，第二伺服电机通过螺杆压紧前下辊3及后下辊4，使得待卷圆板料8被夹紧向前输送，同时也可以调节多种待卷圆板料8的厚度。

卷圆单元包括一对平行设置的下动力轮7及与下动力轮7配合使用的上压轮6，在工作状态下，下动力轮7与上压轮6相互配合将待加工板料卷压成一完整的圆形板料。

第二伺服驱动单元包括与下动力轮7传动连接的第三伺服电机以及与上压轮6传动连接的第四伺服电机，在工作状态下，第三伺服电机控制下动力轮7的转速，调整待卷圆板料8的进给速度，第四伺服电机控制上压轮6的卷压深度。

剪断碰焊单元包括第二焊接机15、与第二焊接机15电连接的第二焊接喷头14、液压缸9以及设置在液压缸9的活塞杆10上的液压钳11，在工作状态下，待卷圆板料8经卷圆单元卷压成一完整的圆形板料后，电控箱控制液压缸9推动活塞杆10，液压钳11移动至预定位置后，剪断板料，第二焊接机15控制第二焊接喷头14进行碰焊。

在实际卷圆过程中，由上一工位机械手16将待卷圆板料8送至本工位后，电控箱启动第一伺服电机及第二伺服电机，第一伺服电机带动前上辊1旋转，后上辊2随前上辊1一起旋转运动，第二伺服电机通过螺杆对前下辊3、后下辊4进行压紧，待卷圆板料8经辊压单元辊压平整后，经导向板5传送至卷圆单元，电控箱根据待卷圆板料要求的卷圆外径参数，通过第三伺服电机控制下动力轮7的转速，调整待卷圆板料8的进给速度，并通过第四伺服电机控制上压轮6的卷压深度，下动力轮7与上压轮6相互配合将待卷圆板料8卷压成一完整的圆形板料，此时，电气箱控制所有的伺服电机停止工作，并启动液压缸9，液压缸9推动活塞杆10，液压钳11移动至预定位置后，剪断板料，然后，再将板料的一端夹持上升至预定焊接位置，第二焊接机15控制第二焊接喷头14进行碰焊，即完成一次卷圆成型作业。

Claims (6)

1.一种用于自动卷圆机的卷圆机构，该卷圆机构包括辊压单元、与辊压单元传动连接的第一伺服驱动单元、卷圆单元以及与卷圆单元传动连接的第二伺服驱动单元，其特征在于，还包括电控箱及剪断碰焊单元，所述的电控箱通过电路分别与第一伺服驱动单元、第二伺服驱动单元及剪断碰焊单元电连接，所述的辊压单元、卷圆单元及剪断碰焊单元沿自动卷圆机的送料方向依次设置，所述的辊压单元与卷圆单元之间设有导向板(5)；

所述的辊压单元与上一工位机械手(16)之间还设有前置碰焊单元，该前置碰焊单元包括第一焊接机(13)以及与第一焊接机(13)电连接的第一焊接喷头(12)；

工作时，待卷圆板料(8)由上一工位机械手(16)输送至辊压单元，电控箱通过第一伺服驱动单元控制辊压单元的辊压走速，待卷圆板料(8)经辊压单元辊压平整后，经导向板(5)传送至卷圆单元，电控箱根据待卷圆板料(8)要求的卷圆外径参数，通过第二伺服驱动单元控制卷圆单元的卷压深度及进给速度，待卷圆板料(8)经卷圆单元卷压成型后，第一伺服驱动单元及第二伺服驱动单元停止工作，此时，电控箱控制剪断碰焊单元对卷压成型后的板料进行剪断、碰焊作业，即完成一次卷圆成型。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动卷圆机的卷圆机构，其特征在于，所述的辊压单元包括相对平行设置的前上辊(1)、前下辊(3)以及后上辊(2)、后下辊(4)，所述的前上辊(1)通过齿轮与后上辊(2)传动连接，所述的前下辊(3)通过螺杆与后下辊(4)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于自动卷圆机的卷圆机构，其特征在于，所述的第一伺服驱动单元包括与前上辊(1)传动连接的第一伺服电机以及与螺杆连接的第二伺服电机，在工作状态下，所述的第二伺服电机通过螺杆压紧前下辊(3)及后下辊(4)。

4.根据权利要求1所述的一种用于自动卷圆机的卷圆机构，其特征在于，所述的卷圆单元包括一对平行设置的下动力轮(7)以及与下动力轮(7)配合使用的上压轮(6)，在工作状态下，所述的下动力轮(7)与上压轮(6)相互配合将待加工板料卷压成一完整的圆形板料。

5.根据权利要求4所述的一种用于自动卷圆机的卷圆机构，其特征在于，所述的第二伺服驱动单元包括与下动力轮(7)传动连接的第三伺服电机以及与上压轮(6)传动连接的第四伺服电机，在工作状态下，所述的第三伺服电机控制下动力轮(7)的转速，调整待卷圆板料(8)的进给速度，所述的第四伺服电机控制上压轮(6)的卷压深度。

6.根据权利要求1所述的一种用于自动卷圆机的卷圆机构，其特征在于，所述的剪断碰焊单元包括第二焊接机(15)、与第二焊接机(15)电连接的第二焊接喷头(14)、液压缸(9)以及设置在液压缸(9)的活塞杆(10)上的液压钳(11)，在工作状态下，待卷圆板料(8)经卷圆单元卷压成一完整的圆形板料后，电控箱控制液压缸(9)推动活塞杆(10)，液压钳(11)移动至预定位置后，剪断板料，第二焊接机(15)控制第二焊接喷头(14)进行碰焊。