CN105171432A - 一种自动化测距校平剪切生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化测距校平剪切生产线，属于剪板加工领域。包括放卷机(1)、一次校平机(2)、测距辊(3)、传送带(5)、收料机(6)和过渡传送带(8)，其特征在于：还包括二次校平剪切机(4)和探头模块(7)，所述的放卷机(1)、一次校平机(2)、过渡传送带(8)、二次校平机(4)、传送带(5)和收料机(6)依次连接，所述的探头模块(7)和测距辊(3)依次设置于过渡传送带(8)上方；它可以实现二次校平的全自动化，具有校平和剪板精度好、一致性好、效率高的优点。

Description

一种自动化测距校平剪切生产线

技术领域

本发明涉及剪板加工领域，更具体地说，涉及一种自动化测距校平剪切生产线。

背景技术

薄板数控开卷校平飞剪定尺剪切生产线是将金属卷板经过开卷、整平、修边、剪板成所需宽度的板材。适用于厚度在0.3mm～6mm的冷轧钢卷板、热轧卷板、不锈钢卷板、镀锌钢卷板、硅钢及表面涂镀后的各类金属卷板，经开卷校平剪切成各种规格的定尺板材，广泛应用于不锈钢制品、电器、车辆和机械制造等行业。现有的薄板数控生产线，其剪一下停一下的模式，使得剪板速度慢，严重影响生产效率，另外，剪板定尺精度在1mm左右，定尺精度较低。

一般的生产线在进行剪板加工时候，生产线的简易工艺流程如下：放料→一次校平→收紧→测距→二次校平→切断→收料。在进行二次校平时候都是使用手动以及目测进行校平，，加工精度低，误差率大，一致性不好。

现有技术中的定尺剪，包括了输送辊道，通过精确送板的夹送辊装置和一剪板机；在工作时候通过夹送辊装置对输送的钢板进行测量距离长度，根据夹送辊装置转动的圈数来测量钢板运行的长度，定位钢板的距离，启动输送辊道后对钢板进行剪切，但此剪切方式尺寸误差大、人工进行观察，一致性差，效率低，操作者易疲劳。

现有技术中有对此夹送辊测距方式进行改进，中国专利申请，申请号201120336534.3，公开日2012年7月11日，公开了一种定尺剪，包括剪板机、设置在剪板机进料端的第一输送辊道和设置在剪板机出料端的第二输送辊道，所述第一输送辊道将钢板直接送入剪板机；所述剪板机上设置有激光定尺装置，所述激光定尺装置包括控制器和位移传感器；位移传感器用于检测钢板头部位置信号，并将检测信号输入控制器；控制器用于分析处理位移传感器输入的信号，并向第一输送辊道的驱动电机发出控制信号。本发明定尺剪，取消了传统定尺剪的夹送辊装置，消除了夹送辊故障对定尺剪生产的影响；并且本定尺剪采用激光定尺装置确定钢板进给量，消除了认为误差，使钢板尺寸更精确，且实现了自动化作业，大大提高定尺剪的作业效率，降低了操作者工作强度。但该定尺剪只使用一个探测器进行探测，针对钢板进入辊道信号并未进行检测，在控制时候有误差，仅仅消除了定位辊的误差，并未消除钢板在进行运行时因为两端进入的距离不同的误差，剪板时容易两端值不同，造成斜面。

中国专利申请，申请号201210589353.0，公开日2013年4月24日，公开了薄板数控开卷校平飞剪定尺剪切生产线，该发明涉及金属板材生产设备技术领域，尤其涉及薄板数控开卷校平飞剪定尺剪切生产线，它包括由PLC数控系统控制并从左至右依次设置的开卷机、整平机、提升机、伺服定尺送料机、飞剪机、输送机和堆料机；所述飞剪机包括高转矩电机、膜片式联轴器、左齿轮传动箱、右齿轮传动箱、传动轴、左曲柄、右曲柄、上刀架和下刀架，上剪刀的裁剪面为直线型裁剪面，下剪刀的裁剪面为“V”型裁剪面；所述下剪刀的“V”型裁剪面的夹角为177°～178°，可有效提高自动化程度、生产效率和产能，且定尺精度极高。但该发明主要针对剪板刀面进行了改进，在二次校平方面并未作出改进。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的二次校平精度低、一致性差、效率低，剪板时尺寸测量不精准、误差大的问题，本发明提供了一种自动化测距校平剪切生产线，它可以实现二次校平的全自动化，具有校平和剪板精度好、一致性好、效率高的优点。

2.技术方案

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种自动化测距校平剪切生产线，包括放卷机、一次校平机、测距辊、传送带、收料机和过渡传送带，其特征在于：还包括二次校平剪切机和探头模块，所述的放卷机、一次校平机、过渡传送带、二次校平机、传送带和收料机依次连接，所述的探头模块和测距辊依次设置于过渡传送带上方；

所述的二次校平剪切机包括校平辊、控制箱、驱动电机、下刀、滑块、上刀和竖直测距装置，所述的若干个校平辊相对于校平入口水平方向对称设置，所述的校平辊与驱动电机对应连接，所述的驱动电机通过线路与控制箱连接，所述的控制箱包括控制屏和控制按钮；所述的滑块下部连接上刀，上刀和下刀分别设置于二次校平剪切机出口上下两侧；所述的驱动电机对应连接有辊托，每一根校平辊两端分别设置有辊托，所述的校平辊通过辊托与驱动电机相连接，所述的竖直测距装置设置于上刀一侧面向二次校平剪切机进口一侧，竖直测距装置水平探测下方位置，所述的探头模块包括探头支架和电子探头，所述的探头支架两端固定设置于过渡传送带两侧，顶部与过渡传送带平行，所述的电子探头设置于探头支架顶部，电子探头垂直面向过渡传送带，所述的探头模块通过线路与控制箱连接。

更进一步的，所述的竖直测距装置包括测距装置和控制装置，所述的测距装置为红外探测器或激光探测器，所述的控制装置通过线路与控制箱连接。

更进一步的，所述的竖直测距装置控制装置包括无线发射模块，电子探头包括无线发射模块，所述的控制箱包括有无线控制模块，电子探头和竖直测距装置控制装置通过无线发射模块将探测信息传送至控制箱的无线控制模块。

更进一步的，所述的电子探头为激光测距探头或红外测距探头，数量为2-5个，沿探头支架顶部两端均匀设置。

更进一步的，所述的二次校平剪切机水平和竖直方向都上设置有刻度标尺，竖直方向“0”刻度设置于二次校平剪切机进口水平中心，刻度向上下两侧增大，水平方向“0”刻度设置于二次校平剪切机刀口缝隙处，向二次校平剪切机出口处增大，通过刻度尺可以直观的观察对应的上下校平辊移动的距离和钢板在剪切时候的尺寸。

更进一步的，所述的控制屏为触摸屏。采用触摸式控制屏屏可以更好的对电机和所需要的参数进行设置和控制，方便快捷，直观性好。

更进一步的，所述的滑块面对剪板机进口一侧底部为圆弧形。圆弧形的设计保证了钢板在进入剪切时候不会垂直撞击滑块造成损伤和无法将钢板导入上下刀口的缝隙之中，可以直接通过弧面使得钢板进入刀口，具有很好的指向性和防止损伤造成的停止工作。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本技术方案针对钢板生产线中的二次校平机和剪板机进行了结合，使得二次校平和剪板功能合二为一至一个机器中，从之前的两台机器转换成了一个机器，省去了一个机架，减少了两台机器相互连接匹配调试的过程，在进行工作时候稳定性更好，不仅省略了水平调试的步骤和误差，也节约了制造成本；

(2)在钢板进入剪板机输送辊道时，对钢板进行水平方向的移动距离进行检测，辅助测距辊对钢板运行的距离进行控制，通过综合计算对钢板运行距离进行检测，控制剪板机和传送辊之间协调工作，钢板剪切尺寸更加精准；

(3)在钢板进行收紧后，进行剪切之前进行了自动化的二次校平，通过探测信号针对钢板的平整度进行了自动检测，通过预先设定好的需求值自动对二次校平棍进行调整，快速、准确、大大提高了生产效率，提高了工艺的精度和准确度；

(4)使用无线控制模块省去了信号传输的线路，避免了在高强度工作下的损坏和维修，效率高，检修方便；

(5)竖直方向的检测探头数量优选的为2-5个，数量为2-5个沿探头支架顶部均匀设置，这种设置方式可以保证钢板进行进入辊道时候保证两端的进入时间相同，不同则可以自动控制调整传送辊两端的速度，保证了钢板的垂直进入，防止在剪切时的剪切倾斜；

(6)在二次校平剪切机上设置有刻度标尺，通过刻度尺可以直观的观察对应的上下校平辊移动的距离，和钢板进行剪切时候的长度，方便直观，在针对电子系统不可使用时候，可以切换至手动操作使用；

(7)滑块面对剪板机进口一侧底部为圆弧形。圆弧形的设计保证了钢板在进入剪切时候不会垂直撞击滑块造成损伤和无法将钢板导入上下刀口的缝隙之中，可以直接通过弧面使得钢板进入刀口，具有很好的指向性和防止损伤造成的停止工作。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为二次校平剪切机结构示意图；

图3为控制箱结构示意图；

图4为过渡传送带部位俯视图。

图中标号说明：

1、放卷机；2、一次校平机；3、测距辊；4、二次校平剪切机；401、校平辊；402、控制箱；421、控制屏；422、无线控制模块；423、控制按钮；403、驱动电机；404、下刀；405、滑块；406、上刀；407、竖直测距装置；5、传送带；6、收料机；7、探头模块；701、探头支架；702、电子探头；8、过渡传送带。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，本方案包括放卷机1、一次校平机2、测距辊3、传送带5、收料机6和过渡传送带8，还包括二次校平剪切机4和探头模块7，所述的放卷机1、一次校平机2、过渡传送带8、二次校平机4、传送带5和收料机6依次连接，所述的探头模块7和测距辊3依次设置于过渡传送带8上方；

如图2所示，所述的二次校平剪切机4包括校平辊401、控制箱402、驱动电机403、下刀404、滑块405、上刀406和竖直测距装置407，所述的滑块405面对剪板机进口一侧底部为圆弧形。圆弧形的设计保证了钢板在进入剪切时候不会垂直撞击滑块405造成损伤和无法将钢板导入上下刀口的缝隙之中，可以直接通过弧面使得钢板进入刀口，具有很好的指向性和防止损伤造成停产。

所述的若干个校平辊401相对于校平入口水平方向对称设置，所述的校平辊401与驱动电机403对应连接，所述的驱动电机403通过线路与控制箱402连接，所述的滑块405下部连接上刀406，上刀406和下刀404分别设置于二次校平剪切机4出口上下两侧；所述的竖直测距装置407设置于上刀406一侧面向二次校平剪切机4进口一侧，竖直测距装置407水平探测刀口下方位置，所述的竖直测距装置407包括测距装置和控制装置，所述的测距装置为红外探测器，所述的控制装置通过线路与控制箱402连接。所述的二次校平剪切机4水平和竖直方向都上设置有刻度标尺，竖直方向“0”刻度设置于二次校平剪切机4进口水平中心，刻度向上下两侧增大，水平方向“0”刻度设置于二次校平剪切机4刀口缝隙处，向二次校平剪切机4出口处增大。通过刻度尺可以直观的观察对应的上下校平辊401移动的距离和钢板进入刀口时候钢板的距离，在生产进行时候现场可以有效进行管控，在进行电路故障时可以通过手动进行调整。

如图3所示，所述的控制箱402包括控制屏421和控制按钮423；所述的控制屏421为触摸屏，控制按钮423对控制箱进行开启、报警重启和参数设置，触摸屏可以更好的对电机和所需要的参数进行设置和控制，方便快捷，直观性好，控制箱402在工作时候控制屏421显示各个校平辊相对于水平的位置，直观观察校平效果。

所述的探头模块7包括探头支架701和电子探头702，所述的探头支架701两端固定设置于过渡传送带8两侧，顶部与过渡传送带8平行，所述的电子探头702设置于探头支架701顶部，电子探头702垂直面向过渡传送带8，所述的探头模块7通过线路与控制箱402连接。所述的电子探头702为红外测距探头，数量为5个，均匀等距设置于探头支架701顶部。

电子探头702针对经过过渡传送带8的钢板上下距离进行探测，端口2个检测的电子探头702检测获得钢板的端口各个点进入值和进入时间，5个电子探头702钢板的五个取样点的相对高度值，取样值通过线路将信息传送至控制箱中；检测获得控制系统将高度值与钢板所需要达到的平整度值进行比较，差值超过设定范围，则控制系统针对现在校平辊401的相对位置，结合预先设定的校平值，得出校平辊所需要进行调整的大小，生成控制信号对驱动电机403进行控制，驱动电机403进行升降操作，控制校平辊401两端进行升降，使得校平辊401达到所要求的位置，对钢板进行二次校平。

钢板的端口各个点进入值和进入时间进行处理后可以保证钢板进行进入辊道时候保证两端的进入时间相同，如果两端进入检测时间不同则可以自动控制调整传送辊两端的速度，保证了钢板的垂直进入，防止在剪切时的剪切倾斜，控制系统将对传送辊速度和运行时间进行检测，同时竖直测距装置407对钢板进入刀口进入时进行检测，根据传送辊运行时间和速度，计算出钢板传送出刀口距离，进行剪切；剪切后结合测距辊3的转动圈数得出传送辊计算距离，计算两者探测误差，计算出传送辊3误差比例，调整传送辊3的转动圈数，使之实际传送距离更接近于竖直测距装置407，使两者接近一致，减少停止二次调整传送距离的次数，一次性剪切获得精确尺寸的板长。

本技术方案针对钢板生产线中的二次校平机和剪板机进行了结合，使得二次校平和剪板功能合二为一至一个机器中，从之前的两台机器转换成了一个机器，省去了一个机架，减少了两台机器相互连接匹配调试的过程，在进行工作时候稳定性更好，不仅省略了水平调试的步骤和误差，也节约了制造成本。在钢板进行收紧后，进行剪切之前进行了自动化的二次校平，通过探测信号针对钢板的平整度进行了自动检测，通过预先设定好的需求值自动对二次校平棍进行调整，通过竖直测距进行综合探测，使之实际传送距离更接近于竖直测距装置407，使两者接近一致，减少停止二次调整传送距离的次数，一次性剪切获得精确尺寸的板长。快速、准确、大大提高了生产效率，提高了工艺的精度和准确度。

实施例2

如图1所示，本方案包括放卷机1、一次校平机2、测距辊3、传送带5、收料机6和过渡传送带8，还包括二次校平剪切机4和探头模块7，所述的放卷机1、一次校平机2、过渡传送带8、二次校平机4、传送带5和收料机6依次连接，所述的探头模块7和测距辊3依次设置于过渡传送带8上方；

如图2所示，所述的二次校平剪切机4包括校平辊401、控制箱402、驱动电机403、下刀404、滑块405、上刀406和竖直测距装置407，所述的滑块405面对剪板机进口一侧底部为圆弧形。圆弧形的设计保证了钢板在进入剪切时候不会垂直撞击滑块405造成损伤和无法将钢板导入上下刀口的缝隙之中，可以直接通过弧面使得钢板进入刀口，具有很好的指向性和防止损伤造成停产。

所述的若干个校平辊401相对于校平入口水平方向对称设置，所述的校平辊401与驱动电机403对应连接，所述的驱动电机403通过线路与控制箱402连接，所述的滑块405下部连接上刀406，上刀406和下刀404分别设置于二次校平剪切机4出口上下两侧；所述的竖直测距装置407设置于上刀406一侧面向二次校平剪切机4进口一侧，竖直测距装置407水平探测刀口下方位置，所述的竖直测距装置407包括测距装置、控制装置和无线发射模块，所述的测距装置为激光探测器，所述的控制箱402包括有无线控制模块，所述的控制装置通过无线发射模块与控制箱402连接。所述的二次校平剪切机4水平和竖直方向都上设置有刻度标尺，竖直方向“0”刻度设置于二次校平剪切机4进口水平中心，刻度向上下两侧增大，水平方向“0”刻度设置于二次校平剪切机4刀口缝隙处，向二次校平剪切机4出口处增大。通过刻度尺可以直观的观察对应的上下校平辊401移动的距离和钢板进入刀口时候钢板的距离，在生产进行时候现场可以有效进行管控，在进行电路故障时可以通过手动进行调整。

如图3所示，所述的控制箱402包括控制屏421和控制按钮423；所述的控制屏421为触摸屏，控制按钮423对控制箱进行开启、报警重启和参数设置，触摸屏可以更好的对电机和所需要的参数进行设置和控制，方便快捷，直观性好，控制箱402在工作时候控制屏421显示各个校平辊相对于水平的位置，直观观察校平效果。

所述的探头模块7包括探头支架701和电子探头702，电子探头702包括无线发射模块，所述的探头支架701两端固定设置于过渡传送带8两侧，顶部与过渡传送带8平行，所述的电子探头702设置于探头支架701顶部，电子探头702垂直面向过渡传送带8，所述的探头模块7通过线路与控制箱402连接。所述的电子探头702为激光测距探头，数量为5个，均匀等距设置于探头支架701顶部。电子探头702通过无线发射模块将探测信息传送至控制箱402的无线控制模块。

电子探头702针对经过过渡传送带8的钢板上下距离进行探测，端口2个检测的电子探头702检测获得钢板的端口各个点进入值和进入时间，5个电子探头702钢板的五个取样点的相对高度值，取样值通过线路将信息传送至控制箱中；检测获得控制系统将高度值与钢板所需要达到的平整度值进行比较，差值超过设定范围，则控制系统针对现在校平辊401的相对位置，结合预先设定的校平值，得出校平辊所需要进行调整的大小，生成控制信号对驱动电机403进行控制，驱动电机403进行升降操作，控制校平辊401两端进行升降，使得校平辊401达到所要求的位置，对钢板进行二次校平。

钢板的端口各个点进入值和进入时间进行处理后可以保证钢板进行进入辊道时候保证两端的进入时间相同，如果两端进入检测时间不同则可以自动控制调整传送辊两端的速度，保证了钢板的垂直进入，防止在剪切时的剪切倾斜，控制系统将对传送辊速度和运行时间进行检测，同时竖直测距装置407对钢板进入刀口进入时进行检测，根据传送辊运行时间和速度，计算出钢板传送出刀口距离，进行剪切；剪切后结合测距辊3的转动圈数得出传送辊计算距离，计算两者探测误差，计算出传送辊3误差比例，调整传送辊3的转动圈数，使之实际传送距离更接近于竖直测距装置407，使两者接近一致，减少停止二次调整传送距离的次数，一次性剪切获得精确尺寸的板长。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (7)

1.一种自动化测距校平剪切生产线，包括放卷机(1)、一次校平机(2)、测距辊(3)、传送带(5)、收料机(6)和过渡传送带(8)，其特征在于：还包括二次校平剪切机(4)和探头模块(7)，所述的放卷机(1)、一次校平机(2)、过渡传送带(8)、二次校平机(4)、传送带(5)和收料机(6)依次连接，所述的探头模块(7)和测距辊(3)依次设置于过渡传送带(8)上方；

所述的二次校平剪切机(4)包括校平辊(401)、控制箱(402)、驱动电机(403)、下刀(404)、滑块(405)、上刀(406)和竖直测距装置(407)，所述的若干个校平辊(401)相对于校平入口水平方向对称设置，所述的校平辊(401)与驱动电机(403)对应连接，所述的驱动电机(403)通过线路与控制箱(402)连接，所述的控制箱(402)包括控制屏(421)和控制按钮(423)；所述的滑块(405)下部连接上刀(406)，上刀(406)和下刀(404)分别设置于二次校平剪切机(4)出口上下两侧；所述的驱动电机(403)对应连接有辊托，每一根校平辊(401)两端分别设置有辊托，所述的校平辊(401)通过辊托与驱动电机(403)相连接，所述的竖直测距装置(407)设置于上刀(406)一侧面向二次校平剪切机(4)进口一侧，竖直测距装置(407)水平探测下方位置，所述的探头模块(7)包括探头支架(701)和电子探头(702)，所述的探头支架(701)两端固定设置于过渡传送带(8)两侧，顶部与过渡传送带(8)平行，所述的电子探头(702)设置于探头支架(701)顶部，电子探头(702)垂直面向过渡传送带(8)，所述的探头模块(7)通过线路与控制箱(402)连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动化测距校平剪切生产线，其特征在于：所述的竖直测距装置(407)包括测距装置和控制装置，所述的测距装置为红外探测器或激光探测器，所述的控制装置通过线路与控制箱(402)连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动化测距校平剪切生产线，其特征在于：所述的竖直测距装置(407)控制装置包括无线发射模块，电子探头(702)包括无线发射模块，所述的控制箱(402)包括有无线控制模块，电子探头(702)和竖直测距装置(407)控制装置通过无线发射模块将探测信息传送至控制箱(402)的无线控制模块。

4.根据权利要求1所述的一种自动化测距校平剪切生产线，其特征在于：所述的电子探头(702)为激光测距探头或红外测距探头，数量为5个，沿探头支架顶部(701)两端均匀设置。

5.根据权利要求1或2所述的一种自动化测距校平剪切生产线，其特征在于：所述的二次校平剪切机(4)水平和竖直方向都上设置有刻度标尺，竖直方向“0”刻度设置于二次校平剪切机(4)进口水平中心，刻度向上下两侧增大，水平方向“0”刻度设置于二次校平剪切机(4)刀口缝隙处，向二次校平剪切机(4)出口处增大。

6.根据权利要求1所述的一种自动化测距校平剪切生产线，其特征在于：所述的控制屏(421)为触摸屏。

7.根据权利要求6所述的一种自动化测距校平剪切生产线，其特征在于：所述的滑块(405)面对剪板机进口一侧底部为圆弧形。