CN105363822A - U型钢冷弯成型生产线设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种U型钢冷弯成型生产线设备，包括从前至后依次设置的上卷小车、开卷机、直头机、矫平机、剪切对焊机、第一坑式活套、第二坑式活套、伺服送料机、冲孔机、成型机组、U型钢管定尺等离子切割机以及产品下线机构；U型钢管定尺等离子切割机包括基座、安装在基座上并且可带动大车整体沿基座的长度方向移动的大车丝杠传动副、大车底座、输送辊道、大车机架、气动夹头、割枪溜板、割枪支撑臂以及等离子割枪，等离子割枪分别安装在两支割枪支撑臂上，等离子割枪可绕自身支撑臂前端的转轴实现180度自动旋转；所述的割枪支撑臂安装在所述的割枪溜板上并且可沿所述的割枪溜板进行水平和垂直的运动，所述的割枪溜板可活动的安装在大车机架上。
Description
技术领域
本发明涉及一种U型钢冷弯成型生产线设备。
背景技术
U型钢加工设备为U钢管冷弯成型生产线，用于将成卷钢带展开、矫平后，连续轧制各种规格的U型钢产品(产品规格详见下列表1-1所示)。在冷弯成型的同时，也可冲切产品上的圆孔、长孔等。目前对U型钢加工缺乏一整套完整的自动化设备，一些上下料工序还需人为操作，存在劳动强度大、精确度不高的缺点，同时因为人为的因素而导致的产品的一系列质量问题也较明显。
表1-1
发明内容
为了克服现有U型钢加工设备存在的上述缺点，本发明提供一种U型钢冷弯成型生产线设备。
本发明采用的技术方案是：
U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：包括从前至后依次设置的用于将钢卷原料送入成型生产线的上料装置的上卷小车、用于承载及旋转输送钢卷原料的开卷机、用于将钢卷头部弯曲区域矫直并使钢带在直头机的压紧带动下沿铲头机上表面输送到后续机组的直头机、用于对钢卷带钢进行弯曲矫平以便为后续机组提供平整的带钢板料的矫平机、用于对前后钢卷的头、尾部剪切齐平并利用焊接设备将二者牢固焊接的剪切对焊机、用于解决冲孔前剪焊与冲孔不同步问题的第一坑式活套、用于解决冲孔后冲孔与成型机不同步问题的第二坑式活套、用于自动、定长向冲床供料的伺服送料机、用于冲制U型钢翼板上的钢筋孔及腹板上的过浆通孔的冲孔机、用于完成U型钢管冷弯成型的成型机组、用于U型钢管连续冷弯制作过程中不停车对U型钢管进行自动定尺等离子切断的U型钢管定尺等离子切割机以及产品下线机构；
所述的U型钢管定尺等离子切割机包括用于支撑的基座、安装在基座上的并且可带动大车整体沿基座的长度方向移动的大车丝杠传动副、大车底座、输送辊道、大车机架、气动夹头、割枪溜板、割枪支撑臂以及等离子割枪，所述的大车底座通过大车丝杠传动副与导轨副安装在所述的支撑基座上，所述的大车底座上安装有用于输送U型钢管的输送辊道，大车机架安装在大车底座上，所述的大车机架上面向U型钢管的方向设置有用于夹紧U型钢管的气动夹头；所述的等离子割枪分别安装在两支割枪支撑臂上，所述的等离子割枪可绕自身支撑臂前端的转轴实现180度自动旋转；所述的割枪支撑臂安装在所述的割枪溜板上并且可沿所述的割枪溜板进行水平和垂直的运动，所述的割枪溜板可活动的安装在大车机架上。
所述的U型钢管定尺等离子切割机设置有两套，分别安装在U型钢管的两侧，所述的等离子割枪各自沿U型钢管的外轮廓运行。
所述的产品下线机构包括输出辊道、拨移装置和储料台架，所述的U型钢管被切断后由输出辊道送出并在线定位，再经拨移装置与辊道分离后落在储料台架上；所述的储料台架能适应不同长度的U型钢的存放。
所述的开卷机采用钢卷悬臂承载形式，并且采用液压涨缩,开卷机的卷筒轴向位置可调节，钢卷可与成型生产线中心对称布置。
所述的矫平机采用7辊矫平，并且矫平机的前部设置有一对夹送辊；
在所述的活套进出口两端设有液压缸驱动升降的活动台架，台架顶面配置导辊，导辊辊间有托板。
所述的冲孔机采用一套模座，上、下冲模采用镶块式制作，所述的上、下冲模满足翼板上不同孔径、孔位间距的要求。
本发明中，生产设备各组成部分主要技术要求如下：
上卷小车：用于将钢卷原料送入成型生产线的上料装置，为生产提供原料，具体结构特点如下：
(1)为避免深挖坑，采用侧边顶料方式；
(2)为了使小车具有足够的承载力，采用双升降油缸举升钢卷；
(3)小车将钢卷送入开卷机钢卷轴后自动移出复位，等待下一卷料放置。
开卷机与直头机，具体结构要求如下：
(1)开卷机采用钢卷悬臂承载形式，机架重心尽可能低(减小基坑深度)，悬臂机架刚性强且能稳定地承受钢卷重量；
(2)开卷机卷筒采用液压涨缩,卷筒轴向位置可调节(钢卷可与成型生产线中心对称布置)；
(3)开卷机设有气动抱闸，用于开卷机停车制动。
(4)直头机应具备压辊输送、铲头、直头等功能，其中压辊采用液压马达驱动。
矫平机，具体结构要求如下：
(1)采用7辊矫平，前部带有一对夹送辊；
(2)上辊升降采用液压缸驱动；
(3)钢带矫平速度不小于机组成型速度；
(4)传动部分配置液压离合器。
剪切对焊机，应配置夹送装置、液压压板装置、液压剪切、对中装置等；具体结构要求如下：
(1)夹送装置：配置直流电机驱动，其传动部分配置液压离合器；
(2)液压压板装置:用于压平、压紧钢带头部和尾部。
(3)液压剪切装置：剪切力不小于12吨，剪刃2.5度，留有剪切废料出口；
(4)对中装置：可手动调节立辊间距；
(5)钢带头、尾对接采用手工焊接.
第一、第二坑式活套，具体结构要求如下：
(1)在活套进出口两端设有液压缸驱动升降的活动台架，台架顶面配置导辊，辊间有托板；
(2)底坑的长度和深度在保证生产线产出速度要求的前提下尽量紧凑。
伺服送料机，具体结构要求如下：
(1)夹送辊的输送和定位，应能满足长度定尺和冲孔精度需要；
(2)采用四辊夹送(一对主动、一对被动)；
(3)上辊升降采用油缸驱动；
(4)在钢带输入侧夹送辊应装有防倒退逆止装置。
冲孔机，具体结构要求如下：
(1)冲床宜采用通用冲压设备，冲孔速度应能满足产品产出速度；
(2)冲孔模具应采用一套模座，上、下冲模采用镶块式制作，满足翼板上不同孔径、孔位间距的要求；
(3)设置二套模具，一套用于冲翼板钢筋孔(或)，另一套用于冲腹板过浆孔(80×50)；
(4)对冲切的废料应设有自动收集装置，并能方便快捷的清理出机器外。对模具上的残留物应能方便地清扫。
(5)模具上下间运动的导向零部件和自动复位零部件，应具有较好的耐用性和可靠性。
成型机组，具体结构要求如下：
(1)采用电机驱动集中式减速装置，带动各轧辊运行；
(2)各机架轧辊在U型钢规格改变时，能够通过简单方便省时的调整措施，满足U型钢轧制需求；
(3)关键零件对材质、热处理有严格要求：
(4)成型方式：成型件开口朝上；
U型钢管定尺等离子切割机，具体结构要求如下：
(1)剪切模式：大车带动机架及割枪系统，对U型钢进行在线跟踪运行定尺检测切割，要求一次一测，消除累积误差，并满足U型钢生产效率要求。
(2)具有两套等离子割枪分别安装在两支割枪支撑臂(件10.8)上，割枪支撑臂安装在割枪溜板上，并随割枪溜板完成水平与垂直运动，同时两把割枪还可绕各自的支撑臂前端的转轴，完成180度的自动旋转；
(3)测速装置：由测速辊、光电编码器、气动系统等组成；
(4)切割时，大车带动大车机架及割枪系统实现在线跟踪切割，两把割枪各自沿U型钢管的外轮廓运行，对称切割U型钢管的一半材料，完成对U型钢管的切断工作
产品下线机构，具体结构要求如下：
(1)输出辊道：U型钢前端抵达辊道尽头能止动定位。
(2)拨移装置：U型钢止动定位后，拨移装置能依程序或传感信号自动将不同长度的U型钢从输出辊道上拨移出来至储料台架上。
(3)储料台架：能适应不同长度U型钢的存放。
本发明的有益效果体现在：整套生产线自动化、精度高，适用于大批量的生产。
附图说明
图1a是本发明局部结构1示意图。
图1b是本发明局部结构2示意图。
图2a是图1a的俯视图。
图2b是图1b的俯视图。
图3是本发明中U型钢管定尺等离子切割机结构示意图。
图4是图3的侧视图。
图5是图3的俯视图。
具体实施方式
参照图1a至图5，U型钢冷弯成型生产线设备，包括从前至后依次设置的用于将钢卷原料送入成型生产线的上料装置的上卷小车1、用于承载及旋转输送钢卷原料的开卷机2、用于将钢卷头部弯曲区域矫直并使钢带在直头机的压紧带动下沿铲头机上表面输送到后续机组的直头机3、用于对钢卷带钢进行弯曲矫平以便为后续机组提供平整的带钢板料的矫平机4、用于对前后钢卷的头、尾部剪切齐平并利用焊接设备将二者牢固焊接的剪切对焊机5、用于解决冲孔前剪焊与冲孔不同步问题的第一坑式活套6、用于解决冲孔后冲孔与成型机不同步问题的第二坑式活套、用于自动、定长向冲床供料的伺服送料机7、用于冲制U型钢翼板上的钢筋孔及腹板上的过浆通孔的冲孔机8、用于完成U型钢管冷弯成型的成型机组9、用于U型钢管连续冷弯制作过程中不停车对U型钢管进行自动定尺等离子切断的U型钢管定尺等离子切割机10以及产品下线机构11；
所述的U型钢管定尺等离子切割机10包括用于支撑的基座101、安装在基座101上的并且可带动大车整体沿基座的长度方向移动的大车丝杠传动副102、大车底座103、输送辊道104、大车机架105、气动夹头106、割枪溜板107、割枪支撑臂108以及等离子割枪109，所述的大车底座103通过大车丝杠传动副102与导轨副安装在所述的基座101上，所述的大车底座103上安装有用于输送U型钢管的输送辊道104，大车机架安装在大车底座上，所述的大车机架105上面向U型钢管的方向设置有用于夹紧U型钢管的气动夹头106；所述的等离子割枪109分别安装在两支割枪支撑臂108上，所述的等离子割枪109可绕自身支撑臂前端的转轴实现180度自动旋转；所述的割枪支撑臂108安装在所述的割枪溜板上并且可沿所述的割枪溜板进行水平和垂直的运动，所述的割枪溜板107可活动的安装在大车机架105上。
所述的U型钢管定尺等离子切割机设置有两套，分别安装在U型钢管的两侧，所述的等离子割枪各自沿U型钢管的外轮廓运行。
所述的产品下线机构包括输出辊道、拨移装置和储料台架，所述的U型钢管被切断后由输出辊道送出并在线定位，再经拨移装置与辊道分离后落在储料台架上；所述的储料台架能适应不同长度的U型钢的存放。
所述的开卷机采用钢卷悬臂承载形式，并且采用液压涨缩,开卷机的卷筒轴向位置可调节，钢卷可与成型生产线中心对称布置。
所述的矫平机采用7辊矫平，并且矫平机的前部设置有一对夹送辊；
在所述的活套进出口两端设有液压缸驱动升降的活动台架，台架顶面配置导辊，导辊辊间有托板。
所述的冲孔机采用一套模座，上、下冲模采用镶块式制作，所述的上、下冲模满足翼板上不同孔径、孔位间距的要求。
本发明中，生产设备各组成部分主要技术要求如下：
上卷小车：用于将钢卷原料送入成型生产线的上料装置，为生产提供原料，具体结构特点如下：
(1)为避免深挖坑，采用侧边顶料方式；
(2)为了使小车具有足够的承载力，采用双升降油缸举升钢卷；
(3)小车将钢卷送入开卷机钢卷轴后自动移出复位，等待下一卷料放置。
开卷机与直头机，具体结构要求如下：
(1)开卷机采用钢卷悬臂承载形式，机架重心尽可能低(减小基坑深度)，悬臂机架刚性强且能稳定地承受钢卷重量；
(2)开卷机卷筒采用液压涨缩,卷筒轴向位置可调节(钢卷可与成型生产线中心对称布置)；
(3)开卷机设有气动抱闸，用于开卷机停车制动。
(4)直头机应具备压辊输送、铲头、直头等功能，其中压辊采用液压马达驱动。
矫平机，具体结构要求如下：
(1)采用7辊矫平，前部带有一对夹送辊；
(2)上辊升降采用液压缸驱动；
(3)钢带矫平速度不小于机组成型速度；
(4)传动部分配置液压离合器。
剪切对焊机，应配置夹送装置、液压压板装置、液压剪切、对中装置等；具体结构要求如下：
(1)夹送装置：配置直流电机驱动，其传动部分配置液压离合器；
(2)液压压板装置:用于压平、压紧钢带头部和尾部。
(3)液压剪切装置：剪切力不小于12吨，剪刃2.5度，留有剪切废料出口；
(4)对中装置：可手动调节立辊间距；
(5)钢带头、尾对接采用手工焊接.
第一、第二坑式活套，具体结构要求如下：
(1)在活套进出口两端设有液压缸驱动升降的活动台架，台架顶面配置导辊，辊间有托板；
(2)底坑的长度和深度在保证生产线产出速度要求的前提下尽量紧凑。
伺服送料机，具体结构要求如下：
(1)夹送辊的输送和定位，应能满足长度定尺和冲孔精度需要；
(2)采用四辊夹送(一对主动、一对被动)；
(3)上辊升降采用油缸驱动；
(4)在钢带输入侧夹送辊应装有防倒退逆止装置。
冲孔机，具体结构要求如下：
(1)冲床宜采用通用冲压设备，冲孔速度应能满足产品产出速度；
(2)冲孔模具应采用一套模座，上、下冲模采用镶块式制作，满足翼板上不同孔径、孔位间距的要求；
(3)设置二套模具，一套用于冲翼板钢筋孔(或)，另一套用于冲腹板过浆孔(80×50)；
(4)对冲切的废料应设有自动收集装置，并能方便快捷的清理出机器外。对模具上的残留物应能方便地清扫。
(5)模具上下间运动的导向零部件和自动复位零部件，应具有较好的耐用性和可靠性。
成型机组，具体结构要求如下：
(1)采用电机驱动集中式减速装置，带动各轧辊运行；
(2)各机架轧辊在U型钢规格改变时，能够通过简单方便省时的调整措施，满足U型钢轧制需求；
(3)关键零件对材质、热处理有严格要求：
(4)成型方式：成型件开口朝上；
U型钢管定尺等离子切割机，具体结构要求如下：
(1)剪切模式：大车带动机架及割枪系统，对U型钢进行在线跟踪运行定尺检测切割，要求一次一测，消除累积误差，并满足U型钢生产效率要求。
(2)具有两套等离子割枪分别安装在两支割枪支撑臂(件10.8)上，割枪支撑臂安装在割枪溜板上，并随割枪溜板完成水平与垂直运动，同时两把割枪还可绕各自的支撑臂前端的转轴，完成180度的自动旋转；
(3)测速装置：由测速辊、光电编码器、气动系统等组成；
(4)切割时，大车带动大车机架及割枪系统实现在线跟踪切割，两把割枪各自沿U型钢管的外轮廓运行，对称切割U型钢管的一半材料，完成对U型钢管的切断工作
产品下线机构，具体结构要求如下：
(1)输出辊道：U型钢前端抵达辊道尽头能止动定位。
(2)拨移装置：U型钢止动定位后，拨移装置能依程序或传感信号自动将不同长度的U型钢从输出辊道上拨移出来至储料台架上。
(3)储料台架：能适应不同长度U型钢的存放。
本实施例的简单的生产工艺流程：钢带卷进上料小车→开卷机开卷→直头机导向喂料→矫平机矫正钢带→对中装置(即纠偏装置)使钢带宽度对中→剪切对焊装置剪切料头及对接焊接→坑式活套储缓钢带→伺服送料机夹送钢带→冲孔机冲孔→坑式活套储缓钢带→成型机组折弯成型(含整形装置截面整形)→等离子切割装置动态定长切断→产品下线被收集机构收存。
上述生产的U型钢的产品质量技术指标见表1-2。
表1-2
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：包括从前至后依次设置的用于将钢卷原料送入成型生产线的上料装置的上卷小车、用于承载及旋转输送钢卷原料的开卷机、用于将钢卷头部弯曲区域矫直并使钢带在直头机的压紧带动下沿铲头机上表面输送到后续机组的直头机、用于对钢卷带钢进行弯曲矫平以便为后续机组提供平整的带钢板料的矫平机、用于对前后钢卷的头、尾部剪切齐平并利用焊接设备将二者牢固焊接的剪切对焊机、用于解决冲孔前剪焊与冲孔不同步问题的第一坑式活套、用于解决冲孔后冲孔与成型机不同步问题的第二坑式活套、用于自动、定长向冲床供料的伺服送料机、用于冲制U型钢翼板上的钢筋孔及腹板上的过浆通孔的冲孔机、用于完成U型钢管冷弯成型的成型机组、用于U型钢管连续冷弯制作过程中不停车对U型钢管进行自动定尺等离子切断的U型钢管定尺等离子切割机以及产品下线机构；
所述的U型钢管定尺等离子切割机包括用于支撑的基座、安装在基座上的并且可带动大车整体沿基座的长度方向移动的大车丝杠传动副、大车底座、输送辊道、大车机架、气动夹头、割枪溜板、割枪支撑臂以及等离子割枪，所述的大车底座通过大车丝杠传动副与导轨副安装在所述的支撑基座上，所述的大车底座上安装有用于输送U型钢管的输送辊道，大车机架安装在大车底座上，所述的大车机架上面向U型钢管的方向设置有用于夹紧U型钢管的气动夹头；所述的等离子割枪分别安装在两支割枪支撑臂上，所述的等离子割枪可绕自身支撑臂前端的转轴实现180度自动旋转；所述的割枪支撑臂安装在所述的割枪溜板上并且可沿所述的割枪溜板进行水平和垂直的运动，所述的割枪溜板可活动的安装在大车机架上。
2.如权利要求1所述的U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：所述的U型钢管定尺等离子切割机设置有两套，分别安装在U型钢管的两侧，所述的等离子割枪各自沿U型钢管的外轮廓运行。
3.如权利要求2所述的U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：所述的产品下线机构包括输出辊道、拨移装置和储料台架，所述的U型钢管被切断后由输出辊道送出并在线定位，再经拨移装置与辊道分离后落在储料台架上；所述的储料台架能适应不同长度的U型钢的存放。
4.如权利要求3所述的U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：所述的开卷机采用钢卷悬臂承载形式，并且采用液压涨缩,开卷机的卷筒轴向位置可调节，钢卷可与成型生产线中心对称布置。
5.如权利要求4所述的U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：所述的矫平机采用7辊矫平，并且矫平机的前部设置有一对夹送辊。
6.如权利要求5所述的U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：在所述的活套进出口两端设有液压缸驱动升降的活动台架，台架顶面配置导辊，导辊辊间有托板。
7.如权利要求6所述的U型钢冷弯成型生产线设备，其特征在于：所述的冲孔机采用一套模座，上、下冲模采用镶块式制作，所述的上、下冲模满足翼板上不同孔径、孔位间距的要求。
Priority Applications (1)
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