CN105414365B - 一种铜带连接系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜带连接系统，属于带材连接装置领域，包括连接装置，其还包括压带装置、上门式框架和下门式框架，上门式框架和下门式框架上下相对设置，连接装置固定在上门式框架和下门式框架内，连接装置前后均设置有压带装置，采用本技术方案使得带材连接质量高、且连接系统结构简单、制造成本低。

Description

一种铜带连接系统

技术领域

本发明涉及一种带材连接装置，更具体地说，涉及一种铜带连接系统。

背景技术

目前对带材冷轧及冷轧后续的精整处理技术是现代带材生产工业中的一项重要且运用广泛的一门技术，带材的连续生产工艺是目前世界上广泛运用并需求量很大的一项生产技术，如酸洗连轧机组、拉弯矫直机组、连续退火机组和涂镀机组等。在带材冷连轧及冷轧后续的连续精整处理生产线的各个生产机组共同特点是需要保证带材连续化作业生产，以避免频繁、缓慢的人工引带工作，同时避免带材长时间停留在酸液或者高温炉内造成产品质量不合格而报废的现象，因而这些机组中均应配置带材接头设备，如焊接机、冲剪式缝合机、粘接和人工缝合等等。

目前常用的主要采用保护气体焊接，采用专用的氩弧焊接设备对连接部位进行焊接，目前主要问题为焊接过程需要使用氩气，且焊嘴消耗大，成本高，当铜带厚度＞1.5mm很难焊接，容易造成接头断裂，最终造成设备停机，给生产带来影响。

缝合机不仅是带材连续生产的关键设备，而且是保证机组作业时间和提高产量的重要技术，同时连续生产机组中的带头带尾连接技术是确保机组作业时间和生产节奏的关键技术，带材头尾连接性能的好坏，直接影响到连续生产中产品的质量和成材率。基于此，研究开发具备优良缝合性能的缝合机，并采用有效的冲剪缝合手段和措施，能确保连续生产机组在实际生产过程中提高生产效率及成材率，有着重要的经济意义。但是目前的缝合机设备复杂、冲剪部件制作难度大且带材头尾连接性能差，因此亟需一套新的连接设备解决现有的难题。

经检索，中国专利申请号：2012200733494，申请日：2012 年3月1日，发明创造名称为：超宽厚板带材缝合的缝合机，该申请案公开了一种超宽厚板带材缝合的缝合机，包括机架、安装在机架上的上冲剪装置和下冲剪装置，上冲剪装置包括上底板、固定安装在上底板上的上模具夹板、与上模具夹板通过上弹性装置相连的上压板和固定安装在上模具夹板上的上冲头，上冲头的顶部置于设置在上压板上的上导向孔内；下冲剪装置包括下底板、固定安装在下底板上的下模具夹板、与下模具夹板通过下弹性装置相连的下压板和固定安装在所述下模具夹板上的下冲头；下底板与机架之间设有冲剪液压缸，上底板与下底板之间通过导向轴相连，上冲头和下冲头的冲剪刃口曲线为多点拟合的近似圆弧曲线。该申请案超宽厚板带材缝合的缝合机能够同时适用于薄窄带材和超宽厚板带材的冲剪缝合，但该连接设备结构复杂、生产成本高、带材头尾连接性能差。

中国专利申请号：962362034，申请日：1996年8月6日，发明创造名称为：金属带材缝合机，该申请案公开了一种采用机械冲剪方式将两卷金属带材的首、尾连起来的金属带材缝合机。它主要由安装在机架上的活动梁、活动梁的驱动油缸及上、下冲模组成。其中一个冲模固联在活动梁上，另一个冲模固联在机架上，冲模的冲剪刃从冲压方向看均为阶梯状。缝合时，两带材重叠，先冲剪出一排阶梯状切口，再将两带材错动，两带材的切口即可咬合在一起，从而将两带材连接起来，但是该申请案的两带材错动连接带材头尾连接性能差且其中的冲模的制造难度大且在生产中其的冲剪刃极易磨损，对生产很易受到影响。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中带材连接成本高、连接装置制造难度大、带材连接性能差等问题的不足，提供了一种铜带连接系统，采用本技术方案使得带材连接质量高、且连接系统结构简单、制造成本低。

技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种铜带连接系统，包括连接装置，其还包括压带装置、上门式框架和下门式框架，所述的上门式框架和下门式框架上下相对设置，所述的连接装置固定在上门式框架和下门式框架内，所述的连接装置前后均设置有压带装置。

作为本发明更进一步的改进，所述的连接装置包括液压缸、活动支架、导轨、安装座、上模具座、上模具、下模具和下模具座，所述的液压缸固连在上门式框架上且垂直于上门式框架的上横梁，所述的液压缸的活塞杆与活动支架固连，所述的上门式框架的两纵梁上均设置有安装座，所述的安装座上设置有导轨，上述的活动支架位于两导轨之间，所述的活动支架上设置有上模具座，所述的上模具座上设置有上模具，所述的下门式框架上设置有下模具座，所述的下模具座上设有下模具，所述的下模具与上模具相平行。

作为本发明更进一步的改进，所述的上模具座沿其长度方向上设置有上模具和脱模机构，所述的脱模机构对称分布在上模具的两侧；所述的下模具座沿其长度方向上设置有下模具和脱模机构，下模具座上的脱模机构对称分布在下模具的两侧；所述的脱模机构包括压块、弹簧和导杆，所述的导杆位于上模具座上的导杆槽内，所述的导杆与压块固连，所述的弹簧环绕导杆且与压块固连。

作为本发明更进一步的改进，所述的上模具包括上模具本体和冲头，所述的上模具本体一端与上述的上模具座固连，另一端设置有冲头，所述的冲头相间隔设置在上模具本体上，所述的冲头包括半圆段和垂直段，所述的垂直段为长方体结构，所述的垂直段一端与模具本体固连，另一端设有半圆段，所述的半圆段为半圆柱结构；所述的下模具与上模具的结构相同，所述的下模具与上模具上下相对且相互交错设置。

作为本发明更进一步的改进，所述的压带装置包括压带装置本体、汽缸、导柱、支撑板和压板，所述的压带装置本体为长方形的框架结构，所述的压带装置本体垂直于水平面设置在连接装置的前后两侧，所述的压带装置本体中部且靠近连接装置的一侧设置有支撑板，所述的压带装置本体的上横梁上设置有汽缸，所述的汽缸的缸筒与压带装置本体的上横梁固连，所述的汽缸的活塞杆穿过压带装置本体的上横梁与压板固连，所述的压板的左右两端对称设有导柱，且导柱穿过压带装置本体的上横梁，所述的导柱与汽缸的活塞杆平行。

作为本发明更进一步的改进，所述的上模具和下模具的材质为高碳铬轴承钢

作为本发明更进一步的改进，所述的半圆段的半径为5mm，所述的冲头的长度为15mm。

有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种铜带连接系统，其中，上模具和下模具的冲头包括半圆段和垂直段，垂直段不仅起到支撑和加强半圆段的作用，同时其也保证了冲模时的深度即垂直段的长度代表着上模具和下模具的冲模深度，随着垂直段长度的增加，使得带材在上模具的冲头和下模具的冲头的相互交错作用下形成的穿线孔直径有所增加，穿线孔的直径增大，一方面有利于将铜线穿进穿线孔内，另一方面当垂直段冲模深度过大时，又会影响带材的连接质量，造成带材在后续的工序中易产生晃动和连接不牢而造成带材表面擦伤等等；但是当垂直段冲模深度过小时，使得上模具和下模具仅在半圆段的作用下无法将带材冲裂，也就无法完成带材的连接，本发明中的半圆段的半径为5mm以及垂直段的长度为10mm有效地解决了上述带材在连接过程中的种种问题，且使得带材的连接质量较高，同时上模具和下模具的冲头结构简单、加工制造难度低、且成本低。

（2）本发明的一种铜带连接系统，其中，在连接装置的前侧和后侧均设置有压带装置，在带材连接过程中，当上一卷带材生产到尾部后，将尾部停留在连接装置的上模具、下模具的中间位置且前带材位于前侧的支撑板上，此时启动连接装置前侧的压带装置，使汽缸推动压板向下压下，使得前带材稳定压在支撑板上；然后将准备生产的下一卷带材的头部牵引到连接装置的上模具、下模具的中间位置且后带材位于后侧的支撑板上，使其与前带材的尾部重叠在一起，此时启动连接装置后侧的压带装置，使汽缸推动压板向下压下，使得后带材稳定压在支撑板上；此过程的操作保证了带材在连接过程中的稳定性，提高了带材的连接质量。

（3）本发明的一种铜带连接系统，避免了焊接式的保护气氛及焊嘴的消耗量，降低生产成本，同时结构设计合理，原理简单，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的一种铜带连接系统的左视图；

图2为本发明中连接装置的主视图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为本发明中压带装置的结构示意图；

图5为本发明中上模具的左视图；

图6为本发明中上模具的主视图；

图7为本发明中前后带材连接的结构示意图。

示意图中的标号说明：

1、上门式框架；2、下门式框架；3、液压缸；4、活动支架；5、导轨；6、安装座；7、上模具座；71、脱模机构；8、上模具；81、半圆段；82、垂直段；9、下模具；10、下模具座；11、压带装置；1101、汽缸；1102、导柱；1103、支撑板；1104、压板；12、穿线孔；13、前带材；14、后带材；15、铜线。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图以及实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，本实施例的一种铜带连接系统，包括连接装置，其还包括压带装置11、上门式框架1和下门式框架2，上门式框架1和下门式框架2上下相对设置，连接装置固定在上门式框架1和下门式框架2内，连接装置前后均设置有压带装置11，在上门式框架1和下门式框架2的衔接处设置有穿线孔12（如图2），其用于从上门式框架1和下门式框架2的侧面用铜线15将前带材13与后带材14连接起来（如图7）。

连接装置包括液压缸3、活动支架4、导轨5、安装座6、上模具座7、上模具8、下模具9和下模具座10，液压缸3固连在上门式框架1上且垂直于上门式框架1的上横梁，液压缸3的活塞杆与活动支架4固连，上门式框架1的两纵梁上均设置有安装座6，安装座6上设置有导轨5，活动支架4位于两导轨5之间，活动支架4上设置有上模具座7，上模具座7上设置有上模具8，下门式框架2上设置有下模具座10，下模具座10上设有下模具9，下模具9与上模具8相平行。

上模具座7沿其长度方向上设置有上模具8和脱模机构71，脱模机构对称分布在上模具8的两侧；下模具座10沿其长度方向上设置有下模具9和脱模机构71，下模具座10上的脱模机构71对称分布在下模具9的两侧；上模具座7上的脱模机构71包括压块、弹簧和导杆，导杆位于上模具座7上的导杆槽内，导杆与压块固连，弹簧环绕导杆且与压块固连；下模具座10上的脱模机构71也包括压块、弹簧和导杆，导杆位于下模具座10上的导杆槽内，导杆与压块固连，弹簧环绕导杆且与压块固连。

上模具8包括上模具本体和冲头，上模具本体一端与上述的上模具座7固连，另一端设置有冲头，冲头相间隔设置在上模具本体上，冲头包括半圆段81和垂直段82，垂直段82为长方体结构，垂直段82一端与模具本体固连，另一端设有半圆段81，半圆段81为半圆柱结构；下模具9与上模具8的结构相同，下模具9与上模具8上下相对且相互交错设置，上模具8和下模具9的材质为高碳铬轴承钢，本实施例中的上模具8和下模具9是由高硬度的高碳铬轴承钢经线切割加工而成，其强度高、且结构简单制造成本低，下模具9与上模具8的冲头上下交错布置，使得上模具8在液压缸3的作用力下，将需要连接的带材经过下模具9与上模具8上的相互交错的冲头的作用冲裂后，从侧面观察形成孔，又在下模具9两侧的对称设有的脱模机构71以及下模具9两侧也对称设有的脱模机构71的作用下，使得下模具9与上模具8完成将带材冲压后，可以在脱模机构71的作用下，将咬合的下模具9与上模具8进行分离，从而有效地将铜线15穿过带材侧面形成的穿线孔12，最终将带材连接。

在本实施例中上模具8和下模具9的半圆段81的半径均为5mm，冲头的长度均为15mm，冲头包括半圆段81和垂直段82，半圆段81的半径为5mm，则垂直段82的长度为10mm，垂直段82不仅起到支撑和加强半圆段81的作用，同时其也保证了冲模时的深度即垂直段82的长度代表着上模具8和下模具9的冲模深度，众所周知，随着垂直段82长度的增加，使得带材在上模具8的冲头和下模具9的冲头的相互交错作用下形成的穿线孔12直径有所增加，穿线孔12的直径增大，一方面有利于将铜线15穿进穿线孔12内，另一方面当垂直段82冲模深度过大时，又会影响带材的连接质量，造成带材在后续的工序中易产生晃动和连接不牢而造成带材表面擦伤等等；但是当垂直段82冲模深度过小时，使得上模具8和下模具9仅在半圆段81的作用下无法将带材冲裂，也就无法完成带材的连接，因此半圆段81的半径为5mm以及垂直段82的长度为10mm有效地解决了上述带材在连接过程中的种种问题，且上模具8和下模具9的冲头结构简单、加工制造难度低、且成本低。

压带装置11包括压带装置本体、汽缸1101、导柱1102、支撑板1103和压板1104，压带装置本体为长方形的框架结构，压带装置本体垂直于水平面设置在连接装置的前后两侧，压带装置本体中部且靠近连接装置的一侧设置有支撑板1103，压带装置本体的上横梁上设置有汽缸1101，汽缸1101的缸筒与压带装置本体的上横梁固连，汽缸1101的活塞杆穿过压带装置本体的上横梁与压板1104固连，压板1104的左右两端对称设有导柱1102，且导柱1102穿过压带装置本体的上横梁，导柱1102与汽缸1101的活塞杆平行，本实施例中在连接装置的前后两侧均设置有压带装置11，保证了带材在连接过程中的稳定性，提高了带材的连接质量。

本实施例中铜带连接系统具体操作过程如下：在铜带连续生产线过程中，当上一卷带材生产到尾部后（即图7中所示的前带材13），将尾部停留在连接装置的上模具8、下模具9的中间位置且前带材13位于前侧的支撑板1103上，此时启动连接装置前侧的压带装置11，使汽缸1101推动压板1104向下压下，使得前带材13稳定压在支撑板1103上；然后将准备生产的下一卷带材（图7中的后带材14）的头部牵引到连接装置的上模具8、下模具9的中间位置且后带材14位于后侧的支撑板1103上，使其与前带材13的尾部重叠在一起，此时启动连接装置后侧的压带装置11，使汽缸1101推动压板1104向下压下，使得后带材13稳定压在支撑板1103上；然后启动液压系统，液压缸3在液压油的作用下，推动活动支架4沿着导轨5带动上模具8向下运动，下模具9固定在下门式框架2上不运动，重叠的带材在液压缸3的作用力下，即在上模具8、下模具9的冲压下，形成局部断裂，并从侧面方向上形成一个圆孔（如图7），此时液压缸3带动活动支架4及上模具8回到原始位置，同时在脱模机构71的作用下使得上模具8、下模具9顺利脱模，最后在上门式框架1和下门式框架21的侧面穿线孔12内插入一根5mm左右的铜线15到冲压形成的圆孔内，即完成连接，整个连接过程方便简单，且能保证带材很好的连接。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，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，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铜带连接系统，包括连接装置，其特征在于，其还包括压带装置(11)、上门式框架(1)和下门式框架(2)，所述的上门式框架(1)和下门式框架(2)上下相对设置，所述的连接装置固定在上门式框架(1)和下门式框架(2)内，所述的连接装置前后均设置有压带装置(11)；

其中：

所述的连接装置包括液压缸(3)、活动支架(4)、导轨(5)、安装座(6)、上模具座(7)、上模具(8)、下模具(9)和下模具座(10)，所述的液压缸(3)固连在上门式框架(1)上且垂直于上门式框架(1)的上横梁，所述的液压缸(3)的活塞杆与活动支架(4)固连，所述的上门式框架(1)的两纵梁上均设置有安装座(6)，所述的安装座(6)上设置有导轨(5)，上述的活动支架(4)位于两导轨(5)之间，所述的活动支架(4)上设置有上模具座(7)，所述的上模具座(7)上设置有上模具(8)，所述的下门式框架(2)上设置有下模具座(10)，所述的下模具座(10)上设有下模具(9)，所述的下模具(9)与上模具(8)相平行；

所述的压带装置(11)包括压带装置本体、汽缸(1101)、导柱(1102)、支撑板(1103)和压板(1104)，所述的压带装置本体为长方形的框架结构，所述的压带装置本体垂直于水平面设置在连接装置的前后两侧，所述的压带装置本体中部且靠近连接装置的一侧设置有支撑板(1103)，所述的压带装置本体的上横梁上设置有汽缸(1101)，所述的汽缸(1101)的缸筒与压带装置本体的上横梁固连，所述的汽缸(1101)的活塞杆穿过压带装置本体的上横梁与压板(1104)固连，所述的压板(1104)的左右两端对称设有导柱(1102)，且导柱(1102)穿过压带装置本体的上横梁，所述的导柱(1102)与汽缸(1101)的活塞杆平行；

所述的上模具(8)包括上模具本体和冲头，所述的上模具本体一端与上述的上模具座(7)固连，另一端设置有冲头，所述的冲头相间隔设置在上模具本体上，所述的冲头包括半圆段(81)和垂直段(82)，所述的垂直段(82)为长方体结构，所述的垂直段(82)一端与模具本体固连，另一端设有半圆段(81)，所述的半圆段(81)为半圆柱结构；所述的下模具(9)与上模具(8)的结构相同，所述的下模具(9)与上模具(8)上下相对且相互交错设置。

2.根据权利要求1所述的一种铜带连接系统，其特征在于：所述的上模具座(7)沿其长度方向上设置有上模具(8)和脱模机构(71)，所述的脱模机构对称分布在上模具(8)的两侧；所述的下模具座(10)沿其长度方向上设置有下模具(9)和脱模机构(71)，下模具座(10)上的脱模机构(71)对称分布在下模具(9)的两侧；所述的脱模机构(71)包括压块、弹簧和导杆，所述的导杆位于上模具座(7)上的导杆槽内，所述的导杆与压块固连，所述的弹簧环绕导杆且与压块固连。

3.根据权利要求1所述的一种铜带连接系统，其特征在于：所述的上模具(8)和下模具(9)的材质为高碳铬轴承钢。

4.根据权利要求1所述的一种铜带连接系统，其特征在于：所述的半圆段(81)的半径为5mm，所述的冲头的长度为15mm。