CN105458033A - 一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机：包括机体座、十字臂上料小车、开卷机、导向传动辊系统、张力补偿辊、夹送辊系统、卷取机、卸料小车、液压气动系统、电气控制系统等；在运行程序的控制下，十字臂上料小车使偏心错层窄条带卷进入开卷机，通过装在机体座上的导向纠偏辊、张力补偿辊、夹送辊等把大卷偏心错层窄条铝带重新卷取到卷取机上，重卷完成后，卸料小车把重卷好的窄条铝带卷卸下，送到指定地点，完成纠正窄条铝带卷偏心错层的生产目的。本发明的有益效果为：提高了剪切后窄条铝带卷的产品成品率，使目前无法避免的由于铝板带卷边部厚差不均引起的剪切后窄条铝带卷的偏心错层问题得到了解决，降低了废品率和铝合金材料损耗，大幅提高了经济效益。

Description

一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机

技术领域

本发明涉及的是各种规格偏心错层的窄条铝带卷重卷成合格产品的装置，尤其涉及一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机。

背景技术

在铝合金轧制行业，轧制好的薄铝卷需要进行精整和分切窄条铝带卷时，会出现至少5-10％的偏心错层窄条带卷废品，目前在世界范围内还没有好的解决办法。本发明所涉及的是一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机。

铝合金带材重卷机，普遍应用于有色金属板带加工领域，主要用于各种规格铝带卷的重卷切边。但窄条铝带卷的重卷机，特别是将偏心错层的窄条铝带卷经过纠偏重卷达到合格产品的重卷机目前还没有出现。目前铝合金带材纵剪机的应用已越来越广泛，各种规格的窄条铝带卷的市场需求巨大，许多企业采用了先进的自动化纵剪机，剪切速度已达到600-1000m/min以上，大幅提高了生产效率。但一个不容忽视的问题是由于偏心错层窄条铝带卷导致的废品数量也很庞大，我国是世界上最大的有色金属板带加工基地，生产能力接近全球产能的50％，解决偏心错层窄条铝带卷导致的废品问题，对提高企业生产效率和效益，降低资源消耗具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有铝合金窄条带卷的偏心错层问题，提供一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机。此机组尤其适用于重卷厚度在0.04mm-0.5mm、宽度在10mm-40mm范围的窄条铝合金带卷。该设备能够实现高速条件(600m/min)下的可重复性重卷精度，可以在连续重卷时消除每个窄条铝带卷由于偏心错层而出现的张力误差(松弛)，通过纠偏设计使重卷机保持稳定张力控制下的重卷条件，可大幅提高产品成品率3-5百分点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机，其特征在于：包括一机体座、一十字臂上料小车、一开卷机、一导向纠偏辊系统、一张力补偿辊、一夹送辊系统、一卷取机、一卸料小车、一液压气动系统、一电气控制系统等组成。其中：

所述机体座是由2片金属牌坊、连接横梁、地脚螺栓等组成，是重卷机的基础。所述导向纠偏辊系统、所述张力补偿辊、所述夹送辊系统、所述卷取机等安装在所述机体座之上，并保持其刚性结构和各运动机构的运动正确、平稳。

所述十字臂上料小车是由安装在方形机架上呈十字形的四根不同直径(150mm200mm250mm300mm)的旋臂、线性导轨、液压单元等组成。不同直径旋臂的中心在同一水平线上，可以进行90°的水平旋转定位，旋臂的外端安装有对应连接开卷机上膨胀芯轴(150mm200mm250mm300mm)的支撑轴套，旋臂的中心对准开卷机上膨胀芯轴的中心。不同卷芯内径的错层窄条铝带卷可放置在不同直径的旋臂上，液压单元推动所述十字臂上料小车沿线性导轨进出所述开卷机，完成上料过程。

所述开卷机由机架、电机、联轴器、变速箱、膨胀芯轴和旋转液压缸等组成，具有正反转、胀紧卷芯、对中和在工作过程中建立可调的开卷张力的功能，通过PLC运算控制完成恒张力开卷或梯度张力开卷。

所述开卷机组包括：

1)1个静止的机架上安装有1个带有循环油(包括油污显示和流量控制)的变速箱，变速箱上安装有膨胀芯轴和驱动，驱动带有电机、联轴器和气动驱动制动盘用于控制膨胀芯轴的转速。

2)不同规格的可更换膨胀芯轴，通过1个旋转液压缸、1个连接和楔块调节使中心胀开，用于膨胀固定圆周形窄条铝带卷的卷芯套筒。

所述导向纠偏辊系统是由1根摆动辊、6根双V形纠偏辊、2根传动辊和1根面压辊等组成。在生产过程中，通过多根V形纠偏辊对偏心错层的窄条铝带卷进行机械纠偏和稳定处理，在6根双V形纠偏辊中至少有2根双V形纠偏辊具有可沿轴向自动移动的纠偏功能，使偏心错层的窄条铝带卷在进入夹送辊之前保持平行直线运动。2根传动辊使从夹送辊出来后的铝带转向并通过面压辊将2条窄带进行适当面压，一同卷取在所述卷取机的膨胀芯轴上。

所述张力补偿辊是由2根半轴V形辊、2个张力传感器、2套液压伺服系统和线性导轨等组成。其设计原理为窄条铝带卷出现的偏心错层问题是由于轧制的铝带卷厚差不均匀使得其在剪切后少量窄条铝带卷的张力不稳定(失张松弛)造成的，在重卷的过程中，每个窄条铝带卷的偏心错层位置和数量都不一样，因此，每个窄条铝带卷要单独通过每根半轴V形辊，根据半轴V形辊上张力传感器的数据反馈，液压伺服系统使半轴V形辊沿线性导轨发生位移进行张力误差补偿，从而维持整个重卷机的张力稳定。

所述夹送辊系统由可更换式整体机架、电机、联轴器、2根钢辊和辊缝调节装置等组成。其设计原理为固定窄条铝带的传送位置并主动夹送，夹送辊的速度是重卷机的速度基准，2根钢辊上固定装有可更换式聚氨酯类定距环，2根钢辊的间隙通过辊缝调节装置上的手柄来调节。

所述卷取机组安装在所述机体座的后侧，由机架、电机、联轴器、变速箱、旋转液压缸和膨胀芯轴等组成，卷取机可沿机体座上的线性导轨作自动水平移动。

所述卷取机组用于将偏心错层窄条铝带卷重新卷绕在膨胀芯轴上，膨胀芯轴随卷取窄条带卷卷径的增大沿机体座上的线性导轨进行自动水平位移，膨胀芯轴与面压辊始终保持适当面压。膨胀芯轴为主动形成卷取张力，可梯度张力卷取或恒定张力卷取，由电气系统完成张力调控。

所述卷取机组包括：

1)1个机架用于固定带有循环油(包括油污显示和流量控制)的变速箱、膨胀心轴和驱动，驱动带有电机、联轴器和气动制动盘。

3)膨胀芯轴通过1个旋转液压缸、1个连接杆和楔块调节使中心胀开，用于膨胀固定圆周形窄条铝带卷的卷芯套筒。

所述卸料小车由轨道、卸料小车机架和液压单元等组成。用于将重卷后的成品窄条卷材从卷取膨胀芯轴上卸下，卸料小车可通过轨道将窄条卷材从机内运至机外，可垂直升降以适应不同卷径窄条卷材的运出，可压服重卷后的成品卷材。卸料小车上带有液压单元驱动。

所述液压及气动系统由液压站、伺服阀、气泵和管路组成。所述液压及气动系统提供的液压源和气动装置可以供生产线上所有液压元件、气动元件使用，与机械、电气配合完成机组的工作循环。

液压及气动系统包括

1)可控制所有液压操作、气动操作的控制系统。

2)1个液压站带有收油器，安装有各种必要检测和安全元件，同时回路上装有过滤器。

3)所有必要的管路，从液压装置到阀组件和各个液压元件及所有必要的阀、气缸。

4)1个压力回路，带有控制泵以及气动管路和安全阀

所述电气控制系统由PLC、传动控制柜和软件组成。电气控制系统控制重卷机的逻辑和运行，实现机组的动作要求，达到纠偏重卷工作的工艺要求，使机组协调、可控运行。

由工业控制计算机实现人机操纵界面，程序控制，具有故障诊断功能，实时监控各段张力、速度参数，并有显示。机组设有多处安全保护连锁，以确保安全。

本发明所述的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机的有益效果为：该机组能够实现高速剪切条件(600m/min)下的可重复性纠偏精度，对偏心错层的窄条铝带卷进行自动、快速精确的张力补偿和偏心调整，确保在连续工作时保持稳定的重卷条件，提高了企业的生产效率和成品率，减少材料的损耗，具有重大的经济、社会效益。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机总体示意图；

图2为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机十字臂上料小车右视图示意图；

图2a为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机十字臂上料小车俯视图示意图；

图3为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机开卷机右视图示意图；

图4为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机机体座正视图示意图；

图4a为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机机体座右视图示意图；

图5为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机双V形纠偏辊示意图；

图5a为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机可轴向自动移动双V形纠偏辊示意图；

图6为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机张力补偿辊示意图；

图7为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机夹送辊俯视图示意图；

图7a为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机夹送辊右视图示意图；

图8为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机卷取机正视图示意图；

图8a为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机卷取机右视图示意图；

图9为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机卸料小车正视图示意图；

图10为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机液压原理示意图；

图11为本发明提供的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机电气控制示意图

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明作进一步说明：

如图1所示，一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机的总体布置图由所述机体座的金属牌坊1、线性导轨2、连接横梁3和地脚螺栓4等，所述十字臂上料小车13，所述开卷机11，所述导向纠偏辊系统的双V形纠偏辊6、传动导向辊9、面压辊10等，所述张力补偿辊7，所述夹送辊系统15，所述卷取机12，所述卸料小车17等组成。

如图2及图2a所示，所述十字臂上料小车13是由安装在机架26上的4根不同直径(150mm200mm250mm300mm)的十字臂27和支撑轴承22、转动轴承28、线性导轨2和液压单元25所组成。线性导轨、不同直径十字臂27的中心在同一水平线上，十字臂的外端安装有对应连接所述接开卷机11上膨胀芯轴21(150mm200mm250mm300mm)的支撑轴套，十字臂的中心对准开卷机11上膨胀芯轴21的中心。不同卷芯内径的错层窄条铝带卷可放置在不同直径的十字臂上，液压单元25推动所述十字臂上料小车13沿线性导轨2进出所述开卷机11，完成上料过程。

如图3所示，所述开卷机11由电机14和变速箱20、膨胀芯轴21和旋转液压缸19、联轴器16、机架26等组成。所述开卷机11具有正反转、服紧卷芯、对中和在工作过程中建立可调的开卷张力的功能，通过PLC运算控制完成恒张力开卷或梯度张力开卷。

所述开卷机组包括：

1)1个静止的机架26上安装有1个带有循环油(包括油污显示和流量控制)的变速箱20，变速箱上安装有膨胀芯轴21和驱动，驱动带有电机14、联轴器16和气动驱动制动盘用于控制膨胀芯轴21的转速。

2)不同规格的可更换膨胀芯轴21，通过1个旋转液压缸19、1个连接和楔块调节使中心胀开，用于膨胀固定圆周形窄条铝带卷的卷芯套筒。

如图4和图4a所示，所述机体座是由2片金属牌坊1、线性导轨2连接横梁2、地脚螺栓4等组成，是重卷机的基础。它的作用是保持其刚性结构和安装在所述机体座上的各运动机构的运动正确、平稳。

所述导向纠偏辊系统是由1根摆动辊5、6根双V形纠偏辊6、2根传动导向辊9和1根面压辊10等组成。在生产过程中，通过多根V形纠偏辊6对偏心错层的窄条铝带卷进行机械纠偏和稳定处理，在6根双V形纠偏辊6中至少有2根具有可沿轴向自动移动的双V形纠偏辊8，如图5及图5a所示。经过所述导向纠偏辊系统的作用使偏心错层的窄条铝带卷在进入夹送辊系统15之前保持平行直线运动。2根传动辊9使从夹送辊出来后的铝带转向并通过面压辊10将2条窄带进行适当面压，一同卷取在所述卷取机12的膨胀芯轴21上。

如图6所示，所述张力补偿辊7是由2根半轴V形辊、2个张力传感器、2套液压缸24(伺服系统)、线性导轨2和转动轴承28等组成。其设计原理为窄条铝带卷出现的偏心错层问题是由于轧制的铝带卷厚差不均匀使得其在剪切后少量窄条铝带卷的张力不稳定(失张松弛)造成的，在重卷的过程中，每个窄条铝带卷的偏心错层位置和数量都不一样，因此，每个窄条铝带卷要单独通过每根半轴V形辊7，根据半轴上张力传感器的数据反馈，液压缸24伺服系统使半轴V形辊7沿线性导轨2发生位移进行张力误差补偿，从而维持整个重卷机的张力稳定。

如图7及图7a所示，所述夹送辊系统15由可更换式整体机架26、电机14、联轴器16、2根钢辊29和辊缝调节装置23等组成。所述夹送辊系统15的设计原理是固定窄条铝带的传送位置并主动夹送，夹送辊的速度是重卷机的速度基准，2根钢辊29上固定装有可更换式聚氨酯类定距环，2根钢辊29的间隙通过辊缝调节装置上的手柄23来调节。

如图8及图8a所示，所述卷取机12安装在所述机体座的后侧，由机架26、电机14、变速箱20、旋转液压缸19和膨胀芯轴21等组成，卷取机12可沿所述机体座上的线性导轨2作自动水平移动。

所述卷取机12用于将偏心错层窄条铝带卷重新卷绕在膨胀芯轴21上，膨胀芯轴21随卷取窄条带卷卷径的增大沿机体座上的线性导轨2进行自动水平位移，膨胀芯轴21与面压辊10始终保持适当面压。膨胀芯轴21为主动形成卷取张力，可梯度张力卷取或恒定张力卷取，由电气系统完成张力调控。

所述卷取机包括：

1)1个机架26用于固定带有循环油(包括油污显示和流量控制)的变速箱20、膨胀心轴21和驱动，驱动带有电机14、联轴器16和气动制动盘。

3)膨胀芯轴21通过1个旋转液压缸19、1个连接杆和楔块调节使中心胀开，用于膨胀固定圆周形窄条铝带卷的卷芯套筒。

如图9所示，所述卸料小车17由轨道18、卸料小车机架26和液压单元25等组成。用于将重卷后的成品窄条卷材从卷取膨胀芯轴21上卸下，并运出机组线外。卸料小车17可通过轨道18将窄条卷材从机内运至机外，可垂直升降以适应不同卷径窄条卷材的运出，可压服重卷后的成品卷材。卸料小车17上带有液压单元25。

所述液压及气动系统由液压站、伺服阀和管路组成。如图10所示为液压站原理示意图，所述液压及气动系统提供的液压源和气动装置可以供生产线上所有液压元件、气动元件使用，与机械、电气配合完成机组的工作循环。

所述电气控制系统由PLC、传动控制柜、控制软件组成。电气控制系统控制重卷机的逻辑和运行，实现重卷机动作要求，达到重卷工作工艺要求，使重卷机协调、可控运行。由工业控制计算机实现人机操纵界面，程序控制，具有故障诊断功能，实时监控各段张力、速度参数，并有显示。重卷机设有多处安全保护连锁，以确保安全。如图11所示的电气控制原理图。

Claims (4)

1.一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机，其特征在于：包括一机体座、一十字臂上料小车、一开卷机、一导向纠偏辊系统、一张力补偿辊、一夹送辊系统、一卷取机、一卸料小车、一液压气动系统、一电气控制系统等组成。其中：所述机体座由两片金属牌坊、连接横梁、地脚螺栓等组成；所述导向纠偏辊系统、所述张力补偿辊、所述夹送辊系统、所述卷取机等均安装在所述机体座之上。所述十字臂上料小车由安装在方形机架上呈十字形的四根不同直径的旋臂、线性导轨、液压单元等组成；所述开卷机由机架、电机、联轴器、变速箱、膨胀芯轴和旋转液压缸等组成；所述导向纠偏辊系统由1根导向辊、6根双V形纠偏辊、2根传动辊和1根面压辊等组成；所述张力补偿辊安装在所述导向纠偏辊系统的第3根双V形纠偏辊的后面，它由2根半轴V形辊、2个张力传感器、2套液压伺服系统和线性导轨等组成；所述夹送辊系统由可更换式机架、电机、联轴器、2根钢辊和辊缝调节装置等组成；所述卷取机由机架、电机、联轴器、变速箱、旋转液压缸和膨胀芯轴等组成，卷取机可沿机体座上的线性导轨作自动水平移动；所述卸料小车系统是由轨道、卸料小车机架和液压单元等组成，在重卷完成后，将卷取在膨胀芯轴上的窄条铝带卷卸下并运到指定地点；所述液压及气动系统由液压站、伺服阀、气泵和管路等组成；所述电气控制系统由PLC、传动控制柜和软件组成。

2.根据权利要求1所述的一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机，其特征在于：所述张力补偿辊是由2根半轴V形辊、2个张力传感器、2套液压伺服系统和线性导轨等组成。其设计原理为窄条铝带卷出现的偏心错层问题是由于来料的厚差不均匀使得剪切后部分窄条铝带卷的张力不稳定(松弛)造成的，在重卷的过程中，每个窄条铝带卷的偏心错层位置和数量都不一样，因此，每个窄条铝带卷要单独通过每根半轴V形辊，根据半轴V形辊上张力传感器的数据反馈，液压伺服系统使半轴V形辊沿线性导轨发生位移进行张力误差补偿，从而维持整个重卷机的张力稳定。

3.根据权利要求1和权利要求2所述一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机，其特征在于：所述导向纠偏辊系统由1根摆动辊、6根双V形纠偏辊、2根传动辊和1根面压辊等组成。其设计原理为通过多根V形纠偏辊对偏心错层的窄条铝带卷进行机械纠偏和稳定处理，在6根双V形纠偏辊中至少有2根双V形纠偏辊具有可沿轴向自动移动的纠偏功能，使偏心错层的窄条铝带卷进入夹送辊之前保持平行直线运动。2根传动辊使从夹送辊出来后的铝带转向并通过面压辊保持适当面压，将2条窄带一起卷取在所述卷取机的膨胀芯轴上。

4.根据权利要求1、权利要求2和权利要求3所述一种具有纠正窄条铝带卷偏心错层功能的重卷机，其特征在于：所述夹送辊系统由可更换式机架、电机、传动轴、2根钢辊和辊缝调节装置等组成。其设计原理为固定窄条铝带的传送位置并主动夹送，夹送辊的速度是重卷机的速度基准，2根钢辊上固定装有可更换式聚氨酯类定距环，2根钢辊的间隙通过辊缝调节装置上的手柄来调节。