CN106424910A - 卷料自动剪切系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种卷料自动剪切系统，包括：料架、校平送料机、剪切机、控制器、接料机、挡板等。本发明提供的卷料自动剪切系统，通过编码控制器发出控制指令让裁剪机按照事先设定好的速率完成指定，整个剪切流程全自动化避免人工完成所造成的误差，同时杜绝了工伤事故的发生率，并且可以将头尾料利用起来达到原料利用的最大化，剪切误差值缩小到均值1‑2mm，大大减小了误差均值。另外，此装置还可同时使用2个料架安放卷料来同时输送，使得效率增加了一倍，而且智能化操作的速率比人工增加了2‑3倍，不管在时间和速率上大大提高了一个档次。

Description

卷料自动剪切系统

技术领域

本发明涉及一种卷料自动剪切系统。

背景技术

用硅钢轧制的片材是电工领域中应用最广的软磁材料，因而硅钢片又称电工钢片。硅钢片广泛用于电动机、发电机、变压器、扼流圈、电磁机构、继电器及测量仪表中。目前的硅钢剪切工艺应能保证被剪板料剪切表面的直线性和平行度的要求，并尽量减少板材扭曲，以获得高质量的工件。但目前的专用设备较少，运行效率低，不具备自动控制化，现有的技术是需要人工送料将原始卷料和不规格的卷料手工输送进剪切机裁剪成需要的规格，但人工送料会因为人工的辨识和判断导致误差的发生而且人工送料的生产效率非常低，且将不规则的废料回收回来的概率非常低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此本发明提供了一种卷料自动剪切系统。其具体技术方案如下：

一种卷料自动剪切系统，包括：料架，其上安装有卷料；校平送料机，其具有一机架，所述机架安装有上辊和下辊，所述上辊和下辊铰接在所述机架上，且绕铰轴转动，所述卷料置于上辊和所述下辊之间；剪切机，其连接有控制器，并通过所述控制器控制所述剪切机的铡刀起落时间；接料机，其与所述剪切机相连接，其具有借料手，所述接料手将剪切完成的卷料放置在所述接料机上，所述接料机尾部安装有一挡板；所述料架上的卷料通过所述上辊和下辊校平并传送至所述剪切机，剪切后的卷材置于所述接料机的平台上。

根据本发明提供的卷料自动剪切系统，通过编码控制器发出控制指令让裁剪机按照事先设定好的速率完成指定，整个剪切流程全自动化避免人工完成所造成的误差，同时杜绝了工伤事故的发生率，并且可以将头尾料利用起来达到 原料利用的最大化，剪切误差值缩小到均值1-2mm，大大减小了误差均值。另外，此装置还可同时使用2个料架安放卷料来同时输送，使得效率增加了一倍，而且智能化操作的速率比人工增加了2-3倍，不管在时间和速率上大大提高了一个档次。

根据本发明的一个示例，所述控制器包括相连接的PLC控制器和编码器。

根据本发明的一个示例，所述控制器还包括用于人机交互的触摸屏电脑。

根据本发明的一个示例，所述料架的数量为多个。

根据本发明的一个示例，所述上辊和下辊通过输送电机驱动，所述输送电机与所述控制器相连接。

根据本发明的一个示例，所述校平送料机的送料通道中部设置有直线排列的用于承托卷材的支撑件，所述送料通道以支撑件为中心定位，送料通道两侧设置有可移动的限位边，限位边通过驱动电机调节与支撑件之间的距离。

根据本发明的一个示例，所述校平送料机的送料方向与所述剪切机的刀具呈一倾角。

根据本发明的一个示例，所述PLC控制器包括：壳体，置于壳体内的电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路、功能模块及通信模块；所述中央处理单元分别与所述存储器、功能模块及通信模块相连接。

本发明的一些附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例一的卷料自动剪切系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二的卷料自动剪切系统的PLC控制器示意图；

图3为本发明实施例二的卷料自动剪切系统的PLC控制器的冷却结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不 能理解为对本发明的限制。

实施例一

结合附图1-3所示，本实施例提供了一种卷料自动剪切系统，包括：料架1、校平送料机2、剪切机3、接料机4等。如图1所示，料架1上安装有卷料5，料架1的数量可以根据需要确定，可同时使用2个料架安放卷料来同时输送，使得效率增加了一倍，而且智能化操作的速率比人工增加了2-3倍，不管在时间和速率上大大提高了一个档次。本实施例的校平送料机2具有一机架6，机架6安装有上辊7和下辊8，上辊7和下辊8铰接在机架2上，且绕铰轴转动，在工作时，卷料置于上辊7和下辊8之间，通过上辊7和下辊8进行校平和传送至剪切工序。

本实施例的卷料自动剪切系统在剪切机的控制上进行改进，在剪切机3上安装有控制器9，并通过控制器9控制剪切机的铡刀起落时间，控制器9包括PLC控制器和编码器，只需编码器在校平机上采集机械角度然后通过编码控制器转化成脉冲信号控制剪切机刀口的起落时间。接料机4具有借料手(未示出)，接料手将剪切完成的卷料放置在接料机上，接料机4尾部安装有一挡板10，挡板是为了校正卷料条的规格；料架1上的卷料5通过上辊7和下辊8校平并传送至剪切机3，剪切后的卷材置于接料机4的平台上。

具体的，在本实施例中，控制器还包括用于人机交互的触摸屏电脑，便于用户操作。操作人员操作触摸屏电脑，设定硅钢片剪切线各种设备的运行参数。操作人员还可以通过触摸屏电脑了解硅钢片剪切线各种设备的运行参数，操作简单方便。

具体的，在本实施例中，上辊7和下辊8通过输送电机(未示出)驱动，输送电机与控制器相连接，可以通过控制器对校平送料机2实现进一步的自动化控制。

具体的，在本实施例中，校平送料机的送料通道中部设置有直线排列的用于承托卷材的支撑件(未示出)，送料通道以支撑件为中心定位，送料通道两侧设置有可移动的限位边(未示出)，限位边通过驱动电机调节与支撑件之间的距离。位于送料通道两侧的限位边与支撑件之间的距离同步缩小或者增加，以适应不同宽度的硅钢片材料。

具体的，在本实施例中，校平送料机的送料方向与剪切机的刀具呈一倾角。

具体的，在本实施例中，PLC控制器包括：壳体，置于壳体内的电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路、功能模块及通信模块；中央处理单元分别与存储器、功能模块及通信模块相连接。

本实施例的卷料自动剪切系统具体的操作流程如下：

1、将卷料或者边角料和不规格卷料安放在料架上，然后将原料手工拉动到校平送料机开机处，启动机器将卷料缓缓的传输至剪切机刀口处多点点的位置，并人工控制刀片将多出来的一点点切割出作为废料。

2、然后根据事先需要的规格要求，经过计算后在编码控制器中设定好相对应的传输速率和刀口落刀的时间差。

4、设定完按照要求的时间等数据后整个生产过程就可以完全实现自动化无需人工，只需在挡板下放置容器堆放成品卷料即可。

综上所述，根据本发明提供的卷料自动剪切系统，通过编码控制器发出控制指令让裁剪机按照事先设定好的速率完成指定，整个剪切流程全自动化避免人工完成所造成的误差，同时杜绝了工伤事故的发生率，并且可以将头尾料利用起来达到原料利用的最大化，剪切误差值缩小到均值1-2mm，大大减小了误差均值。另外，此装置还可同时使用2个料架安放卷料来同时输送，使得效率增加了一倍，而且智能化操作的速率比人工增加了2-3倍，不管在时间和速率上大大提高了一个档次。

实施例二

结合附图2和3所示，在上述实施例的基础上，申请人发现，整个卷料自动剪切系统的自动控制化是基于PLC控制器的精准控制，但是在卷料切割和PLC控制器自身产生的热量下，容易造成PLC控制器内部结构损坏，因此为了改善上述PLC控制器的散热性能，防止PLC控制器壳体内过热造成PLC控制器故障，申请人还对PLC控制器的壳体进行了改进。

PLC控制器包括壳体和控制电路，控制电路上设置有电气元件，所述壳体包括上顶、下底、以及设置在所述上顶和所述下底之间的侧板，所述上顶、下底和侧板围闭成一密闭的电气室，所述控制电路设置在所述电气室中，从而防止灰尘进入壳体内部积灰，造成电器元件短路、漏电，甚至损坏。所述侧板沿 厚度方向设置有形成所述电气室内壁的第一导热层、形成所述壳体外壁的第二导热层、以及位于所述第一导热层和所述第二导热层之间的隔热层，如：隔热材料或隔热空腔。所述第一导热层内沿竖直方向设置有第一水道，所述第二导热层内沿竖直方向设置有第二水道，所述第一水道上端和所述第二水道上端连通，所述第一水道下端和所述第二水道下端连通，从而使所述第一水道和所述第二水道组成循环水道，在所述循环水道中充满冷却液，具体的冷却液可以为冷却水、冷却油或其他冷却液体。该循环水道可以为一条也可以为沿侧板宽度方向设置的多条。

上述PLC控制器工作时，由于电气室密闭，隔绝了外部的灰尘，可有效解决灰尘造成的电气失灵，PLC控制器故障。PLC控制器工作中，控制电路上电气元件产生的热量使电气室内温度升高，热量通过第一导热层加热位于第一水道中的冷却液，根据热胀冷缩原理，热水的密度大于冷水的密度，加热后的冷却液向上流动，使第一水道中上方的压强增大，下方的压强减小，第二水道中冷却的冷却液从下方进入第一水道，第一水道中的被加热后的冷却液从上方进入第二水道，并通过第二导热层将热量散入壳体外的空气中，自然冷却。基于以上工作原理，冷却液不断循环，将壳体内的热量散发到壳体外，且由于在第一导热层和第二导热层之间设置有隔热层，可防止进入第二水道中的冷却液将热量透过侧板传入第一水道，降低散热效率。

以上改进的目的是由于在本发明的卷料自动剪切系统中，上述方法及系统的稳定运行，一方面依托于高性能的PLC控制器，另一方面与PLC控制器的可靠运行密切相关，PLC控制器中设置有很多的电气元件，且需要进行庞大的计算，积累灰尘后，容易发生短路、漏电，同时产生大量的热，一旦PLC控制器发生故障，将导致卷料自动剪切系统获得的方案结果发生错误，或方法运行的持续性不能获得保证。因此，为了提高运算效率及方法运行的稳定性，更快速的获取精准的数据，本实施例采用图2所示的全密封壳体的PLC控制器，以通过改善PLC控制器的结构来间接改善上述方法和系统的运行稳定性。

具体来说，PLC控制器包括壳体和控制电路241，控制电路241上设置有电气元件242，所述壳体包括上顶210、下底220、以及设置在所述上顶210和所述下底220之间的侧板230，所述上顶210、下底220和侧板230围闭成一密闭 的电气室，所述控制电路241设置在所述电气室中，从而防止灰尘进入壳体内部积灰，造成电器元件短路、漏电，甚至损坏。

为了改善上述PLC控制器的散热性能，防止电气室内过热造成PLC控制器故障，参照图2和3，所述侧板230沿厚度方向设置有形成所述电气室内壁的第一导热层231、形成所述壳体外壁的第二导热层232、以及位于所述第一导热层231和所述第二导热层232之间的隔热层233，本实施例中隔热层233为隔热材料制成，在隔热层233中还沿厚度方向交错设置有多个空腔236，进一步提高隔热层233的隔热效果。所述第一导热层231内沿竖直方向设置有第一水道234，所述第二导热层232内沿竖直方向设置有第二水道235，所述第一水道234上端和所述第二水道235上端连通，所述第一水道234下端和所述第二水道235下端连通，从而使所述第一水道234和所述第二水道235组成循环水道，在所述循环水道中充满冷却液，具体的冷却液可以为冷却水、冷却油或其他冷却液体。该循环水道可以为一条也可以为沿侧板230宽度方向设置的多条。

上述PLC控制器工作时，由于电气室密闭，隔绝了外部的灰尘，可有效解决灰尘造成的电气失灵，PLC控制器故障。PLC控制器工作中，控制电路241上电气元件242产生的热量使电气室内温度升高，热量通过第一导热层231加热位于第一水道234中的冷却液，根据热胀冷缩原理，热水的密度大于冷水的密度，加热后的冷却液向上流动，使第一水道234中上方的压强增大，下方的压强减小，第二水道235中冷却的冷却液从下方进入第一水道234，第一水道234中的被加热后的冷却液从上方进入第二水道235，并通过第二导热层232将热量散入壳体外的空气中，自然冷却。基于以上工作原理，冷却液在无动力状态下自动循环，将壳体内的热量散发到壳体外，且由于在第一导热层231和第二导热层232之间设置有隔热层233，可防止进入第二水道235中的冷却液将热量透过侧板230传入第一水道234，降低散热效率。

需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的 方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接解除，或第一和第二特征通过中间媒介间接解除。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种卷料自动剪切系统，其特征在于，包括：

料架，其上安装有卷料；

校平送料机，其具有一机架，所述机架安装有上辊和下辊，所述上辊和下辊铰接在所述机架上，且绕铰轴转动，所述卷料置于上辊和所述下辊之间；

剪切机，其连接有控制器，并通过所述控制器控制所述剪切机的铡刀起落时间；

接料机，其与所述剪切机相连接，其具有借料手，所述接料手将剪切完成的卷料放置在所述接料机上，所述接料机尾部安装有一挡板；

所述料架上的卷料通过所述上辊和下辊校平并传送至所述剪切机，剪切后的卷材置于所述接料机的平台上。

2.根据权利要求1所述的卷料自动剪切系统，其特征在于，所述控制器包括相连接的PLC控制器和编码器。

3.根据权利要求2所述的卷料自动剪切系统，其特征在于，所述控制器还包括用于人机交互的触摸屏电脑。

4.根据权利要求1所述的卷料自动剪切系统，其特征在于，所述料架的数量为多个。

5.根据权利要求1所述的卷料自动剪切系统，其特征在于，所述上辊和下辊通过输送电机驱动，所述输送电机与所述控制器相连接；所述校平送料机的送料通道中部设置有直线排列的用于承托卷材的支撑件，所述送料通道以支撑件为中心定位，送料通道两侧设置有可移动的限位边，限位边通过驱动电机调节与支撑件之间的距离；所述校平送料机的送料方向与所述剪切机的刀具呈一倾角。

6.根据权利要求1-5任一项所述的卷料自动剪切系统，其特征在于，所述PLC控制器包括：壳体，置于壳体内的电源、中央处理单元、存储器、输入输出接口电路、功能模块及通信模块；所述中央处理单元分别与所述存储器、功能模块及通信模块相连接。

7.根据权利要求6所述的卷料自动剪切系统，其特征在于，所述PLC控制器还包括与剪切机相连接的控制电路，所述控制电路上设置有电气元件。