CN109676391A - 一种u形件辊形的切断装置及其切断方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种U形件辊形的切断装置及其切断方法，所述U形件辊形切断装置包括自动上料小车1、自动开卷机2、自动引料压头机构3、自动板料矫平机4、测长装置5、伺服跟踪冲切机6、自动冷弯成型机7、检测开关8和随动剪切机9；所述自动上料小车1、自动开卷机2、自动引料压头机构3、自动板料矫平机4、自动冷弯成型机7和随动剪切机9均可以通过手动控制或自动控制。这种新的U形件辊形的切断方法的优点为：1.生产速度快，整个剪切过程采用不停式冲切，生产效率高；2.避免了原来因曲面切断造成的变形过大问题，采用的两次切断方式均为平板冲切，有效的减小了工件剪切后的变形问题；3.生产的产品质量稳定。

Description

一种U形件辊形的切断装置及其切断方法

技术领域

本发明涉及机械制造领域，特别是涉及一种U形件辊形的切断装置及其切断方法。

背景技术

重载卡车作为运输货物的主要交通运输工具，每年都需要很大的产量，而组成重载卡车车架的主要零件U形梁每年也需要很大的产量。U形梁的生产方式有多种，主流生产方法有冷弯辊型法和折弯成型法。

现有的U形梁冷弯辊型法的工艺流程为：自动上料→开卷→引料→矫平→齐头→辊压成型→测长→定尺切断→出料。这种U形梁冷弯辊型法的工艺流程在定尺切断时有以下几种方法：1.使用1把刀具从U形梁中间逐渐向两边切断；2.先使用2把刀具同时切断U形梁两边，然后使用1把刀具切断U形梁中间；3.使用锯把U形梁锯断。上述第1、2种切断方法虽然切断速度快，较容易实现在线不停式剪切，效率高，但是切断后，由于U形梁在切断过程中两侧直角弯处内应力释放，造成U形梁切口处截面变形大，造成工件尺寸不合格。采用第3种方法锯断后，虽然U形梁截面变形小，效果好，但是因锯切速度慢，需要成型机停下，生产节拍较慢，导致生产效率下降。

针对上述问题，需要开发一种新的U形梁冷弯辊型法的工艺流程或定尺切断方式，以提高生产效率和质量要求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种U形件辊形切断装置，所述U形件辊形切断装置包括自动上料小车1、自动开卷机2、自动引料压头机构3、自动板料矫平机4、测长装置5、伺服跟踪冲切机6、自动冷弯成型机7、检测开关8和随动剪切机9；

所述伺服跟踪冲切机6为双工位伺服跟踪冲切机，包括底座、油缸、剪切机构与伺服跟踪系统；所述伺服跟踪冲切机6能够对板材料头、料尾的废料进行剪切，也能够根据预先设定的工件长度对板料进行预切口的冲切；冲切机设计有快速换模装置，能够快速切换两种冲切模式；

所述随动剪切机9由底座、导轨、随动机架、切断机构、导向机构及销定位装置组成；所述随动剪切机9接收检测开关的发出的信号，通过销定位装置对预切口进行定位，同时驱动随动剪板机沿生产线方向运动；

所述自动上1车(1) 、自动开卷机2、自动引料压头机构3、自动板料矫平机4、自动冷弯成型机7和随动剪切机9均可以通过手动控制或自动控制。

优选地，所述自动上料小车1由上料小车与小车导轨组成；所述小车导轨安装在地面以下；所述上料小车可以在开卷机2轴向方向往返移动。

优选地，所述自动开卷机2由支座、芯轴和动力系统组成;所述支座安装固定在地面上；所述芯轴可以涨缩和旋转，并带有刹车功能。

优选地，所述自动引料压头机构3由底座、压头机构与动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；所述压头机构可以上下摆动。

优选地，所述自动板料矫平机4由底座、送进机构、矫平机构与动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；所述矫平机构具有上下两层多件辊子，上层辊子可以升降。

优选地，所述测长装置5由压料气缸、检测轮、测长编码器及导向装置等组成；所述测长装置的主要作用是为配套的跟踪冲切机的跟踪速度和冲切长度提供数据信号。

优选地，所述自动冷弯成型机7由底座、辊型机架、辊型模具及动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；辊型机架及辊型模具道次数量根据工件的材料性能、形状和尺寸而定。

优选地，所述检测开关8用于检测工件两侧预切口的位置，为后序的随动剪切机提供切口的位置信号。

上述的U形件辊形切断装置的使用方法，其特征在所述使用方法包括以下步骤：

（1）自动上料小车进行接料，然后把钢带料卷自动放在自动开卷机芯轴上，然后自动上料小车退回；

（2）自动开卷机芯轴张紧，把钢带料卷固定在芯轴上；

（3）自动引料压头机构打开钢带料卷料头，自动开卷机芯轴旋转送料；

（4）料头通过自动引料压头机构进入自动料板矫平机的送进机构；

（5）自动板料矫平机的送进机构把料头送入自矫平机构进行矫平；

（6）经过矫平的板料通过测长装置进入伺服跟踪剪切机经过切头达到齐头的目的；

（7）经过定尺测长的齐头钢板由伺服跟踪冲切机进行预切口的冲切；

（8）齐头钢板进入自动冷弯成型机并在自动冷弯成型机中逐渐成型，最终成型为U形件；

（9）U形件经过检测开关进入随动剪切机；

（10）随动剪切机的销定位装置锁紧预切口后完成切断动作，形成最终产品。

一种U形件辊形的切断方法，所述U形件辊形的切断方法包括以下工艺流程：自动上料→开卷→引料→矫平→测长→齐头→切两边→辊压成型→检测切口→切口处切断→出料；

使用所述U形件辊形的切断方法的生产线配有自动上料小车、自动开卷机、自动引料压头机构、自动板料矫平机、测长装置、伺服跟踪冲切机、自动冷弯成型机组、检测开关、随动剪切机，以及气动系统，液压系统和电气控制系统。

如上所述，本发明提供的这种新的U形件辊形的切断方法与现有的辊型线的区别在于：1.将切断方式由原来的成型后切断分为平板预切口+平板后切断；2.本生产线为平板预切口新设计了双工位伺服跟踪冲切机；3.本生产线新设计了预切口检测开关和随动剪切机。这种新的U形件辊形的切断方法的优点为：1.本生产线生产速度快，整个剪切过程采用不停式冲切，生产效率高；2.本生产线避免了原来因曲面切断造成的变形过大问题，采用的两次切断方式均为平板冲切，有效的减小了工件剪切后的变形问题；3.本生产线生产的产品质量稳定。

附图说明

图1显示为本发明的U形件辊形的切断装置整体示意图；

1、自动上料小车，2、自动开卷机，3、自动引料压头机构，4、自动板料矫平机，5、测长装置，6、伺服跟踪冲切机，7、自动冷弯成型机组，8、检测开关，9、随动剪切机。

图2显示为本发明的自动上料小车示意图；

其中1a、上料小车，1b、链轮，1c、导轨，1d、导向杆，1e、油缸。

图3显示为本发明的自动开卷机示意图；

其中2a、芯轴，2b、支座。

图4显示为本发明的自动引料压头机构实体图；

其中3a、动力系统，3b、油缸，3c、压头机构，3d、底座。

图5显示为本发明的自动板料矫平机和测长装置示意图；

其中4a、底座，4b、送进机构，4c、矫平机构，4d、油缸，4e、提升电机，4f、压料气缸，4g、导向装置，4h、检测轮，4i、测长编码器。

图6显示为本发明的伺服跟踪冲切机示意图；

其中5a、换模气缸，5b、冲裁油缸，5c、油缸支架，5d、垫块，5e、冲裁刀，5f、切断刀，5g、立柱，5h、移动刀座，5i、直线导轨、5j、底座。

图7显示为本发明的自动冷弯成型机组示意图；

其中6a、底座，6b、辊型机架，6c、辊型模具。

图8显示为本发明的随动剪切机示意图；

其中7a、冲裁油缸，7b、切断刀，7c、压料气缸，7d、定位销，7e、压料辊，7f、导料板，7g、导轨，7h、底座，7i、复位气缸。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明提供一种U形件辊形切断装置，其主要部件包括：自动上料小车1、自动开卷机2、自动引料压头机构3、自动板料矫平机4、测长装置5、伺服跟踪冲切机6、自动冷弯成型机7、检测开关8和随动剪切机9；

具体地，各组成部件结构和功能详细介绍如下：

1、自动上料小车1

所述自动上料小车由上料小车1与小车导轨组成；所述小车导轨安装在地面以下；所述小车可以在自动开卷机2轴向方向往返移动；所述小车台面可以升降；所述小车具有动力系统，所述自动上料小车，可以自动或手动控制.

2、自动开卷机2

所述自动开卷机2由支座、芯轴和动力系统组成;所述支座安装固定在地面上；所述芯轴可以涨缩；所述芯轴可以旋转并带有刹车功能；所述自动开卷机可以进行自动或手动控制；

3、自动引料压头机构3

所述自动引料压头机构3由底座、压头机构与动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；所述压头机构可以上下摆动；所述自动引料压头机构3可以自动或手动控制；

4、自动板料矫平机4

所述自动板料矫平机4由底座、送进机构、矫平机构与动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；所述矫平机构具有上下两层多件辊子，上层辊子可以升降；

所述自动板料矫平机4可以自动或手动控制；

5、测长装置5

所述测长装置5由压料气缸、检测轮、测长编码器及导向装置等组成；

所述测长装置的主要作用是为配套的跟踪冲切机的跟踪速度和冲切长度提供数据信号。

6、伺服跟踪冲切机6

所述伺服跟踪冲切机6由底座、油缸、剪切机构与伺服跟踪系统组成；

所述伺服跟踪冲切机6是一种双工位伺服跟踪冲切机，能够对板材料头、料尾的废料进行剪切，也能够根据预先设定的工件长度对板料进行预切口的冲切；冲切机设计有快速换模装置，能够快速切换两种冲切模式；

所述伺服跟踪冲切机6设计有伺服跟踪系统，根据测长编码器取得的生产线速度数据，进行长度计算，速度跟踪、匹配，以及剪切回程等动作控制；

所述伺服跟踪冲切机6具有快速冲切的功能，能够满足生产效率的要求。

7、自动冷弯成型机7

所述自动冷弯成型机7由底座、辊型机架、辊型模具及动力系统组成；

所述底座安装固定在地面上；

所述辊型机架及辊型模具道次数量根据工件的材料性能、形状和尺寸而定；

所述自动冷弯成型机7可以自动或手动控制；

8、检测开关8：

所述检测开关8用于检测工件两侧预切口的位置；

所述检测开关8为后序的随动剪切机提供切口的位置信号。

9、随动剪切机9：

所述随动剪切机9由底座、导轨、随动机架、切断机构、导向机构及销定位装置组成；

所述随动剪切机接收检测开关的发出的信号，通过销定位装置对预切口进行定位，同时驱动随动剪板机沿生产线方向运动；

当剪切动作完成后，在复位气缸的作用下，随动剪切机回到原点；

所述随动剪切机9可以进行自动或手动控制；

这种U形件辊形的切断方法的工艺流程为：自动上料→开卷→引料→矫平→测长→齐头→切两边→辊压成型→检测切口→切口处切断→出料。本生产线配有自动上料小车、自动开卷机、自动引料压头机构、自动板料矫平机、测长装置、伺服跟踪冲切机、自动冷弯成型机组、检测开关、随动剪切机，此外还有气动系统。液压系统和电气控制系统。

这种U形件辊形的切断方法的工作流程为：1.自动上料小车进行接料，然后把钢带料卷自动放在自动开卷机芯轴上，然后自动上料小车退回；2.自动开卷机芯轴张紧，把钢带料卷固定在芯轴上；3.自动引料压头机构打开钢带料卷料头，自动开卷机芯轴旋转送料；4.料头通过自动引料压头机构进入自动料板矫平机的送进机构；5.自动板料矫平机的送进机构把料头送入自矫平机构进行矫平；6.经过矫平的板料通过测长装置进入伺服跟踪剪切机经过切头达到齐头的目的；7.经过定尺测长的齐头钢板由伺服跟踪冲切机进行预切口的冲切；8.齐头钢板进入自动冷弯成型机并在自动冷弯成型机中逐渐成型，最终成型为U形件；9.U形件经过检测开关进入随动剪切机；10. 随动剪切机的销定位装置锁紧预切口后完成切断动作；13.形成最终产品。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述U形件辊形切断装置包括自动上料小车(1) 、自动开卷机(2)、自动引料压头机构(3)、自动板料矫平机(4)、测长装置（5）、伺服跟踪冲切机(6)、自动冷弯成型机(7)、检测开关(8)和随动剪切机(9)；

所述伺服跟踪冲切机(6)为双工位伺服跟踪冲切机，包括底座、油缸、剪切机构与伺服跟踪系统；所述伺服跟踪冲切机(6)能够对板材料头、料尾的废料进行剪切，也能够根据预先设定的工件长度对板料进行预切口的冲切；冲切机设计有快速换模装置，能够快速切换两种冲切模式；

所述随动剪切机(9)由底座、导轨、随动机架、切断机构、导向机构及销定位装置组成；所述随动剪切机（9）接收检测开关的发出的信号，通过销定位装置对预切口进行定位，同时驱动随动剪板机沿生产线方向运动；

所述自动上料小车(1) 、自动开卷机(2)、自动引料压头机构(3)、自动板料矫平机(4)、自动冷弯成型机(7)和随动剪切机(9)均可以通过手动控制或自动控制。

2.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述自动上料小车（1）由上料小车与小车导轨组成；所述小车导轨安装在地面以下；所述上料小车可以在自动开卷机(2)轴向方向往返移动。

3.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述自动开卷机(2)由支座、芯轴和动力系统组成;所述支座安装固定在地面上；所述芯轴可以涨缩和旋转，并带有刹车功能。

4.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述自动引料压头机构(3)由底座、压头机构与动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；所述压头机构可以上下摆动。

5.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述自动板料矫平机(4)由底座、送进机构、矫平机构与动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；所述矫平机构具有上下两层多件辊子，上层辊子可以升降。

6.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述测长装置（5）由压料气缸、检测轮、测长编码器及导向装置等组成；所述测长装置的主要作用是为配套的跟踪冲切机的跟踪速度和冲切长度提供数据信号。

7.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述自动冷弯成型机(7)由底座、辊型机架、辊型模具及动力系统组成；所述底座安装固定在地面上；辊型机架及辊型模具道次数量根据工件的材料性能、形状和尺寸而定。

8.根据权利要求1所述的一种U形件辊形切断装置，其特征在于所述检测开关(8)用于检测工件两侧预切口的位置，为后序的随动剪切机提供切口的位置信号。

9.权利要求1-8任一项所述的U形件辊形切断装置的使用方法，其特征在所述使用方法包括以下步骤：

（1）自动上料小车进行接料，然后把钢带料卷自动放在自动开卷机芯轴上，然后自动上料小车退回；

（2）自动开卷机芯轴张紧，把钢带料卷固定在芯轴上；

（3）自动引料压头机构打开钢带料卷料头，自动开卷机芯轴旋转送料；

（4）料头通过自动引料压头机构进入自动料板矫平机的送进机构；

（5）自动板料矫平机的送进机构把料头送入自矫平机构进行矫平；

（6）经过矫平的板料通过测长装置进入伺服跟踪剪切机经过切头达到齐头的目的；

（7）经过定尺测长的齐头钢板由伺服跟踪冲切机进行预切口的冲切；

（8）齐头钢板进入自动冷弯成型机并在自动冷弯成型机中逐渐成型，最终成型为U形件；

（9）U形件经过检测开关进入随动剪切机；

（10）随动剪切机的销定位装置锁紧预切口后完成切断动作，形成最终产品。

10.一种U形件辊形的切断方法，其特征在于所述U形件辊形的切断方法包括以下工艺流程：自动上料→开卷→引料→矫平→测长→齐头→切两边→辊压成型→检测切口→切口处切断→出料；

使用所述U形件辊形的切断方法的生产线配有自动上料小车、自动开卷机、自动引料压头机构、自动板料矫平机、测长装置、伺服跟踪冲切机、自动冷弯成型机组、检测开关、随动剪切机，以及气动系统，液压系统和电气控制系统。