CN109848474A - 一种剪切角度自动调整的卧式剪板机及其剪切角度调整控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剪切角度自动调整的卧式剪板机及其剪切角度调整控制方法，属于锻压机床技术领域。本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，包括机架，所述机架内设有沿水平方向分布的刀架和工作台，工作台上设有静刀，刀架上设有与静刀配合的动刀，所述机架左侧设有侧支点，侧支点通过碟簧与滚轮相连，所述刀架左侧对应设有导轨板，所述刀架右侧位于机架内壁安装有第一贴合板和第二贴合板，侧支点、第一贴合板和第二贴合板上分别安装有第一感应器、第二感应器和第三感应器。采用本发明的技术方案可以对上述卧式剪板机的剪切角度进行自动调节，从而保证剪切角度的固定。

Description

一种剪切角度自动调整的卧式剪板机及其剪切角度调整控制 方法

技术领域

本发明属于剪板机技术领域，更具体地说，涉及一种剪切角度自动调整的卧式剪板机及其剪切角度调整控制方法。

背景技术

剪板机属于锻压机械中的一种，是一种用途很广的设备，主要用于金属加工行业，它是通过剪板机压料架将钢板固定，利用上、下刀片之间的相对运动，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。剪板机加工产品广泛适用于航空、轻工、冶金、化工、建筑、船舶、汽车、电力、电器、装潢等行业提供所需的专用机械和成套设备。

汽车大梁为U型槽钢结构，其两侧边包括有直线段和倾斜段，即其侧边为由不在一条线且不平行的两条边(即直线段与倾斜段，直线段与倾斜段之间存在角度θ)组成，而现有剪切机通常为立式结构，使用这种立式剪切机加工U型槽钢时，需要先加工其上的直线段，然后将U型槽钢转动一定的角度后，再加工其上的倾斜段。因此，加工工序较多，加工效率低，不能满足企业的加工需求。

基于以上不足，申请人研发了一种双工位卧式剪板机(申请号为201010605818.8)，该申请案通过对卧式剪板机的结构进行优化设计，固定刀片的刀刃以及活动刀片刀刃的形状与U型槽钢侧边的切口一致，因此可以对U型槽钢的两侧边分别进行一次性切割成型，切割效率较高，而无需重新调整U型槽钢的位置。如图1所示，该卧式剪板机的动刀由第一动刀和第二动刀拼接形成V型结构，且动刀与静刀之间存在剪切角度α，采用该卧式剪板机对汽车大梁的两侧边进行剪切时，需要保证上述剪切角度不发生变动。如剪切角度发生增大或剪小，会对两边的剪切力的大小不同，影响剪切效果，还会使两个动刀剪切面之间接头处的刀口间隙发生变化，刀口间隙精度本就要求高，刀口间隙过大，会影响剪切工件的质量，刀口间隙过小，会直接把上、下两组刀口剪坏，严重时甚至会报废机器。

但在实际应用中，上述卧式剪板机会因加工误差等多种因素造成剪切角度发生变动，从而影响剪切质量和刀片使用寿命。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服采用卧式剪板机对汽车大梁两侧翼面进行加工时，刀片的剪切角度易发生变化，从而影响剪切质量的不足，提供了一种剪切角度自动调整的卧式剪板机及其剪切角度调整控制方法。采用本发明的技术方案可以对上述卧式剪板机的剪切角度进行自动调节，从而保证剪切角度的固定。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，包括机架，所述机架内设有沿水平方向分布的刀架和工作台，工作台上设有静刀，刀架上设有与静刀配合的动刀，所述机架左侧设有侧支点，侧支点通过碟簧与滚轮相连，所述刀架左侧对应设有导轨板，所述刀架右侧位于机架内壁安装有第一贴合板和第二贴合板，侧支点、第一贴合板和第二贴合板上分别安装有第一感应器、第二感应器和第三感应器。

更进一步的，所述第一感应器位于第二感应器和第三感应器的中轴线上。

更进一步的，所述第一感应器、第二感应器和第三感应器均与电气控制系统相连。

更进一步的，所述刀架的两端分别与主油缸及副油缸相连，具体的，所述工作台的两侧设有对称分布的两组刀架及动刀组，其中左侧刀架的两端分别与左主缸、左副缸相连，右侧刀架的两端分别与右主缸、右副缸相连。

更进一步的，剪板机的液压系统包括油箱、油泵和电液换向阀，其中油泵的进油口与油箱相连，其出油口一方面与电液换向阀的P口相连，另一方面通过电磁溢流阀与油箱相连；所述电液换向阀的A口与左主缸的无杆腔相连，其B口与右主缸的无杆腔相连，左主缸及右主缸的有杆腔分别对应与左副缸、右副缸的无杆腔相连，且左副缸、右副缸的有杆腔分别与第一电磁换向阀、第二电磁换向阀相连。

更进一步的，所述油泵的出油口与左副缸、右副缸有杆腔之间的管路上还设有针型阀和蓄能器；所述油泵的出油口还分别与第一电磁换向阀、第二电磁换向阀的进油口相连，第一电磁换向阀的控油口与左主缸的有杆腔、左副缸的无杆腔相连，第二电磁换向阀的控油口与右主缸的有杆腔、右副缸的无杆腔相连。

更进一步的，所述电液换向阀的A口管道与左上压料缸、左侧压料缸相连，其B口管道与右上压料缸、右侧压料缸相连。

本发明的一种剪板机的剪切角度调整控制方法，其具体工艺为：将待剪切工件置于工作台的静刀上，通过侧支点推动滚轮向右用力，使刀架整体向右贴合刀架右侧内壁的第一贴合板和第二贴合板，通过主油缸及副油缸带动刀架沿贴合板进行水平切割运动，同时切割过程中检测刀架是否属于水平状态，根据检测结果控制液压系统动作，实现刀架的水平调节及剪切角度的控制。

更进一步的，通过第二感应器和第三感应器感应测量与第一感应器之间的距离，从而检测刀架是否处于水平状态。

更进一步的，当刀架向左侧倾斜，即左侧的剪切角度大于右侧的剪切角度时，通过第二感应器检测到第一贴合板未贴合机架，此时控制液压系统进行如下动作：启动电机油泵，YV1、YV4得电，此时电磁溢流阀的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第一电磁换向阀接通油路，油泵供出的油液经第一电磁换向阀直接进入左主缸的下腔及左副缸的上腔，实现补油，调正刀架。

更进一步的，当刀架向右侧倾斜，即右侧的剪切角度大于左侧的剪切角度时，通过第三感应器检测到第一贴合板未贴合机架，则控制液压系统进行如下动作：启动电机油泵，YV4得电，第一电磁换向阀接通左主缸下腔及左副缸上腔，实现排油，调正刀架。

3.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)本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，通过在机架左侧设有侧支点，通过推动侧支点使滚轮推动导轨板，从而可以使刀架向右贴紧第一贴合板和第二贴合板，沿第一贴合板和第二贴合板进行水平剪切，进而有利于提高刀架整体的稳定性，防止其发生倾斜。同时，根据第二感应器和第三感应器所测与第一传感器之间的距离可以判断刀架是否处于水平状态，进而当刀架发生倾斜时可以控制液压系统动作，实现刀架的调整，保证剪切角度的固定性。

(2)本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，通过对液压系统进行优化设计，从而能够满足卧式双工位剪板机的剪板需求，且其通过一组电机油泵及一个三位四通阀(电液换向阀)即可分别控制左、右两组油缸的剪切与返程的四个动作，该液压系统结构简单，成本较低，实现了卧式剪板机对汽车大梁左右两侧的精确剪切加工。

(3)本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，使用一个蓄能器供左右两组油缸返程，从而可以有效确保两组油缸返程力的大小相同，进而能够保证设备运行动作更协调可靠；另外，本发明通过对液压系统的结构进行优化，从而可以保证两组油缸剪切工作不同时进行，具有互锁功能，进而一方面有利于保证剪切效果，另一方面还能够有效防止因蓄能器供油不足而影响油缸返程。

(4)本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，左右两组油缸剪切动作时均有上压料与侧压料油缸分别给被剪切工件两个方向进行定位，且压料时先压上面再压侧面，侧压料到位后刀架才进行剪切工作，从而可以有效提高剪切时工件固定的牢固性，有利于保证剪切质量。同时，当需要进行右刀架剪切时，左刀架先返程，待右上压料缸与右侧压料缸工作到位后右刀架才开始剪切工作，从而满足了先回程再剪切的先后顺序。

(5)本发明的一种剪板机的剪切角度调整控制方法，通过对剪板机的结构进行优化设计诶，并配合液压系统的共同作用，从而可以根据情况对剪板机的剪切角度进行调整，保证剪切角度的固定性。

附图说明

图1为本发明的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机的结构示意图；

图2为本发明的液压系统的结构示意图。

图中的标号说明：

1、机架；201、左主缸；202、左副缸；301、右主缸；302、右副缸；4、刀架；501、左动刀；502、右动刀；601、左静刀；602、右静刀；7、工作台；8、侧支点；9、碟簧；10、滚轮；11、导轨板；12、第一感应器；1301、第二感应器；1302、第三感应器；1401、第一贴合板；1402、第二贴合板；15、油箱；16、油泵；17、压力表；1801、左上压料缸；1802、右上压料缸；19、电磁溢流阀；20、电液换向阀；2101、第一单向顺序阀；2102、第二单向顺序阀；2201、左侧压料缸；2202、右侧压料缸；23、第一电磁换向阀；24、第二电磁换向阀；25、针型阀；26、蓄能器。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，现结合附图和具体实施例对本发明作详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，包括机架1，所述机架1内设有沿水平方向分布的刀架4和工作台7，工作台7上设有静刀(左静刀601和右静刀602)，刀架4上设有与静刀配合的动刀(左动刀501和右动刀502)，所述机架1左侧设有侧支点8，侧支点8通过碟簧9与滚轮10相连，所述刀架4左侧对应设有导轨板11，所述刀架4右侧位于机架1内壁安装有第一贴合板1401和第二贴合板1402，侧支点8、第一贴合板1401和第二贴合板1402上分别安装有第一感应器12、第二感应器1301和第三感应器1302。所述第一感应器12位于第二感应器1301和第三感应器1302的中轴线上，且第一感应器12、第二感应器1301和第三感应器1302均与电气控制系统相连。

本实施例通过在机架4左侧设有侧支点8，通过推动侧支点8使滚轮10推动导轨板，从而可以使刀架4向右贴紧第一贴合板1401和第二贴合板1402，沿第一贴合板1401和第二贴合板1402进行水平剪切，进而有利于提高刀架4整体的稳定性，防止其发生倾斜。此时，左动刀501与左静刀601之间的剪切角度α与右静刀602、右动刀502之间的剪切角度相同，剪切板料的力也是相同的。

但如果因左、右油缸(此处指图1中的左右方位，实际为主缸和副缸)联接刀架的上、下位置不一致，会使刀架产生不平行，从而使刀架右侧的两个贴合板不能全部贴合在机架上，同时动刀片会发生偏移，导致刀口间隙的变化，如偏移过大，刀口间隙会发生错位而剪坏刀片，严重时甚至会报废机器。由于卧式剪板机采用液压油缸为剪切动力，会因多种因素产生剪切过程中剪切角度的变动，比如，主缸下腔至副缸上腔的那一路中产生漏油，或两油缸内的上、下腔同时串油。

基于以上问题，本实施例通过三个感应器的设置，根据第二感应器1301和第三感应器1302所测与第一传感器之间的距离可以判断刀架是否处于水平状态，进而当刀架发生倾斜时可以控制液压系统动作(不同油缸的补油与排油控制)，实现刀架的调整，保证剪切角度的固定性。

实施例2

本实施例的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其结构基本同实施例1，其区别主要在于：本实施例中刀架4的两端分别与主油缸和副油缸相连，具体的，本实施例中工作台7的两侧设有对称分布的两组刀架4及动刀组，其中左侧刀架4的两端分别与左主缸201、左副缸202相连，右侧刀架4的两端分别与右主缸301、右副缸302相连，图1中仅显示一侧刀架。

结合图2，该剪板机的液压系统包括油箱15、油泵16和电液换向阀20，其中油泵16的进油口与油箱15相连，其出油口一方面与电液换向阀20的P口相连，另一方面通过电磁溢流阀19与油箱15相连。所述电液换向阀20的A口与左上压料缸1801、第一单向顺序阀2101、左侧压料缸2201及左主缸201的无杆腔相连，其B口与右上压料缸1802、第二单向顺序阀2102、右侧压料缸2202及右主缸301的无杆腔相连，其T口与油箱相连。左主缸201及右主缸301的有杆腔分别对应与左副缸202、右副缸302的无杆腔相连，且左副缸202、右副缸302的有杆腔分别与第一电磁换向阀23、第二电磁换向阀24相连，并通过针型阀25与电磁溢流阀19的进油口相连。所述油泵16的出油口与左副缸202、右副缸302有杆腔之间的管路上还设有蓄能器26。上述压料缸均为自复位弹簧缸，且蓄能器26的充液压力大于左侧压料缸及右侧压料缸的弹簧复位力。

所述油泵16的出油口还分别与第一电磁换向阀23、第二电磁换向阀24的进油口相连，第一电磁换向阀23的控油口与左主缸201的有杆腔、左副缸202的无杆腔相连，第二电磁换向阀24的控油口与右主缸301的有杆腔、右副缸302的无杆腔相连，第一电磁换向阀23及第二电磁换向阀24的出油口均与油箱相连。所述油泵16与电机相连，且其出油口与压力表17及压力表开关相连。

实施例3

本实施例的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其结构同实施例2，本实施例的剪切角度调整控制方法，其具体工艺为：将待剪切工件置于工作台的静刀上，通过侧支点8推动滚轮10向右用力，使刀架4整体向右贴合刀架右侧内壁的第一贴合板1401和第二贴合板1402，通过左油缸2及右油缸3带动刀架4沿贴合板进行水平切割运动，同时切割过程中检测刀架4是否属于水平状态(通过第二感应器1301和第三感应器1302感应测量与第一感应器12之间的距离来检测刀架是否处于水平状态)，根据检测结果控制液压系统动作(实现不同油缸的补油与排油操作)，实现刀架的水平调节及剪切角度的控制。

具体的，当主油缸的活塞比副油缸的活塞低时(此处以左侧刀架偏斜，即左主缸201的活塞比左副缸202的活塞低为例进行说明)，此时刀架4向左侧倾斜(左侧低于右侧)，即左侧的剪切角度大于右侧的剪切角度时，通过第二感应器1301检测到第一贴合板1401未贴合机架，此时控制液压系统进行如下动作：启动电机油泵，YV1、YV4得电，此时电磁溢流阀19的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第一电磁换向阀23接通油路，油泵16供出的油液经第一电磁换向阀23直接进入左主缸201的下腔及左副缸202的上腔，实现补油，调正刀架4。

当刀架向右侧倾斜，即右侧的剪切角度大于左侧的剪切角度时，通过第三感应器1302检测到第一贴合板1402未贴合机架，则控制液压系统进行如下动作：启动电机油泵，YV4得电，第一电磁换向阀23接通左主缸201下腔及左副缸202上腔，实现排油，调正刀架。

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 (10)

1.一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，包括机架(1)，所述机架(1)内设有沿水平方向分布的刀架(4)和工作台(7)，工作台(7)上设有静刀，刀架(4)上设有与静刀配合的动刀，其特征在于：所述机架(1)左侧设有侧支点(8)，侧支点(8)通过碟簧(9)与滚轮(10)相连，所述刀架(4)左侧对应设有导轨板(11)，所述刀架(4)右侧位于机架(1)内壁安装有第一贴合板(1401)和第二贴合板(1402)，侧支点(8)、第一贴合板(1401)和第二贴合板(1402)上分别安装有第一感应器(12)、第二感应器(1301)和第三感应器(1302)。

2.根据权利要求1所述的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其特征在于：所述第一感应器(12)位于第二感应器(1301)和第三感应器(1302)的中轴线上。

3.根据权利要求1所述的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其特征在于：所述第一感应器(12)、第二感应器(1301)和第三感应器(1302)均与电气控制系统相连。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其特征在于：所述工作台(7)的两侧设有对称分布的两组刀架(4)及动刀组，其中左侧刀架(4)的两端分别与左主缸(201)、左副缸(202)相连，右侧刀架(4)的两端分别与右主缸(301)、右副缸(302)相连。

5.根据权利要求4所述的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其特征在于：该剪板机的液压系统包括油箱(15)、油泵(16)和电液换向阀(20)，其中油泵(16)的进油口与油箱(15)相连，其出油口一方面与电液换向阀(20)的P口相连，另一方面通过电磁溢流阀(19)与油箱(15)相连；所述电液换向阀(20)的A口与左主缸(201)的无杆腔相连，其B口与右主缸(301)的无杆腔相连，左主缸(201)及右主缸(301)的有杆腔分别对应与左副缸(202)、右副缸(302)的无杆腔相连，且左副缸(202)、右副缸(302)的有杆腔分别与第一电磁换向阀(23)、第二电磁换向阀(24)相连。

6.根据权利要求5所述的一种剪切角度自动调整的卧式剪板机，其特征在于：所述油泵(16)的出油口与左副缸(202)、右副缸(302)有杆腔之间的管路上还设有针型阀(25)和蓄能器(26)；所述油泵(16)的出油口还分别与第一电磁换向阀(23)、第二电磁换向阀(24)的进油口相连，第一电磁换向阀(23)的控油口与左主缸(201)的有杆腔、左副缸(202)的无杆腔相连，第二电磁换向阀(24)的控油口与右主缸(301)的有杆腔、右副缸(302)的无杆腔相连。

7.一种剪板机的剪切角度调整控制方法，其特征在于，其具体工艺为：将待剪切工件置于工作台的静刀上，通过侧支点(8)推动滚轮(10)向右用力，使刀架(4)整体向右贴合刀架右侧内壁的第一贴合板(1401)和第二贴合板(1402)，通过主油缸及副油缸带动刀架(4)沿贴合板进行水平切割运动，同时切割过程中检测刀架(4)是否属于水平状态，根据检测结果控制液压系统动作，实现刀架的水平调节及剪切角度的控制。

8.根据权利要求7所述的一种剪板机的剪切角度调整控制方法，其特征在于：通过第二感应器(1301)和第三感应器(1302)感应测量与第一感应器(12)之间的距离，从而检测刀架是否处于水平状态。

9.根据权利要求7所述的一种剪板机的剪切角度调整控制方法，其特征在于：当刀架(4)向左侧倾斜，即左侧的剪切角度大于右侧的剪切角度时，通过第二感应器(1301)检测到第一贴合板(1401)未贴合机架，此时控制液压系统进行如下动作：启动电机油泵，YV1、YV4得电，此时电磁溢流阀(19)的控制口不接通油箱起普通溢流阀作用，第一电磁换向阀(23)接通油路，油泵(16)供出的油液经第一电磁换向阀(23)直接进入左主缸(201)的下腔及左副缸(202)的上腔，实现补油，调正刀架(4)。

10.根据权利要求7所述的一种剪板机的剪切角度调整控制方法，其特征在于：当刀架向右侧倾斜，即右侧的剪切角度大于左侧的剪切角度时，通过第三感应器(1302)检测到第一贴合板(1402)未贴合机架，则控制液压系统进行如下动作：启动电机油泵，YV4得电，第一电磁换向阀(23)接通左主缸(201)下腔及左副缸(202)上腔，实现排油，调正刀架。