CN111299690A - 中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置及剪切移除系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置及剪切移除系统，属于带钢剪切压接设备领域。包括热轧中间坯剪切压接后带尾剪切装置、以及中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置。该剪切移除系统通过采用上剪刃提升位检测传感器和耐高温的滚轮组实现废料的拾取；通过上废料移除位检测传感器实现对废料移除位置的定位；采用设置在机组线外的轨道、车架完成废料移送承接，并最终将废料移送到线外的废料箱内；实现了移除上表面切除的带尾废料同时，避免在废料移除过程中对设备造成损坏。

Description

中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置及剪切移除系统

技术领域

本发明属于带钢剪切压接设备领域，具体涉及一种中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置及剪切移除系统。

背景技术

传统的板带热连轧精轧机组生产均以单块中间坯进行轧制，进精轧机组时的穿带、加速轧制、减速轧制、抛钢、甩尾等过程不可避免。因此，难以保证带钢头尾厚差和穿带质量均匀性，轧制作业率、成材率也受到一定限制。

随着汽车、家电等行业对薄板质量的新的更高要求，尺寸、形状精度、表面和内在质量已成为同等重要的质量关键。热轧带钢无头轧制技术在超薄热带轧制、板厚精度控制、板带整长性能稳定性控制以及提高生产率等方面显示出传统热带轧制无可比拟的优越性。

中间坯连接技术是无头轧制的关键技术，目前包括有：叠轧压接法、剪切压接法、焊接法、机械连接法、还原火焰处理连接法、直接通电连接法、感应加热连接法和激光焊接法等。剪切压接法由于其节奏快、占地少、连接效果优等优点备受青睐。

但是通过剪切压接处理后的中间坯上表面留存有200mm长的带尾，而下表面留存有200mm长的带尾需要去除。对于下表面来说，在重力作用下，经过切除后的带尾可直接落入下方的废料框内；但是上表面的带尾切除后却依然停留在中间坯上表面，这需要额外的装置对废料进行移除处理。切除的废料长度最大长度近2米，重量达100多公斤，温度高达900℃，如果移除方式不合理，很可能对设备造成损坏。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置及剪切移除系统，用于移除上表面切除的带尾废料，同时避免在废料移除过程中对设备造成损坏。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，包括轨道，轨道上设有车架，车架与平移驱动机构的驱动端相连并由平移驱动机构驱动车架沿轨道行走，车架上设有废料移除拨杆。

废料移除拨杆主要由悬臂、托架以及拨杆本体组成；其中悬臂与设置在车架上的旋转电机相连并由旋转电机驱动旋转，悬臂上设有支撑板，支撑板上可转动安装有转轴，转轴与气缸的驱动端相连，气缸的另一端铰接在悬臂上；拨杆本体设置在转轴上并由转轴带动偏转，托架设置在悬臂上且位于拨杆本体的下部。

进一步，支撑板有两组且间隔设置，转轴的两端对应可转动安装在两个支撑板上，气缸的驱动端连接在转轴的中部处，两个拨杆本体沿转轴轴向对称设置在气缸两侧。

进一步，托架为L形结构，其一侧壁板与悬臂相连，另一侧壁板朝向拨杆本体方向伸出设置。

进一步，托架有两个，在悬臂的轴向方向上，两个托架对称设置在气缸两侧，拨杆本体位于两个托架之间。

一种中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，包括如上述的中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，还包括固定框架，上剪切装置与下剪切装置；中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置设置在固定框架的旁侧且与上剪切装置的工作范围面相对。

上剪切装置通过上剪切升降装置安装在移动台上并可在上剪切升降装置的驱动下上下移动，与平移装置相连的移动台安装在水平设置的直线导轨Ⅰ上，直线导轨Ⅰ与平移装置水平设置在固定框架的顶部，在平移装置的驱动下，移动台可沿直线导轨Ⅰ左右移动。

下剪切装置设置在上剪切装置的下方，其与下剪切升降装置相连并由下剪切升降装置驱动其沿竖直设置的直线导轨Ⅱ上下移动，直线导轨Ⅱ竖直设置在固定框架的下部。

上剪切装置中的上剪刃与下剪切装置中的下剪刃均为L形结构，上剪刃的顶压端面与下剪刃的顶压端面相对设置、且上剪刃的刃口与下剪刃的刃口相向设置；上剪刃的刃口与托架中朝向拨杆本体方向伸出的侧壁板相向设置。

进一步，上剪切装置包括上刀座，上剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与上刀座可拆卸连接；移动台上设有导向孔，上刀座安装在导向孔中并与穿过导向孔的上剪切升降装置相连；下剪切装置包括下刀座，下剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与下刀座可拆卸连接；下刀座设置在直线导轨Ⅱ上并与下剪切升降装置的伸缩端相连。

进一步，直线导轨Ⅱ中包含固定轨道以及移动块，移动块设置在固定轨道上并可沿固定轨道行走，与下剪切升降装置相连的下刀座设置在移动块上；直线导轨Ⅱ的固定轨道顶部处设有限位台。

进一步，还包括与上剪切装置相配合的滚轮组，滚轮组设置在固定框架上且位于中间坯的移出侧处。

进一步，还包括废料箱，废料箱设置在固定框架外且对应位于悬臂下方。

进一步，固定框架上还设有上废料移除位检测传感器以及上剪刃提升位检测传感器。

本发明的有益效果在于：

该剪切移除系统通过采用上剪刃提升位检测传感器和耐高温的滚轮组实现废料的拾取；通过上废料移除位检测传感器实现对废料移除位置的定位；采用设置在机组线(固定框架及安装于其上的各机构)外的轨道、车架完成废料移送承接，并最终将废料移送到线外的废料箱内；实现了移除上表面切除的带尾废料同时，避免在废料移除过程中对设备造成损坏。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统的结构示意图；

图2为废料移除拨杆的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图1的侧视图；

图5为热轧中间坯剪切压接后带尾剪切装置的结构示意图；

图6为带有带尾的中间坯示意图；

图7为上剪切装置结构示意图；

图8为下剪切装置结构示意图；

图9为带尾废料剪切移除系统的工作状态变化图。

附图标记：

轨道1、车架2、平移驱动机构3、废料移除拨杆4、固定框架5、上剪切装置6、下剪切装置7、上剪切升降装置8、移动台9、平移装置10、直线导轨Ⅰ11、下剪切升降装置12、直线导轨Ⅱ13、中间坯14、废料箱15、直线位移传感器16、限位台17、滚轮组18、上废料移除位检测传感器19、上剪刃提升位检测传感器20；

废料移除拨杆中：悬臂401、托架402、侧壁板4021、侧壁板4022、拨杆本体403、旋转电机404、支撑板405、转轴406、气缸407；

上剪切装置中：上剪刃601、顶压端面6011、刃口6012、上刀座602、锁紧螺柱603、锁紧块604；

下剪切装置中：下剪刃701、顶压端面7011、刃口7012、下刀座702、锁紧螺柱703、锁紧块704；

中间坯中：上带尾1401、下带尾1402。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员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与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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的具体含义。

请参阅图1～图9，一种中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，包括轨道1，轨道1上设有车架2，车架2与平移驱动机构3的驱动端相连并由平移驱动机构3驱动车架2沿轨道1行走，车架2上设有废料移除拨杆4。废料移除拨杆4主要由悬臂401、托架402以及拨杆本体403组成；其中悬臂401与设置在车架2上的旋转电机404相连并由旋转电机404驱动旋转，悬臂401上设有支撑板405，支撑板405上可转动安装有转轴406，转轴406与气缸407的驱动端相连，气缸407的另一端铰接在悬臂401上；拨杆本体403设置在转轴406上并由转轴406带动偏转，托架402设置在悬臂401上且位于拨杆本体403的下部。

该带尾废料移除装置中，平移驱动机构3为平移液压缸，其用于驱动车架2沿轨道1前后移动，从而完成将剪切下来的废料移除到废料箱内的过程。车架2用于为旋转电机404和悬臂401等提供支撑。旋转电机404安装在车架2顶部，用于驱动悬臂401旋转，旋转的悬臂401可对应带动其上的托架402偏转，即在接取废料时保持水平，在完成废料接取并运动到废料箱上方后，旋转让废料滑落入废料箱内。

本实施例中，支撑板405有两组且间隔设置，转轴406的两端对应可转动安装在两个支撑板405上，气缸407的驱动端连接在转轴406的中部处，两个拨杆本体403沿转轴406轴向对称设置在气缸407两侧。此处气缸407的驱动端与转轴406相连，用于驱动转轴406转动，拨杆本体403安装在转轴406上，其可以随着转轴406转动而转动；而转轴406上的拨杆本体403则用于拨动废料，拨杆本体403有两个，能较稳定的拨动废料。

本实施例中，托架402为L形结构，其一侧壁板4021与悬臂相连，另一侧壁板4022朝向拨杆本体403方向伸出设置。托架402优选设置成两个，在悬臂401的轴向方向上，两个托架402对称设置在气缸407两侧，拨杆本体403位于两个托架402之间。L形的托架402安装在悬臂401上，其可以随着悬臂401的转动而转动，用于承接由拨杆本体403从上剪刃上拨下来的废料。

一种中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，包括热轧中间坯剪切压接后带尾剪切装置、以及如上述的中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置。其中热轧中间坯剪切压接后带尾剪切装置包括固定框架5，上剪切装置6与下剪切装置7；中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置设置在固定框架5的旁侧且与上剪切装置6的工作范围面相对。

上剪切装置6通过上剪切升降装置8安装在移动台9上并可在上剪切升降装置8的驱动下上下移动，与平移装置10相连的移动台9安装在水平设置的直线导轨Ⅰ11上，直线导轨Ⅰ11与平移装置10水平设置在固定框5架的顶部，在平移装置10的驱动下，移动台9可沿直线导轨Ⅰ11左右移动。

下剪切装置7设置在上剪切装置6的下方，其与下剪切升降装置12相连并由下剪切升降装置12驱动其沿竖直设置的直线导轨Ⅱ13上下移动，直线导轨Ⅱ13竖直设置在固定框架5的下部。

上剪切装置6中的上剪刃601与下剪切装置7中的下剪刃701均为L形结构，上剪刃601的顶压端面6011与下剪刃701的顶压端面7011相对设置、且上剪刃601的刃口6012与下剪刃701的刃口7012相向设置；上剪刃601的刃口6012与托架402中朝向拨杆本体403方向伸出的侧壁板4022相向设置。

具体的，该带尾废料剪切移除系统中的下剪切装置7仅能通过下剪切升降装置12驱动其沿直线导轨Ⅱ13升降，以实现对中间坯14下表面带尾的背向被动剪切，而上剪切装置6既能通过上剪切升降装置8驱动其上下移动，又能在平移装置10的驱动下左右移动，这样，即可通过上剪切升降装置8实现实现对不同厚度中间坯14连接带头的高度定位，同时能满足对中间坯14上表面带头的背向主动剪切。

该带尾废料剪切移除系统中的上剪刃601与下剪刃701均为L形结构型式，两个剪刃的位置关系形成关于原点对称的状态。这样的剪刃结构在切断带头、带尾与中间坯的残留连接面的同时，能去除带头、带尾与中间坯之间的粘连，从而达到去除带头、带尾的同时，避免带头和带尾与中间坯粘连不脱落、避免对中间坯的结合面造成撕裂影响。

本实施例中直线导轨Ⅰ11与平移装置10水平设置在固定框架5的顶部，直线导轨Ⅱ13竖直设置在固定框架5的下部。该固定框架5用于为各部分提供支撑。将直线导轨Ⅰ11中的固定轨道安装在固定框架5上，移动台9与上剪切装置6相连，使得上剪切装置6可以在平移装置10的驱动下实现平移运动，从而完成对带尾的主动剪切。对应的，直线导轨Ⅱ13中也包含固定轨道以及移动块，此处的移动块设置在固定轨道上并可沿固定轨道行走，直线导轨Ⅱ13中的固定轨道安装在固定框架5上，移动块则与下剪切装置7相连，使得下剪切装置7可以在下剪切升降装置12的驱动下实现上下运动，从而完成对带尾的被动剪切。

该带尾废料剪切移除系统中，带尾废料移除装置设置在固定框架5的旁侧，其中带尾废料移除装置是与上剪切装置6的工作范围面相对设置的，以使带尾废料移除装置能伸入进上剪切装置6的工作范围面内并将上剪切装置6剪切下来的带尾废料移送到废料箱15中。

具体的，带尾废料移除装置中的悬臂401安装在车架2上，悬臂401的端部与旋转电机404相连，其可以在旋转电机404的驱动下转动，用于为托架402、支撑板405以及拨杆本体403等提供支撑。支撑板405安装在悬臂401上，用于为转轴406提供支撑，在支撑板405与转轴406之间设有滚动轴承，以实现可转动连接。转轴406用于为拨杆本体403提供支撑，并在气缸407的驱动下，连同拨杆本体403一起转动。废料移除拨杆4通过车架2移动，在上剪切装置6回到上废料移除位后，借助拨杆本体403的偏转过程将废料从上剪刃601上拨送到L形托架402上，并在托架402完成废料接取动作后，通过车架2移动到废料箱15上方，再由悬臂401偏转从而将废料滑落入废料箱15内，实现将废料从上剪刃601上拨离。

本实施例中，上剪切装置6包括上刀座602，上剪刃601通过锁紧螺柱603以及锁紧块604与上刀座602可拆卸连接；移动台9上设有导向孔，上刀座602安装在导向孔中并与穿过导向孔的上剪切升降装置8相连；下剪切装置7包括下刀座702，下剪刃701通过锁紧螺柱703以及锁紧块704与下刀座702可拆卸连接；下刀座702设置在直线导轨Ⅱ13的移动块上并与下剪切升降装置12的伸缩端相连。

本实施例中，上剪切升降装置8与下剪切升降装置12均为液压缸，平移装置10为平移液压缸；其中上剪切升降装置8的尾端安装有直线位移传感器16。

具体的，移动台9的顶部安装液压缸，侧面与平移液压缸相连，位于移动台9顶部的液压缸的伸缩端伸入进移动台9内部的导向孔中，并与上刀座602相配合，使得上刀座602可以在该液压缸的驱动下升降。上刀座602用于为上剪刃601提供支撑、并随上刀座602在移动台9上升降。通过直线位移传感器16精确控制液压缸的升降，可实现对不同厚度中间坯14连接带头的精确高度定位。平移液压缸的固定端安装在固定框架5上，移动端则与移动台9相连，平移液压缸伸缩即可驱动上剪切装置6水平运动，从而实现对带尾的主动剪切。

优选的，直线导轨Ⅱ13的固定轨道顶部处设有限位台17。本实施例中的限位台17是与直线导轨Ⅱ13的固定轨道一起固设在固定框架5上。下剪切升降装置12安装在固定框架5上，由于中间坯14下表面的标高是固定不变的，因此在固定框架5上设置机械限位，可实现对下剪刃701升降高度的定位，从而保证下剪切装置7剪切位置保持不变。优选的，在下刀座702上对应设有与限位台17相配合的槽口，以实现精确的定位配合。

作为上述方案的进一步改进，还包括与上剪切装置6相配合的滚轮组18，滚轮组18设置在固定框架5上且位于中间坯14的移出侧处。该滚轮组18是耐高温的滚轮组，其安装在固定框架上的上剪刃601出口侧，用于对剪切下的废料进行限位，同时在上剪刃连同废料一起提升的时候，减低端部摩擦，避免废料翘头和划伤设备。

该带尾废料剪切移除系统中包含有废料箱15，废料箱15设置在固定框架5外且对应位于悬臂401下方。在托架402完成废料接取并由车架2运动到废料箱15上方后，通过旋转电机控制托架402旋转从而让废料滑落入废料箱15内。

优选的，固定框架5上还设有上废料移除位检测传感器19以及上剪刃提升位检测传感器20。其中上废料移除位检测传感器19用于检测上剪切装置6是否已经将带尾废料移送到车架2所对应的移除废料位置，上剪刃提升位检测传感器20则用于对上剪刃平移位置进行定位，从而进行上剪刃的提升操作。

该剪切移除系统通过采用上剪刃提升位检测传感器20和耐高温的滚轮18组实现废料的拾取；通过上废料移除位检测传感器19实现对废料移除位置的定位；采用设置在机组线(固定框架及安装于其上的各机构)外的轨道1、车架2完成废料移送承接，并最终将废料移送到线外的废料箱15内；实现了移除上表面切除的带尾废料同时，避免在废料移除过程中对设备造成损坏。

该剪切移除系统的工作原理为：

步骤一：上剪切装置6与下剪切装置7分别完成中间坯14的上带尾1401和下带尾1402的剪切。

步骤二：剪切下来的下带尾1402在重力作用下直接落入下方废料箱；上剪切装置6剪切掉上带尾1401后，继续移动直至上剪刃提升位检测传感器20感应到信号停止，并带动上带尾1401沿着滚轮组18向上提升。

步骤三：上剪切装置6连同上带尾1401进行复位移动，直至上废料移除位检测传感器19感应到信号后停止。

步骤四：车架2在平移驱动机构3的驱动下，连同废料移除拨杆4一同运行到上剪切装置6的工作范围面内部。

步骤五：气缸407驱动转轴406转动，从而带动拨杆本体403将带尾废料从上剪刃601上拨离到托架402上；车架2再次在平移驱动机构3的驱动下，连同带尾废料一同复位到上剪切装置6的工作范围面外部；旋转电机404驱动悬臂401旋转，带尾废料在重力作用下滑落到废料箱15内，旋转电机404再次旋转复位，完成废料移除。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，其特征在于：包括轨道，轨道上设有车架，车架与平移驱动机构的驱动端相连并由平移驱动机构驱动车架沿轨道行走，车架上设有废料移除拨杆；

废料移除拨杆主要由悬臂、托架以及拨杆本体组成；其中悬臂与设置在车架上的旋转电机相连并由旋转电机驱动旋转，悬臂上设有支撑板，支撑板上可转动安装有转轴，转轴与气缸的驱动端相连，气缸的另一端铰接在悬臂上；拨杆本体设置在转轴上并由转轴带动偏转，托架设置在悬臂上且位于拨杆本体的下部。

2.根据权利要求1所述的中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，其特征在于：支撑板有两组且间隔设置，转轴的两端对应可转动安装在两个支撑板上，气缸的驱动端连接在转轴的中部处，两个拨杆本体沿转轴轴向对称设置在气缸两侧。

3.根据权利要求1或2所述的中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，其特征在于：托架为L形结构，其一侧壁板与悬臂相连，另一侧壁板朝向拨杆本体方向伸出设置。

4.根据权利要求3所述的中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，其特征在于：托架有两个，在悬臂的轴向方向上，两个托架对称设置在气缸两侧，拨杆本体位于两个托架之间。

5.一种中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，其特征在于：包括如权利要求4所述的中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置，还包括固定框架，上剪切装置与下剪切装置；中间坯剪切压接后的带尾废料移除装置设置在固定框架的旁侧且与上剪切装置的工作范围面相对；

上剪切装置通过上剪切升降装置安装在移动台上并可在上剪切升降装置的驱动下上下移动，与平移装置相连的移动台安装在水平设置的直线导轨Ⅰ上，直线导轨Ⅰ与平移装置水平设置在固定框架的顶部，在平移装置的驱动下，移动台可沿直线导轨Ⅰ左右移动；

下剪切装置设置在上剪切装置的下方，其与下剪切升降装置相连并由下剪切升降装置驱动其沿竖直设置的直线导轨Ⅱ上下移动，直线导轨Ⅱ竖直设置在固定框架的下部；

上剪切装置中的上剪刃与下剪切装置中的下剪刃均为L形结构，上剪刃的顶压端面与下剪刃的顶压端面相对设置、且上剪刃的刃口与下剪刃的刃口相向设置；上剪刃的刃口与托架中朝向拨杆本体方向伸出的侧壁板相向设置。

6.根据权利要求5所述的中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，其特征在于：上剪切装置包括上刀座，上剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与上刀座可拆卸连接；移动台上设有导向孔，上刀座安装在导向孔中并与穿过导向孔的上剪切升降装置相连；

下剪切装置包括下刀座，下剪刃通过锁紧螺柱以及锁紧块与下刀座可拆卸连接；下刀座设置在直线导轨Ⅱ上并与下剪切升降装置的伸缩端相连。

7.根据权利要求5所述的中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，其特征在于：直线导轨Ⅱ中包含固定轨道以及移动块，移动块设置在固定轨道上并可沿固定轨道行走，与下剪切升降装置相连的下刀座设置在移动块上；直线导轨Ⅱ的固定轨道顶部处设有限位台。

8.根据权利要求5～7任一所述的中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，其特征在于：还包括与上剪切装置相配合的滚轮组，滚轮组设置在固定框架上且位于中间坯的移出侧处。

9.根据权利要求5～7任一所述的中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，其特征在于：还包括废料箱，废料箱设置在固定框架外且对应位于悬臂下方。

10.根据权利要求5～7任一所述的中间坯剪切压接后的带尾废料剪切移除系统，其特征在于：固定框架上还设有上废料移除位检测传感器以及上剪刃提升位检测传感器。

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