CN112621452A - 碳梁打磨生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳梁打磨生产线，包括控制台、按碳梁输送方向依次布置的碳梁开卷机、免打磨布去除装置、碳梁牵引计量装置、碳梁切割装置、碳梁倒角机、碳梁表面清洁装置、碳梁牵引计量装置、碳梁堆垛装置，碳梁切割装置、碳梁倒角机和碳梁表面清洁装置布置在打磨切割房内并分别与外部负压除尘系统连接。本发明切割、打磨、清洁等工序的磨屑和粉尘能够及时由接入的外部负压除尘系统进行清理。

Description

碳梁打磨生产线

技术领域

本发明涉及风力发电机叶片大梁的生产设备技术领域，具体涉及一种碳梁打磨生产线。

背景技术

碳纤维材料以其优异的力学性能和工艺性能、生产效率高且稳定性好、可靠度高的优势越来越多的应用于风力发电机组叶片制作中，比如用来制作叶片大梁即生产碳梁。具体到生产中，从成卷的碳纤维板材材料到最终生产出满足叶片制作要求的各种不同长度规格的碳纤维板材，中间需要经过多道工序的加工处理。

现有的生产线存在如下缺陷：

1）通常使用单个碳卷开卷机，开卷完毕后，需要再次重新装卸材料，这样就会需要花费更多的时间，作业效率低下；

2）无法实现对碳纤维板材在输送过程中的平稳牵引和精准计量；

3）碳纤维板材进行头部和尾部倒角时由于头部倒角和尾部倒角存在一个顺序上的差异，需要在打磨完头部进入尾部倒角时还需要借助人力进行磨头装置方向的转换才能达到要求，产能较低；

4）碳纤维板材倒角等过程中产生的磨屑、粉尘对环境污染较大。

发明内容

为克服以上缺陷，本发明提供一种能够提高作业效率、生产精度并清洁环境保证生产的碳梁打磨生产线将是有利的。

为实现上述目的，本发明提供一种碳梁打磨生产线，其包括控制台、以及与控制台电连接并按照碳梁输送方向依次布置的碳梁开卷机、免打磨布去除装置、碳梁牵引计量装置、碳梁切割装置、碳梁倒角机、碳梁表面清洁装置、碳梁牵引计量装置、碳梁堆垛装置，其中，碳梁切割装置、碳梁倒角机和碳梁表面清洁装置布置在打磨切割房内并分别与外部负压除尘系统连接。

在本发明中，通过上述结构布置，使得成卷状的碳梁能够被碳梁开卷机开卷后、先经免打磨布去除装置去除免打磨布，然后在碳梁牵引计量装置牵引下向前输送的同时进行长度计量，碳梁切割装置根据所需要的碳梁长度进行切割，切割后的碳梁在碳梁倒角机上进行头部和尾部的倒角，并经碳梁表面清洁装置进行表面清洁后，由后面的碳梁牵引计量装置牵引向前输送并进行再一次计量核实，最后经碳梁堆垛装置进行堆垛。由于碳梁切割装置、碳梁倒角机和碳梁表面清洁装置布置在打磨切割房内并分别与外部负压除尘系统连接，从而使得碳纤维板材的切割、打磨、清洁等工序的磨屑和粉尘能够及时由接入的外部负压除尘系统进行清理。

进一步，免打磨布去除装置和位于碳梁切割装置之前的碳梁牵引计量装置之间、碳梁倒角机和碳梁表面清洁装置之间、以及碳梁表面清洁装置之后的碳梁牵引计量装置和碳梁堆垛装置之间都通过具有传送带的输送段连接。

再进一步，碳梁开卷机包括一对滑轨和可滑动地安装于该一对滑轨上的两个开卷单元，每个开卷单元都包括机架、旋转驱动装置、内圈顶升装置、外圈顶升装置和端面固定夹具，其中，旋转驱动装置安装于机架上，内圈顶升装置与旋转驱动装置传动连接并设置成能够从内部固定碳梁，外圈顶升装置安装于机架上并设置成能够从外部对碳梁进行限位，端面固定夹具设置成能够夹持固定碳梁的端面。

通过碳梁开卷机的上述结构，使得成卷状的碳梁（也可以称作碳卷）能够在通过悬臂吊吊装进入碳梁开卷机内时，其内圈、外圈和端面都能够得到固定后再进行开卷；内圈顶升装置和外圈顶升装置的设置使得能够从碳卷的内部和外部分别进行固定和限位，使得碳卷的内圈和外圈同时被压紧，避免了碳卷在剪断扎带后炸裂开；而且，双开卷单元的设计，使得在生产线自动化作业的同时，就可以开始备用碳卷的装卸作业，这大幅提升了作业效率。

又进一步，旋转驱动装置包括电机和由电机驱动的齿轮传动装置；内圈顶升装置包括安装座、连接板、多个内圈顶升梁、多个连杆和内圈顶升电缸，其中，安装座与齿轮传动装置传动连接，连接板经其上的连接柱固定于安装座上，该多个内圈顶升梁位于安装座和连接板之间并分别与该连接板枢轴连接，每个连杆分别与安装座和对应的一个内圈顶升梁枢轴连接，内圈顶升电缸装设于该连接板上并驱动连接其中一个内圈顶升梁从而使得内圈顶升装置能够在内缩初始位置和外伸顶升位置之间转换。

通过上述结构设置，使得开卷前在固定碳卷过程中，能够通过内圈顶升电缸的外伸动作、带动与其连接的其中一个内圈顶升梁相对连接板逆时针枢转去顶紧碳卷的内圈，同时带动相对应的连杆逆时针转动、进而带动与该连杆枢轴连接的安装座逆时针转动，使得其他连杆跟着逆时针转动，从而使得其他内圈顶升梁同时顶紧碳卷的内圈；使得内圈顶升装置能够在开卷过程中被齿轮传动装置驱动旋转、进而带动被其顶紧的碳卷跟随自己一同转动而开卷。

还进一步，外圈顶升装置包括外圈顶升电缸和外圈顶升组件，其中，外圈顶升组件包括一端活动连接机架的支座、安装于支座上的主动带轮、从动带轮、驱动主动带轮的电机、以及连接主动带轮和从动带轮的传送带，外圈顶升电缸安装于机架上并与该支座的另一端连接，从而能够带动外圈顶升组件在落地初始位置和向上顶升位置之间移动，在该向上顶升位置时，该传送带与碳梁的外圈滑动接触。

通过上述结构设置，外圈顶升装置能够借助于外圈顶升电缸的动作使得其传送带与碳梁滑动接触压紧碳梁。

另进一步，上述碳梁牵引计量装置包括：

机架，其上设置有安装支座；

滚轮输送机构，其包括伺服电机和固定滚轮，伺服电机安装于安装支座一侧上并驱动连接固定滚轮，固定滚轮可转动地安装于安装支座内并且其顶部从安装支座的顶部暴露以向前输送碳梁；

压紧测量机构，其包括驱动气缸、压紧滚轮和计米器，驱动气缸安装于安装支座上，压紧滚轮和计米器前后布置并一同与驱动气缸驱动连接从而能够在下压紧计米位置和上非工作位置之间转换；

端面固定机构，其包括安装于安装支座上的导轨和相对距离可调地装设于导轨上的一对端面限位滚轮。

通过上述结构设置，使得开卷后的碳梁能够得到固定滚轮的牵引，而压紧滚轮和计米器的设置，使得碳梁在得到平整输送的同时得到精确计量；端面限位滚轮的设置使得碳梁端面得到固定，防止其在传输过程中跑偏。

再进一步，滚轮输送机构还包括减速机和联轴器，伺服电机通过减速机和联轴器驱动连接固定滚轮。

再另进一步，上述碳梁倒角机包括：

底座装置，其包括框架底座、装设于框架底座上的上下驱动机构、碳梁工作台和两套碳梁固定装置，该两套碳梁固定装置分别布置在碳梁工作台的前后两端处；

磨头装置，其包括磨头框架、装设于磨头框架上的水平驱动机构和磨头组件，磨头框架与上下驱动机构连接并可上下移动地安装于框架底座上，磨头组件与水平驱动机构连接并可水平移动地安装于磨头框架上；

其中，磨头组件包括可水平滑动连接于磨头框架上的磨头支座、安装于磨头支座上的驱动电机、由驱动电机通过皮带传动来驱动的皮带轮、可转动地安装于磨头支座上并由皮带轮共轴驱动的磨头、装设于磨头支座上的磨头保护罩、与磨头保护罩连接并前后对称布置的一对除尘管道，该一对除尘管道与外部负压除尘系统连通。

在上述结构设置中，通过碳梁固定装置能够将碳梁工作台上的碳梁进行固定，而两个碳梁固定装置的设置，为碳梁的头部倒角和尾部倒角分别提供固定支持；借助于上下驱动机构，磨头组件能够随着磨头框架上下移动；借助于水平驱动机构，磨头组件相对磨头框架水平左右滑动；通过磨头组件的上下移动和水平滑动能够实现磨头的上下、左右两个方向的进给，从而实现对碳梁的头部和尾部倒角；通过除尘管道的设置，使得碳梁打磨过程中产生的磨屑和粉尘能够随时通过除尘管道排出去，并且，磨头保护罩还同时起到保护磨头、提高安全等级的作用。

又进一步，磨头框架内设置有平行间隔并前后延伸的一对支撑横梁；水平驱动机构包括伺服电机、水平丝杆和螺母块，其中，伺服电机安装于磨头框架外壁上并驱动连接水平丝杆，水平丝杆在该一对支撑横梁外侧并平行于该一对支撑横梁可转动地安装于磨头框架上，螺母块与水平丝杆传动连接；磨头支座与螺母块连接并可水平滑动地连接于该一对支撑横梁。

通过上述结构设置，伺服电机驱动水平丝杆转动，水平丝杆带动螺母块水平移动，进而带动与螺母块连接的磨头支座水平移动。

又再进一步，上下驱动机构包括伺服电机和垂直丝杠，其中，该伺服电机安装于框架底座内并驱动连接该垂直丝杠；磨头框架内还设置有平行间隔且左右延伸的一对托举横梁，该一对托举横梁经由连接板与垂直丝杠连接；磨头框架在其两侧内壁上都设置有中心垂直滑轨，而框架底座在其两侧外壁上都对应设置有中心垂直滑块，从而使得当该伺服电机驱动垂直丝杠转动时，垂直丝杠能够经由连接板驱动磨头框架在中心垂直滑轨和中心垂直滑块的配合下上下移动。

通过上述结构设置，使得伺服电机能够驱动垂直丝杠转动，进而带动磨头框架上下移动，以实现磨头的上下进给。

本发明相比现有技术具有如下优势：

1）打磨，切割以及表面清洁采用封闭式厢房设计并配置外部负压除尘系统进行清理，使得生产线上不管是粉尘还是噪音污染都能得到有效处理；

2）碳梁倒角机在工序上达到最优，尤其是双开卷单元并行设计，能够大幅提升作业效率；

3）保证产品质量、精度的同时最大限度保证加工作业的连续性；

4）自动化程度高，操控简单，人力投入最少。

通过参考下面所描述的实施例，本发明的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明

本发明的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本发明的一个具体实施方式的碳梁打磨生产线的立体示意图；

图2是图1所示碳梁打磨生产线的碳梁开卷机从左后侧看过去的立体示意图；

图3是图2所示碳梁开卷机的前侧视图；

图4是图2所示碳梁开卷机的一个开卷单元的立体示意图；

图5是图4所示开卷单元的内圈顶升装置的立体示意图；

图6是图5所示内圈顶升装置的安装座的立体示意图；

图7是图1所示碳梁打磨生产线的碳梁牵引计量装置从左后侧看过去的立体示意图；

图8是类似于图7的视图，但该图是从碳梁牵引计量装置的右前侧看过去的立体示意图；

图9是图7所示的碳梁牵引计量装置的左侧平面视图；

图10是图1所示碳梁打磨生产线的碳梁倒角机从左侧看过去的立体示意图；

图11是图10所示碳梁倒角机的后视图；

图12是图11所示碳梁倒角机的纵剖图；

图13是图10所示碳梁倒角机的底座装置的立体示意图；

图14是图10所示碳梁倒角机的磨头装置的立体示意图；

图15是图14所示磨头装置的后视图。

具体实施方式

下面将结合附图来描述本发明的具体实施方式。

在本文中，用于解释所揭露实施方式的各个部分的结构和/或动作的方向表示，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等，并不是绝对的，而是相对的。当所揭露实施方式的各个部分位于图中所示位置时，这些表示是合适的，而如果所揭露实施方式的位置或参照系改变，这些表示也要根据所揭露实施方式的位置或参照系的改变而发生改变。

本文中所称的“碳梁”是指准备用来生产风力发电机叶片大梁的碳纤维板，但“碳梁”在本发明生产线的各个工序上所指有所不同，在碳梁开卷机上的“碳梁”是指成卷状的碳纤维板，而之后一直到碳梁切割装置之前都是平整的连续的碳纤维板，经过碳梁切割装置之后就是指被切割好的预订长度的碳纤维板，当然，针对不同规格的风力发电机叶片而言，用来生产叶片大梁的碳纤维板的预订长度也会有所不同。

如图1所示，根据本发明的一个具体实施方式提供一种碳梁打磨生产线，其包括控制台1、以及与控制台1电连接并按照碳梁输送方向依次布置的碳梁开卷机2、免打磨布去除装置3、碳梁牵引计量装置4、碳梁切割装置5、碳梁倒角机6、碳梁表面清洁装置7、碳梁牵引计量装置4、碳梁堆垛装置8，其中，碳梁切割装置5、碳梁倒角机6和碳梁表面清洁装置7布置在打磨切割房9内并分别与外部负压除尘系统10连接。

如图1所示，在本实施方式中，免打磨布去除装置3和位于碳梁切割装置5之前的碳梁牵引计量装置4之间、碳梁倒角机6和碳梁表面清洁装置7之间、以及位于碳梁表面清洁装置7之后的碳梁牵引计量装置4和碳梁堆垛装置8之间都通过具有传送带的输送段11连接。需要说明的是，两处的碳梁牵引计量装置4结构是一样的。

如图2至图6所示，在本实施方式中，碳梁开卷机2包括一对滑轨22和可滑动地安装于该一对滑轨22上的两个开卷单元，每个开卷单元都包括具有位于外侧的碳梁安装开口211和位于内侧的安装背板213的机架21、包括电机和由电机驱动的齿轮传动装置232的旋转驱动装置、内圈顶升装置25和外圈顶升装置27。如图3所示并参考图2，齿轮传动装置232安装于机架21上；内圈顶升装置25与齿轮传动装置232传动连接、并设置成能够从内部固定碳梁12；外圈顶升装置27安装于机架21底部上，并设置成能够从外部对碳梁12进行限位。

再如图2和图3所示，外圈顶升装置27包括外圈顶升电缸270和外圈顶升组件272，其中，外圈顶升组件272包括一端活动连接机架21的支座271、安装于支座271上的主动带轮273、从动带轮275、驱动主动带轮273的电机277、以及连接主动带轮273和从动带轮275的传送带279。

如图4清晰所示，外圈顶升电缸270安装于机架21上并与支座271的另一端连接，从而能够带动外圈顶升组件272在落地初始位置（图4）和向上顶升位置（图未示）之间移动，在该向上顶升位置时，传送带279与碳梁12滑动接触，从而压紧碳梁12进行限位。优选地，传送带279上装设接触传感器（图未示），从而确保传送带279始终与碳梁12的外圈接触。

如图4至图6所示，内圈顶升装置25包括安装座250、连接板252、四个内圈顶升梁254、四个连杆252和内圈顶升电缸258。如图6所示并参考图3，安装座250具有与齿轮传动装置232传动连接的安装基板2503、与连接板252连接的中心传动轴2502、以及用于分别连接四个连杆256的四个销轴2506，并且，安装基板2503上设置有轴向均匀分布的多个延长部2508，每个延长部2508上安装有碳梁限位块2509。优选地，安装座250还包括位于四个销轴2506另一端的固定板2504以强化结构。

如图5和图6所示，连接板252经其上的连接柱2520固定于安装座250上，同时安装座250的固定板2504也与连接板252固定在一起；四个内圈顶升梁254位于安装座250和连接板252之间、并分别与连接板252枢轴连接即可转动地连接；每个连杆256分别与一个对应的销轴2506和一个对应的内圈顶升梁254枢轴连接；内圈顶升电缸258装设于该连接板252上或者装设于穿过连接板252的中心传动轴2502上，并驱动连接其中一个内圈顶升梁254，从而使得内圈顶升装置25能够在内缩初始位置（参见图4）和外伸顶升位置（图未示）之间转换。需要说明的是，内圈顶升梁254处于内缩初始位置时，内圈顶升电缸258处于回缩状态；内圈顶升梁254处于外伸顶升位置时，内圈顶升电缸258处于顶升状态。

在如图4和图5所示，每个内圈顶升梁254都具有弧形顶升头部2540，并且，该弧形顶升头部2540上装设有位置传感器或压力传感器（图未示），以便能够感测内圈顶升装置25是否顶紧碳梁12的内圈，确保碳梁12的内圈被压紧后才启动整个碳卷开卷机。如图4和图5所示，在本实施方式中，连杆256与内圈顶升梁254的活动连接点靠近弧形顶升头部2540，而连接板252与内圈顶升梁254的活动连接点靠近顶升架尾部2542处。

再如图3所示，在本实施方式中，两个开卷单元的机架21背靠背可滑动地安装于该一对滑轨22上，并经由中间连接梁212连接在一起。另外，在本实施方式中，如图2所示，碳梁开卷机还包括用于固定碳梁12的端面固定夹具24和用于固定碳梁212的内圈尾部的尾部夹紧装置26，该尾部夹紧装置26在本实施方式中装设于内圈顶升装置25的其中一个内圈顶升梁254上。这些结构进一步确保了碳梁12的形状保持度，避免了碳梁12的炸裂，提高了生产安全性。

需要说明的是，尽管上面提到的内圈顶升梁254和连杆256的数量为四个，但它们的数量并不局限于四个，只要它们的数量一致即可，可以为三个，或更多个。另外，安装座250上的延长部2508和碳梁限位块2509的数量在本实施方式中尽管为四个，在其他的实施方式中也可以进行数量上的变化。

下面参考图1至6介绍一下该实施方式的碳梁开卷机2的工作过程：

首先，碳梁12通过悬臂吊13从机架21的碳梁安装开口211吊装进入碳梁开卷机的机架21内，并通过端面固定夹具24来固定碳梁212的端面，限制端面位移；

碳梁12内侧的尾部通过尾部夹紧装置26固定住，防止碳梁12向内胀开；

然后再通过内圈顶升装置25的内圈顶升电缸258驱动内圈顶升梁254向碳梁12的内圈顶升，在此过程中，与该内圈顶升梁254活动链接的连杆256的运动带动其他三个连杆256运动，推动对应的其它三个内圈顶升梁254同步向碳梁12的内圈顶升，直到达到既定的行程，使得四个内圈顶升梁254全部顶紧碳梁12的内圈；

内圈顶升梁254的弧形顶升头部2540带有位置传感器或压力传感器，使得每一个内圈顶升梁254最终都全部顶紧碳梁12的内圈，防止出现内圈顶升梁254和碳梁12的内圈之间存在间隙；

碳梁12的外圈通过碳梁开卷机2下部的外圈顶升装置27实现限位，防止向外炸裂，外圈顶升装置27通过外圈顶升电缸270慢慢带动逐步向上、直到其上的传送带279顶紧碳梁12的外圈；

碳梁12的端面、内圈和外圈都固定好以后，碳梁开卷机2的齿轮传动装置232通过电机带动旋转，从而内圈顶升装置25带动碳梁12自动旋转向前送料。

经碳梁开卷机２开卷的碳纤维板材进入后序的免打磨布去除装置3中，从而免打磨布被去除，之后经免打磨布去除装置3之后的输送段11送至随后的碳梁牵引计量装置４。

在实施方式中，如图7至图8所示，碳梁牵引计量装置4包括其上设置有安装支座410的机架41、包括伺服电机42和固定滚轮43的滚轮输送机构、包括驱动气缸44、压紧滚轮45和计米器46的压紧测量机构、包括导轨47和一对端面限位滚轮48的端面固定机构。

如图8所示，并参考图7和图9，伺服电机42安装于安装支座410的一侧上，并经由减速机421和联轴器423驱动连接固定滚轮43，从而伺服电机42的动力通过减速机421和联轴器423传输到固定滚轮43，使得固定滚轮43旋转从而为碳梁49提供传输动力；固定滚轮43可转动地安装于安装支座410内，具体是通过轴承座（图未示）悬置安装在安装支座410的两个侧板4101上，并且，固定滚轮43的轴心垂直于碳梁12的输送方向A。如图9清晰所示，固定滚轮43的顶部从安装支座410的顶部暴露，从而能够牵引碳梁12向前传送。

如图7至图9所示驱动气缸44通过气缸支架440安装于安装支座410上，压紧滚轮45和计米器46前后布置、并一同与驱动气缸44驱动连接，从而能够在下压紧计米位置（如图所示）和上非工作位置（图未示）之间转换。在本实施方式中，如图9所示并参考图7和图8，压紧滚轮45和计米器46都轴心平行于固定滚轮43地布置在固定滚轮43的上方，并且，压紧滚轮45布置在固定滚轮43的正上方。

另外，如图9清晰所示，在本实施方式中，压紧滚轮45和计米器46分别通过给自的支架450和支架460与驱动气缸44的活塞部（图未示）连接，从而在驱动气缸44的活塞部向下伸出或向上缩回时，带动压紧滚轮45和计米器46进入下压紧计米位置和上非工作位置。在下压紧计米位置上，压紧滚轮45接触碳梁12的上表面并提供下压力压紧碳梁12，从而使得碳梁12上下方向固定；计米器46在此位置上也向下贴合碳梁12的上表面，从而在碳梁12在沿着运输方向A向前运送时其能够实时计量碳梁12的输送长度。

如图7和图8所示，并参考图9，在本实施方式中，导轨47安装于安装支座410上，并在其上安装相对距离可调节地该一对端面限位滚轮48。该一对端面限位滚轮48优选沿碳梁49的输送方向A布置在压紧滚轮45和计米器46的中间（见图9）。在本实施方式中，该一对端面限位滚轮48能够例如通过手动调节使它们可以沿着碳梁12的宽度方向移动即相向或背向移动，从而达到固定不同碳梁的宽度要求，该一对端面限位滚轮48固定住碳梁49的两个侧端面。

下面参考图７至图９介绍一下本实施方式的碳梁牵引计量装置４的工作过程：

当来自碳梁开卷机２的碳梁12经免打磨布取出装置3、输送段11进入碳梁牵引计量装置4时，伺服电机42启动，经由减速机421和联轴器423驱动固定滚轮43转动进而牵引位于固定滚轮43顶部上的碳梁49向前传送；此时，在驱动气缸44的带动下，压紧滚轮45和计米器46一同从上非工作位置向下进入下压紧计米位置；与此同时，左右两侧的端面限位滚轮48可以通过手动调节使其相向而行，直到贴紧碳梁12的两侧；

在下压紧计米位置，如图7和图9所示，压紧滚轮45接触碳梁12的上表面、并提供下压力来压紧碳梁12，从而使得碳梁12上下方向固定；计米器46在此位置上也向下贴合碳梁12的上表面，从而使得碳梁12在沿着运输方向A向前运送时，计米器46能够实时计量碳梁12的输送长度；而端面限位滚轮48对碳梁12两侧端面的固定，避免了碳梁12的左右跑偏；

当碳梁12输送完毕后，伺服电机42停止运行，固定滚轮43停止运转；驱动气缸44带动压紧滚轮45和计米器46向上移动回到上非工作位置；同时，手动调节端面限位滚轮48使其背向而行，回到其准备位置。

从碳梁牵引计量装置4出来的碳梁12进入碳梁切割装置5进行定量切割，切割后的碳梁12随即进入碳梁倒角机6中进行头部和尾部的倒角。

如图10至图12所示，并参考图13，在本实施方式中，碳梁倒角机6包括底座装置61和磨头装置63，磨头装置63位于底座装置61上方。底座装置61包括框架底座610、装设于框架底座610上的上下驱动机构62、碳梁工作台612和两套碳梁固定装置64，该两套碳梁固定装置64分别布置在碳梁工作台612的前后两端处。

如图10至图12所示，并参考图14和图15，磨头装置63包括磨头框架630、装设于磨头框架630上的水平驱动机构65和磨头组件66。水平驱动机构65包括伺服电机650、与伺服电机650驱动连接的水平丝杆652和与水平丝杆652传动连接的螺母块654（见图15）。磨头组件66与水平驱动机构65的螺母块654连接、并可水平移动地安装于磨头框架630上。磨头框架630与上下驱动机构62连接、并可上下移动地安装于框架底座610上，该结构下面将作出具体介绍。

如图12所示，并参考图14和图15，磨头组件66包括可水平滑动地连接于磨头框架630上的磨头支座660、安装于磨头支座660上的驱动电机662、由驱动电机662通过皮带664传动来驱动的皮带轮666、可转动地安装于磨头支座660上并由皮带轮666共轴驱动的磨头668。磨头组件66还包括装设于磨头支座660上的磨头保护罩661、与磨头保护罩661连接并前后对称布置的一对除尘管道663。在本实施方式中，如图12所示，磨头支座660包括上电机托板6601、下安装板6603、连接上电机托板6601和下安装板6603的两对中间支撑立柱6602。

如图12所示，并参考图10和图14，在本实施方式中，磨头组件66还包括前后对称布置的一对滚轮压紧装置665，每个滚轮压紧装置665包括安装于磨头支座660上的滚轮压紧气缸6651、滚轮安装架6653、活动连接滚轮压紧气缸6651和滚轮安装架653的中间连杆6655、以及可转动地安装于中间连杆6655上的压紧滚轮6657。

如图11和图12所示，磨头组件66还包括磨头安装架和安装于磨头安装架上的一对轴承座6683，磨头668的芯轴6685可转动地安装于该一对轴承座6683上，并且，该芯轴6685具有从该一对轴承座6683中左侧轴承座向外延伸的芯轴延长部（图未示），该芯轴延长部贯穿皮带轮666的轴心，从而当皮带轮666在驱动电机662的带动下旋转时，磨头668能够被驱动进行旋转打磨。

如图11和图12所示，并结合图10，在本实施方式中，磨头框架630内设置有平行间隔并前后延伸的一对支撑横梁6301。水平驱动机构65的伺服电机650安装于磨头框架630外壁上，水平丝杆652位于该一对支撑横梁6301外侧（图2中右侧）、并平行于该一对支撑横梁6301可转动地安装于磨头框架630上。如图12所示，在本实施方式中，磨头支座660的上电机托板6601位于一对支撑横梁6301上方并与螺母块654连接，下安装板6603经由与其连接的滑块6604和装设于支撑横梁6301底部上的悬置滑轨6304可水平滑动地悬接在一对支撑横梁6301底部上。磨头支座660经由螺母块654可水平滑动地连接于该一对支撑横梁6301。

如图11和图12所示，并参考图15，上下驱动机构62包括伺服电机620和垂直丝杠622，其中，该伺服电机620安装于框架底座610内并驱动连接该垂直丝杠622；磨头框架630内还设置有平行间隔且左右延伸的一对托举横梁6303，该一对托举横梁6303经由连接板6305与垂直丝杠622连接。

如图11所示，并参考图13和图15，磨头框架630在其两侧内壁上都设置有中心垂直滑轨6307，而框架底座610在其两侧外壁上都对应设置有中心垂直滑块6107，从而使得当伺服电机620驱动垂直丝杠622转动时，垂直丝杠622能够经由连接板6305驱动磨头框架630在中心垂直滑轨6307和中心垂直滑块6107的配合下上下移动。

如图13所示，碳梁固定装置64包括装设于碳梁工作台612末端处的碳梁压紧机构640，该碳梁压紧机构640包括碳梁压紧气缸6401和与碳梁压紧气缸6401连接的碳梁下压板6402。碳梁固定装置64还包括一对侧端面固定机构642，该一对侧端面固定装置642布置在碳梁工作台612末端处的两侧，每个侧端面固定装置642包括一个侧端面固定气缸6421。

需要说明的是，本实施方式中，外部负压除尘系统10可接入除尘管道663从而接入磨头保护罩661内，当磨头668在打磨过程中，打磨所产生的磨屑和粉尘能够经由除尘管道663从负压除尘系统排走。

另外，需要说明的是，在本实施方式中，碳梁压紧机构640是成对出现的，且前后位置对称设置，这样可以根据需要倒角的是碳梁的头部还是尾部来选择是由磨头668后方的碳梁压紧机构640还是磨头668前方的碳梁压紧机构640来压紧碳梁。与每个碳梁压紧机构640配合使用的侧端面固定装置642也是成对出现的，这样可以从碳梁的两侧对碳梁进行侧端面固定。滚轮压紧装置665也是成对设置在磨头668前后，使得距离磨头668较近的位置再次压紧碳梁，保证打磨可靠性。

需要说明的是，磨头668上可以设置有位置传感器（图未示），从而可精准控制磨头的精确位置参数，进而达到对碳梁倒角厚度的精确控制。

在本实施方式中，碳梁倒角机6可以满足碳梁头部和尾部倒角完全自动化进行，不需要任何人工的介入，不需要像现有技术中一些倒角机在打磨完头部时，进入尾部倒角时还需要借助人力进行磨头装置方向的转换才能达到要求。整个碳梁倒角机使用操作简单，控制集成度高，人力投入少。

下面参考图10至图15介绍一下本实施方式中碳梁倒角机6的工作过程：

经碳梁切割装置5切割好的预订长度的碳梁12进入碳梁倒角机6的碳梁工作台612上时，首先是碳梁12的头部到达磨头668所在位置处；

这时，位于碳梁工作台612的后端位置处的碳梁压紧装置640的碳梁压紧气缸6401带动碳梁下压板6402向下压紧碳梁；同时，与碳梁压紧装置640位置对应的一对侧端面固定机构642启动，使得侧端面固定气缸6421朝向碳梁侧端面移动并最终顶抵它从而将碳梁固定住；

接着，磨头组件66上位于后侧的滚轮压紧装置665启动，即滚轮压紧气缸6651向下带动中间连杆进而带动压紧滚轮6657向下压紧碳梁；

此时，磨头组件66能够在水平驱动机构65的驱动下左右进给，即伺服电机650驱动水平丝杆652转动，进而带动螺母块654水平方向左右移动，从而经由与螺母块654连接的上电机托板6601带动整个磨头支座660左右移动，使得磨头668能够左右进给完成左右方向的打磨；

与此同时，磨头装置63能够在上下驱动机构62的驱动下上下移动，从而实现磨头668的上下进给，具体是：伺服电机620驱动垂直丝杠622转动，带动与垂直丝杠622连接的连接板6305进而带动一对托举横梁6303上下垂直移动，使得磨头框架630能够在其上中心垂直滑轨6307和框架底座610上的中心垂直滑块6107的配合下进行上下垂直移动，从而实现安装在磨头框架630上的磨头组件66上下移动，从而实现磨头668的上下进给；

在磨头668左右进给和上下进给对碳梁进行打磨过程中产生的磨屑和粉尘会经由外部负压除尘系统经由后侧的除尘管道663清理排除掉；

当碳梁12的头部倒角完毕后，磨头668在水平驱动机构65和上下驱动机构62的作用下回归初始位置，碳梁固定装置64松开碳梁，进而碳梁通过牵引装置沿着碳梁工作台612继续向前；

当碳梁12的尾部到达磨头668所在位置处；

随后，位于碳梁工作台612的前端位置处的碳梁压紧装置640的碳梁压紧气缸6401带动碳梁下压板6402向下压紧碳梁；同时，与该碳梁压紧装置640位置对应的一对侧端面固定机构642启动，使得侧端面固定气缸6421朝向碳梁侧端面移动并最终顶抵它从而将碳梁12固定住；

接着，磨头组件66上位于前侧的滚轮压紧装置665启动，即滚轮压紧气缸6651向下带动中间连杆进而带动压紧滚轮6657向下压紧碳梁；

此时，磨头组件66能够在水平驱动机构65的驱动下实现磨头668的左右进给，同时，磨头装置63能够在上下驱动机构62的驱动下上下移动，从而实现磨头668的上下进给；

打磨过程中产生的磨屑和粉尘会经由外部负压除尘系统10经由前侧的除尘管道63排出去；

当碳梁12的尾部倒角完毕后，磨头668在水平驱动机构65和上下驱动机构62的作用下回归初始位置；

这样，一块预订长度的碳梁12的头部和尾部即全部完成倒角。

倒角完毕的碳梁12经后序的输送段11进入碳梁表面清洁装置7进行表面清洁。清洁后的碳梁12经随后的碳梁牵引计量装置4再次牵引并计量后进入碳梁堆垛装置8进行堆垛。碳梁堆垛装置8为后续加工完成件腾出位置，保证加工的连续作业。

在本实施方式中，控制台1能够自动控制碳梁开卷机2、免打磨布去除装置3、碳梁牵引计量装置4、碳梁切割装置5、碳梁倒角机6、碳梁表面清洁装置7、两个碳梁牵引计量装置4、碳梁堆垛装置8、外部负压除尘系统10、以及各个输送段11的运行，从而开卷、免打磨布去除、牵引计量、倒角等各道工序依次进行，全自动化控制。并且，由于打磨切割房9内接入了外部负压除尘系统10，从而使得切割、打磨以及表面清洁过程中产生的磨屑和粉尘都能够被外部负压除尘系统10吸走。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种碳梁打磨生产线，其特征在于包括控制台、以及与控制台电连接并按照碳梁输送方向依次布置的碳梁开卷机、免打磨布去除装置、碳梁牵引计量装置、碳梁切割装置、碳梁倒角机、碳梁表面清洁装置、碳梁牵引计量装置、碳梁堆垛装置，其中，碳梁切割装置、碳梁倒角机和碳梁表面清洁装置布置在打磨切割房内并分别与外部负压除尘系统连接。

2.如权利要求1所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述免打磨布去除装置和位于所述碳梁切割装置之前的所述碳梁牵引计量装置之间、所述碳梁倒角机和所述碳梁表面清洁装置之间、以及位于所述碳梁表面清洁装置之后的所述碳梁牵引计量装置和所述碳梁堆垛装置之间都通过具有传送带的输送段连接。

3.如权利要求1或2所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述碳梁开卷机包括一对滑轨和可滑动地安装于该一对滑轨上的两个开卷单元，每个开卷单元都包括机架、旋转驱动装置、内圈顶升装置、外圈顶升装置和端面固定夹具，其中，旋转驱动装置安装于机架上，内圈顶升装置与旋转驱动装置传动连接并设置成能够从内部固定碳梁，外圈顶升装置安装于机架上并设置成能够从外部对碳梁进行限位，端面固定夹具设置成能够夹持固定碳梁的端面。

4.如权利要求3所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述旋转驱动装置包括电机和由电机驱动的齿轮传动装置；所述内圈顶升装置包括安装座、连接板、多个内圈顶升梁、多个连杆和内圈顶升电缸，其中，安装座与所述齿轮传动装置传动连接，连接板经其上的连接柱固定于安装座上，该多个内圈顶升梁位于安装座和连接板之间并分别与该连接板枢轴连接，每个连杆分别与安装座和对应的一个内圈顶升梁枢轴连接，内圈顶升电缸装设于该连接板上并驱动连接其中一个内圈顶升梁从而使得内圈顶升装置能够在内缩初始位置和外伸顶升位置之间转换。

5.如权利要求4所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述外圈顶升装置包括外圈顶升电缸和外圈顶升组件，其中，外圈顶升组件包括一端活动连接所述机架的支座、安装于支座上的主动带轮、从动带轮、驱动主动带轮的电机、以及连接主动带轮和从动带轮的传送带，外圈顶升电缸安装于所述机架上并与该支座的另一端连接，从而能够带动外圈顶升组件在落地初始位置和向上顶升位置之间移动，在该向上顶升位置时，该传送带与所述碳梁的外圈滑动接触。

6.如权利要求1或2所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述碳梁牵引计量装置包括：

机架，其上设置有安装支座；

滚轮输送机构，其包括伺服电机和固定滚轮，伺服电机安装于安装支座一侧上并驱动连接固定滚轮，固定滚轮可转动地安装于安装支座内并且其顶部从安装支座的顶部暴露以向前输送碳梁；

压紧测量机构，其包括驱动气缸、压紧滚轮和计米器，驱动气缸安装于安装支座上，压紧滚轮和计米器前后布置并一同与驱动气缸驱动连接从而能够在下压紧计米位置和上非工作位置之间转换；

端面固定机构，其包括安装于安装支座上的导轨和相对距离可调地装设于导轨上的一对端面限位滚轮。

7.如权利要求6所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述滚轮输送机构还包括减速机和联轴器，所述伺服电机通过减速机和联轴器驱动连接所述固定滚轮。

8.如权利要求1或2所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述碳梁倒角机包括：

底座装置，其包括框架底座、装设于框架底座上的上下驱动机构、碳梁工作台和两套碳梁固定装置，该两套碳梁固定装置分别布置在碳梁工作台的前后两端处；

磨头装置，其包括磨头框架、装设于磨头框架上的水平驱动机构和磨头组件，磨头框架与上下驱动机构连接并可上下移动地安装于框架底座上，磨头组件与水平驱动机构连接并可水平移动地安装于磨头框架上；

其中，磨头组件包括可水平滑动连接于磨头框架上的磨头支座、安装于磨头支座上的驱动电机、由驱动电机通过皮带传动来驱动的皮带轮、可转动地安装于磨头支座上并由皮带轮共轴驱动的磨头、装设于磨头支座上的磨头保护罩、与磨头保护罩连接并前后对称布置的一对除尘管道，该一对除尘管道与所述外部负压除尘系统连通。

9.如权利要求8所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述磨头框架内设置有平行间隔并前后延伸的一对支撑横梁；所述水平驱动机构包括伺服电机、水平丝杆和螺母块，其中，伺服电机安装于所述磨头框架外壁上并驱动连接水平丝杆，水平丝杆在该一对支撑横梁外侧并平行于该一对支撑横梁可转动地安装于所述磨头框架上，螺母块与水平丝杆传动连接；所述磨头支座与螺母块连接并可水平滑动地连接于该一对支撑横梁。

10.如权利要求9所述的碳梁打磨生产线，其特征在于，所述上下驱动机构包括伺服电机和垂直丝杠，其中，该伺服电机安装于所述框架底座内并驱动连接该垂直丝杠；所述磨头框架内还设置有平行间隔且左右延伸的一对托举横梁，该一对托举横梁经由连接板与垂直丝杠连接；所述磨头框架在其两侧内壁上都设置有中心垂直滑轨，而所述框架底座在其两侧外壁上都对应设置有中心垂直滑块，从而使得当该伺服电机驱动垂直丝杠转动时，垂直丝杠能够经由连接板驱动所述磨头框架在中心垂直滑轨和中心垂直滑块的配合下上下移动。

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