CN113427059A - 一种板材板宽检测跟踪铣边机装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板材板宽检测跟踪铣边机装置及方法，通过在机床底座上对称设置于两组刀盘滑动动座，每个刀盘滑动动座上均设有一个刀盘，刀盘上固定有刀具，两组刀盘滑动动座之间为板材通道，然后在机床底座的侧边位于板材通道两侧分别设有一个位移传感测量装置，位移传感测量装置的测量头能够与待加工板材侧壁接触，位移传感测量装置的测量头的初始位置与刀盘上刀具加工面一致，利用位移传感测量装置对板材送入通道两侧位置参数进行测量，从而能够准确地到刀具加工面板材加工量位置，通过两侧位置参数调整刀具的位置，能够有效保证板材两边都具有设置的铣削量，从而保证板材具有最大的利用效率。

Description

一种板材板宽检测跟踪铣边机装置及方法

技术领域

本发明属于钢管制造技术领域，具体涉及一种板材板宽检测跟踪铣边机装置及方法。

背景技术

在钢管加工过程中，需要经过板材拆卷，矫平，铣边等工艺后，进入成型机成型焊接。铣边机是一种采用刀盘高速铣削的工作原理，专门为钢板焊接前为钢板开焊缝坡口的焊接辅助设备，广泛应用于锅炉、压力容器制造行业、造船、电力、石油、化工机械、工程机械制造，可加工各类中低碳钢板、不锈钢板及铝板在焊接前的X型、Y型、U型坡口等。在钢管生产过程中，板材通过铣边机，铣边机通过旋转铣刀对板材单边或者双边进行铣削形成焊接坡口，为后续工序焊接成型提供稳定的焊接坡口，坡口形状根据工艺有I型、X型、Y型、U型等(坡口形状由铣刀决定)。由于带钢的宽度存在一定偏差，为了确保后续的成型工艺稳定，铣边机还需要保证加工后板材的宽度尺寸，即保证钢板尺寸在一定的公差范围之内。大部分铣边机在调整好左右刀盘位置后刀盘的基本位置相对递送线固定，但是由于钢板边缘不是绝对直线，实际中是以弧线情况递进，或者两卷钢板首尾对接会有偏差，会导致递送线位置会有变化，这样就会导致板材一边铣削量变大，另外一端铣削量变小甚至脱铣。脱铣后不能保证铣削后具有铣削坡口，对于后续成型工艺有很大影响。对于此种情况为了保证板材两边都有一定的铣削裕量。通常铣边机的铣削裕量都较大，以保证钢板能有一定的铣削量，但是这样牺牲了板材的利用率，使得有效利用的板材宽度减少。通常操作人员以及焊接人员现场不断巡查观测，当发现有脱铣情况后人为调整钢板位置。对于现场操作人员劳动强度大，需要不断根据情况调整钢板递送方向。

发明内容

本发明的目的在于提供一种板材板宽检测跟踪铣边机装置及方法，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，包括机床底座以及对称设置于机床底座上的两组刀盘滑动动座，每个刀盘滑动动座上均设有一个刀盘，刀盘上固定有刀具，两组刀盘滑动动座之间为板材通道，机床底座的侧边位于板材通道两侧分别设有一个位移传感测量装置，位移传感测量装置的测量头能够与待加工板材侧壁接触，位移传感测量装置的测量头的初始位置与刀盘上刀具加工面一致。

进一步的，机床底座上设有两组对称设置的滑轨组，每个滑轨组上设置有一个刀盘滑动动座，滑轨组一侧设有传动架，传动架上固定安装有滑动座丝杠，滑动座丝杠的一端通过驱动电机驱动，驱动电机连接有控制器。

进一步的，驱动电机通过固定座安装于机床底座上。

进一步的，还包括连接于驱动电机和位移传感测量装置的控制系统，控制系统用于控制驱动电机的位移和获取位移传感测量装置测量数据。

进一步的，控制系统采用PLC电控系统控制系统，包括PLC控制器和PLC控制显示器。

进一步的，位移传感测量装置包括固定安装板和位移传感器，位移传感器通过固定安装板固定于机床底座上。

进一步的，位移传感器的测量头连接有测量连接杆，测量连接杆的一端设有测量辊，固定安装板上安装有导向座，测量连接杆一端设置于导向座上。

进一步的，导向座的一端连接有测量油缸，测量油缸的活塞杆端部与导向座固定连接，通过测量油缸驱动导向座带动测量连接杆移动。

一种板材板宽检测跟踪方法，包括以下步骤：

S1，首先将位移传感测量装置的测量头调整与刀盘上的道具加工面对齐，然后对位移传感测量装置进行调零；

S2，将当待加工板材送入铣边机的板材通道，调整位移传感测量装置的测量头接触待加工板材侧壁，从而获取待加工板材左右加工面加工量数据，根据待加工板材加工量，调整两侧刀具加工位置对待加工板材进行加工。

进一步的，待加工板材送入加工过程中实时获取待加工板材左右两侧偏差，当板材递送方向有偏差或者板材首尾对接有偏差导致左右铣削量不均衡，根据偏差量调整两侧刀具的位置，确保两侧加工量均匀。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，通过在机床底座上对称设置于两组刀盘滑动动座，每个刀盘滑动动座上均设有一个刀盘，刀盘上固定有刀具，两组刀盘滑动动座之间为板材通道，然后在机床底座的侧边位于板材通道两侧分别设有一个位移传感测量装置，位移传感测量装置的测量头能够与待加工板材侧壁接触，位移传感测量装置的测量头的初始位置与刀盘上刀具加工面一致，利用位移传感测量装置对板材送入通道两侧位置参数进行测量，从而能够准确地到刀具加工面板材加工量位置，通过两侧位置参数调整刀具的位置，能够有效保证板材两边都具有设置的铣削量，从而保证板材具有最大的利用效率。

进一步的，机床底座上设有两组对称设置的滑轨组，每个滑轨组上设置有一个刀盘滑动动座，滑轨组一侧设有传动架，传动架上固定安装有滑动座丝杠，滑动座丝杠的一端通过驱动电机驱动，驱动电机连接有控制器，利用控制实现自动控制，实现无人值守生产线，降低人员生成本和人员劳动强度。

进一步的，驱动电机通过固定座安装于机床底座上。

进一步的，还包括连接于驱动电机和位移传感测量装置的控制系统，控制系统用于控制驱动电机的位移和获取位移传感测量装置测量数据，系统调整最终在满足最小切削量的基础上保证了板材的最大板宽，增加了板材的利用率，极大的节省了生产成本。

进一步的，位移传感测量装置包括固定安装板和位移传感器，位移传感器通过固定安装板固定于机床底座上，位移传感器的测量头连接有测量连接杆，测量连接杆的一端设有测量辊，固定安装板上安装有导向座，测量连接杆一端设置于导向座上，采用接触式位移传感器，能够有效避免其他因素的干扰，同时能够根据板材宽度调整传感器的检测初始位置，结构简单，检测范围大，大大提高了检测效率和精度。

本发明一种板材板宽检测跟踪方法，通过在铣边机进口位置两侧安装位移传感器，实时测量钢板宽度及钢板与铣削刀头的相对位置，并按照设定的板宽调整两侧刀盘的位置，进行铣削板宽的自动调整，大大提高了检测精度，降低了工作人员的劳动强度。

附图说明

图1为本发明实施例中检测跟踪装置主视图。

图2为本发明实施例中检测跟踪装置俯视图。

图3为本发明实施例中位移传感器测量装置安装结构示意图。

其中，1.机床底座，2.刀盘滑动动座，3.驱动电机，4.刀盘，5.位移传感测量装置，6.待加工板材，7.滑动座丝杠，9.位移传感器，10.测量油缸，11.测量辊，12.测量连接杆，13.固定安装板，14、导向座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1、图2所示，一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，包括机床底座1以及对称设置于机床底座1上的两组刀盘滑动动座2，每个刀盘滑动动座2上均设有一个刀盘4，刀盘4上固定有刀具，两组刀盘滑动动座2之间为板材通道，待加工板材6从板材通道通过，两边刀盘4上刀具进行铣削加工，机床底座1的侧边位于板材通道两侧分别设有一个位移传感测量装置5，位移传感测量装置5的测量头能够与待加工板材6侧壁接触，位移传感测量装置5的测量头的初始位置与刀盘4上刀具加工面一致。当待加工板材6进入到铣边机的板材通道，板材通道两侧的位移传感测量装置5分别测量待加工板材6在左右两侧的宽度，获取当前待加工板材6的输送位置，然后根据当前设置的铣削后板材宽度和左右铣削量实时调整左右刀盘位置，能够精确控制左右两侧加工精度，可保证板材有最小的铣削量，克服了板材递送方向波动或者板材对接问题造成的脱铣情况，从而保证板材最大利用率。

具体的，如图1所示，机床底座1上设有两组对称设置的滑轨组，每个滑轨组上设置有一个刀盘滑动动座2，滑轨组一侧设有传动架，传动架上固定安装有滑动座丝杠7，滑动座丝杠7的一端通过驱动电机3驱动，驱动电机3连接有控制器。驱动电机3通过固定座安装于机床底座1上。

机床底座1上端设有板材滑道，板材滑道上设有压板装置，压板装置用于将待加工板材6压紧于板材滑道上，防止板材滑道上的待加工板材6加工过程中受到刀具作用力而晃动。

还包括控制系统，控制系统采用PLC电控系统控制系统，包括PLC控制器和PLC控制显示器，PLC控制器连接于驱动电机3和位移传感测量装置5，PLC控制器通过控制驱动电机3从而控制刀盘4的位置，即可知道刀盘4上刀具的具体位置，通过PLC控制显示器显示界面可以显示当前刀盘位置，PLC控制器根据左、右刀盘位置和板材铣削量计算并显示待加工板材6的铣削后宽度；当待加工板材6进入到铣边机的板材通道，PLC控制系统根据当前设置的铣削后板材宽度和左右铣削量实时调整左右刀盘位置，可保证板材有最小的铣削量，克服了板材递送方向波动或者板材对接问题造成的脱铣情况，从而保证板材最大利用率。

位移传感测量装置5包括固定安装板13和位移传感器9，位移传感器9通过固定安装板13固定于机床底座1上；位移传感器9的测量头连接有测量连接杆12，测量连接杆12的一端设有测量辊11，固定安装板13上安装有导向座14，测量连接杆12一端设置于导向座14上，导向座14的一端连接有测量油缸10，测量油缸10的活塞杆端部与导向座14固定连接，通过测量油缸10驱动导向座14带动测量连接杆12移动，测量连接杆12带动位移传感器9的测量头移动实现待加工板材的测量。

本发明两个刀盘通过丝杠和驱动电机连接并在机床底座上滑动；驱动电机采用伺服电机，伺服电机采用PLC控制位置和速度；铣边机进板口两侧安装有位移传感器，位移传感器的零点位置和铣削刀盘边缘平齐。位移传感器经过PLC数据采集，并显示到人机交互界面上。开始铣边前，未切削的钢板推动位移传感器测量杆向后移动，位移传感器测量当前板材两边的切削量。当板材递送方向有偏差或者板材首尾对接有偏差导致左右铣削量不均衡，PLC控制伺服电机自动调整左右刀盘位置，保证板材两边都具有设置的铣削量，从而保证板材具有最大的利用效率，自动调整也可以实现无人值守生产线，降低人员生成本和人员劳动强度。

本发明板宽跟踪装置可以根据板宽数据实时自动调整铣削量数据，当设置好左右铣削量以及板宽数据后无需人为调整递送线等位置，节省人力物力劳动强度。板宽跟踪装置可以根据板宽数据实时自动调整板宽数据，可以满足最小切削量，程序设置中按照工艺可以设置最小切削量，系统调整最终在满足最小切削量的基础上保证了板材的最大板宽，增加了板材的利用率，极大的节省了生产成本。可以根据板宽数据实时自动调整铣削数据，为无人值守智能化生产线提供可行性前提条件。也可以根据板宽数据实时自动调整铣削数据，保证板材两边具有一定的铣削量，坡口的稳定存在为后续自动跟踪焊接提供必要条件。

Claims (10)

1.一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，包括机床底座(1)以及对称设置于机床底座(1)上的两组刀盘滑动动座(2)，每个刀盘滑动动座(2)上均设有一个刀盘(4)，刀盘(4)上固定有刀具，两组刀盘滑动动座(2)之间为板材通道，机床底座(1)的侧边位于板材通道两侧分别设有一个位移传感测量装置(5)，位移传感测量装置(5)的测量头能够与待加工板材(6)侧壁接触，位移传感测量装置(5)的测量头的初始位置与刀盘(4)上刀具加工面一致。

2.根据权利要求1所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，机床底座(1)上设有两组对称设置的滑轨组，每个滑轨组上设置有一个刀盘滑动动座(2)，滑轨组一侧设有传动架，传动架上固定安装有滑动座丝杠(7)，滑动座丝杠(7)的一端通过驱动电机(3)驱动，驱动电机(3)连接有控制器。

3.根据权利要求2所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，驱动电机(3)通过固定座安装于机床底座(1)上。

4.根据权利要求1所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，还包括连接于驱动电机(3)和位移传感测量装置(5)的控制系统，控制系统用于控制驱动电机(3)的位移和获取位移传感测量装置(5)测量数据。

5.根据权利要求4所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，控制系统采用PLC电控系统控制系统，包括PLC控制器和PLC控制显示器。

6.根据权利要求1所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，位移传感测量装置(5)包括固定安装板(13)和位移传感器(9)，位移传感器(9)通过固定安装板(13)固定于机床底座(1)上。

7.根据权利要求6所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，位移传感器(9)的测量头连接有测量连接杆(12)，测量连接杆(12)的一端设有测量辊(11)，固定安装板(13)上安装有导向座(14)，测量连接杆(12)一端设置于导向座(14)上。

8.根据权利要求1所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，导向座(14)的一端连接有测量油缸(10)，测量油缸(10)的活塞杆端部与导向座(14)固定连接，通过测量油缸(10)驱动导向座(14)带动测量连接杆(12)移动。

9.一种用于权利要求1所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置的板材板宽检测跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，首先将位移传感测量装置的测量头调整与刀盘上的道具加工面对齐，然后对位移传感测量装置进行调零；

S2，将当待加工板材送入铣边机的板材通道，调整位移传感测量装置的测量头接触待加工板材侧壁，从而获取待加工板材左右加工面加工量数据，根据待加工板材加工量，调整两侧刀具加工位置对待加工板材进行加工。

10.根据权利要求1所述的一种板材板宽检测跟踪铣边机装置，其特征在于，待加工板材送入加工过程中实时获取待加工板材左右两侧偏差，当板材递送方向有偏差或者板材首尾对接有偏差导致左右铣削量不均衡，根据偏差量调整两侧刀具的位置，确保两侧加工量均匀。

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