CN113798324B - 一种带钢铆接小车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带钢铆接小车，包括车体、支撑架、电动缸、燕尾块、线性滑台、控制箱、C型架、动模组以及静模组，所述支撑架安装在车体上，电动缸安装在支撑架的顶板上，线性滑台设置在支撑架的底板上，动模组、静模组分别设置在C型架的顶板和底板上。该技术方案实现了冷轧连续生产线上带钢的快速铆接缝合，提高了作业效率及安全性，降低了人工焊接、缝合劳动强度、生产准备时间，提升了产能。
Description
技术领域
本发明涉及一种铆接小车，具体涉及一种带钢铆接小车，属于冷冲压加工技术领域。
背景技术
在冷轧连续生产中，当生产线上的带钢出现断带或因设备检修被人为截断后，在生产线开机生产前需要对截断部位的带钢头尾进行重新连接，目前这种头尾带钢的连接主要依靠现场人工焊接来完成。但当带钢厚度规格小于0.5mm或带钢头尾材质厚度不一样时，现场人工焊接难度大、耗时长且焊接质量难以保证，易造成生产线运行后重新发生断带事故，同时焊缝上任何的凸起都会给生产线上的辊面带来划伤。同时现有的对带钢头尾进行重新连接的设备都需场地平整且较大的空间来实现作业，但在冷轧连续生产中，带钢断带部位存在不确定性，对应狭小空间区域的断带重接处理现有技术实施难度大，存在作业不便难题。
检索到申请公布号为CN201720200676.4一种钢带缝合装置的公开专利，该公开技术与本发明都涉及到带钢间的缝合连接，但公开技术主要解决的是单行或者单列的咬合在钢板与带钢的成型过程中容易松脱的问题，为此该公开技术在缝合凸台上采用了M*N矩形阵列布置。其通过缝合凸台与缝合凹槽的配合来将带钢咬合在一起，而本发明通过对带钢的冲孔翻边、压平来实现带钢铆接，因此该公开技术与本发明在技术方案上存在明显不同，同时公开技术的模具结构与本申请技术存在显著不同，二者技术方案的内容也完全不同。该公开技术对带钢进行缝合后会在带钢表面形成数量众多的凸台，无法满足冷轧生产线对带钢缝合连接区域的平整度及强度要求。
检索到申请公布号为CN201410697057.1一种连续退火炉薄带钢缝合对中的控制方法及设备的公开专利,该公开技术与本发明都涉及带钢缝合作业，但公开技术主要解决的是缝合时前行带钢和后行带钢对中摆正的难题，因此该公开技术与本发明在加工作业内容上存在明显不同，同时公开技术的缝合控制方法与设备与本申请技术二者技术方案的内容也完全不同，且二者间不存在相关技术启示。
发明内容
本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种带钢铆接小车，该技术方案通过采用冷冲压的方法实现对带钢头尾进行铆接缝合。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种带钢铆接小车，包括车体、支撑架、电动缸、燕尾块、线性滑台、控制箱、C型架、动模组以及静模组，所述支撑架安装在车体上，电动缸安装在支撑架的顶板上，线性滑台设置在支撑架的底板上，动模组、静模组分别设置在C型架的顶板和底板上。
作为本发明的一种改进，所述C型架7采用10mm钢板焊接而成的C型框架结构，在其侧板外侧设置有燕尾槽，动模组安装在C型架的顶板上，静模组安装在C型架的底板上；C型架通过其侧板上的燕尾槽嵌套安装在支撑架的燕尾块上，同时C型架的底板固定在线性滑台的滑块上，通过控制线性滑台伺服电机可以使C型架沿支撑架的燕尾块进行前后直线移动和定位。
作为本发明的一种改进，所述车体1是采用方钢与钢管焊接而成的带推拉扶手的框架结构，车体框架的下部设置有4个万向轮，能够实现快速移动及锚定；所述支撑架2安装在车体上，是由15mm钢板焊接而成的C型半开口式框架结构，支撑架垂直部分侧板内侧设置有燕尾块，在支撑架顶板上表面中间位置设置有环形吊耳，在支撑架顶板上表面前段位置设置有伺服电动缸；所述线性滑台5为采用重载型伺服滑台，由两套分别安装在支撑架底板的上表面，每套滑台上设置有两块滑块。
作为本发明的一种改进，所述动模组由动模底座、冲孔动模、翻边动模、平整动模及压板组成，所述冲孔动模、翻边动模、平整动模的上部“凸”型导向槽与C型架上三个导向孔内设置的“凸”型导向槽在一条直线上；所述电动缸的推杆末端采用蘑菇头结构，并通过推杆末端蘑菇头结构与C型架、冲孔动模、翻边动模、平整动模的上部“凸”型导向槽进行嵌套安装。
所述动模底座的前端设置有三个导向孔，后端通过螺栓与C型架顶板前端相连接，在三个导向孔内设置有贯通的“凸”型导向槽，在三个导向孔内端面上设置有碰珠定位孔；当冲孔动模、翻边动模、平整动模位于C型架上三个导向孔的最上端时，通过线性滑台移动C型架时可以实现电动缸推杆在冲孔动模、翻边动模、平整动模位置间进行选择性定位。
所述冲孔动模、翻边动模、平整动模为工具钢材质矩形块状结构，其上部设置有贯通的“凸”型导向槽，在其两侧外端面上设置有碰珠，并分别嵌套安装在动模底座前端对应的导向孔内；
所述压板为钕铁硼材质永磁体，安装在动模底座导向孔上方，对嵌套安装在导向孔内的冲孔动模、翻边动模、平整动模起到定位作用。
作为本发明的一种改进，所述平整动模从下至上依次由动模压平块、动模折弯块、动模缓冲弹簧、动模底座及碰珠组成；所述动模压平块为带孔盒状结构，内壁设四周设置有导向块，动模折弯块为矩形凸台结构，外部四周设置有导向槽。动模折弯块嵌套安装在动模压平块的腔体内，并在动模缓冲弹簧作用下在动模压平块内作伸缩移动。
作为本发明的一种改进，所述静模组由静模底座、冲孔静模、翻边静模、平整静模组成，所述静模底座为C型槽钢，其上端面设置有三个孔位，冲孔静模、翻边静模、平整静模分别安装在对应的静模底座孔位上；安装好后，冲孔动模与冲孔静模、翻边动模与翻边静模、平整动模与平整静模在空间位置上垂直对称。
作为本发明的一种改进，所述平整静模从上至下依次由静模压平块、静模折弯块、静模缓冲弹簧、静模底座组成；所述静模压平块为带孔盒状结构，内壁设四周设置有导向块。静模折弯块为矩形凸台结构，外部四周设置有导向槽。静模折弯块嵌套安装在静模压平块的腔体内，并在静模缓冲弹簧作用下在静模压平块内作伸缩移动。
作为本发明的一种改进，所述控制柜位于安装在支撑架垂直部分侧板外侧，其内部设置有PLC、伺服控制器及手持式操作器，通过手持式操作器自动或手动模式来控制电动缸推杆的伸缩动作，或者控制伺服控制器来驱动滑台移动使电动缸推拉杆末端分别在冲孔动模、翻边动模、平整动模间进行切换定位，以实现对带钢的铆接。
相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该技术方案实现了冷轧连续生产线上带钢的快速铆接缝合，提高了作业效率及安全性，降低了人工焊接、缝合劳动强度、生产准备时间，提升了产能；2)该技术方案完全采用冷加工冲压方式来进行带钢缝合，通过伺服电机及电动缸来实现冲孔翻边及平整，加工过程中不产生光、热、噪音及烟尘污染，不需要使用带压流体，现场适用性更强；3)该方案通过线性滑台移动动、静模底座即可实现一台电动缸在冲孔、翻边及平整模具间切换，来实现并完成对带钢的铆接工艺，其制造成本低；4)本发明所述带钢在线铆接小车结构紧凑轻便、体积小，通过车体框架下部设置的万向轮及在支撑架上的吊耳可以将铆接小车快速搬运至生产线上任何需要进行带钢铆接的地方进行铆接作业，现场适用性强。
附图说明
图1、本发明带钢铆接小车结构示意图；
图2、本发明带钢铆接小车装配示意图；
图3、本发明动模组结构示意图；
图4、本发明静模组结构示意图；
图5、本发明平整动模结构示意图；
图6、本发明平整静模结构示意图；
图7、本发明带钢铆接小车应用示意图；
图8、本发明带钢铆接效果图；
图中：1-车体，2-支撑架，3-电动缸，4-燕尾块，5-线性滑台，6-控制箱，7-C型架，8-动模组，8-1-动模底座，8-2-冲孔动模，8-3-翻边动模，8-4-平整动模，8-4-1-动模压平块，8-4-2-动模折弯块，8-4-3-动模缓冲弹簧，8-4-4-平整动模底座，8-4-5-碰珠，8-5-压板，9-静模组，9-1-静模底座，9-2-冲孔静模，9-3-翻边静模，9-4-平整静模，9-4-1-静模压平块，9-4-2-静模折弯块，9-4-3-静模缓冲弹簧，9-4-4平整静模底座，10-带钢。
具体实施方式：
为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。
实施例1：参照图1-6所示，一种带钢铆接小车，包括车体1、支撑架2、电动缸3、燕尾块4、线性滑台5、控制箱6、C型架7、动模组8、静模组9等组成。其特征是支撑架安装在车体上，电动缸安装在支撑架的顶板上，线性滑台设置在支撑架的底板上，动模组、静模组分别设置在C型架的上板和下板上。车体1采用方钢与钢管焊接而成的带推拉扶手的框架结构，车体框架的下部设置有4个万向轮，能够实现快速移动及锚定。支撑架2安装在车体1上，由15mm钢板焊接而成的C型半开口式框架结构，在支撑架2垂直部分侧板内侧设置有燕尾块4，在支撑架2顶板上表面中间位置设置有环形吊耳，在支撑架2顶板上表面前段位置设置有伺服电动缸3。线性滑台5为采用重载型伺服滑台，由两套分别安装在支撑架1底板的上表面，每套滑台上设置有两块滑块。C型架7采用10mm钢板焊接而成的C型框架结构，再其侧板外侧设置有燕尾槽，C型架7通过其侧板上的燕尾槽嵌套安装在支撑架2的燕尾块上，同时C型架7的底板固定在线性滑台的滑块上，通过控制线性滑台伺服电机可以使C型架沿支撑架的燕尾块进行前后直线移动和定位。动模组8安装在C型架7的顶板上，动模组8由动模底座8-1、冲孔动模8-1、翻边动模8-3、平整动模8-4及压板8-5组成。平整动模8-4从下至上依次由动模压平块8-4-1、动模折弯块8-4-2、动模缓冲弹簧8-4-3、平整动模底座8-4-4及碰珠8-4-5组成。动模压平块8-4-1为带孔盒状结构，内壁设四周设置有导向块。动模折弯块8-4-2为矩形凸台结构，外部四周设置有导向槽，动模折弯块8-4-2嵌套安装在动模压平块8-4-1的腔体内，并在动模缓冲弹簧8-4-3作用下在动模压平块8-4-1腔体内作伸缩移动。动模底座8-1的前端设置有三个导向孔，后端通过螺栓与C型架7顶板前端相连接，在三个导向孔内设置有贯通的“凸”型导向槽，在三个导向孔内端面上设置有碰珠8-4-5的定位孔。冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4采用工具钢材质矩形块状结构，其上部设置有贯通的“凸”型导向槽，在其两侧外端面上设置有碰珠，并分别嵌套安装在动模底8-1座前端对应的导向孔内。压板8-5为钕铁硼材质永磁体，安装在动模底座8-1导向孔上方，对嵌套安装在导向孔内的冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4起到定位作用。其中，冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4的上部“凸”型导向槽与C型架上三个导向孔内设置的“凸”型导向槽在一条直线上。电动缸2的推杆末端采用蘑菇头结构，并通过推杆末端蘑菇头结构与C型架7、冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4的上部“凸”型导向槽进行嵌套安装。当冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4位于C型架7上三个导向孔的最上端时，通过线性滑台5移动C型架7时可以实现电动缸2推杆在冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4位置间进行选择性定位。静模组安装在C型架7的底板上，由静模底座9-1、冲孔静模9-2、翻边静模9-3、平整静模9-4组成。平整静模9-4从上至下依次由静模压平块9-4-1、静模折弯块9-4-2、静模缓冲弹簧9-4-3、静模底座9-4-4组成。其中静模压平块9-4-1为带孔盒状结构，内壁设四周设置有导向块。静模折弯块9-4-2为矩形凸台结构，外部四周设置有导向槽并嵌套安装在静模压平块9-4-1的腔体内，并在静模缓冲弹簧9-4-3作用下在静模压平块9-4-1腔体内作伸缩移动。静模底座9-4-4为C型槽钢，其上端面设置有三个孔位，冲孔静模9-2、翻边静模9-3、平整静模9-4分别安装在对应的静模底座孔位上。安装好后，冲孔动模8-2与冲孔静模9-2、翻边动模8-3与翻边静模9-3、平整动模8-4与平整静模9-4在空间位置上垂直对称。控制柜6位于安装在支撑架2垂直部分侧板外侧，其内部设置有PLC、伺服控制器及手持式操作器，通过手持式操作器可以自动或手动模式来控制电动缸3的推杆伸缩动作，也可以控制伺服控制器来驱动线性滑台5移动使电动缸推拉杆末端分别在冲孔动模8-2、翻边动模8-3、平整动模8-4间进行切换和定位，以实现对带钢铆接作业。
参见图1-8，使用本带钢铆接小车对生产线断带带钢进行铆接作业时，具体包括如下步骤：
第一步序：铆接准备。先通过车体1框架下部设置的万向轮及在支撑架2上的吊耳可以将铆接小车快速搬运至生产线上需要进行带钢10铆接的现场，并对带钢铆接小车通电初始化，通过手操器准备按钮使其进入待机状态。包括：PLC程序控制电动缸3推杆处于缩回状态，通过伺服器控制线性滑台5使冲孔动模8-2与冲孔静模9-2移动至位于电动缸推杆3正下方。再将需要铆接的带钢10头尾搭接重叠好，将需要铆接处置于冲孔动模8-2与冲孔静模9-2之间位置。
第二步序：冲孔。按下手操器上的启动按钮，PLC程序控制电动缸3推杆向下伸出将冲孔动模8-2沿动模底座8-1孔壁推入至与冲孔静模9-2完全贴合停止。延时1秒钟后，电动缸3推杆缩回并将冲孔动模8-2归位，此时位于冲孔动模8-2与冲孔静模9-2之间的带钢10上将出现与冲孔动模8-2模具冲头现状一致的X型冲孔。
第三步序：翻边。当第二步骤带钢10完成冲孔后，PLC程序控制伺服器使线性滑台5将翻边动模8-3与翻边静模9-3移动至位于电动缸推杆3正下方。延时1秒钟后，PLC程序控制电动缸3推杆向下伸出将翻边动模8-3沿动模底座8-1孔壁推入至与翻边静模9-3完全贴合停止。延时1秒钟后，电动缸3推杆缩回并将翻边动模8-3归位，此时位于翻边动模8-3与翻边静模9-3之间的带钢10的X型冲孔上将出现与翻边动模8-3模具冲头外形一致的翻边。
第四步序：平整。当第三步骤带钢10完成翻边后，PLC程序控制伺服器使线性滑台5将平整动模8-4与平整静模9-4移动至位于电动缸推杆3正下方。延时1秒钟后，PLC程序控制电动缸3推杆向下伸出将平整动模8-4沿动模底座8-1孔壁推至与平整静模9-4完全贴合停止。延时1秒钟后，电动缸3推杆缩回并将平整动模8-4归位，此时位于平整动模8-4与平整静模9-4之间的带钢10的冲孔处完成铆接。接着返回步骤一进行带钢10上下个铆接点的铆接作业。
使用本技术可以快速便捷完成冷轧连续生产线厚度≤1.0mm带钢的铆接缝合，具有可靠、成本低、效率高、无污染等优点。
需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。
Claims (4)
1.一种带钢铆接小车，其特征在于，包括车体、支撑架、电动缸、燕尾块、线性滑台、控制箱、C型架、动模组以及静模组，所述支撑架安装在车体上，电动缸安装在支撑架的顶板上，线性滑台设置在支撑架的底板上，动模组、静模组分别设置在C型架的顶板和底板上，
所述动模组由动模底座、冲孔动模、翻边动模、平整动模及压板组成，所述冲孔动模、翻边动模、平整动模的上部“凸”型导向槽与C型架上三个导向孔内设置的“凸”型导向槽在一条直线上；
所述电动缸的推杆末端采用蘑菇头结构，并通过推杆末端蘑菇头结构与C型架、冲孔动模、翻边动模、平整动模的上部“凸”型导向槽进行嵌套安装；
所述静模组由静模底座、冲孔静模、翻边静模、平整静模组成，所述静模底座为C型槽钢，其上端面设置有三个孔位，冲孔静模、翻边静模、平整静模分别安装在对应的静模底座孔位上；安装好后，冲孔动模与冲孔静模、翻边动模与翻边静模、平整动模与平整静模在空间位置上垂直对称，
所述平整动模从下至上依次由动模压平块、动模折弯块、动模缓冲弹簧、动模底座及碰珠组成；
所述动模压平块为带孔盒状结构，内壁设四周设置有导向块，动模折弯块为矩形凸台结构，外部四周设置有导向槽，动模折弯块嵌套安装在动模压平块的腔体内，并在动模缓冲弹簧作用下在动模压平块内作伸缩移动，
所述动模底座的前端设置有三个导向孔，后端通过螺栓与C型架顶板前端相连接，在三个导向孔内设置有贯通的“凸”型导向槽，在三个导向孔内端面上设置有碰珠定位孔；所述冲孔动模、翻边动模、平整动模为工具钢材质矩形块状结构，其上部设置有贯通的“凸”型导向槽，在其两侧外端面上设置有碰珠，并分别嵌套安装在动模底座前端对应的导向孔内；所述压板为钕铁硼材质永磁体，安装在动模底座导向孔上方，对嵌套安装在导向孔内的冲孔动模、翻边动模、平整动模起到定位作用，
所述平整静模从上至下依次由静模压平块、静模折弯块、静模缓冲弹簧、静模底座组成；所述静模压平块为带孔盒状结构，内壁设四周设置有导向块，静模折弯块为矩形凸台结构，外部四周设置有导向槽，静模折弯块嵌套安装在静模压平块的腔体内，并在静模缓冲弹簧作用下在静模压平块内作伸缩移动,
所述C型架采用钢板焊接而成的C型框架结构，在其侧板外侧设置有燕尾槽，动模组安装在C型架的顶板上，静模组安装在C型架的底板上；C型架通过其侧板上的燕尾槽嵌套安装在支撑架的燕尾块上，同时C型架的底板固定在线性滑台的滑块上，通过控制线性滑台伺服电机可以使C型架沿支撑架的燕尾块进行前后直线移动和定位。
2.根据权利要求1所述的带钢铆接小车，其特征在于，所述车体是采用方钢与钢管焊接而成的带推拉扶手的框架结构，车体框架的下部设置有万向轮，能够实现快速移动及锚定；所述支撑架安装在车体上，由钢板焊接而成的C型半开口式框架结构，支撑架垂直部分侧板内侧设置有燕尾块，在支撑架顶板上表面中间位置设置有环形吊耳，在支撑架顶板上表面前段位置设置有伺服电动缸；所述线性滑台为采用重载型伺服滑台，由两套分别安装在支撑架底板的上表面，每套滑台上设置有两块滑块。
3.根据权利要求2所述的带钢铆接小车，其特征在于，所述控制柜位于安装在支撑架垂直部分侧板外侧，其内部设置有PLC、伺服控制器及手持式操作器，通过手持式操作器自动或手动模式来控制电动缸推杆的伸缩动作，或者控制伺服控制器来驱动滑台移动使电动缸推拉杆末端分别在冲孔动模、翻边动模、平整动模间进行切换定位，以实现对带钢的铆接。
4.采用权利要求1-3任意一项带钢铆接小车对生产线断带带钢进行铆接作业方法，其特征在于，具体步骤如下：
第一步序：铆接准备，先通过车体框架下部设置的万向轮及在支撑架上的吊耳可以将铆接小车快速搬运至生产线上需要进行带钢铆接的现场，并对带钢铆接小车通电初始化，通过手操器准备按钮使其进入待机状态，包括：PLC程序控制电动缸推杆处于缩回状态，通过伺服器控制线性滑台使冲孔动模与冲孔静模移动至位于电动缸推杆正下方，再将需要铆接的带钢头尾搭接重叠好，将需要铆接处置于冲孔动模与冲孔静模之间位置，
第二步序：冲孔,按下手操器上的启动按钮，PLC程序控制电动缸推杆向下伸出将冲孔动模沿动模底座孔壁推入至与冲孔静模完全贴合停止，延时1秒钟后，电动缸推杆缩回并将冲孔动模归位，此时位于冲孔动模与冲孔静模之间的带钢上将出现与冲孔动模模具冲头现状一致的X型冲孔；
第三步序：翻边,当第二步骤带钢完成冲孔后，PLC程序控制伺服器使线性滑台将翻边动模与翻边静模移动至位于电动缸推杆正下方，延时1秒钟后，PLC程序控制电动缸推杆向下伸出将翻边动模沿动模底座孔壁推入至与翻边静模完全贴合停止，延时1秒钟后，电动缸推杆缩回并将翻边动模归位，此时位于翻边动模与翻边静模之间的带钢的X型冲孔上将出现与翻边动模模具冲头外形一致的翻边；
第四步序：平整,当第三步骤带钢完成翻边后，PLC程序控制伺服器使线性滑台将平整动模与平整静模移动至位于电动缸推杆正下方，延时1秒钟后，PLC程序控制电动缸推杆向下伸出将平整动模沿动模底座孔壁推至与平整静模完全贴合停止，延时1秒钟后，电动缸推杆缩回并将平整动模归位，此时位于平整动模与平整静模之间的带钢的冲孔处完成铆接，接着返回步骤一进行带钢上下个铆接点的铆接作业。
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