CN120001821A - 一种高精度双盘卷拉校直拉拔机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，包括控制器和与其电性连接且依次设置的卷拉系统、同步剪切系统、校直系统，其中所述卷拉系统包括第一卷拉轮和第二卷拉轮，二者分别又两个电机带动转动，且其中一个电机采用力矩模式；所述同步剪切系统包括底座、剪切台、同步架、计米机构、驱动机构、剪切机构、复位机构，所述校直系统包括包括进给机构、传送机构、拉直机构和修剪机构。本发明的两个卷拉轮分别由两个电机带动，且其中一个电机采用力矩模式，有效避免铜排与卷拉轮之间发生打滑；同时利用同步皮带带动剪切组件移动，避免对铜排造成损伤；并且剪切后还将经过拉直处理，进一步提高调直效果。

Description

一种高精度双盘卷拉校直拉拔机

技术领域

本发明涉及一种铜材生产设备，尤其是指一种高精度双盘卷拉校直拉拔机。

背景技术

在铜杆/铜排生产时，一般采用连铸法，经过拉拔、调直、剪切后包装成成品。目前的生产工艺存在以下问题：

1、一般采用卷拉工艺进行拉拔，但两个卷拉轮会因为速度不同步而与铜杆/铜排发生打滑，影响产品表面质量；

2、传统的剪切方式靠铜杆/铜排带动剪切刀移动，这样就需要对铜杆/铜排进行夹持且力度较大，会对铜杆/铜排造成损伤；

3、传统的调直方式是通过若干个压辊进行压直，但由于压辊较小且间隔分布，调直效果仍然不理想，需要采用新的方式调直。

因此亟需对现有产线进行升级，以解决上述问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明目的在于提供一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，以提高产品质量。为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：

(二)技术方案

一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，包括控制器和与其电性连接且依次设置的卷拉系统、同步剪切系统、校直系统，其中：

所述卷拉系统包括变速箱，所述变速箱前侧设有第一卷拉轮和第二卷拉轮、后侧设有第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机分别通过若干齿轮带动所述第一卷拉轮和第二卷拉轮转动，且所述第二电机采用力矩模式；

所述同步剪切系统包括底座、剪切台、同步架、计米机构、驱动机构、剪切机构、复位机构，所述剪切台、同步架、计米机构、复位机构均固定在所述底座上，所述剪切机构滑动设置在所述剪切台上，所述同步架上设有同步皮带，且所述同步皮带的线速度与所述第一卷拉轮和第二卷拉轮的线速度相同，所述剪切机构上设有剪切支架和夹紧支架，所述剪切支架上设有剪切组件，所述夹紧支架上设有用于夹紧所述同步皮带的夹紧组件，所述复位机构的伸缩端与所述剪切机构相连；

所述校直系统包括包括进给机构、传送机构、拉直机构和修剪机构，所述进给机构设置在所述传送机构的一端，所述传送机构包括若干平行分布且间歇式运行的传输带，各传输带上均匀设置有若干隔板；所述拉直机构包括活动钳口和固定钳口，所述活动钳口和固定钳口分别位于所述传送机构的两端，且所述活动钳口和固定钳口均设有用于夹紧待加工件的夹紧组件，所述活动钳口滑动设置在滑轨上并与一拉直油缸的伸缩杆固定连接；所述修剪机构位于所述拉直机构远离所述传输带运行方向的一侧，所述修剪机构的数量为两个并分别设于所述传送机构的两端。

进一步，所述第二电机为力矩电机或采用力矩模式的伺服电机。

进一步，所述第二卷拉轮上方设有压轮组件，所述压轮组件包括固定在变速箱上的组件支架，所述组件支架呈“”字形，其上设有气缸和导向柱，所述气缸的伸缩杆末端固定有压轮支架，该压轮支架被所述导向柱贯穿，所述压轮支架上转动设有压轮。

还包括调直组件，该调直组件设于所述变速箱后端，所述调直组件包括调直底座，该调直底座上通过液压升降装置固定有调直架，所述调直底座和调直架上均设有若干调直压辊，且二者的调直压辊一一对应

进一步，所述剪切台上设有同步滑轨，所述剪切机构滑动设置在所述同步滑轨上；所述同步架平行设置在同步滑轨一侧，其上设有两个皮带轮，两个所述皮带轮之间缠绕有同步皮带。

进一步，所述驱动机构包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机通过传动组件带动其中一个所述引导辊和一个皮带轮转动。

进一步，所述复位机构包括复位滑轨和复位气缸，所述复位气缸和所述滑块均滑动设置在所述复位滑轨上。

进一步，所述复位机构还包括定位组件，该定位组件设置在所述复位滑轨末端，其包括缓冲块和接近传感器，所述接近传感器与所述控制器电性连接。

进一步，所述夹紧组件包括上夹板和下夹板，所述上夹板顶部设有夹紧气缸，所述夹紧气缸的伸缩杆穿过上夹板与夹块相连，与待剪切件运行方向相同的一条同步皮带从所述上夹板和下夹板之间穿过，所述夹紧气缸与所述控制器电性连接。

进一步，所述传送机构远离所述进给机构的一端设有限位板，所述限位板一旁设有推板，该推板与气缸的伸缩杆相连，所述传送机构远离所述推板的一端设有定位板。

(三)有益效果

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言：

1、通过双电机独立驱动两个卷拉轮，并将其中一个电机采用力矩模式，使两个卷拉轮保持完全同步，有效避免铜排与卷拉轮之间发生打滑，保证了铜排表面质量。

2、将剪切组件设置在滑块上，并在滑轨一侧设置同步移动的同步皮带，通过夹紧组件夹住同步皮带实现剪切组件与待剪切件的同步移动，避免对待剪切件造成损伤；同时采用气缸驱动夹块对同步皮带进行夹紧，一方面响应迅速，另一方面可使夹块行程维持在5mm以内，进一步缩短夹紧生效时间，大大提高了剪切精度。

3、利用拉直的方式对待加工件进行拉直，使经过压辊校直后的产品进一步平整，有效提升产品质量，有利于提供产品竞争力；同时拉直后设有剪切工序，可将拉直时的夹持部位剪切掉，同时统一产品长度，保证产品质量。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明整体结构示意图；

图2是卷拉系统的整体结构示意图；

图3是压轮组件的外形结构示意图；

图4是同步剪切系统的整体结构示意图；

图5是同步剪切系统另一方向的整体结构示意图；

图6是图5中Ⅰ处的局部放大示意图；

图7是校直系统左前方的整体结构示意图；

图8是校直系统右前方的整体结构示意图；

图9是图7中Ⅱ处的局部放大示意图；

图10是图8中Ⅲ处的局部放大示意图。

附图标号说明：

1、卷拉系统； 11、第一卷拉轮； 12、第二卷拉轮；

13、变速箱； 14、第一电机； 15、第二电机；

16、压轮组件； 161、组件支架； 162、气缸；

163、导向柱； 164、压轮支架； 165、压轮；

17、调直组件； 171、调直底座； 172、调直架；

173、调直压辊； 2、同步剪切系统； 21、底座；

211、调节滑轨； 212、调节气缸； 22、剪切台；

23、同步架； 231、皮带轮； 232、同步皮带；

24、引导架； 25、驱动机构； 26、同步滑轨；

27、剪切机构； 271、滑块； 272、剪切支架；

273、油缸； 274、剪切刀； 275、上夹板；

276、下夹板； 277、夹紧气缸； 278、夹块；

28、复位机构； 281、复位滑轨； 282、复位气缸；

283、定位组件； 3、校直系统； 31、进给机构；

32、传送机构； 321、输送辊； 322、传输带；

3221、隔板； 323、限位板； 324、推板；

325、定位板； 33、拉直机构； 331、活动钳口；

332、固定钳口； 333、拉直油缸； 34、修剪机构；

4、存料架； 5、铜排。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。

请参阅图1-10，一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，包括控制器和与其电性连接且依次设置的卷拉系统、同步剪切系统、校直系统，其中：

如图2，卷拉系统1包括变速箱13，变速箱13前侧设有第一卷拉轮11和第二卷拉轮12、后侧设有第一电机14和第二电机15，第一电机14和第二电机15分别通过若干齿轮带动第一卷拉轮11和第二卷拉轮12转动，且第二电机15采用力矩模式。

本卷拉系统1通过双电机独立驱动两个卷拉轮，并将其中一个电机采用力矩模式，使两个卷拉轮保持完全同步，有效避免铜排与卷拉轮之间发生打滑，保证了铜排表面质量。

可以理解的是，所述第二电机15为力矩电机或采用力矩模式的伺服电机，从而可根据第一卷拉轮11的速度自行调整输出，使第二卷拉轮12外表面的线速度与第一卷拉轮11一致，避免铜排打滑。

值得一提的是，第二卷拉轮12上方设有压轮组件16，如图3，所述压轮组件16包括固定在变速箱13上的组件支架161，所述组件支架161呈“7”字形，其上设有气缸162和导向柱163，气缸162的伸缩杆末端固定有压轮支架164，该压轮支架164被导向柱163贯穿，所述压轮支架164上转动设有压轮165，该压轮165位于第二卷拉轮12的正上方。

利用压轮组件16，在开始卷拉前，人工将铜排5依次缠绕在第一卷拉轮11和第二卷拉轮12上，随后启动气缸162，将压轮165降下至压住铜排5，然后启动第一电机14和第二电机15，利用压轮165帮助铜排5转向，完成卷拉的前置工作。

需要补充的是，如图2，本卷拉系统1还包括调直组件17，该调直组件17设于变速箱13后端，其包括调直底座171，该调直底座171上通过液压升降装置固定有调直架172，所述调直底座171和调直架172上均设有若干调直压辊173，且二者的调直压辊173一一对应。各调直压辊173由驱动电机、齿轮及联轴器带动旋转。通过将上下两排的调直压辊173分别设置在调直底座171和调直架172上，并且调直架172可升降，从而整体抬升上排的调直压辊173，方便铜排穿过，大大提高生产效率。

优选地，第一卷拉轮11外沿最高点的高度低于第二卷拉轮12，使铜排5从第二卷拉轮12引出后可水平前行，而不会触碰到第一卷拉轮11及其上的铜排5。

铜排5经过卷拉系统1的卷拉后进入同步剪切系统2进行定长剪切处理，请参阅图4至图6所示，同步剪切系统2包括底座21、剪切台22、同步架23、引导架24、计米机构、驱动机构25、同步滑轨26、剪切机构27、复位机构28及控制器，其中剪切台22固定在底座21上，所述同步架23、引导架24、计米机构、驱动机构25、同步滑轨26、复位机构28均固定在剪切台22上，所述剪切机构27滑动设置在同步滑轨26上，具体的：

所述同步架23平行设置在同步滑轨26一侧，其上设有两个皮带轮231，两个皮带轮231之间缠绕有同步皮带232；

所述引导架24上设有若干用于带动铜排5移动的引导辊，所述计米机构设置在引导架24前端，该计米机构包括计米轮和编码器；

所述驱动机构25包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机通过传动组件带动其中一个引导辊和一个皮带轮231转动，且引导辊和皮带轮231的线速度相同；

所述剪切机构27包括滑块271，所述滑块271滑动设置在同步滑轨26上，所述滑块271上设有剪切支架272和夹紧支架，所述剪切支架272上设有剪切组件，所述夹紧支架位于滑块271靠近同步架23的一侧，其上设有用于夹紧所述同步皮带231的夹紧组件；

所述复位机构28包括复位滑轨281和复位气缸282，所述复位气缸282和滑块271均滑动设置在复位滑轨281上；

所述编码器、驱动电机、剪切组件、夹紧组件及复位气缸282均与控制器电性连接。

通过上述技术方案，当计米机构检测到铜排5进给长度达到设定值时，控制器控制夹紧机构夹紧同步皮带232，此时同步皮带232会带动滑块271同步前进；随后控制器控制剪切组件对铜排5进行剪切，此时剪切组件与铜排5之间保持相对静止；剪切完成后夹紧机构松开同步皮带232，随后复位气缸282推动滑块271回到初始位置，等待下次剪切。

值得一提的是，如图6，所述夹紧组件包括上夹板275和下夹板276，上夹板275顶部设有夹紧气缸277，夹紧气缸277的伸缩杆穿过上夹板275与夹块278相连，与铜排5运行方向相同的一条同步皮带232从夹块278和下夹板276之间穿过，并且夹紧气缸277与控制器电性连接。

通过上述技术方案，当需要夹紧同步皮带232时，控制器控制夹紧气缸277，使夹块278下移，将同步皮带232夹紧在夹块278和下夹板276之间。本方案采用夹紧气缸277控制，其响应时间短，有效提高剪切精度。

可以理解的是，剪切组件类似现有的结构，其包括油缸273，所述油缸273设置在剪切支架272顶部并与控制器电性连接，其底部的伸缩杆末端固定连接有剪切刀274。油缸273收到控制器的信号后带动剪切刀274下移，实现对铜排5的剪切。

更进一步，复位气缸282为无杆气缸，以提供更高的精度与速度；所述驱动电机采用力矩模式。

值得一提的是，如图6，所述复位机构28还包括定位组件，其设置在复位滑轨281与引导架24之间，该定位组件包括缓冲块和接近传感器，所述接近传感器与控制器电性连接，用于检测滑块271的位置，以在滑块271到达原点位置时停止复位气缸282的移动，缓冲块则避免滑块271停止时发生碰撞。

可以理解的是，如图5，底座21上设有调节滑轨211和调节气缸212，所述剪切台22滑动设置在所述调节滑轨211上，所述调节气缸212的伸缩杆与所述剪切台22底部铰接。

所述引导架24上的引导辊包括若干自由辊、一个主动辊及至少一个压辊，所述主动辊通过传动组件与驱动电机相连，所述压辊设置在气缸的伸缩杆上并位于主动辊的正上方。剪切时，气缸控制压辊下移，其与主动辊夹紧铜排5，驱动电机通过联轴器与主动辊相连，带动其转动，从而实现铜排5的进给。

需要补充的是，所述驱动电机通过齿轮与其中一个皮带轮231相连，以方便对皮带轮231的转速进行调节，从而保证引导辊和皮带轮231的线速度相同。如皮带轮231的转动方向与主动辊相反，则夹紧组件夹住下方的同步皮带232，若皮带轮231的转动方向与主动辊相同，则夹紧组件夹住上方的同步皮带232，进而保证夹紧组件夹住同步皮带232后的运动方向与铜排5一致。

铜排5经过同步剪切系统2的剪切后进入校直系统3进行校直处理，请参阅图7至图10所示，校直系统3包括进给机构31、传送机构32、拉直机构33和修剪机构34，其中：

所述进给机构31设置在传送机构32的一端，用于将铜排5输送到传送机构32上；

所述传送机构32包括若干平行分布且间歇式运行的传输带322，用于带动铜排5前进并在相应工位上停留；各传输带322上均匀设置有若干隔板3221，以使铜排5在传输带322上保持平直；

所述拉直机构33包括活动钳口331和固定钳口332，所述活动钳口331和固定钳口332分别位于传送机构32的两端，且活动钳口331和固定钳口332均设有用于夹紧铜排的夹紧组件，其中活动钳口331滑动设置在滑轨上并与一拉直油缸333的伸缩杆固定连接；传输带322将铜排5输送到拉直工位后停止输送，此时活动钳口331和固定钳口332分别夹住铜排5两端，随后拉直油缸333带动活动钳口331向外移动，对铜排5进行拉直；拉直后活动钳口331和固定钳口332松开铜排5两端，传输带322继续带动铜排5移动至下移工位。

由于拉直时钳口对铜排5造成了损伤，需要将受损部位截去，且拉直后各个铜排5的长度会发生变化，因此在拉直机构33远离传输带322运行方向的一侧设置了修剪机构34，修剪机构34的数量为两个并分别设于传送机构32的两端，传输带322将铜排5输送到剪切工位后停止输送，此时修剪机构34将铜排5受损的两端剪切，即保证了产品质量，又使铜排5的长度得到统一。

值得一提的是，传送机构32远离进给机构31的一端设有限位板323，以使铜排5停止运动。

由于铜排5触碰到限位板323后会有所反弹，使其位置不固定，因此在限位板323一旁设有推板324，该推板324与气缸的伸缩杆相连，传送机构32远离推板324的一端设有定位板325；传输带322将铜排5输送到定位工位后停止输送，此时气缸推板324将铜排5向定位板325一端推动，从而使各铜排5横向位置统一，方便后续拉直工序的夹持。

可以理解的是，传送机构32在进给机构31和限位板323之间设有若干输送辊321，以减小铜排5移动时的摩擦。

需要补充的是，传送机构32一侧设有存料架4，该存料架4呈倒梯形；铜排5剪切完毕后，直接由传输带322输送到存料架4中。

优选地，为使各传输带322转速与启停时间一致，各传输带322的动力轮均串联在同一动力轴上，该动力轴由传输电机带动转动。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：包括控制器和与其电性连接且依次设置的卷拉系统(1)、同步剪切系统(2)、校直系统(3)，其中：

所述卷拉系统(1)包括变速箱(13)，所述变速箱(13)前侧设有第一卷拉轮(11)和第二卷拉轮(12)、后侧设有第一电机(14)和第二电机(15)，所述第一电机(14)和第二电机(15)分别通过若干齿轮带动所述第一卷拉轮(11)和第二卷拉轮(12)转动，且所述第二电机(15)采用力矩模式；

所述同步剪切系统(2)包括底座(21)、剪切台(22)、同步架(23)、计米机构、驱动机构(25)、剪切机构(27)、复位机构(28)，所述剪切台(22)、同步架(23)、计米机构、复位机构(28)均固定在所述底座(21)上，所述剪切机构(27)滑动设置在所述剪切台(22)上，所述同步架(23)上设有同步皮带(232)，且所述同步皮带(232)的线速度与所述第一卷拉轮(11)和第二卷拉轮(12)的线速度相同，所述剪切机构(27)上设有剪切支架(272)和夹紧支架，所述剪切支架(272)上设有剪切组件，所述夹紧支架上设有用于夹紧所述同步皮带(231)的夹紧组件，所述复位机构(28)的伸缩端与所述剪切机构(27)相连；

所述校直系统(3)包括进给机构(31)、传送机构(32)、拉直机构(33)和剪切机构(34)，所述进给机构(31)设置在所述传送机构(32)的一端，所述传送机构(32)包括若干平行分布且间歇式运行的传输带(322)，各传输带(322)上均匀设置有若干隔板(3221)；所述拉直机构(33)包括活动钳口(331)和固定钳口(332)，所述活动钳口(331)和固定钳口(332)分别位于所述传送机构(32)的两端，且所述活动钳口(331)和固定钳口(332)均设有用于夹紧待加工件的夹紧组件，所述活动钳口(331)滑动设置在滑轨上并与一拉直油缸(333)的伸缩杆固定连接；所述剪切机构(34)位于所述拉直机构(33)远离所述传输带(322)运行方向的一侧，所述剪切机构(34)的数量为两个并分别设于所述传送机构(32)的两端。

2.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述第二电机(15)为力矩电机或采用力矩模式的伺服电机。

3.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述第二卷拉轮(12)上方设有压轮组件(16)，所述压轮组件(16)包括固定在变速箱(13)上的组件支架(161)，所述组件支架(161)呈“7”字形，其上设有气缸(162)和导向柱(163)，所述气缸(162)的伸缩杆末端固定有压轮支架(164)，该压轮支架(164)被所述导向柱贯穿，所述压轮支架(164)上转动设有压轮(165)。

4.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：还包括调直组件(17)，该调直组件(17)设于所述变速箱(13)后端，所述调直组件(17)包括调直底座(171)，该调直底座(171)上通过液压升降装置固定有调直架(172)，所述调直底座(171)和调直架(172)上均设有若干调直压辊(173)，且二者的调直压辊(173)一一对应。

5.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述剪切台(22)上设有同步滑轨(26)，所述剪切机构(27)滑动设置在所述同步滑轨(26)上；所述同步架(23)平行设置在同步滑轨(26)一侧，其上设有两个皮带轮(231)，两个所述皮带轮(231)之间缠绕有同步皮带(232)。

6.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述驱动机构(25)包括驱动电机和传动组件，所述驱动电机通过传动组件带动其中一个所述引导辊和一个皮带轮(231)转动。

7.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述复位机构(28)包括复位滑轨(281)和复位气缸(282)，所述复位气缸(282)和所述滑块(271)均滑动设置在所述复位滑轨(281)上。

8.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述复位机构(28)还包括定位组件，该定位组件设置在所述复位滑轨(281)末端，其包括缓冲块和接近传感器，所述接近传感器与所述控制器电性连接。

9.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述夹紧组件包括上夹板(275)和下夹板(276)，所述上夹板(275)顶部设有夹紧气缸(277)，所述夹紧气缸(277)的伸缩杆穿过上夹板(275)与夹块(278)相连，与待剪切件运行方向相同的一条同步皮带(232)从所述上夹板(275)和下夹板(276)之间穿过，所述夹紧气缸(277)与所述控制器电性连接。

10.根据权利要求1所述一种高精度双盘卷拉校直拉拔机，其特征在于：所述传送机构(32)远离所述进给机构(31)的一端设有限位板(323)，所述限位板(323)一旁设有推板(24)，该推板(324)与气缸的伸缩杆相连，所述传送机构(32)远离所述推板(324)的一端设有定位板(325)。