CN215315932U - 一种板材坡口检测跟踪铣边机装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，通过在机床底座上对称设置于机床底座上的两个刀盘滑动座，每个刀盘滑动座上设有一个能够相对刀盘滑动座上下浮动的刀盘浮动座，刀盘浮动座上安装有刀盘，两个刀盘浮动座之间为板材通道，两个刀盘上刀具进行铣削加工刀盘浮动座的侧边分别设有一个激光轮廓测量仪，激光轮廓测量仪用于获取与待加工板材坡口加工数据，激光轮廓测量仪固定安装在刀盘浮动座侧面高度和待加工板材位置平齐，利用激光轮廓测量仪获取当前坡口数据，从而能够准确地到刀具加工面板材加工量位置，通过当前当前坡口数据可以对道具位置进行调整，能够有效保证板材两边坡口形状，从而保证板材具有最大的利用效率。

Description

一种板材坡口检测跟踪铣边机装置

技术领域

本实用新型属于钢管制造技术领域，具体涉及一种板材坡口检测跟踪铣边机装置。

背景技术

根据设计和工艺的需求将焊接件待焊接部位加工成一定的几何形状的沟槽称为焊接坡口；开坡口的目的是为了得到在焊接厚度上全部焊透的焊缝。

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，由于板材板边不平整有起伏跳动，铣边后坡口形状不稳定。不稳定的坡口形状会影响焊接质量，尤其是自动跟踪焊接需要更稳定的坡口形状。板材通过铣边机时，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，为后续焊接成型工序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)。目前的大部分铣边机在调整好刀头的上下位置后理论上板材和刀头的上下相对位置不变，板材边缘会根据刀头的形状铣削出所需的板材边缘坡口形状；但是由于板材的部分区域，尤其是板材的开始或者结尾处，弯曲不平整等因素导致板材和铣刀的上下相对位置变化造成铣边的坡口形状不一致，影响到后续焊接成型工艺。

当更换不同厚度的板材后，传统铣边机一般通过人工给刀盘垫垫片或者人工调整下压辊高度来调整刀盘相对与板材上下的位置，从而调整坡口数据。铣边后板材坡口同样需要人工测量数据，然后再次调整钢板或者刀盘位置达到要求坡口尺寸，调整过程费时费力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种板材坡口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个刀盘滑动座，刀盘滑动座能够相对机床底座滑动，每个刀盘滑动座上设有一个能够相对刀盘滑动座上下浮动的刀盘浮动座，刀盘浮动座上安装有用于安装刀具的刀盘，两个刀盘浮动座之间为板材通道，两个刀盘浮动座的侧边位于板材通道两侧分别设有一个激光轮廓测量仪，激光轮廓测量仪用于获取待加工板材坡口加工数据，激光轮廓测量仪固定安装在刀盘浮动座侧面高度和待加工板材位置平齐。

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。

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，刀盘浮动座的一端通过连接转轴与刀盘滑动座转动连接，刀盘浮动座的另一端安装有浮动油缸，浮动油缸的活塞与刀盘滑动座上端面连接。

进一步的，刀盘浮动座上安装有高度调整电机和连接架，连接架上安装有升降结构，高度调整电机的输出端与升降结构连接，升降结构的下端固定有上压立辊，刀盘滑动座上安装有下支撑立辊，待加工板材位于上压立辊和下支撑立辊之间。

进一步的，升降结构采用齿轮齿条结构或者采用丝杠传动结构。

进一步的，还包括连接于浮动油缸、高度调整电机、驱动电机、刀具驱动电机和激光轮廓测量仪的控制系统。

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，刀盘浮动座上安装有用于驱动刀盘的刀具驱动电机，刀具驱动电机通过变速箱连接刀盘。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，通过在机床底座上对称设置于机床底座上的两个刀盘滑动座，刀盘滑动座能够相对机床底座滑动，每个刀盘滑动座上设有一个能够相对刀盘滑动座上下浮动的刀盘浮动座，刀盘浮动座上安装有用于安装刀具的刀盘，两个刀盘浮动座之间为板材通道，两个刀盘上刀具进行铣削加工刀盘浮动座的侧边位于板材通道两侧分别设有一个激光轮廓测量仪，激光轮廓测量仪用于获取待加工板材坡口加工数据，激光轮廓测量仪固定安装在刀盘浮动座侧面高度和待加工板材位置平齐，利用激光轮廓测量仪获取当前坡口数据，从而能够准确地到刀具加工面板材加工量位置，通过当前当前坡口数据可以对道具位置进行调整，能够有效保证板材两边坡口形状，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，还包括连接于驱动电机和位移传感测量装置的控制系统，控制系统用于控制浮动油缸、高度调整电机、驱动电机、刀具驱动电机的位移和获取激光轮廓测量仪测量数据，系统调整最终在满足最小切削量的基础上保证了板材的坡口形状，增加了板材的利用率，极大的节省了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例中检测跟踪装置主视图。

图2为本实用新型实施例中检测跟踪装置俯视图。

其中，1、刀盘滑动座，2、刀盘浮动座，3、浮动油缸，4、高度调整电机，5、下支撑立辊，6、上压立辊，7、待加工板材，8、连接转轴，9、激光轮廓测量仪，10、刀盘，11、机床底座，12、滑动座丝杠,13、驱动电机，14、连接架，15、刀具驱动电机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1、图2所示，一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，包括机床底座 11以及对称设置于机床底座11上的两个刀盘滑动座1，刀盘滑动座1能够相对机床底座11滑动，每个刀盘滑动座1上设有一个能够相对刀盘滑动座1 上下浮动的刀盘浮动座2，刀盘浮动座2上安装有用于安装刀具的刀盘10，两个刀盘浮动座2之间为板材通道，待加工板材7从板材通道通过，两边刀盘10上刀具进行铣削加工刀盘浮动座2的侧边位于板材通道两侧分别设有一个激光轮廓测量仪9，激光轮廓测量仪9用于获取待加工板材7坡口加工数据，激光轮廓测量仪9固定安装在刀盘浮动座2侧面高度和待加工板材7位置平齐。当待加工板材7进入到铣边机的板材通道加工后，出口位置两侧的激光轮廓测量仪9可以检测到当前坡口数据并通过数据采集传输给电控系统，电控系统获取当前坡口实际形状和参数，将实际的坡口参数和设置的坡口参数对比，调整刀盘浮动座2的位置，从而能够调整刀具加工位置，通过检测铣边后坡口形状并自动跟踪调节刀盘和钢板位置，使得坡口形状稳定，克服由于钢板边缘不平整造成的坡口形状不稳定等情况，提高坡口稳定性，提高焊接质量，减小返修成本，为后续自动跟踪焊接提供稳定的坡口的必要条件。

具体的，如图1所示，机床底座11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座1，滑轨组一侧设有传动架，传动架上固定安装有滑动座丝杠12，滑动座丝杠12的一端通过驱动电机13驱动，驱动电机13连接有控制器；驱动电机13通过固定座安装于机床底座11上。

刀盘浮动座2的一端通过连接转轴8与刀盘滑动座1转动连接，刀盘浮动座2的另一端安装有浮动油缸3，浮动油缸3的活塞与刀盘滑动座1上端面连接，通过浮动油缸3驱动刀盘浮动座2相对刀盘滑动座1转动，从而调整刀盘浮动座2的高度。

刀盘浮动座2上安装有高度调整电机4和连接架14，连接架14上安装有升降结构，高度调整电机4的输出端与升降结构连接，升降结构的下端固定有上压立辊6，刀盘滑动座1上安装有下支撑立辊5，待加工板材7位于上压立辊6和下支撑立辊5之间。具体的，升降结构采用齿轮齿条结构或者采用丝杠传动结构，利用升降结构控制上压立辊6的高度，从而调整上压立辊 6对待加工板材7的压力；防止板材滑道上的待加工板材7加工过程中受到刀具作用力而晃动。

刀盘浮动座2上安装有用于驱动刀盘10的刀具驱动电机15，刀具驱动电机15通过变速箱连接刀盘10，具驱动电机15、变速箱和刀盘10采用齿轮传动。

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控制器连接于浮动油缸3、高度调整电机4、驱动电机13、刀具驱动电机15和激光轮廓测量仪9。待加工板材在铣边过程中位于下支撑立辊5和上压立辊6中间；出口位置两侧的激光轮廓测量仪9可以检测到当前坡口数据并通过数据采集传输给电控系统，电控系统获取当前坡口实际形状和参数，实际的坡口参数和设置的坡口参数对比后电控系统调节高度调整电机4，高度调整电机4动作带动上压立辊6上下运动，上压立辊6 上下运动带动刀盘浮动座2以连接转轴8做圆周运动，安装在刀盘浮动座2 上的刀盘10上下运动，从而改变刀盘10和待加工板材7之间的上下相对位置，达到自动跟踪调整坡口形状的目的。

PLC控制显示器的显示屏界面可以设置坡口的参数包括上坡口高度，下坡口高度，钝边高度参数，并实时显示实际测量数据；铣边机两侧刀头浮动座上安装激光轮廓测量仪器，测量铣边后的实际坡口形状，并通过计算机显示当前坡口形状和尺寸；通过实际测试的坡口形状和设置的坡口参数对比 PLC控制伺服电机分别调整刀盘相对板材位置，使得铣边后坡口形状更稳定。

本实用新型两个刀盘通过刀盘浮动座和刀盘滑动座实现在机床底座上滑动以及高度调节；通过检测铣边后坡口形状并自动跟踪调节刀盘和钢板位置，使得坡口形状稳定，克服由于钢板边缘不平整造成的坡口形状不稳定等情况，提高坡口稳定性，提高焊接质量，减小返修成本，为后续自动跟踪焊接提供稳定的坡口的必要条件。当更换不同厚度板材后可以直接设置坡口相关尺寸，系统自动跟踪调整坡口尺寸，不需要人工调整。PLC控制系统显示屏显示当前坡口实际尺寸，不需要人工测量，更直观，便于制定相应的坡口工艺参数和实现无人值守生产模式。

Claims (9)

1.一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，包括机床底座（11）以及对称设置于机床底座（11）上的两个刀盘滑动座（1），刀盘滑动座（1）能够相对机床底座（11）滑动，每个刀盘滑动座（1）上设有一个能够相对刀盘滑动座（1）上下浮动的刀盘浮动座（2），刀盘浮动座（2）上安装有用于安装刀具的刀盘（10），两个刀盘浮动座（2）之间为板材通道，两个刀盘浮动座（2）的侧边位于板材通道两侧分别设有一个激光轮廓测量仪（9），激光轮廓测量仪（9）用于获取待加工板材（7）坡口加工数据，激光轮廓测量仪（9）固定安装在刀盘浮动座（2）侧面，高度和待加工板材（7）位置平齐。

2.根据权利要求1所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，机床底座（11）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座（1），滑轨组一侧设有传动架，传动架上固定安装有滑动座丝杠（12），滑动座丝杠（12）的一端通过驱动电机（13）驱动。

3.根据权利要求2所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，驱动电机（13）通过固定座安装于机床底座（11）上。

4.根据权利要求1所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，刀盘浮动座（2）的一端通过连接转轴（8）与刀盘滑动座（1）转动连接，刀盘浮动座（2）的另一端安装有浮动油缸（3），浮动油缸（3）的活塞与刀盘滑动座（1）上端面连接。

5.根据权利要求1所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，刀盘浮动座（2）上安装有高度调整电机（4）和连接架（14），连接架（14）上安装有升降结构，高度调整电机（4）的输出端与升降结构连接，升降结构的下端固定有上压立辊（6），刀盘滑动座（1）上安装有下支撑立辊（5），待加工板材（7）位于上压立辊（6）和下支撑立辊（5）之间。

6.根据权利要求5所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，升降结构采用齿轮齿条结构或者采用丝杠传动结构。

7.根据权利要求1所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，还包括连接于浮动油缸（3）、高度调整电机（4）、驱动电机（13）、刀具驱动电机（15）和激光轮廓测量仪（9）的控制系统，控制系统用于控制浮动油缸（3）、高度调整电机（4）、驱动电机（13）、刀具驱动电机（15）的位移和获取激光轮廓测量仪（9）测量数据。

8.根据权利要求7所述的一种板材坡口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。

9.根据权利要求1所述的一种板材坡口检测跟踪铣边机装置，其特征在于，刀盘浮动座（2）上安装有用于驱动刀盘（10）的刀具驱动电机（15），刀具驱动电机（15）通过变速箱连接刀盘（10）。

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