一种金属板带材收卷机的制作方法

本申请涉及一种金属板带材收卷机，主要应用于将长条状金属板材或带材收卷成空心卷材，以便于运输和存储等，并为下道加工工序提供方便。

背景技术：

随着工业技术的不断发展，世界各国对厚度范围为5mm～20mm的金属板的质量要求越来越高，这就对装备提出了更高的要求。传统金属板材收卷机存在以下问题：

1、收卷后的卷材塔形度较差；

2、收卷机操作或维护不方便；

3、卷材表面会划伤；

4、收取的卷材尾部可操作性较差，不利于后续加工。

技术实现要素：

本申请的目的是：针对现有技术的问题,本申请提出一种金属板带材收卷机，以提高金属板材或带材的收卷质量。

为了达到上述目的，本申请的技术方案是：

一种金属板带材收卷机，包括机架，所述机架上布置有：

牵引待收卷的金属板带材向下游传送的送料辊组，

接收从所述送料辊组传送过来的金属板带材、并对所述金属板带材作弧形预弯处理、同时将经弧形预弯处理后的金属板带材向下游传送的弯曲辊组，以及

接收并承载从所述弯曲辊组传送过来的呈弧形状的金属板带材、从而形成支撑于其上的空心金属卷材的托料辊组；

所述送料辊组包括：

横向水平布置的上送料辊，

横向水平布置的下送料辊，其设于所述上送料辊的下方，且该下送料辊与所述上送料辊之间形成有第一过料缝隙，

第一升降驱动装置，其与所述上送料辊传动连接，以带动所述上送料辊上下平移，以及

第一旋转驱动装置，其与所述上送料辊传动连接，以带动所述上送料辊绕该上送料辊的中轴线枢转运动；

所述弯曲辊组包括：

横向水平布置的上弯曲辊，

横向水平布置的左下弯曲辊，其设于所述上弯曲辊的下方左侧，且二者在竖直方向部分重叠，该左下弯曲辊与所述上弯曲辊之间形成有第二过料缝隙，

横向水平布置的右下弯曲辊，其设于所述左下弯曲辊的右侧，

第二旋转驱动装置，其与所述上弯曲辊传动连接，以带动所述上弯曲辊绕该上弯曲辊的中轴线枢转运动，

第三旋转驱动装置，其与所述左下弯曲辊传动连接，以带动所述左下弯曲辊绕该左下弯曲辊的中轴线枢转运动，

第二升降驱动装置，其与所述左下弯曲辊传动连接，以带动所述左下弯曲辊上下移动，

摆动架，其一端铰接在所述机架上，另一端连接所述右下弯曲辊，以及

摆动架驱动装置，其与所述摆动架传送连接，以带动所述摆动架绕铰接点摆动，从而调节所述右下弯曲辊的位置；

所述托料辊组包括：

横向水平布置的左托料辊，其设于所述右下弯曲辊的上方，

横向水平布置的右托料辊，其设于所述左托料辊的右侧、且位于右下弯曲辊的上方,

第四旋转驱动装置，其与所述左托料辊传动连接，以带动所述左托料辊绕该左托料辊的中轴线枢转运动，以及

第五旋转驱动装置，其与所述右托料辊传动连接，以带动所述右托料辊绕该左托料辊的中轴线枢转运动；

所述机架上设置有位于所述送料辊组上游的入口导位。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述机架上设置有布置在所述送料辊组和弯曲辊组之间、以引导从所述送料辊组传送过来的金属板带材向所述弯曲辊组传送的导向组件，所述导向组件包括横向水平布置的第一导板和间隔布置在所述下导板上方的第二导板。

所述机架上设置有位于所述左托料辊和右托料辊之间、且其中部向下弯曲的圆弧形的第三导板。

所述机架上设置有：

位于所述左托料辊上方左侧的左挡卷辊，以及

位于所述右托料辊上方右侧的右挡卷辊。

本申请在上述技术方案的基础上，还包括以下优选方案：

所述左托料辊和右托料辊的轴向两侧设置有相互平行且间隙可调的两块立导板。

所述第一旋转驱动装置、第二旋转驱动装置和第三旋转驱动装置为同一装置，其包括电机和齿轮箱，所述电机的输出轴与所述齿轮箱的输入端相连，所述齿轮箱包括三个输出端，且这三个输出端均通过万向联轴器分别与所述上送料辊、上弯曲辊和左下弯曲辊相连。

所述第一旋转驱动装置、第二旋转驱动装置、第三旋转驱动装置、第四旋转驱动装置和第五旋转驱动装置为同一装置，所述上弯曲辊通过第一齿轮组与所述左托料辊传动连接，所述上弯曲辊通过第二齿轮组与所述右托料辊传动连接。

所述机架设置有一左一右间隔分别且均横向水平布置的左挡料辊和右挡料辊，其中左挡料辊布置在所述左托料辊的左侧，右挡料辊布置在所述右托料辊的右侧。

所述第一升降驱动装置包括沿所述上送料辊轴线方向前后间隔布置的两个第一油缸，这两个第一油缸竖直连接在所述机架和所述上送料辊之间；所述第二升降驱动装置包括沿所述左下弯曲辊轴线方向前后间隔布置的两个第二油缸，这两个第二油缸竖直连接在所述机架和所述左下弯曲辊之间；所述摆动架驱动装置为与所述摆动架相连的第三油缸。

本申请这种金属板带材收卷机采用特殊结构的送料辊组、弯曲辊组和托料辊组，大大提高金属板带材的收卷速度和收卷质量。

附图说明

图1为本申请实施例中金属板带材收卷机的主视图；

图2为图1的A-A向剖视图；

其中：1-上送料辊，2-下送料辊，3-上弯曲辊，4-左下弯曲辊，5-右下弯曲辊，6-摆动架，7-左托料辊，8-右托料辊，9-入口导位，10-第一导板，11-第二导板，12-左挡料辊，13-右挡料辊，14-第三导板，15-立导板，16-电机，17-齿轮箱，18-万向联轴器，19-第一齿轮组，20-第二齿轮组，21-底座，22-前立板，23-后立板，24-第一油缸，25-第二油缸，26-减速器，27-第一联轴器，28-第二联轴器，29-固定基座,p-金属板带材。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下具体实施方式的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解，其中上、下、左、右等指示方位的字词仅是针对所示结构在对应附图中位置而言。

然而，本领域的技术人员可能会意识到其中的一个或多个的具体细节描述可以被省略，或者还可以采用其他的方法、组件或材料。在一些例子中，一些实施方式并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征、技术方案还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。因此，附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

图1和图2示出了本申请这种金属板带材收卷机的一个优选实施例，包括机架，该机架上布置有沿着金属板带的传送方向依次布置的入口导位9、送料辊组、弯曲辊组和托料辊组。其中：

机架包括底座21以及竖直固定在该底座上部的前立板22和后立板23，前立板22和后立板23隔开一定距离且相互平行布置。

入口导位9紧靠机架上前立板22和后立板23的左侧(来料侧)布置，其用以实现预摆开口度，一般预摆开口度比来料宽。而预摆开口度是通过液压马达驱动丝杠来实现，丝杠上有对称分布于本体中心分布的左旋和右旋螺丝，左旋和右旋螺丝分别驱动对称分布于本体中心的左旋螺母和右旋螺母从而驱动两侧的导辊座带着导辊对称于本体中心打开或闭合，使用时可根据来料的宽度预先设定开口度。

送料辊组布置在入口导位9的下游侧。实际应用时，送料辊组接收从入口导位9传送过来的待收卷的金属板带材并牵引金属板带材向下游传送。

弯曲辊组布置在送料辊组的下游侧。实际应用时，弯曲辊组接收从送料辊组传送过来的金属板带材、并对金属板带材作弧形预弯处理、同时将经弧形预弯处理后的金属板带材向下游传送。

托料辊组布置在弯曲辊组的下游侧。实际应用时，托料辊组接收并承载从弯曲辊组传送过来的经弧形预弯处理的金属板带材，并形成支撑于托料辊组上的空心金属卷材。

上述的送料辊组主要包括一上一下布置相互配合的上送料辊1和下送料辊2，上送料辊1和下送料辊2布置在图2中入口导位9的正右侧。上送料辊1和下送料辊2均横向水平布置，相互平行，二者之间形成有第一过料缝隙，工作时，待收卷的金属板带材从该第一过料缝隙通过。

上送料辊1与第一升降驱动装置传动连接，以通过该第一升降驱动装置带动上送料辊1上下平移，进而调节前述第一过料缝隙的大小。

上述第一升降驱动装置可以采用各种结构形式，具体在本实施例中，该第一升降驱动装置主要由两个第一油缸24组成，这两个第一油缸24沿着上送料辊1的轴线方向(也即长度方向)一前一后间隔布置，并且这两个第一油缸24竖直连接在机架和上送料辊1之间，其中上送料辊1是通过轴承座与第一油缸24相连的，以保证第一油缸24不会干扰上送料辊1的枢转运动。

上送料辊1还与第一旋转驱动装置传动连接，以通过该第一旋转驱动装置带动上送料辊1绕该上送料辊自身的中轴线枢转运动。

上述的弯曲辊组主要包括相互配合的上弯曲辊3、左下弯曲辊4和右下弯曲辊5，上弯曲辊3、左下弯曲辊4和右下弯曲辊5相互平行，均横向水平布置。其中，

左下弯曲辊4设于上弯曲辊3的下方左侧，而且左下弯曲辊4和上弯曲辊3在竖直方向部分重叠(左下弯曲辊4布置在上弯曲辊3正下方稍靠左位置)，左下弯曲辊4与上弯曲辊3之间形成有第二过料缝隙。右下弯曲辊5设于左下弯曲辊4的右侧(更准确地说，右下弯曲辊5设于左下弯曲辊4的右侧下方(显然，右侧下方也属于右侧))。

上弯曲辊3、左下弯曲辊4和右下弯曲辊5位于图2中上送料辊1和下送料辊2的右侧。

上述的上弯曲辊3与第二旋转驱动装置传动连接，以通过该第二旋转驱动装置带动上弯曲辊3绕该上弯曲辊自身的中轴线枢转运动。

上述的左下弯曲辊4与第三旋转驱动装置传动连接，以通过该第三旋转驱动装置带动左下弯曲辊4绕该左下弯曲辊4自身的中轴线枢转运动。

上述的左下弯曲辊4还与第二升降驱动装置传动连接，以通过该第二升降驱动装置带动左下弯曲辊4上下平移。

上述第二升降驱动装置可以采用各种结构形式，具体在本实施例中，该第二升降驱动装置主要由两个第二油缸25组成，这两个第二油缸25沿着左下弯曲辊4的轴线方向(也即长度方向)一前一后间隔布置，并且这两个第二油缸25竖直连接在机架和左下弯曲辊4之间，其中左下弯曲辊4是通过轴承座与第二油缸25相连的，以保证第二油缸25不会干扰左下弯曲辊4的枢转运动。

上述右下弯曲辊5并非固定在机架上，而是借助一摆动架6活动连接在机架上的。前述摆动架6一端铰接在机架上，另一端连接右下弯曲辊5。并且该摆动架6与摆动架驱动装置传送连接，以借助该摆动架驱动装置的动力带动摆动架6绕铰接点摆动，从而调节右下弯曲辊5的位置。

本实施例中，上述摆动架驱动装置具体是与摆动架6相连的第三油缸(图中未示出)。

上述的托料辊组主要包括一左一右隔开分布的左托料辊7和右托料辊8，左托料辊7和右托料辊8相互平行，均横向水平布置。而且左托料辊7和右托料辊8均布置在上述右下弯曲辊5的上方(并非正上方)。

上述的左托料辊7与第四旋转驱动装置传动连接，以借助该第四旋转驱动装置的动力带动左托料辊7绕该左托料辊的中轴线枢转运动。

上述的右托料辊8与第五旋转驱动装置传动连接，以借助该第五旋转驱动装置的动力带动右托料辊8绕该右托料辊的中轴线枢转运动。

为了保证从送料辊组传送过来的金属板带材能够顺利流向弯曲辊组，本实施例在机架上设置有布置在送料辊组和弯曲辊组之间、以引导从送料辊组传送过来的金属板带材向弯曲辊组传送的导向组件。该导向组件包括第一导板10和第二导板11，其中第一导板10横向水平布置，第二导板11布置在第一导板上方并与第一导板形成喇叭口结构。

为了保证从左托料辊7传送过来的金属板带材能够顺利流向右托料辊8，本实施例在机架上设置了位于左托料辊7和右托料辊8之间、且其中部向下弯曲的圆弧形的第三导板14。

而且，上述左托料辊7和右托料辊8的轴向两侧设置有相互平行且间隙可调的两块立导板15。这两块两块立导板15用于分别挡住空心金属卷材的两侧，从而保证空心金属卷材的塔形度。本实施例中，这两块立导板15的相对移动具体通过安装在机架上的第四油缸来驱动。

此外，机架上还设置有一左一右间隔分别且均横向水平布置的左挡料辊12和右挡料辊13，其中左挡料辊12布置在左托料辊7的左侧，右挡料辊13布置在右托料辊8的右侧。

上述的第一旋转驱动装置、第二旋转驱动装置、第三旋转驱动装置、第四旋转驱动装置和第五旋转驱动装置可以采用五套独立的动力装置。不过在本实施例中，为了节省设备成本，同时使得该收卷机的结构更加紧凑，体型更加轻小，上述的第一旋转驱动装置、第二旋转驱动装置、第三旋转驱动装置、第四旋转驱动装置和第五旋转驱动装置采用了同一动力装置，该动力装置包括电机16和齿轮箱17，所述电机16的输出轴与齿轮箱17的输入端相连，齿轮箱17具有三个输出端，且这三个输出端均通过万向联轴器18分别与上送料辊1、上弯曲辊3和左下弯曲辊4相连。上弯曲辊3通过多个齿轮啮合(图2中示出了4个)的第一齿轮组19与左托料辊7传动连接，上弯曲辊3通过多个齿轮啮合(图2中示出了4个)的第二齿轮20组与所述右托料辊8传动连接。

工作时，电机16通电运转时，会将其输出扭矩传送给齿轮箱17，齿轮箱17的三个输出端分别通过万向联轴器18带动上送料辊1、上弯曲辊3和左下弯曲辊4枢转转动，上弯曲辊3又分别通过第一齿轮组19和第二齿轮组20带动左托料辊7和右托料辊8枢转转动。在图2中，上送料辊1和上弯曲辊3作逆时针转动，左下弯曲辊9作顺时针转动。

参照图1所示，上述为了提高上述动力装置的输出力矩，本实施例在上述电机16的输出轴与齿轮箱17的输入端之间设置有减速器26，即电机26是通过减速器26与齿轮箱17相连的。具体地，电机26的输出轴通过第一联轴器27与减速器26的输入轴同轴连接，减速器26的输出轴通过第二联轴器28与齿轮箱17的输入端(输入轴)同轴连接。

上述电机16、齿轮箱17和减速器26均安装在一固定基座29上。

再结合图1和图2所示，现将本实施例这种收卷机的整个工作流程简单介绍如下，主要包括初始准备、穿带、收卷和卸卷四个过程，具体为：

1)初始准备：

对入口导位9预设好比来料稍宽的开口度，以便来料穿入。

通过第一油缸24的动作带动上送料辊1上移，而使得上送料辊1和下送料辊2之间的第一过料缝隙变大，以便来料穿入。

通过第二油缸25的动作带动左下弯曲辊4下移，而使得上弯曲辊3和左下弯曲辊4之间的第二过料缝隙变大，以便来料穿入。

通过第三油缸的动作带动摆动架6向下翻转，而使得右下弯曲辊5下移，以方便来料穿入右下弯曲辊5的上部。

通过第四油缸的动作带动两块立导板15相互远离，以便来料穿入。

2)穿带：

将待收卷金属板带材p的头部穿过入口导位9，再向右穿过上送料辊1和下送料辊2之间的第一过料缝隙后，第一油缸24动作而带动上送料辊1下移，从而将金属板带材夹紧在上送料辊1和下送料辊2之间。上送料辊1在电机16的驱动下转动，从而与下送料辊2相配合而带动二者之间的金属板带材向下游传送。

当金属板带材的头部在第一导板和第二导板的导向作用下而穿过上弯曲辊3和左下弯曲辊4之间的第二过料缝隙后，第二油缸25动作而带动左下弯曲辊4上移，从而将金属板带材夹紧在上弯曲辊3和左下弯曲辊4之间之间。上弯曲辊3和左下弯曲辊4在电机16的驱动下转动，二者相互配合而带动金属板带材向右下弯曲辊5上部方向传送。

当金属板带材的头部传送至右下弯曲辊5的上方时，第三油缸带动摆动架6向上摆动，而使得右下弯曲辊5向上摆动到预设位置。这样，在上弯曲辊3、左下弯曲辊4和右下弯曲辊5这三个弯曲辊的共同作用下把带材弯成了一定弧度的圆弧形。并在电机16的驱动下呈弧形状的金属板带材继续往下游传送。

呈弧形状的金属板带材的头部从右托料辊8和右挡料辊13之间穿过并搭至左托料辊7上方，由于传送至左托料辊7的金属板带材为连续弯曲结构，故而金属板带材的头部在第三导板的导向作用下而传送至右托料辊8上方，并与来料方向的弯曲带材包络在一起做圆周缠绕，形成制成在左托料辊7和右托料辊8上方的空心金属卷材。

3)收卷：提速收卷，当带尾快到入口送料辊处时恢复初始状态。在收卷时，两立导板15相互靠近至预设位置，从而提高空心金属卷材的塔形度。

4)卸卷：停机，用行车将料卷(即空心金属卷材)从左托料辊7和右托料辊8上卸下。

本实施例中，上述机架包括底座21以及竖直固定在该底座上部的前立板22和后立板23，前立板22和后立板23隔开一定距离且相互平行布置。上述的上送料辊1、下送料辊2、上弯曲辊3、左下弯曲辊4、右下弯曲辊5、左托料辊7和右托料辊8均设置在前立板22和后立板23之间，如此不仅对金属板带材的传送方向具有一定的导向性，防止金属板带材在传送过程中沿各旋转辊轴线方向偏移，而且提高了该收卷机在工作时的安全性。前立板22和后立板23上均开设有多个窗口,上送料辊1和左下弯曲辊4的长度两端伸入对应窗口中,窗口为上送料辊1和左下弯曲辊4的上下移动提供活动空间。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。