专利名称：一种卷材加工联合机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种卷材加工设备，尤其涉及一种能实现开卷、辊圆、剪断一体化的在 线连续生产的卷材加工联合机组。
背景技术：
在现有技术中，公知的开卷机构、卷板机构、剪床机构均为卧式。其中卷板机构 和剪床机构在卷制和剪切较大直径工件时，工作高度稳定性不好，而且从开卷、辊圆、剪断 等工序进行时要不断搬运，工序多，不利于板材成型，由于反复搬运存在安全条件较差的隐患。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题在于提供一种卷材加工联合机组，通过立式开卷 机、立式卷板机和立式剪床对卷材进行立式的开卷、辊圆和剪断，实现一体化的在线连续生 产，提高机组的稳定性。为了实现上述目的，本发明提供了一种卷材加工联合机组，其特点在于，用于对一 卷材进行立式开卷、辊圆、剪断加工，其包括有一立式开卷机，其两侧各设置有一第一驱动 油缸，该第一驱动油缸分别带动与之相连的一齿条产生同步位移，进而带动分别与该齿条 相啮合的一第一齿轮同步旋转，该两个第一齿轮之间通过一转轴相连，且该转轴上通过一 翻转架固定有一芯轴，该两个第一齿轮的同步旋转带动该转轴旋转并带动固定于其上的该 芯轴在一水平位置与一竖直位置之间翻转，该卷材在该水平位置时被加载至该芯轴上并随 该芯轴由该水平位置翻转至该竖直位置以进行开卷加工；一立式卷板机，其具有多个竖立 设置的辊，经开卷加工后的该卷材通过该多个辊进行辊圆加工；一立式剪床，其具有一固定 的第一刀架以及一活动的第二刀架，经辊圆加工后的该卷材通过该第一刀架以及第二刀架 进行剪断加工。上述的卷材加工联合机组中，该立式卷板机的该多个辊包含有一第一辊、一第二 辊以及一第三辊，其中该第一辊通过其上的一丝杆可调节至该第一辊的中心轴与该第二辊 的中心轴在同一平面上而处于一对称式工作位置或不在同一平面上而处于一非对称式工 作位置。上述的卷材加工联合机组中，该第二辊位于靠近该卷材进入该立式卷板机一侧， 且其上方设置有一根递送辊，该递送辊的辊端装有一用于测量该卷材所走过的料长的测长 编码器。上述的卷材加工联合机组中，该第三辊通过一第一伺服油缸调节其位置而改变通 过其的卷材的曲率半径。上述的卷材加工联合机组中，该第三辊上还设置有一数显装置，测量并显示通过 该第三辊的卷材的曲率半径。上述的卷材加工联合机组中，该立式开卷机、该立式卷板机、该立式剪床均安装在一移动小车上。上述的卷材加工联合机组中，该立式剪床设置于一机架上，并具有滚轮装置，且该 立式剪床上还设置有一可驱动该立式剪床摆动的第一液压缸以及一可驱动该立式剪床水 平移动的第二液压缸。上述的卷材加工联合机组中，该第一刀架上还设置有压脚装置。上述的卷材加工联合机组中，该立式开卷机一侧设置有一导向机构，其包括一第 二驱动油缸；一导向架，其具有一驱动端以及一导向端，并与一固定于该立式开卷机上的固 定架可转动地连接；其中，该第二驱动油缸连接该导向架的该驱动端并驱动该导向架绕该 固定架旋转至其导向端与该卷材配合导向。上述的卷材加工联合机组中，该立式开卷机一侧还设置有一铲头装置，其通过一 第三驱动油缸驱动一臂转动，且设于该臂一端上的一铲头铲开该卷材的卷头进行开卷，并 带着该卷头往该立式卷板机里送。上述的卷材加工联合机组中，该立式剪床一侧设置有一剪床导向机构，在该卷材 进入该立式剪床入口处与该卷材配合导向。上述的卷材加工联合机组中，该立式开卷机一侧上设置有一压料装置，其通过一 第二伺服油缸驱动一搓头辊在开卷时压住卷材并在该搓头辊的搓动下带动该卷材往前开卷。上述的卷材加工联合机组中，该翻转架具有一底盘，该芯轴通过一底盘齿轮安装 在该底盘上，且一液压马达驱动一与该底盘齿轮相啮合的第三齿轮，带动该底盘齿轮正转 或反转，进而带动该芯轴自身发生正转或反转。上述的卷材加工联合机组中，该立式开卷机、该立式卷板机以及该立式剪床各具 有一套独立的液压系统及电气控制系统。上述的卷材加工联合机组中，该多套液压系统及电气控制系统整合为全线联动。根据本发明的一方面，通过将立式开卷机、立式卷板机、立式剪床等工序相互连成 一条生产线，可以实现开卷、辊圆、剪断的一体化在线连续生产。并且，采用立式加工的方 式，在开卷、辊圆、剪断等成型过程中，提高了机组的稳定性，方便操作，且消除了工件在辊 圆过程中由于自重引起的相应变形，从而保证了工件的质量。根据本发明的另一方面，通过将立式开卷机、立式卷板机、立式剪床组装在一移动 小车上，可以移动方便，甚至可以直接搬运到大型储罐施工工地进行制作，实现一次性成型 的工件加工制作。同时，还可以提高工件效率，改善生产状况，利于安全生产。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的卷材加工联合机组的整体布局图，其中该联合机组包括安装于一 移动小车上的立式开卷机、立式卷板机及立式剪床；图2为本发明的立式开卷机一侧的结构示意图，其中剖示出了芯轴部分的结构；图3为本发明的立式开卷机另一侧的结构示意图，其中第一驱动油缸驱动齿条产 生同步位移，并进而带动与该齿条相啮合的齿轮旋转；图4为本发明的立式卷板机竖直方向上的剖面图5为本发明的立式卷板机水平方向上的剖面图，其中该卷板机包括多个辊；图6为本发明的立式剪床单竖直方向上的剖面图，其中该剪床上具有固定的第一 刀架和活动的第二刀架；以及图7为本发明的立式剪床的水平方向上的剖面图，其中该剪床上还设置有驱动该 剪床摆动的第一液压缸以及驱动该剪床水平移动的第二液压缸。
具体实施例方式如图1所示，本发明一较佳的卷材加工联合机组100主要包括一立式开卷机10、一 立式卷板机30、一立式剪床40，通过该立式开卷机10、立式卷板机30、立式剪床40可以分 别对卷材200(如不锈钢板材)进行开卷、辊圆、剪断等加工。在本发明一实施例中，该立式 开卷机10、立式卷板机30、立式剪床40是通过一移动小车70安装在一起，以方便在车间进 行短距离移动，甚至可以移动至大型储罐加工工地进行工件加工。在本发明其他实施例中， 该立式开卷机10、立式卷板机30、立式剪床40也可以是直接固定放置在车间内进行工件加 工。如图2、图3所示，并请结合参考图1，本发明的立式开卷机10放置在该移动小车 70上，并可通过其行走轮71行走。该立式开卷机10两侧各设置有一第一驱动油缸14，该 第一驱动油缸14在液压系统50的驱动下分别带动与之相连的一齿条15产生同步位移，进 而带动分别与该齿条15相啮合的一第一齿轮16同步旋转，该两个第一齿轮16之间通过一 转轴161相连，且该转轴161上通过一翻转架12固定有一芯轴11，该两个第一齿轮16的 同步旋转带动该转轴161旋转并带动固定于其上的该芯轴11在一水平位置与一竖直位置 之间翻转，如图1所示，该芯轴11可向右翻转至该水平位置。当该芯轴11翻转到水平位置 时，可以将一卷材加载至该芯轴11上，然后通过该第一驱动油缸14、齿条15、齿轮16的驱 动作用使该该芯轴11由该水平位置翻转至该竖直位置以进行开卷加工。继续参考图2，在本发明一实施例中，较佳的，该翻转架12具有一底盘121，该芯轴 11通过一底盘齿轮122安装在该底盘121上，且一液压马达IM驱动一与该底盘齿轮122 相啮合的第三齿轮123，带动该底盘齿轮正转或反转，进而带动该芯轴11自身发生正转或 反转，以便于开卷与收卷。在本发明另一实施例中，结合参考图1，该立式开卷机10的一侧上还可设置有一 压料装置80，其包括一伺服油缸81、一支架82以及一搓头辊83，该支架82 —端821转动 连接于该立式开卷机10上，另一端则具有该搓头辊83，该伺服油缸81 —端转动连接于该 立式开卷机10上，另一端则大致连接于该支架82的中部。在开始工作前，该压料装置80 收于图中E位置。而当开始工作时，通过该伺服油缸81的驱动，可以驱动该支架82以该一 端821为轴转动至如图中的F位置，使其另一端上的搓头辊83在开卷时压住卷材，以实现 在打开卷材200的打包带的一瞬间的防松卷的目的，不至于使卷材全盘散卷。并且，该搓头 辊83在开卷过程中还可搓动该卷材100，用以将卷材往前搓，为卷材送入立式卷板机内提 供助力。如图4、图5所示，并结合图1所示，本发明的立式卷板机30包括多个竖立设置的 辊以及位于该多个辊上方并用于驱动该多个辊的多个动力装置31，这些装置可以都安装在 一底座32上，并通过连接板39连接于该立式开卷机10侧面，这样既可随着立式开卷机10一起安装在该移动小车70上并随之移动。在本发明一实施例中，如图5所示，该多个辊包 含有一第一辊33、一第二辊34以及一第三辊35，其中该第一辊33可通过其上的一丝杆331 进行调节，如可调节至该第一辊33的中心轴与该第二辊34的中心轴在同一平面上，从而使 之处于一对称式工作位置，即实现卷制过程中的对称式工作；或者，可调节至该第一辊33 的中心轴与该第二辊34的中心轴不在同一平面上，从而使之处于一非对称式工作位置，即 实现卷制过程中的非对称式工作。在本发明中，该第二辊34是位于靠近该卷材200进入该立式卷板机30 —侧，且其 上方还可以设置有一根递送辊36，该递送辊36的辊端装有一用于测量该卷材200所走过的 料长的测长编码器363，如图4所示。该递送辊36可以通过一伺服油缸361进行调节。在本发明中，该第三辊35可以通过一伺服油缸351调节其位置，以改变通过其的 卷材200的曲率半径。并且，该第三辊35上还设置有一数显装置(图中未示)，用以测量并 显示通过该第三辊35的卷材200的曲率半径，从而可以确保卷圆的曲率半径相对精确。如图6、图7所示，并结合图1，该立式剪床40上具有滚轮装置46，且该立式剪床40 上还具有一可驱动该立式剪床40摆动的第一液压缸413以及一可驱动该立式剪床40水平 移动的第二液压缸412。在本发明一实施例中，该第一液压缸413和第二液压缸412 —端分 别连接在该立式剪床40上，另一端则分别连接到一排杆411上，该排杆411 一端转动连接 于该立式开卷机10的侧面上，其可通过一驱动油缸461驱动而绕其一端转动。该立式剪床 40在不工作时可收至贴近该立式开卷机10侧面，如图1中C位置，并可随着该移动小车70 一起移动；在工作时可以通过该驱动油缸461驱动排杆411转动，并在第二液压缸412的作 用下驱动立式剪床40行走至一预定位置，并在第一液压缸413的驱动下使立式剪床40发 生摆动至一工作位置D。该立式剪床40上还具有一固定的第一刀架43以及一活动的第二刀架44，该第一 刀架43上还可以设置有压脚装置45。当该立式剪床40被移动到该工作位置D时，该卷材 200的板材面与剪床刀口垂直，即可以通过该第一液压缸413的摆动作用来调节刀口与板 材的垂直度。结合参考图1，较佳的，本发明还可以在该立式开卷机10 —侧设置有一导向机构 20，其包括一第二驱动油缸21 ；—导向架22，其具有一驱动端221以及一导向端222，并与 一固定于该立式开卷机10上的固定架23可转动地连接。其中，如图所示，该第二驱动油缸 21连接该导向架22的该驱动端221，并驱动该导向架22绕该固定架23由一初始位置A旋 转至其导向端222与该卷材200配合导向的一导向位置B。在本发明中，该立式开卷机10 —侧上设置有一铲头装置25，其通过一第三驱动油 缸251驱动一臂252转动，且设于该臂252 —端上的一铲头253铲开该卷材100的卷头进 行开卷，并带着该卷头往该立式卷板机30里送。并且，在该立式开卷机10和立式卷板机30 之间还设置有至少一个地托90，如图1中设置了两个地托90，分别靠近于该立式开卷机10 的卷材出口一侧和立式卷板机30的卷材入口一侧设置。如此，通过该铲头253由G位置转 动到H位置，并在导向机构20的导向配合以及在该压料装置80的搓头辊83的搓动下，可 以将卷材100顺畅地送入立式卷板机30内进行辊圆加工。更佳的，在该立式开卷机10 —侧，在该立式开卷机10及该立式卷板机30之间还 设置有一收废纸机构92，可以由力矩电机、减速机、卷筒轴、轴承等组成，具有独立传动的卷收卷材200上的原始敷纸的功能。在该立式卷板机30 —侧还可设置有一腹膜机构38，用以 对卷材进行腹膜加工。更佳的，如图6所示，在该立式剪床40 —侧还设置有一剪床导向机构42，其可在卷 材200经立式卷板机30卷圆成筒状的成型产品后，与之配合导向。在本发明中，该立式开卷机10、该立式卷板机30以及该立式剪床40可以各自具有 一套独立的液压系统及电气控制系统60，以使各独立单机可以手动操作，即每台设备均设 有自己的电、液系统，具有独立工作的功能。当然，该多套液压系统及电气控制系统也可以 整合为全线联动，实现整个机组的全线联动操作。其中，上述液压系统及电气控制系统与各 单机的各部件的电气连接等方法可以根据不同需求进行设计，且属于本领域技术人员所熟 知的技术，在此不再赘述。例如，该液压系统50可以为立式开卷机10、立式卷板机30、立式 剪床40上的驱动装置，如驱动油缸、液压油缸等提供动力。下面将详细说明本发明的联合机组进行立式开卷、辊圆、剪断加工的过程首先，将立式开卷机10的芯轴11由竖直位置经90°翻转达到水平位置，在水平 位置上将卷材200加载至该芯轴11上；然后将芯轴11翻转至竖直位置开始进行开卷加工。 在开卷时可以利用铲头装置25将卷材100的卷头铲开并往立式卷板机30送，在此过程中 可以通过压料装置80防止松卷，并在搓头辊83的搓动下，以及配合该导向机构20、地托90 的导向顺畅地将卷材200引导进入该立式卷板机30内进行辊圆加工。该立式卷板机30在工作前可以通过调节丝杆调节第一辊，从而使该立式卷板机 30采用对称式工作或非对称式工作进行辊圆加工。该立式卷板机30能满足4 8mm板厚， 辊圆直径4 IOM的要求，并在连续辊圆弯曲的过程中该第一辊、第二辊采用自动补偿、全 数字控制自动成型的运行模式进行加工，而根据辊圆的不同直径，可以通过调节该第三辊 来改变卷材的曲率半径，其中曲率半径可以通过数显装置显示，并可通过递送辊辊端的测 长编码器测量板材所走过的料长。经辊圆加工后的卷材进入该立式剪床40进行剪断加工。该立式剪床40在工作时， 其通过摆动和水平移动该立式剪床可以使板材面与剪床刀口垂直，以利于剪断操作。该立 式剪床40能方便地满足4 8mm板厚，辊圆直径4 IOM不同直径位置根据指令停机剪断 的功能。同时当剪切完成后也能发出继续卷制的讯号，使立式卷板机继续工作。综上所述，本发明的联合机组可以将不锈钢板材，通过立式开卷机、立式卷板机、 立式剪床、导向机构及它们的液压驱动系统、电气控制系统等工序卷曲成圆筒形，然后在线 剪断。并且，在开卷、辊圆、剪断等成型过程中，提高了机组的稳定性，方便操作并且消除了 工件在辊圆过程中由于自重引起的相应变形，从而保证了工件的质量。另外，通过整合在移 动小车上，不仅可以在车间内短距离移动，甚至可以搬运至大型储罐加工工地进行现场加 工，大大提高了工件效率，也改善了生产状况。当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种卷材加工联合机组，其特征在于，用于对一卷材进行立式开卷、辊圆、剪断加工， 其包括有一立式开卷机，其两侧各设置有一第一驱动油缸，该第一驱动油缸分别带动与之相连 的一齿条产生同步位移，进而带动分别与该齿条相啮合的一第一齿轮同步旋转，该两个第 一齿轮之间通过一转轴相连，且该转轴上通过一翻转架固定有一芯轴，该两个第一齿轮的 同步旋转带动该转轴旋转并带动固定于其上的该芯轴在一水平位置与一竖直位置之间翻 转，该卷材在该水平位置时被加载至该芯轴上并随该芯轴由该水平位置翻转至该竖直位置 以进行开卷加工；一立式卷板机，其具有多个竖立设置的辊，经开卷加工后的该卷材通过该多个辊进行 辊圆加工；一立式剪床，其具有一固定的第一刀架以及一活动的第二刀架，经辊圆加工后的该卷 材通过该第一刀架以及第二刀架进行剪断加工。
2.根据权利要求1所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式卷板机的该多个辊 包含有一第一辊、一第二辊以及一第三辊，其中该第一辊通过其上的一丝杆可调节至该第 一辊的中心轴与该第二辊的中心轴在同一平面上而处于一对称式工作位置或不在同一平 面上而处于一非对称式工作位置。
3.根据权利要求2所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该第二辊位于靠近该卷材 进入该立式卷板机一侧，且其上方设置有一根递送辊，该递送辊的辊端装有一用于测量该 卷材所走过的料长的测长编码器。
4.根据权利要求2所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该第三辊通过一第一伺服 油缸调节其位置而改变通过其的卷材的曲率半径。
5.根据权利要求4所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该第三辊上还设置有一数 显装置，测量并显示通过该第三辊的卷材的曲率半径。
6.根据权利要求1所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式开卷机、该立式卷板 机、该立式剪床均安装在一移动小车上。
7.根据权利要求6所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式剪床上具有滚轮装 置，且该立式剪床上还设置有一可驱动该立式剪床摆动的第一液压缸以及一可驱动该立式 剪床水平移动的第二液压缸。
8.根据权利要求1所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该第一刀架上还设置有压 脚装置。
9.根据权利要求1所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式开卷机一侧设置有 一导向机构，其包括一第二驱动油缸；一导向架，其具有一驱动端以及一导向端，并与一固定于该立式开卷机上的固定架可 转动地连接；其中，该第二驱动油缸连接该导向架的该驱动端并驱动该导向架绕该固定架旋转至其 导向端与该卷材配合导向。
10.根据权利要求9所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式开卷机一侧还设置 有一铲头装置，其通过一第三驱动油缸驱动一臂转动，且设于该臂一端上的一铲头铲开该卷材的卷头进行开卷，并带着该卷头往该立式卷板机里送。
11.根据权利要求10所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式剪床一侧设置有 一剪床导向机构，在该卷材进入该立式剪床入口处与该卷材配合导向。
12.根据权利要求1所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立式开卷机一侧上设置 有一压料装置，其通过一第二伺服油缸驱动一搓头辊在开卷时压住卷材并在该搓头辊的搓 动下带动该卷材往前开卷。
13.根据权利要求1所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该翻转架具有一底盘，该 芯轴通过一底盘齿轮安装在该底盘上，且一液压马达驱动一与该底盘齿轮相啮合的第三齿 轮，带动该底盘齿轮正转或反转，进而带动该芯轴自身发生正转或反转。
14.根据权利要求1 13中任一权利要求所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该立 式开卷机、该立式卷板机以及该立式剪床各具有一套独立的液压系统及电气控制系统。
15.根据权利要求14所述的卷材加工联合机组，其特征在于，该多套液压系统及电气 控制系统整合为全线联动。
全文摘要
本发明涉及一种卷材加工联合机组，用于对一卷材进行立式开卷、辊圆、剪断加工，包括有立式开卷机，其两侧各通过一第一驱动油缸带动与之相连的齿条产生同步位移，进而带动与齿条相啮合的第一齿轮同步旋转，该两第一齿轮之间通过转轴相连，芯轴通过翻转架固定在转轴上并随转轴旋转而在水平位置与竖直位置之间翻转，该卷材在水平位置时被加载至芯轴上并随芯轴由水平位置翻转至竖直位置以进行开卷加工；立式卷板机，其具有多个竖立设置的辊，开卷后的卷材通过该多个辊进行辊圆加工；立式剪床，其具有一固定的第一刀架以及一活动的第二刀架，辊圆后的卷材通过该第一刀架及第二刀架进行剪断加工，从而实现开卷、辊圆、剪断一体化的在线连续生产。
文档编号B23D15/08GK102059555SQ20091023813
公开日2011年5月18日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者张正坤, 徐佳宏, 曹汉军, 罗义顺, 葛环兵, 谢迎祥 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 南通中集大型储罐有限公司, 武汉市华进实业有限责任公司