专利名称：高速多线程剪卷焊一体化生产线的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于钢板，铜板，塑料板等各种薄板的焊接、剪切及收巻的生
产设备，尤其涉及一种高速多线程剪巻焊一体化生产线。
背景技术：
在制造业中，常需要以层绕巻提供的超长带材，现有技术中的生产过程通常是首 先将宽幅带或板材在纵剪机(或称滚剪机)上剪切为多条窄带条，并把剪切后的窄带收到 一个过渡的巻上，在下一道工序中把过渡生产巻上的多条窄带首尾焊接再收成一个层绕 巻。以上述生产线为基础的生产方式所涉及到的剪切、收巻和焊接均为不连续的工艺过程， 而且在收巻过程中还需要有一个过渡收、放巻的工作环节，因此，不但劳动强度大，而且生 产工艺过长，工作效率低下，工作环境的场地占用面积大，无论在人力、物力和财力各方面 均会造成资源浪费，从而加大了生产成本。
实用新型内容针对上述现有技术，本实用新型提供了一种高速多线程剪巻焊一体化生产线能实 现高速剪切，采用多部窄带层绕收巻机同步工作实现同时收巻，去除了传统生产过程中的 过渡收、放巻的中间生产环节，节约了人力、物力和财力，大大提高了生产效率，降低了生产 成本。 为了解决上述技术问题，本实用新型高速多线程剪巻焊一体化生产线予以实现的
技术方案是包括放巻系统、焊接系统、剪切系统和收巻系统，还包括主控系统，所述收巻系
统包括多部收巻装置，所述收巻装置包括由电机带动的收巻机和用于检测收巻机运行状态
的第一传感器及线速度检测装置，所述第一传感器、线速度检测装置和电机均通过一驱动
器与主控系统连接；所述剪切系统包括剪切机和与主控系统连接的第二传感器；位于所述
剪切机与焊接系统之间设置有与主控系统连接、用于检测原料状态的第三传感器。 本实用新型高速多线程剪巻焊一体化生产线，其中，所述收巻系统与剪切系统之
间设置有用于给成品带或板条层绕收巻提供张紧力的张紧装置，即每部收巻机的前端均设
置有张紧轮，所述张紧装置通过张力传感器与所述主控系统连接。所述收巻系统与剪切系
统之间设置有导向装置。所述多部收巻机与所述剪切机之间采用不同的距离布置。所述焊
接系统包括一台带自动行走机构的焊机、端面剪切机构和对头接头压紧机构；所述焊接机
为氩弧焊机、等离子焊机或激光焊机。所述驱动器向主控系统反馈收巻机的线、角速度，所
述主控系统通过该驱动器控制电机的运行状态。在放巻系统中设置有阻尼装置，控制放巻
机的放巻状态。还包括润滑冷却系统，所述润滑冷却系统对剪切机刀具采用主动式冷却，对
各系统中的轴承采用液态润滑油进行润滑。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是 本实用新型生产线的特点之一是焊接工序在剪切工序之前。由于本生产线采用了 多部收巻机同时收巻，才使得可以把焊接工序放在带或板材剪切之前，在一巻原板材放完
3后，直接对原板材进行对接焊接，大大减小焊接次数，提高生产效率。 另外，由于采用了由主控系统控制的多部收巻机同步工作，本实用新型生产线中 可以根据原料带或板材的宽度和所剪切的条数设置多部收巻机同时进行收巻工序，以加工 0. 8mmX180. Omm幅面的板材为例，若成品板条的宽度为12mm，条数为15条其剪切的加工速 度可达250m/min，其工作效率提高了 30倍，按传统生产加工速度最大120m/min计。
图1是本实用新型高速多线程剪巻焊一体化生产线的构成框图； 图2是图1所示生产线的设备结构示意图； 图3是图2所示生产线中多部收巻机布置的侧视示意图； 图4是图3所示生产线中多部收巻机布置的俯视示意图。 本实用新型主要零部件及细节说明201放巻机，202焊接机，203剪切机，204导向 装置(导向轮)，205张紧装置，206张力传感器，210第三传感器，211工业现场总线，213收 巻机，214减速机，215电机，216驱动器，217第一传感器(角速度检测)，218第二传感器， 219线速度检测装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地描述。 如图l和图2所示，本实用新型高速多线程剪巻焊一体化生产线，包括放巻系统、 焊接系统和通过工业现场总线211与主控系统连接的剪切系统和收巻系统，所述主控系统 采用PLC主控系统，所述收巻系统包括多部收巻装置。 如图2所示，所述焊接系统包括一台带自动行走机构的焊接机202、端面剪切机构
和对头接头压紧机构；所述焊接机202为氩弧焊机、等离子焊机或激光焊机。 所述剪切系统包括剪切机203和与PLC主控系统连接的第二传感器218 ;位于所
述剪切机203与焊接系统之间设置有与PLC主控系统连接、用于检测原料状态的第三传感
器210。 所述收巻装置包括由电机215带动的收巻机213和用于检测收巻机运行状态的第 一传感器(角速度检测)217和线速度检测装置219，所述第一传感器217、线速度检测装置 219和电机215均通过一驱动器216与PLC主控系统连接；所述驱动器216向PLC主控系 统反馈收巻机转轴的线、角速度，所述PLC主控系统通过该驱动器216控制电机215和减速 机214的运行状态，最终使收巻机213得到适合的线、角速度。 所述收巻系统与剪切系统之间设置有导向装置，该导向装置204可以采用如图2 所示的导向轮结构。所述收巻系统与剪切系统之间即每部收巻机213的前端设置有用于给 成品窄带层绕收巻提供张紧力的张紧装置205，所述张紧装置205通过张力传感器206与所 述PLC主控系统连接。 如图3和图4所示，为了节省空间，合理布局，以减少生产线的占地面积，所述多部 收巻机213与所述剪切机203之间采用不同的距离布置，最好如图3所示，采取梯度布局方 式，即在沿带或板条纵向布置的多部收巻机，按照每两相邻收巻机之间基本等距的布置， 因此，从俯视观察，所有收巻机呈具有一定梯度的阶梯状布局。将多部独立的收巻机通过有
4机的结合，特定的布局，统一协调控制，实现多线程同时收巻。 在本实用新型生产线的放巻系统中设置有阻尼装置，如在待剪带或板放巻机上 加上特定大小的阻尼装置，使其在放巻过程中工作平稳。通过在放巻机轴上施加特定的阻 尼(具体数值根据运行速度确定)，使得放巻机在放巻过程中不会出现因旋转惯性而导致 的过渡放巻情况，保证放巻机始终处于平稳运行状态。另外，上述阻尼装置和本实用新型中 的张紧装置配合，用于保证整个系统中带或板材或带或板条的行走平稳。 本实用新型中的润滑冷却系统可以采用对剪切机刀具主动式冷却，对各系统中的 轴承采用液态润滑油进行润滑。对各轴承使用液态润滑油进行润滑，以实现高速剪切生产 需求。 本实用新型生产线是通过传感器测量剪切后的各板条运行数据，得出各收巻机的 运行状态，然后，通过PLC主控系统进行处理，对相应的收巻机进行调节，使得多部收巻机 同时同步的协调运行。同时，PLC主控系统还实时监测生产范围内的完全状况，对出现的
安全问题进行分级处理，如采取一般性的光电报警方式或在突发事件时采取紧急停机处理等。
利用上述高速多线程剪巻焊一体化生产线的生产加工方法，包括以下步骤 放巻——启动系统后，放巻系统进行原料带或板材的放巻； 焊接——原料带或板材放完后，换上新的原料带或板材，焊接系统中的端面剪切 机构将新原料板材始端与之前的板材末端的端面裁剪平齐后，焊接机将上述两原料板材接 头对头焊接；连续剪切(纵剪)生产，因本生产线为多部收巻机同时工作，使得焊接可以在 原带或板材剪切之前进行，而现有的生产方式为剪切后，对每条带都得焊接。本实用新型生 产线就大大的减少了焊接次数，大大的提高了生产效率和降低了成本。该焊接系统包括一 台带自动行走机构的焊机，根据被焊接对象及其厚度可以采用氩弧焊机、等离子焊机、激光 焊机，但不局限以上几种，只要能够焊牢，有效的焊接所裁剪的材料，并且焊后接头平整，不 影响下道工序裁剪及最终成品质量即可。该系统还应包括相应的端面剪切机构，对头接头 压紧机构及相应附件。 剪切——剪切刀具将焊接后的板材纵向剪切成多条带或板条，通过与剪切机203 连接的第二传感器218和与收巻机213连接的第一传感器217及线速度检测装置219，PLC 主控系统可以自动调节剪切与收巻的速度，避免了因速度不统一带来的一系列问题，同时 使得系统更简捷，提高了生产线的可靠性。 多部收巻机同步收巻——当剪切后的带或板条通过导向装置到达一收巻机的工 作位置，该收巻机将带或板条收巻在收巻轴上，以此类推，将所有板条收巻于每部收巻机 上；与此同时，通过每一第一传感器217、线速度检测装置219和张力传感器206检测到每 部收巻机的运行状态，把采集数据送入PLC主控制系统，控制系统通过对数据的分析，对相 应的收巻机速度进行调整，使得所有的收巻机能同步协调工作；上述功能的实现是通过把 多部独立的收巻机213进行统一合理地布局，并通过上述过程使其同步协调工作，因此可 以大大提高生产效率。 在上述每个环节中PLC主控系统通过每个传感器分别采集到原料带或板材的行 走速度、剪切机的运行速度、剪切后板条的张力和收巻机转轴的旋转速度的信息，根据上述 速度和张力的信息对整个加工过程进行实时调节，以达到整个系统同步稳定的运行；同时，
5控制系统还对整个加工过程中的安全状况进行实时监测，根据安全状况进行声光报警或实 施紧急停机处理。 综上所述，本实用新型生产线加工方法的特点之一是焊接工序在剪切工序之前， 由于本实用新型生产线采用了多部收巻机同时收巻，才使得可以把焊接工序放在板材剪切 之前，在一巻原板材放完后，直接对原板材进行对接焊接，大大减小焊接次数，提高生产效 率。在人工成本方面，现有技术的每部收巻机及剪切机都需要两人操作看护，也就是在本实 用新型生产线的规模情况下需要操作看护人员二十多人，而本实用新型生产线生产过程中 只需两人操作看护即可。 尽管上面结合图对本实用新型进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具 体实施方式，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人 员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些 均属于本实用新型的保护之内。
权利要求一种高速多线程焊接、剪切及收卷一体化生产线，包括放卷系统、焊接系统、剪切系统和收卷系统，其特征在于还包括主控系统，所述收卷系统包括多部收卷装置，所述收卷装置包括由电机带动的收卷机和用于检测收卷机运行状态的第一传感器及线速度检测装置，所述第一传感器、线速度检测装置和电机均通过一驱动器与主控系统连接；所述剪切系统包括剪切机和与主控系统连接的第二传感器；位于所述剪切机与焊接系统之间设置有与主控系统连接、用于检测原料状态的第三传感器。
2. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于所述收巻系统 与剪切系统之间设置有用于给成品带或板条层绕收巻提供张紧力的张紧装置，即每部收巻 机的前端均设置有张紧轮，所述张紧装置通过张力传感器与所述主控系统连接。
3. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于所述收巻系统 与剪切系统之间设置有导向装置。
4. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于所述多部收巻 机与所述剪切机之间采用不同的距离布置。
5. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于所述焊接系统 包括一台带自动行走机构的焊机、端面剪切机构和对头接头压紧机构；所述焊接机为氩弧 焊机、等离子焊机或激光焊机。
6. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于所述驱动器向 主控系统反馈收巻机的线、角速度，所述主控系统通过该驱动器控制电机的运行状态。
7. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于在放巻系统中 设置有阻尼装置，控制放巻机的放巻状态。
8. 根据权利要求1所述高速多线程剪巻焊一体化生产线，其特征在于还包括润滑冷 却系统，所述润滑冷却系统对剪切机刀具采用主动式冷却，对各系统中的轴承采用液态润 滑油进行润滑。
专利摘要本实用新型公开了一种高速多线程剪卷焊一体化生产线，包括放卷系统、焊接系统和由主控系统控制的剪切系统和收卷系统，收卷系统包括多部收卷装置，收卷装置包括收卷机和用于检测收卷机运行状态的第一传感器及线速度检测装置，第一传感器、线速度检测装置和电机均通过一驱动器与主控系统连接，以及张紧装置即张紧轮和与主控系统连接的张力传感器；剪切系统包括剪切机和与主控系统连接的第二传感器；位于剪切机与焊接系统之间设置有与主控系统连接、用于检测原料状态的第三传感器。利用本实用新型生产线可以在主控系统的控制下进行放卷、焊接、剪切和多部收卷机同步收卷的全部生产过程。控制系统还对整个加工过程中的安全状况进行实时监测。
文档编号B23P23/06GK201455654SQ20092009795
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者刘继元, 张国良, 杜玉明, 陈邦固, 黄仁青 申请人:天津三英焊业股份有限公司