一种紧凑式厚板翻压一体式生产设备的制作方法

本发明涉及冶金机械技术领域，具体涉及的是一种紧凑式厚板翻压一体式生产设备。

背景技术：

随着宽厚板(尤其是高强度的宽厚板)在工业领域的应用越来越多，对于锅炉压力容器、桥梁、高层建筑等领域内所使用宽厚板的板型平整度的要求也愈加严格。众所周知，钢板在热处理及随后冷却的过程中会发生弯曲或瓢曲，钢板越宽越厚，瓢曲量也越大。对于该类钢板一般采用矫直工序，通常采用矫直机设备进行矫直，但其对于矫直钢板厚度有要求，冷矫钢板厚度不超过40mm，矫直机对稍厚的钢板特别是热处理后的合金钢板无能为力。因此，各厚板厂都配备有厚板压平机对厚钢板进行快速而又精准矫平。随着对特厚钢板需求的日益增长及对钢板平直度的要求，已建厚板车间都在新增厚板压平机。

而厚板在轧制及运输过程中，钢板在经历整个流程过程中，由于轧制缺陷及设备损伤等原因对钢板表面均存在一定的损伤。在厚板精整线均配备翻板机，翻板机的功能是翻转钢板以便进行表面检查及在线处理。

因此，翻板机和压平机都属于厚板生产线精整区设备，都属于离线设备，传统的厚板轧钢车间布置均为翻板机与压平机独立布置、独立工作，各自配置相应的操作人员，工作效率非常低下、自动化程度较低。传统的压平机设备，在检查板型及压平过程中均采用人工来判定，判定误差较大，工作效率低下，极大的造成资源浪费。传统的压平机采用链条运送钢板，故障率高，效率低。

技术实现要素：

为了解决现有厚板矫直效率低的问题，本发明提供了一种紧凑式厚板翻压一体式生产设备，该紧凑式厚板翻压一体式生产设备将机前输送辊道、板长测量装置、板型检测装置、压平机、机后输送辊道和翻板机整合在一起，从而具有自动化程度高、工作效率高的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种紧凑式厚板翻压一体式生产设备，包括沿待加工板的前进方向依次设置的机前输送辊道、板长测量装置、板型检测装置、压平机和机后输送辊道，该紧凑式厚板翻压一体式生产设备还包括翻板机，板长测量装置位于机前输送辊道的前方，翻板机位于机前输送辊道的左侧或右侧，翻板机能够将机前输送辊道上的待加工板翻面。

翻板机含有沿待加工板的前进方向依次设置的多条第一翻臂和第二翻臂，第一翻臂和第二翻臂一一对应，第一翻臂与机前输送辊道的传送辊交替设置，第一翻臂和第二翻臂均能够转动，第一翻臂能够转动至机前输送辊道的传送辊之间，第一翻臂和第二翻臂转动后能够将机前输送辊道上的待加工板移动至第二翻臂上并使待加工板翻面。

第一翻臂的翻臂轴和第二翻臂的翻臂轴均位于机前输送辊道的左侧；当第一翻臂和第二翻臂转动至水平状态时，第一翻臂和第二翻臂位于同一直线上，第一翻臂与机前输送辊道的传送辊平行，第一翻臂位于机前输送辊道的传送辊之间，第二翻臂位于机前输送辊道的左侧；当第一翻臂和第二翻臂转动至竖直状态时，第一翻臂和第二翻臂能够将机前输送辊道上的待加工板转动至直立状态并夹持。

板长测量装置含有支架和旋转臂，旋转臂的一端设有辊轮和编码器，旋转臂通过连接件与支架连接，旋转臂能够转动使辊轮压于待加工板的表面，辊轮的轴线与机前输送辊道的传送辊的轴线平行，编码器能够记录辊轮的转动圈数。

支架和旋转臂的位置高于机前输送辊道上待加工板的位置，所述连接件包括固定座和旋转轴，旋转轴与旋转臂的中部连接，旋转轴的轴线与机前输送辊道的传送辊的轴线平行，旋转臂的另一端连接有用于驱动旋转臂转动的气缸。

板型检测装置含有安装支架和板型仪，板型仪与安装支架连接，板型仪的位置高于机前输送辊道上待加工板的位置，板型仪为光电式板型检测仪，板型仪能够检测待加工板的表面弯曲或瓢曲。

压平机含有机架和压下液压缸，压下液压缸位于机架内，压下液压缸能够对待加工板的表面进行压平，压平机还含有用于驱动压下液压缸沿机前输送辊道的传送辊的轴线方向移动的驱动机构。

机架的上部设有两条相互平行的导轨，该导轨沿机前输送辊道的传送辊的轴线方向设置，压下液压缸的上部设有车轮，压下液压缸位于两条所述导轨之间，车轮位于该导轨上，该驱动机构为横移液压缸，横移液压缸能够推动压下液压缸沿该导轨往复移动。

机前输送辊道与机后输送辊道之间的距离小于待加工板的长度，机前输送辊道与机后输送辊道能够配合使待加工板前进或后退。

翻板机与压平机之间的距离为2m～7m，板长测量装置与压平机之间的距离为2m～4m，板型检测装置与压平机之间的距离为2m～4m。

本发明的有益效果是：该紧凑式厚板翻压一体式生产设备将机前输送辊道、板长测量装置、板型检测装置、压平机、机后输送辊道和翻板机整合在一起，从而提高了整机的自动化程度，工作效率及精度也大幅度提高。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明所述紧凑式厚板翻压一体式生产设备的轴侧示意图。

图2是图1中翻板机部位的放大图。

图3是翻板机的轴侧示意图。

图4是板长测量装置的轴侧示意图。

图5是板型检测装置的轴侧示意图。

图6是压平机的轴侧示意图。

1、机前输送辊道；2、待加工板；3、翻板机；4、板长测量装置；5、板型检测装置；6、压平机；7、机后输送辊道；

31、第一液压缸；32、第一翻臂；33、辊轮；34、底座；35、第二翻臂；36、翻臂轴；37、编码器；38、位移传感器；39、第二液压缸；

41、辊轮；42、编码器；43、气缸；44、支架；45、旋转轴；46、旋转臂；

51、安装支架；52、板型仪；

61、机架；62、横移液压缸；63、压头；64、压下液压缸；65、车轮。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种紧凑式厚板翻压一体式生产设备，包括沿待加工板2的前进方向依次设置的机前输送辊道1、板长测量装置4、板型检测装置5、压平机6和机后输送辊道7，该紧凑式厚板翻压一体式生产设备还包括翻板机3，板长测量装置4位于机前输送辊道1的前方，翻板机3位于机前输送辊道1的左侧，翻板机3能够将机前输送辊道1上的待加工板2翻面，如图1所示。

待加工板2(如钢板)经天车直接上料到翻板机3，在翻板机3上可进行表面检查并可对表面缺陷进行处理，如图1所示。处理好的钢板可经机前输送辊道1进行输送，钢板在经过板长测量装置4及板型检测装置5时可以对钢板板型进行检测并记录缺陷位置，钢板被完整记录板型后，机后输送辊道7和机前输送辊道1配合输送钢板，压平机6根据板型检测结果工作，逐个位置对钢板进行压平工作。压平后的钢板经机后输送辊道7输送至机后，天车将钢板吊运至成品库。该紧凑式厚板翻压一体式生产设备主要针对的是板厚大于20mm的厚板、特厚板。

在本实施例中，翻板机3含有沿待加工板2的前进方向(即图1中箭头a所示的方向)依次设置的多条第一翻臂32和第二翻臂35，第一翻臂32和第二翻臂35一一对应，第一翻臂32与机前输送辊道1的传送辊交替排列，第一翻臂32和第二翻臂35均能够转动，第一翻臂32能够转动至机前输送辊道1的传送辊之间，第一翻臂32和第二翻臂35转动后能够将机前输送辊道1上的待加工板2移动至第二翻臂35上并使待加工板2翻面。另外，紧凑式厚板翻压一体式生产设备还含有控制该紧凑式厚板翻压一体式生产设备运行的控制单元。

具体的，如图1和图2所示，翻板机3含有第一液压缸31、第一翻臂32、辊轮33、底座34、第二翻臂35、翻臂轴36、编码器37、位移传感器38和第二液压缸39。第一翻臂32和第二翻臂35均能够以翻臂轴36为轴转动。第一翻臂32的翻臂轴36和第二翻臂35的翻臂轴36均位于机前输送辊道1的左侧；当第一翻臂32和第二翻臂35转动至水平状态时，第一翻臂32和第二翻臂35位于同一直线上，第一翻臂32与机前输送辊道1的传送辊平行，第一翻臂32位于机前输送辊道1的传送辊之间，第一翻臂32与机前输送辊道1的传送辊交替排列，第二翻臂35位于机前输送辊道1的左侧；当第一翻臂32和第二翻臂35转动至竖直状态时，第一翻臂32和第二翻臂35能够将机前输送辊道1上的待加工板2转动至直立状态并夹持。编码器37和位移传感器38均与控制单元连接。

使用时，待加工板2(如钢板)经天车上料至翻板机3的第一翻臂32上，如图1至图4所示，人工检查钢板的上表面，如有缺陷，进行在线修复，如无缺陷，直接进行翻面动作。修复完成后，在第一液压缸31和第二液压缸39配合下，第一翻臂32和第二翻臂35均绕翻臂轴36向上旋转进行翻面动作，其中编码器37及位移传感器38用于控制第一翻臂32和第二翻臂35的精确位置。在完成钢板翻面动作后，钢板落在第二翻臂35上面，钢板下表面位于外侧，即可以对其表面进行检测修复。完成修复后，再进行反向翻面动作，钢板既可以返回原位落在机前输送辊道1上，此时钢板可进行输送动作。

在本实施例中，板长测量装置4含有支架44和旋转臂46，旋转臂46的一端设有辊轮41和编码器42，旋转臂46通过连接件与支架44连接，旋转臂46能够转动使辊轮41压于待加工板2的表面，从而使辊轮41在与待加工板2的表面接触后转动，辊轮41的轴线与机前输送辊道1的传送辊的轴线平行，编码器42能够记录辊轮41的转动圈数，并根据辊轮41的转动圈数计算出待加工板2的行走位置。本发明中该长度为沿待加工板2的前进方向的尺寸，编码器42与控制单元连接。

具体的，支架44和旋转臂46的位置高于机前输送辊道1上待加工板2的位置，所述连接件包括固定座和旋转轴45，旋转轴45与旋转臂46的中部连接，旋转轴45的轴线与机前输送辊道1的传送辊的轴线平行，旋转臂46的另一端连接有用于驱动旋转臂46转动的气缸43，如图4所示。

当钢板被运送至板长测量装置4所在的区域时，气缸43动作，推动旋转臂46绕旋转轴45动作，辊轮41会压在钢板的表面。在钢板输送过程中辊轮41会随之滚动，同时，编码器42与辊轮41同轴，可以根据辊轮41的初始位置、辊轮41的转动圈数计算出钢板的行走位置，再配合板型检测装置5记录钢板板型位置，进而确定钢板表面缺陷部位的具体位置。例如，钢板上有一个缺陷部位，钢板沿图1中a方向前进，辊轮41与钢板接触时转动，编码器42记录钢板的初始位置，当板型检测装置5检测到该缺陷部位时，编码器42记录钢板当前的位置，然后计算出钢板的进行距离，该进行距离减去辊轮41与板型检测装置5之间的距离即为该缺陷部位相对于钢板的初始位置的距离。

在本实施例中，板型检测装置5含有安装支架51和板型仪52，如图5所示，板型仪52与安装支架51连接，板型仪52与控制单元连接，板型仪52的位置高于机前输送辊道1上待加工板2的位置，即板型仪52位于待加工板2的上方，板型仪52为光电式板型检测仪，该光电式板型检测仪能够对钢板的上表面板型进行记录，如板型仪52能够检测待加工板2的表面弯曲或瓢曲。板型仪52能够对待加工板2沿机前输送辊道1的传送辊的轴线方向扫描，测量出该弯曲或瓢曲(即上述缺陷部位)在钢板宽度方向上的位置。在板长测量装置4的配合下，通过安装在安装支架51上的板型仪52来检测钢板表面板形情况，实时记录整个钢板板型情况，以便于压平机6进行下一步的矫平工作。其中板型仪52可以为现有市售产品，如板型仪52的生产厂家为北京冶自欧博科技发展有限公司，型号为ablyy-hmp-100。

在本实施例中，压平机6含有机架61和压下液压缸64，压下液压缸64位于机架61内，压下液压缸64能够对待加工板2的表面进行压平，压平机6还含有用于驱动压下液压缸64沿机前输送辊道1的传送辊的轴线方向移动的驱动机构。

具体的，机架61的上部设有两条相互平行的导轨，该导轨沿机前输送辊道1的传送辊的轴线方向设置，压下液压缸64的上部设有车轮65，压下液压缸64的下部设有压头63，压下液压缸64位于两条所述导轨之间，车轮65位于该导轨上，该驱动机构为横移液压缸62，横移液压缸62能够推动压下液压缸64沿该导轨往复移动，如图6所示。另外，机前输送辊道1与机后输送辊道7之间的距离小于待加工板2的长度，机前输送辊道1与机后输送辊道7能够配合使待加工板2前进或后退，以实现调整待加工板2前进或后退的位置。

压平机6为主要工作设备，可对钢板有板型质量问题的部位进行有针对性的压平矫直工作。通过机前输送辊道1和机后输送辊道7来实现钢板前进后退位置调整。安装在机架61上的压下液压缸64可以在横移液压缸62的驱动下，依靠车轮65在机架61顶部进行横向滚动，用以调整压头63在钢板横向的位置。

待加工板2通过机前输送辊道1和机后输送辊道7实现前进及后退动作；压下液压缸64依靠横移液压缸62实现横向移动动作；通过板长测量装置4及板型检测装置5记录的钢板板型缺陷位置，可实现自动的整个钢板表面检测及位置调整压平动作。压平机6还通过光电式板型检测装置5检测的板型质量情况施以不同的压紧力。在完成钢板所有板型缺陷的矫直工作后，钢板经过机后输送辊道7运送至出口，经由天车将矫直后的钢板运送至成品库。

在本实施例中，翻板机3与压平机6之间的距离为2m～7m，板长测量装置4与压平机6之间的距离为2m～4m，板型检测装置5与压平机6之间的距离为2m～4m。翻板机3与机前输送辊道1部分重叠布置，在钢板表面检测完成后可直接由机前输送辊道1运送进行下一步压平工序，避免了传统的需要人工天车运板的繁重工作。

压平机采用辊道运输方式，提高了运输效率，避免了传统上链条输送的高故障率，而压平机的压头采用液压缸驱动，可实现大推力、平稳的横移动作，相对于传统的液压马达驱动更平稳，检修更方便。

在翻压一体机机组中配置了光电式板型检测装置，所检测的数据准确，避免了传统的依靠人工检测板型的低效率、低精度等弊端。并配置板长测量装置，可配合光电式板型检测装置工作，板长测量装置实现了对钢板长度方向的位置记录，板长测量装置及光电式板型检测装置配置在该机组后，可明显解决了传统的平直度检测依靠人工检测的低效率及低精度弊端，提高了整机的自动化程度，工作效率及精度大幅度提高。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。