适用于小批量生产的定尺寸横切线的制作方法

1.本发明涉及钢带自动化横切技术领域，具体为适用于小批量生产的定尺寸横切线。


背景技术：

2.近年来，越来越多大型钢厂的高强钢横切线为了满足产量和定尺的要求，配备了快速定尺飞剪，一般剪切次数不少于12次每分钟。
3.由于剪切力大、剪切频率高，形式一般采用液压式或者电动飞轮式。其中，为了满足剪切次数要求，液压式飞剪需要配备复杂的液压系统以提高剪切速度和精度；电机飞轮式需要配备复杂的离合器和制动器，满足启停要求，造价都很高。且以上两种飞剪往复机构通常采用齿轮齿条形式，在重复使用过程中，由于磨损间隙变化，定尺精度一般只能控制在2-3mm。
4.而小批量生产的横切线由于采用非连续式生产，适用固定式定尺横切剪。然而，横切剪自身具有一定厚度，在定尺寸横切过程中，由于钢带本身具有的弹性，容易使钢带对横切剪侧边进行夹持，在单向力作用下，钢带会沿受力方向造成翻边，影响剪切质量，需要增设额外的处理工艺对翻边处进行重新校直。此外，横切剪在对不同厚度的钢带进行剪切时，上升高度不一，使钢带撕裂的角度大小区别较大，从而使钢带对横切剪的夹持阻力造成较大差别。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供适用于小批量生产的定尺寸横切线，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.适用于小批量生产的定尺寸横切线，包括送料装置、横切装置、堆垛装置和回收装置，横切装置和回收装置紧固连接，堆垛装置位于横切装置末端，堆垛装置位于送料装置末端，送料装置包括开卷机和矫直机，堆垛装置包括输送辊道，开卷机和矫直机通过输送辊道连接，回收装置设置有两组，两组回收装置分别位于开卷机和横切装置末端。
8.通过送料装置和输送辊道进行物料输送，通过开卷机对钢卷进行自动开卷并将开卷后的钢带送入矫直机内进行矫正，使钢带恢复平直度，通过堆垛装置进行分切好的钢板进行堆料，并自动进行打包，提高自动化生产效率，两个回收装置分别设置于开卷机和横切装置末端，前一个回收装置对开卷时产生的料头进行自动回收，后一个回收装置对剪切的带头、试样和缺陷进行回收，提高自动化分切效率。
9.进一步的，送料装置还包括夹送组件，夹送组件位于矫直机末端，夹送组件包括壳体、下压缸和顶升缸，下压缸和壳体紧固连接，壳体上设有夹槽，顶升缸位于夹槽底端，下压缸和顶升缸输出端分别设有安装座，安装座和夹槽活动连接，安装座上设有安装槽，安装槽内设有夹送辊，两个夹送辊相向布置，横切装置包括导向组件和分切组件，导向组件包括测
量辊、背衬辊、气缸、液压缸、第一磁铁和第一线圈，分切组件包括外框、剪切缸和横切剪，测量辊通过支架和外框转动连接，背衬辊通过连杆和外框转动连接，气缸的缸体和外框紧固连接，气缸输出端和背衬辊铰接，液压缸的缸体和外框转动连接，液压缸输出端通过支架和测量辊传动连接，支架上设有限位槽，第一磁铁和第一线圈分别置于限位槽内，第一磁铁下端伸出限位槽，第一磁铁下端设有侧板，第一磁铁通过侧板和钢带传动接触，第一磁铁和限位槽滑动连接，第一磁铁和第一线圈构成调节电路，液压缸和调节电路电连，外框上设有工作腔，剪切缸位于工作腔内，剪切缸输出端和横切剪传动连接，横切剪的剪刃朝向钢带下侧。
10.通过夹送组件对矫直机矫正后的钢带进行导向，通过相向布置的夹送辊，对钢带进行双向夹持，降低运行震动，提高钢带输送稳定性，夹送辊置于安装座的安装槽内，夹送辊可在安装槽内转动，降低和钢带的摩擦，通过夹槽对安装座进行滑动导向，位于下方的安装座通过顶升缸驱动，位于上方的安装座通过下压缸驱动，通过传动使两个夹送辊对钢带进行夹紧，提高输送稳定性，通过分切组件对钢带进行分切，导向组件位于分切组件前方，测量辊通过支架沿外框做定轴转动，通过液压缸驱动测量辊转动，从而使测量辊下端和钢带上表面抵接，背衬辊下端通过连杆沿外框做定轴转动，通过气缸驱动，带动背衬辊上移，从而和钢带下表面抵接，保证钢带和测量辊紧密接触，防止测量辊打滑，支架通过限位槽分别对第一磁铁和第一线圈进行安装，第一磁铁可沿限位槽滑动，初始状态下，第一磁铁在重力作用下位于最下端，当钢带随着输送辊道前行时，推动第一磁铁上行，第一线圈做切割磁感线运动，产生感应电流，感应电流大小和钢带厚度呈正相关，钢带越厚，调节电流值越大，根据调节电路电流值大小，控制液压缸向下输出位移，从而使测量辊和钢带上表面抵接，根据来料厚度自动控制液压缸压下高度，有效防止测量辊打滑，通过测量辊对钢带输送长度进行检测，进行定尺寸横切，通过侧板倾斜布置，朝向钢带进料端一侧位于高位，提高传动效率，防止输送干涉，当刚钢带输送到剪切工位时，剪切缸驱动横切剪上行，通过剪刃对钢带进行截断，剪切缸采用液压驱动单元，提高剪切质量。
11.进一步的，横切装置还包括截料板，截料板包括推动缸和载板，载板和工作腔壁面紧固连接，推动缸输出端设有分切刀，分切刀朝向钢带上侧。
12.通过截料板对钢带的带头、试样和缺陷部位进行剪切，在剪切时，通过载板对推动缸进行安装，推动缸向下输出位移，带动分切刀下行，从而对钢带进行局部剪切。
13.进一步的，回收装置包括料框和导板，导板朝向料框，输送辊道输送物料的方向为输送行程，位于输送行程前端的导板和开卷机连接，位于输送行程后端的导板和外框连接，输送辊道包括回转电机和若干动力辊组，若干动力辊组送料方向一致，靠近外框的一个动力辊组和回转电机输出端传动连接，回转电机和相邻的另一个动力辊组紧固连接。
14.通过两个回收装置分别对不同工位上的钢带进行回收，当剪切工位完成钢带局部剪切后，通过回转电机驱动靠近外框一侧的动力辊组转动，使回收空间打开，剪切下来的废料在重力作用下，落入后一个导板内，通过导板导向，落入料框内，为了提高回收便捷性，可以将料框置于动力辊组旁侧，通过输送带运输，将落料输送到料框内。
15.进一步的，堆垛装置还包括堆垛机、出料辊道和打包机，堆垛机位于输送辊道末端，出料辊道朝向堆垛机出料端，出料辊道远离堆垛机一端朝向打包机。
16.通过输送辊道将剪切后的钢板输送到堆垛工位，通过堆垛机进行堆垛，堆垛完成
后，通过出料辊道输送，送入打包工位，日通过打包机进行自动打包，提高自动化生产效率。
17.进一步的，横切装置还包括夹持组件，夹持组件位于横切剪后端，夹持组件包括夹座、夹持缸、第二磁铁和第二线圈，外框上设有调节槽，夹座置于调节槽内，夹座包括上夹板和下夹板，上夹板和下夹板分别位于钢带两侧，夹持缸和下夹板紧固连接，夹持缸输出端和上夹板传动连接，下夹板上设有检测腔，第二磁铁和第二线圈分别置于检测腔内，第二磁铁远离第二线圈一端和横切剪抵接，第二磁铁和第二线圈构成检测电路，剪刃倾斜布置，剪刃倾斜度不大于1
°
。
18.通过夹持组件对钢带进行辅助限位，当钢带移动到剪切工位时，通过夹持缸驱动上夹板下行，使上夹板和下夹板对中移动，从而对钢带进行后端进行辅助限位，前端通过夹送辊进行双向限位，从而对钢带进行夹紧，防止横切剪进行剪切时，钢带沿前后滑动，影响剪切精度，在进行剪切时，通过剪切缸驱动横切剪上行，使倾斜布置的剪刃不同时对钢带进行剪切，使剪切力减小，降低剪切负荷，提高点横切剪使用寿命，横切剪靠近第二磁铁一侧倾斜布置，横切剪上移时，通过传动带动第二磁铁沿第二线圈轴线滑动，检测电路电流值大小和横切剪上行高度呈正相关，通过检测电路电流值大小对横切剪上行高度进行实时监测。
19.进一步的，夹持组件还包括扩张电缸，扩张电缸和下夹板紧固连接，扩张电缸输出端和外框抵接，扩张电缸和检测电路电连；
20.传动时：下夹板和调节槽转动连接。
21.根据检测电路电流值大小对剪切力进行补偿，防止钢带对横切剪夹持力过大，造成剪切处形成翘边，随着横切剪上行，对钢带一侧进行剪切，通过检测电路控制扩张电缸输出位移，扩张电缸一端抵接在调节槽壁面上，另一端和下夹板紧固连接，随着输出位移的增大，带动下夹板沿钢带扩口方向做定轴转动，上夹板辅助下夹板带动钢带即将剪切下来的钢板转动，降低开口处钢板对横切剪的夹持力，防止钢板向上形变，影剪切质量，根据检测电流的电流值大小，自动调节钢带剪切处的扩口大小。
22.作为优化，上夹板向下延伸设有限位板，限位板和钢带侧边贴合。通过向下延伸的限位板使上夹板板和下夹板连接成整体，限位板对钢带侧边进行抵接，限位板位于钢带开口处，通过限位板传力，提高上夹板和下夹板的传动效率，防止形变。
23.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过夹送组件对矫直机矫正后的钢带进行导向，通过相向布置的夹送辊，对钢带进行双向夹持，降低运行震动，提高钢带输送稳定性；根据调节电路电流值大小，控制液压缸向下输出位移，从而使测量辊和钢带上表面抵接，根据来料厚度自动控制液压缸压下高度，有效防止测量辊打滑，通过测量辊对钢带输送长度进行检测，进行定尺寸横切；当钢带移动到剪切工位时，通过夹持缸驱动上夹板下行，使上夹板和下夹板对中移动，从而对钢带进行后端进行辅助限位，前端通过夹送辊进行双向限位，从而对钢带进行夹紧，防止横切剪进行剪切时，钢带沿前后滑动，影响剪切精度，在进行剪切时，通过剪切缸驱动横切剪上行，使倾斜布置的剪刃不同时对钢带进行剪切，使剪切力减小，降低剪切负荷，提高点横切剪使用寿命；横切剪靠近第二磁铁一侧倾斜布置，通过检测电路电流值大小对横切剪上行高度进行实时监测；根据检测电路电流值大小对剪切力进行补偿，防止钢带对横切剪夹持力过大，造成剪切处形成翘边；通过检测电路控制扩张电缸输出位移，降低开口处钢板对横切剪的夹持力，防止钢板向上形变，影剪切
质量，根据检测电流的电流值大小，自动调节钢带剪切处的扩口大小。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1是本发明的总体结构示意图；
26.图2是本发明的送料行程示意图；
27.图3是本发明的打包行程示意图；
28.图4是本发明的钢带夹送示意图；
29.图5是本发明的横切装置结构示意图；
30.图6是图5视图的局部a放大视图；
31.图7是图5视图的局部b放大视图；
32.图8是图7视图的局部c放大视图；
33.图中：1-送料装置、11-开卷机、12-矫直机、13-夹送组件、131-壳体、1311-夹槽、132-夹送辊、133-安装座、134-下压缸、135-顶升缸、2-横切装置、21-导向组件、211-测量辊、212-背衬辊、213-气缸、214-液压缸、215-支架、216-第一磁铁、217-第一线圈、22-分切组件、221-外框、2211-工作腔、2212-调节槽、222-剪切缸、223-横切剪、2231-剪刃、23-截料板、231-推动缸、232-载板、233-分切刀、24-夹持组件、241-夹座、2411-上夹板、2412-下夹板、2413-限位板、242-夹持缸、243-第二磁铁、244-第二线圈、245-扩张电缸、3-堆垛装置、31-输送辊道、311-动力辊组、312-回转电机、32-堆垛机、33-出料辊道、34-打包机、4-回收装置、41-料框、42-导板。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.本发明提供技术方案：
36.如图1～图8所示，适用于小批量生产的定尺寸横切线，包括送料装置1、横切装置2、堆垛装置3和回收装置4，横切装置2和回收装置4紧固连接，堆垛装置3位于横切装置2末端，堆垛装置3位于送料装置1末端，送料装置1包括开卷机11和矫直机12，堆垛装置3包括输送辊道31，开卷机11和矫直机12通过输送辊道31连接，回收装置4设置有两组，两组回收装置4分别位于开卷机11和横切装置2末端。
37.通过送料装置1和输送辊道31进行物料输送，通过开卷机11对钢卷进行自动开卷并将开卷后的钢带送入矫直机12内进行矫正，使钢带恢复平直度，通过堆垛装置3进行分切好的钢板进行堆料，并自动进行打包，提高自动化生产效率，两个回收装置4分别设置于开卷机11和横切装置2末端，前一个回收装置4对开卷时产生的料头进行自动回收，后一个回收装置对剪切的带头、试样和缺陷进行回收，提高自动化分切效率。
38.进一步的，送料装置1还包括夹送组件13，夹送组件13位于矫直机12末端，夹送组
件13包括壳体131、下压缸134和顶升缸135，下压缸134和壳体131紧固连接，壳体131上设有夹槽1311，顶升缸135位于夹槽1311底端，下压缸134和顶升缸135输出端分别设有安装座133，安装座133和夹槽1311活动连接，安装座133上设有安装槽，安装槽内设有夹送辊132，两个夹送辊132相向布置，横切装置2包括导向组件21和分切组件22，导向组件21包括测量辊211、背衬辊212、气缸213、液压缸214、第一磁铁216和第一线圈217，分切组件22包括外框221、剪切缸222和横切剪223，测量辊211通过支架215和外框221转动连接，背衬辊212通过连杆和外框221转动连接，气缸213的缸体和外框221紧固连接，气缸213输出端和背衬辊212铰接，液压缸214的缸体和外框221转动连接，液压缸214输出端通过支架215和测量辊211传动连接，支架215上设有限位槽，第一磁铁216和第一线圈217分别置于限位槽内，第一磁铁216下端伸出限位槽，第一磁铁216下端设有侧板，第一磁铁216通过侧板和钢带传动接触，第一磁铁216和限位槽滑动连接，第一磁铁216和第一线圈217构成调节电路，液压缸214和调节电路电连，外框221上设有工作腔2211，剪切缸222位于工作腔2211内，剪切缸222输出端和横切剪223传动连接，横切剪223的剪刃2231朝向钢带下侧。
39.通过夹送组件13对矫直机12矫正后的钢带进行导向，通过相向布置的夹送辊132，对钢带进行双向夹持，降低运行震动，提高钢带输送稳定性，夹送辊132置于安装座133的安装槽内，夹送辊132可在安装槽内转动，降低和钢带的摩擦，通过夹槽1311对安装座133进行滑动导向，位于下方的安装座133通过顶升缸135驱动，位于上方的安装座133通过下压缸134驱动，通过传动使两个夹送辊132对钢带进行夹紧，提高输送稳定性，通过分切组件22对钢带进行分切，导向组件21位于分切组件22前方，测量辊211通过支架215沿外框221做定轴转动，通过液压缸214驱动测量辊211转动，从而使测量辊211下端和钢带上表面抵接，背衬辊212下端通过连杆沿外框221做定轴转动，通过气缸213驱动，带动背衬辊212上移，从而和钢带下表面抵接，保证钢带和测量辊紧密接触，防止测量辊打滑，支架215通过限位槽分别对第一磁铁216和第一线圈217进行安装，第一磁铁216可沿限位槽滑动，初始状态下，第一磁铁216在重力作用下位于最下端，当钢带随着输送辊道31前行时，推动第一磁铁216上行，第一线圈217做切割磁感线运动，产生感应电流，感应电流大小和钢带厚度呈正相关，钢带越厚，调节电流值越大，根据调节电路电流值大小，控制液压缸214向下输出位移，从而使测量辊211和钢带上表面抵接，根据来料厚度自动控制液压缸214压下高度，有效防止测量辊打滑，通过测量辊211对钢带输送长度进行检测，进行定尺寸横切，通过侧板倾斜布置，朝向钢带进料端一侧位于高位，提高传动效率，防止输送干涉，当刚钢带输送到剪切工位时，剪切缸222驱动横切剪223上行，通过剪刃2231对钢带进行截断，剪切缸222采用液压驱动单元，提高剪切质量。
40.进一步的，横切装置2还包括截料板23，截料板23包括推动缸231和载板232，载板232和工作腔2211壁面紧固连接，推动缸231输出端设有分切刀233，分切刀233朝向钢带上侧。
41.通过截料板23对钢带的带头、试样和缺陷部位进行剪切，在剪切时，通过载板232对推动缸231进行安装，推动缸231向下输出位移，带动分切刀233下行，从而对钢带进行局部剪切。
42.进一步的，回收装置4包括料框41和导板42，导板42朝向料框41，输送辊道31输送物料的方向为输送行程，位于输送行程前端的导板42和开卷机11连接，位于输送行程后端
的导板42和外框221连接，输送辊道31包括回转电机312和若干动力辊组311，若干动力辊组311送料方向一致，靠近外框221的一个动力辊组311和回转电机312输出端传动连接，回转电机312和相邻的另一个动力辊组311紧固连接。
43.通过两个回收装置4分别对不同工位上的钢带进行回收，当剪切工位完成钢带局部剪切后，通过回转电机312驱动靠近外框221一侧的动力辊组311转动，使回收空间打开，剪切下来的废料在重力作用下，落入后一个导板42内，通过导板42导向，落入料框41内，为了提高回收便捷性，可以将料框41置于动力辊组311旁侧，通过输送带运输，将落料输送到料框41内。
44.进一步的，堆垛装置3还包括堆垛机32、出料辊道33和打包机34，堆垛机32位于输送辊道31末端，出料辊道33朝向堆垛机32出料端，出料辊道33远离堆垛机32一端朝向打包机34。
45.通过输送辊道31将剪切后的钢板输送到堆垛工位，通过堆垛机32进行堆垛，堆垛完成后，通过出料辊道33输送，送入打包工位，日通过打包机34进行自动打包，提高自动化生产效率。
46.进一步的，横切装置2还包括夹持组件24，夹持组件24位于横切剪223后端，夹持组件24包括夹座241、夹持缸242、第二磁铁243和第二线圈244，外框221上设有调节槽2212，夹座241置于调节槽2212内，夹座241包括上夹板2411和下夹板2412，上夹板2411和下夹板2412分别位于钢带两侧，夹持缸242和下夹板2412紧固连接，夹持缸242输出端和上夹板2411传动连接，下夹板2412上设有检测腔，第二磁铁243和第二线圈244分别置于检测腔内，第二磁铁243远离第二线圈244一端和横切剪223抵接，第二磁铁243和第二线圈244构成检测电路，剪刃2231倾斜布置，剪刃2231沿钢带宽度方向倾斜度不大于1
°
。
47.通过夹持组件24对钢带进行辅助限位，当钢带移动到剪切工位时，通过夹持缸242驱动上夹板2411下行，使上夹板2411和下夹板2412对中移动，从而对钢带进行后端进行辅助限位，前端通过夹送辊132进行双向限位，从而对钢带进行夹紧，防止横切剪223进行剪切时，钢带沿前后滑动，影响剪切精度，在进行剪切时，通过剪切缸222驱动横切剪223上行，使倾斜布置的剪刃2231不同时对钢带进行剪切，使剪切力减小，降低剪切负荷，提高点横切剪223使用寿命，横切剪223靠近第二磁铁243一侧倾斜布置，横切剪223上移时，通过传动带动第二磁铁243沿第二线圈244轴线滑动，检测电路电流值大小和横切剪223上行高度呈正相关，通过检测电路电流值大小对横切剪223上行高度进行实时监测。
48.进一步的，夹持组件24还包括扩张电缸245，扩张电缸245和下夹板2412紧固连接，扩张电缸245输出端和外框221抵接，扩张电缸245和检测电路电连；
49.传动时：下夹板2412和调节槽2212转动连接。
50.根据检测电路电流值大小对剪切力进行补偿，防止钢带对横切剪223夹持力过大，造成剪切处形成翘边，随着横切剪223上行，对钢带一侧进行剪切，通过检测电路控制扩张电缸245输出位移，扩张电缸245一端抵接在调节槽2212壁面上，另一端和下夹板2412紧固连接，随着输出位移的增大，带动下夹板2412沿钢带扩口方向做定轴转动，上夹板2411辅助下夹板2412带动钢带即将剪切下来的钢板转动，降低开口处钢板对横切剪223的夹持力，防止钢板向上形变，影剪切质量，根据检测电流的电流值大小，自动调节钢带剪切处的扩口大小。
51.作为优化，上夹板2411向下延伸设有限位板2413，限位板2413和钢带侧边贴合。通过向下延伸的限位板2413使上夹板板2411和下夹板2412连接成整体，限位板2413对钢带侧边进行抵接，限位板2413位于钢带开口处，通过限位板2413传力，提高上夹板2411和下夹板2412的传动效率，防止形变。
52.本发明的工作原理：初始状态下，第一磁铁216在重力作用下位于最下端，当钢带随着输送辊道31前行时，推动第一磁铁216上行，第一线圈217做切割磁感线运动，产生感应电流，感应电流大小和钢带厚度呈正相关，钢带越厚，调节电流值越大，根据调节电路电流值大小，控制液压缸214向下输出位移，从而使测量辊211和钢带上表面抵接，根据来料厚度自动控制液压缸214压下高度，通过测量辊211对钢带输送长度进行检测，进行定尺寸横切；当钢带移动到剪切工位时，通过夹持缸242驱动上夹板2411下行，使上夹板2411和下夹板2412对中移动，从而对钢带进行后端进行辅助限位，前端通过夹送辊132进行双向限位，从而对钢带进行夹紧，防止横切剪223进行剪切时，钢带沿前后滑动；通过剪切缸222驱动横切剪223上行，使倾斜布置的剪刃2231不同时对钢带进行剪切，使剪切力减小，降低剪切负荷；横切剪223上移时，通过传动带动第二磁铁243沿第二线圈244轴线滑动，检测电路电流值大小和横切剪223上行高度呈正相关，通过检测电路电流值大小对横切剪223上行高度进行实时监测；根据检测电路电流值大小对剪切力进行补偿，防止钢带对横切剪223夹持力过大，造成剪切处形成翘边，随着横切剪223上行，对钢带一侧进行剪切，通过检测电路控制扩张电缸245输出位移，扩张电缸245一端抵接在调节槽2212壁面上，另一端和下夹板2412紧固连接，随着输出位移的增大，带动下夹板2412沿钢带扩口方向做定轴转动，上夹板2411辅助下夹板2412带动钢带即将剪切下来的钢板转动，降低开口处钢板对横切剪223的夹持力，防止钢板向上形变，影剪切质量，根据检测电流的电流值大小，自动调节钢带剪切处的扩口大小。
53.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
54.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。