专利名称：全自动卷板机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属卷板设备技术领域，具体是一种对金属板材进行卷制成圆 形、弧形或锥圆形的的全自动卷板机。
背景技术：
卷板机是将板材通过旋转的辊轴，来制取筒形或弧形工件的主要设备，特别对大 型工件的卷制，较为普遍采用的是四辊卷板机，该机的工作原理是由位于上方的固定主动 辊和其下方的三个可以上下移动的活动被动辊组成，主动辊由驱动电机或液压马达带动旋 转，被动辊一般由液压缸带动升降，调整被动辊与主动辊之间的间隙。在进行卷板时借助主 动辊旋转及其与被动辊之间的压力，使金属板材在前进的同时产生永久性的塑性变形，从 而卷制成所需要的圆筒形、弧面形或锥圆形工件。这种卷板机存在的主要缺陷是(1)活动辊与固定主动辊之间的间隙完全靠人工凭借经验操作液压缸的伸缩来调 整，该间隙的大小很难把握，卷制的工件质量主要靠工人的技术水平及实践经验来保证，而 且生产效率低下；(2)送料机构完全靠人工进行板料送进方位的调正，特别是卷制大型工件时，还需 要借助起吊设备进行板料的移动正位，容易出现送进角度偏差而导致工件的报废；(3)卷制的工件靠人工移动的办法从主动辊上取下来，大型工件还需要用起吊工 具方能卸料，不仅劳动强度大，而且严重影响着生产效率的提高。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种能够实现送料、卷制和下料全过程自动化，生产效 率高，产品质量稳定的全自动卷板机。为实现本实用新型的目的所采取的技术方案是该机包括机体、主电机或液压马 达、减速器、固定主动辊、3个活动被动辊、卷压辊活动轴座、活动轴座开合液压缸、分别与活 动被动辊连接的升降液压缸以及为各液压缸提供动力的泵站，在所述机体的前后分别连接 有自动上料装置和自动下料机构，机体的下部设有多个与活动被动辊对应连接的位移传感 机构，机体的一侧设置有自动控制装置，该自动控制装置通过信号传输线分别与主电机或 液压马达、升降液压缸、自动上料装置、自动下料机构及位移传感机构连接。所述自动上料装置是由支架、位于支架上的进料控制机构、多个送料辊和上料电 机组成，其中，支架与卷板机机体固定连接，送料辊排列安装在支架上，并通过链传动件与 上料电机连接，进料控制机构安装在支架的上部。所述进料控制机构是由左右对称的两组送料扶正夹持柱、滑动座、导向杆和伸缩 液缸组成，其中，送料扶正夹持柱立直安装在滑动座上，并与送料辊相间排列，导向杆固装 在支架上，滑动座与导向杆穿装连接，并可沿导向杆自由滑动，伸缩液缸安装在支架上，其 伸缩端与滑动座连接。所述自动下料机构是由下料导杆、拨料臂和下料液缸组成，其中，下料导杆的两端
4通过支座固定安装在卷板机的机体侧部，拨料臂穿装在下料导杆上，其自由端与卷板机的 主动辊搭接。所述位移传感机构由两组对称设置的光电编码器、定滑轮和拉线组成，其中，光电 编码器和定滑轮分别通过支座固装在机体底梁上，拉线穿过光电编码器和定滑轮，其一端 与机体连接，另一端通过拉力弹簧与升降液缸的伸出端连接。所述自动控制装置包括一个触摸式显示器，用于操作信息的输入和控制信息的显示；一个可编程控制器PLC，通过信号传输线分别与触摸式显示器、主电机、液压泵站 电机及各电磁阀、升降液压缸、自动上料装置、自动下料机构及位移传感机构连接，用于录 入信息的运算处理、存储和上料、卷制、下料各部动作及信息显示指令的发送，可编程控制 器PLC内设有输入信息录入、处理及存储单元，用于操作信息和设定参数的录入和储存；卷压控制单元，用于固定主动辊正反旋转及活动被动辊升降移动的控制；送料控制单元，用于送料辊旋转及送料扶正夹持柱移动的控制；下料控制单元，用于活动轴座开合及拨料臂移动的控制；调试模式控制单元，用于卷板机各动作构件的调试；手动模式控制单元，用于手动操作进行卷板作业的控制；自动模式控制单元，用于卷板作业全程的自动控制；卷板运行状态信息及报警信号输出显示单元，用于卷制过程各步动作状态信息、 参数以及故障报警信号的输出显示；一个辅助操作面板，通过信号传输线分别与触摸式显示器、可编程控制器PLC、主 电机、上料电机、升降液压缸、伸缩液压缸、轴座开合液压缸、下料液压缸的控制开关连接， 用于手动模式的辅助操作，其上排列布设有开关按键，用于主电机或液压马达、上料电机、 活动被动辊升降液压缸、轴座开合液压缸和下料液压缸、气缸或电机运行的手动操作控制。所述主电机和上料电机均采用调速电机。按照上述方案制成的全自动卷板机，实现了金属板坯卷筒的智能化自动加工成 型，使生产效率得到大幅度提高，操作者的劳动强度大大减轻，而且能够可靠地保证产品的 质量。该机结构设计合理，操作简便，安全可靠。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是卷板机另一个侧面的结构示意图；图3是自动控制装置的结构示意图。
具体实施方式
参看图1、图2、图3，图中各标号分别是机体1、支座2、下料导杆3、拨料臂4、固 定主动辊5、活动被动辊6、链传动件7、送料辊8、送料扶正夹持柱9、伸缩液压缸10、滑动座 11、导向杆12、支架13、上料电机14、光电编码器15、拉线16、升降液压缸17、底梁18、定滑 轮19、拉力弹簧20、活动轴座开合液压缸21、卷压辊活动轴座22、减速器23、液压马达24、电控柜25、下料液压缸或气缸26、液压泵站27、触摸式显示器28、可编程控制器PLC29。 本实用新型的全自动卷板机包括机体1、主电机或液压马达24、减速器23、固定主 动辊5、3个活动被动辊6以及分别与各活动被动辊6两端对应连接的6个升降液压缸17、卷 压辊活动轴座22、活动轴座开合液压缸21、为各液压缸提供动力的液压泵站27、自动控制 装置和电控柜25。其中，3个活动被动辊6包括1个下辊和2个侧辊，均位于固定主动辊5 的下方，每个活动被动辊6的两端连接有一对升降液压缸17，并在升降液压缸17的带动下 移动，实现活动被动辊6与固定主动辊5之间间隙的调整和工件的卷制，下辊与固定主动辊 5配合旋转，并带动板坯移动，通过2个侧辊的压力将板坯卷制成不同直径大小的工件。本 实用新型在机体1的两侧分别连接有自动上料装置和自动下料机构，机体1的下部设有与3 个活动被动辊两端轴承座相连接的位移传感机构，在减速器23的输出端，设有控制固定主 动辊5旋转角度的角角位移传感器(图中未示)，在机体1的一侧设置有自动控制装置，该 自动控制装置通过信号传输线分别与主动电机或液压马达24、升降液压缸17、自动上料装 置、自动下料机构、位移传感机构及所述角角位移传感器连接。自动上料装置是由支架13、 位于支架13上的进料控制机构、上料电机14和多个水平排列布设的送料辊8组成。支架 13与卷板机机体1固定连接，上料电机14采用调速电机，安装在支架13的下部，送料辊8 安装在支架13的上部，上料电机14通过链传动件7将动力传递至送料辊8，从而带动板坯 前进。进料控制机构安装在支架13的上部，由左右对称的两组送料扶正夹持柱9、滑动座 11、导向杆12和伸缩液压缸10组成，其中，送料扶正夹持柱9竖直安装在滑动座11上，并 与送料辊8相间排列，导向杆12固装在支架13上，滑动座11与导向杆12穿装连接，并可 沿导向杆12自由滑动。伸缩液压缸10安装在支架13上，其伸缩端与滑动座11连接，用于 带动滑动座11沿导向杆12移动，以实现板坯送进方位的扶正和送料控制。所述自动下料 机构是由下料导杆3、拨料臂4和下料液压缸或气缸26组成，其中，下料导杆3的两端通过 支座2固定安装在卷板机机体1的侧部，拨料臂4穿装在下料导杆3上，其自由端与卷板机 的固定主动辊5搭接。下料液压缸或气缸26固装在机体1上，其伸缩端与拨料臂4连接， 并带动拨料臂4沿下料导杆3移动。在机体1的下部设有位移传感机构，用于控制活动被 动辊6两端升降液压缸17的同步伸缩和活动被动辊6位移信号的采集。该位移传感机构 由两组对称设置的光电编码器15、定滑轮19和拉线16组成，其中，光电编码器15和定滑轮 19分别通过支座固装在机体1的底梁18上，拉线16穿过定滑轮与光电编码器15连接，其 两端分别与机体1和升降液压缸17的伸出端连接，拉线16的固定端与机体1连接部位设 有拉力弹簧20，以使拉线16始终处于张紧状态。自动控制装置安置在机体1 一侧的近处， 用于全自动卷板机运作的自动控制和操作。该装置包括一个用于信息输入操作和控制信息 显示的触摸式显示器28 (见图3)、一个可编程控制器PLC29和一个辅助操作面板(图中未 示)。可编程控制器PLC29通过信号传输线分别与触摸式显示器28、主电机或液压马达24、 升降液压缸17、自动上料装置、自动下料机构及位移传感机构连接，用于录入信息的运算处 理、存储和上料、卷制、下料各部动作及信息显示指令的发送，可编程控制器PLC29内设有 输入信息录入、处理及存储单元，用于操作信息和设定参数的录入和储存；卷压控制单元， 用于固定主动辊5正反旋转及活动被动辊6升降移动的控制；送料控制单元，用于送料辊8 旋转及送料扶正夹持柱9移动的控制；下料控制单元，用于活动轴座22开合及拨料臂4移 动的控制；调试模式控制单元，用于卷板机各动作部位的调试；手动模式控制单元，用于手动模式操作进行卷板作业；自动模式控制单元，用于卷板作业的全程自动控制；卷板运行 状态及报警信号输出显示单元，用于卷制过程各步动作状态、参数以及故障报警信号的输 出显示。辅助操作面板通过信号传输线分别与触摸式显示器28、可编程控制器PLC29、主电 机或液压马达24、上料电机14、升降液压缸17、伸缩液压缸10、轴座开合液压缸21、下料液 压缸或气缸26的控制开关连接，用于手动模式的辅助操作，其上排列布设有用于手动操作 主电机或液压马达24、上料电机14、升降液压缸17、伸缩液压缸10、轴座开合液压缸21和 下料液压缸或气缸26运行的开关按键。在自动控制装置中，通过设定操作程序的录入，设 有若干个触摸操作界面，在触摸式显示器28的屏幕上显示，并可相互切换，其中包括用于 启动自动控制系统触摸操作的开始操作界面，用于本卷板机调试触摸操作的调试模式操作 界面，用于卷制工艺参数的输入及自动模式切换触摸操作的手动模式操作界面，用于卷板 机各部动作状态随机显示的卷制状态显示界面和用于自动模式进行卷制的工艺文件选择 及卷制过程中操作控制的自动模式操作界面。 在本实用新型中，所述自动控制装置中采用触摸式显示器和PLC可编程控制器， 并通过RS232通信连接，使该装置具有体积小，功能强，维修方便等特点，且具备触摸开关、 数据显示、数据编辑、故障报警等功能，并通过触摸按钮来控制显示界面之间的切换，完成 调试模式、手动模式和自动模式下的各个功能部件的控制。
权利要求一种全自动卷板机，其特征在于该机包括机体、主电机或液压马达、减速器、固定主动辊、3个活动被动辊、卷压辊活动轴座、活动轴座开合液压缸、分别与活动被动辊连接的升降液压缸以及为各液压缸提供动力的泵站，在所述机体的前后分别连接有自动上料装置和自动下料机构，机体的下部设有多个与活动被动辊对应连接的位移传感机构，机体的一侧设置有自动控制装置，该自动控制装置通过信号传输线分别与主电机或液压马达、升降液压缸、自动上料装置、自动下料机构及位移传感机构连接。
2.根据权利要求1所述的全自动卷板机，其特征在于所述自动上料装置是由支架、 位于支架上的进料控制机构、多个送料辊和上料电机组成，其中，支架与卷板机机体固定连 接，送料辊排列安装在支架上，并通过链传动件与上料电机连接，进料控制机构安装在支架 的上部。
3.根据权利要求1所述的全自动卷板机，其特征在于所述进料控制机构是由左右对 称的两组送料扶正夹持柱、滑动座、导向杆和伸缩液缸组成，其中，送料扶正夹持柱立直安 装在滑动座上，并与送料辊相间排列，导向杆固装在支架上，滑动座与导向杆穿装连接，并 可沿导向杆自由滑动，伸缩液缸安装在支架上，其伸缩端与滑动座连接。
4.根据权利要求1所述的全自动卷板机，其特征在于所述自动下料机构是由下料导 杆、拨料臂和下料液缸组成，其中，下料导杆的两端通过支座固定安装在卷板机的机体侧 部，拨料臂穿装在下料导杆上，其自由端与卷板机的主动辊搭接。
5.根据权利要求1所述的全自动卷板机，其特征在于所述位移传感机构由两组对称 设置的光电编码器、定滑轮和拉线组成，其中，光电编码器和定滑轮分别通过支座固装在机 体底梁上，拉线穿过光电编码器和定滑轮，其一端与机体连接，另一端通过拉力弹簧与升降 液缸的伸出端连接。
6.根据权利要求1所述的全自动卷板机，其特征在于所述自动控制装置包括 一个触摸式显示器，用于操作信息的输入和控制信息的显示；一个可编程控制器PLC，通过信号传输线分别与触摸式显示器、主电机、液压泵站电机 及各电磁阀、升降液压缸、自动上料装置、自动下料机构及位移传感机构连接，用于录入信 息的运算处理、存储和上料、卷制、下料各部动作及信息显示指令的发送，可编程控制器PLC 内设有输入信息录入、处理及存储单元，用于操作信息和设定参数的录入和储存； 卷压控制单元，用于固定主动辊正反旋转及活动被动辊升降移动的控制； 送料控制单元，用于送料辊旋转及送料扶正夹持柱移动的控制； 下料控制单元，用于活动轴座开合及拨料臂移动的控制； 调试模式控制单元，用于卷板机各动作构件的调试； 手动模式控制单元，用于手动操作进行卷板作业的控制； 自动模式控制单元，用于卷板作业全程的自动控制；卷板运行状态信息及报警信号输出显示单元，用于卷制过程各步动作状态信息、参数 以及故障报警信号的输出显示；一个辅助操作面板，通过信号传输线分别与触摸式显示器、可编程控制器PLC、主电机、 上料电机、升降液压缸、伸缩液压缸、轴座开合液压缸、下料液压缸的控制开关连接，用于手 动模式的辅助操作，其上排列布设有开关按键，用于主电机或液压马达、上料电机、活动被动辊升降液压缸、轴座开合液压缸和下料液压缸、气缸或电机运行的手动操作控制。
7.根据权利要求1所述的全自动卷板机，其特征在于所述主电机和上料电机均采用 调速电机。
专利摘要本实用新型涉及一种全自动卷板机，该卷板机包括机体、主电机或液压马达、减速器、固定主动辊、活动被动辊、卷压辊活动轴座、活动轴座开合液压缸，在所述机体的前后分别连接有自动上料装置和自动下料机构，机体的下部设有多个与活动被动辊对应连接的位移传感机构，机体的一侧设置有自动控制装置，该自动控制装置通过信号传输线分别与主电机或液压马达、升降液压缸、自动上料装置、自动下料机构及位移传感机构连接。该机实现了金属板坯卷筒的智能型全自动加工成型，使生产效率得到大幅度提高，操作者的劳动强度大大减轻，而且能够可靠地保证产品的质量。
文档编号G05B19/18GK201644572SQ20102013081
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月15日 优先权日2010年3月15日
发明者于永, 吕旭林, 吴会刚, 杨勇波, 武松岭, 荀忠慧, 闫平海, 高翠英 申请人:河南承信齿轮传动有限公司