專利名稱：一種卷材加工聯合機組的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種卷材加工設備，尤其涉及一種能實現開卷、輥圓、剪斷一體化的在 線連續生產的卷材加工聯合機組。
背景技術：
在現有技術中，公知的開卷機構、卷板機構、剪床機構均為臥式。其中卷板機構 和剪床機構在卷制和剪切較大直徑工件時，工作高度穩定性不好，而且從開卷、輥圓、剪斷 等工序進行時要不斷搬運，工序多，不利于板材成型，由于反復搬運存在安全條件較差的隱患。
發明內容
本發明的所要解決的技術問題在于提供一種卷材加工聯合機組，通過立式開卷 機、立式卷板機和立式剪床對卷材進行立式的開卷、輥圓和剪斷，實現一體化的在線連續生 產，提高機組的穩定性。為了實現上述目的，本發明提供了一種卷材加工聯合機組，其特點在于，用于對一 卷材進行立式開卷、輥圓、剪斷加工，其包括有一立式開卷機，其兩側各設置有一第一驅動 油缸，該第一驅動油缸分別帶動與之相連的一齒條產生同步位移，進而帶動分別與該齒條 相嚙合的一第一齒輪同步旋轉，該兩個第一齒輪之間通過一轉軸相連，且該轉軸上通過一 翻轉架固定有一芯軸，該兩個第一齒輪的同步旋轉帶動該轉軸旋轉并帶動固定于其上的該 芯軸在一水平位置與一豎直位置之間翻轉，該卷材在該水平位置時被加載至該芯軸上并隨 該芯軸由該水平位置翻轉至該豎直位置以進行開卷加工；一立式卷板機，其具有多個豎立 設置的輥，經開卷加工后的該卷材通過該多個輥進行輥圓加工；一立式剪床，其具有一固定 的第一刀架以及一活動的第二刀架，經輥圓加工后的該卷材通過該第一刀架以及第二刀架 進行剪斷加工。上述的卷材加工聯合機組中，該立式卷板機的該多個輥包含有一第一輥、一第二 輥以及一第三輥，其中該第一輥通過其上的一絲桿可調節至該第一輥的中心軸與該第二輥 的中心軸在同一平面上而處于一對稱式工作位置或不在同一平面上而處于一非對稱式工 作位置。上述的卷材加工聯合機組中，該第二輥位于靠近該卷材進入該立式卷板機一側， 且其上方設置有一根遞送輥，該遞送輥的輥端裝有一用于測量該卷材所走過的料長的測長 編碼器。上述的卷材加工聯合機組中，該第三輥通過一第一伺服油缸調節其位置而改變通 過其的卷材的曲率半徑。上述的卷材加工聯合機組中，該第三輥上還設置有一數顯裝置，測量并顯示通過 該第三輥的卷材的曲率半徑。上述的卷材加工聯合機組中，該立式開卷機、該立式卷板機、該立式剪床均安裝在一移動小車上。上述的卷材加工聯合機組中，該立式剪床設置于一機架上，并具有滾輪裝置，且該 立式剪床上還設置有一可驅動該立式剪床擺動的第一液壓缸以及一可驅動該立式剪床水 平移動的第二液壓缸。上述的卷材加工聯合機組中，該第一刀架上還設置有壓腳裝置。上述的卷材加工聯合機組中，該立式開卷機一側設置有一導向機構，其包括一第 二驅動油缸；一導向架，其具有一驅動端以及一導向端，并與一固定于該立式開卷機上的固 定架可轉動地連接；其中，該第二驅動油缸連接該導向架的該驅動端并驅動該導向架繞該 固定架旋轉至其導向端與該卷材配合導向。上述的卷材加工聯合機組中，該立式開卷機一側還設置有一鏟頭裝置，其通過一 第三驅動油缸驅動一臂轉動，且設于該臂一端上的一鏟頭鏟開該卷材的卷頭進行開卷，并 帶著該卷頭往該立式卷板機里送。上述的卷材加工聯合機組中，該立式剪床一側設置有一剪床導向機構，在該卷材 進入該立式剪床入口處與該卷材配合導向。上述的卷材加工聯合機組中，該立式開卷機一側上設置有一壓料裝置，其通過一 第二伺服油缸驅動一搓頭輥在開卷時壓住卷材并在該搓頭輥的搓動下帶動該卷材往前開卷。上述的卷材加工聯合機組中，該翻轉架具有一底盤，該芯軸通過一底盤齒輪安裝 在該底盤上，且一液壓馬達驅動一與該底盤齒輪相嚙合的第三齒輪，帶動該底盤齒輪正轉 或反轉，進而帶動該芯軸自身發生正轉或反轉。上述的卷材加工聯合機組中，該立式開卷機、該立式卷板機以及該立式剪床各具 有一套獨立的液壓系統及電氣控制系統。上述的卷材加工聯合機組中，該多套液壓系統及電氣控制系統整合為全線聯動。根據本發明的一方面，通過將立式開卷機、立式卷板機、立式剪床等工序相互連成 一條生產線，可以實現開卷、輥圓、剪斷的一體化在線連續生產。并且，采用立式加工的方 式，在開卷、輥圓、剪斷等成型過程中，提高了機組的穩定性，方便操作，且消除了工件在輥 圓過程中由于自重引起的相應變形，從而保證了工件的質量。根據本發明的另一方面，通過將立式開卷機、立式卷板機、立式剪床組裝在一移動 小車上，可以移動方便，甚至可以直接搬運到大型儲罐施工工地進行制作，實現一次性成型 的工件加工制作。同時，還可以提高工件效率，改善生產狀況，利于安全生產。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1為本發明的卷材加工聯合機組的整體布局圖，其中該聯合機組包括安裝于一 移動小車上的立式開卷機、立式卷板機及立式剪床；圖2為本發明的立式開卷機一側的結構示意圖，其中剖示出了芯軸部分的結構；圖3為本發明的立式開卷機另一側的結構示意圖，其中第一驅動油缸驅動齒條產 生同步位移，并進而帶動與該齒條相嚙合的齒輪旋轉；圖4為本發明的立式卷板機豎直方向上的剖面圖5為本發明的立式卷板機水平方向上的剖面圖，其中該卷板機包括多個輥；圖6為本發明的立式剪床單豎直方向上的剖面圖，其中該剪床上具有固定的第一 刀架和活動的第二刀架；以及圖7為本發明的立式剪床的水平方向上的剖面圖，其中該剪床上還設置有驅動該 剪床擺動的第一液壓缸以及驅動該剪床水平移動的第二液壓缸。
具體實施例方式如圖1所示，本發明一較佳的卷材加工聯合機組100主要包括一立式開卷機10、一 立式卷板機30、一立式剪床40，通過該立式開卷機10、立式卷板機30、立式剪床40可以分 別對卷材200(如不銹鋼板材)進行開卷、輥圓、剪斷等加工。在本發明一實施例中，該立式 開卷機10、立式卷板機30、立式剪床40是通過一移動小車70安裝在一起，以方便在車間進 行短距離移動，甚至可以移動至大型儲罐加工工地進行工件加工。在本發明其他實施例中， 該立式開卷機10、立式卷板機30、立式剪床40也可以是直接固定放置在車間內進行工件加 工。如圖2、圖3所示，并請結合參考圖1，本發明的立式開卷機10放置在該移動小車 70上，并可通過其行走輪71行走。該立式開卷機10兩側各設置有一第一驅動油缸14，該 第一驅動油缸14在液壓系統50的驅動下分別帶動與之相連的一齒條15產生同步位移，進 而帶動分別與該齒條15相嚙合的一第一齒輪16同步旋轉，該兩個第一齒輪16之間通過一 轉軸161相連，且該轉軸161上通過一翻轉架12固定有一芯軸11，該兩個第一齒輪16的 同步旋轉帶動該轉軸161旋轉并帶動固定于其上的該芯軸11在一水平位置與一豎直位置 之間翻轉，如圖1所示，該芯軸11可向右翻轉至該水平位置。當該芯軸11翻轉到水平位置 時，可以將一卷材加載至該芯軸11上，然后通過該第一驅動油缸14、齒條15、齒輪16的驅 動作用使該該芯軸11由該水平位置翻轉至該豎直位置以進行開卷加工。繼續參考圖2，在本發明一實施例中，較佳的，該翻轉架12具有一底盤121，該芯軸 11通過一底盤齒輪122安裝在該底盤121上，且一液壓馬達IM驅動一與該底盤齒輪122 相嚙合的第三齒輪123，帶動該底盤齒輪正轉或反轉，進而帶動該芯軸11自身發生正轉或 反轉，以便于開卷與收卷。在本發明另一實施例中，結合參考圖1，該立式開卷機10的一側上還可設置有一 壓料裝置80，其包括一伺服油缸81、一支架82以及一搓頭輥83，該支架82 —端821轉動 連接于該立式開卷機10上，另一端則具有該搓頭輥83，該伺服油缸81 —端轉動連接于該 立式開卷機10上，另一端則大致連接于該支架82的中部。在開始工作前，該壓料裝置80 收于圖中E位置。而當開始工作時，通過該伺服油缸81的驅動，可以驅動該支架82以該一 端821為軸轉動至如圖中的F位置，使其另一端上的搓頭輥83在開卷時壓住卷材，以實現 在打開卷材200的打包帶的一瞬間的防松卷的目的，不至于使卷材全盤散卷。并且，該搓頭 輥83在開卷過程中還可搓動該卷材100，用以將卷材往前搓，為卷材送入立式卷板機內提 供助力。如圖4、圖5所示，并結合圖1所示，本發明的立式卷板機30包括多個豎立設置的 輥以及位于該多個輥上方并用于驅動該多個輥的多個動力裝置31，這些裝置可以都安裝在 一底座32上，并通過連接板39連接于該立式開卷機10側面，這樣既可隨著立式開卷機10一起安裝在該移動小車70上并隨之移動。在本發明一實施例中，如圖5所示，該多個輥包 含有一第一輥33、一第二輥34以及一第三輥35，其中該第一輥33可通過其上的一絲桿331 進行調節，如可調節至該第一輥33的中心軸與該第二輥34的中心軸在同一平面上，從而使 之處于一對稱式工作位置，即實現卷制過程中的對稱式工作；或者，可調節至該第一輥33 的中心軸與該第二輥34的中心軸不在同一平面上，從而使之處于一非對稱式工作位置，即 實現卷制過程中的非對稱式工作。在本發明中，該第二輥34是位于靠近該卷材200進入該立式卷板機30 —側，且其 上方還可以設置有一根遞送輥36，該遞送輥36的輥端裝有一用于測量該卷材200所走過的 料長的測長編碼器363，如圖4所示。該遞送輥36可以通過一伺服油缸361進行調節。在本發明中，該第三輥35可以通過一伺服油缸351調節其位置，以改變通過其的 卷材200的曲率半徑。并且，該第三輥35上還設置有一數顯裝置(圖中未示)，用以測量并 顯示通過該第三輥35的卷材200的曲率半徑，從而可以確保卷圓的曲率半徑相對精確。如圖6、圖7所示，并結合圖1，該立式剪床40上具有滾輪裝置46，且該立式剪床40 上還具有一可驅動該立式剪床40擺動的第一液壓缸413以及一可驅動該立式剪床40水平 移動的第二液壓缸412。在本發明一實施例中，該第一液壓缸413和第二液壓缸412 —端分 別連接在該立式剪床40上，另一端則分別連接到一排桿411上，該排桿411 一端轉動連接 于該立式開卷機10的側面上，其可通過一驅動油缸461驅動而繞其一端轉動。該立式剪床 40在不工作時可收至貼近該立式開卷機10側面，如圖1中C位置，并可隨著該移動小車70 一起移動；在工作時可以通過該驅動油缸461驅動排桿411轉動，并在第二液壓缸412的作 用下驅動立式剪床40行走至一預定位置，并在第一液壓缸413的驅動下使立式剪床40發 生擺動至一工作位置D。該立式剪床40上還具有一固定的第一刀架43以及一活動的第二刀架44，該第一 刀架43上還可以設置有壓腳裝置45。當該立式剪床40被移動到該工作位置D時，該卷材 200的板材面與剪床刀口垂直，即可以通過該第一液壓缸413的擺動作用來調節刀口與板 材的垂直度。結合參考圖1，較佳的，本發明還可以在該立式開卷機10 —側設置有一導向機構 20，其包括一第二驅動油缸21 ；—導向架22，其具有一驅動端221以及一導向端222，并與 一固定于該立式開卷機10上的固定架23可轉動地連接。其中，如圖所示，該第二驅動油缸 21連接該導向架22的該驅動端221，并驅動該導向架22繞該固定架23由一初始位置A旋 轉至其導向端222與該卷材200配合導向的一導向位置B。在本發明中，該立式開卷機10 —側上設置有一鏟頭裝置25，其通過一第三驅動油 缸251驅動一臂252轉動，且設于該臂252 —端上的一鏟頭253鏟開該卷材100的卷頭進 行開卷，并帶著該卷頭往該立式卷板機30里送。并且，在該立式開卷機10和立式卷板機30 之間還設置有至少一個地托90，如圖1中設置了兩個地托90，分別靠近于該立式開卷機10 的卷材出口一側和立式卷板機30的卷材入口一側設置。如此，通過該鏟頭253由G位置轉 動到H位置，并在導向機構20的導向配合以及在該壓料裝置80的搓頭輥83的搓動下，可 以將卷材100順暢地送入立式卷板機30內進行輥圓加工。更佳的，在該立式開卷機10 —側，在該立式開卷機10及該立式卷板機30之間還 設置有一收廢紙機構92，可以由力矩電機、減速機、卷筒軸、軸承等組成，具有獨立傳動的卷收卷材200上的原始敷紙的功能。在該立式卷板機30 —側還可設置有一腹膜機構38，用以 對卷材進行腹膜加工。更佳的，如圖6所示，在該立式剪床40 —側還設置有一剪床導向機構42，其可在卷 材200經立式卷板機30卷圓成筒狀的成型產品后，與之配合導向。在本發明中，該立式開卷機10、該立式卷板機30以及該立式剪床40可以各自具有 一套獨立的液壓系統及電氣控制系統60，以使各獨立單機可以手動操作，即每臺設備均設 有自己的電、液系統，具有獨立工作的功能。當然，該多套液壓系統及電氣控制系統也可以 整合為全線聯動，實現整個機組的全線聯動操作。其中，上述液壓系統及電氣控制系統與各 單機的各部件的電氣連接等方法可以根據不同需求進行設計，且屬于本領域技術人員所熟 知的技術，在此不再贅述。例如，該液壓系統50可以為立式開卷機10、立式卷板機30、立式 剪床40上的驅動裝置，如驅動油缸、液壓油缸等提供動力。下面將詳細說明本發明的聯合機組進行立式開卷、輥圓、剪斷加工的過程首先，將立式開卷機10的芯軸11由豎直位置經90°翻轉達到水平位置，在水平 位置上將卷材200加載至該芯軸11上；然后將芯軸11翻轉至豎直位置開始進行開卷加工。 在開卷時可以利用鏟頭裝置25將卷材100的卷頭鏟開并往立式卷板機30送，在此過程中 可以通過壓料裝置80防止松卷，并在搓頭輥83的搓動下，以及配合該導向機構20、地托90 的導向順暢地將卷材200引導進入該立式卷板機30內進行輥圓加工。該立式卷板機30在工作前可以通過調節絲桿調節第一輥，從而使該立式卷板機 30采用對稱式工作或非對稱式工作進行輥圓加工。該立式卷板機30能滿足4 8mm板厚， 輥圓直徑4 IOM的要求，并在連續輥圓彎曲的過程中該第一輥、第二輥采用自動補償、全 數字控制自動成型的運行模式進行加工，而根據輥圓的不同直徑，可以通過調節該第三輥 來改變卷材的曲率半徑，其中曲率半徑可以通過數顯裝置顯示，并可通過遞送輥輥端的測 長編碼器測量板材所走過的料長。經輥圓加工后的卷材進入該立式剪床40進行剪斷加工。該立式剪床40在工作時， 其通過擺動和水平移動該立式剪床可以使板材面與剪床刀口垂直，以利于剪斷操作。該立 式剪床40能方便地滿足4 8mm板厚，輥圓直徑4 IOM不同直徑位置根據指令停機剪斷 的功能。同時當剪切完成后也能發出繼續卷制的訊號，使立式卷板機繼續工作。綜上所述，本發明的聯合機組可以將不銹鋼板材，通過立式開卷機、立式卷板機、 立式剪床、導向機構及它們的液壓驅動系統、電氣控制系統等工序卷曲成圓筒形，然后在線 剪斷。并且，在開卷、輥圓、剪斷等成型過程中，提高了機組的穩定性，方便操作并且消除了 工件在輥圓過程中由于自重引起的相應變形，從而保證了工件的質量。另外，通過整合在移 動小車上，不僅可以在車間內短距離移動，甚至可以搬運至大型儲罐加工工地進行現場加 工，大大提高了工件效率，也改善了生產狀況。當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟 悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變型，但這些相應的改變和變 形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種卷材加工聯合機組，其特征在于，用于對一卷材進行立式開卷、輥圓、剪斷加工， 其包括有一立式開卷機，其兩側各設置有一第一驅動油缸，該第一驅動油缸分別帶動與之相連 的一齒條產生同步位移，進而帶動分別與該齒條相嚙合的一第一齒輪同步旋轉，該兩個第 一齒輪之間通過一轉軸相連，且該轉軸上通過一翻轉架固定有一芯軸，該兩個第一齒輪的 同步旋轉帶動該轉軸旋轉并帶動固定于其上的該芯軸在一水平位置與一豎直位置之間翻 轉，該卷材在該水平位置時被加載至該芯軸上并隨該芯軸由該水平位置翻轉至該豎直位置 以進行開卷加工；一立式卷板機，其具有多個豎立設置的輥，經開卷加工后的該卷材通過該多個輥進行 輥圓加工；一立式剪床，其具有一固定的第一刀架以及一活動的第二刀架，經輥圓加工后的該卷 材通過該第一刀架以及第二刀架進行剪斷加工。
2.根據權利要求1所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式卷板機的該多個輥 包含有一第一輥、一第二輥以及一第三輥，其中該第一輥通過其上的一絲桿可調節至該第 一輥的中心軸與該第二輥的中心軸在同一平面上而處于一對稱式工作位置或不在同一平 面上而處于一非對稱式工作位置。
3.根據權利要求2所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該第二輥位于靠近該卷材 進入該立式卷板機一側，且其上方設置有一根遞送輥，該遞送輥的輥端裝有一用于測量該 卷材所走過的料長的測長編碼器。
4.根據權利要求2所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該第三輥通過一第一伺服 油缸調節其位置而改變通過其的卷材的曲率半徑。
5.根據權利要求4所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該第三輥上還設置有一數 顯裝置，測量并顯示通過該第三輥的卷材的曲率半徑。
6.根據權利要求1所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式開卷機、該立式卷板 機、該立式剪床均安裝在一移動小車上。
7.根據權利要求6所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式剪床上具有滾輪裝 置，且該立式剪床上還設置有一可驅動該立式剪床擺動的第一液壓缸以及一可驅動該立式 剪床水平移動的第二液壓缸。
8.根據權利要求1所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該第一刀架上還設置有壓 腳裝置。
9.根據權利要求1所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式開卷機一側設置有 一導向機構，其包括一第二驅動油缸；一導向架，其具有一驅動端以及一導向端，并與一固定于該立式開卷機上的固定架可 轉動地連接；其中，該第二驅動油缸連接該導向架的該驅動端并驅動該導向架繞該固定架旋轉至其 導向端與該卷材配合導向。
10.根據權利要求9所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式開卷機一側還設置 有一鏟頭裝置，其通過一第三驅動油缸驅動一臂轉動，且設于該臂一端上的一鏟頭鏟開該卷材的卷頭進行開卷，并帶著該卷頭往該立式卷板機里送。
11.根據權利要求10所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式剪床一側設置有 一剪床導向機構，在該卷材進入該立式剪床入口處與該卷材配合導向。
12.根據權利要求1所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立式開卷機一側上設置 有一壓料裝置，其通過一第二伺服油缸驅動一搓頭輥在開卷時壓住卷材并在該搓頭輥的搓 動下帶動該卷材往前開卷。
13.根據權利要求1所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該翻轉架具有一底盤，該 芯軸通過一底盤齒輪安裝在該底盤上，且一液壓馬達驅動一與該底盤齒輪相嚙合的第三齒 輪，帶動該底盤齒輪正轉或反轉，進而帶動該芯軸自身發生正轉或反轉。
14.根據權利要求1 13中任一權利要求所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該立 式開卷機、該立式卷板機以及該立式剪床各具有一套獨立的液壓系統及電氣控制系統。
15.根據權利要求14所述的卷材加工聯合機組，其特征在于，該多套液壓系統及電氣 控制系統整合為全線聯動。
全文摘要
本發明涉及一種卷材加工聯合機組，用于對一卷材進行立式開卷、輥圓、剪斷加工，包括有立式開卷機，其兩側各通過一第一驅動油缸帶動與之相連的齒條產生同步位移，進而帶動與齒條相嚙合的第一齒輪同步旋轉，該兩第一齒輪之間通過轉軸相連，芯軸通過翻轉架固定在轉軸上并隨轉軸旋轉而在水平位置與豎直位置之間翻轉，該卷材在水平位置時被加載至芯軸上并隨芯軸由水平位置翻轉至豎直位置以進行開卷加工；立式卷板機，其具有多個豎立設置的輥，開卷后的卷材通過該多個輥進行輥圓加工；立式剪床，其具有一固定的第一刀架以及一活動的第二刀架，輥圓后的卷材通過該第一刀架及第二刀架進行剪斷加工，從而實現開卷、輥圓、剪斷一體化的在線連續生產。
文檔編號B23D15/08GK102059555SQ20091023813
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月16日 優先權日2009年11月16日
發明者張正坤, 徐佳宏, 曹漢軍, 羅義順, 葛環兵, 謝迎祥 申請人:中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司, 南通中集大型儲罐有限公司, 武漢市華進實業有限責任公司