專利名稱：曲線金屬帶自動縱剪機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于金屬帶材剪切機床。
現有的金屬帶材縱剪機通用圓盤液剪進行剪切，其剪切方向是不變的，也沒有曲線控制機構，所以不具備曲線剪切功能，要剪切寬度隨長度變化或寬度不變帶邊呈曲線變化的各種曲線形帶條，就無能為力。在CN2052319U中公開了一種橄欖型矽鋼帶開料機(申請號為89206082.4)，目的是提供一種數控硬軸機械傳動剪切機，用于RO變壓器橄欖型矽鋼帶的開料。它包括電腦、運行電器箱、箱體、開關盒和由送料盤、傳動壓輪、剪切部件、碾平輪、收料盤構成的主機。但該方案的整機結構尚顯復雜，造價較高。主機中每個剪切部件均需設置二層拖板，除動力電機外還各需二個運行電機。曲線運動的橫向參數須由電腦同時送出二個不同量但又嚴格相關的控制數據，編程相對復雜。當產品曲線不同時，必須重新編程，對使用條件要求較高。
本實用新型的目的是為了解決以上不足，提供一種加工曲線準確、工作可靠、效率較高而又結構簡單、使用方便、造價低并能適應多種金屬材料帶加工各種尺寸和曲線形狀的曲線帶產品的自動縱剪機。
本實用新型的技術解決方案是1、在機座的上平面、工件帶縱向走帶直線上，按走帶方向依次裝有供帶盤、進料輥、前后并列的二或四個剪切頭、壓平輥、主導部件和收帶盤，機座左部裝有電動機，經減速器、聯軸器連接主導部件，傳動工件帶縱向走帶運動。工件帶由供帶盤經進料輥，先后通過各剪切頭剪切出成品曲線帶的左、右各條邊，再經壓平輥將剪開的帶條壓平，通過主導部件傳動后，由收帶盤最后收集成卷。為保證工件帶在縱向走帶過程中橫向位置的穩定，在剪切頭之間及其前后位置，緊靠工件帶的左、右兩邊還裝有數對導向輥和夾緊輥。為實現自動曲線剪切，在聯軸器和主導部件之間還裝有機械結構的曲線自動控制機構，其輸入端與主導部件聯結，接受主導部件的走帶長度量信息，經內部傳動部分將一條曲線帶的長度量變換為輸出端成形凸輪一周的迴轉量，控制與之銜接的剪切頭作與縱向長度相關的橫向運動一個周期。成形凸輪的工作曲線對應于產品曲線帶的橫向參數，剪切頭受控作相對于工件帶的橫向運動，與工件帶相對于剪切頭的縱向走帶運動，合成產品曲線帶的剪切曲線。調節曲線自動控制機構的傳動比，使輸出端成形凸輪迴轉一周即剪切頭橫向往復運動一個周期對應于欲加工曲線帶的長度；修正或配用不同的成形凸輪，使之工作曲線對應于曲線帶的橫向參數，即可適應各種長度和曲線形狀的曲線帶的剪切加工。
2、用振動式多刀斜刃剪取代通用的圓盤液剪進行剪切的剪切頭，其結構特征為互相對應地安裝有多刀斜刃上刀組和多刀斜刃下刀組。在內部起振電機的驅動下，由于凸輪和壓簧的相互作用，多刀斜刃上刀組作垂直方向的連續振動，與多刀斜刃下刀組產生多線剪切。
由于振動式斜刃剪的上下刀頭重疊線很短，與工件帶之間的鉗制作用就小，剪切方向相對靈活，所以僅在拖板下面設置固定在機座上的導軌，二者組成移動副，由對應的成形凸輪控制在水平面上作垂直于縱向走帶方向的橫向運動，且不必設置運行電機。
本實用新型設置二個剪切頭分別用來剪切曲線帶的左、右各條邊；設置四個剪切頭，二二成對分別剪切多條曲線帶的奇數行和偶數行，即可實現套裁。剪切頭各刀組的刀頭對數由一次剪切的曲線帶條數決定，刀頭間距則接曲線帶寬度調整。
3、設置用來傳動走帶和測長的主導部件，其結構由主導輥和安裝在其下方的二個壓帶輥為主構成。壓帶輥是從動的，將從三輥之間通過的工件帶壓緊在主導輥的表面，并形成一個包角。主導輥經聯軸器、減速器連接電動機，作為工件帶的傳動件；在其軸頸上還裝有曲線控制機構的傳動齒輪，所以主導輥又是為曲線自動控制機構提供走帶長度量信息的測長輥。
本實用新型由機座、供帶盤、進料輥、導向輥、夾緊輥、剪切頭、彈簧、壓平輥、主導部件、收料盤、電動機、減速器、聯軸器、曲線自動控制機構為主構成整機，為全機械結構。
本實用新型的優點是1、全部機械結構，能提高加工精度，可靠性高，改變產品規格方便、僅須調整凸輪、齒輪和刀距，即可適應不同曲線形狀、不同長度和寬度的曲線帶產品的大批量加工。
2、適用面廣，除了能對硅鋼帶進行多種曲線縱剪(開料)外，合理選用刀頭材料，也適合其它黑色、有色金屬及其合金帶材的曲線剪切。
3、能實現一次多條曲線帶剪切，并可方便地實施套裁，速度快、效率高、節約原材料。
4、整機結構簡單緊湊(除主機外無任何附屬設備)、體積小、造價低、制造方便，易于實施。
此外，停止曲線自動控制機構的工作，本實用新型即可剪切普通的直線帶條，一機多用。
以下結合附圖，以本實用新型的一個實施例，進一步詳細說明本實用新型的技術細節。
圖1為本實用新型的整機結構布置圖；圖2為本實用新型的曲線自動控制機構的結構圖；圖3為本實用新型的剪切頭的垂直橫向剖視圖；圖4為本實用新型的主導部件結構圖。
在
圖1本實用新型整機結構布置圖中，按箭頭所示工件帶50的縱向走帶方向，在機座10的上平面依次裝有供帶盤20、進料輥9、導向輥11和夾緊輥8、剪切頭6及其右端的彈簧7、導向輥12和夾緊輥5、剪切頭3及其右端的彈簧4、導向輥13和夾緊輥2、壓平輥18、主導部件1和收帶盤19，電動機14經減速器15、聯軸器16與主導部件1連接，安裝在機座10的左部，在聯軸器16與主導部件1之間，還裝有機械結構的曲線自動控制機構17，其輸入端與主導部件1聯結，輸出部位與剪切頭3、6一一銜接。
進料輥9的作用是使工件帶50保持合適的進入高度；導向輥11、12、13的作用是提供一個橫向基準，工件帶50在右邊對應位置安裝的夾緊輥8、5、2的作用下，以其左邊緊靠前者保持橫向平穩的縱向直線走帶運動；剪切頭3、6分別用來剪切曲線帶的左、右各條邊；壓平輥18的作用是將已剪開的帶條壓平，以提高主導部件1的傳動精度，并減少帶條銳邊對后者造成的磨損；主導部件1的作用是傳動工件帶50作縱向直線走帶運動，并將走帶長度量傳遞給曲線自動控制機構17；電動機14經減速器15由聯軸器16聯結主導部件1，提供走帶動力；曲線自動控制機構17的作用是以主導部件1提供的長度量為依據，按產品帶條的曲線要求，控制剪切頭3、6作相應的橫向運動；彈簧4、7分別為剪切頭3、6提供向左的推動力。
圖2為本實用新型的曲線自動控制機構的結構圖。曲線自動控制機構17是純機械結構的，由可變傳動比的順序嚙合的齒輪22、23、24、25、26、27、28、29和分別同軸安裝在齒輪28、29上同步旋轉的成形凸輪30、31構成。
在主導部件1的主導輥21的軸頸上，裝有同步旋轉的齒輪22、與之嚙合的齒輪23同軸裝有齒輪24，中介齒輪25與齒輪24和26同時嚙合，與齒輪26同軸安裝的齒輪27與完全相同的兩個齒輪28、29嚙合。整個齒輪傳動系統的總傳動比為i，由齒輪22與23；24與26；27與28、29三級傳動比決定，其中齒輪24與26設計為一對交換齒輪，調整其齒數，即可方便改變總傳動比i。
成形凸輪30、31安裝在齒輪28、29上，在各自的右端面上制有與產品曲線帶橫向參數對應的工作曲線，并且位置分別對準剪切頭3、6的橫軸線，控制其作相應的橫向運動。主導部件1傳動工件帶50縱行一條產品帶的長度，對應于成形凸輪30、31旋轉一周360°，剪切頭3、6即橫向運動一個往復，與縱向走帶運動合成整條產品帶的剪切曲線。主導部件1中直徑為D的主導輥21傳動一條帶長L應轉過的轉數為NN＝L／(πD)由于成形凸輪30、31對應轉數為一周，所以齒輪傳動系統的總傳動比i應為i＝1／N＝πD／L。
本實用新型通過調整曲線自動控制機構17中的交換齒輪24、26調節總傳動比i和配用不同工作曲線的成形凸輪30、31，實現不同長度、不同曲線形狀的曲線帶產品的剪切加工。
圖3為本實用新型的剪切頭3或6的垂直橫向剖視圖。在本實施例中，前后并列地安裝 有兩個剪切頭3、6，結構完全相同，分別用來剪切出產品曲線帶的左、右各條邊。
導軌34與拖板33組成的移動副安裝在機座10的上平面，其軸線在水平面內垂直于縱向走帶方向，且位置對準成形凸輪30或31，成形凸輪30或31通過安裝在拖板33左端的從動件尖頂32推動拖板33向右橫向運動，同時壓縮安裝在拖板33右端的彈簧4或7，在成形凸輪30或31工作曲線的下降段，則由彈簧4或7推動拖板33向左運動。
采用彈簧4或7與成形凸輪30或31共同完成拖板33左右往復的橫向運動，目的是為了使尖頂32始終與成形凸輪30或31緊密接觸，保證拖板33的橫向運動嚴格遵循工作曲線；同時，曲線自動控制機構17只須傳動單向的力，可以避免傳動系統的間隙誤差對曲線精度的影響。
在拖板33上固定有二根立柱38、44，其上端固定有上橫梁43，起振電機42安裝在中間位置，其軸伸上裝有凸輪41，與之對應的凸輪40安裝在中橫梁39的上平面正中位置，中橫梁39套裝在立柱38、44中段，滑動配合，壓簧37、45分別套在立柱38、44下端，向上頂住中橫梁39。
在起振電機42的驅動下，由于凸輪41、40和壓簧37、45的共同作用，中橫梁39帶動安裝在下平面的多刀斜刃上刀組36作高頻率、小幅度的垂直振動，與對應位置安裝在拖板33上平面的多刀斜刃下刀組35產生剪切作用，當工件帶50通過其剪切面時，受到多線剪切。
多刀斜刃上刀組36和多刀斜刃下刀組35的刀頭對數由一次剪切的曲線帶條數決定；刀頭間距則按曲線帶產品的寬度尺寸調整。合理的選用刀頭材料，即可適合多種黑色、有色金屬及其合金帶材的剪切。
圖4為主導部件的結構圖。
主導部件1由主導輥21和壓帶輥46、47為主構成。主導輥21是主動輥，其軸伸上裝有聯軸器16，經減速器15與電動機14連接，傳動其按逆時針方向轉動；從動的壓帶輥46、47安裝在主導輥21的下方，工件帶50在三個輥的柱表面之間通過，受到傳動作縱向直線走帶運動。壓帶輥46、47的作用是產生壓帶力將工件帶50緊壓在主導輥21的表面，并形成一個適當包角，以增加主導輥21對工件帶50的傳動摩擦力，防止因打滑而造成傳動和測長誤差。
在主導輥21的軸頸上，還裝有齒輪22，將主導輥21傳動走帶的長度量傳遞給曲線自動控制機構17，所以，主導輥21不僅是工件帶50的走帶傳動輥，也是曲線自動控制機構17的測長輥。這種結構和傳動方式，較單獨設置測長機構不但簡單經濟，重要的是消除了一個誤差環節，避免因傳動阻力和負荷變化產生測長誤差，進一步保證了曲線剪切的精度。
實施例2是本實用新型實現套裁的曲線金屬帶自動縱剪機。根據
圖1，在機座10的上平面縱向走帶位置上，前后并列地增加剪切頭數量至四個；曲線自動控制機構17對應增加成形凸輪為四個，即可實現套裁的曲線金屬帶自動縱剪機。
權利要求1.一種曲線金屬帶自動縱剪機，屬于金屬帶材剪切機床，有機座10及縱向依次安裝在其上平面的供盤帶20，進料輥9，導向輥11和夾緊輥8，剪切頭6和彈簧7，導向輥12和夾緊輥5，剪切頭3和彈簧4，導向輥13和夾緊輥2，壓平輥18，主導部件1，收盤帶19，電動機14經減速器15、聯軸器16與主導部件1連接，安裝于機座10的左邊，其特征在于聯軸器16與主導部件1之間位置還裝有機械結構的曲線自動控制機構17，其輸入端與主導部件1聯結，輸出部位與剪切頭3、6一一銜接。
2.根據權利要求1所述的曲線金屬帶自動縱剪機，其特征在于剪切頭3和6結構相同，導軌34與拖板33組成的移動副安裝在機座10的上平面，其軸線在水平面內垂直于縱向走帶方向，且位置對準曲線自動控制機構17中的成形凸輪30或31，尖頂32作為從動件安裝在拖板33的左端，安裝在中橫梁39下平面的多刀斜刃上刀組36和對應位置安裝在拖板33上平面的多刀斜刃下刀組35構成震動式多刀斜刃剪。
3.根據權利要求1或2所述的曲線金屬帶自動縱剪機，其特征在于曲線自動控制機構17由順序嚙合的傳動齒輪22、23、24、25、26、27、28、29和分別安裝在齒輪28、29上同步旋轉的成形凸輪30、31構成。
4.根據權利要求1或2所述的曲線金屬帶自動縱剪機，其特征在于齒輪22安裝在主導輥21的軸頸上。
專利摘要一種曲線金屬帶自動縱剪機，由機座、供帶盤、進料輥、導向輥、夾緊輥、剪切頭、彈簧、壓平輥、主導部件、收料盤、電動機、減速器、聯軸器及曲線自動控制機構組成。由于本實用新型為全機械結構，可靠性高，加工精度提高，實施方便，造價低，能一次多條曲線帶剪切和套裁，速度快、效率高、節約原材料。調整齒輪和凸輪，即可實現各種尺寸、不同曲線形狀、多種材料的曲線金屬帶加工。
文檔編號B23D31/00GK2101541SQ9120642
公開日1992年4月15日 申請日期1991年4月14日 優先權日1991年4月14日
發明者劉小東 申請人:劉小東