金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料方法及其裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)控沖壓加工中的送料技術(shù)，具體地指一種金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬材料的數(shù)控沖壓工藝，是機(jī)械制造中廣泛采用的加工手段之一。在傳統(tǒng)的數(shù)控沖壓工藝中，沖壓原料多為板料。但近年來(lái)隨著鋼材市場(chǎng)的變化，已有大量的卷材進(jìn)入沖壓加工領(lǐng)域。傳統(tǒng)的卷材沖壓加工設(shè)備普遍采用的是將沖床與放料裝置同軸直列擺放，沖床的進(jìn)料方向與放料裝置的放料方向一致。
[0003]目前，用于沖壓加工的卷材根據(jù)其橫向幅面規(guī)格分窄幅面和寬幅面兩種:針對(duì)窄幅面卷材采用單方向一維沖壓加工即可，針對(duì)寬幅面卷材則往往需要采用二維沖壓加工。采用現(xiàn)有沖壓設(shè)備進(jìn)行二維沖壓加工的方法通常是這樣的:由放料裝置的輸送輥沿沖床縱向擠出送料，即沖床的進(jìn)料方向與放料裝置的放料方向相同，與沖床配套使用的橫向工作臺(tái)可相對(duì)于沖床橫向平移，即橫向工作臺(tái)的移動(dòng)方向垂直于沖床的進(jìn)料方向，由此實(shí)現(xiàn)寬幅面卷材的二維沖壓加工。但在此種情況下，由于放料方向與橫向工作臺(tái)的移動(dòng)方向互相垂直，在實(shí)際沖壓加工過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)縱橫方向的干擾現(xiàn)象，非常影響沖壓效率和加工質(zhì)量。
[0004]為了避免縱橫兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)相互干擾，本領(lǐng)域技術(shù)人員試圖采用以下兩種方式來(lái)解決:
[0005]其一，將放料裝置安放在沖床及其配套使用的橫向工作臺(tái)較遠(yuǎn)處，使被加工的寬幅面卷材在縱向輸送過(guò)程中始終處于超長(zhǎng)下垂?fàn)顟B(tài)，利用卷材的柔性保證橫向工作臺(tái)的移動(dòng)不與縱向放料方向干擾。但沖床和放料裝置這樣布局占地面積空間極大，對(duì)加工場(chǎng)地要求很高，固定資產(chǎn)成本高昂。更為嚴(yán)重的是，被加工卷材兩端分別固定在沖床和放料裝置上，而中間超長(zhǎng)段則因張力和彈性在沖壓加工的過(guò)程中不?；蝿?dòng)，加工噪聲增大，對(duì)模具和機(jī)座等部件的拉動(dòng)沖擊不斷，導(dǎo)致沖壓工作狀況十分不穩(wěn)定，加工精度大幅降低。
[0006]其二，將放料裝置安放在專門(mén)設(shè)置橫向滑軌上，使其可在自身驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下在橫向滑軌上主動(dòng)平移，或通過(guò)增加橫向工作臺(tái)的電機(jī)功率牽引其在橫向滑軌上被動(dòng)平移，利用放料裝置相對(duì)于橫向工作臺(tái)作同步運(yùn)動(dòng)來(lái)保證橫向工作臺(tái)的移動(dòng)不與縱向放料方向干擾，本領(lǐng)域技術(shù)人員將此設(shè)備組合俗稱為搖擺送料機(jī)。雖然這種設(shè)備布局可以縮短放料裝置與沖床之間的距離、節(jié)省部分占地空間，但橫向滑軌和放料裝置自身驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或橫向工作臺(tái)大功率電機(jī)的配置將大大增加設(shè)備投入成本。并且，常規(guī)放料裝置的自重及料重高達(dá)五至十噸左右，其在自身驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或橫向工作臺(tái)電機(jī)的作用下移動(dòng)時(shí)，不僅啟動(dòng)十分困難，而且中途慣性大，轉(zhuǎn)向和停止也很不易，這樣仍然存在加工沖擊大、部件損耗嚴(yán)重、沖壓工作狀況穩(wěn)定性差，加工精度低下的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是要提供一種金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料方法及其裝置，其通過(guò)特定方位的設(shè)備布局和巧妙靈活的變向送料，可以在滿足設(shè)備穩(wěn)固緊湊布局的情況下，確保縱橫兩個(gè)方向的送料運(yùn)動(dòng)互不干涉，有效提高沖壓加工的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)寬幅面卷材的高精度二維數(shù)控沖壓加工。
[0008]為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料方法，它主要是針對(duì)沖床沖壓加工較寬幅面金屬卷材的情況，通過(guò)改變開(kāi)卷機(jī)與沖床的布置方位，并通過(guò)中途變換待加工金屬卷材的送料方向，以實(shí)現(xiàn)待加工金屬卷材無(wú)干擾二維數(shù)控沖壓加工的過(guò)程，其特殊之處在于:
[0009]該方法將開(kāi)卷機(jī)布置在沖床的前方一側(cè)，使其上待加工金屬卷材的放料方向與沖床的縱向送料方向交匯垂直；并且在沖床的前方設(shè)置與開(kāi)卷機(jī)相對(duì)應(yīng)的橫向固定承料臺(tái)，在橫向固定承料臺(tái)與開(kāi)卷機(jī)之間設(shè)置橫向輸送輥組件；同時(shí)在橫向固定承料臺(tái)的上方設(shè)置可相對(duì)于沖床擺動(dòng)的橫向滑動(dòng)承料臺(tái)，在橫向滑動(dòng)承料臺(tái)上設(shè)置T型轉(zhuǎn)向?qū)U和縱向輸送輥組件；
[0010]在沖床開(kāi)始工作時(shí)，首先啟動(dòng)開(kāi)卷機(jī)橫向釋放待加工金屬卷材，并通過(guò)橫向輸送輥組件的擠出作用將待加工金屬卷材由橫向固定承料臺(tái)的一端輸送至另一端；然后利用待加工金屬卷材的柔性特征將其由橫向固定承料臺(tái)的另一端向上繞過(guò)T型轉(zhuǎn)向?qū)U，并變向90°輸送至橫向滑動(dòng)承料臺(tái)上；再通過(guò)與橫向輸送輥組件同步運(yùn)轉(zhuǎn)的縱向輸送輥組件的擠出力，將待加工金屬卷材輸送至沖床完成縱向送料；當(dāng)需要待加工金屬卷材相對(duì)于沖床橫向送料時(shí)，由橫向滑動(dòng)承料臺(tái)帶動(dòng)其上的待加工金屬卷材作橫向擺動(dòng)完成，從而實(shí)現(xiàn)寬幅金屬卷材在橫向送料和縱向送料上無(wú)相互干擾的二維數(shù)控沖壓加工。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述待加工金屬卷材先由橫向固定承料臺(tái)的另一端向上往遠(yuǎn)離沖床的方向繞過(guò)T型轉(zhuǎn)向?qū)U，再向下折回往沖床的方向輸送，最終變向90°緊貼在橫向滑動(dòng)承料臺(tái)上。這樣，通過(guò)待加工金屬卷材的柔性迂回繞行，可以充分利用其彈性力緊貼在橫向滑動(dòng)承料臺(tái)上，確保送料運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠。
[0012]進(jìn)一步地，所述橫向輸送輥組件和縱向輸送輥組件的同步轉(zhuǎn)動(dòng)、以及所述橫向滑動(dòng)承料臺(tái)的橫向移動(dòng)均由計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)操控完成，這樣可大幅提高沖壓加工的精準(zhǔn)度和工作效率。
[0013]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料裝置，包括與沖床配套使用的開(kāi)卷機(jī)，其特殊之處在于:
[0014]所述開(kāi)卷機(jī)布置在沖床的前方一側(cè)，且所述開(kāi)卷機(jī)上待加工金屬卷材的放料方向與沖床的縱向送料方向交匯垂直；所述沖床的前方設(shè)置有與開(kāi)卷機(jī)相對(duì)應(yīng)的橫向固定承料臺(tái)，所述橫向固定承料臺(tái)與開(kāi)卷機(jī)之間設(shè)置有橫向輸送輥組件和導(dǎo)向滾筒組件，從而可以通過(guò)開(kāi)卷機(jī)和橫向輸送輥組件的共同作用將待加工金屬卷材由橫向固定承料臺(tái)的一端輸送至另一端；
[0015]所述橫向固定承料臺(tái)的上方設(shè)置有可相對(duì)于沖床擺動(dòng)的橫向滑動(dòng)承料臺(tái)，所述橫向滑動(dòng)承料臺(tái)安裝在橫向固定承料臺(tái)兩側(cè)平行布置的橫向滑臺(tái)導(dǎo)軌上，用于實(shí)現(xiàn)沖床的橫向送料；所述橫向滑動(dòng)承料臺(tái)上與橫向固定承料臺(tái)另一端相對(duì)應(yīng)的側(cè)部設(shè)置有T型轉(zhuǎn)向?qū)U，所述橫向滑動(dòng)承料臺(tái)上與沖床相對(duì)應(yīng)的端部設(shè)置有縱向輸送輥組件，從而可以將待加工金屬卷材由橫向固定承料臺(tái)的另一端向上繞過(guò)T型轉(zhuǎn)向?qū)U，并變向90°進(jìn)入橫向滑動(dòng)承料臺(tái)，再通過(guò)縱向輸送輥組件進(jìn)入沖床完成縱向送料。
[0016]作為優(yōu)選方案之一，所述T型轉(zhuǎn)向?qū)U的橫桿長(zhǎng)度等于或大于待加工金屬卷材的寬度。這樣，可以保證完全托住寬幅面的待加工金屬卷材，使其受力均衡，避免彎折，并減小輸送阻力。
[0017]作為優(yōu)選方案之二，所述T型轉(zhuǎn)向?qū)U的橫桿與豎桿之間為角度可調(diào)式結(jié)構(gòu)。這樣，可以根據(jù)待加工金屬卷材的幅面寬度、張力和彈性大小，靈活調(diào)整相應(yīng)的角度，使待加工金屬卷材以最小的阻力變向90°進(jìn)入橫向滑動(dòng)承料臺(tái)。
[0018]進(jìn)一步地，所述T型轉(zhuǎn)向?qū)U的頂部橫桿與橫向固定承料臺(tái)上待加工金屬卷材的放料方向之間的較佳夾角為30?60°，最佳夾角為40?50° ;所述T型轉(zhuǎn)向?qū)U的頂部橫桿與水平面之間的較佳傾角為O?30°，最佳傾角為10?15°。這樣，可以適應(yīng)絕大部分寬幅面待加工金屬卷材的低阻力平穩(wěn)輸送要求。
[0019]再進(jìn)一步地，所述橫向固定承料臺(tái)、橫向輸送輥組件和導(dǎo)向滾筒組件依次剛性連接為一體。這樣，可以有效減輕設(shè)備晃動(dòng)，使待加工金屬卷材的橫向輸送更加穩(wěn)定。
[0020]更進(jìn)一步地，所述橫向輸送輥組件和縱向輸送輥組件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為同步運(yùn)行的伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)；所述橫向滑動(dòng)承料臺(tái)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)控制的絲桿螺母副傳動(dòng)或齒輪齒條傳動(dòng)副。選擇技術(shù)成熟的電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)副，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、易于控制的特性，能夠確保橫向輸送輥組件和縱向輸送輥組件在工作過(guò)程中始終同步運(yùn)轉(zhuǎn)，杜絕縱橫兩個(gè)方向的送料運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生牽扯，進(jìn)而提高待加工金屬卷材的輸送質(zhì)量。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:所設(shè)計(jì)的變向送料方法及其裝置通過(guò)改變開(kāi)卷機(jī)與沖床的布置方位，在橫向固定承料臺(tái)上增設(shè)T型轉(zhuǎn)向?qū)U，并通過(guò)橫向輸送輥組件和縱向輸送輥組件的同步配合，即可平穩(wěn)可靠地中途變換待加工金屬卷材的送料方向，最終實(shí)現(xiàn)待加工金屬卷材橫向和縱向送料無(wú)干擾的二維數(shù)控沖壓加工過(guò)程。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，經(jīng)濟(jì)性實(shí)用性強(qiáng)，僅僅比傳統(tǒng)送料裝置增加一組輸送輥組件和T型轉(zhuǎn)向?qū)U，就解決了金屬卷材沖壓加工中長(zhǎng)期困擾業(yè)界的進(jìn)料雙向干涉難題，并使得整個(gè)卷材二維數(shù)控沖壓送料的工藝過(guò)程大為改觀。同時(shí)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，占地空間小，沖壓加工精度高，特別適于寬幅面金屬卷材的二維數(shù)控沖壓加工。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為一種金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:開(kāi)卷機(jī)I;導(dǎo)向滾筒組件2 ;橫向輸送輥組件3 ;橫向固定承料臺(tái)4 ;T型轉(zhuǎn)向?qū)U5 ;橫向滑動(dòng)承料臺(tái)6 ;橫向滑臺(tái)導(dǎo)軌7 ;縱向輸送輥組件8 ;沖床9 ;待加工金屬卷材10。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]如圖1?2所示的金屬卷材數(shù)控沖壓變向送料裝置，主要由與沖床9配套使用的開(kāi)卷機(jī)1、橫向固定承料臺(tái)4和橫向滑動(dòng)承料臺(tái)6等部件組成。開(kāi)卷機(jī)I布置在沖床9的前方一側(cè)，且開(kāi)卷機(jī)I上待加工金屬卷材10的放料方向與沖床9的縱向送料方向交匯垂直。橫向固定承料臺(tái)4設(shè)置在沖床9的前方，且與開(kāi)卷機(jī)I的位置相對(duì)應(yīng)。在橫向固定承料臺(tái)4與開(kāi)卷機(jī)I之間設(shè)置有橫向輸送輥組件3和導(dǎo)向滾筒組件2，橫向固定承