專利名稱：全自動卷板機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于金屬卷板設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種對金屬板材進(jìn)行卷制成圓 形、弧形或錐圓形的的全自動卷板機(jī)。
背景技術(shù)：
卷板機(jī)是將板材通過旋轉(zhuǎn)的輥軸，來制取筒形或弧形工件的主要設(shè)備，特別對大 型工件的卷制，較為普遍采用的是四輥卷板機(jī)，該機(jī)的工作原理是由位于上方的固定主動 輥和其下方的三個(gè)可以上下移動的活動被動輥組成，主動輥由驅(qū)動電機(jī)或液壓馬達(dá)帶動旋 轉(zhuǎn)，被動輥一般由液壓缸帶動升降，調(diào)整被動輥與主動輥之間的間隙。在進(jìn)行卷板時(shí)借助主 動輥旋轉(zhuǎn)及其與被動輥之間的壓力，使金屬板材在前進(jìn)的同時(shí)產(chǎn)生永久性的塑性變形，從 而卷制成所需要的圓筒形、弧面形或錐圓形工件。這種卷板機(jī)存在的主要缺陷是(1)活動輥與固定主動輥之間的間隙完全靠人工憑借經(jīng)驗(yàn)操作液壓缸的伸縮來調(diào) 整，該間隙的大小很難把握，卷制的工件質(zhì)量主要靠工人的技術(shù)水平及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來保證，而 且生產(chǎn)效率低下；(2)送料機(jī)構(gòu)完全靠人工進(jìn)行板料送進(jìn)方位的調(diào)正，特別是卷制大型工件時(shí)，還需 要借助起吊設(shè)備進(jìn)行板料的移動正位，容易出現(xiàn)送進(jìn)角度偏差而導(dǎo)致工件的報(bào)廢；(3)卷制的工件靠人工移動的辦法從主動輥上取下來，大型工件還需要用起吊工 具方能卸料，不僅勞動強(qiáng)度大，而且嚴(yán)重影響著生產(chǎn)效率的提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)送料、卷制和下料全過程自動化，生產(chǎn)效 率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的全自動卷板機(jī)。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采取的技術(shù)方案是該機(jī)包括機(jī)體、主電機(jī)或液壓馬 達(dá)、減速器、固定主動輥、3個(gè)活動被動輥、卷壓輥活動軸座、活動軸座開合液壓缸、分別與活 動被動輥連接的升降液壓缸以及為各液壓缸提供動力的泵站，在所述機(jī)體的前后分別連接 有自動上料裝置和自動下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體的下部設(shè)有多個(gè)與活動被動輥對應(yīng)連接的位移傳感 機(jī)構(gòu)，機(jī)體的一側(cè)設(shè)置有自動控制裝置，該自動控制裝置通過信號傳輸線分別與主電機(jī)或 液壓馬達(dá)、升降液壓缸、自動上料裝置、自動下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接。所述自動上料裝置是由支架、位于支架上的進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)、多個(gè)送料輥和上料電 機(jī)組成，其中，支架與卷板機(jī)機(jī)體固定連接，送料輥排列安裝在支架上，并通過鏈傳動件與 上料電機(jī)連接，進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)安裝在支架的上部。所述進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)是由左右對稱的兩組送料扶正夾持柱、滑動座、導(dǎo)向桿和伸縮 液缸組成，其中，送料扶正夾持柱立直安裝在滑動座上，并與送料輥相間排列，導(dǎo)向桿固裝 在支架上，滑動座與導(dǎo)向桿穿裝連接，并可沿導(dǎo)向桿自由滑動，伸縮液缸安裝在支架上，其 伸縮端與滑動座連接。所述自動下料機(jī)構(gòu)是由下料導(dǎo)桿、撥料臂和下料液缸組成，其中，下料導(dǎo)桿的兩端
4通過支座固定安裝在卷板機(jī)的機(jī)體側(cè)部，撥料臂穿裝在下料導(dǎo)桿上，其自由端與卷板機(jī)的 主動輥搭接。所述位移傳感機(jī)構(gòu)由兩組對稱設(shè)置的光電編碼器、定滑輪和拉線組成，其中，光電 編碼器和定滑輪分別通過支座固裝在機(jī)體底梁上，拉線穿過光電編碼器和定滑輪，其一端 與機(jī)體連接，另一端通過拉力彈簧與升降液缸的伸出端連接。所述自動控制裝置包括一個(gè)觸摸式顯示器，用于操作信息的輸入和控制信息的顯示；一個(gè)可編程控制器PLC，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、主電機(jī)、液壓泵站 電機(jī)及各電磁閥、升降液壓缸、自動上料裝置、自動下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接，用于錄 入信息的運(yùn)算處理、存儲和上料、卷制、下料各部動作及信息顯示指令的發(fā)送，可編程控制 器PLC內(nèi)設(shè)有輸入信息錄入、處理及存儲單元，用于操作信息和設(shè)定參數(shù)的錄入和儲存；卷壓控制單元，用于固定主動輥正反旋轉(zhuǎn)及活動被動輥升降移動的控制；送料控制單元，用于送料輥旋轉(zhuǎn)及送料扶正夾持柱移動的控制；下料控制單元，用于活動軸座開合及撥料臂移動的控制；調(diào)試模式控制單元，用于卷板機(jī)各動作構(gòu)件的調(diào)試；手動模式控制單元，用于手動操作進(jìn)行卷板作業(yè)的控制；自動模式控制單元，用于卷板作業(yè)全程的自動控制；卷板運(yùn)行狀態(tài)信息及報(bào)警信號輸出顯示單元，用于卷制過程各步動作狀態(tài)信息、 參數(shù)以及故障報(bào)警信號的輸出顯示；一個(gè)輔助操作面板，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、可編程控制器PLC、主 電機(jī)、上料電機(jī)、升降液壓缸、伸縮液壓缸、軸座開合液壓缸、下料液壓缸的控制開關(guān)連接， 用于手動模式的輔助操作，其上排列布設(shè)有開關(guān)按鍵，用于主電機(jī)或液壓馬達(dá)、上料電機(jī)、 活動被動輥升降液壓缸、軸座開合液壓缸和下料液壓缸、氣缸或電機(jī)運(yùn)行的手動操作控制。所述主電機(jī)和上料電機(jī)均采用調(diào)速電機(jī)。按照上述方案制成的全自動卷板機(jī)，實(shí)現(xiàn)了金屬板坯卷筒的智能化自動加工成 型，使生產(chǎn)效率得到大幅度提高，操作者的勞動強(qiáng)度大大減輕，而且能夠可靠地保證產(chǎn)品的 質(zhì)量。該機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，操作簡便，安全可靠。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是卷板機(jī)另一個(gè)側(cè)面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是自動控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參看圖1、圖2、圖3，圖中各標(biāo)號分別是機(jī)體1、支座2、下料導(dǎo)桿3、撥料臂4、固 定主動輥5、活動被動輥6、鏈傳動件7、送料輥8、送料扶正夾持柱9、伸縮液壓缸10、滑動座 11、導(dǎo)向桿12、支架13、上料電機(jī)14、光電編碼器15、拉線16、升降液壓缸17、底梁18、定滑 輪19、拉力彈簧20、活動軸座開合液壓缸21、卷壓輥活動軸座22、減速器23、液壓馬達(dá)24、電控柜25、下料液壓缸或氣缸26、液壓泵站27、觸摸式顯示器28、可編程控制器PLC29。 本實(shí)用新型的全自動卷板機(jī)包括機(jī)體1、主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、減速器23、固定主 動輥5、3個(gè)活動被動輥6以及分別與各活動被動輥6兩端對應(yīng)連接的6個(gè)升降液壓缸17、卷 壓輥活動軸座22、活動軸座開合液壓缸21、為各液壓缸提供動力的液壓泵站27、自動控制 裝置和電控柜25。其中，3個(gè)活動被動輥6包括1個(gè)下輥和2個(gè)側(cè)輥，均位于固定主動輥5 的下方，每個(gè)活動被動輥6的兩端連接有一對升降液壓缸17，并在升降液壓缸17的帶動下 移動，實(shí)現(xiàn)活動被動輥6與固定主動輥5之間間隙的調(diào)整和工件的卷制，下輥與固定主動輥 5配合旋轉(zhuǎn)，并帶動板坯移動，通過2個(gè)側(cè)輥的壓力將板坯卷制成不同直徑大小的工件。本 實(shí)用新型在機(jī)體1的兩側(cè)分別連接有自動上料裝置和自動下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體1的下部設(shè)有與3 個(gè)活動被動輥兩端軸承座相連接的位移傳感機(jī)構(gòu)，在減速器23的輸出端，設(shè)有控制固定主 動輥5旋轉(zhuǎn)角度的角角位移傳感器(圖中未示)，在機(jī)體1的一側(cè)設(shè)置有自動控制裝置，該 自動控制裝置通過信號傳輸線分別與主動電機(jī)或液壓馬達(dá)24、升降液壓缸17、自動上料裝 置、自動下料機(jī)構(gòu)、位移傳感機(jī)構(gòu)及所述角角位移傳感器連接。自動上料裝置是由支架13、 位于支架13上的進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)、上料電機(jī)14和多個(gè)水平排列布設(shè)的送料輥8組成。支架 13與卷板機(jī)機(jī)體1固定連接，上料電機(jī)14采用調(diào)速電機(jī)，安裝在支架13的下部，送料輥8 安裝在支架13的上部，上料電機(jī)14通過鏈傳動件7將動力傳遞至送料輥8，從而帶動板坯 前進(jìn)。進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)安裝在支架13的上部，由左右對稱的兩組送料扶正夾持柱9、滑動座 11、導(dǎo)向桿12和伸縮液壓缸10組成，其中，送料扶正夾持柱9豎直安裝在滑動座11上，并 與送料輥8相間排列，導(dǎo)向桿12固裝在支架13上，滑動座11與導(dǎo)向桿12穿裝連接，并可 沿導(dǎo)向桿12自由滑動。伸縮液壓缸10安裝在支架13上，其伸縮端與滑動座11連接，用于 帶動滑動座11沿導(dǎo)向桿12移動，以實(shí)現(xiàn)板坯送進(jìn)方位的扶正和送料控制。所述自動下料 機(jī)構(gòu)是由下料導(dǎo)桿3、撥料臂4和下料液壓缸或氣缸26組成，其中，下料導(dǎo)桿3的兩端通過 支座2固定安裝在卷板機(jī)機(jī)體1的側(cè)部，撥料臂4穿裝在下料導(dǎo)桿3上，其自由端與卷板機(jī) 的固定主動輥5搭接。下料液壓缸或氣缸26固裝在機(jī)體1上，其伸縮端與撥料臂4連接， 并帶動撥料臂4沿下料導(dǎo)桿3移動。在機(jī)體1的下部設(shè)有位移傳感機(jī)構(gòu)，用于控制活動被 動輥6兩端升降液壓缸17的同步伸縮和活動被動輥6位移信號的采集。該位移傳感機(jī)構(gòu) 由兩組對稱設(shè)置的光電編碼器15、定滑輪19和拉線16組成，其中，光電編碼器15和定滑輪 19分別通過支座固裝在機(jī)體1的底梁18上，拉線16穿過定滑輪與光電編碼器15連接，其 兩端分別與機(jī)體1和升降液壓缸17的伸出端連接，拉線16的固定端與機(jī)體1連接部位設(shè) 有拉力彈簧20，以使拉線16始終處于張緊狀態(tài)。自動控制裝置安置在機(jī)體1 一側(cè)的近處， 用于全自動卷板機(jī)運(yùn)作的自動控制和操作。該裝置包括一個(gè)用于信息輸入操作和控制信息 顯示的觸摸式顯示器28 (見圖3)、一個(gè)可編程控制器PLC29和一個(gè)輔助操作面板(圖中未 示)。可編程控制器PLC29通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器28、主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、 升降液壓缸17、自動上料裝置、自動下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接，用于錄入信息的運(yùn)算處 理、存儲和上料、卷制、下料各部動作及信息顯示指令的發(fā)送，可編程控制器PLC29內(nèi)設(shè)有 輸入信息錄入、處理及存儲單元，用于操作信息和設(shè)定參數(shù)的錄入和儲存；卷壓控制單元， 用于固定主動輥5正反旋轉(zhuǎn)及活動被動輥6升降移動的控制；送料控制單元，用于送料輥8 旋轉(zhuǎn)及送料扶正夾持柱9移動的控制；下料控制單元，用于活動軸座22開合及撥料臂4移 動的控制；調(diào)試模式控制單元，用于卷板機(jī)各動作部位的調(diào)試；手動模式控制單元，用于手動模式操作進(jìn)行卷板作業(yè)；自動模式控制單元，用于卷板作業(yè)的全程自動控制；卷板運(yùn)行 狀態(tài)及報(bào)警信號輸出顯示單元，用于卷制過程各步動作狀態(tài)、參數(shù)以及故障報(bào)警信號的輸 出顯示。輔助操作面板通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器28、可編程控制器PLC29、主電 機(jī)或液壓馬達(dá)24、上料電機(jī)14、升降液壓缸17、伸縮液壓缸10、軸座開合液壓缸21、下料液 壓缸或氣缸26的控制開關(guān)連接，用于手動模式的輔助操作，其上排列布設(shè)有用于手動操作 主電機(jī)或液壓馬達(dá)24、上料電機(jī)14、升降液壓缸17、伸縮液壓缸10、軸座開合液壓缸21和 下料液壓缸或氣缸26運(yùn)行的開關(guān)按鍵。在自動控制裝置中，通過設(shè)定操作程序的錄入，設(shè) 有若干個(gè)觸摸操作界面，在觸摸式顯示器28的屏幕上顯示，并可相互切換，其中包括用于 啟動自動控制系統(tǒng)觸摸操作的開始操作界面，用于本卷板機(jī)調(diào)試觸摸操作的調(diào)試模式操作 界面，用于卷制工藝參數(shù)的輸入及自動模式切換觸摸操作的手動模式操作界面，用于卷板 機(jī)各部動作狀態(tài)隨機(jī)顯示的卷制狀態(tài)顯示界面和用于自動模式進(jìn)行卷制的工藝文件選擇 及卷制過程中操作控制的自動模式操作界面。 在本實(shí)用新型中，所述自動控制裝置中采用觸摸式顯示器和PLC可編程控制器， 并通過RS232通信連接，使該裝置具有體積小，功能強(qiáng)，維修方便等特點(diǎn)，且具備觸摸開關(guān)、 數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)編輯、故障報(bào)警等功能，并通過觸摸按鈕來控制顯示界面之間的切換，完成 調(diào)試模式、手動模式和自動模式下的各個(gè)功能部件的控制。
權(quán)利要求一種全自動卷板機(jī)，其特征在于該機(jī)包括機(jī)體、主電機(jī)或液壓馬達(dá)、減速器、固定主動輥、3個(gè)活動被動輥、卷壓輥活動軸座、活動軸座開合液壓缸、分別與活動被動輥連接的升降液壓缸以及為各液壓缸提供動力的泵站，在所述機(jī)體的前后分別連接有自動上料裝置和自動下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體的下部設(shè)有多個(gè)與活動被動輥對應(yīng)連接的位移傳感機(jī)構(gòu)，機(jī)體的一側(cè)設(shè)置有自動控制裝置，該自動控制裝置通過信號傳輸線分別與主電機(jī)或液壓馬達(dá)、升降液壓缸、自動上料裝置、自動下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動卷板機(jī)，其特征在于所述自動上料裝置是由支架、 位于支架上的進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)、多個(gè)送料輥和上料電機(jī)組成，其中，支架與卷板機(jī)機(jī)體固定連 接，送料輥排列安裝在支架上，并通過鏈傳動件與上料電機(jī)連接，進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)安裝在支架 的上部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動卷板機(jī)，其特征在于所述進(jìn)料控制機(jī)構(gòu)是由左右對 稱的兩組送料扶正夾持柱、滑動座、導(dǎo)向桿和伸縮液缸組成，其中，送料扶正夾持柱立直安 裝在滑動座上，并與送料輥相間排列，導(dǎo)向桿固裝在支架上，滑動座與導(dǎo)向桿穿裝連接，并 可沿導(dǎo)向桿自由滑動，伸縮液缸安裝在支架上，其伸縮端與滑動座連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動卷板機(jī)，其特征在于所述自動下料機(jī)構(gòu)是由下料導(dǎo) 桿、撥料臂和下料液缸組成，其中，下料導(dǎo)桿的兩端通過支座固定安裝在卷板機(jī)的機(jī)體側(cè) 部，撥料臂穿裝在下料導(dǎo)桿上，其自由端與卷板機(jī)的主動輥搭接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動卷板機(jī)，其特征在于所述位移傳感機(jī)構(gòu)由兩組對稱 設(shè)置的光電編碼器、定滑輪和拉線組成，其中，光電編碼器和定滑輪分別通過支座固裝在機(jī) 體底梁上，拉線穿過光電編碼器和定滑輪，其一端與機(jī)體連接，另一端通過拉力彈簧與升降 液缸的伸出端連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動卷板機(jī)，其特征在于所述自動控制裝置包括 一個(gè)觸摸式顯示器，用于操作信息的輸入和控制信息的顯示；一個(gè)可編程控制器PLC，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、主電機(jī)、液壓泵站電機(jī) 及各電磁閥、升降液壓缸、自動上料裝置、自動下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接，用于錄入信 息的運(yùn)算處理、存儲和上料、卷制、下料各部動作及信息顯示指令的發(fā)送，可編程控制器PLC 內(nèi)設(shè)有輸入信息錄入、處理及存儲單元，用于操作信息和設(shè)定參數(shù)的錄入和儲存； 卷壓控制單元，用于固定主動輥正反旋轉(zhuǎn)及活動被動輥升降移動的控制； 送料控制單元，用于送料輥旋轉(zhuǎn)及送料扶正夾持柱移動的控制； 下料控制單元，用于活動軸座開合及撥料臂移動的控制； 調(diào)試模式控制單元，用于卷板機(jī)各動作構(gòu)件的調(diào)試； 手動模式控制單元，用于手動操作進(jìn)行卷板作業(yè)的控制； 自動模式控制單元，用于卷板作業(yè)全程的自動控制；卷板運(yùn)行狀態(tài)信息及報(bào)警信號輸出顯示單元，用于卷制過程各步動作狀態(tài)信息、參數(shù) 以及故障報(bào)警信號的輸出顯示；一個(gè)輔助操作面板，通過信號傳輸線分別與觸摸式顯示器、可編程控制器PLC、主電機(jī)、 上料電機(jī)、升降液壓缸、伸縮液壓缸、軸座開合液壓缸、下料液壓缸的控制開關(guān)連接，用于手 動模式的輔助操作，其上排列布設(shè)有開關(guān)按鍵，用于主電機(jī)或液壓馬達(dá)、上料電機(jī)、活動被動輥升降液壓缸、軸座開合液壓缸和下料液壓缸、氣缸或電機(jī)運(yùn)行的手動操作控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動卷板機(jī)，其特征在于所述主電機(jī)和上料電機(jī)均采用 調(diào)速電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種全自動卷板機(jī)，該卷板機(jī)包括機(jī)體、主電機(jī)或液壓馬達(dá)、減速器、固定主動輥、活動被動輥、卷壓輥活動軸座、活動軸座開合液壓缸，在所述機(jī)體的前后分別連接有自動上料裝置和自動下料機(jī)構(gòu)，機(jī)體的下部設(shè)有多個(gè)與活動被動輥對應(yīng)連接的位移傳感機(jī)構(gòu)，機(jī)體的一側(cè)設(shè)置有自動控制裝置，該自動控制裝置通過信號傳輸線分別與主電機(jī)或液壓馬達(dá)、升降液壓缸、自動上料裝置、自動下料機(jī)構(gòu)及位移傳感機(jī)構(gòu)連接。該機(jī)實(shí)現(xiàn)了金屬板坯卷筒的智能型全自動加工成型，使生產(chǎn)效率得到大幅度提高，操作者的勞動強(qiáng)度大大減輕，而且能夠可靠地保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
文檔編號G05B19/18GK201644572SQ20102013081
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者于永, 呂旭林, 吳會剛, 楊勇波, 武松嶺, 荀忠慧, 閆平海, 高翠英 申請人:河南承信齒輪傳動有限公司