CN109261782A - 一种冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置 - Google Patents
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Abstract
一种冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置：包括底座、旋转框架、旋转框架动力机构和切断机构，底座上设有成弧辊轮组，底座两侧相互对应的固定有支撑立板，旋转框架的两侧分别与各支撑立板铰接，旋转框架动力机构传动连接旋转框架，旋转框架动力机构设置一侧支撑立板上，切断机构位于旋转框架上。本发明所述装置结合产品在线成弧特性，采用旋转框架转轴与金属型材在线成弧轴心同轴实现了在线速率同步随动切断；采用伺服电机与减速机的结构提供动力，既保障了随动动力也保障了随动切断精度。本发明相比现有成弧型材停线切断，可提高生产效率约30％，同时避免了冷弯设备频繁启停耗能和磨损大的弊端。
Description
技术领域
本发明涉及一种型材切断装置，特别是冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置。
背景技术
近些年来，金属冷弯型材产品作为重要的结构件在建筑、汽车制造、船舶制造、电子工业及机械制造业等许多领域得到了广泛的应用。其产品从普通的导轨、门窗等结构件到一些为特殊用途而制造的专用型材，类型极其广泛。冷弯成型是一种节材、节能、高效的金属板料成型工艺。利用这一工艺，可以针对不同金属材料材质加工出不同断面形状的型材产品。冷弯成型型材的截面成型多为借助多道次成型辊轮逐步弯折直至成为所需截型。由于产品需求，有些带料在辊压变形成断面形状的直条形后，需要线上对产品直条形进行成弧加工，产品成弧加工完成后按产品指定长度切断下料。现有金属冷弯型材线上成弧后，出料轨迹为环形形状，若产品成弧半径超过2m后，可在切断装置上设计随动轨迹，借助随动轨迹实现随动切断。但若产品成弧半径小于2m，按照传统切断结构及随动轨迹实现随动切断较为困难，此条件下需要调节切断机构角度至产品切断切线方向位置后停线切断，因此降低了30％的加工效率，同时冷弯设备频繁启停耗能和磨损较大。
发明内容
本发明提供了一种冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，所述装置可以对小成弧半径金属型材在线随动切断，有效提高了生产效率。
本发明所述问题是以下述技术方案实现的：
一种冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置：包括底座、旋转框架、旋转框架动力机构和切断机构，底座上设有成弧辊轮组，底座两侧相互对应的固定有支撑立板，旋转框架的两侧分别与各支撑立板铰接，旋转框架动力机构传动连接旋转框架，旋转框架动力机构设置在一侧支撑立板上，切断机构位于旋转框架上。
上述冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，所述旋转框架动力机构包括伺服电机和减速器，伺服电机传动连接减速器，减速器输出轴固接转轴，转轴穿过旋转框架并与旋转框架固定连接，转轴两端分别与支撑立板转动连接。
上述冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，所述旋转框架下部依次设有框架底支撑板、油缸支撑板，所述切断机构设有切断模具和切断油缸，切断模具固定在框架底支撑板上，切断油缸固定在油缸支撑板上，切断模具设有上模板、动刀座、动刀、下模板、静刀座、入料静刀和出料静刀，上模板顶部经连接块连接切断油缸活塞杆，上模板下部连接动刀座，动刀座连接动刀；下模板固定在框架底支撑板上，两个静刀座对称固定在下模板上，入料静刀和出料静刀依次固定在两静刀座之间，入料静刀和出料静刀上均设有与成弧型材外廓匹配的槽孔，转轴中心至入料静刀槽孔、出料静刀槽孔的距离与成弧型材的弧度半径尺寸匹配。
上述冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，所述旋转框架上部设有配重。
上述冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，切断模具还设有两根导柱，各导柱的底部分别固接各静刀座，各导柱上部与上模板滑动配合。
上述冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，旋转框架上还设有中部支撑板，中部支撑板分别安装在转轴的上下两侧。
上述冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，两支撑立板中部由立板连接筋连接。
本发明所述装置为冷弯成型成弧金属型材在线随动切断而设计，适用于成弧半径较小且成弧曲率为单一曲率的型材在线切断。所述装置结合产品在线成弧特性，采用设有切断机构的旋转框架转轴与金属型材在线成弧轴同轴的设计，实现了在线等速率同步随动切断；采用伺服电机与减速机为旋转框架提供动力，既保障了随动动力也保障了随动切断精度；旋转框架一端采用了配重，以平衡切断模具对转动中心的转矩，降低了电机减速机的负载。本发明相比现有成弧型材停线切断，可提高生产效率约30％，同时避免了冷弯设备频繁启停耗能和磨损大的弊端。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明入料状态的结构示意图；
图3是本发明入料状态旋转框架及切断机构的结构示意图；
图4是本发明切断状态的结构示意图；
图5是本发明切断状态旋转框架及切断机构的结构示意图；
图6是本发明切断后状态的结构示意图。
图中各标号清单为：1、成弧型材，2、底座，3、支撑立板，4、成弧辊轮组，5、伺服电机，6、减速器，7、旋转框架，8、配重，9、中部支撑板，10、转轴，11、立板连接筋，12、油缸支撑板，13、框架底支撑板，14、切断油缸，15、连接块，16、上模板，17、导柱，18、静刀座，19、下模板，20、出料静刀，21、入料静刀，22、动刀，23、动刀座。
具体实施方式
本发明设置在冷弯成型辊压线的成弧段，经辊压成型后的型材进入成弧辊轮组4，经成弧辊压后形成成弧型材1，随即在本发明装置进行在线随动切断。参看图1，所述装置包括底座2、旋转框架7、旋转框架动力机构和切断机构。底座上设有成弧辊轮组4，在底座上成弧辊轮组的两侧相互对应的固定有支撑立板3，两支撑立板中部由立板连接筋11连接。旋转框架可相对两支撑立板定轴转动。旋转框架的转动驱动力来自于旋转框架动力机构。旋转框架动力机构装配在一侧支撑立板上，旋转框架动力机构包括伺服电机5和减速器6，伺服电机传动连接减速器，减速器输出轴固接转轴10，转轴穿过旋转框架并与旋转框架固定连接，转轴两端分别与支撑立板转动连接。旋转框架的转轴轴线与成弧辊轮组的成弧中心线共线。切断机构用于切断成弧后的型材，切断机构安装在旋转框架的下部。旋转框架的上部设有配重8，以平衡旋转框架对转动中心的转矩。
参看图3，旋转框架设有两侧板，在旋转框架下部依次设有框架底支撑板13、油缸支撑板12，转轴位于旋转框架中部，在转轴的上下分别设有中部支撑板9，中部支撑板的两端分别与旋转框架的两侧板固定。所述切断机构设有切断模具和切断油缸14，切断模具固定在框架底支撑板上，切断油缸固定在油缸支撑板上。切断模具设有上模板16、动刀座23、动刀22、下模板19、静刀座18、入料静刀21和出料静刀20。切断油缸活塞杆穿过油缸支撑板与上模板经连接块15连接，上模板下部连接动刀座，动刀座连接动刀，动刀在切断油缸的驱动下上下运动，与静刀配合切断成弧型材。下模板固定在框架底支撑板上，两个静刀座对称固定在下模板上，入料静刀和出料静刀依次固定在两静刀座之间，入料静刀和出料静刀上均设有与成弧型材外廓匹配的槽孔，入料静刀和出料静刀之间留有供动刀往复运动的动刀间隙。转轴中心至入料静刀槽孔、出料静刀槽孔的距离与成弧型材的弧度半径尺寸匹配。为保证动刀运行稳定，切断模具还设有两根导柱，各导柱17的底部分别固接各静刀座，各导柱上部与上模板滑动配合。
本发明适用于成弧半径R较小(成弧半径小于2m)且成弧曲率为单一曲率成弧型材在线随动切断。所述装置的工作过程如下：为配合切断机构入料，旋转框架的起始位置过成弧辊轮组的最后一架辊轮，与竖直方向成β夹角。匀速运动的型材带料经成弧辊轮组成弧后穿入切断模具的入料静刀和出料静刀，此时切断油缸处于回程状态，如图2、图3所示。伺服电机转动，旋转框架在电机及减速机19的动力作用下逆时针定轴转动，旋转框架经角加速达到与成弧型材等速率后进行匀速率切断，动刀在切断油缸的作用下，向下运动切断产品件，此时旋转框架相对起始位置成θ夹角，如图4、图5所示。为防止入料顶刀，成弧型材随动切断后旋转框架继续以等速率运行γ角，如图6所示。动刀向上运动完成复位后，旋转框架经电机减速制动后反向顺时针转动至入料位置，装置完成一次随动切断。上述工作过程旋转框架的启动、加速转动、匀速转动切断、减速、停止、及反向转动回位、停止等阶段，其动力采用具有断电抱闸功能的伺服电机加减速机，过程控制采用PLC、伺服驱动器模块及相应的电气控制元件配合算法程序实现。
Claims (7)
1.一种冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：包括底座(2)、旋转框架(7)、旋转框架动力机构和切断机构，底座上设有成弧辊轮组(4)，底座两侧相互对应的固定有支撑立板(3)，旋转框架的两侧分别与各支撑立板铰接，旋转框架动力机构传动连接旋转框架，旋转框架动力机构设置在一侧支撑立板上，切断机构位于旋转框架上。
2.根据权利要求1所述的冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：所述旋转框架动力机构包括伺服电机(5)和减速器(6)，伺服电机传动连接减速器，减速器输出轴固接转轴(10)，转轴穿过旋转框架并与旋转框架固定连接，转轴两端分别与支撑立板转动连接。
3.根据权利要求2所述的冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：所述旋转框架下部依次设有框架底支撑板(13)、油缸支撑板(12)，所述切断机构设有切断模具和切断油缸(14)，切断模具固定在框架底支撑板上，切断油缸固定在油缸支撑板上，切断模具设有上模板(16)、动刀座(23)、动刀(22)、下模板(19)、静刀座(18)、入料静刀(21)和出料静刀(20)，上模板顶部经连接块(15)连接切断油缸活塞杆，上模板下部连接动刀座，动刀座连接动刀；下模板固定在框架底支撑板上，两个静刀座对称固定在下模板上，入料静刀和出料静刀依次固定在两静刀座之间，入料静刀和出料静刀上均设有与成弧型材外廓匹配的槽孔，转轴中心至入料静刀槽孔、出料静刀槽孔的距离与成弧型材的弧度半径尺寸匹配。
4.根据权利要求3所述的冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：所述旋转框架上部设有配重(8)。
5.根据权利要求4所述的冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：切断模具还设有两根导柱，各导柱(17)的底部分别固接各静刀座，各导柱上部与上模板滑动配合。
6.根据权利要求5所述的冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：旋转框架上还设有中部支撑板(9)，中部支撑板分别安装在转轴的上下两侧。
7.根据权利要求6所述的冷弯成型成弧金属型材在线随动切断装置，其特征在于：两支撑立板中部由立板连接筋(11)连接。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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