CN115283512B - 用于铝合金板材加工的自动化辊压装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了铝合金板材加工辊压技术领域的用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，包括T型固定杆及两根第一方杆，每个所述第一方杆上均转动连接有多个第一轴，每个所述第一轴上端均固定连接有第一U板，所述T型固定杆固定连接有第一U架，所述第一U架转动连接有第二方杆；所述第二方杆上阵列安装有多个压型辊，每个所述第一轴均固定连接有第一齿轮，每个所述第一齿轮外端均啮合有弧形齿条，远离所述第一U架的T型固定杆一端连接有角度机构；本发明能有效解决传统铝合金板材制成型材时受到的应力集中，容易断裂或成品型材均匀性差的问题。

Description

用于铝合金板材加工的自动化辊压装置

技术领域

本发明涉及铝合金板材加工辊压技术领域，具体为用于铝合金板材加工的自动化辊压装置。

背景技术

铝合金板材是一种密度低、强度高且塑性好的材料，且导电性、导热性和抗蚀性俱佳。

现有的铝合金板材很多情况下被制成型材使用时，通常需要对铝合金板材进行压型处理，压型处理时将铝合金板材放置到两条垫板上，然后对两条垫板上的铝合金板材中间位置进行挤压成型，传统的挤压方法有快速冲压成型以及辊压成型两种；快速冲压成型的优点在于生产效率快，但是采用冲压的方式，因为冲压硬性接触塑性，容易导致铝合金板材断裂；另外采用辊压成型时（例如中国专利CN202010299654.4），由于铝合金板材自身的延展性较好但是塑性应变比较差，在进行冲压或辊压较深槽型时，由于冲压、辊压均为一次成型，铝合金板材部分形变较大，受到的应力集中，因其塑性应变差，铝合金板材一次成型时形变部位周围不能快速参与拉伸延展，导致铝合金板材成型时均匀性差或直接损坏。

发明内容

本发明的技术问题在于提供用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，以解决上述背景技术中提及的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，包括T型固定杆及两根平行布置的第一方杆，两根所述第一方杆一端分别转动连接在T型固定杆的两个支臂上，且两根所述第一方杆对称布置，每个所述第一方杆上均竖直转动连接有多个第一轴，同一根所述第一方杆上的第一轴均阵列排布，每个所述第一轴上端均固定连接有第一U板，每个所述第一U板上端均转动连接有支撑轮，靠近所述第一方杆转动端的T型固定杆侧壁上固定连接有第一U架，所述第一U架中央侧壁转动连接有第二方杆；所述第二方杆位于两个所述第一方杆中央上方，且与第一方杆平行，所述第二方杆上阵列安装有多个压型辊，每个所述压型辊均横向转动连接在第二方杆上，每个所述第一轴均贯穿第一方杆且每个第一轴的底端均同轴固定连接有第一齿轮，每个所述第一齿轮外端均啮合有弧形齿条，每个所述弧形齿条均固定连接在T型固定杆的侧壁上，每侧多个所述弧形齿条圆心轴线均与每侧的第一方杆转轴线共线，远离所述第一U架的T型固定杆一端连接有角度机构；两根所述第一方杆端部转动靠近时，配合所述角度机构能驱动第二方杆远离第一U架的端部向下转动。

作为本发明的进一步方案，所述角度机构包括两个第二轴，两个所述第二轴分别转动连接在两个所述第一方杆远离第一U架的端部上，每个所述第二轴下端均固定连接有螺母块；两个所述螺母块共同螺纹连接有第一丝杆，且两个所述螺母块内螺纹的螺旋方向相反，所述第一丝杆外壁上中部同轴固定连接有第二齿轮，所述第二齿轮下端啮合有第一齿条，所述第一齿条固定连接在T型固定杆的端头上，所述第一丝杆外壁设置有驱动第一丝杆在第一齿条上进行限位移动的位移组件，所述第二方杆端头侧壁上设置有驱动第二方杆跟随第一丝杆进行角度旋转的同步装置。

作为本发明的进一步方案，所述位移组件包括电机和安装方板，所述安装方板固定连接在T型固定杆远离第一U架的端头上，所述电机固定连接在安装方板上，所述第一齿条固定连接在安装方板侧壁上，所述第一丝杆外壁上转动连接有第二U架，所述第二U架外侧壁上固定连接有第三轴，所述第三轴穿过安装方板且与安装方板螺纹连接，所述第三轴外壁连接有用于驱动第三轴进行转动的动力装置，所述电机与动力装置传动连接。

作为本发明的进一步方案，所述动力装置包括多个键槽，所述键槽沿第三轴轴线环形阵列开设在第三轴外壁上，所述第三轴外壁套设有同步轮，所述同步轮转动连接在安装方板侧壁上，所述同步轮内壁固定连接有与键槽配合的滑键，所述滑键在键槽内滑动，所述同步轮外壁套设有同步带，所述同步带套设在电机输出轴上。

作为本发明的进一步方案，所述同步装置包括两个连接板，两个所述连接板分别固定连接在两个所述螺母块上，每个所述连接板上端横向滑动连接有第一支撑座，所述第二方杆端头横向开设有长圆斜槽，所述长圆斜槽远离第二方杆旋转点的一端低，所述长圆斜槽内套有位置轴，所述位置轴两端固定连接有支架板，两个所述支架板外壁均固定连接有第二支撑座，每侧的所述第二支撑座和第一支撑座之间连接有弧形连接杆，每个所述弧形连接杆两端分别固定连接在第二支撑座和第一支撑座上。

作为本发明的进一步方案，所述电机为减速电机。

作为本发明的进一步方案，所述第一支撑座与连接板滑动连接面上设置有耐摩擦涂层。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1. 本发明通过辊压下支撑点上的两排支撑轮能进行相互靠近，且能始终保持支撑轮的滚动轴线与铝合金板材的移动方向垂直，避免支撑轮对铝合金板材出现挤压，造成铝合金板材出现挤压损伤的问题；其次通过压型辊逐渐降低，配合上两侧逐渐靠近的支撑轮，完成递进辊压，保证了铝合金板材在进行递进辊压时，铝合金板材辊压部位附近能参与拉伸，避免铝合金板材出现应力集中，出现破损开裂的问题，另外，还可根据辊压深度进行支撑点自动调节，提高设备适用范围，可进行不同深度的辊压。

2. 本发明通过位移组件驱动第一丝杆进行位移，从而驱动第二齿轮在第一齿条进行滚动，使得第一丝杆转动来驱动两侧的螺母块进行同步靠近，从而实现两侧支撑轮的间距调节，起到无级精确调节的作用，从而使得设备能进行无级调节，适应不同铝合金板材的辊压要求，其次再通过同步装置配合工作，使得调节压型辊递进深度，从而保证压型辊的辊压深度和两侧支撑轮的靠近距离进行平衡，从而避免导致辊压宽度和深度无法进行平衡，导致铝合金板材产品质量出现问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明侧仰视局部剖视结构示意图；

图4为本发明图3中B处放大结构示意图；

图5为本发明侧俯视局部剖视结构示意图；

图6为本发明图5中C处放大结构示意图；

图7为本发明图5中D处放大结构示意图；

图8为本发明动力装置总体结构示意图；

图9为本发明图8中E处放大结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

T型固定杆9，第一方杆10，第一轴11，第一U板12，支撑轮13，第一U架14，第二方杆15，压型辊16，第一齿轮17，弧形齿条18，第二轴22，螺母块23，第一丝杆24，第二齿轮25，第一齿条26，电机29，安装方板30，第二U架31，第三轴32，键槽33，同步轮34，滑键35，同步带36，连接板40，第一支撑座41，长圆斜槽42，位置轴43，支架板44，第二支撑座45，弧形连接杆46。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图9，本发明提供一种技术方案：用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，包括T型固定杆9及两根平行布置的第一方杆10，两根第一方杆10一端分别转动连接在T型固定杆9的两个支臂上，且两根第一方杆10对称布置，每个第一方杆10上均竖直转动连接有多个第一轴11，同一根第一方杆10上的第一轴11均阵列排布，每个第一轴11上端均固定连接有第一U板12，每个第一U板12上端均转动连接有支撑轮13，靠近第一方杆10转动端的T型固定杆9侧壁上固定连接有第一U架14，第一U架14中央侧壁转动连接有第二方杆15；第二方杆15位于两个第一方杆10中央上方，且与第一方杆10平行，第二方杆15上阵列安装有多个压型辊16，每个压型辊16均横向转动连接在第二方杆15上，每个第一轴11均贯穿第一方杆10且每个第一轴11的底端均同轴固定连接有第一齿轮17，每个第一齿轮17外端均啮合有弧形齿条18，每个弧形齿条18均固定连接在T型固定杆9的侧壁上，每侧多个弧形齿条18圆心轴线均与每侧的第一方杆10转轴线共线，远离第一U架14的T型固定杆9一端连接有角度机构；两根第一方杆10端部转动靠近时，配合角度机构能驱动第二方杆15远离第一U架14的端部向下转动；

由于本设备为辊压设备，设备自身各杆强度较高，为了方便展示，各图仅仅为本发明的原理展示图，在实际生产中本设备具有现有的各种防护结构及限位结构，以保证设备自身的坚固；

以图1作为参照，图1中连接板40处为本装置的前端，也是设备的出料端，图1中第一U架14的U型端点为本装置的上端，此后叙述采用上述确定的方位进行叙述；另外，本装置不具有自动转运铝合金板材的功能，对于铝合金板材的送料需要借助现有的设备进行送料和出料，或者在压型辊16上安装驱动其转动的动力装置，通过压型辊16转动来驱动铝合金板材进行进料和出料；

装置使用时，将T型固定杆9在工位处定位安装，角度机构启动，角度机构驱动两个第一方杆10分别绕着其自身与T型固定杆9的铰接点转动并相互靠近，第一方杆10转动会带动第一轴11同时转动，第一轴11转动带动第一U板12和支撑轮13共同转动，在第一轴11转动时，第一轴11也同时带动第一齿轮17进行转动，第一齿轮17转动时会在弧形齿条18上进行移动，使自身进行自转，第一齿轮17自转驱动第一轴11自转，第一轴11自转驱动第一U板12进行自转，第一U板12自转驱动支撑轮13进行自转（如图1和图3所示，每侧多个弧形齿条18圆心轴线均与每侧的第一方杆10转轴线共线，使得每个第一齿轮17在进行公转时都能保持与弧形齿条18啮合）；支撑轮13通过在跟随第一方杆10转动过程时进行适当幅度的自转，从而始终保持其轴线与设备前后方向保持垂直（如图3所示，其中远离第一轴11铰接点的支撑轮13转动距离最大，其受到下端的弧形齿条18作用时间最长，保证最远的支撑轮13自转角度也为最大，依此类推，保证每个支撑轮13都能进行转向），使得铝合金板材在支撑轮13上进行移动时，始终将铝合金板材的移动方向引导成沿着设备的前后方向，从而避免支撑轮13受到铝合金板材摩擦转动时，对铝合金板材出现非移动方向的挤压，导致铝合金板材出现划痕，在这一过程中，两侧相对应的支撑轮13之间距离相互靠近，从而逐渐靠近将要进行辊压的铝合金板材形变部分；

其次，角度机构还能根据两个第一方杆10调节的幅度自动控制第二方杆15绕着第一U架14进行适应性转动，使其能匹配不同尺寸铝合金板材的辊压，另外，铝合金板材辊压时第二方杆15后端的压型辊16更低，使得压型辊16由前到后逐渐降低，辊压过程由浅至深，使铝合金板材受力为一个缓慢连续的过程，铝合金板材在辊压过程中受力更加合理，相较于传统硬性快速挤压成型方式，本装置中铝合金板材受力点附近应力不会过于集中，极少出现型材形变及断裂问题。

本发明通过辊压下支撑点上的两排支撑轮13能进行相互靠近，且能始终保持支撑轮13的滚动轴线与铝合金板材的移动方向垂直；其次通过压型辊16逐渐降低，配合上两侧逐渐靠近的支撑轮13，从而完成递进辊压，从而保证了铝合金板材能进行递进辊压，使得铝合金板材辊压部位附近能参与拉伸，从而避免铝合金板材出现因应力集中而产生破损开裂的问题（可根据辊压深度进行支撑点自动调节，提高设备适用范围，可改变辊压深度）。

作为本发明的进一步方案，角度机构包括两个第二轴22，两个第二轴22分别转动连接在两个第一方杆10远离第一U架14的端部上，每个第二轴22下端均固定连接有螺母块23；两个螺母块23共同螺纹连接有第一丝杆24，且两个螺母块23内螺纹的螺旋方向相反，第一丝杆24外壁上中部同轴固定连接有第二齿轮25，第二齿轮25下端啮合有第一齿条26，第一齿条26固定连接在T型固定杆9的端头上，第一丝杆24外壁设置有驱动第一丝杆24在第一齿条26上进行限位移动的位移组件，第二方杆15端头侧壁上设置有驱动第二方杆15跟随第一丝杆24进行角度旋转的同步装置；

本发明使用时，如图1和图3所示，位移组件工作驱动第一丝杆24进行移动，第一丝杆24驱动第二齿轮25在第一齿条26上进行滚动，使得第一丝杆24边进行位移（向设备前端移动），边进行自转，第一丝杆24转动通过两端相反的螺纹，驱动两个螺母块23相互靠近（螺母块23和第一丝杆24进行配合会具有一定的自锁性，避免设备辊压过程中出现震动，导致支撑轮13之间距离出现偏差，使铝合金板材辊压出现质量问题，其次通过第二齿轮25和第一齿条26的配合，从而将第二齿轮25的转动与第一齿条26上的距离进行配合，在第一齿条26侧壁开设刻度，同时在第二齿轮25上设置指针，能更加直观展示出支撑轮13的距离，从而能进行量化，保证了支撑轮13的距离能被更加直接的观察），螺母块23相互靠近驱动两侧的第二轴22相互靠近，第二轴22靠近过程中在第一方杆10内进行相对转动，从而补偿第一方杆10公转角度的变化，使得两个第一方杆10远离铰接点的一端相互靠近，从而完成设备的预调辊压深度，与此同时，同步装置同时驱动第二方杆15公转，调节压型辊16递进深度，从而保证压型辊16的辊压深度和两侧支撑轮13的靠近距离进行平衡，从而避免导致辊压宽度和深度无法进行平衡，使铝合金板材产品质量出现问题；

本发明通过位移组件驱动第一丝杆24进行位移，从而驱动第二齿轮25在第一齿条26进行滚动，从而使得第一丝杆24进行转动，从而使得两侧的螺母块23进行同步靠近转动，从而进行两侧的支撑轮13的间距进行调节，从而起到无级精确调节的作用，从而使得设备能进行无级调节，从而完成不同铝合金板材的辊压要求，其次再通过同步装置配合工作，使得调节压型辊16递进深度，从而保证压型辊16的辊压深度和两侧支撑轮13的靠近距离进行平衡，从而避免导致辊压宽度和深度无法进行平衡，导致铝合金板材产品质量出现问题。

作为本发明的进一步方案，位移组件包括电机29和安装方板30，安装方板30固定连接在T型固定杆9远离第一U架14的端头上，电机29固定设置在安装方板30上，第一齿条26固定连接在安装方板30侧壁上，第一丝杆24外壁上转动设置有第二U架31，第二U架31外侧壁上固定设置有第三轴32，第三轴32穿过安装方板30，且与安装方板30螺纹连接，第三轴32外壁设置有用于驱动第三轴32进行转动的动力装置，电机29传动连接到动力装置；动力装置包括多个键槽33，每个键槽33沿第三轴32轴线环形阵列开设在第三轴32外壁上，第三轴32外壁套设有同步轮34，同步轮34转动设置在安装方板30侧壁，同步轮34内壁固定设置有与键槽33配合的滑键35，滑键35在键槽33内滑动，同步轮34外壁套设有同步带36，同步带36套设在电机29输出轴上；

本发明使用时，如图6和图9所示，电机29转动驱动同步带36转动，同步带36转动驱动同步轮34在安装方板30上转动，同步轮34转动通过滑键35和键槽33配合驱动第三轴32转动，第三轴32在安装方板30上转动，使得第三轴32向前移动，其中滑键35在键槽33内进行滑动，第三轴32前移驱动第二U架31前移，第二U架31前移驱动第一丝杆24前移，使得两侧的第一方杆10相互靠近，其中第三轴32与安装方板30之间在电机29停转后能进行自锁，避免第三轴32出现位移，导致铝合金板材产品出现质量问题。

作为本发明的进一步方案，同步装置包括两个连接板40，两个连接板40分别固定连接在两个螺母块23上，每个连接板40上端横向滑动设置有第一支撑座41，第二方杆15端头横向开设有长圆斜槽42，长圆斜槽42远离第二方杆15旋转点的一端低，长圆斜槽42内套有位置轴43，位置轴43两端固定设置有支架板44，两个支架板44外壁均固定连接有第二支撑座45，每侧的第二支撑座45和第一支撑座41之间设置有弧形连接杆46，每个弧形连接杆46两端分别固定连接在第二支撑座45和第一支撑座41上；

本发明在使用时，两个螺母块23相互靠近且向设备前端进行位移，使得连接板40相互靠近且向设备前端移动，连接板40相互靠近且前移，使得第一支撑座41前移，第一支撑座41前移从而使得弧形连接杆46前移，弧形连接杆46前移使得第二支撑座45前移，第二支撑座45前移使得位置轴43在长圆斜槽42内前移，从而使得第二方杆15下降，使得压型辊16间歇递进下降，从而实现辊压深度越大，支撑轮13间距越小，避免了铝合金板材变形范围过大，使铝合金型材辊压质量下降。

作为本发明的进一步方案，电机29采用能使得设备获得更大扭矩的减速电机。

作为本发明的进一步方案，第一支撑座41与连接板40滑动连接面上采用能减小设备摩擦、延长设备使用寿命的耐摩擦涂层。

Claims (5)

1.用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，其特征在于：包括T型固定杆（9）及两根平行布置的第一方杆（10），两根所述第一方杆（10）一端分别转动连接在T型固定杆（9）的两个支臂上，且两根所述第一方杆（10）对称布置，每个所述第一方杆（10）上均竖直转动连接有多个第一轴（11），同一根所述第一方杆（10）上的第一轴（11）均阵列排布，每个所述第一轴（11）上端均固定连接有第一U板（12），每个所述第一U板（12）上端均转动连接有支撑轮（13），靠近所述第一方杆（10）转动端的T型固定杆（9）侧壁上固定连接有第一U架（14），所述第一U架（14）中央侧壁转动连接有第二方杆（15）；所述第二方杆（15）位于两个所述第一方杆（10）中央上方，且与第一方杆（10）平行，所述第二方杆（15）上阵列安装有多个压型辊（16），每个所述压型辊（16）均横向转动连接在第二方杆（15）上，每个所述第一轴（11）均贯穿第一方杆（10）且每个第一轴（11）的底端均同轴固定连接有第一齿轮（17），每个所述第一齿轮（17）外端均啮合有弧形齿条（18），每个所述弧形齿条（18）均固定连接在T型固定杆（9）的侧壁上，每侧多个所述弧形齿条（18）圆心轴线均与每侧的第一方杆（10）转轴线共线，远离所述第一U架（14）的T型固定杆（9）一端连接有角度机构；两根所述第一方杆（10）端部转动靠近时，配合所述角度机构能驱动第二方杆（15）远离第一U架（14）的端部向下转动；

所述角度机构包括两个第二轴（22），两个所述第二轴（22）分别转动连接在两个所述第一方杆（10）远离第一U架（14）的端部上，每个所述第二轴（22）下端均固定连接有螺母块（23）；两个所述螺母块（23）共同螺纹连接有第一丝杆（24），且两个所述螺母块（23）内螺纹的螺旋方向相反，所述第一丝杆（24）外壁上中部同轴固定连接有第二齿轮（25），所述第二齿轮（25）下端啮合有第一齿条（26），所述第一齿条（26）固定连接在T型固定杆（9）的端头上，所述第一丝杆（24）外壁设置有驱动第一丝杆（24）在第一齿条（26）上进行限位移动的位移组件，所述第二方杆（15）端头侧壁上设置有驱动第二方杆（15）跟随第一丝杆（24）进行角度旋转的同步装置；

所述同步装置包括两个连接板（40），两个所述连接板（40）分别固定连接在两个所述螺母块（23）上，每个所述连接板（40）上端横向滑动连接有第一支撑座（41），所述第二方杆（15）端头横向开设有长圆斜槽（42），所述长圆斜槽（42）远离第二方杆（15）旋转点的一端低，所述长圆斜槽（42）内套有位置轴（43），所述位置轴（43）两端固定连接有支架板（44），两个所述支架板（44）外壁均固定连接有第二支撑座（45），每侧的所述第二支撑座（45）和第一支撑座（41）之间连接有弧形连接杆（46），每个所述弧形连接杆（46）两端分别固定连接在第二支撑座（45）和第一支撑座（41）上。

2.根据权利要求1所述的用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，其特征在于：所述位移组件包括电机（29）和安装方板（30），所述安装方板（30）固定连接在T型固定杆（9）远离第一U架（14）的端头上，所述电机（29）固定连接在安装方板（30）上，所述第一齿条（26）固定连接在安装方板（30）侧壁上，所述第一丝杆（24）外壁上转动连接有第二U架（31），所述第二U架（31）外侧壁上固定连接有第三轴（32），所述第三轴（32）穿过安装方板（30）且与安装方板（30）螺纹连接，所述第三轴（32）外壁连接有用于驱动第三轴（32）进行转动的动力装置，所述电机（29）与动力装置传动连接。

3.根据权利要求2所述的用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，其特征在于：所述动力装置包括多个键槽（33），所述键槽（33）沿第三轴（32）轴线环形阵列开设在第三轴（32）外壁上，所述第三轴（32）外壁套设有同步轮（34），所述同步轮（34）转动连接在安装方板（30）侧壁上，所述同步轮（34）内壁固定连接有与键槽（33）配合的滑键（35），所述滑键（35）在键槽（33）内滑动，所述同步轮（34）外壁套设有同步带（36），所述同步带（36）套设在电机（29）输出轴上。

4.根据权利要求3所述的用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，其特征在于：所述电机（29）为减速电机。

5.根据权利要求4所述的用于铝合金板材加工的自动化辊压装置，其特征在于：所述第一支撑座（41）与连接板（40）滑动连接面上设置有耐摩擦涂层。