CN115338471B - 一种不锈钢卷材的裁切设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种不锈钢卷材的裁切设备及方法，该裁切设备包括放卷机构、拉直机构、中间输送机构、裁切机构以及下料机构；所述裁切机构包括用于对不锈钢带进行裁边的第一裁切机构和用于对裁边后不锈钢带进行形状裁切的第二裁切机构；所述第二裁切机构包括第二裁切刀和第二裁切驱动机构；所述第二裁切刀包括第二裁切动刀和第二裁切定刀；所述第二裁切动刀上设有角切部和断切部；所述角切部设有两个，两个角切部对称设置在所述断切部的两端，所述角切部上设有两组沿着圆周方向进行排列的角切刃；所述角切刃包括第一角切刃和第二角切刃；所述第二裁切定刀设有与角切部和断切部配合的定切部，该定切部设有两个，两个定切部水平地中心对称设置。

Description

一种不锈钢卷材的裁切设备及方法
技术领域
本发明涉及裁切设备及方法，具体涉及一种不锈钢卷材的裁切设备及方法。
背景技术
钢卷，通过钢材热压、冷压成型为卷状，为了方便储存和运输，方便进行各种加工，成型卷主要是热轧卷和冷轧卷，热轧卷是在钢坯再结晶前的加工产品，冷轧卷是热轧卷的后续加工，在钢卷使用中，常常需要对钢卷进行切割。
在现有技术中，钢卷裁切往往采用激光进行切割，例如在钢材上剪出十字形状的工件(用于制作矩形或方形箱子)。具体操作为：通过激光头利用聚焦的高能量密度的激光束照射钢材上，在超过激光阈值的激光能量密度的前提下，激光束的能量以及活性气体辅助切割过程所产生的化学反应热作用到钢材上，由此引起激光作用点的温度骤然上升，达到熔沸点后材料开始熔化或汽化形成孔洞随着光束与钢材的相对运动，最终在钢材上形成切缝，先后切除四个边角，从而得到工件。
上述不锈钢激光裁切虽然能够切割出十字形状的工件，还具有较好的通用性，但是采用激光切割机的成本较高，且加工切割时钢材必须沿着设定的路线走一圈，切割效率有待提高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种不锈钢卷材的裁切设备，该裁切设备具有成本低和工作效率高等优点。
本发明的另一个目的在于提供一种不锈钢卷材的裁切方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种不锈钢卷材的裁切设备，包括放卷机构、拉直机构、中间输送机构、裁切机构以及下料机构；
所述放卷机构包括放卷架和用于收卷钢卷的放卷轴，所述放卷轴转动连接在所述放卷架上；
所述拉直机构包括拉直压辊和用于驱动拉直压辊进行转动的拉直驱动机构；所述拉直压辊设有两组，两组拉直压辊位于不同的高度上；每组拉直压辊均包括多个沿着垂直拉直压辊的轴线的水平方向排列的拉直压辊；
所述中间输送机构包括两个上下相对设置的输送滚筒和用于驱动输送滚筒进行转动的中间输送驱动机构；
所述裁切机构包括用于对不锈钢带进行裁边的第一裁切机构和用于对裁边后不锈钢带进行形状裁切的第二裁切机构；所述第一裁切机构包括第一裁切刀和用于驱动第一裁切刀对不锈钢带进行裁切的第一裁切驱动机构；沿着不锈钢带的输送方向，所述第二裁切机构位于第一裁切机构的后方；
所述第二裁切机构包括第二裁切刀和用于驱动第二裁切刀对不锈钢带进行裁切的第二裁切驱动机构；所述第二裁切刀包括第二裁切动刀和第二裁切定刀；所述第二裁切动刀上设有用于裁切不锈钢带的角的角切部和用于切断不锈钢带的断切部；所述角切部设有两个，两个角切部对称设置在所述断切部的两端，所述角切部上设有两组沿着圆周方向进行排列的角切刃，两组角切刃分别位于角切部的两侧；所述角切刃包括第一角切刃和第二角切刃；所述第一角切刃的延伸方向与第二角切刃的延伸方向垂直，所述第一角切刃的延伸方向与断切部的断切刃的延伸方向平行；所述第二裁切驱动机构用于驱动第二裁切动刀进行旋转；所述第二裁切定刀设有与角切部和断切部配合的定切部，该定切部设有两个，两个定切部水平地中心对称设置。
上述不锈钢卷材的裁切设备的工作原理为：
工作时，将钢卷放在放卷轴上，将首端拉伸出来，牵引至拉直压辊之间，通过拉直驱动机构驱动拉直压辊进行转动，由多组拉直压辊在同一个水平面上对不锈钢带进行拉直。然后，通过中间输送机构将拉直后的不锈钢带继续往下输送，经过第一裁切工位时，由第一裁切驱动机构驱动第一裁切刀对不锈钢带的边界进行裁切；经过裁边后的不锈钢带继续往前输送，在第二裁切工位中，不锈钢带的首端从第二裁切定刀的其中一个定切部的下方经过，当移动至裁切指定的位置时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自下往上转动，第二裁切动刀的角切刃与第二裁切定刀的定切部相互挤压(此时对不锈钢带的首端进行裁切，所以无需切断不锈钢带)，从而将不锈钢带首端的两个角切下。继续往前输送不锈钢带，此时第二裁切动刀位于不锈钢带的上方，当不锈钢带待裁切的部位移动至第二裁切定刀的另一个定切部的上方时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自上往下转动，由断切部将不锈钢切断，形成独立的工件，与此同时由角切部将工件的另一端的两个角切下，从而完成工件的全部切割加工。
进一步，经过上述切断后，剩下的不锈钢带的首端的两侧为凸起状，因此在下一个工件的切割工作中，先通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自下往上转动，同时完成切角和切断工作，切除的废料与下一个工件的首端分离，继而再对下一个工件的另一端进行切割加工。
本发明的一个优选方案，其中，所述中间输送驱动机构包括中间输送驱动电机，该中间输送驱动电机的输出轴与其中一个输送滚筒连接。
本发明的一个优选方案，其中，所述中间输送驱动机构与第一裁切机构之间设有限位机构，该限位机构包括两组设置在不锈钢带的输送通道的两侧的限位组件。
进一步，所述限位组件包括限位板、调节推杆以及用于锁定限位板的锁定结构，所述锁定结构包括锁定座和锁定螺钉，所述调节推杆的一端固定在所述限位板上，另一端穿过所述锁定座的活动孔；
所述锁定螺钉通过螺纹结构连接在锁定座上，在锁定状态下，所述锁定螺钉的尾端挤压在位于活动孔中的调节推杆上。
通过上述结构，可以对不锈钢带进行限位，使其沿着指定的方向往前输送，以便后续能够准确地对不锈钢带进行裁切。
本发明的一个优选方案，其中，所述第一裁切刀包括第一裁切动刀和第一裁切定刀，所述第一裁切动刀与所述第一裁切驱动机构的输出端连接，所述第一裁切动刀上设有用于对不锈钢带进行牵引的上同步牵引部和两个对不锈钢带的边界进行裁切的动裁切部，所述两个动裁切部设置在上同步牵引部的两端；
所述第一裁切定刀包括与上同步牵引部配合的下同步牵引部和两个与动裁切部配合的定裁切部。
本发明的一个优选方案，其中，所述第一裁切机构与第二裁切机构之间设有用于将裁切掉的边料从输送通道上分离下来的边料下料结构，该边料下料结构包括两个分别位于输送通道的两侧的边料下料导板。通过上述结构，可以将切下的边料卸下，与不锈钢带分离。
本发明的一个优选方案，其中，在工作状态下，所述断切部比角切部先接触到不锈钢带。
本发明的一个优选方案，其中，所述第二裁切定刀上设有两个用于避让不锈钢带往前输送的输送避让孔，所述定切部和角切部对应的部位位于其中一个输送避让孔的上孔壁的端部位置和另一个输送避让孔的下孔壁的端部位置；
在工作状态下，不锈钢带先从其中一个定切部与角切部对应的部位的下方或上方经过，再从另一个定切部与角切部对应的部位的上方或下方经过。
本发明的一个优选方案，其中，所述第二裁切定刀为带有镂空结构的筒状结构，所述第二裁切动刀同轴转动连接在所述第二裁切定刀中。
本发明的一个优选方案，其中，所述下料机构包括下料输送带和下料输送电机。
一种不锈钢卷材的裁切方法，包括以下步骤：
将钢卷放在放卷轴上，将首端拉伸出来，牵引至拉直压辊之间，通过拉直驱动机构驱动拉直压辊进行转动，由多组拉直压辊在同一个水平面上对不锈钢带进行拉直；
通过中间输送机构将拉直后的不锈钢带继续往下输送；
经过第一裁切工位时，由第一裁切驱动机构驱动第一裁切刀对不锈钢带的边界进行裁切；
经过裁边后的不锈钢带继续往前输送，在第二裁切工位中，不锈钢带的首端从第二裁切定刀的其中一个定切部的下方经过；当移动至裁切指定的位置时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自下往上转动，第二裁切动刀的角切刃与第二裁切定刀的定切部相互挤压，将不锈钢带首端的两个角切下；继续往前输送不锈钢带，此时第二裁切动刀位于不锈钢带的上方，当不锈钢带待裁切的部位移动至第二裁切定刀的另一个定切部的上方时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自上往下转动，由断切部将不锈钢切断，形成独立的工件，与此同时由角切部将工件的另一端的两个角切下，完成工件的全部切割加工；
经过上述切断后，剩下的不锈钢带的首端的两侧为凸起状；在下一个工件的切割工作中，先通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自下往上转动，同时完成切角和切断工作，切除的废料与下一个工件的首端分离，再对下一个工件的另一端进行切割加工。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的裁切设备通过采用专用的裁切机构，可以一次性完成工件的其中一端的加工，无需沿着固定的切割线进行游走，有利于较低生产成本以及提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的不锈钢卷材的裁切设备的正视图。
图2为本发明的不锈钢卷材的裁切设备的立体结构示意图。
图3为本发明的中间输送机构和裁切机构的立体结构示意图。
图4为本发明的裁切机构的局部立体结构示意图。
图5-7为本发明的第二裁切机构的多个工作状态下的局部立体结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
本实施例的不锈钢卷材的裁切设备，包括放卷机构、拉直机构、中间输送机构、裁切机构以及下料机构。
参加图1-2，所述放卷机构包括放卷架和用于收卷钢卷的放卷轴1，所述放卷轴1转动连接在所述放卷架上。
参加图1-2，所述拉直机构包括拉直压辊2和用于驱动拉直压辊2进行转动的拉直驱动机构；所述拉直压辊2设有两组，两组拉直压辊2位于不同的高度上；每组拉直压辊2均包括多个沿着垂直拉直压辊2的轴线的水平方向排列的拉直压辊2。具体地，所述拉直驱动机构可采用现有的驱动电机与齿轮组合的驱动机构。
参加图1-3，所述中间输送机构包括两个上下相对设置的输送滚筒3和用于驱动输送滚筒3进行转动的中间输送驱动机构，所述中间输送驱动机构包括中间输送驱动电机4，该中间输送驱动电机4的输出轴与其中一个输送滚筒3连接。具体地，所述中间输送驱动机构的其他结构可参考现有技术。
参加图1-4，所述裁切机构包括用于对不锈钢带进行裁边的第一裁切机构和用于对裁边后不锈钢带进行形状裁切的第二裁切机构；所述第一裁切机构包括第一裁切刀和用于驱动第一裁切刀对不锈钢带进行裁切的第一裁切驱动机构；沿着不锈钢带的输送方向，所述第二裁切机构位于第一裁切机构的后方。
其中，所述第一裁切刀包括第一裁切动刀5和第一裁切定刀6，所述第一裁切动刀5与所述第一裁切驱动机构的输出端连接，所述第一裁切动刀5上设有用于对不锈钢带进行牵引的上同步牵引部和两个对不锈钢带的边界进行裁切的动裁切部，所述两个动裁切部设置在上同步牵引部的两端；所述第一裁切定刀6包括与上同步牵引部配合的下同步牵引部和两个与动裁切部配合的定裁切部。
具体地，所述第一裁切驱动机构可采用现有的驱动电机与齿轮组合的驱动机构。
参加图1-4，所述第二裁切机构包括第二裁切刀和用于驱动第二裁切刀对不锈钢带进行裁切的第二裁切驱动机构；所述第二裁切刀包括第二裁切动刀7和第二裁切定刀8；所述第二裁切动刀7上设有用于裁切不锈钢带的角的角切部7-1和用于切断不锈钢带的断切部7-2；所述角切部7-1设有两个，两个角切部7-1对称设置在所述断切部7-2的两端，所述角切部7-1上设有两组沿着圆周方向进行排列的角切刃7-1-1，两组角切刃7-1-1分别位于角切部7-1的两侧；所述角切刃7-1-1包括第一角切刃和第二角切刃；所述第一角切刃的延伸方向与第二角切刃的延伸方向垂直，所述第一角切刃的延伸方向与断切部7-2的断切刃7-2-1的延伸方向平行；在工作状态下，所述断切部7-2比角切部7-1先接触到不锈钢带。所述第二裁切驱动机构用于驱动第二裁切动刀7进行旋转；所述第二裁切定刀8设有与角切部7-1和断切部7-2配合的定切部8-1，该定切部8-1设有两个，两个定切部8-1水平地中心对称设置。
具体地，所述第二裁切驱动机构可采用现有的驱动电机与齿轮组合的驱动机构。
参加图4，所述第二裁切定刀8上设有两个用于避让不锈钢带往前输送的输送避让孔8-2，所述定切部8-1和角切部7-1对应的部位位于其中一个输送避让孔8-2的上孔壁的端部位置和另一个输送避让孔8-2的下孔壁的端部位置；在工作状态下，不锈钢带先从其中一个定切部8-1与角切部7-1对应的部位的下方或上方经过，再从另一个定切部8-1与角切部7-1对应的部位的上方或下方经过。
参加图3，所述第二裁切定刀8为带有镂空结构的筒状结构，所述第二裁切动刀7同轴转动连接在所述第二裁切定刀8中。
参加图1-3，所述中间输送驱动机构与第一裁切机构之间设有限位机构，该限位机构包括两组设置在不锈钢带的输送通道的两侧的限位组件。
进一步，所述限位组件包括限位板9、调节推杆10以及用于锁定限位板9的锁定结构，所述锁定结构包括锁定座11和锁定螺钉12，所述调节推杆10的一端固定在所述限位板9上，另一端穿过所述锁定座11的活动孔；所述锁定螺钉12通过螺纹结构连接在锁定座11上，在锁定状态下，所述锁定螺钉12的尾端挤压在位于活动孔中的调节推杆10上。
通过上述结构，可以对不锈钢带进行限位，使其沿着指定的方向往前输送，以便后续能够准确地对不锈钢带进行裁切。
参加图1-2，所述第一裁切机构与第二裁切机构之间设有用于将裁切掉的边料从输送通道上分离下来的边料下料结构，该边料下料结构包括两个分别位于输送通道的两侧的边料下料导板13。通过上述结构，可以将切下的边料卸下，与不锈钢带分离。
参加图1-2，所述下料机构包括下料输送带14和下料输送电机，具体地，所述下料机构的其他结构可参考现有技术。
参加图1-7，本实施例的不锈钢卷材的裁切设备的工作原理为：
工作时，将钢卷放在放卷轴1上，将首端拉伸出来，牵引至拉直压辊2之间，通过拉直驱动机构驱动拉直压辊2进行转动，由多组拉直压辊2在同一个水平面上对不锈钢带进行拉直。然后，通过中间输送机构将拉直后的不锈钢带继续往下输送，经过第一裁切工位时，由第一裁切驱动机构驱动第一裁切刀对不锈钢带的边界进行裁切；经过裁边后的不锈钢带继续往前输送，在第二裁切工位中，不锈钢带的首端从第二裁切定刀8的其中一个定切部8-1的下方经过，当移动至裁切指定的位置时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀7自下往上转动，如图5，第二裁切动刀7的角切刃7-1-1与第二裁切定刀8的定切部8-1相互挤压(此时对不锈钢带的首端进行裁切，所以无需切断不锈钢带)，从而将在不锈钢带首端的两个角切下。继续往前输送不锈钢带，此时第二裁切动刀7位于不锈钢带的上方，如图6，当不锈钢带待裁切的部位移动至第二裁切定刀8的另一个定切部8-1的上方时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀7自上往下转动，由断切部7-2将不锈钢切断，形成独立的工件，与此同时由角切部7-1将工件的另一端的两个角切下，从而完成工件的全部切割加工，如图7。
进一步，经过上述切断后，剩下的不锈钢带的首端的两侧为凸出状，因此在下一个工件的切割工作中，先通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀7自下往上转动，同时完成切角和切断工作，切除的废料与下一个工件的首端分离，继而再对下一个工件的另一端进行切割加工。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，包括放卷机构、拉直机构、中间输送机构、裁切机构以及下料机构；
所述放卷机构包括放卷架和用于收卷钢卷的放卷轴，所述放卷轴转动连接在所述放卷架上；
所述拉直机构包括拉直压辊和用于驱动拉直压辊进行转动的拉直驱动机构；所述拉直压辊设有两组，两组拉直压辊位于不同的高度上；每组拉直压辊均包括多个沿着垂直拉直压辊的轴线的水平方向排列的拉直压辊；
所述中间输送机构包括两个上下相对设置的输送滚筒和用于驱动输送滚筒进行转动的中间输送驱动机构；
所述裁切机构包括用于对不锈钢带进行裁边的第一裁切机构和用于对裁边后不锈钢带进行形状裁切的第二裁切机构；所述第一裁切机构包括第一裁切刀和用于驱动第一裁切刀对不锈钢带进行裁切的第一裁切驱动机构；沿着不锈钢带的输送方向，所述第二裁切机构位于第一裁切机构的后方；
所述第二裁切机构包括第二裁切刀和用于驱动第二裁切刀对不锈钢带进行裁切的第二裁切驱动机构；所述第二裁切刀包括第二裁切动刀和第二裁切定刀；所述第二裁切动刀上设有用于裁切不锈钢带的角的角切部和用于切断不锈钢带的断切部；所述角切部设有两个，两个角切部对称设置在所述断切部的两端，所述角切部上设有两组沿着圆周方向进行排列的角切刃，两组角切刃分别位于角切部的两侧；所述角切刃包括第一角切刃和第二角切刃；所述第一角切刃的延伸方向与第二角切刃的延伸方向垂直，所述第一角切刃的延伸方向与断切部的断切刃的延伸方向平行；所述第二裁切驱动机构用于驱动第二裁切动刀进行旋转；所述第二裁切定刀设有与角切部和断切部配合的定切部，该定切部设有两个，两个定切部水平地中心对称设置。
2.根据权利要求1所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述中间输送驱动机构包括中间输送驱动电机，该中间输送驱动电机的输出轴与其中一个输送滚筒连接。
3.根据权利要求1所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述中间输送驱动机构与第一裁切机构之间设有限位机构，该限位机构包括两组设置在不锈钢带的输送通道的两侧的限位组件。
4.根据权利要求3所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述限位组件包括限位板、调节推杆以及用于锁定限位板的锁定结构，所述锁定结构包括锁定座和锁定螺钉，所述调节推杆的一端固定在所述限位板上，另一端穿过所述锁定座的活动孔；
所述锁定螺钉通过螺纹结构连接在锁定座上，在锁定状态下，所述锁定螺钉的尾端挤压在位于活动孔中的调节推杆上。
5.根据权利要求1所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述第一裁切刀包括第一裁切动刀和第一裁切定刀，所述第一裁切动刀与所述第一裁切驱动机构的输出端连接，所述第一裁切动刀上设有用于对不锈钢带进行牵引的上同步牵引部和两个对不锈钢带的边界进行裁切的动裁切部，所述两个动裁切部设置在上同步牵引部的两端；
所述第一裁切定刀包括与上同步牵引部配合的下同步牵引部和两个与动裁切部配合的定裁切部。
6.根据权利要求1所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述第一裁切机构与第二裁切机构之间设有用于将裁切掉的边料从输送通道上分离下来的边料下料结构，该边料下料结构包括两个分别位于输送通道的两侧的边料下料导板。
7.根据权利要求1所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，在工作状态下，所述断切部比角切部先接触到不锈钢带。
8.根据权利要求1所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述第二裁切定刀上设有两个用于避让不锈钢带往前输送的输送避让孔，所述定切部和角切部对应的部位位于其中一个输送避让孔的上孔壁的端部位置和另一个输送避让孔的下孔壁的端部位置；
在工作状态下，不锈钢带先从其中一个定切部与角切部对应的部位的下方或上方经过，再从另一个定切部与角切部对应的部位的上方或下方经过。
9.根据权利要求8所述的不锈钢卷材的裁切设备，其特征在于，所述第二裁切定刀为带有镂空结构的筒状结构，所述第二裁切动刀同轴转动连接在所述第二裁切定刀中。
10.一种不锈钢卷材的裁切方法，其特征在于，包括以下步骤：
将钢卷放在放卷轴上，将首端拉伸出来，牵引至拉直压辊之间，通过拉直驱动机构驱动拉直压辊进行转动，由多组拉直压辊在同一个水平面上对不锈钢带进行拉直；
通过中间输送机构将拉直后的不锈钢带继续往下输送；
经过第一裁切工位时，由第一裁切驱动机构驱动第一裁切刀对不锈钢带的边界进行裁切；
经过裁边后的不锈钢带继续往前输送，在第二裁切工位中，不锈钢带的首端从第二裁切定刀的其中一个定切部的下方经过；当移动至裁切指定的位置时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自下往上转动，第二裁切动刀的角切刃与第二裁切定刀的定切部相互挤压，将不锈钢带首端的两个角切下；继续往前输送不锈钢带，此时第二裁切动刀位于不锈钢带的上方，当不锈钢带待裁切的部位移动至第二裁切定刀的另一个定切部的上方时，通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自上往下转动，由断切部将不锈钢切断，形成独立的工件，与此同时由角切部将工件的另一端的两个角切下，完成工件的全部切割加工；
经过上述切断后，剩下的不锈钢带的首端的两侧为凸起状；在下一个工件的切割工作中，先通过第二裁切驱动机构驱动第二裁切动刀自下往上转动，同时完成切角和切断工作，切除的废料与下一个工件的首端分离，再对下一个工件的另一端进行切割加工。
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