CN113275644A - 一种加工和运输同步作业的板材加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工和运输同步作业的板材加工设备，包括移动切割设备、运动控制系统；移动切割设备用于对板材进行压紧、切割、传送及运输；运动控制系统用于控制移动切割设备；其中，移动切割设备包括底部机架，及设置于底部机架上的移动切割平台、板材定位模块、刀具切割运动模块、平台传送运动模块；其中，移动切割平台用于承载板材定位模块、刀具切割运动模块；平台传送运动模块用于驱动移动切割平台在底部机架上运动；板材定位模块用于压紧和传送板材；当板材定位模块处于压紧板材状态时，刀具切割运动模块对板材进行位移切割。既解决了板材加工领域加工和运输不能同步进行的问题，又解决在无人工干预情况下板材加工适应流水线生产的问题。

Description

一种加工和运输同步作业的板材加工设备

技术领域

本发明涉及建筑板材加工领域，尤其涉及一种加工和运输同步作业的板材加工设备。

背景技术

板材加工一直以来都是一个重要的生产领域，其应用范围包括建筑、家装、原料生产等诸多领域，原有的板材加工工艺，常常需要按照先加工，后运输的方式，加工和运输不能同步进行，致使加工和运输时间成本巨大；并且，传统的板材加工，一般在流水线生产中，常常作为一个拖后节拍并占有大量工人时间的工位，因为板材一般较重，加工完成后，人工运输较慢，需要常常需要浪费大量人力，才能满足加工节拍，致使整个生产过程效率低下。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工和运输同步作业的板材加工设备，既解决了板材加工领域加工和运输不能同步进行的问题，又解决在无人工干预情况下板材加工适应流水线生产的问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

本发明提供了一种加工和运输同步作业的板材加工设备，包括：

所述加工和运输同步作业的板材加工装置包括：

移动切割设备，用于对板材进行压紧、切割、传送以及运输；

运动控制系统，用于控制所述移动切割设备；

其中，所述移动切割设备包括：

底部机架，及设置于所述底部机架上的移动切割平台、板材定位模块、刀具切割运动模块、平台传送运动模块；

其中，所述移动切割平台用于承载所述板材定位模块、刀具切割运动模块；

所述平台传送运动模块用于驱动所述移动切割平台在所述底部机架上运动；

所述板材定位模块用于压紧和传送板材；

当所述板材定位模块处于压紧板材状态时，所述刀具切割运动模块对板材进行位移切割。

进一步地，所述板材定位模块包括设置于所述移动切割平台上的定位撑杆气缸、升降气缸及传送电机，所述定位撑杆气缸用于从板材底面支撑板材，所述升降气缸的输出端连接有用于将支撑起的板材压紧的定位压辊，所述传送电机的输出轴连接有用于传送板材的传送辊。

进一步地，所述移动切割平台上还设置有用于判断待切板材是否到位的接近开关。

进一步地，所述刀具切割运动模块包括活动设置于所述移动切割平台上并位于所述板材定位模块上方的安装座，所述安装座上设置有切割行进电机，所述切割行进电机的输出轴连接有齿轮变速箱；

所述刀具切割运动模块还包括切割运动齿条，所述切割运动齿条沿所述安装座移动轨迹设置于所述移动切割平台上，所述切割运动齿条与所述齿轮变速箱上的齿轮啮合传动。

进一步地，所述切割刀具模块包括设置于所述安装座上的升降气缸，所述升降气缸的输出剬连接有切割电机，所述切割电机的输出轴连接有用于切割板材的切割刀具。

进一步地，所述平台传送运动模块包括设置于所述移动切割平台上的第一传送伺服电机，所述第一传送伺服电机的输出轴连接有传送运动齿轮，所述底部机架上沿所述移动切割平台移动轨迹设置有机架齿条，所述传送运动齿轮与所述机架齿条啮合传动。

进一步地，所述移动切割平台包括底座和承载平台，所述底座活动连接在所述底部机架上，所述承载平台活动设置于所述底座上，所述第一传送伺服电机设置于所述底座上，所述平台传送运动模块还包括设置于所述底座上的第二传送伺服电机，所述第二传送伺服电机的输出轴连接有螺杆传动机构，所述螺杆传动机构的输出端与所述承载平台固定连接。

本发明的有益效果如下：

本发明实现加工与运输同时进行，增加生产效率，可实现自动化生产，减少人员成本，在刀具加工过程中，无人工参与，增加生产的安全性，整体性增加板材生产的效率，实现无人化切割、运输，当用于自动化流水线生产时，有利于流水线节拍控制，自动化流水线适应性好。

附图说明

图1为根据本发明一种实施例的加工和运输同步作业的板材加工装置的结构示意图；

图2为图1所示的伺服同步多刀切割系统从另一角度观察的结构示意图；

图3为图1、图2的局部结构示意图一；

图4为图1、图2的局部结构示意图二。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图4所示，本发明提供的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，既解决了板材加工领域加工和运输不能同步进行的问题，并解决在无人工干预情况下板材加工适应流水线生产的问题。

如图1所示，包括：板材定位模块10、刀具切割运动模块20、平台传送运动模块30、切割刀具40、切割电机50、底部机架60、移动切割平台70、运动控制系统；

其中板材定位模块10包括定位撑杆气缸11、定位压辊12、升降气缸13、传送辊14、传送电机15、接近开关；

定位撑杆气缸11固定于移动切割平台70上，具有伸缩功能，当设备切割时，定位撑杆气缸11伸出，用于切割板材时从板材底面支撑板材，当板材传送时；定位撑杆气缸11缩回，便于板材传送；

定位压辊12，连接于升降气缸13，用于切割板材时从板材顶面压紧板材；

升降气缸13，固定在移动切割平台70上，并与定位压辊12连接，用于控制定位压辊12压紧或放松板材；

传送辊14，连接于传送电机15，用于以滚动摩擦方式，传送板材；

传送电机15，固定在移动切割平台70上，并与传送辊14连接，用于驱动传送辊14；

接近开关，固定在移动切割平台70的特定位置，用于判断待切板材是否到位；

刀具切割运动模块20包括第一切割行进电机21、第一齿轮变速箱22、第二切割行进电机23、第二齿轮变速箱24、第一切割运动齿条25、第二切割运动齿条26；

其中，第一切割行进电机21，与第一齿轮变速箱22连接，与第二切割行进电机23相互配合，同时同步运动，为刀具连接架27的行进提供动力源；

第二切割行进电机23，与第二齿轮变速箱24连接，与第一切割行进电机21相互配合，同时同步运动，为刀具连接架27的行进提供动力源；

第一齿轮变速箱22，与第一切割行进电机21相连，并与第一切割运动齿条25齿轮连接，当第一切割行进电机21转动时，通过与第一切割运动齿条25的相互作用，从左侧牵引刀具连接架27运动；

第二齿轮变速箱24，与第二切割行进电机23相连，并与第二切割运动齿条26齿轮连接，当第二切割行进电机23转动时，通过与第二切割运动齿条26的相互作用，从右侧牵引动刀具连接架27运动；

第一切割运动齿条25，固定在移动切割平台70上，与第一齿轮变速箱22齿轮连接，当第一切割行进电机21转动时，通过与第一齿轮变速箱22的相互作用，使刀具连接架27获得左侧牵引力；

第二切割运动齿条26，固定在移动切割平台70上，与第二齿轮变速箱24齿轮连接，当第二切割行进电机23转动时，通过与第二齿轮变速箱24的相互作用，使刀具连接架27获得右侧牵引力；

平台传送运动模块30，包括第一传送伺服电机31、传送运动齿轮32、机架齿条33、第二传送伺服电机34、螺杆传动机构35；

移动切割平台70包括底座71和承载平台72，底座71活动连接在底部机架60上，承载平台72活动设置于底座71上，第一传送伺服电机31设置于底座71上；

其中，第一传送伺服电机31，固定在底座71上；

传送运动齿轮32，与第一传送伺服电机31相连，并与机架齿条33齿轮连接，当第一传送伺服电机31工作时，通过与机架齿条33的相互作用，牵引移动切割平台70整体快速运动；

机架齿条33，固定在底部机架60上，与传送运动齿轮32齿轮连接，当第一传送伺服电机31转动时，与传送运动齿轮32相互作用，使移动切割平台70整体快速运动；

第二传送伺服电机34，固定在底座71上，与螺杆传动机构35相连；

螺杆传动机构35，与第二传送伺服电机34和承载平台72相连，第二传送伺服电机34运动时，通过螺杆伸缩，精准带动承载平台72的运动位置及运动速度；

移动切割平台70，与机架齿条33齿轮连接，运动时带动板材定位模块10、刀具切割运动模块20、切割刀具40、切割电机50一同做横向运动，可与其间接连接的切割刀具40做纵向切割运动的同时，移动切割平台70做横向运输运动，保证加工与运输同步。

切割刀具40，与刀具连接架连接，与切割电机相连，用于切割板材；

切割电机50，与切割刀具40相连，为切割刀具40提供动力；

升降气缸80，升降气缸80的输出剬连接有切割电机50，切割电机50的输出轴连接有用于切割板材的切割刀具40；

底部机架60，与机架齿条33相连，用于承载整体设备。

运动控制系统包括控制计算机，PCI数据采集卡，电磁阀，伺服控制器。

其中，控制计算机与PCI运动控制卡连接，与PCI运动控制卡互通信号，向PCI运动控制卡发送指令；

PCI运动控制卡与电磁阀，伺服控制器连接，控制设备自动运转；

电磁阀，一端与PCI运动控制卡连接，受PCI运动控制卡控制，另一端与设备中气缸连接，根据PCI运动控制卡指令控制气缸通断。

伺服控制器，一端与PCI运动控制卡连接，受PCI运动控制卡控制，另一端与设备中伺服电机连接，根据PCI运动控制卡指令控制气缸通断。

本发明还提供一种加工和运输同步作业的板材加工方法，对建材中典型应用的夹心彩钢板材进行切割加工。

实施例中，加工工位处于流水线中，流水线节拍为30s，为保证加工运输一体，底部机架长度为5.5m，移动切割平台为2m，切割要求为，将前一工位流入的2m长的板材进行平均切割，切割后每块板材长为0.4m。

移动切割平台速度为116.7mm/s，将整体运输分为两段，设置第一段速度为200mm/s，整体长度为3m；第二段速度为33mm/s，整体长度为0.5m。

板材宽度方向上为1m，刀具运动长度为1.3m，运行速度为52mm/s：

并且，实施例因为实际工况，对夹心彩钢板材自动加工及运输流程如下：

(1)首先，设备严格执行设定的流线节拍，当节拍时间满足，泡面板材在生产线中自动流入设备工站，设备中传送电机转动，带动传送辊，开始接续前一工站传输夹心彩钢板材。

(2)同时，计算机控制系统开始计时，如果接近开关在设定时间内感应到夹心彩钢板材到达指定待切割位置，板材定位模块中支撑定位撑杆气缸、定位压辊、升降气缸开始工作，将板材固定夹紧；如果，接近开关未在设定时间内感应到夹心彩钢板材到达指定待切割位置，则本次切割放弃，系统提示请及时传送物料，并且，在本次节拍时间结束前，系统不再运行，本次节拍结束后，返回步骤1。

(3)刀具切割运动模块及切割电机启动，带动刀具平均切割夹心彩钢板材，同时，平台传送运动模块带动移动切割平台开始移动；

(4)设备自动加工完成后，同时，移动切割平台移动到工位末端位置，设备下料，流入下一工站。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于：

所述加工和运输同步作业的板材加工装置包括：

移动切割设备，用于对板材进行压紧、切割、传送以及运输；

运动控制系统，用于控制所述移动切割设备；

其中，所述移动切割设备包括：

底部机架，及设置于所述底部机架上的移动切割平台、板材定位模块、刀具切割运动模块、平台传送运动模块；

其中，所述移动切割平台用于承载所述板材定位模块、刀具切割运动模块；

所述平台传送运动模块用于驱动所述移动切割平台在所述底部机架上运动；

所述板材定位模块用于压紧和传送板材；

当所述板材定位模块处于压紧板材状态时，所述刀具切割运动模块对板材进行位移切割。

2.根据权利要求1所述的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于，所述板材定位模块包括设置于所述移动切割平台上的定位撑杆气缸、升降气缸及传送电机，所述定位撑杆气缸用于从板材底面支撑板材，所述升降气缸的输出端连接有用于将支撑起的板材压紧的定位压辊，所述传送电机的输出轴连接有用于传送板材的传送辊。

3.根据权利要求2所述的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于，所述移动切割平台上还设置有用于判断待切板材是否到位的接近开关。

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于，所述刀具切割运动模块包括活动设置于所述移动切割平台上并位于所述板材定位模块上方的安装座，所述安装座上设置有切割行进电机，所述切割行进电机的输出轴连接有齿轮变速箱；

所述刀具切割运动模块还包括切割运动齿条，所述切割运动齿条沿所述安装座移动轨迹设置于所述移动切割平台上，所述切割运动齿条与所述齿轮变速箱上的齿轮啮合传动。

5.根据权利要求4所述的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于，所述切割刀具模块包括设置于所述安装座上的升降气缸，所述升降气缸的输出剬连接有切割电机，所述切割电机的输出轴连接有用于切割板材的切割刀具。

6.根据权利要求1所述的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于，所述平台传送运动模块包括设置于所述移动切割平台上的第一传送伺服电机，所述第一传送伺服电机的输出轴连接有传送运动齿轮，所述底部机架上沿所述移动切割平台移动轨迹设置有机架齿条，所述传送运动齿轮与所述机架齿条啮合传动。

7.根据权利要求6所述的一种加工和运输同步作业的板材加工设备，其特征在于，所述移动切割平台包括底座和承载平台，所述底座活动连接在所述底部机架上，所述承载平台活动设置于所述底座上，所述第一传送伺服电机设置于所述底座上，所述平台传送运动模块还包括设置于所述底座上的第二传送伺服电机，所述第二传送伺服电机的输出轴连接有螺杆传动机构，所述螺杆传动机构的输出端与所述承载平台固定连接。

Images