一种金属板辊式矫平机

摘要

本发明公开了一种金属板辊式矫平机，包括电机、动力齿轮箱、上矫平棍、下矫平棍、支架和机身，动力齿轮箱和支架固定在机身上，电机驱动动力齿轮箱，各上矫平棍和各下矫平棍的两端分别连接在支架上，各上矫平棍和各下矫平棍分别通过万向联轴节与动力齿轮箱相连。本发明矫平机能减小金属板材压弯挠度，使多种原始曲率逐步变为单一曲率并最终将金属板材矫平，以达到工艺要求的平整精度，可应用于矫正各种规格板材。

说明书

 

技术领域

本发明涉及到一种板材矫平机械，具体地说是一种金属板辊式矫平机。

 

背景技术

目前，生产金属锯割工具的前几道工艺流程如下：原材料（金属板材）→剪切条料→模具落料→后续加工。外购的金属板材，一般生产工艺为轧制板材，经过剪切工序后，金属板材会有一定程度的弯曲变形。将这种状态的金属板材直接用来加工平整度要求较高的金属锯割工具，往往容易引起工件的不平整。

 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提出一种能减小金属板材压弯挠度，使多种原始曲率逐步变为单一曲率并最终将金属板材矫平，以达到工艺要求平整精度的金属板辊式矫平机。

为解决上述技术问题，本发明一种金属板辊式矫平机包括电机、动力齿轮箱、上矫平棍、下矫平棍、支架和机身，所述动力齿轮箱和支架固定在所述机身上，所述电机驱动所述动力齿轮箱，所述各上矫平棍和各下矫平棍的两端分别连接在所述支架上，所述各上矫平棍和各下矫平棍分别通过万向联轴节与所述动力齿轮箱相连。

上述一种金属板辊式矫平机，所述支架包括上左支架、上右支架、下左支架和下右支架，所述各上矫平棍的两端分别连接在所述上左支架和上右支架上，所述各下矫平棍的两端分别连接在所述下左支架和下右支架上。

上述一种金属板辊式矫平机，它还包括活动梁和步进运动机构，所述活动梁连接在所述机身上，所述步进运动机构包括步进电机、升降减速机和数码控制面板，所述步进电机和升降减速机组成同步转动组件，所述数码控制面板与所述步进电机相连并控制所述步进电机的运动，所述活动梁上设有四个所述同步转动组件，所述同步转动组件由所述步进电机同步控制，所述步进电机同时控制活动粱上下移动。

上述一种金属板辊式矫平机，它还包括上固定座和下固定座，所述下固定座固定在所述机身上，所述上固定座连接在所述活动粱的上方，所述上左支架、上右支架分别固定在所述的活动粱两侧，所述下左支架、下右支架分别固定在所述下固定座的两侧。

上述一种金属板辊式矫平机，所述电机为变频调速减速电机，所述动力齿轮箱与变频调速减速电机相连。

上述一种金属板辊式矫平机，所述每根上矫平棍设于相邻两根所述下矫平棍的中间上方。

上述一种金属板辊式矫平机，它还包括防护罩，所述防护罩设于所述步进运动机构的上端。

上述一种金属板辊式矫平机，所述每根上矫平棍和所述每根下矫平棍分别设有托辊，所述托辊分别与所述活动粱和所述下固定座相连。

金属材料在较大弹塑性弯曲条件下，不管其原始弯曲程度有多大区别，在弹复后所残留的弯曲程度差别会显著减少，甚至会趋于一致。随着反复压弯程度的减少，其弹复后的残留弯曲必然会趋近于零值而达到矫正的目的。本发明金属板辊式矫平机利用材料的“包辛格效应”对板材进行多次反复弯曲，逐渐减小压弯挠度，使多种原始曲率逐步变为单一曲率，并最终将其矫平，从而达到工艺要求的平整精度，可应用于矫正各种规格板材。除了运动部分需要加少量的润滑油，生产过程中噪声小、设备功耗低，无其它废物排放，环保性能好。

 

附图说明

图1是本发明金属板辊式矫平机的整体结构示意图；

图2-1是上矫平辊、下矫平辊和支架间的连接结构示意图； 

    图2-2是图2-1中的A-A向剖视图；

图3是动力齿轮箱的齿轮布局及各齿轮的传动关系示意图； 

图4是本发明金属板辊式矫平机中间部分的局部俯视结构示意图；

图5是本发明金属板辊式矫平机的上固定座和同步转动组件的局部俯视图；

图6 是本发明金属板辊式矫平机的数码操作面板的结构示意图；

图7是数码操作面板的参数设置界面示意图；

图8是本发明金属板辊式矫平机的主电路图。

 

具体实施方式

如图1所示，本发明金属板辊式矫平机包括机身1、电机2、减速箱3、法兰4、动力齿轮箱5、上矫平棍14、下矫平棍15、活动粱24、下固定座25、上固定座26、防护罩28、支架和步进运动机构。减速箱3、动力齿轮箱5、下固定座25分别固定在机身1上，上固定座26通过四根导柱22连接在下固定座25的上方。每根导柱22上套设有一个弹簧23，保证辊压被整平的板时运行平稳，并可消除步进电机27的间隙。防护罩28设于步进运动机构的上端。步进运动机构包括步进电机27、升降减速机30和数码操作面板29，步进电机27和升降减速机30组成同步转动组件，数码操作面板29与步进电机27相连并控制升降减速机30的上下运动，升降减速机30控制活动梁24的上下移动和快速运动，活动梁24连接在上固定座26上。通过步进电机27驱动螺杆31旋转控制活动梁24运动（带动各上矫平辊14上下运动）。同步转动组件有四组，每组可以独立控制，也可以四组同时控制。步进电机27和升降减速机30的上下运动和微调是通过数码操作面板29进行人工输入活动梁24的运动距离（最小单位为0.01mm）来实现的，微调精度高,以便精确控制。同时，对于同一厚度同样硬度同样材质的钢板，只要进行一次性调整，并且调试在数码操作面板29上完成，操作容易。调试合格后基本上可以连续生产了，一端放入待轧制的钢板，另一端就可以取出合格的平整料了，操作方便。（当然，步进电机27也可以采用伺服电机）。

请同时阅图2-1，支架包括上左支架18、上右支架20、下左支架19和下右支架21，上左支架18、上右支架19分别固定在活动粱24的两侧，下左支架19、下右支架21分别固定在下固定座25的两侧。各上矫平棍14的两端分别连接在上左支架18和上右支架20上，各下矫平棍15的两端分别连接在下左支架19和下右支架21上。通过设置几组上、下矫平辊的支架，不仅便于安装和调试，而且，当某个上矫平棍14或下矫平棍15在使用过程中磨损需要更换时，只要拆下上右支架20或下右支架21（位于图1中的右端），在上左支架18、下左支架19上只要把与万向接头13固定上矫平棍14或下矫平棍15的螺钉松开，其中某个需要更换的上矫平棍14或下矫平棍15可以独立取出。上矫平棍14或下矫平棍15上两端设置一样，都是采用方身，是为了两头通用，当一头连接方身损坏，可以掉头直接使用（当上矫平棍14或下矫平棍15还能使用的情况下），给维修带来方便。（如果将同步运动齿轮和矫平辊装在一起，都在机身里面，需要换某个下矫平辊时，必须得把所有的上矫平辊拆掉，维修麻烦，调整时间长）。

如图4和图8所示，电机2（M1）为变频调速减速电机，它通过减速箱3（）、法兰4驱动动力齿轮箱5。如图3所示，动力齿轮箱5共设有34个齿轮，其中最上排转向齿轮6有7个，起到转向作用；上排主轴齿轮7有8个，通过万向联轴节12连接上矫平棍14；下排主轴齿轮8有9个，通过万向联轴节12连接下矫平棍15，选用其中一个下排主轴齿轮8与减速箱3轴连接；下排转向齿轮10有8个，起到下排齿轮转向作用，确保下矫平棍15传动方向一致；转向齿轮9有两个，上矫平棍14和下矫平辊15同步是通过这两个转向齿轮9传递的。如图1和图4所示，本发明采用17根辊矫平（包括8根上矫平棍14和9根下矫平辊15），每根上矫平辊14对应中间上排8个上排主轴齿轮7，每个下矫平辊15对应中间下排9个下排主轴齿轮8。每根上矫平棍14和下矫平棍15的一端分别通过一个万向联轴节12单独与动力齿轮箱5相连，万向联轴节12将齿轮运动分别传递到各上矫平辊14和下矫平辊15。请同时参阅图2-1和图2-2，每根上矫平棍14分别设有四个托辊16，每根下矫平棍15分别设有四个托辊17，托辊16和托辊17分别与活动粱24和下固定座25相连，使上矫平棍14和下矫平棍15的中部能增加刚性。

如图2-2所示，每根上矫平棍14设于相邻两根下矫平棍15的中间上方。它采用同步主动运动，通过动力齿轮箱5对每根上矫平棍14和下矫平棍15提供扭矩动力。每根上矫平棍14分别单独安装在上左支架18和上右支架20上，每根下矫平棍15分别单独安装在下左支架19和下右支架21上，维修方便快捷。

图5和图8所示，同步转动组件有四组，每组同步转动组件由一台步进电机27（M2、M3、M4、M5）和一台升降减速机30组成。

如图6和图7所示，数码操作面板29上设有电机设置开关、定长点动、自动/手动操作、自动启动、异常报警，紧急停机等按钮，四个步进电机27可以单独设置数据（四个步进电机27独立设置，数码显示），也可以同步控制。数码操作面板29还可以进行电机2的控制操作。

本发明金属板辊式矫平机的工作原理如下：金属板材在入口处发生弯曲变形，在上矫平辊和下矫平辊中间交替弯曲。经过上矫平辊和下矫平辊后，变形量逐步减小，达到塑性变形，在出口处处于弹性状态，降低了工件的内应力，以平整的状态离开矫平机，达到工件整平的效果。矫平机适用工件厚度1.0～3.0mm，宽度≤600mm，最高可矫平硬度50HRC左右的各种形状的合金工具钢金属板。上矫平棍组微调范围：0.01～0.50mm。上矫平棍组上升高度≤120mm。采用的步进电机参数为86步，力矩为16NM，电机2采用变频调速减速电机，功率3千瓦，耗电省，每分钟能轧制5～9.5m长度的钢板，具有较高的生产效率。平整后的平板在200mm以内，平整度≤0.10mm。

采用本发明金属板辊式矫平机后，在金属锯割工具的生产前几道工艺中，在剪切条料后，增加一道矫平工序，原材料金属板材→剪切条料→条料矫平→模具落料，能消除原材料的不平整，具有矫平精度高、工艺范围广、操作简便、高强度下工作可靠性好等特点，不仅应用于锯割类产品，也可以用于建筑装饰制品、精冲压件制品、不锈钢装饰制品等领域。