專利名稱：一種數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加工曲線輪廓帶料的數(shù)控的滾剪切割機(jī)床，可用于多根帶料輪廓曲線的同時(shí)裁剪，屬機(jī)床領(lǐng)域。
目前，用于曲線輪廓帶料裁剪加工的開料機(jī)見圖1，一般包括帶料放卷裝置(1)、進(jìn)給滾輪及測(cè)長(zhǎng)裝置(2)、定位龍口(3)、滾切裝置(4)、自動(dòng)打標(biāo)記機(jī)構(gòu)(5)、自動(dòng)糾偏裝置(6)、張緊滾輪組(7)、收卷裝置(8)、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)(9)和自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)等，其滾切裝置如圖2所示，由上下圓盤刀(10)、(11)進(jìn)行帶料的滾剪切割加工。現(xiàn)有技術(shù)的切割機(jī)床存在如下缺點(diǎn)1．機(jī)床的滾切裝置無(wú)上、下圓盤刀徑向間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)，使得加工不同厚度的帶料，需用不同直徑的圓盤刀片，且刀片磨損后不能沿徑向重磨使用。
2．由于機(jī)床所加工的曲線帶料多為用來繞制零件的芯帶(如用來繞制圓截面變壓器鐵心的曲線硅鋼帶)，帶料厚度變化對(duì)其輪廓曲線形狀有明顯的影響，而現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)床沒有消除上述影響的相應(yīng)裝置和控制系統(tǒng)，因此，用現(xiàn)有技術(shù)機(jī)床所加工芯帶繞制的產(chǎn)品，其截面輪廓精度和產(chǎn)品的一致性都較差。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種可調(diào)整刀具徑向間隙、具有在線檢測(cè)厚度裝置及控制系統(tǒng)的數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床見圖3，包括放料裝置、張緊定位裝置、測(cè)長(zhǎng)裝置、測(cè)厚裝置、導(dǎo)向定位裝置、刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置、自動(dòng)打標(biāo)記裝置、糾偏整形裝置、張緊滾輪組、廢料收卷裝置、成品料收卷裝置、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、機(jī)架和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成。其中，放料裝置為一獨(dú)立的設(shè)備，用于支承原料帶卷。張緊定位裝置、測(cè)長(zhǎng)裝置、測(cè)厚裝置及導(dǎo)向定位裝置沿帶料的移動(dòng)方向依序安裝在一可升降的工作臺(tái)上，該工作臺(tái)通過機(jī)架側(cè)面的矩形導(dǎo)軌與機(jī)架相連，可調(diào)整其高度方向位置。按照同時(shí)開料的數(shù)量，沿帶料進(jìn)給方向在機(jī)架的工作臺(tái)面上以工作臺(tái)的縱向中心線為對(duì)稱軸，依序兩兩相對(duì)地布置有相應(yīng)數(shù)量的刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置，每一組相對(duì)布置的滾切裝置用于裁剪一根芯帶的兩側(cè)曲線，可實(shí)現(xiàn)多帶的同時(shí)裁剪加工。糾偏整形裝置，自動(dòng)打標(biāo)記裝置，張緊滾輪組，廢料收卷裝置，成品料收卷裝置依次安裝在沿帶料進(jìn)給方向的滾切裝置后面。主電機(jī)及動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架內(nèi)。
刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置(見圖4)由一對(duì)圓盤形刀片、刀片徑向間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)、兩座標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架和動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)四部分組成。圓盤刀徑向間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)是通過絲杠、螺母帶動(dòng)上圓盤刀移動(dòng)來調(diào)節(jié)刀片間的徑向間隙。兩座標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架由一個(gè)直線導(dǎo)軌和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)組成。轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)安裝在直線導(dǎo)軌的拖板上，并圍繞安裝在該拖板上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸回轉(zhuǎn)。兩座標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架的直線移動(dòng)由單獨(dú)的電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電機(jī)通過變導(dǎo)程蝸桿蝸輪副來實(shí)現(xiàn)。動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)由四聯(lián)齒輪、雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)、滑動(dòng)花鍵副組成。
主電機(jī)到各組刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置間的動(dòng)力是通過變速機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，每一組滾切裝置有一動(dòng)力分配軸，各滾切裝置的動(dòng)力分配軸上分別裝有超越離合器，可消除不同組滾切裝置間的切削運(yùn)動(dòng)不同步造成的不利影響。同組滾切裝置公用一根動(dòng)力分配軸，動(dòng)力分配軸到滾切裝置花鍵軸之間的動(dòng)力轉(zhuǎn)遞是通過同步齒形帶實(shí)現(xiàn)的。
測(cè)厚裝置由兩個(gè)位移傳感器及信號(hào)處理系統(tǒng)組成，兩個(gè)位移傳感器采用差動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)帶料的厚度測(cè)量，信號(hào)處理系統(tǒng)將傳感器測(cè)量信號(hào)進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)化為帶料不同位置的厚度信息，滿足厚度測(cè)量的要求。
測(cè)長(zhǎng)裝置由測(cè)量輥和光電圓光柵編碼器組成，由帶料帶動(dòng)裝在測(cè)長(zhǎng)輥上的圓光柵編碼器完成帶料的長(zhǎng)度測(cè)量。
帶料厚度變化對(duì)芯帶輪廓曲線的影響關(guān)系可以用一種芯帶繞制零件-圓截面變壓器鐵心的芯帶加工為例進(jìn)行說明如下圓截面變壓器鐵心是由一根寬度變化的硅鋼帶卷繞而成的，其鐵心截面近似為圓形，見圖7、圖8、圖9。圖7為圓截面變壓器鐵心的示意圖，圖8為鐵心截面的形狀，圖9是鐵心芯帶的輪廓曲線展開圖。從圖9可看出，圓截面卷繞鐵心是由一根寬度變化的曲線芯帶卷繞而成的，其理論曲線如圖中粗線所示，各圈芯帶其寬度Bi和長(zhǎng)度li的計(jì)算公式為T=4R2-bmin2---(1)]]>Bi=Min[2R2-(Ti-1T/2)2,2R2-(Ti-1+ti/K-T/2)2]----(2)]]>li=2(W+H-4r)+2π(r+Ti-1+ti2K)---(3)]]>Ti=Ti-1+tiK----(4)]]>式中T-鐵心的總迭厚；bmin-芯帶加工的最小寬度；R-鐵心截面的直徑；Ti-第i層芯帶的迭厚；To=0，且Ti≤T,i=1,2,3…；ti-表示第i層芯帶的平均厚度；K-芯帶的的迭片系數(shù)；Bi-表示第i層芯帶的寬度，Bo=bmin/2；li-表示第i層芯帶的長(zhǎng)度，lo=0；W-鐵心繞具的寬度；H-鐵心繞具的高度；r-鐵心繞具的過渡圓弧半徑；為采用滾剪法連續(xù)加工鐵心芯帶的輪廓曲線，實(shí)際加工的輪廓曲線是根據(jù)計(jì)算所得的Bi和li，由數(shù)控系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成采用直線/圓弧或三次樣條曲線近似的實(shí)際加工曲線，并控制機(jī)床進(jìn)行加工的，如圖9中虛線所示。顯然，在鐵心的設(shè)計(jì)參數(shù)T,bmin,R,K,W,H,r確定的條件下，鐵心芯帶的形狀只與芯帶厚度變化有關(guān)。基于實(shí)際測(cè)量所得的芯帶厚度，根據(jù)公式(2)(3)(4)計(jì)算Bi和1i，同時(shí)計(jì)算實(shí)際加工曲線的直線/圓弧的座標(biāo)，控制機(jī)床加工，就可消除帶料厚度變化對(duì)帶料加工輪廓曲線的影響。
整個(gè)機(jī)床的加工過程控制由微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為一主從式多微處理機(jī)系統(tǒng)，由多個(gè)微處理機(jī)模塊，各刀架電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和變頻調(diào)速器等組成，見圖10。主處理機(jī)模塊為一ISA總線的CPU為Intel 486DX2 ALLIN ONE CPU板，主要完成系統(tǒng)的總體控制、加工曲線的實(shí)時(shí)計(jì)算及分配、加工信息的顯示等任務(wù)。其余模塊包括CNC位置控制模塊，白適應(yīng)控制模塊，測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)厚儀接口模塊，開關(guān)量輸入/輸出模塊和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。其中，每一CNC位置控制模塊、自適應(yīng)控制模塊和測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)厚儀接口模塊都采用獨(dú)立的單片機(jī)作為控制器。各模塊功能如下每一CNC位置控制模塊可用于完成一對(duì)滾切裝置的兩坐標(biāo)刀架電機(jī)的兩軸插補(bǔ)位置控制；自適應(yīng)控制模塊可根據(jù)測(cè)量所得的主電機(jī)電流、帶料運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)，控制變頻調(diào)速器，使整個(gè)系統(tǒng)按給定的模式運(yùn)行；測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)厚儀接口模塊完成長(zhǎng)度、厚度測(cè)量信息的轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)測(cè)長(zhǎng)儀長(zhǎng)度補(bǔ)償，帶料平均厚度計(jì)算等功能，同時(shí)還用于產(chǎn)生系統(tǒng)的同步控制信號(hào)，使各CNC位置控制模塊同步。主處理機(jī)與各從處理機(jī)之間采用雙端口內(nèi)存進(jìn)行通訊。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊可使該數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)的通訊，便于系統(tǒng)的集成。
數(shù)控系統(tǒng)的工作過程如下首先由主處理機(jī)模塊發(fā)出命令，控制變頻調(diào)速的交流電機(jī)運(yùn)動(dòng)，然后，利用測(cè)厚儀測(cè)量帶料厚度，基于公式(2)(3)(4)在線動(dòng)態(tài)計(jì)算芯帶的曲線廓形，同時(shí)根據(jù)測(cè)長(zhǎng)儀送來的帶長(zhǎng)信息，控制各刀架步進(jìn)電機(jī)，使各圓盤刀隨刀架一起做周期性的移動(dòng)及相應(yīng)的擺動(dòng)，從而完成所需輪廓芯帶的切割加工；當(dāng)完成一個(gè)芯帶的切割長(zhǎng)度時(shí)，計(jì)算機(jī)向自動(dòng)打標(biāo)記機(jī)構(gòu)發(fā)出信號(hào)，在帶料上做一標(biāo)記，以供卷繞芯帶時(shí)切割之用。重復(fù)上述過程直至加工完整卷帶料為止。
說明附圖如下圖1為現(xiàn)有技術(shù)曲線開料機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中滾切裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床的一種較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3中的滾切裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為圖4中的A向視圖。
圖6為圖3中的測(cè)厚裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圓截面變壓器鐵心的示意圖。
圖8為圖7鐵心斷面圖。
圖9為圖7鐵心芯帶的輪廓線展開圖。
圖10為本實(shí)用新型數(shù)控系統(tǒng)的硬件總統(tǒng)框圖。
結(jié)合

實(shí)施例如下圖3是一種用于同時(shí)加工兩條圓截面鐵心芯帶的數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床，該機(jī)床由放料裝置(12)、張緊定位裝置(13)、測(cè)長(zhǎng)裝置(14)、測(cè)厚裝置(15)、導(dǎo)向定位裝置(16)、刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置(17)、自動(dòng)打標(biāo)記裝置(1 8)、糾偏整形裝置(19)、張緊滾輪組(20)、廢料收卷裝置(21)、成品料收卷裝置(22)、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、機(jī)架(23)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。其中，放料裝置(12)為一獨(dú)立的設(shè)備，用于支承原料帶鋼卷(24)。張緊定位裝置(13)、測(cè)長(zhǎng)裝置(14)、測(cè)厚裝置(15)及導(dǎo)向定位裝置(16)沿帶料的移動(dòng)方向依序安裝在一可升降的工作臺(tái)上(25)，該工作臺(tái)通過機(jī)架(23)側(cè)面的矩形導(dǎo)軌與機(jī)架(23)相連，可調(diào)整其上下位置。
刀具徑向間隙可調(diào)的各組滾切裝置結(jié)構(gòu)相同，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示，是由裝在具有可移動(dòng)及轉(zhuǎn)動(dòng)的上下兩層導(dǎo)軌的兩坐標(biāo)刀架裝置(26)上的一對(duì)圓盤形刀片及動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。刀架裝置(26)的下層直線移動(dòng)導(dǎo)軌(27)為燕尾形導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌(27)上裝有拖板(28)，拖板(28)上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)軸(29)，可使刀架裝置(26)的轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(30)，在隨拖板(28)移動(dòng)動(dòng)的同時(shí)，可繞該轉(zhuǎn)動(dòng)軸(29)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圓盤形的下圓盤刀31裝在位于轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(30)的軸承座內(nèi)的下刀軸(32)上，階梯形的上圓盤刀(33)裝在刀軸支座(34)上的刀軸(35)上，刀軸支座(34)與絲杠(57)固聯(lián)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)手輪(36)可使刀軸支座沿轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(30)的矩形導(dǎo)軌移動(dòng)，改變上、下圓盤刀片之間的徑向間隙，調(diào)整后可用螺母(37)鎖緊刀軸支座。兩刀軸(32)、(35)的動(dòng)力傳遞采用如圖5中A向視圖所示四聯(lián)齒輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)兩刀軸中心距改變時(shí)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)上齒輪架板(38)，可改變齒輪間的距離，實(shí)現(xiàn)刀軸間動(dòng)力的可靠傳遞。
刀架隨拖板(28)沿燕尾導(dǎo)軌(27)的運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)通過滾珠絲杠(39)驅(qū)動(dòng)，繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸(29)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由步進(jìn)電機(jī)通過變導(dǎo)程蝸桿(40)驅(qū)動(dòng)蝸輪(41)實(shí)現(xiàn)。變導(dǎo)程蝸桿(40)裝在支座(42)上，支座(42)可沿拖板(28)上的矩形導(dǎo)軌移動(dòng)，通過調(diào)整支座(42)的位置，可方便地消除蝸輪和蝸桿之間的間隙。
圓盤刀的動(dòng)力由下圓盤刀軸(32)經(jīng)雙萬(wàn)向聯(lián)軸器(43)和移動(dòng)花鍵副(44)、(45)構(gòu)成的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來完成，可將動(dòng)力從同步齒形帶輪(46)傳遞到做兩坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)的刀架刀軸上。
圖6為厚度測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，厚度測(cè)量裝置由裝在測(cè)量支架(47)上的上、下兩個(gè)位移傳感器(48)、(49)通過差動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)帶料厚度的測(cè)量。在測(cè)量支架(47)上裝有上下托料元件(50)、(51)，以減小帶鋼振動(dòng)的影響。位移傳感器采用激光位移傳感器，利用激光三角法進(jìn)行測(cè)距。
主電機(jī)(52)(見圖3)的動(dòng)力是通過變速機(jī)構(gòu)(53)傳遞到各組滾切裝置的動(dòng)力分配軸(54)和(55)上的，從各動(dòng)力分配軸到各組滾切裝置(圖3中的17)的動(dòng)力是通過同步齒形帶傳給每個(gè)滾切裝置的同步齒形帶輪(圖4中的同步帶輪46)，保證同一組滾切裝置內(nèi)各圓盤刀的轉(zhuǎn)動(dòng)速度同步。在變速機(jī)構(gòu)(53)中，電機(jī)動(dòng)力到各滾切裝置動(dòng)力分配軸之間分別裝有超越離合器，用于避免由于曲線加工所引起的各組滾切裝置之間的切削速度變化對(duì)加工的不利影響。
本實(shí)用新型數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床的工作過程如下加工的原料帶料(24)裝在放料機(jī)構(gòu)(12)上，帶料依序經(jīng)過張緊定位裝置(13)、進(jìn)給及測(cè)長(zhǎng)裝置(14)、厚度測(cè)量裝置(15)、定位導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(16)、第一組、第二組滾切裝置(17)后，被裁剪成為為成品芯帶和廢料。各組滾切裝置結(jié)構(gòu)相同，按照同時(shí)加工鐵心芯帶的數(shù)量，沿帶料進(jìn)給方向依序兩兩相對(duì)地布置，每一組相對(duì)布置的滾切裝置可裁剪一條變壓器鐵心芯帶。經(jīng)裁剪加工后的鋼帶，在通過自動(dòng)打標(biāo)機(jī)構(gòu)(18)時(shí)，成品芯帶的起點(diǎn)處被打一標(biāo)記，以供卷繞鐵心時(shí)使用。成品帶鋼和廢料一起經(jīng)過拉料整形裝置(19)后，廢料經(jīng)過排料裝置(56)卷繞到廢料輥(21)上，成品芯帶分別經(jīng)張緊裝置(20)后，卷繞在成品料輥(22)上。
整個(gè)機(jī)床的加工過程控制由微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。圖10為該機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的硬件總體框圖。整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為一主從式多微處理機(jī)系統(tǒng)，采用多個(gè)微處理機(jī)模塊，I/O接口模塊和電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、變頻調(diào)速器等組成。主處理機(jī)模塊為一ISA總線的CPU為Intel 486DX2ALL IN ONE CPU板，主頻為66MHz，主要完成系統(tǒng)的總體控制、加工曲線的實(shí)時(shí)計(jì)算及分配、加工信息的顯示等任務(wù)。其余模塊包括CNC位置控制模塊，自適應(yīng)控制模塊，測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)厚儀接口模塊，開關(guān)量輸入/輸出模塊和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊。其中，每一CNC位置控制模塊、自適應(yīng)控制模塊和測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)厚儀接口模塊都采用獨(dú)立的MCS-8096單片機(jī)作為控制器。各模塊功能如下每一CNC位置控制模塊可用于完成一對(duì)滾切裝置兩坐標(biāo)刀架電機(jī)的兩軸插補(bǔ)位置控制；自適應(yīng)控制模塊可根據(jù)測(cè)量所得的主電機(jī)電流、帶料運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)，控制變頻調(diào)速器，使整個(gè)系統(tǒng)按給定的模式運(yùn)行；測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)厚儀接口模塊完成長(zhǎng)度、厚度測(cè)量信息的轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)測(cè)長(zhǎng)儀長(zhǎng)度補(bǔ)償，帶料平均厚度計(jì)算等功能，同時(shí)還用于產(chǎn)生系統(tǒng)的同步控制信號(hào)，使各CNC位置控制模塊同步。主處理機(jī)與各8096從處理機(jī)之間采用雙端口內(nèi)存進(jìn)行通訊。網(wǎng)絡(luò)通訊模塊可使數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)的通訊，便于系統(tǒng)的集成。
數(shù)控系統(tǒng)的工作過程如下首先由主處理機(jī)模塊發(fā)出命令，控制變頻調(diào)速的交流電機(jī)運(yùn)動(dòng)，然后，利用測(cè)厚儀測(cè)量帶料厚度，在線動(dòng)態(tài)計(jì)算芯帶的曲線廓形，同時(shí)根據(jù)測(cè)長(zhǎng)儀送來的帶長(zhǎng)信息，控制刀架步進(jìn)電機(jī)，使各圓盤刀片隨刀架一起做周期性的移動(dòng)及相應(yīng)的擺動(dòng)，從而完成所需輪廓芯帶的切割加工；當(dāng)完成一個(gè)芯帶的切割長(zhǎng)度時(shí)，計(jì)算機(jī)向自動(dòng)打標(biāo)記機(jī)構(gòu)發(fā)出信號(hào)，在芯帶上做一標(biāo)記，以供芯帶卷繞時(shí)切割之用。重復(fù)上述過程直至加工完整卷帶料為止。
系統(tǒng)的主控制軟件采用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言混合編程構(gòu)成，8096單片機(jī)的控制軟件采用PL/M 96語(yǔ)言編寫。該系統(tǒng)充分利用了IBM PC/AT 486總線工控機(jī)的軟硬件資源，采用中文提示的圖形界面，可在線實(shí)時(shí)給出系統(tǒng)的運(yùn)行仿真圖形，大大方便了用戶的使用和操作，該樣機(jī)的加工范圍為硅鋼帶厚度0.1～0.5mm，原料帶料寬度＜100mm，最小切割寬度為5mm，加工精度為0.01mm，毛刺高度＜0.02mm，切割速度＜60米/分，無(wú)級(jí)調(diào)速，可同時(shí)加工兩條芯帶，滿足R-10～R-1000各系列的R型變壓器鐵心的開料加工。
本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1．基于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的滾切裝置可根據(jù)需要布置在平面機(jī)床工作臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)多帶套裁，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造；2．滾切裝置中采用一對(duì)圓盤刀片，其中上圓盤刀片被裝在可沿兩坐標(biāo)刀架的矩形導(dǎo)軌滑動(dòng)的圓盤刀支塊上，采用絲杠、螺母機(jī)構(gòu)可方便地調(diào)整上下圓盤刀片間徑向間隙，刀具磨損后可沿徑向重磨使用，延長(zhǎng)了刀具壽命；3．由計(jì)算機(jī)控制各滾切裝置的步進(jìn)電機(jī)通過滾珠絲杠拖動(dòng)其刀架作橫向位移，通過變導(dǎo)程蝸桿-蝸輪副帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤作相向同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使一對(duì)滾切裝置上的圓盤刀片作相向的同步橫向移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)帶鋼兩側(cè)曲線的加工，帶鋼受力對(duì)稱，加工對(duì)稱性好，同時(shí)，各滾切裝置的刀架采用獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，便于機(jī)床的自動(dòng)調(diào)整；4．主電機(jī)到各對(duì)滾切裝置的動(dòng)力傳動(dòng)鏈間增加了超越離合器裝置，可補(bǔ)償各刀軸由于曲線加工所產(chǎn)生的速度差，提高刀具的壽命及芯帶的加工質(zhì)量。
5．由于增加了帶料厚度在線測(cè)量裝置，并采用基于工業(yè)PC為核心的加工曲線實(shí)時(shí)計(jì)算控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)與帶料厚度變化無(wú)關(guān)的芯帶曲線的輪廓加工，所繞制的產(chǎn)品輪廓精度及一致性好，且機(jī)床的操作控制方便，易于使用。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床，包括放料裝置、張緊定位裝置、測(cè)長(zhǎng)裝置、測(cè)厚裝置、導(dǎo)向定位裝置、刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置、自動(dòng)打標(biāo)記裝置、糾偏整形裝置、張緊滾輪組、廢料收卷裝置、成品料收卷裝置、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、機(jī)架和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成，其特征是所說的放料裝置為一獨(dú)立的設(shè)備，用于支承原料帶鋼卷；張緊定位裝置、測(cè)長(zhǎng)裝置、測(cè)厚裝置及導(dǎo)向定位裝置沿帶料的移動(dòng)方向依序安裝在一可升降的工作臺(tái)上，該工作臺(tái)通過機(jī)架側(cè)面的矩形導(dǎo)軌與機(jī)架相連；按照同時(shí)開料的數(shù)量，沿帶料進(jìn)給方向在機(jī)架的工作臺(tái)面上以工作臺(tái)的縱向中心線為對(duì)稱軸，依序兩兩相對(duì)地布置有相應(yīng)數(shù)量的刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置，每一組相對(duì)布置的滾切裝置用于裁剪一根芯帶的兩側(cè)曲線，可實(shí)現(xiàn)多帶的同時(shí)裁剪加工；糾偏整形裝置，自動(dòng)打標(biāo)記裝置，張緊滾輪組，廢料收卷裝置，成品料收卷裝置依次安裝在沿帶料進(jìn)給方向的滾切裝置后面；主電機(jī)及動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)安裝在機(jī)架內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床，其特征是所說的刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置由一對(duì)圓盤形刀片、圓盤刀片徑向間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)、兩座標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架和動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)四部分組成，圓盤刀片徑向間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)是通過絲杠、螺母帶動(dòng)上圓盤刀片移動(dòng)來調(diào)節(jié)圓盤刀片的徑向間隙的；兩座標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架由一個(gè)直線導(dǎo)軌和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)組成；轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)安裝在直線導(dǎo)軌的拖板上，并圍繞安裝在該拖板上的轉(zhuǎn)動(dòng)軸回轉(zhuǎn)；兩座標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架的直線移動(dòng)由單獨(dú)的電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)；回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由電機(jī)通過變導(dǎo)程蝸桿蝸輪副來實(shí)現(xiàn)；動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)由四聯(lián)齒輪、雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)、滑動(dòng)花鍵副組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所說的數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床，其特征是所說的主電機(jī)到刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置的兩坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)刀架軸之間分別裝有超越離合器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床，其特征是所說的厚度測(cè)量裝置由裝在測(cè)量支架上的上、下兩個(gè)位移傳感器通過差動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)帶料厚度的測(cè)量；在測(cè)量支架上裝有上下托料元件，以減小帶料振動(dòng)的影響；位移傳感器采用激光位移傳感器，利用激光三角法進(jìn)行測(cè)距。
專利摘要一種數(shù)控的曲線滾剪切割機(jī)床,屬機(jī)床領(lǐng)域。本曲線滾剪切割機(jī)床包括:放料裝置、張緊定位裝置、測(cè)長(zhǎng)裝置、測(cè)厚裝置、導(dǎo)向定位裝置、刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置、自動(dòng)打標(biāo)記裝置、糾偏整形裝置、張緊滾輪組、廢料收卷裝置、成品料收卷裝置、動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)、機(jī)架和計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成。按照同時(shí)開料的數(shù)量,沿帶料進(jìn)給方向在機(jī)架的工作臺(tái)面上以工作臺(tái)的縱向中心線為對(duì)稱軸,依序兩兩相對(duì)地布置有相應(yīng)數(shù)量的刀具徑向間隙可調(diào)的滾切裝置,每一組相對(duì)布置的滾切裝置用于裁剪一根芯帶的兩側(cè)曲線,可實(shí)現(xiàn)多帶的同時(shí)裁剪加工。
文檔編號(hào)B23D19/00GK2319159SQ9723124
公開日1999年5月19日 申請(qǐng)日期1997年12月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者王先逵, 吳丹, 郄勝?gòu)?qiáng), 劉成穎, 劉金凌, 趙彤, 張靜榮, 富肖紅 申請(qǐng)人:清華大學(xué)