全自動(dòng)切邊機(jī)論文：鋁板帶材圓盤(pán)切邊的組成與切邊精度控制

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1、全自動(dòng)切邊機(jī)論文：鋁板帶材圓盤(pán)切邊的組成與切邊精度控制[摘要]本文論述了鋁材切邊分切精度（包括寬度精度和厚度精度）的自動(dòng)調(diào)整方法和程序；以及鋁材切邊所使用設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成。重點(diǎn)介紹了sms全自動(dòng)切邊機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理和適用范圍，特別是對(duì)分切精度的自動(dòng)調(diào)整做了詳細(xì)的闡述。[關(guān)鍵詞]全自動(dòng)切邊機(jī)精度圓盤(pán)刀間隙重疊量分切寬度現(xiàn)代鋁板帶、箔材加工行業(yè)中，圓盤(pán)剪切邊機(jī)所起的作用可以說(shuō)是“承上啟下”。不管是為下一道軋制工序做準(zhǔn)備，還是為成品料分切，都與切邊機(jī)有著緊密的關(guān)系。一卷邊部質(zhì)量較好的鋁卷可以避免在軋制過(guò)程中出現(xiàn)斷帶、裂邊等問(wèn)題；一垛邊部質(zhì)量和板形較好的鋁板是打動(dòng)客戶“亮點(diǎn)”。切邊質(zhì)量

2、和板形、厚度控制一樣，成為現(xiàn)代鋁板帶、箔材加工技術(shù)的關(guān)鍵一、圓盤(pán)剪切邊機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理和適用范圍1.1切邊機(jī)的原理和結(jié)構(gòu)切邊機(jī)，顧名思義就是用圓盤(pán)刀來(lái)切掉帶材邊部的設(shè)備。按照剪切傳動(dòng)方式可以分為拉剪和動(dòng)力剪。基本上所有板帶材切邊機(jī)是通過(guò)上下刀片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）來(lái)將帶材分切開(kāi)，既要保證帶材切邊后整潔無(wú)毛刺，又要保證分切后帶材的長(zhǎng)度、寬度要在指定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，這就給現(xiàn)有切邊機(jī)的分切精度提出了挑戰(zhàn)。然而，目前切邊機(jī)使用得最多的是圓盤(pán)刀結(jié)構(gòu)。圓盤(pán)剪切邊機(jī)實(shí)際使用時(shí)上下兩片圓盤(pán)刀片相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)分切帶材的目的。如圖1，顯示了上下刀的裝配位置以及其他附件的安裝位置。圖1上下刀片分

3、切帶材由上圖可以看出，圓盤(pán)剪由機(jī)架19、心軸20、刀片21、刀套5、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。刀片側(cè)隙的調(diào)整通過(guò)蝸桿1和蝸輪7的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。重疊量的調(diào)整通過(guò)蝸桿22和蝸輪18的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)偏心套11的同步旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。由于帶材需要雙邊剪切（驅(qū)動(dòng)側(cè)和操作側(cè)），因此，一般切邊機(jī)主要有以下幾個(gè)部分組成：1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)——操作側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)各一個(gè)（也有操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)使用一個(gè)電機(jī)來(lái)帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)操作側(cè)和驅(qū)動(dòng)側(cè)同步運(yùn)轉(zhuǎn)）；2）上下刀軸分齒箱——操作側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)各一套；3)上下刀軸——操作側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)個(gè)一套共4根刀軸；4)圓盤(pán)刀——與刀軸配套，共4片；5)其它附件——液壓系統(tǒng)，液壓螺母、聯(lián)軸器、刀套、扇形齒輪

4、、絲杠等附件。大致裝配流程為：操作側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)兩側(cè)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器驅(qū)動(dòng)下刀軸旋轉(zhuǎn)，上下刀軸是通過(guò)分齒箱的兩個(gè)齒輪嚙合連接在一起，因此上下刀軸同時(shí)反向旋轉(zhuǎn)；上刀軸安裝于偏心套中，下刀軸無(wú)偏心，通過(guò)上刀軸調(diào)整偏心套與下刀軸之間的偏心距來(lái)調(diào)整上下兩個(gè)刀軸的重疊量；上下刀軸安裝于一個(gè)能滑動(dòng)的基座上，基座的滑動(dòng)是通過(guò)兩組旋向相反地滾珠絲杠來(lái)實(shí)現(xiàn)，既能實(shí)現(xiàn)操作側(cè)、驅(qū)動(dòng)側(cè)基座聯(lián)動(dòng)，也能實(shí)現(xiàn)單側(cè)基座的單動(dòng)；當(dāng)基座位置選定好之后，通過(guò)液壓缸來(lái)鎖緊，防止基座發(fā)生橫向移動(dòng)。雖然整套切邊機(jī)涉及到的內(nèi)容很多，也很廣泛，但是分切精度主要由刀片、刀軸結(jié)構(gòu)和裝配精度來(lái)決定，一般情況下，分切精度不足時(shí)通過(guò)它的傳

5、動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)調(diào)整，如絲杠聯(lián)接，偏心套裝配及液壓執(zhí)行元件等。1.2使用范圍鋁加工行業(yè)中所使用的切邊機(jī)，一般以板帶材的厚度來(lái)分類，如雙零箔分切，鋁箔分切，鋁板分切以及鋁型材分切。很顯然，帶材越薄，對(duì)切邊機(jī)的分切精度要求也就越高。二、切邊機(jī)分切精度調(diào)整影響圓盤(pán)剪切邊機(jī)的分切精度的主要因素有：分切寬度、上下刀片重疊量和間隙量。傳統(tǒng)切邊機(jī)的分切寬度、圓盤(pán)刀間隙量和重疊量的調(diào)整都是通過(guò)手動(dòng)調(diào)節(jié)，這就限制了該切邊機(jī)的加工能力，在分切不同寬度、不同厚度板材的時(shí)候，傳統(tǒng)切邊機(jī)的參數(shù)設(shè)置時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間就會(huì)大大增加，大大降低了生產(chǎn)效率。如下圖所示，在選擇圓盤(pán)刀時(shí)應(yīng)該注意，圓盤(pán)刀直徑d與帶材厚度h、重

6、疊量δ以及最大咬入角α（5-15°不等）有以下關(guān)系：d=然而，全自動(dòng)切邊機(jī)的分切寬度、圓盤(pán)刀間隙和重疊量的調(diào)整最初可以從鍵區(qū)設(shè)置，鍵區(qū)使用的是閉環(huán)自動(dòng)位移特征來(lái)控制，這也是切邊機(jī)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)的基礎(chǔ)?；谶@一點(diǎn)，單組刀的間隙量和重疊量調(diào)整可以使用hmi器（集線器管理端口，既是輸出設(shè)備，也是輸入設(shè)備）來(lái)控制，而且調(diào)節(jié)精度都很高（一般精度0.001mm）。當(dāng)基準(zhǔn)固定好之后，位置數(shù)據(jù)通過(guò)鍵區(qū)輸入，hmi上面的顯示屏幕上的數(shù)據(jù)可以供操作手觀查，操作手也可以從顯示屏幕上輸入需要調(diào)整的數(shù)據(jù)。plc將數(shù)據(jù)送至各個(gè)驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)器再命令各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，同時(shí)通過(guò)傳感器檢測(cè)的數(shù)據(jù)與電機(jī)編碼器數(shù)據(jù)進(jìn)

7、行比較，來(lái)做位移、角度反饋，提高各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作的精確度。上面提到的精度調(diào)整主要涉及到下面幾個(gè)方面：操作側(cè)上下刀刃間隙、驅(qū)動(dòng)側(cè)上下刀刃間隙、操作側(cè)上下刀刃重疊量、驅(qū)動(dòng)側(cè)上下刀刃重疊量和成品寬度和長(zhǎng)度精度。另外分切質(zhì)量還與合金狀態(tài)、刀的裝配精度、刀片耐磨性和本身加工精度、運(yùn)轉(zhuǎn)速度，帶材所受的張力等等都有關(guān)系，但與間隙量、重疊量以及分切寬度對(duì)分切質(zhì)量的影響相比，這些都是很容易解決的。2.1圓盤(pán)刀間隙和重疊量調(diào)整為了得到較好的分切質(zhì)量，必須將上下圓盤(pán)刀之間的間隙量和重疊量調(diào)整到最佳狀態(tài)。分切時(shí)的上下刀片狀態(tài)如圖2.1和