一、送料系统
作用:将待加工的金属板材按设定要求输送至剪切工位。
组成:
送料辊组:由主动辊和从动辊组成,通过摩擦力带动板材前进,辊面材质多为耐磨橡胶或金属,确保送料平稳。
送料电机:一般采用伺服电机或步进电机,配合编码器实现精准的送料长度控制,定位精度可达 ±0.1mm。
导向装置:包括侧导板、导向辊等,防止板材在输送过程中跑偏,保证剪切精度。
送料平台:承载板材,部分设备配有气垫或滚珠结构,减少板材摩擦损伤。
二、剪切系统
作用:完成板材的横向剪切,是设备的核心功能模块。
组成:
上、下刀片:采用高硬度合金工具钢(如 Cr12MoV)或硬质合金制成,刀刃锋利且耐磨,刀片间隙可通过液压或机械装置调节,以适应不同厚度的板材。
刀架:固定刀片并提供剪切动力,分为上刀架和下刀架,上刀架通过液压缸或伺服电机驱动实现上下运动。
剪切驱动装置:常见形式有液压驱动、机械驱动(如曲柄连杆机构)或伺服电机驱动。液压驱动具有剪切力大、运行平稳的特点;伺服驱动则响应速度快,适合高速剪切。
压料装置:在剪切前压紧板材,防止剪切时板材翘起或移动,保证剪切断面质量,通常由压料缸和压料块组成。
三、定位与对齐系统
作用:确保板材剪切位置的准确性,满足尺寸精度要求。
组成:
定位挡板:固定在送料方向的末端,作为板材剪切的定位基准,部分设备的挡板可电动调节位置。
对齐传感器:如光电传感器、激光传感器,实时检测板材边缘或标记,自动调整送料位置,实现自动对齐。
纠偏机构:当检测到板材偏移时,通过侧推气缸或伺服电机驱动纠偏辊,修正板材输送方向。
四、液压与气动系统
作用:为设备各执行机构提供动力,实现剪切、压料、送料等动作的驱动。
组成:
液压系统:包括液压泵、液压缸、液压阀、油箱等,用于驱动剪切刀架、压料装置等需要大驱动力的部件,提供稳定的剪切力和压料力。
气动系统:由空压机、储气罐、气缸、电磁阀等组成,常用于送料辊的压紧、废料剔除等辅助动作,具有响应快、维护方便的特点。
五、电气与控制系统
作用:实现设备的自动化控制、参数设定、运行监控及故障诊断。
组成:
PLC(可编程逻辑控制器):作为控制核心,接收传感器信号,处理数据并发出控制指令,协调各部件动作。
人机界面(HMI):如触摸屏,用于输入剪切长度、速度、刀片间隙等工艺参数,显示设备运行状态和故障信息。
传感器:包括位置传感器(如编码器)、压力传感器、接近开关等,实时监测设备各部件的运行状态,确保系统安全可靠。
伺服驱动器:控制送料电机、刀架驱动电机等伺服电机的运行,实现精准定位和速度控制。
电气柜:集成断路器、继电器、接触器等电气元件,提供设备的电力分配和保护。
六、废料处理与收集系统
作用:清理剪切过程中产生的废料(如边料、碎屑),保持工作环境整洁。
组成:
废料输送带:位于剪切工位下方,将剪下的边料输送至废料收集箱。
废料剪(可选):将长条形边料剪切成小段,便于收集和运输。
吸尘器(可选):吸附剪切过程中产生的金属粉尘,改善工作环境。
七、机架与支撑系统
作用:支撑设备各部件,保证设备整体结构的稳定性和刚性。
组成:
机架:采用高强度钢板焊接或铸件制成,经退火处理消除内应力,确保长期运行不变形。
底座:固定机架,通常配有减震装置,减少设备运行时的振动。
导轨与滑块:用于刀架、送料平台等运动部件的导向,多采用直线导轨,保证运动精度。
八、辅助功能模块(可选)
涂油装置:在板材表面涂抹防锈油或润滑剂,保护板材表面质量。
打标装置:在剪切后的板材上打印批次号、尺寸等信息,便于追溯管理。
自动堆垛系统:将剪切后的板材自动堆叠整齐,提高生产效率。
视觉检测系统:通过摄像头实时检测板材表面缺陷或剪切尺寸,实现质量在线监控。
设备工作流程示例
板材放置于送料平台,通过导向装置定位。
送料系统根据设定长度驱动板材前进,对齐传感器检测位置。
压料装置压紧板材,剪切系统执行剪切动作。
剪切完成后,废料落入收集系统,成品板材输送至堆垛区。
控制系统记录生产数据,循环执行下一次剪切。