專利名稱：大尺寸工件用剪切設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于大尺寸(heavy — gauge)工件的剪切設(shè)備，更 具體地涉及一種具有改進結(jié)構(gòu)從而可容易地切割(剪切)具有大的寬度 和厚的厚度的金屬板的剪切設(shè)備。
背景技術(shù)：
剪切設(shè)備用于以預定長度連續(xù)切割以巻繞狀態(tài)供給的金屬板。 傳統(tǒng)上己經(jīng)開發(fā)并使用了多種剪切設(shè)備。例如，為了以期望長度切 割以巻繞狀態(tài)供給的金屬板，傳統(tǒng)的剪切設(shè)備保持在固定位置，以使金 屬板在經(jīng)過剪切設(shè)備時由設(shè)置在剪切設(shè)備上部和下部位置處的刀具切 割。
但是，使用傳統(tǒng)的剪切設(shè)備切割金屬板時，存在一個問題，即，金 屬板必須具有小于1000mm的較小寬度和小于10mm的較薄厚度。
因此，傳統(tǒng)的剪切設(shè)備對待切割金屬板的厚度和寬度有限制，不能 用于切割厚度為iOmm到25.4mm寬度為1000mm到2550mm的大尺寸 金屬板。
考慮到傳統(tǒng)鋼鐵生產(chǎn)工藝，首先以預定寬度和長度形成大尺寸金屬 板，然后進行傳送，從而在工作區(qū)通過例如激光切割機或焊接機等專用 切割機將其直接切割為期望形狀和尺寸。
但是大尺寸金屬板的傳送是非常艱巨的工作，并且需要大體積的空 間來切割傳送到工作區(qū)的大尺寸金屬板。而且，為了在進行切割操作之 前保管金屬板，并且在切割操作中將長度很長的金屬板保持為平直狀態(tài)， 在剪切設(shè)備后面必須提供非常大的額外空間。因此，這使得剪切設(shè)備很 難在金屬板上進行有效的切割操作。
近來，雖然在鋼鐵生產(chǎn)后以巻繞狀態(tài)供給厚的金屬板，但是仍然沒
4有開發(fā)出能夠直接接收和連續(xù)切割巻繞的厚金屬板的剪切設(shè)備。
特別的是，大尺寸金屬板的切割需要很大的功率以及龐大的機器。 但是，還沒有開發(fā)出能夠以與連續(xù)不間斷供給的金屬板的供入速率相同 的速率連續(xù)剪切大尺寸金屬板的龐大機器。由于該原因，可以說大多數(shù) 傳統(tǒng)剪切設(shè)備不能使用獨特的方法來有效切割大尺寸金屬板。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一 種用于大尺寸工件的剪切設(shè)備，該剪切設(shè)備包括主體構(gòu)架，其具有彼 此之間以預定距離相對設(shè)置的側(cè)壁；剪切機，其用于切割供入所述主體
構(gòu)架中部的金屬板；和供給機，其位于所述主體構(gòu)架前側(cè)，并且用于相
對于所述主體構(gòu)架往復移動所述剪切機，所述剪切機適于與以巻繞狀態(tài) 供給的大尺寸金屬板一起移動，以在剪切機的移動速度與金屬板的移動 速度一致時切割金屬板，然后快速向后移動，由此當沿金屬板傳送方向 移動剪切機時，剪切設(shè)備通過重復進行切割操作，連續(xù)不間斷地快速進 行大尺寸金屬板的切割，從而能夠降低傳送、存儲和切割大尺寸金屬板 所需成本以及其他安裝和空間成本。
根據(jù)本發(fā)明，如果大尺寸金屬板以巻繞狀態(tài)供給，則刀具以與金屬 板的供給速度相對應(yīng)的速度移動。由此，當?shù)毒叩囊苿铀俣扰c金屬板的 供給速度一致時，可將金屬板切割為具有期望長度。結(jié)果，本發(fā)明的剪 切設(shè)備具有連續(xù)不間斷地快速進行大尺寸金屬板切割的效果，并且因此 消除了原材料傳送和存儲中的任何不便。


通過下面結(jié)合附圖的詳細描述可更清楚地理解本發(fā)明的上述和其他 目的、特征和其他優(yōu)點。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的用于大尺寸工件的剪切設(shè)備的結(jié)構(gòu)的前視
圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于大尺寸工件的剪切設(shè)備的側(cè)視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的用于大尺寸工件的剪切設(shè)備的平面圖； 圖4是沿圖3中所示的線A-A剖取的剖視圖； 圖5是沿圖3中所示的線B-B剖取的剖視圖； 圖6是示出圖3中所示的部分C的平面剖視圖；和 圖7是沿圖3中所示的線D-D剖取的剖視圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖對實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明結(jié)構(gòu)和操作進行描述。
圖1到3分別為示出根據(jù)本發(fā)明用于大尺寸工件的剪切設(shè)備結(jié)構(gòu)的 前視圖、側(cè)視圖和平面圖。圖4為沿圖3中所示的線A-A剖取的剖視圖， 圖5是沿圖3中所示的線B-B剖取的剖視圖，圖6是示出圖3中所示的 部分C的平面剖視圖，并且圖7是沿圖3中所示的線D-D剖取的剖視圖。
由附圖標記100標示的根據(jù)本發(fā)明的用于大尺寸工件的剪切設(shè)備包 括主體構(gòu)架101，該主體構(gòu)架101具有其間以預定距離彼此相對設(shè)置的 側(cè)壁；用于切割供入主體構(gòu)架101中部的金屬板的剪切機102;和位于主 體構(gòu)架101前側(cè)并用于往復移動剪切機102的供給機103。供給機103向 前移動剪切機102，以當剪切機102的移動速度與金屬板的移動速度一致 時可由剪切機102切割金屬板，接著，在切割操作完成后快速向后移動 剪切機102。當供給機103重復向前和向后移動剪切機102時，就能通過 剪切機102切割金屬板。
剪切機102包括:安裝在主體構(gòu)架101內(nèi)表面上部位置處的導軌104; 以及移動構(gòu)架106，該移動構(gòu)架106在其前后位置處安裝有滑動輥105從 而可在導軌104上滑動，移動構(gòu)架106與供給機103連接，從而可相對 于主體構(gòu)架101向前和向后移動。
頂部構(gòu)架107連接到移動構(gòu)架106的頂部，以沿移動構(gòu)架106的寬 度方向延伸。頂部構(gòu)架107在其下端設(shè)置有上部刀架108，而上部刀架 108在其前端設(shè)置有上部導板109，該上部導板用于容易地導入待切割的 金屬板。上部刀具110固定到上部導板109的后表面。
一對垂直引導件111在頂部構(gòu)架107的下方位置處結(jié)合到移動構(gòu)架
6]06的中部，使得它們彼此在縱向上間隔開預定距離。下部刀架113由垂 直導軌lll的內(nèi)部襯墊112支撐。
下部導板115設(shè)置在下部刀架113的前側(cè)，以配合設(shè)置在上部刀架 108處的上部導板109臨時保持待切割的金屬板，從而確保容易地切割金 屬板。
下部導板115與多個設(shè)置在下部刀架113處的引導柱體116和導桿 117相連，以通過其向上和向下移動而引導供給來的金屬板。
下部刀具118固定到下部導板115的后表面，以在與上部刀具110 相配合地向上和向下移動時切割金屬板。
下部刀具118的向上和向下移動通過設(shè)置在移動構(gòu)架106下部位置 處的刀具致動器M實現(xiàn)。刀具致動器M包括在下部刀架113下表面中、 在下表面的相對位置處形成的桿孔120;橫向安裝在移動構(gòu)架106的下部 位置處的曲軸121;和用于將曲軸121與桿孔120連接的連桿122。當曲 軸121旋轉(zhuǎn)時，整個下部刀架113在與曲軸121連接的連桿122的作用 下可向上和向下移動。
曲軸121通過萬向接頭124與設(shè)置在主體框架101側(cè)部的驅(qū)動單元 123連接，并且可隨著移動構(gòu)架106的向前和向后往復運動而移動。
當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，主體構(gòu)架101具有在其用于與 萬向接頭124連接的位置處形成的移動孔125，以消除曲軸121和萬向接 頭124的運動中的任何干涉。
而且，容易理解的是，萬向接頭124由殼體封閉，以在萬向接頭124 旋轉(zhuǎn)過程中消除事故等的風險。
供給機103包括設(shè)置在主體構(gòu)架101前側(cè)的供給底座130、布置在 各供給底座130上的齒輪箱131和安裝在齒輪箱131之間用于接收從供 給電機132和減速器133傳送來的動力的供給軸134。
小齒輪135固定到位于齒輪箱131之間的供給軸134上。而且，齒 條138固定到供給桿137的底部表面，這些齒條由設(shè)置在各齒輪箱131 上的多個引導輥135支撐。通過彼此連接的小齒輪135和齒條138的相 互作用，供給桿137可向前和向后移動。供給桿137在其前端通過支架139與移動構(gòu)架106連接，以使具有 上部刀具110和下部刀具118的移動構(gòu)架106可通過供給桿137往復移 動。
在上述根據(jù)本發(fā)明的用于大尺寸工件的剪切設(shè)備100的操作中，剪 切機102最初通過供給機103的操作保持在向前移動的位置中。如果金 屬板以這樣的初始狀態(tài)從巻供給，則當控制器(未示出)接收從傳感器 提供的信息時，該控制器操作供給機103。通過供給機103的操作，剪切 機102沿金屬板的移動方向移動，以在剪切機102的移動速度與金屬板 的移動速度一致時切割金屬板。
當然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易理解的是，切割過的金屬板由設(shè)置 在剪切設(shè)備100后側(cè)的卸載機構(gòu)快速卸下，并且剪切機102在供給機103 的作用下快速向前移動來重復上述操作，以連續(xù)不間斷地切割新供給來 的金屬板。
現(xiàn)在，將更詳細地描述剪切設(shè)備100的上述操作。首先，在供給機 103相對于主體構(gòu)架101向前和向后往復移動剪切機102的操作中，橫向 安裝在各供給底座130上的齒輪箱131之間的供給軸134通過供給電機 132和減速器133的操作正向和反向旋轉(zhuǎn)。
通過供給軸134的正向和反向旋轉(zhuǎn)，由齒輪箱131上的引導輥136 支撐的供給桿137通過設(shè)置在供給軸134處的小齒輪135和設(shè)置在供給 桿137底部表面處并且與小齒輪135連接的齒條138之間的相互作用而 向前和向后移動。
供給桿137則通過支架139與主體構(gòu)架101內(nèi)部的移動構(gòu)架106連 接。因此，移動構(gòu)架106可在供給桿137的向前和向后移動的作用下而 相對于主體構(gòu)架101往復移動。
在這種情況下，由于安裝在移動構(gòu)架106的前后位置處的滑動輥105 連接到安裝于主體構(gòu)架101內(nèi)表面的導軌104，從而移動構(gòu)架106可相對 于主體構(gòu)架101向前和向后往復移動。
萬向接頭124將驅(qū)動單元123與安裝在移動構(gòu)架106的下部位置處 的曲軸121連接以傳遞動力，為了防止萬向接頭124在移動構(gòu)架106向前和向后往復移動時運動受阻，在主體框架101內(nèi)在萬向接頭124的連 接區(qū)處形成移動孔125。
在下文中，將詳細描述剪切機102對金屬板的切割，這是在隨著剪 切機102在與由供給機103供給的金屬板的移動方向相同的方向移動、 在剪切機102的移動速度與金屬板的移動速度一致的時刻完成的。
當剪切機102在與由供給機103供給的金屬板的移動方向相同的方 向移動時，設(shè)置在下部刀架113前端處的引導柱體116延伸出。這里， 下部刀架113結(jié)合到垂直引導件111，垂直引導件111通過插入襯墊112 而安裝在移動構(gòu)架106中部。當引導柱體116延伸出時，連接到引導柱 體116和引導桿117的下部導板115可與設(shè)置在固定到上部構(gòu)架107的 上部刀架109前端處的上部導板109配合來將金屬板引導到切割位置。
然后，當剪切機102的移動速度與金屬板的移動速度一致時，在接 收到設(shè)置在主體構(gòu)架101側(cè)的驅(qū)動單元123的動力后，安裝在移動構(gòu)架 106下部位置處并且通過萬向接頭124連接到驅(qū)動單元123的曲軸121旋 轉(zhuǎn)。
通過曲軸121的旋轉(zhuǎn)，通過連桿122與曲軸121連接的下部刀架113 沿垂直引導件111向上移動，同時通過上部和下部導板109和115對準， 直到下部刀具118向上移動到連桿122的上死點。結(jié)果，下部刀具118 可用于切割與上部刀具IIO接觸的金屬板。
在金屬板如上所述切割后，下部刀架113向下移動，到達連桿122 的下死點。同時，當引導柱體H6縮回時，下部導板115向下移動，由 此保持在備用狀態(tài)，以準備進行后面的操作。
當然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，移動構(gòu)架106在金屬板通過供 給機103的供給方向快速移動后保持在切割操作備用狀態(tài)，并且如果金 屬板到達其期望切割位置則會再次移動，以允許對金屬板重復進行如上 所述的切割。
由傳感器感測金屬板的供給情況(例如金屬板的供給速度)，并將感 測結(jié)果傳送到主控制器。響應(yīng)于該感測結(jié)果，主控制器致動剪切機102 和供給機103，從而剪切機102在供給機103的作用下移動，以在剪切機
9102的移動速度與金屬板的供給速度一致時切割金屬板。由于該控制操作 可以傳統(tǒng)方式進行，從而將省略其詳細描述。
通過上述描述顯而易見的是，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置來實際切割金屬板 的剪切機102在供給機103的作用下在金屬板的移動方向上移動，以在 剪切機102的移動速度與金屬板的移動速度一致時切割金屬板。在完全 切割金屬板之后，剪切機102快速向后移動，并且再次在金屬板的移動 方向上移動。重復剪切機的該操作，可連續(xù)不間斷地切割金屬板。結(jié)果， 本發(fā)明可獲得若干優(yōu)點，例如，提供用于切割大尺寸金屬板、并且最大 化切割操作效率的新方法。
雖然出于示例目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)意識到，在不偏離所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明的精神和范圍的情 況下，可進行各種改進、增加和替代。
權(quán)利要求
1. 一種用于大尺寸工件的剪切設(shè)備，該剪切設(shè)備包括主體構(gòu)架，其具有彼此之間以預定距離相對設(shè)置的側(cè)壁；剪切機，其用于切割供入所述主體構(gòu)架中部的金屬板；和供給機，其位于所述主體構(gòu)架前側(cè)，并且用于往復移動所述剪切機，以連續(xù)無間斷地剪切所供入的金屬板。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切設(shè)備，其中所述剪切機包括-導軌，其安裝在所述主體構(gòu)架的內(nèi)表面的上部位置處； 移動構(gòu)架，其具有設(shè)置在其前后位置處的滑動輥，以在所述軌道上滑動，所述移動構(gòu)架在所述供給機的作用下相對于所述主體構(gòu)架向前和 向后移動；頂部構(gòu)架，其連接到所述移動構(gòu)架的頂部；上部導板，其設(shè)置在上部刀架的前端，用于導入所述金屬板，所述 上部刀架固定到所述頂部構(gòu)架的下端。上部刀具，其固定到所述上部導板的后表面；下部刀架，其由縱向布置在所述移動構(gòu)架中部處的垂直引導件內(nèi)的 襯墊支撐；下部導板，其設(shè)置在所述下部刀架的前側(cè)，以與所述上部導板相配 合地保持所述金屬板，以易于切割所述金屬板；下部刀具，其固定到所述下部導板的后表面，以在與所述上部刀具 相配合地向上和向下移動時切割所述金屬板；和刀具致動器，其設(shè)置在所述移動構(gòu)架的下部位置，以向上和向下移 動所述下部刀具。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切設(shè)備，其中所述供給機包括 齒輪箱，所述齒輪箱布置在供給底座上，所述供給底座設(shè)置在所述主體構(gòu)架的前側(cè)；供給軸，其安裝在所述齒輪箱之間，以接收由供給電機和減速器傳 送的動力；小齒輪，所述小齒輪固定到所述齒輪箱之間的供給軸上；供給桿，所述供給桿由所述齒輪箱上的引導輥支撐，并且具有固定到其底部表面的齒條，從而與所述小齒輪相連，所述供給桿在所述小齒輪和所述齒條的相互作用下向前和向后移動；和支架，所述支架用于將所述供給桿的前端與所述移動構(gòu)架連接，以允許所述移動構(gòu)架往復移動。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪切設(shè)備，其中，所述下部導板與設(shè)置在 所述下部刀架處的多個引導柱體和引導桿相連，以通過其向上和向下移 動而引導所述金屬板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的剪切設(shè)備，其中，所述刀具致動器包括 桿孔，所述桿孔形成在所述下部刀架的下表面中，位于所述下表面的相對位置處；曲軸，其橫向安裝在所述移動構(gòu)架的下部位置處；連桿，所述連桿用于將所述桿孔與所述曲軸連接，以向上和向下移 動所述下部刀架；萬向接頭，其用于將設(shè)置在所述主體構(gòu)架側(cè)的驅(qū)動單元與所述曲軸 相連，以將動力從所述驅(qū)動單元傳送到所述曲軸；和移動孔，其形成在所述主體構(gòu)架的要與所述萬向接頭連接的位置處， 以允許所述萬向接頭在所述曲軸的操作過程中沒有任何干涉地移動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于大尺寸工件的剪切設(shè)備。所述剪切設(shè)備包括主體構(gòu)架，其具有彼此之間以預定距離相對設(shè)置的側(cè)壁；剪切機，其用于切割供入所述主體構(gòu)架中部的金屬板；和供給機，其位于所述主體構(gòu)架前側(cè)，并且用于相對于所述主體框架而往復移動所述剪切機。剪切機與以卷繞狀態(tài)供給的大尺寸金屬板一起移動，以在剪切機的移動速度與金屬板的移動速度一致時切割金屬板，然后，剪切機再次返回到其原始位置。由于剪切機在金屬板傳送方向上移動時重復切割金屬板，從而可連續(xù)且不間斷地快速進行大尺寸金屬板的切割。
文檔編號B23D15/00GK101468406SQ20081008170
公開日2009年7月1日 申請日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者黃東淵 申請人:株式會社Idh