專利名稱：燈桿桿體板料的成型方法及生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燈桿桿體板料的成型方法及生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市道路照明、高速公路照明、電力輸送等行業(yè)對各種規(guī)格 的錐形燈桿需求日益增大，近年來國內(nèi)也出現(xiàn)大量的燈桿加工企業(yè)，但因為生產(chǎn)工藝落后， 生產(chǎn)效率低或者生產(chǎn)線成本過于昂貴，己不能滿足國內(nèi)外對該產(chǎn)品高產(chǎn)能、高質(zhì)量的生產(chǎn)要
求。錐形燈桿桿體的生產(chǎn)作為燈桿主體中最重要的組成部分，其加工過程一般包括以下工序 1)開巻；2)矯平；3)定尺剪切(將巻料分截成多段矩形板料)；4)斜切(將各段矩形的板 料剪切成等腰梯形)；5)板型矯正；6)分類堆垛；7)折彎；8)焊縫。這樣，金屬巻料就成 為管狀的立體形狀。
縱觀國內(nèi)外燈桿生產(chǎn)行業(yè)鋼板加工工藝，對前5項工序的加工方法大致分三類 第一類由兩條生產(chǎn)線加工。第一條生產(chǎn)線完成鋼板的開巻、矯平、定尺剪切、首次堆
垛；第二條生產(chǎn)線由人工上料、定位、測量，再由圓盤剪進行斜切、二次堆垛、。該類生產(chǎn)工
藝為多數(shù)中小規(guī)模企業(yè)使用，優(yōu)點經(jīng)濟。缺點操作人員多(7 8人)，占用場地大，生產(chǎn)
效率低，剪切后板型差。
第二類由一條生產(chǎn)線和一臺大型剪板機加工。生產(chǎn)線完成鋼板的開巻、矯平、定尺剪
切、堆垛；人工起吊鋼板在幅寬12 14米的剪板機上完成梯形板的斜切。該類生產(chǎn)工藝國內(nèi)
企業(yè)應用很少，主要是大型剪板機的質(zhì)量和成本都很高，設(shè)備自動化程度不高，其優(yōu)點是能 滿足鋼板剪切后板邊的直線度。
第三類由一條生產(chǎn)線加工。生產(chǎn)線會自動完成鋼板的開巻、矯平、定尺剪切、斜切、 堆垛。該類生產(chǎn)線一般全為進口設(shè)備，在斜切工序上，采用鋼板固定，上圓盤刀行走的方式， 因而具有一條用于上圓盤刀行走的導軌。優(yōu)點功能齊全，自動化程度高，缺點對鋼板性 能要求較高，加工后的板邊直線度較差，設(shè)備的投入和維護成本高。
從以上三類加工方法中可得知，其最主要的區(qū)別在于斜切工序所釆用的方式或者分開 不同的機器進行人工斜切；或者在同一生產(chǎn)線上采用板料固定，圓盤刀行走的方式。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在同一生產(chǎn)線上完成燈桿桿體板料成型的方法及生產(chǎn)線。 為達到上述目的，本發(fā)明的方法采取了以下的技術(shù)方案 燈桿桿體板料的成型方法，在同一生產(chǎn)線上，依次進行以下工序
1) 開巻將金屬巻料打開并帶進生產(chǎn)線；
2) 矯平將金屬巻料矯平為帶狀板料；
3) 定尺測量測量帶狀板料的長度，使符合預設(shè)的截取長度；
4) 帶角度橫剪在定尺測量所確定的位置上，以一定的角度將帶狀板料分剪為多段平行 四邊形板料，而非常規(guī)的矩形板料；
5) 斜向定位在該平行四邊形板料上選取一特定軌跡，沿該特定軌跡使得該平行四邊形 板料可被劃分成兩個等腰梯形，將該特定軌跡的方向旋轉(zhuǎn)至與生產(chǎn)線的行進方向一致；
6) 隨動輸送保持斜向定位后的平行四邊形板料的特定軌跡的方向不變，將板料輸送至 下一個工位；
7) 縱剪沿平行四邊形板料上的特定軌跡將其剪開為2片等腰梯形板料。 在所述矯平工序和定尺測量工序之間，可增加切頭工序和切邊工序，以完善對帶狀板料
的預處理。
在所述縱剪工序以后，可增加再矯平工序，以矯正縱剪工序后板料的變形并同時獲得拉 剪的效果。
該板料的成型方法，可快速獲得想要的成型形狀，而無需人工二次定位；采用了板料行 走，縱剪刀固定的方式，有效保證縱剪的直線度和剪切效率；該方法的實施可在原有生產(chǎn)線 的基礎(chǔ)上進行改造，有利于降低投入成本。
-種根據(jù)上述發(fā)明方法的生產(chǎn)線，采取以下的技術(shù)方案
燈桿桿體生產(chǎn)線，上料小車、備料臺、開巻機、拆巻引料裝置、夾送裝置、十三輥矯平 機、切頭剪、廢料車、過料架、導向裝置、切邊機、測長裝置、橫剪機依次裝配連接；廢邊 巻取機配合所述切邊機運作；縱剪機裝配連接于輸送輥道的在前工位；電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、 氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、主操作臺、副操作臺與上述機器和裝置進行連接，以實現(xiàn)對上述機器 和裝置的驅(qū)動或控制；除此以外，在橫剪機與縱剪機之間還裝配連接有輸送定位輥道，所述 輸送定位輥道上設(shè)有隨動定位裝置和斜向定位系統(tǒng)；所述橫剪機上設(shè)有使橫剪刀與生產(chǎn)線行 進方向成某一偏轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)向裝置。
對以上生產(chǎn)線的技術(shù)方案，可以作以下改進或限定
所述斜向定位系統(tǒng)由至少一個前定位裝置以及若干側(cè)定位氣缸和步進電機伺服定位裝置
構(gòu)成，每一個側(cè)定位氣缸和一個步進電機伺服定位裝置組成一組定位對，受控于電控系統(tǒng)和 氣動系統(tǒng)；各定位對沿生產(chǎn)線的行進方向分布在輸送定位輥道上。
所述前定位裝置為受控于電控系統(tǒng)的可伸縮的自動頂桿，安裝于輸送定位輥道上接近縱 剪機的位置。
所述隨動定位裝置為隨動定位車以及設(shè)置在輸送定位輥道兩邊的與生產(chǎn)線行進方向相平 行的導軌，隨動定位車行走于該導軌上以保證其行走方向與生產(chǎn)線的行進方向一致。
所述隨動定位車的底部裝有一受控于電控系統(tǒng)的電磁鐵，用于板料被定位后，對板料進 行吸緊固定。
在所述縱剪機和輸送輥道之間，還裝配連接有一五輥矯平機。
所述橫剪機上的轉(zhuǎn)向裝置為與橫剪機主體之間角度可調(diào)的橫剪機底座。 以下對本發(fā)明的生產(chǎn)線的工作原理進行說明
金屬巻料經(jīng)過開巻、矯平等常規(guī)工序后，通過橫剪機將其分剪為多段具有某一長度的金 屬板料。由于橫剪機上的橫剪刀與生產(chǎn)線的行進方向成某一偏轉(zhuǎn)角度，因而橫剪后的金屬板 料的形狀實為一個平行四邊形。在此以后的工序中，目的在于將該平行四邊形再分剪成為兩 個等腰梯形(特殊的生產(chǎn)要求除外)。形狀為平行四邊形的金屬板料被輸送至輸送定位輥道上， 斜向定位系統(tǒng)對該金屬板料進行斜向定位，使得將該平行四邊形劃分成兩個等腰梯形的軌跡 的方向與生產(chǎn)線的行進方向一致。而后，隨動定位裝置將定位后的板料進行夾緊定位，在斜 向定位系統(tǒng)松開后，隨動定位裝置將隨板料一同向縱剪機方向行進，以保證板料在縱剪過程 中不會移位。縱剪機沿上述軌跡進行剪切后，金屬板料將相應地被分剪為兩個等腰梯形，從 而實現(xiàn)了燈桿桿體的板料加工。
由于縱剪機縱剪后普遍會引起板料的平面度變形，因而一般可在縱剪機后增加一臺矯平 機用于將板料重新矯平并同時實現(xiàn)拉剪的功能。
本發(fā)明生產(chǎn)線的技術(shù)效果是該燈桿桿體生產(chǎn)線生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品精度高、性能穩(wěn)定、 自動化運作、性價比高。


圖1是本發(fā)明方法的實施例的板料成型圖2是本發(fā)明方法的實施例依次完成定尺測量、帶角度橫剪、斜向定位、縱剪工序后的 板料狀態(tài)圖3是本發(fā)明生產(chǎn)線的實施例的主視結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明生產(chǎn)線的實施例的俯視結(jié)構(gòu)圖； 圖5是本發(fā)明生產(chǎn)線的實施例中斜向定位工藝的原理簡圖。
附圖標記說明l-上料小車；2-備料臺；3_開巻機；4-拆巻引料裝置；5_夾送裝置；6-十三輥矯平機；7-切頭剪；8-廢料車；9_過料架；10-導向裝置；11-切邊機；12-測長裝置； 13-橫剪機；14-廢邊巻取機；15-電控系統(tǒng)；16-液壓系統(tǒng)；17-氣動系統(tǒng)、18-潤滑系統(tǒng)；19_ 主操作臺；20-副操作臺；21-輸送定位輥道；22-縱剪機；23-五輥矯平機；24-輸送輥道；25-自動頂桿；26-側(cè)定位氣缸；27-步進電機伺服定位裝置；28-限位塊；29_推料塊；30-隨動定 位車；31-導軌；32-電磁鐵。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的方法作進一步說明。
如圖1所示，生產(chǎn)高度h=1600mm、底角D=88°的等腰梯形燈桿桿體板料。如圖2所示， 對金屬巻料進行開巻、矯平后，定尺測量與生產(chǎn)線行進方向P同向的長度L=1600/ (sin88。) =1600.975腿的板料，橫剪時，橫剪角8=90° -88° =2° ，得出獨立的平行四邊形板料。然后， 將平行四邊形板料旋轉(zhuǎn)斜向定位角A= (90° -88° ) *2=4°的度數(shù)，這樣，將平行四邊形劃 分為兩個等腰梯形的軌跡T將與生產(chǎn)線行進方向P平行。保持軌跡T與生產(chǎn)線行進方向P平 行，并將板料隨動輸送至縱剪工序，經(jīng)過縱剪后，即可獲得2個高度h=1600mm的等腰梯形燈 桿桿體板料。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的生產(chǎn)線作進一步說明。
如圖3、圖4所示為本發(fā)明生產(chǎn)線的實施例的結(jié)構(gòu)圖。該燈桿桿體生產(chǎn)線，上料小車l、 備料臺2、開巻機3、拆巻引料裝置4、夾送裝置5、十三輥矯平機6、切頭剪7、廢料車8、 過料架9、導向裝置10、切邊機11、測長裝置12、橫剪機13依次裝配連接；廢邊巻取機14 配合所述切邊機ll運作；電控系統(tǒng)15、液壓系統(tǒng)16、氣動系統(tǒng)17、潤滑系統(tǒng)18、主操作臺 19、副操作臺20與上述機器和裝置進行連接，以實現(xiàn)對上述機器和裝置的驅(qū)動或控制。以上 各設(shè)備為實現(xiàn)整套的上料、開巻、引料、夾送、首次矯平、料頭切平、料頭廢料堆垛、巻料 輸送、導向切邊、料長測定、料長剪取工序而配備，因應實際生產(chǎn)的需要，可增加或減少或 整合部分設(shè)備。
上述橫剪機13與普通的橫剪機具有不同之處普通橫剪機其橫剪刀與生產(chǎn)線的行進方向 相垂直，因此橫剪后的板料形狀為矩形；而橫剪機13的底座的安裝孔為弧形長孔，因而橫剪 機13主體安裝在底座上時，其與生產(chǎn)線行進方向之間的角度可調(diào)，也就是說橫剪后的板料形
狀為平行四邊形。以生產(chǎn)6*1600mm的桿體件為例，橫剪機13與生產(chǎn)線行進方向之間的角度 為《5° 。容易想到，橫剪機安裝位置不可調(diào)，橫剪刀相對于橫剪機主體可調(diào)，也能達到同樣 的工藝效果。
在橫剪機13后，還依次裝配連接有輸送定位輥道21、縱剪機22、五輥矯平機23、輸送 輥道24。這樣，該生產(chǎn)線除了完成橫剪的工序以外，還可接續(xù)完成板料的斜向定位一-縱剪 一-矯平-一堆垛工序。
輸送定位輥道21作為斜向定位工序的實施位置，其上設(shè)有斜向定位系統(tǒng)和隨動定位裝置。
本實施例中，斜向定位系統(tǒng)包括1個自動頂桿25、 5個側(cè)定位氣缸26以及5個步進電機 伺服定位裝置27。自動頂桿25設(shè)置在靠近縱剪機22的位置上，由電控系統(tǒng)15控制可上下 伸縮。每個側(cè)定位氣缸26分別與一個步進電機伺服定位裝置27相正對地安裝于輸送定位輥 道21的兩邊，由此構(gòu)成一組定位對，各定位對分布安裝在輸送定位輥道21的長度方向上。 步進電機伺服定位裝置27是由電控系統(tǒng)15中的特定PLC控制，用于板料的限位；側(cè)定位氣 缸26則由氣動系統(tǒng)17控制，用于將板料推向步進電機伺服定位裝置27并壓緊。如圖5所示， 板料被輸送定位輥道21送進縱剪機22以前，最先會被伸出的自動頂桿25阻擋而不能前進， 此時，各步進電機伺服定位裝置27會在PLC的預設(shè)參數(shù)下通過絲桿將限位塊28推出一定距 離，并且側(cè)定位氣缸26也會在氣動系統(tǒng)17的驅(qū)動下伸出推料塊29，將板料推向限位塊28 并壓緊。5對限位塊28與推料塊29的共同作用，使得板料以某一特定的角度a被斜向定位 于輸送定位輥道21上。該特定角度a的數(shù)值為以橫剪機13的偏轉(zhuǎn)角0為順時針方向2° 為例，則斜向定位時，該平行四邊形板料與生產(chǎn)線行進方向之間的角度為逆時針方向4° (2
° *2=4° )。斜向定位后，板料的尾部將被隨動定位裝置夾緊，而頭部將進入縱剪機22。
本實施例中，隨動定位裝置由隨動定位車30以及設(shè)置在輸送定位輥道21兩邊的與生產(chǎn) 線行進方向相平行的導軌31構(gòu)成。起初，隨動定位車30停在靠近橫剪機13的位置，處于板 料尾部的上方。在其車底設(shè)有一受控于電控系統(tǒng)15的電磁鐵32，該電磁鐵32離板料的距離 為15 20ram。斜向定位后，電磁鐵32得電吸緊板料的尾部使其無法偏轉(zhuǎn)。而后，自動頂桿25、 限位塊28和推料塊29會同時回縮，板料在輸送定位輥道21的輸送下會進入到縱剪機22， 而隨動定位車30也會隨板料的輸送而向縱剪機22方向行進。當板料尾部即將進入縱剪機22 時，電磁鐵32會失電松開，板料被縱剪機22拉入，從而被縱剪成兩部分。隨動定位車30在 完成一個板料的隨動行進后，在自身電機的驅(qū)動下，由安裝在車身的測長編碼器和PLC控制 小車返回運行到板尾位置后停止，即進入下一個隨動行進的循環(huán)。這樣，隨動定位車30每完 成一個隨動行進循環(huán)，則意味著完成了一件板料的縱剪。
由于自動頂桿25距離縱剪機22很近，所以在斜定位系統(tǒng)回縮后，板料頭部很快地就進 入到縱剪機22中，隨動定位車30隨動控制著板料尾部的擺動，因而板料在輸送、縱剪的過 程中不會發(fā)生較大的移位，從而有效保證了縱剪時的直線度。
另外，在縱剪機22后裝配連接有一臺五輥矯平機23， 一方面可以對縱剪后的板料進行 矯平，另一方面對縱剪過程起到一個拉剪的作用。
在五輥矯平機23以后，裝配連接有一套常規(guī)的輸送輥道24，用于板料的堆垛。 輸送定位輥道21、縱剪機22、五輥矯平機23、輸送輥道24與電控系統(tǒng)15連接；斜向 定位系統(tǒng)與電控系統(tǒng)15以及氣動系統(tǒng)17連接；隨動定位裝置與電控系統(tǒng)15連接。
由于該燈桿桿體生產(chǎn)線的縱剪精度高，經(jīng)過選擇料寬以及計算縱剪的位置，每次縱剪可
同時獲得2個合乎規(guī)格的桿體板料，極大地提高了材料的利用率。
權(quán)利要求
l、燈桿桿體板料的成型方法，包括以下工序1)開卷將金屬卷料打開并帶進生產(chǎn)線；2)矯平將金屬卷料矯平為帶狀板料；3)定尺測量測量帶狀板料的長度，使符合預設(shè)的截取長度；其特征在于在同一生產(chǎn)線上，還依次包括以下工序4)帶角度橫剪在定尺測量所確定的位置上，以一定的角度將帶狀板料分剪為多段平行四邊形板料，而非常規(guī)的矩形板料；5)斜向定位在該平行四邊形板料上選取一特定軌跡，沿該特定軌跡使得該平行四邊形板料可被劃分成兩個等腰梯形，將該特定軌跡的方向旋轉(zhuǎn)至與生產(chǎn)線的行進方向一致；6)隨動輸送保持斜向定位后的平行四邊形板料的特定軌跡的方向不變，將板料輸送至下一個工位；7)縱剪沿平行四邊形板料上的特定軌跡將其剪開為2片等腰梯形板料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燈桿桿體板料的成型方法，其特征在于在所述矯平工序和定尺測 量工序之間，增加切頭工序和切邊工序，以完善對帶狀板料的預處理；在所述縱剪工序之后， 增加再矯平工序，以矯正縱剪工序后板料的變形并同時獲得拉剪的效果。
3、 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述成型方法的燈桿桿體生產(chǎn)線，上料小車、備料臺、開巻機、拆巻 引料裝置、夾送裝置、十三輥矯平機、切頭剪、廢料車、過料架、導向裝置、切邊機、測長 裝置、橫剪機依次裝配連接；廢邊巻取機配合所述切邊機運作；縱剪機裝配連接于輸送輥道 的在前工位；電控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、主操作臺、副操作臺與上述機器 和裝置進行連接，以實現(xiàn)對上述機器和裝置的驅(qū)動或控制；其特征在于在橫剪機與縱剪機之間還裝配連接有輸送定位輥道，所述輸送定位輥道上設(shè)有隨動定位裝置和斜向定位系統(tǒng)； 所述橫剪機上設(shè)有使橫剪刀與生產(chǎn)線行進方向成某一偏轉(zhuǎn)角度的轉(zhuǎn)向裝置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燈桿桿體生產(chǎn)線，其特征在于所述斜向定位系統(tǒng)由至少一個 前定位裝置以及若干側(cè)定位氣缸和步進電機伺服定位裝置構(gòu)成；每一個側(cè)定位氣缸和一個步 進電機伺服定位裝置組成一組定位對，受控于電控系統(tǒng)和氣動系統(tǒng)；各定位對沿生產(chǎn)線的行 進方向分布在輸送定位輥道上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種燈桿桿體生產(chǎn)線，其特征在于所述前定位裝置為受控于電控 系統(tǒng)的可伸縮的自動頂桿，安裝于輸送定位輥道上接近縱剪機的位置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燈桿桿體生產(chǎn)線，其特征在于所述隨動定位裝置為隨動定位 車以及設(shè)置在輸送定位輥道兩邊的與生產(chǎn)線行進方向相平行的導軌，隨動定位車行走于該導 軌上以保證其行走方向與生產(chǎn)線的行進方向平行一致。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種燈桿桿體生產(chǎn)線，其特征在于所述隨動定位車的底部裝有一 受控于電控系統(tǒng)的電磁鐵，用于對板料進行吸緊固定。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燈桿桿體生產(chǎn)線，其特征在于在所述縱剪機和輸送輥道之間， 還裝配連接有一五輥矯平機。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3或7或8之任一所述的一種燈桿桿體生產(chǎn)線，其特征在于橫剪機上的轉(zhuǎn)向裝置為與橫剪機主體之間角度可調(diào)的橫剪機底座。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種在同一生產(chǎn)線上完成燈桿桿體板料成型的方法及生產(chǎn)線。燈桿桿體板料的成型方法，在同一生產(chǎn)線上，依次進行以下工序1)開卷；2)矯平；3)定尺測量；4)帶角度橫剪；5)斜向定位；6)隨動輸送；7)縱剪。燈桿桿體板料成型的生產(chǎn)線，包括依次實現(xiàn)以上各工序的裝置以及設(shè)備。本發(fā)明方法的技術(shù)效果是可快速獲得想要的成型形狀，而無需人工二次定位；采用了板料行走，縱剪刀固定的方式，有效保證縱剪的直線度和剪切效率；該方法的實施可在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進行改造，有利于降低投入成本。
文檔編號B23P13/00GK101362276SQ20081019878
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者周大勇 申請人:佛山市南海力豐機床有限公司