本發(fā)明涉及一種型材的生產(chǎn)方法和系統(tǒng)。

背景技術：

在成型技術領域中，涉及多種方法將鋼帶加工成型材。金屬型材通常是由鋼鐵制造廠或者各種型材專業(yè)廠家利用專業(yè)的冷軋或者熱軋設備進行制造，如各類型鋼、鋁型材等。這些型材的形狀、規(guī)格等都是按照標準制造的。對于實際生產(chǎn)需求而言，現(xiàn)有的金屬型材系統(tǒng)和制作方法存在如下不足：型材軋制工藝成本高，加工技術難度大；型材的形狀及截面標準化后，對于一些特殊需求的異型截面、特殊規(guī)格的金屬型材，難以滿足要求。例如護欄型材，不僅強度高，還要美觀；即便是標準規(guī)格的型材，在成型過程中，型材本體不能進行沖孔或者沖制紋樣，無法達到客戶的需求；對于管狀型材而言，軋制后還需要焊接，產(chǎn)品不環(huán)保。

目前，關于護欄型材制造方法及設備，還存在一些未被解決的問題，其一，利用鋼帶輥軋制造型材時，鋼帶直接從上料架上被送入到成型輥。當整個鋼帶中有不平整的材料，如齒邊、翹邊、凸起或凹陷時，輥軋出的型材凸凹不平，厚度不一致，精度下降，在后續(xù)的切斷過程中容易崩裂鋸片；其二，型材成型后再進行安裝孔或紋樣的沖制，生產(chǎn)效率低、精度不高；其三，長度較大的型材成型后需要專門的設備進行校直；其四，型材成型后再根據(jù)需要切斷，生產(chǎn)效率低、精度不高。除了以上所述的問題中，還存在各工序之間需要轉序，不連貫，型材無法一次性加工完成的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種自動化程度高、生產(chǎn)效率高和精度高的型材的生產(chǎn)方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種型材的生產(chǎn)方法，它包括上料、送料、成型和切斷工序，其工藝步驟如下：

上料，將鋼帶卷成的鋼卷置于上料裝置機座的旋轉軸上，通過張緊裝置和限位裝置進行緊固或限位；

送料，鋼帶被送料輥組緊壓，在動力驅動下進入下一工序；

成型，鋼帶通過成型輥軋制彎折后相互扣合成一體的型材，型材套入壓合裝置，壓合裝置上的壓合輥與成型輥進一步壓緊相互扣合的封閉口；

切斷，型材通過切斷裝置自動切斷。型材的封閉口由側面彎折后相互扣合再壓合壓緊，無需焊接工序，工藝簡單，成本低，強度高，生產(chǎn)效率更高，無焊接產(chǎn)生的光弧和焊渣，更環(huán)保。

優(yōu)選的，在上料與送料工序之間設置平整工序，鋼帶被平整輥組緊壓，在動力驅動下通過平整輥組將鋼帶壓平整或修剪齒邊及余邊。平整規(guī)格一致的鋼帶材料進入下一工序，保證型材精度，避免型材凹凸不平及厚度不一致而導致后續(xù)切斷過程中鋸片發(fā)生崩裂。

優(yōu)選的，在送料與成型工序之間設置沖孔工序，鋼帶穿過沖孔模具，根據(jù)預先設定的程序進行沖孔，沖孔后進入下一工序。型材在成型之前沖孔，省去了成型后再沖孔需要轉運、上件和下件的步驟，工序之間更加連貫，精度和生產(chǎn)效率更高。

進一步地，沖孔模具還可沖制紋樣和圖案，裝飾效果更好、更美觀。

優(yōu)選的，在成型與切斷工序之間設置校直工序，成型后的型材進入校直裝置，通過校直輥消除變形。型材在成型之后直接進行校對，精度更高，工序連貫，無需后續(xù)校對需要轉運、上件和下件的步驟，生產(chǎn)效率更高。

一種型材的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括均在同一軸線上一次布局的上料裝置、送料裝置、成型裝置和切斷裝置，它們通過集控箱實現(xiàn)集中控制與聯(lián)動。自動化程度高，護欄型材一次加工完成。

型材的生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括平整裝置、線速度調(diào)節(jié)裝置、沖孔裝置、線速度調(diào)節(jié)裝置、校直裝置和卸料裝置，平整裝置和線速度調(diào)節(jié)裝置位于上料裝置和送料裝置之間，線速度調(diào)節(jié)裝置位于平整裝置和送料裝置之間，沖孔裝置和線速度調(diào)節(jié)裝置位于送料裝置和成型裝置之間，線速度調(diào)節(jié)裝置位于沖孔裝置和成型裝置之間，校直裝置位于成型裝置和切斷裝置之間，卸料裝置位于切斷裝置之后。

在優(yōu)選的方案中，上料裝置包括上料裝置機座、旋轉軸、張緊裝置和限位裝置，旋轉軸固定于上料裝置機座上，張緊裝置和限位裝置與旋轉軸連為一體以旋轉軸的軸線為中心可做旋轉伸縮運動。根據(jù)線速度被動釋放鋼帶，達到剛度釋放速度與系統(tǒng)整體運行速度一致。

在優(yōu)選的方案中，送料裝置包括送料架、送料輥組和送料電機，送料輥組固定于送料架上，送料動力驅動送料輥組，送料輥組包括上輥和下輥，上輥與下輥之間有使鋼帶通過的間隙。根據(jù)整體線速度控制進料。

在優(yōu)選的方案中，成型裝置包括支撐臺、機架、成型機構、水冷系統(tǒng)和成型電機，支撐臺與機架連接，成型機構與機架連接成一體，成型動力驅動成型機構上的成型輥，水冷系統(tǒng)的出水口位于成型輥的上方或下方。根據(jù)事先設定的型材截面擠壓成型。

在優(yōu)選的方案中，切斷裝置包括切割臺、切割架、刀架、鋸片、切斷電機、切斷液壓系統(tǒng)、夾緊裝置和傳感器，切割臺與切割架和夾緊裝置連為一體，刀架固定在切割架上可沿軸向做一定夾角的運動，鋸片固定在刀架上，傳感器設在刀架和夾緊裝置之間，切斷動力驅動鋸片旋轉，切斷液壓系統(tǒng)驅動夾緊裝置夾緊和推動刀架做軸向夾角運動。根據(jù)事先設定的長度切斷型材。

在優(yōu)選的方案中，平整裝置包括平整機架、平整輥組和平整電機，平整輥組固定于平整機架上，通過平整動力驅動平整輥組，平整輥組包括上下相對應的上輥和下輥，上輥與下輥之間有使鋼帶通過的間隙。用于鋼帶的平整或修剪齒邊及余邊，保證材料的平整和規(guī)格一致。

在優(yōu)選的方案中，線速度調(diào)節(jié)裝置和線速度調(diào)節(jié)裝置結構相同，包括線速度調(diào)節(jié)裝置架和線速度傳感器，線速度傳感器包括上觸點和下觸點，分別固定于線速度調(diào)節(jié)裝置架的上端和下端，并預留有一定空間使鋼帶穿過。用于沖孔工序和成型工序之間鋼帶的緩沖，以達到?jīng)_孔工序和成型工序同步的目的，或者達到?jīng)_孔工序和切斷工序同步的目的。

在優(yōu)選的方案中，沖孔裝置包括沖孔機座、沖孔臺、沖孔模具和沖孔液壓系統(tǒng)，沖孔臺固定在沖孔機座上，沖孔模具與沖孔臺連接，沖孔液壓系統(tǒng)驅動沖孔模具做上下運動，沖孔模具設有使鋼帶通過的間隙。鋼帶在成型之前進行沖孔或沖制紋樣，便于一次成型和提高精度，還有助于提高型材的裝飾性能。

在優(yōu)選的方案中，校直裝置包括校直臺、校直架和校直輥，校直臺與校直架連接，校直輥固定在校直臺上，校直臺設有型材通過的間隙。型材成型后通過時直接進行校對。

在優(yōu)選的方案中，卸料裝置包括卸料架、卸料氣缸、托板、拖料架和空壓站，卸料架與托料架固定，設有銷軸的拖板與托料架連接，托板兩側與卸料氣缸連接，空壓站所提供的氣源與氣缸聯(lián)通。將切斷后的護欄型材直接轉移到轉運裝置上，無需人工轉運，可無人值守。

在優(yōu)選的方案中，成型機構包括依次固定在機架上的壓痕段、收攏段和成型段，所述的壓痕段由壓痕上輥和壓痕下輥組成，收攏段由收攏上輥和收攏下輥組成，成型段由成型上輥、成型下輥、成型左輥、成型右輥及壓合裝置組成，鋼帶位于壓痕段、收攏段和成型段的上輥和下輥之間。

本發(fā)明提供一種型材的生產(chǎn)方法及系統(tǒng)，通過多個工序將鋼帶輥軋成兩側面彎折后相互扣合成一體的型材，型材套入壓合裝置，壓合裝置上的壓合輥與成型輥進一步壓緊相互扣合的封閉口，并將制成型材的相關設備組合成系統(tǒng)，可一次性完成護欄型材的成型、沖孔、紋樣和切斷的工序，還可自動卸料?？朔嗽行筒某尚托枰鄠€工序制造、需焊接、無裝飾，護欄型材不能一次性加工完成的問題。具有型材成型無需焊接，護欄型材成型、沖孔、紋樣和切斷一次性加工完成，自動化程度高，產(chǎn)品機械性能好，生產(chǎn)過程更環(huán)保、加工精度更高、裝飾性能更好，外觀更美、成本更低的特點。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2為本發(fā)明的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明的上料裝置主視圖。

圖4為圖3的立體結構示意圖。

圖5為本發(fā)明的切斷裝置結構示意圖。

圖6為本發(fā)明的平整裝置結構示意圖。

圖7為本發(fā)明的線速度調(diào)節(jié)裝置結構示意圖。

圖8為本發(fā)明的卸料裝置結構示意圖。

圖9為本發(fā)明的送料裝置結構示意圖。

圖10為本發(fā)明的成型裝置結構示意圖。

圖11為本發(fā)明的沖孔裝置結構示意圖。

圖12為本發(fā)明的校直裝置結構示意圖。

圖13為本發(fā)明的成型機構結構示意圖。

圖中標記說明：上料裝置1，平整裝置2，線速度調(diào)節(jié)裝置3，送料裝置4，沖孔裝置5，線速度調(diào)節(jié)裝置6，成型裝置7，校直裝置8，切斷裝置9，卸料裝置10，上料裝置機座11，旋轉軸12，張緊裝置13，限位裝置14，送料架41，送料輥組42，送料電機43，上輥421，下輥422，支撐臺71，機架72，成型機構73，成型電機74，成型輥730，切割臺91、切割架92，刀架93，鋸片94，切斷電機95，切斷液壓系統(tǒng)96，夾緊裝置97，平整機架21，平整輥組22，平整電機23，上輥221，下輥222，線速度調(diào)節(jié)裝置架31，線速度傳感器32，上觸點321，下觸點322，沖孔機座51，沖孔臺52，沖孔模具53，校直臺81，校直架82，校直輥83，卸料架101，卸料氣缸102，托板103，拖料架104，壓痕段731，收攏段732，收攏上輥7321，收攏下輥7322，成型段733，壓痕段731，壓痕上輥7311，壓痕下輥7312，成型上輥7331，成型下輥7332，成型左輥7333，成型右輥7334，壓合裝置7335。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述：應當理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。

如圖1~13中，一種型材的生產(chǎn)方法，它包括上料、送料、成型和切斷工序，其工藝步驟如下：

上料，將鋼帶卷成的鋼卷置于上料裝置機座的旋轉軸上，通過張緊裝置和限位裝置進行緊固或限位；

送料，鋼帶被送料輥組緊壓，在動力驅動下進入下一工序；

成型，鋼帶通過成型輥軋制彎折后相互扣合成一體的型材，型材套入壓合裝置，壓合裝置上的壓合輥與成型輥進一步壓緊相互扣合的封閉口；

切斷，型材通過切斷裝置自動切斷。型材的封閉口由側面彎折后相互扣合再壓合壓緊，無需焊接工序，工藝簡單，成本低，強度高，生產(chǎn)效率更高，無焊接產(chǎn)生的光弧和焊渣，更環(huán)保。

優(yōu)選的，在上料與送料工序之間設置平整工序，鋼帶被平整輥組緊壓，在動力驅動下通過平整輥組將鋼帶壓平整或修剪齒邊及余邊。平整規(guī)格一致的鋼帶材料進入下一工序，保證型材精度，避免型材凹凸不平及厚度不一致而導致后續(xù)切斷過程中鋸片發(fā)生崩裂。

優(yōu)選的，在送料與成型工序之間設置沖孔工序，鋼帶穿過沖孔模具，根據(jù)預先設定的程序進行沖孔，沖孔后進入下一工序。型材在成型之前沖孔，省去了成型后再沖孔需要轉運、上件和下件的步驟，工序之間更加連貫，精度和生產(chǎn)效率更高。

進一步地，沖孔模具還可沖制紋樣和圖案，裝飾效果更好、更美觀。

優(yōu)選的，在成型與切斷工序之間設置校直工序，成型后的型材進入校直裝置，通過校直輥消除變形。型材在成型之后直接進行校對，精度更高，工序連貫，無需后續(xù)校對需要轉運、上件和下件的步驟，生產(chǎn)效率更高。

優(yōu)選的，在切斷工序之后增加卸料工序，切斷后的型材在上一步工藝的作用下被推入到卸料架，或通過卸料架上的輸送裝置將切斷后的型材輸送到指定位置，卸料架可自動將型材卸入到轉運裝置上。 切斷后的型材自動輸送到轉運裝置上，無需人工轉運，且可無人值守，成本更低。

上述所述的優(yōu)選方案中，當型材制備無沖孔要求時，鋼帶直接通過至下一工序。

一種型材的生產(chǎn)系統(tǒng)，包括均在同一軸線上一次布局的上料裝置1、送料裝置4、成型裝置7和切斷裝置9，它們通過集控箱實現(xiàn)集中控制與聯(lián)動。自動化程度高，護欄型材一次加工完成。

型材的生產(chǎn)系統(tǒng)，它還包括平整裝置2、線速度調(diào)節(jié)裝置3、沖孔裝置5、線速度調(diào)節(jié)裝置6、校直裝置8和卸料裝置10，平整裝置2和線速度調(diào)節(jié)裝置3位于上料裝置1和送料裝置4之間，線速度調(diào)節(jié)裝置3位于平整裝置2和送料裝置4之間，沖孔裝置5和線速度調(diào)節(jié)裝置6位于送料裝置4和成型裝置7之間，線速度調(diào)節(jié)裝置6位于沖孔裝置5和成型裝置7之間，校直裝置8位于成型裝置7和切斷裝置9之間，卸料裝置10位于切斷裝置9之后。

優(yōu)選的方案中，所述的上料裝置1包括上料裝置機座11、旋轉軸12、張緊裝置13和限位裝置14，旋轉軸12固定于上料裝置機座11上，張緊裝置13和限位裝置14與旋轉軸12連為一體以旋轉軸12的軸線為中心可做旋轉伸縮運動。根據(jù)線速度被動釋放鋼帶，達到剛度釋放速度與系統(tǒng)整體運行速度一致。

優(yōu)選的方案中，所述的送料裝置4包括送料架41、送料輥組42和送料電機43，送料輥組42固定于送料架41上，送料電機43驅動送料輥組42，送料輥組42包括上輥421和下輥422，上輥421與下輥422之間有使鋼帶通過的間隙，鋼帶與上輥421和下輥422之間為過盈配合。根據(jù)整體線速度控制進料。

優(yōu)選的方案中，所述的成型裝置7包括支撐臺71、機架72、成型機構73、水冷系統(tǒng)和成型電機74，支撐臺71與機架72連接，成型機構73與機架72連接成一體，成型電機74驅動成型機構73上的成型輥730，水冷系統(tǒng)的出水口位于成型輥730的上方或下方。根據(jù)事先設定的型材截面擠壓成型。

優(yōu)選的方案中，所述的切斷裝置9包括切割臺91、切割架92、刀架93、鋸片94、切斷電機95、切斷液壓系統(tǒng)96、夾緊裝置97和傳感器，切割臺91與切割架92和夾緊裝置97連為一體，刀架93固定在切割架92上可沿軸向做一定夾角的運動，鋸片94固定在刀架93上，傳感器設在刀架93和夾緊裝置97之間，切斷電機95驅動鋸片94旋轉，切斷液壓系統(tǒng)96驅動夾緊裝置97夾緊和推動刀架93做軸向夾角運動。根據(jù)事先設定的長度切斷型材。

優(yōu)選的方案中，所述的平整裝置2包括平整機架21、平整輥組22和平整電機23，平整輥組22固定于平整機架21上，通過平整電機23驅動平整輥組22，平整輥組22包括上下相對應的上輥221和下輥222，上輥221與下輥222之間有使鋼帶通過的間隙。用于鋼帶的平整或修剪齒邊及余邊，保證材料的平整和規(guī)格一致。

優(yōu)選的方案中，所述的線速度調(diào)節(jié)裝置3和線速度調(diào)節(jié)裝置6結構相同，包括線速度調(diào)節(jié)裝置架31和線速度傳感器32，線速度傳感器32包括上觸點321和下觸點322，分別固定于線速度調(diào)節(jié)裝置架31的上端和下端，并預留有一定空間使鋼帶穿過。用于沖孔工序和成型工序之間鋼帶的緩沖，以達到?jīng)_孔工序和成型工序同步的目的，或者達到?jīng)_孔工序和切斷工序同步的目的。

優(yōu)選的方案中，所述的沖孔裝置5包括沖孔機座51、沖孔臺52、沖孔模具53和沖孔液壓系統(tǒng)，沖孔臺52固定在沖孔機座51上，沖孔模具53與沖孔臺52連接，沖孔液壓系統(tǒng)驅動沖孔模具53做上下運動，沖孔模具53設有使鋼帶通過的間隙。鋼帶在成型之前進行沖孔或沖制紋樣，便于一次成型和提高精度，還有助于提高型材的裝飾性能。

優(yōu)選的方案中，所述的校直裝置8包括校直臺81、校直架82和校直輥83，校直臺81與校直架82連接，校直輥83固定在校直臺81上，校直臺81設有型材通過的間隙。型材成型后通過時直接進行校對。

優(yōu)選的方案中，所述的卸料裝置10包括卸料架101、卸料氣缸102、托板103、拖料架104和空壓站，卸料架101與托料架104固定，設有銷軸的拖板103與托料架104連接，托板103兩側與卸料氣缸102連接，空壓站所提供的氣源與氣缸聯(lián)通。將切斷后的護欄型材直接轉移到轉運裝置上，無需人工轉運，可無人值守。

優(yōu)選的方案中，所述的成型機構73包括依次固定在機架上的壓痕段731、收攏段732和成型段733，所述的壓痕段731由壓痕上輥7311和壓痕下輥7312組成，收攏段732由收攏上輥7321和收攏下輥7322組成，成型段733由成型上輥7331、成型下輥7332、成型左輥7333、成型右輥7334及壓合裝置7335組成，鋼帶位于壓痕段731、收攏段732和成型段733的上輥和下輥之間。

上述的實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，而不應視為對于本發(fā)明的限制，本申請中的實施例及實施例中的特征在不沖突的情況下，可以相互任意組合。本發(fā)明的保護范圍應以權利要求記載的技術方案，包括權利要求記載的技術方案中技術特征的等同替換方案為保護范圍。即在此范圍內(nèi)的等同替換改進，也在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。