三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置的研究

袁理智

摘要：三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，采用在現(xiàn)有的三軸彎板機(jī)上安裝壓彎標(biāo)尺，將激光線光源與三軸彎板機(jī)的壓輥中心固定在同一水平線 利用激光線光源照射壓彎標(biāo)尺，通過(guò)壓彎標(biāo)尺上的刻度讀數(shù)，知道板材成型的具體位置，保證板材壓彎精度高，無(wú)需多次調(diào)整，一次壓彎成型，大大提高了加工效率。

關(guān)鍵詞：彎板機(jī);卷圓;標(biāo)尺;壓輥

中圖分類(lèi)號(hào)：TU973? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）10-0064-02

0? 引言

近年來(lái)，三輥卷板機(jī)在很多鋼結(jié)構(gòu)廠家、鉚焊結(jié)構(gòu)、構(gòu)件等廠家使用非常廣泛。其特點(diǎn)具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行比較平穩(wěn)，安全可靠性高，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。但在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，有相當(dāng)多數(shù)生產(chǎn)廠家都缺乏一定的理論技術(shù)指導(dǎo)，使用卷板機(jī)卷圓完全是靠日常積累的經(jīng)驗(yàn)，并且使用還是比較簡(jiǎn)單粗獷。在實(shí)際鋼板卷圓生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)都還是使用一個(gè)圖形樣板和實(shí)際卷圓鋼板反復(fù)的比對(duì)，同時(shí)也在一次又一次地調(diào)整上輥使其下壓到一定的深度，直到鋼板卷出的圓弧正好與樣板的尺寸相近為止。這樣就需要反復(fù)的去調(diào)整，不斷地去嘗試，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下，并且卷板精度也不高。為了扭轉(zhuǎn)這種現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)踐以及一定的專(zhuān)業(yè)技能知識(shí)，對(duì)三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置進(jìn)行探討和研究，以便大大節(jié)省上輥調(diào)整時(shí)間，從而提高生產(chǎn)效率。

1? 三輥卷板機(jī)卷圓工作原理

三輥卷板機(jī)由三個(gè)圓輥組成，其中上輥是移動(dòng)輥，安裝在兩個(gè)對(duì)稱(chēng)下輥中央上方位置，只能作垂直上下升降移動(dòng)，三輥卷板機(jī)的動(dòng)力來(lái)源，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)主減速器并逐級(jí)傳動(dòng)到末級(jí)齒輪，由末級(jí)齒輪帶動(dòng)兩個(gè)對(duì)稱(chēng)下輥齒輪嚙合并隨著作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也為板材的卷制提供扭距。待卷不同規(guī)格的平整塑性金屬板需要經(jīng)過(guò)卷板機(jī)的一個(gè)上輥和二個(gè)下輥之間，此時(shí)需借助下輥的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及上輥的下壓力，使金屬板產(chǎn)生一定的塑性變形，出現(xiàn)連續(xù)彎曲，從而一塊完整的金屬板就卷制成設(shè)定需要的圓筒，或者卷制成一段圓弧板。

2? 三輥卷板機(jī)卷圓快速定位原理及理論計(jì)算

三輥卷板機(jī)是通過(guò)上輥及兩個(gè)下輥與工件接觸的三個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)工件成型，從而將板卷出需要的圓筒或其一部分，卷板機(jī)的兩個(gè)下輥中心在同一水平面內(nèi)，兩個(gè)下輥中心距根據(jù)生產(chǎn)需要，確定后其位置一般就固定不動(dòng)了，這樣就可以由以上三個(gè)點(diǎn)及上輥，兩個(gè)下輥確定圓弧的半徑。不難看出，卷圓半徑的大小與卷板機(jī)上輥下壓深度有很大的關(guān)系，因此在已知道加工工件半徑的情況下，結(jié)合一定的幾何知識(shí)及機(jī)械工作原理，計(jì)算出上輥下壓深度，這樣就不難確定這一個(gè)點(diǎn)的工作位置，也就確定了金屬板卷圓的半徑。在生產(chǎn)實(shí)踐中，結(jié)合規(guī)格不同厚度的鋼板及兩個(gè)下輥的中心距，將上輥下壓的每一個(gè)深度刻在一個(gè)標(biāo)尺上作指示，這樣操作工人師傅就不用像以前那樣盲目反復(fù)調(diào)整上輥下壓深度來(lái)獲得對(duì)應(yīng)的尺寸，而是可以針對(duì)不同厚度的鋼板及圖紙卷圓半徑調(diào)整上輥下壓深度一步到位，從而達(dá)到快速定位，將鋼板卷出理想的形狀，大大提高了生產(chǎn)效率。

具體理論計(jì)算如下：

如圖1所示：三輥卷板示意圖。

如圖1所示：直角三角形中，工件圓心與下輥距離為：

上輥與下輥垂直距離為：

將式（1）代入式（2）得：

以上式（3）只有兩個(gè)未知數(shù)鋼板厚度t和上輥中心與下輥中心垂直距離b，將不同厚度的鋼板t值帶入式（3）就可以輕松計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的上下輥中心垂直距離b值。例如：當(dāng)t=6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、16mm等不同厚度的鋼板時(shí)，計(jì)算出相對(duì)應(yīng)的不同上輥與下輥垂直距離b值，分別刻到相對(duì)應(yīng)的標(biāo)尺上，此時(shí)工人師傅只要結(jié)合彎制鋼板的半徑R要求，將不同厚度的鋼板與標(biāo)尺上的讀數(shù)對(duì)應(yīng)，并調(diào)節(jié)好上下輥中心垂直距離b值就可以一次成型。

3? 三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置

3.1 裝置特點(diǎn)及技術(shù)效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，其特點(diǎn)及技術(shù)效果突出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，采用在現(xiàn)有的三軸彎板機(jī)上安裝壓彎標(biāo)尺，將激光線光源與三軸彎板機(jī)的壓輥中心固定在同一水平線，利用激光線光源照射壓彎標(biāo)尺，通過(guò)壓彎標(biāo)尺上的刻度讀數(shù)，知道板材成型的具體位置，保證板材壓彎精度高，無(wú)需多次調(diào)整，一次壓彎成型，大大提高了加工效率。

3.2 定位裝置工作原理及技術(shù)方案詳細(xì)描述

結(jié)合以上的理論計(jì)算以及目前存在的技術(shù)問(wèn)題，為實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)方案為一種三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置，包括三軸彎板機(jī)，所述三軸彎板機(jī)的壓輥上安裝有水平固定尺，所述水平固定尺的中心與三軸彎板機(jī)的壓輥中心在同一水平線上，所述水平固定尺的兩側(cè)分別安裝有激光線光源，所述三軸彎板機(jī)的支座兩側(cè)分別安裝有標(biāo)尺固定板，所述標(biāo)尺固定板上固定有多個(gè)標(biāo)尺，所述激光線光源發(fā)射的激光線用于照射在多個(gè)標(biāo)尺上。

所述水平固定尺的中部設(shè)置有通孔，所述三軸彎板機(jī)的壓輥中軸上設(shè)置有固定定位桿，所述定位桿插裝在通孔內(nèi)，所述通孔的兩側(cè)還設(shè)置有固定孔，所述固定孔內(nèi)設(shè)置有用于固定在三軸彎板機(jī)的壓輥輥?zhàn)系墓潭菟ā?/p>

所述標(biāo)尺固定板的背部設(shè)置有水平連接板，所述三軸彎板機(jī)的機(jī)座上安裝有C型連接架，所述C型連接架之間安裝有升降絲桿和導(dǎo)向桿，所述水平連接板上安裝有絲母和導(dǎo)向套，所述升降絲桿和導(dǎo)向桿分別安裝在絲母和導(dǎo)向套內(nèi)，所述升降絲桿的頂部還固定有操作手輪，所述升降絲桿為細(xì)牙螺桿。

所述標(biāo)尺主要由透明盒及安裝在透明盒內(nèi)的LED燈條構(gòu)成，所述透明盒固定在標(biāo)尺固定板上，所述透明盒的表面設(shè)置有刻度線，所述透明盒上還安裝有用于控制LED燈條的開(kāi)關(guān)，所述LED燈條與電源相連接。

3.3 定位裝置附圖說(shuō)明

圖1：三輥卷板示意圖。

圖2：三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3：圖2中A處局部放大圖。

圖4：三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置原理示意圖。

3.4 定位裝置具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用定位裝置進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖2至圖4所示，一種三輥彎板機(jī)卷圓快速定位器，包括三軸彎板機(jī)1，三軸彎板機(jī)1的壓輥上安裝有水平固定尺2，水平固定尺2的中心與三軸彎板機(jī)1的壓輥中心在同一水平線上，水平固定尺2的兩側(cè)分別安裝有激光線光源3，三軸彎板機(jī)1的支座兩側(cè)分別安裝有標(biāo)尺固定板4，標(biāo)尺固定板4上固定有多個(gè)標(biāo)尺5，激光線光源3發(fā)射的激光線用于照射在多個(gè)標(biāo)尺5上。

本實(shí)用定位裝置采用在三軸彎板機(jī)1的壓輥軸上安裝水平固定尺2，水平固定尺2的中心與三軸彎板機(jī)1的壓輥中心在同一水平線上，且能夠隨三軸彎板機(jī)1的壓輥上下移動(dòng)。水平固定尺的兩端安裝標(biāo)尺固定板4，標(biāo)尺固定板4上固定有多個(gè)標(biāo)尺5，不同的標(biāo)尺用于代表不同厚度的鋼板。當(dāng)壓輥向下壓彎鋼板時(shí)，水平固定尺的兩端激光線光源3發(fā)出激光線，并投射在標(biāo)尺上。通過(guò)觀察標(biāo)尺的刻度，能夠準(zhǔn)確控制板材的成型尺寸及精度。水平固定尺2的中部設(shè)置有通孔6，三軸彎板機(jī)1的壓輥中軸上設(shè)置有固定定位桿7，定位桿7插裝在通孔6內(nèi)，通孔6的兩側(cè)還設(shè)置有固定孔8，固定孔8內(nèi)設(shè)置有用于固定在三軸彎板機(jī)的壓輥輥?zhàn)系墓潭菟āＫ焦潭ǔ卟捎眠@種固定方式，固定更加簡(jiǎn)單、方便。其中，標(biāo)尺固定板4的背部設(shè)置有水平連接板9，三軸彎板機(jī)1的機(jī)座上安裝有C型連接架10，C型連接架10之間安裝有升降絲桿11和導(dǎo)向桿12，水平連接板9上安裝有絲母13和導(dǎo)向套14，升降絲桿11和導(dǎo)向桿12分別安裝在絲母13和導(dǎo)向套14內(nèi)，升降絲桿11的頂部還固定有操作手輪15?？紤]到O刻線與激光線對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題，將標(biāo)尺固定板通過(guò)絲母安裝在升降絲桿上，利用升降絲桿控制標(biāo)尺固定板上下移動(dòng)進(jìn)行校準(zhǔn)。升降絲桿為細(xì)牙螺桿，能提高校準(zhǔn)精度。此外，標(biāo)尺5主要由透明盒16及安裝在透明盒內(nèi)的LED燈條17構(gòu)成，透明盒16固定在標(biāo)尺固定板4上，透明盒16的表面設(shè)置有刻度線，透明盒16上還安裝有用于控制LED燈條的開(kāi)關(guān)18，LED燈條17與電源相連接。標(biāo)尺采用透明盒設(shè)計(jì)，利用LED燈條點(diǎn)亮，能夠保證刻度線清晰。使用時(shí)，壓彎不同厚度的鋼板，點(diǎn)亮不同的LED燈條，也便于觀察。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)三輥彎板機(jī)卷圓快速定位裝置和實(shí)施技術(shù)方案的理論研究以及提供具體的實(shí)施過(guò)程方案，其克服了本行業(yè)現(xiàn)有技術(shù)的不足。其研究成果結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，保證板材壓彎精度高，無(wú)需多次調(diào)整，一次壓彎成型，大大提高了加工效率，為企業(yè)創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

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