一、原料上料与开卷
1. 卷材安装
将金属卷材吊装至开卷机的卷筒上,确保卷材中心与开卷机轴线同轴对齐,避免因偏心导致卷材跑偏或拉伸变形。
用压臂或涨紧装置固定卷材内圈,防止开卷时卷材松散滑落。
2. 开卷控制
开卷机通过电机驱动卷筒旋转,以恒定张力展开卷材。张力控制是关键:
张力过小:卷材易松弛、褶皱,影响后续矫平和剪切精度。
张力过大:可能拉伸材料,导致厚度减薄或内部应力增加。
部分设备配备纠偏系统(如光电传感器 + 液压纠偏机构),实时监测卷材边缘位置并自动调整开卷方向,确保卷材平直进入下一工序。
二、矫平处理
1. 矫平目的
消除卷材在轧制、运输过程中产生的波浪形、镰刀弯、中间瓢曲等形状缺陷,使板材表面平整,便于精确剪切。
2. 矫平机构
通常采用多辊矫平机,上、下辊组呈交错排列,通过辊子的弯曲变形对材料施加反向应力,抵消原有变形。
参数调整:
辊间距:根据材料厚度调整,厚板需增大辊间距以避免过度碾压。
矫平速度:与后续送料速度匹配,一般为 5~20 米 / 分钟。
下压量:通过调节上辊组的下压高度控制矫平力度,需兼顾矫平效果和材料塑性变形极限。
三、定尺送料
1. 送料机构
由一对主动送料辊(上辊带动力驱动,下辊固定)和光电编码器组成,通过辊子摩擦力带动材料前进。
送料精度直接影响剪切尺寸精度,关键技术点:
辊面粗糙度:粗糙表面可增加摩擦力,防止薄料打滑,但可能损伤材料表面。
编码器精度:通过脉冲信号测量送料长度,分辨率需达到 0.1 毫米级。
2. 定尺控制
在操作面板输入目标长度(如 2000mm),当编码器检测到送料长度达到设定值时,送料辊停止转动,等待剪切指令。
对于高精度需求场景(如汽车板加工),可采用激光测距仪或视觉检测系统实时校准送料长度,消除累计误差。
四、横向剪切
1. 剪切机构
主要由上刀片、下刀片、刀架和驱动系统组成,常见驱动方式包括:
机械驱动:通过曲柄连杆机构带动上刀片上下运动,适合中低速、厚板剪切。
液压驱动:利用液压缸提供剪切力,剪切平稳、噪音低,适合高精度或薄板加工。
伺服驱动:伺服电机直接驱动刀片,响应速度快、定位精度高,适合高速自动化生产线。
2. 剪切参数
刀片间隙:上、下刀片之间的横向间隙通常为材料厚度的 5%~10%(如剪切 2mm 钢板时,间隙约 0.1~0.2mm)。间隙过大易产生毛刺,过小会导致刀片磨损加剧甚至崩刃。
剪切角度:上刀片与下刀片的垂直夹角(一般为 1°~3°),可减少剪切力并改善断面质量。
剪切速度:低速(5~10 次 / 分钟)用于厚板或高硬度材料,高速(30~50 次 / 分钟)用于薄板或大批量生产。
五、成品收料与堆叠
1. 收料方式
自由落料:剪切后的板材直接掉落到收料台,适合小规格、低重量板材,需注意轻放避免碰撞变形。
皮带输送 + 堆垛:通过皮带输送机将板材输送至堆垛工位,由推板或机械臂整齐堆叠,适合大批量生产。
2. 质量控制
收料过程中检查板材表面质量(如划伤、压痕)和尺寸精度(长度、宽度、对角线误差),不合格品需单独标识并追溯原因。
对于镀层或涂层材料(如镀锌板),需在收料台铺设橡胶垫或纸垫层,防止表面损伤。
六、工艺联动与自动化
现代横剪机常集成PLC 控制系统或工业计算机,实现全流程自动化联动:
参数预设:可存储多组产品工艺参数(如不同规格板材的送料长度、剪切速度、矫平辊压力等),一键切换生产任务。
故障诊断:实时监测设备运行状态(如电机电流、液压压力、刀片温度),出现异常时自动报警并停机,同时记录故障代码便于维修。
数据追溯:保存生产数据(如订单号、生产时间、剪切数量、废品率等),支持生产报表生成和质量追溯。
七、工艺优化方向
高精度化:采用伺服驱动 + 滚珠丝杠传动替代传统机械结构,提高送料和剪切精度(误差可控制在 ±0.5mm 以内)。
柔性化生产:通过快速换刀装置(如液压夹刀系统)和自动参数切换,实现多规格板材的 “一键切换” 生产,减少停机调机时间。
节能环保:引入伺服电机节能技术(能耗较传统液压系统降低 30%~50%),并优化润滑系统减少油污排放。