一种具有自适应导向与自动输送功能的金属剪板机的制作方法

本发明属于金属板材加工设备，具体涉及一种具有自适应导向与自动输送功能的金属剪板机。

背景技术：

1、在桥梁重工、大型钢结构制造领域，经常需要对超长、超重的金属板材进行定尺剪切。现有的金属剪板机在加工此类重型板材时，存在诸多技术痛点：

2、首先，重型板材体积大、重量重，传统剪板机多依赖人工推拉进行进料，不仅劳动强度极大，而且人工送料速度慢、效率低，难以保证进料方向的直线度，极易发生横向跑偏。

3、其次，现有剪板机的托料机构多为刚性平面支撑，针对表面存在微小不平度或挠曲变形的重型板材，刚性接触容易导致板材局部应力集中，且板材在送料过程中摩擦力巨大，进一步增加了进料难度。

4、再者，传统的剪板机在剪切时，板材容易因剪切力的作用产生翘边或位移，严重影响剪切端面的平整度和尺寸精度。此外，现有剪板机的剪切驱动机构与压料、托料机构通常由相互独立的动力源（如多个气缸、液压缸）分别驱动，导致整机液压系统庞大、控制时序复杂，且剪切刀具两端容易因受力不均而产生倾斜，造成剪切端面不平整或刀具倾斜现象。

5、最后，传统的机械挡尺在应对重型板材的高速移动时，极易被撞击损坏，且难以实现高精度的自动化定尺剪切。因此，亟需一种能够实现自动输送、自适应夹持导向、弹性压稳且具备高刚性联动剪切功能的重型金属剪板机。

技术实现思路

1、1．要解决的技术问题：

2、为了解决现有技术中重型板材进料困难、易跑偏翘边、定尺精度低以及剪切机构受力不均的技术问题，本发明提供一种具有自适应导向与自动输送功能的金属剪板机。

3、2．技术方案：

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、一种具有自适应导向与自动输送功能的金属剪板机，包括剪板机机架、设置于所述剪板机机架上的剪切刀具和剪切限位框架，其特征在于，还包括：

6、托料导轨，固定设置于所述剪板机机架上，其内部开设有内部容置腔，顶部沿长度方向开设有与所述内部容置腔连通的顶部连通槽口，所述内部容置腔内设置有内置电动输送机构，所述内置电动输送机构的输送面凸出于所述顶部连通槽口；所述托料导轨包括设置于剪切工位进料侧的进料托料导轨和设置于剪切工位出料侧的出料托料导轨，所述进料托料导轨与所述出料托料导轨均包括所述内部容置腔、所述顶部连通槽口和所述内置电动输送机构；

7、侧向限宽夹持导向机构，可拆卸地对称设置于所述进料托料导轨的两侧，用于从两侧自适应夹持板材并约束板材的进料轨迹；

8、弹性抵压压稳机构，设置于所述剪切限位框架的出料侧，用于从上方弹性抵压板材，防止板材剪切时翘边；

9、剪切驱动机构，设置于所述剪板机机架上，用于驱动所述剪切刀具作上下往复剪切运动。

10、进一步地，所述进料托料导轨设置有4个，沿垂直于进料方向间隔布置；所述出料托料导轨设置有2个，沿垂直于进料方向间隔布置。

11、进一步地，所述内置电动输送机构包括沿导轨长度方向间隔布置的多个电动输送轮，或设置于所述内部容置腔内的循环输送带；所述内置电动输送机构与一控制器电连接。

12、进一步地，所述侧向限宽夹持导向机构包括夹持横梁、连接板、弹性伸缩组件以及沿所述夹持横梁长度方向间隔设置的多个导向滚轮；所述夹持横梁通过所述弹性伸缩组件与所述连接板连接，所述弹性伸缩组件内部设有弹簧。

13、进一步地，所述弹性抵压压稳机构包括固定于所述剪切限位框架上的压稳安装座、弹性缓冲组件以及弹性压轮；所述弹性缓冲组件内部设有弹簧，所述弹性压轮通过所述弹性缓冲组件可上下浮动地安装于所述压稳安装座，所述弹簧向所述弹性压轮施加朝向板材的偏压力，使所述弹性压轮能够随板材厚度变化上下浮动并压紧板材；当板材移离后，所述弹性压轮能够在所述弹簧的作用下自动复位。

14、进一步地，所述剪切驱动机构包括两组对称设置的驱动组件，分别位于所述剪切刀具的左右两侧；每组所述驱动组件均包括液压缸、液压缸安装支架、传动连杆、摆动摇臂以及刀架衔接架；所述液压缸通过所述液压缸安装支架固定于所述剪板机机架上，其活塞杆与所述摆动摇臂的第一端铰接；两个所述摆动摇臂的第二端通过同一个枢轴铰接于所述剪板机机架上；两个所述摆动摇臂的中部分别与对应的所述传动连杆的第一端铰接；两个所述传动连杆的第二端分别与对应的所述刀架衔接架铰接；两个所述刀架衔接架分别固定连接于所述剪切刀具的左右两侧，用于带动所述剪切刀具作上下移动。

15、进一步地，所述金属剪板机还包括设置于所述进料托料导轨进料端或所述剪切限位框架进料侧的板材位置传感器；所述板材位置传感器与所述控制器电连接，被配置为实时采集板材的移动距离信号并发送至所述控制器；所述控制器被配置为：当所述移动距离信号达到预设的剪切长度阈值时，控制所述内置电动输送机构停止输送，并控制所述液压缸执行剪切动作。

16、进一步地，所述金属剪板机的控制器分别与所述内置电动输送机构、所述液压缸以及所述板材位置传感器电连接。所述控制器被配置为执行以下步骤：

17、自动进料与测长步骤：启动进料托料导轨内的内置电动输送机构，将板材输送至剪切工位，同时通过板材位置传感器实时采集板材的移动距离；

18、自适应夹持与压稳步骤：当移动距离达到预设剪切长度阈值时，控制内置电动输送机构停止，使所述侧向限宽夹持导向机构对板材两侧进行弹性夹持定位，并使所述弹性抵压压稳机构从上方压紧板材；联动剪切步骤：控制液压缸动作，通过所述摆动摇臂、所述传动连杆和所述刀架衔接架驱动剪切刀具完成剪切。

19、3．有益效果：

20、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

21、（1）本发明通过在固定式托料导轨内部集成内置电动输送机构，实现了重型板材在进料和出料方向的自动传动。与人工推拉重型钢板相比，降低了操作人员的劳动强度，同时提高了长板送料的效率和直线度。

22、（2）本发明中侧向限宽夹持导向机构采用弹性伸缩组件配合导向滚轮，能够自适应不同宽度的板材并实现柔性夹持，约束了板材的进料轨迹；弹性抵压压稳机构通过弹簧和压轮从上方施加弹性压力，能够适应板材表面的不平整和厚度公差，在剪切瞬间提供平稳的压紧力，降低板材翘边或位移的风险。

23、（3）本发明中剪切驱动机构采用左右对称的双液压缸设计。核心在于，两个摆动摇臂的第二端共用同一个枢轴，形成了机械上的刚性约束。这种结构有效克服了单侧驱动或独立枢轴方案中容易出现的受力不均问题，保证剪切刀具左右两端在上下往复剪切过程中的同步性，有利于提高剪切端面的平整度并延长刀具使用寿命。

24、（4）本发明通过设置板材位置传感器与控制器配合，实现了非接触式的实时测长与闭环控制。相对于传统的机械挡尺，避免了重型板材高速移动时对挡尺的撞击损坏，同时提高了定尺剪切的自动化程度和尺寸精度。

25、需要说明的是，本发明未介绍的结构由于不涉及本发明的设计要点及改进方向，均与现有技术相同或者可采用现有技术加以实现在此不做赘述。