一种金属卷材开卷定尺裁剪的控制机构及其控制方法与流程

本发明属于金属卷材加工，具体为一种金属卷材开卷定尺裁剪的控制机构及其控制方法。

背景技术：

1、金属卷材开卷定尺裁剪是钣金、钢结构、五金加工行业的前置核心工序，常规加工产线主要由开卷机、校平机、定尺剪板机依次排布组成，依靠人工辅助完成卷材端头引料、送料对接作业，现有设备在实际生产中存在多项突出缺陷：

2、1、金属卷材自重较大，卷材端头松散、翘曲、下垂现象普遍，卷材反转下料后，工人需近距离伸手扶持、拖拽板头，才能将板材送入校平机进料口；板材边缘锋利，高速送料过程极易划伤操作人员，大厚度重型卷材引料时还存在卷料回弹、砸伤人员的安全隐患，整条产线需专人持续值守辅助上料，人力成本高；

3、2、现有送料机构固定安装，无法旋转调整夹持工位角度，仅能适配单一规格卷材与固定间距的校平设备；当卷材宽度、厚度发生变化，或开卷机与校平机安装间距微调时，板头难以精准对准校平进料口，频繁出现卡料、堵料故障，设备通用性差，换产调试耗时久；

4、3、常规夹持机构多为弹簧被动脱料结构，送料完成后从动辊回弹分离动作迟缓，板材持续输送时易出现板材与夹持辊剐蹭、带料现象，无法实现不间断连续送料，频繁停机清理板材，大幅降低整条裁剪产线加工效率。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种金属卷材开卷定尺裁剪的控制机构及其控制方法，有效的解决了现有金属卷材开卷裁剪通过人工喂料而存在安全隐患的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属卷材开卷定尺裁剪的控制机构及其控制方法，包括开卷供料机构、校平总成、定尺裁剪总成和控制器，所述开卷供料机构位于校平总成的进料端，定尺裁剪总成位于校平总成的出料端，控制器固定连接于校平总成正面的一端；开卷供料机构由金属卷材支撑给料总成、辅助压紧组件和自动喂料组件构成，辅助压紧组件安装于金属卷材支撑给料总成的一侧，自动喂料组件安装于金属卷材支撑给料总成的背面；

3、自动喂料组件由支撑轴、旋转驱动单元、支撑架、活动套、气缸一、夹持单元和开合控制单元构成，支撑轴固定连接于金属卷材支撑给料总成的背面，支撑架通过轴承连接于支撑轴的另一端，旋转驱动单元连接于金属卷材支撑给料总成和支撑架之间，活动套连接于支撑架的一端，气缸一贯穿于支撑架并与支撑架固定连接，夹持单元滑动连接于支撑架内部的一端并与气缸一固定连接，开合控制单元固定连接于活动套侧边的一端；

4、夹持单元由滑块、伺服电机一、驱动夹持辊、限位支撑块和从动夹持辊构成，滑块滑动连接于支撑架的内部并与气缸一固定连接，伺服电机一固定连接于滑块的一侧，驱动夹持辊转动连接于滑块的另一侧并与伺服电机一的输出轴固定连接，限位支撑块滑动连接于滑块内部的另一侧并向滑块的一端延伸，从动夹持辊转动连接于限位支撑块的一侧。

5、优选的，所述驱动夹持辊和从动夹持辊的弧形外表面均固定设置有加厚橡胶套。

6、优选的，所述滑块内部的一侧开设有矩形槽，矩形槽的内部固定设置有两个限位杆一，限位支撑块滑动套设于限位杆一，限位杆一的另一端套设有弹簧一。

7、优选的，所述支撑架侧边的一端开设有与滑块相匹配的滑槽一，活动套的内部开设有与滑块相匹配的滑槽二。

8、优选的，所述活动套一端的两侧均固定设置有限位杆二，限位杆二滑动穿插于支撑架，限位杆二上套设有弹簧二，弹簧二固定连接于活动套和支撑架之间。

9、优选的，所述开合控制单元由气缸二、连接臂和三角板构成，气缸二固定连接于活动套的一侧，三角板通过连接臂与气缸二的一端固定连接，三角板的锐角头与限位支撑块的一侧对齐。

10、优选的，所述旋转驱动单元由u型支撑框、伺服电机二、蜗杆和蜗轮构成，u型支撑框与金属卷材支撑给料总成固定连接，伺服电机二固定连接于u型支撑框的一端，蜗杆转动连接于u型支撑框的内部并与伺服电机二的输出轴固定连接，蜗轮固定连接于支撑架的一侧并与蜗杆啮合。

11、优选的，所述金属卷材支撑给料总成正面的底端转动设置有若干托辊。

12、优选的，所述辅助压紧组件由支座一、支座二、气缸三、弧形支撑框和若干压辊构成，支座一、支座二均与金属卷材支撑给料总成固定连接，气缸三铰接于支座一和弧形支撑框之间，弧形支撑框的一端与支座二铰接，压辊转动连接于弧形支撑框内部的一侧。

13、优选的，所述金属卷材开卷定尺裁剪的控制机构的控制方法，包括以下步骤：

14、s1、将金属卷材安装至金属卷材支撑给料总成上，通过辅助压紧组件对金属卷材外表面进行压紧限位，避免金属卷材松散；

15、s2、金属卷材支撑给料总成带动金属卷材反转，金属卷材端口与辅助压紧组件分离后受到重力作用自动下摆，托辊实现对下摆位置的金属卷材进行辅助支撑，金属卷材端口继续运动至另一侧，并处于垂直状态；

16、s3、气缸一带动夹持单元上移，使得驱动夹持辊和从动夹持辊与金属卷材端头接触，此过程中，伺服电机一带动驱动夹持辊转动，使得金属卷材端头移动至驱动夹持辊和从动夹持辊之间，对金属卷材端头形成夹持限位作用；

17、s4、旋转驱动单元带动支撑架整体转动，使得金属卷材端头与校平总成的进料端口对齐；

18、s5、气缸一伸长，带动夹持单元移动至活动套内部，并将活动套顶出一定距离，使得金属卷材端头充分靠近校平总成的进料端口，驱动夹持辊和从动夹持辊将金属卷材送入校平总成内部；

19、s6、送料完成后，开合控制单元中的气缸二带动连接臂和三角板移动，通过三角板推动限位支撑块移动，限位支撑块带动从动夹持辊运动，使得从动夹持辊与驱动夹持辊分离，解除对金属卷材的夹持限位作用，即可实现持续送料。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、（1）、整套设备由控制器统一联动控制，从卷材装夹、压紧限位、反转下料、板头夹持、旋转对位、自动送料、脱料全过程自动化完成，无需工人近距离拖拽、扶持板材；彻底规避板材划伤、卷材回弹砸伤的安全风险，减少单条产线值守人员，大幅降低人工生产成本；

22、（2）、驱动夹持辊、从动夹持辊外层增设加厚橡胶套，增大与金属板材接触面摩擦力，送料过程杜绝打滑，保障板材输送长度稳定，提升定尺裁剪尺寸精度；橡胶柔性接触替代刚性金属辊，避免板材表面产生压痕、划痕，适配不锈钢、彩铝板等高表面要求卷材，降低产品报废率；

23、（3）、自动喂料组件搭载伺服电机二、蜗杆蜗轮旋转驱动单元，可带动支撑架整体旋转任意角度，精准将夹持后的卷材端头对准校平总成进料口；不受卷材厚度、宽度以及开卷与校平设备间距影响，换产时无需人工调整设备位置，适配多种规格金属卷材加工，调试时间大幅缩短，设备通用性显著提升；

24、（4）、开合控制单元采用气缸二联动三角板主动顶推限位支撑块，送料到位后可快速强制分开从动夹持辊与驱动夹持辊，主动解除板材夹持限位；区别于传统弹簧被动回弹结构，脱料响应速度快，不会出现板材剐蹭、带料滞留问题，卷材可持续匀速送入校平、定尺裁剪工序，无需停机清理，有效提升整条产线连续加工效率。