一种新型金属卷材开卷装置

郭宇超 李媛媛

（黑龙江东方学院，哈尔滨 150066）

本实用新型属于机械技术领域涉及金属成卷材料的开卷设备，即它是一种新型金属卷材开卷装置。

1 背景技术

目前，金属卷材已广泛用于工业生产的各个领域，材料的开卷装置是生产中不可缺少的部分，其作用主要是将成卷板材打开包装后，通过开卷装置使材料展开，并按照一定的速度传输到下道工序。市场上大多数开卷设备没有自动上料定位功能，同时也不具备开卷防崩功能，这在一定程度上影响了开卷机的工作效率，并且增加了开卷装置的危险性。

2 实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供一种新型金属卷材开卷装置，能够保证卷材的开卷质量，弥补原有设备功能的不足，提高设备工作效率，增强设备使用安全性。

2.1 技术方案

一种新型金属卷材开卷装置，包括液压马达1、涨紧盘2、定位板3、主轴4、涨紧油缸5、涨紧滑块10、滑动销轴25、焊接机架6、推力气缸7、行程油缸9、联接法兰23、小车托架16、小车机架24、立式油缸15、小车主轴22、外球面轴承17、车轮18、挡垫19、紧固螺钉20、导轨21、防崩滚筒11、防崩回转臂12、回转轴13和支撑块14，如图1、图2和图3所示。

焊接机架6作为开卷装置的基础部件，通过地脚螺栓固定在平整地面上，涨紧油缸5与焊接机架6通过螺栓连接，涨紧油缸5的输出端与主轴4通过定位销和锁紧螺钉形成紧固连接方式，主轴4通过轴承支撑在焊接机架6上，主轴4的前端与液压马达1相连，涨紧滑块10的内孔面与主轴4的外圆面配合紧固连接，定位板3与主轴4焊接形成一体，涨紧盘2的尾端安装在定位盘3的十字槽内形成间隙配合，涨紧盘2的长圆孔与涨紧滑块10的通孔通过滑动销轴25连接。

气缸支架8安装在焊接机架6的内壁上，推力气缸7与气缸支架8通过销轴连接，支撑块14固定在焊接机架6的外壁上，防崩回转臂12与支撑块14借助回转轴13相互连接，焊接机架6的外壁留有长方形孔，防崩回转臂12的一端伸入焊接机架6的内部与推力气缸7通过销轴连接，形成回转机构，防崩滚筒11通过回转轴安装在防崩回转臂12上。

行程油缸9的缸体通过回转轴固定在焊接机架6上，输出端通过联接法兰23与小车机架24固定连接，立式油缸15的固定端安装在小车机架24上，立式油缸15的输出端通过连接板与小车托架16连接，小车主轴22与外球面轴承17的内环过盈配合连接，外球面轴承17外环与小车托架16固定连接，车轮18通过挡垫19和紧固螺钉20固定在小车主轴22上，车轮18与导轨21相接触，导轨21安装固定在焊接机架6上。

图1 新型金属卷材开卷装置主视图

图2 新型金属卷材开卷装置左视图

图3 新型金属卷材开卷装置局部结构图

2.2 有益效果

本装置的自动上料系统将卷材吊装在小车托架16上，通过人工按钮或操纵杆来控制行程油缸9和立式油缸15，实现卷材的上料找正，从而保证卷材准确、安全地固定在涨紧盘2上。此外，开卷防崩结构的设计也是从生产的安全性上来考虑，一方面，当卷材找正固定好后，在打开包装时，容易产生卷材外张崩开事件；另一方面，在卷材供料的最后几圈材料时，更容易产生外崩事件。所以，防崩结构通过气缸支架8的运动，传递给防崩回转臂12产生摆动，使得防崩回转臂12上的防崩滚筒11与卷材受力接触，并随同卷材产回转运动，防止卷材外崩并且不损伤材料的表面，起到安全防护的作用。

3 实施方式

下面结合图1～图3和具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细的说明。通过地脚螺栓固定在平整地面上，涨紧油缸5的固定端与焊接机架6通过螺栓连接，涨紧油缸5的输出端与主轴4通过定位销和锁紧螺钉形成紧固连接方式，主轴4通过轴承支撑在焊接机架6上，主轴4的前端与液压马达1相连，涨紧滑块10的内孔面与主轴4的外圆面配合紧固连接，定位板3内孔与主轴4间隙配合连接，涨紧盘2的尾端安装在定位盘3的十字槽内形成间隙配合，涨紧盘2的斜长圆孔与涨紧滑块10的通孔通过滑动销轴25连接。涨紧油缸5的输出端受控后，按上述连接方式，主轴4与涨紧滑块10实现水平伸缩运动，涨紧滑块10通过滑动销轴25在涨紧盘2的斜长圆孔内产生径向分力，推动或拉动涨紧盘2实现径向运动，定位板3的十字槽起到运动导向作用。此外，液压马达1受控产生回转运动，通过上述连接方式，涨紧盘2可以实现径向和回转运动两个方向运动。

行程油缸9的缸体通过回转轴固定在焊接机架6上，输出端通过联接法兰23与小车机架24固定连接，立式油缸15的固定端安装在小车机架24上，立式油缸15的输出端通过连接板与小车托架16连接，小车主轴22与外球面轴承17的内环过盈配合连接，外球面轴承17外环与小车托架16固定连接，车轮18通过挡垫19和紧固螺钉20固定在小车主轴22上，车轮18与导轨21相接触，导轨21安装固定在焊接机架6上。

金属卷材被吊装到小车托架16上，由于小车托架16与立式油缸15的输出端连接，立式油缸15的固定端安装在小车机架24上，所以立式油缸15的输出端受控后可以提升或降低卷材的高度，形成垂直方向的运动。另外，由于小车整体支撑在导轨21上，并且小车机架24通过联接法兰23与行程油缸9的输出端固定连接，行程油缸9的输出端受控后可以实现小车整体沿导轨21的水平运动，所以上述两个方向的可控运动，可以实现卷材的上料供给。

气缸支架8安装在焊接机架6的内壁上，推力气缸7与气缸支架8通过销轴连接，支撑块14固定在焊接机架6的外壁上，防崩回转臂12与支撑块14借助回转轴13相互连接，焊接机架6的外壁留有长方形孔，防崩回转臂12的一端伸入焊接机架6的内部与推力气缸7通过销轴连接，形成回转机构，防崩滚筒11通过回转轴安装在防崩回转臂12上。推力气缸7动作后，推动防崩回转臂12围绕回转轴13产生摆角，受力点作用在防崩滚筒11上，生产中保证防崩滚筒11与卷材相互接触。

工作过程：卷材放置在小车托架6上后，控制行程油缸9的输出端向右运动，行程油缸9的输出端通过联接法兰23、小车机架24带动小车上的卷材沿导轨21向右行走，当接近涨紧盘2时，控制立式油缸15的输出端推动小车托架16和卷材向上运动，使卷材包装内孔中心与主轴中心大体保持一致，停止后，控制行程油缸9的输出端继续向右运动，使卷材的包装内孔完全套进涨紧盘2内，最终通过定位板3限位停止。启动控制涨紧油缸5，使涨紧盘2与卷材受力接触，实现定位与夹紧功能，此时，控制小车到初始位置。在打开卷材包装前，启动推力气缸7，使防崩滚筒11与卷材接触，打开包装后，启动液压马达1，使卷材按要求转动送料，关闭推力气缸7复位，当卷材接近用完时，启动推力气缸7，使防崩滚筒11与卷材接触，防止剩余卷材外崩，产生危险。