一种用于scr脱硝催化剂的自动切割设备及切割方法
【专利摘要】一种用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备及切割方法，该方法采用该自动切割设备对SCR脱硝催化剂进行自动切割，该自动切割设备设置在SCR脱硝催化剂的自动生产线的真空挤出机后方，包括底座、控制系统及安装在该底座上的输送装置、随动装置和切割装置，该输送装置及切割装置分别安装在该随动装置上并与该随动装置一体运动，该控制系统分别与该输送装置、随动装置和切割装置连接，该随动装置用于保证该切割装置切割时该工件与该切割装置之间相对静止，该随动装置的移动速度等于该真空挤出机挤出该工件的速度时，该切割装置起动切割达到该设定长度的该工件，被切割下的该工件通过该输送装置快速输送至后续工序。
【专利说明】—种用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备及切割方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于SCR脱硝催化剂自动切割的设备及方法，特别是一种自动化程度高且切割精度和端面垂直度高的用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备及切割方法。
【背景技术】
[0002]我国以煤为主的能源结构是影响我国大气环境质量的主要因素之一，大气污染重90%的二氧化硫、67%氢氧化物来自于煤炭的燃烧。
[0003]对于氢氧化物的污染控制，人们做了大量的研究工作，并形成了许多技术，主要分为炉内控制和炉外控制。目前国内外火电厂脱硝发部分采用炉外控制，多采用选择性催化剂还原法(SCR)来降低氢氧化物的污染。切割机是SCR催化剂自动化生产线中必不可少的设备，是其生产的第一道工序。现有技术的切割方式主要存在手动切割和自动切割，手动切割劳动强度大，质量不易控制；自动切割设备皮带线整体移动，移动重量大，灵活度低，切割长度和端面垂直度不易保证，并且钢丝切割工件时没有旋转动作和钢丝喷洒装置，工件切割阻力大，工件端面变形大。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备及切割方法，以克服现有技术的上述缺陷。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备，设置在SCR脱硝催化剂的自动生产线的真空挤出机后方，用于实现按照设定长度对工件进行自动切割，其中，所述自动切割设备包括底座、控制系统及安装在所述底座上的输送装置、随动装置和切割装置，所述输送装置及切割装置分别安装在所述随动装置上并与所述随动装置一体运动，所述控制系统分别与所述输送装置、随动装置和切割装置连接，所述输送装置用于输送所述真空挤出机挤出的工件，所述随动装置用于保证所述切割装置切割时所述工件与所述切割装置之间相对静止，所述输送装置对所述工件的传输、所述随动装置的起动、移动速度和复位以及所述切割装置对达到设定长度的所述工件进行切割均由所述控制系统控制，所述随动装置的移动速度等于所述真空挤出机挤出所述工件的速度时，所述切割装置起动切割达到所述设定长度的所述工件，被切割下的所述工件通过所述输送装置快速输送至后续工序。
[0006]上述的自动切割设备，其中，所述随动装置包括随动架、直线导轨和随动驱动机构，所述直线导轨用于支撑所述随动装置和移动导向，所述随动架通过所述直线导轨安装在所述底座上，所述随动驱动机构安装在所述底座上并与所述随动架连接。
[0007]上述的自动切割设备，其中，所述随动驱动机构包括滚珠丝杠和伺服电机，所述伺服电机通过联轴器与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠包括螺杆和安装在所述螺杆上的螺帽，所述螺帽上安装有连接件，所述连接件用于连接所述随动架和所述滚珠丝杠，所述伺服电机通过所述联轴器带动所述螺杆转动，所述螺杆上的螺帽沿所述螺杆运动并带动所述随动架移动。
[0008]上述的自动切割设备，其中，所述输送装置包括顺序设置在所述底座上的动力输送带和无动力输送带，所述无动力输送带设置在靠近所述真空挤出机的一侧，所述无动力输送带用于传送由所述真空挤出机挤出的所述工件至所述动力输送带，所述动力输送带用于继续输送所述工件并在所述切割装置切割所述工件后，将被切割下来的所述工件快速输送至后续工序。
[0009]上述的自动切割设备，其中，所述无动力输送带包括皮带支撑架、支座、导向辊和输送带，所述支座和导向辊安装在所述皮带支撑架上，所述输送带张紧在所述导向辊上；所述动力输送带包括输送驱动机构、皮带支撑架、支座、动力辊、导向辊、传动链和输送带，所述支座、动力辊和导向辊安装在所述皮带支撑架上，所述输送带张紧在所述动力辊和导向辊上，所述动力辊通过所述传动链与所述输送驱动机构连接，所述动力辊通过超越离合器与所述传动链连接。
[0010]上述的自动切割设备，其中，所述切割装置包括升降固定板、切割固定板、切割钢丝、钢丝导向机构和钢丝驱动机构，所述钢丝驱动机构、升降固定板和所述切割固定板分别安装在所述随动架上，所述切割固定板通过柔性接头与所述钢丝驱动机构连接，所述切割钢丝通过所述钢丝导向机构上下运动以切割所述工件。
[0011]上述的自动切割设备，其中，所述钢丝导向机构包括滚轮组件、导杆和滑块，所述滚轮组件安装在所述切割固定板上，所述导杆固定在所述升降固定板上，所述滑块安装在所述切割固定板上并与所述导杆连接，所述切割固定板带动所述滑块沿所述导杆运动，所述切割钢丝张紧在所述滚轮组件上并随所述切割固定板上下移动以切割所述工件。
[0012]上述的自动切割设备，其中，所述切割装置还包括钢丝张紧机构，所述钢丝张紧机构包括调节手轮、张紧弹簧、导向轮、旋转轴和张紧固定板，所述调节手轮和导向轮分别安装在所述张紧固定板上，所述张紧固定板通过所述旋转轴安装在所述随动架上，所述张紧固定板与所述调节手轮之间安装有张紧弹簧以增加钢丝受冲击能力。
[0013]上述的自动切割设备，其中，所述切割装置还包括用于湿润所述切割钢丝并冲洗所述切割钢丝表面杂物的钢丝喷洒机构，所述钢丝喷洒机构包括喷头和接水器，所述喷头和接水器安装在所述切割固定板上，所述喷头对应于所述切割钢丝设置并通过管路与外部水源的水阀连接，所述接水器设置在所述喷头下方，所述控制系统与所述水阀连接。
[0014]上述的自动切割设备，其中，所述控制系统包括PLC控制装置和操控面板，所述操控面板设置在所述底座一侧并与所述PLC控制装置连接，所述操控面板用于设定工件切割长度和输入控制指令，所述PLC控制装置用于计算并控制所述随动装置和切割装置的起动时间。
[0015]为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种用于SCR脱硝催化剂的自动切割方法，该方法采用上述的自动切割设备，其中，包括如下步骤:
[0016]设定工件切割长度；
[0017]控制系统根据工件速度和长度计算所述切割装置和随动装置的启动时间并发出控制信号；
[0018]所述随动装置带动所述切割装置和输送装置移动，并匹配工件挤出速度直至速度稳定;[0019]速度匹配一致并达到稳定后，所述控制系统控制所述切割装置切割所述工件；
[0020]切割完成后，所述控制系统控制所述动力输送带启动，将所述工件快速输送到下一工位;
[0021]所述工件脱离所述自动切割设备后，所述随动装置向后移动至初始位置准备循环进行下一次操作。
[0022]上述的自动切割方法，其中，所述随动装置复位时，在下一次切割前，所述钢丝喷洒机构冲洗所述切割钢丝。
[0023]本发明的技术效果在于:
[0024]本发明切割设备的随动部分采用伺服电机控制，定位精度高，提高工件切割精度，动力皮带采用变频电机控制，能够将工件快速输送脱离切割机。在动力输送带传动处装有超越离合器，可保证挤出时工件和输送带的速度一致，降低输送带表面贴敷海绵的磨损，延长皮带使用寿命，当快速输送工件时，电机通过超越离合器带动皮带快速旋转，将工件快速送出切割机。切割钢丝处装有钢丝喷洒装置，每切割一次，钢丝被高压水冲洗一次，减小切割是钢丝和工件的摩擦力。钢丝固定装置采用简单的夹紧结构，方便钢丝更换。本发明适合应用于自动化生产线中，节约劳动力，提高生产效率。
[0025]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1A为本发 明一实施例的自动切割设备结构框图；
[0027]图1B为本发明一实施例的自动切割设备结构示意图；
[0028]图2为图1B的A向视图；
[0029]图3为本发明一实施例的随动装置结构示意图；
[0030]图4为本发明一实施例的随动装置安装示意图；
[0031]图5为本发明一实施例的动力输送带安装示意图；
[0032]图6为本发明一实施例的动力输送带结构示意图；
[0033]图7为本发明一实施例的无动力输送带结构示意图；
[0034]图8为本发明一实施例的切割装置安装示意图；
[0035]图9为本发明一实施例的钢丝张紧机构结构示意图；
[0036]图10为本发明一实施例的切割钢丝安装示意图；
[0037]图11为本发明的切割原理；
[0038]图12为本发明一实施例的钢丝固定座结构示意图；
[0039]图13为本发明一实施例的自动切割方法流程图。
[0040]其中，附图标记
[0041]I 底座
[0042]11 支脚
[0043]2 控制系统
[0044]3 输送装置
[0045]31 动力输送带
[0046]311输送驱动机构312皮带支撑架[0047]313支座314动力辊
[0048]315导向辊316 传动链
[0049]317输送带318超越离合器
[0050]319链轮310张紧螺丝
[0051]32无动力输送带
[0052]321皮带支撑架322支座
[0053]323导向辊324输送带
[0054]325张紧螺丝
[0055]33电机固定架
[0056]4随动装置
[0057]41随动架
[0058]42直线导轨
[0059]43随动驱动机构
[0060]431滚珠丝杠
[0061]4311螺杆
[0062]4312螺帽
[0063]4313连接件
[0064]432伺服电机
[0065]433联轴器
[0066]434轴承座
[0067]5切割装置
[0068]51切割固定板
[0069]52切割钢丝
[0070]53钢丝导向机构
[0071]531滚轮组件532导杆
[0072]533滑块534支撑座
[0073]54钢丝驱动机构
[0074]541切割气缸542钢丝运动气缸 [0075]55钢丝张紧机构
[0076]551调节手轮552张紧弹簧
[0077]553导向轮554旋转轴
[0078]555张紧固定板
[0079]56钢丝喷洒机构
[0080]561喷头562接水器
[0081]57柔性接头
[0082]58钢丝固定座
[0083]581固定板582铝片
[0084]583蝶形螺母
[0085]59升降固定板[0086]6 工件
[0087]S01-S06 步骤
【具体实施方式】
[0088]下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0089]参见图1A-图2，图1A为本发明一实施例的自动切割设备结构框图；图1B为本发明一实施例的自动切割设备结构示意图，图2为图1B的A向视图。本发明的用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备，设置在SCR脱硝催化剂的自动生产线的真空挤出机(图未示)后方，其中，所述自动切割设备包括底座1、控制系统2及安装在所述底座I上的输送装置3、随动装置4和切割装置5，所述输送装置3及切割装置5分别安装在所述随动装置4上并与所述随动装置4 一体运动，所述控制系统2分别与所述输送装置3、随动装置4和切割装置5连接，所述输送装置3用于输送所述真空挤出机挤出的工件6，所述随动装置4用于保证所述切割装置5切割时所述工件6与所述切割装置5之间相对静止，所述控制系统2分别控制所述输送装置3对所述工件6的传输、所述随动装置4的起动、移动速度和复位以及所述切割装置5对达到设定长度的所述工件6进行切割等，所述随动装置4的移动速度等于所述真空挤出机挤出所述工件6的速度时，所述切割装置5起动切割达到所述设定长度的所述工件6，被切割下的所述工件6通过所述输送装置3快速输送至后续工序。其中，底座I用于对整个切割设备随动部分的支撑。底座I通过支脚11安装支撑在地面或其他支撑面上，支脚11用于调整输送带323的高度和真空挤出机的高度一致，保证工件6的挤出质量。底座I在加工时保证两个直线导轨42的安装面共面，滚珠丝杠318的安装面和直线导轨42的安装面平行，安装完成后，保证随动架41运动灵活。
[0090]参见图3、图4，图3为本发明一实施例的随动装置结构示意图，图4为本发明一实施例的随动装置安装示意图。所述随动装置4包括随动架41、直线导轨42和随动驱动机构43，所述直线导轨42用于支撑所述随动装置4和对随动装置4进行移动导向，所述随动架41通过所述直线导轨42安装在所述底座I上,所述随动驱动机构43安装在所述底座I上并与所述随动架41连接。随动装置4提供随动架41和工件6挤出速度一致的动力，保证工件6在切割时随动架41和工件6挤出速度的一致，用于确保工件6切割端面和工件6轴线的垂直，随动装置4可由电机或气缸或液压缸驱动，其导向可由直线导轨42和滚动体和滑块等完成。
[0091 ] 本实施例中，所述随动驱动机构43包括滚珠丝杠431和伺服电机432，所述伺服电机432通过联轴器433与所述滚珠丝杠431连接，滚珠丝杠431两端由轴承座434支撑，其整体与底座I连接，提高随动架41移动的动力。所述滚珠丝杠431包括螺杆4311和安装在所述螺杆4311上的螺帽4312，所述螺帽4312上安装有连接件4313，所述连接件4313用于连接所述随动架41和所述滚珠丝杠431，所述伺服电机432通过所述联轴器433带动所述螺杆4311转动，所述螺杆4311上的螺帽4312沿所述螺杆4311运动并带动所述随动架41移动。即伺服电机432转动，通过联轴器433带动滚珠丝杠431转动，滚珠丝杠431上螺帽4312左右运动，螺帽4312通过其上安装的连接件4313带动随动架41左右移动。
[0092]参见图5-图7，图5为本发明一实施例的动力输送带安装示意图，图6为本发明一实施例的动力输送带结构示意图，图7为本发明一实施例的无动力输送带结构示意图。本实施例中，所述输送装置3包括顺序设置在所述底座I上的动力输送带31和无动力输送带32，所述无动力输送带32设置在靠近所述真空挤出机的一侧，所述无动力输送带32用于传送由所述真空挤出机挤出的所述工件6至所述动力输送带31，所述动力输送带31用于继续输送所述工件6并在所述切割装置5切割所述工件6后，将被切割下来的所述工件6快速输送至后续工序。动力输送带31的输送驱动机构311优选为驱动电机，该驱动电机安装在电机固定架33上，并可以适当调整其位置，通过链条带动输送带317旋转。
[0093]其中，所述无动力输送带32包括皮带支撑架321、支座322、导向辊323和输送带324，所述支座322和导向辊323安装在所述皮带支撑架321上，所述输送带324张紧在所述导向辊323上。安装时保证输送带324转动灵活，轴承无卡滞现象，为了降低输送带324启动时的转动惯量，导向辊323可全部优选采用铝材加工。如果阻力过大容易造成工件6的下表面擦伤，输送带324优选为环形输送带，且其表面贴覆海绵，由工件6和输送带323间产生的摩擦力带动输送带323运动；所述动力输送带31包括输送驱动机构311、皮带支撑架312、支座313、动力辊314、导向辊315、传动链316和输送带317，所述支座313、动力辊314和导向辊315安装在所述皮带支撑架312上，所述输送带317张紧在所述动力辊314和导向辊315上，所述动力辊314通过所述传动链316与所述输送驱动机构311连接，所述动力辊314通过超越离合器318与所述传动链316连接。动力输送带31主要用于将切割完的工件6快速输送出去，其环形输送带317表面可贴覆海绵。超越离合器318装在动力辊314处，保证工件6正常挤出时，超越离合器318脱离，当切割完工件6快速输送时，输送驱动机构311通过链条带动链轮319上的超越离合器318同时带动输送带317旋转，将工件6送出。该输送装置3的输送带324更换时，可将张紧螺丝325松开，将最左侧导向辊323取出，然后依次取出其余的导向辊323，将输送带324更换成新的，从右侧依次将导向辊323装上，然后调整张紧螺丝325，将皮带张紧，注意皮带张紧适中，太紧容易把工件6下表面擦伤。输送带317更换时，将张紧螺丝310松开，将最左侧导向辊315取出，然后依次取出其余的导向辊315，将动力辊314球面轴承螺丝松开把输送带317取出，更换成备用皮带，然后将导向辊315依次装上，调整张紧螺丝310将皮带张紧。
[0094]该输送装置3的动作原理:包括第一阶段一动力皮带低速运动:真空挤出机挤出工件6，通过输送带324到达动力输送带317，此时驱动电机不启动，在工件6摩擦力的作用下，通过单向超越离合器318带动输送带317随工件6挤出速度旋转。第二阶段一动力皮带高速运动:当工件6按照长度切割完成后，工件6需要快速输送到下一工位，这时驱动电机启动，通过从动链轮上的单向超越离合器318带动动力棍314,从而带动输送带317旋转，快速将工件6输送到下一工位。
[0095]参见图8-图12，图8为本发明一实施例的切割装置安装示意图，图9为本发明一实施例的钢丝张紧机构结构示意图，图10为本发明一实施例的切割钢丝安装示意图，图11为本发明的切割原理，图12为本发明一实施例的钢丝固定座结构示意图。本实施例中，所述切割装置5包括升降固定板59、切割固定板51、切割钢丝52、钢丝导向机构53和钢丝驱动机构54，所述钢丝驱动机构54、升降固定板59和所述切割固定板51分别安装在所述随动架41上，所述切割固定板51通过柔性接头57与所述钢丝驱动机构54的例如切割气缸541连接，以保证切割气缸541不受径向力，该切割气缸541可通过法兰固定在随动架41上，切割气缸541动作带动切割固定板51做升降运动，导杆532起导向作用，导杆532可通过一支撑座534安装在升降固定板59上，滑块533安装在切割固定板51上。所述切割钢丝52通过所述钢丝导向机构53上下运动以切割所述工件6。切割装置5用于切割工件6。切割动力优选为电机或气缸或液压缸，驱动一根直径小于0.5毫米的切割钢丝52对工件6进行切割。钢丝驱动机构54还包括钢丝运动气缸542，该钢丝运动气缸542往复运动，带动切割钢丝52运动，其目的是便于切割钢丝52通过钢丝喷洒机构56进行润滑，减少切割阻力并冲洗掉切割钢丝52上附着的杂物。其切割原理为(参见图11):切割钢丝52和工件6上表面有一个夹角，保证切割钢丝52先和工件6 —角接触，切割钢丝52向下移动的过程同时在钢丝运动气缸542的作用下绕滚轮旋转，降低切割钢丝52切割时对工件6端面的质量的影响，如切割圆弧大、切割翻边堵孔等。
[0096]所述钢丝导向机构53包括滚轮组件531、导杆532和滑块533，所述滚轮组件531安装在所述切割固定板51上，所述导杆532固定在所述升降固定板59上，所述滑块533安装在所述切割固定板51上并与所述导杆532连接，切割气缸541上下运动带动切割固定板51运动，所述切割固定板51带动所述滑块533沿所述导杆532上下移动，所述切割钢丝52张紧在所述滚轮组件531上并随所述切割固定板51上下移动以切割所述工件6。
[0097]其中，所述切割装置5还可包括钢丝张紧机构55，所述钢丝张紧机构55包括调节手轮551、张紧弹簧552、导向轮553、旋转轴554和张紧固定板555，所述调节手轮551和导向轮553分别安装在所述张紧固定板555上，所述张紧固定板555通过所述旋转轴554安装在所述随动架41上，所述张紧固定板555与所述调节手轮551之间安装有张紧弹簧552以增加切割钢丝52的受冲击能力，延长钢丝使用寿命。钢丝张紧机构55的作用是将切割钢丝52撑紧，减小切割钢丝52切割时的变形和切割阻力。张紧力可通过手动调整或自动调整。更换切割钢丝52时，将调节手轮551旋转到最高处，将切割钢丝52拉紧，切割钢丝52的两端固定在钢丝固定座58上，钢丝固定座58安装在钢丝运动气缸542上，此时旋转调节手轮551将切割钢丝52张紧。该钢丝张紧机构55也可以采用气动张紧。
[0098]所述切割装置5还可包括用于湿润所述切割钢丝52并冲洗所述切割钢丝52表面杂物的钢丝喷洒机构56，所述钢丝喷洒机构56包括至少一个喷头561和接水器562，所述喷头561和接水器562安装在所述切割固定板51上，接水器562下方接有软管将喷洒水收集流到废水收集处。所述喷头561对应于所述切割钢丝52设置并通过管路与外部水源的水阀(图未示)连接，喷头561出水口可优选安装锥形喷嘴，可以增加水压，增大水的冲洗力。所述接水器562设置在所述喷头561下方，所述控制系统2与所述水阀连接。本实施例喷头561通过软管和电磁水阀连接，电磁水阀由PLC控制系统2控制。钢丝切割钢丝52切割完工件6后，在等待的过程中，钢丝运动气缸动作，带动切IllJ钢丝52运动，此时电磁水阀打开冲洗切割钢丝52。钢丝喷洒机构56其作用是用水流冲洗切割钢丝52，保证切割钢丝52表面湿润，减小切割钢丝52的切割阻力，同时将附着在切割钢丝52上的杂质冲掉。
[0099]切割钢丝52采用小于0.5mm的高强度钢丝，减少钢丝更换频率。切割钢丝52的两端固定安装在钢丝固定座58上，通过一固定板581安装在钢丝运动气缸542上的钢丝固定座58，采用两个铝片582夹紧的方式，将切割钢丝52的钢丝头在该钢丝固定座58的螺杆上绕两圈，然后将蝶形螺母583拧紧即可通过套装在该螺杆上的两铝片582将该切割钢丝52夹紧并固定住。切割钢丝52的更换，在本设备中，切割钢丝52属于易耗品，更换频繁，需要考虑切割钢丝52更换方便，钢丝缠绕方式和固定方式参考图10、12，切割钢丝52两端固定采用铝片582夹紧方式，将蝶形螺母583松开，切割钢丝52在钢丝固定座58上缠绕两圈后将蝶形螺母583拧紧，然后将钢丝固定座58插入固定板581即可。
[0100]本实施例中，所述控制系统2包括PLC控制装置和操控面板(图未示)，所述操控面板设置在所述底座I 一侧并与所述PLC控制装置连接，所述操控面板用于设定工件6切割长度和输入控制指令，所述PLC控制装置用于计算并控制所述随动装置4和切割装置5的起动时间。控制系统2例如可采用西门子生产的控制系统，可以在参数里面设置工件6切割长度。其参数通过PLC控制系统2计算控制随动装置4和切割装置5启动时间。各驱动电机优选采用伺服电机和变频电机，易于实现切割机的自动跟随和保证工件6切割精度。
[0101]参见图13，图13为本发明一实施例的自动切割方法流程图。本发明的用于SCR脱硝催化剂的自动切割方法，采用上述的自动切割设备，包括如下步骤:
[0102]步骤S01，设定工件6切割长度；
[0103]步骤S02，控制系统2根据工件6速度和长度计算所述切割装置5和随动装置4的启动时间并发出控制信号；
[0104]步骤S03，所述随动装置4带动所述切割装置5和输送装置3移动，并匹配工件6挤出速度直至速度稳定；
[0105]步骤S04，速度匹配一致并达到稳定后，所述控制系统2控制所述切割装置5切割所述工件6 ；
[0106]步骤S015，切割完成后，所述控制系统2控制所述动力输送带31启动，将所述工件6快速输送到下一工位；
[0107]步骤S06，所述工件6脱离所述自动切割设备后，所述随动装置4向后移动至初始位置准备循环进行下一次操作。
[0108]其中，所述随动装置4复位时，在下一次切割前，还可包括如下步骤:所述钢丝喷洒机构56冲洗所述切割钢丝52。
[0109]本发明另一实施例中，其自动切割流程为:
[0110]I)根据生产需求，在操作面板里设定工件6切割长度；
[0111]2)真空挤出机挤出工件6，激光测速仪安装在工件6正上方，随时测量工件6速度；
[0112]3) PLC控制系统2根据工件6速度和长度参数计算切割机随动装置4启动时间，并发出信号；
[0113]4)随动装置4的伺服电机432启动通过滚珠丝杠431带动随动部分移动，并匹配工件6挤出速度直至速度稳定(此动作可由西门子随动系统程序控制)；
[0114]5)速度匹配一致并达到稳定后，PLC控制系统2发出切割信号，切割气缸电磁阀打开，切割气缸动作，通过柔性接头57带动切割装置5切割工件6，其中切割固定板51沿导杆532运动，切割时，切割装置5向上向下各为一次切割动作；
[0115]6)切割完成后，切割气缸感应开关亮，发出信号，动力输送带31启动，将工件6快速输送到下一工位；
[0116]7)工件6脱离自动切割设备后，由感应开关告知，随动装置4向后移动至初始位置准备进行下一次循环操作；
[0117]8)在随动装置4后移和工件6挤出过程中，在下一次切割前，钢丝运动气缸542动作，电磁水阀打开，在切割钢丝52运动的过程中冲洗切割钢丝52，动作完成后，准备下一次切割动作，其过程全部由PLC控制系统2控制。
[0118]自动切割机是SCR催化剂自动化生产线中必不可少的设备，是其自动化生产的第一道工序，本发明解决了现有技术中切割机存在的技术问题，能够按照要求将其切割，当SCR催化剂被挤出机挤出成型传送到皮带线上后，该设备对其进行定尺切割。自动切割机随动部分重量轻，切割长度和端面垂直精度靠西门子随动控制系统和伺服电机、滚珠丝杠等满足，具体执行由预设程序控制。长度精度能够达到±2mm，端面垂直度能够达到:±1%。该设备切割精度高，自动化集成高，工作效率高，可节省人力，提高生产率，在自动化生产线中发挥其作用。
[0119]其工作原理如下:
[0120]首先工件6由真空挤出机挤出，传动到自动切割机无动力输送带32上，工件6继续前行，到达动力输送带31，动力输送带31传动处装有超越离合器318，在工件6和输送带317之间摩擦力作用下,超越离合器318脱离并带动输送带317旋转，当工件6挤出到一定长度时，随动装置4启动，通过滚珠丝杠431带动随动架41向前移动，直至随动架41移动速度与挤出机挤出工件6的速度相同，这时工件6长度达到设定长度，切割装置5动作，通过切割导杆532和导向滑块533带动切割钢丝52向上或向下运动，切割工件6，同时钢丝驱动机构54 (例如钢丝运动气缸)通过钢丝导向机构53带动切割钢丝52运转，切割完成后，动力输送带31的输送驱动机构311 (例如驱动电机)启动，通过超越离合器318带动输送带317旋转，将切割完的工件6快速输送到后面的输送皮带线上，工件6脱离自动切割设备时，同时随动装置4启动,输送驱动机构311 (驱动电机)反向旋转,通过滚珠丝杠318带动随动架41向后移动，到达初始位置，在此过程中钢丝驱动机构54 (钢丝运动气缸)动作，通过钢丝喷洒机构56将切割钢丝52湿润，同时将附着在切割钢丝52上的杂物冲掉。此时自动切割设备准备进入下一次循环动作。
[0121]在真空挤出机的出口处装有激光测速仪，用于检测工件6的挤出速度，开始挤出时切割机随动部分位于靠近挤出机侧，当工件6挤出一定长度时(此长度值由设定长度参数经过PLC控制系统2计算所得)，伺服电机432启动，通过联轴器433和滚珠丝杠431带动随动架41移动，直至随动部分移动速度和工件6挤出速度一致并稳定后，此时在切割气缸的作用下切割钢丝52旋转向下运动切割工件6，在工件6切割过程始终保持随动部分和工件6挤出速度一致。切割完工件6后，动力输送带31快速旋转将切割后的工件6快速输送到下一工位，然后随动部分后移，进行下一次动作。
[0122]整套设备可优选为不锈钢等耐腐蚀金属材料，既保证工具的刚性，又要防止工具因环境的影响发生锈蚀(自动切割设备周围环境恶劣)。
[0123]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于SCR脱硝催化剂的自动切割设备，设置在SCR脱硝催化剂的自动生产线的真空挤出机后方，用于实现按照设定长度对工件进行自动切割，其特征在于，所述自动切割设备包括底座、控制系统及安装在所述底座上的输送装置、随动装置和切割装置，所述输送装置及切割装置分别安装在所述随动装置上并与所述随动装置一体运动，所述控制系统分别与所述输送装置、随动装置和切割装置连接，所述输送装置用于输送所述真空挤出机挤出的工件，所述随动装置用于保证所述切割装置切割时所述工件与所述切割装置之间相对静止，所述输送装置对所述工件的传输、所述随动装置的起动、移动速度和复位以及所述切割装置对达到设定长度的所述工件进行切割均由所述控制系统控制，所述随动装置的移动速度等于所述真空挤出机挤出所述工件的速度时，所述切割装置起动切割达到所述设定长度的所述工件，被切割下的所述工件通过所述输送装置快速输送至后续工序。
2.如权利要求1所述的自动切割设备，其特征在于，所述随动装置包括随动架、直线导轨和随动驱动机构，所述直线导轨用于支撑所述随动装置和移动导向，所述随动架通过所述直线导轨安装在所述底座上，所述随动驱动机构安装在所述底座上并与所述随动架连接。
3.如权利要求2所述的自动切割设备，其特征在于，所述随动驱动机构包括滚珠丝杠和伺服电机，所述伺服电机通过联轴器与所述滚珠丝杠连接，所述滚珠丝杠包括螺杆和安装在所述螺杆上的螺帽，所述螺帽上安装有连接件，所述连接件用于连接所述随动架和所述滚珠丝杠，所述伺服电机通过所述联轴器带动所述螺杆转动，所述螺杆上的螺帽沿所述螺杆运动并带动所述随动架移动。
4.如权利要求1、2或3所述的自动切割设备，其特征在于，所述输送装置包括顺序设置在所述底座上的动力输送带和无动力输送带，所述无动力输送带设置在靠近所述真空挤出机的一侧，所述无动力输送带用于传送由所述真空挤出机挤出的所述工件至所述动力输送带，所述动力输送带用于继续输送所述工件并在所述切割装置切割所述工件后，将被切割下来的所述工件快速输送至后续工序。
5.如权利要求4所述的自动切割设备，其特征在于，所述无动力输送带包括皮带支撑架、支座、导向辊和输送带，所述支座和导向`辊安装在所述皮带支撑架上，所述输送带张紧在所述导向辊上；所述动力输送带包括输送驱动机构、皮带支撑架、支座、动力辊、导向辊、传动链和输送带，所述支座、动力辊和导向辊安装在所述皮带支撑架上，所述输送带张紧在所述动力辊和导向辊上，所述动力辊通过所述传动链与所述输送驱动机构连接，所述动力辊通过超越离合器与所述传动链连接。
6.如权利要求2、3或5所述的自动切割设备，其特征在于，所述切割装置包括升降固定板、切割固定板、切割钢丝、钢丝导向机构和钢丝驱动机构，所述钢丝驱动机构、升降固定板和所述切割固定板分别安装在所述随动架上，所述切割固定板通过柔性接头与所述钢丝驱动机构连接，所述切割钢丝通过所述钢丝导向机构上下运动以切割所述工件。
7.如权利要求6所述的自动切割设备，其特征在于，所述钢丝导向机构包括滚轮组件、导杆和滑块，所述滚轮组件安装在所述切割固定板上，所述导杆固定在所述升降固定板上，所述滑块安装在所述切割固定板上并与所述导杆连接，所述切割固定板带动所述滑块沿所述导杆运动，所述切割钢丝张紧在所述滚轮组件上并随所述切割固定板上下移动以切割所述工件。
8.如权利要求7所述的自动切割设备，其特征在于，所述切割装置还包括钢丝张紧机构，所述钢丝张紧机构包括调节手轮、张紧弹簧、导向轮、旋转轴和张紧固定板，所述调节手轮和导向轮分别安装在所述张紧固定板上，所述张紧固定板通过所述旋转轴安装在所述随动架上，所述张紧固定板与所述调节手轮之间安装有张紧弹簧以增加钢丝受冲击能力。
9.如权利要求6或7所述的自动切割设备，其特征在于，所述切割装置还包括用于湿润所述切割钢丝并冲洗所述切割钢丝表面杂物的钢丝喷洒机构，所述钢丝喷洒机构包括喷头和接水器，所述喷头和接水器安装在所述切割固定板上，所述喷头对应于所述切割钢丝设置并通过管路与外部水源的水阀连接，所述接水器设置在所述喷头下方，所述控制系统与所述水阀连接。
10.如权利要求1、2、3、5、7或8所述的自动切割设备，其特征在于，所述控制系统包括PLC控制装置和操控面板，所述操控面板设置在所述底座一侧并与所述PLC控制装置连接，所述操控面板用于设定工件切割长度和输入控制指令，所述PLC控制装置用于计算并控制所述随动装置和切割装置的起动时间。
11.一种用于SCR脱硝催化剂的自动切割方法，采用上述权利要求1-10任意一项所述的自动切割设备，其特征在于，包括如下步骤: 设定工件切割长度； 控制系统根据工件速度和长度计算所述切割装置和随动装置的启动时间并发出控制信号; 所述随动装置带动所述切割装置和输送装置移动，并匹配工件挤出速度直至速度稳定; 速度匹配一致并达到稳定后，所述控制系统控`制所述切割装置切割所述工件； 切割完成后，所述控制系统控制所述动力输送带启动，将所述工件快速输送到下一工位； 所述工件脱离所述自动切割设备后，所述随动装置向后移动至初始位置准备循环进行下一次操作。
12.如权利要求11所述的自动切割方法，其特征在于，所述随动装置复位时，在下一次切割前，所述钢丝喷洒机构冲洗所述切割钢丝。
【文档编号】B26D1/547GK103846954SQ201410059020
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年2月21日 优先权日:2014年2月21日
【发明者】郭聪聪, 吴征南 申请人:北京机械工业自动化研究所