一种金属瓦压型方法及其流水线与流程

1.本发明涉及彩石金属瓦生产压型工艺技术领域，特别是涉及一种金属瓦压型方法及其流水线。


背景技术：

2.彩石金属瓦以防腐性能优异的镀铝锌钢板为基板，以耐候性极强的丙烯酸树脂为黏合剂，以彩色天然沙砾为面层的新型高级屋面材料，因其美观、轻巧、耐用、环保，近年来已经成为高档建筑使用材料。彩石金属瓦生产压型工艺是彩石金属瓦生产线中的重要环节，整个压型工序由放料分条、裁剪花边、压型3个工序组成，目前彩石金属瓦生产压型工艺都是以人工压瓦的方式生产，效率低下，废品率高。为解决上述问题，今年逐渐出现了一些半自动或自动的生产流水线，专利号为“201810760694.7”，专利名称为“一种自动压瓦生产线”公开了一种压瓦生产线，包括放料机、过桥辊、整平辊、切割装置、第一链条输送机、成型装置、第二链条输送机、压机和成品瓦片输送机，放料机负责提供钢卷，切割装置来完成激光切割工作，通过压机将切割后的料片压型，最终通过成品瓦片输送机输出，其机械化程度高，灵活性好，大大降低了工人的劳作强度。但上述自动压瓦生产线之间的配合存在诸多不足，尤其是进料、裁切、送料和压型之间配合不够流畅，导致自动化不足。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种金属瓦压型方法及其流水线，通过在送料过程中去控制何时进料、切割、送料以及压型，使四者之间的配合更加流畅、紧密，从而实现了高度自动化的生产金属瓦压。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明公开了一种金属瓦压型方法，包括以下步骤：
5.s1、向料片加工区输送钢卷材料，并在达到预设长度时停止输送；
6.s2、将料片加工区内的钢卷材料裁边并切断后形成料片，将所述料片向基瓦压型区输送；
7.s3、输送过程中：
8.当所述料片经过送料感应区时，重复步骤s1和步骤s2，并继续输送所述料片；
9.当所述料片到达送料保护区时，若此时所述基瓦压型区的压型机构处于最低压型循环位的上方时，则继续输送所述料片，若此时所述压型机构处于最低压型循环位以下时，则先暂停所述料片的输送，并启动所述压型机构，当所述压型机构向上运动并超过最低压型循环位时暂停所述压型机构，重新开始输送所述料片；
10.当所述料片经过压型感应区后，启动所述压型机构对所述料片压型以形成基础瓦片；
11.s4、当压型完后的所述压型机构到达最高压型循环位时，向外输送基础瓦片，并暂停所述压型机构；
12.s5、重复步骤s3和步骤s4，直至完成预设的基础瓦片数量。
13.优选地，包括以下步骤：步骤s3中，当所述料片到达所述压型感应区之前，并经过抓料感应区后，将所述料片抓取到所述基瓦压型区内。
14.优选地，在步骤s1之间还包括步骤s0，步骤s0中向暂存区内预先存放有用于向料片加工区输送的钢卷材料；在步骤s1中当暂存区内没有钢卷材料时，重复步骤步骤s0。
15.还公开了一种金属瓦压型流水线，应用于金属瓦压型方法，包括依次设置的放卷机、定尺送料机、料片切割机、料片输送设备、基瓦压型机以及基瓦外送设备，所述料片输送设备上沿钢卷输送方向依次设有送料光电传感器和保护光电传感器，所述送料光电传感器与所述定尺送料机信号连接，所述保护光电传感器与所述料片输送设备信号连接，所述基瓦压型机的进料端设有压型光电传感器，所述基瓦压型机上还设有从上到下依次布置的上接近开关、中接近开关和下接近开关。
16.优选地，所述料片输送设备上设有抓料光电传感器，所述抓料光电传感器位于所述保护光电传感器与所述压型光电传感器之间，所述基瓦压型机上设有与所述抓料光电传感器信号连接的伺服抓料机构。
17.优选地，所述料片输送设备包括依次设置在所述料片切割机和所述基瓦压型机之间的第一磁吸式输送机和第二磁吸式输送机，所述保护光电传感器设置在所述第一磁吸式输送机上，所述保护光电传感器和所述抓料光电传感器设置在所述第二磁吸式输送机上。
18.优选地，所述基瓦外送设备包括伺服取瓦机构和设有码料拖车的出料轨道，所述伺服取瓦机构用于将所述基瓦压型机上的基础瓦片取出并送至所述码料拖车上，所述伺服取瓦机构与所述基瓦压型机信号连接。
19.优选地，所述料片切割机为裁边横切一体机。
20.优选地，所述放卷机背向所述定尺送料机的一侧设有暂存平台，所述暂存平台上设有与所述放卷机信号连接的供料光电传感器，所述供料光电传感器和所述放卷机之间设有过桥辊。
21.优选地，所述放卷机的机芯轴一侧设有用于举升钢卷的液压上料装置。
22.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
23.1.本发明中的金属瓦压型方法，通过在输送过程中依次设置送料感应区、送料保护区和压型感应区，然后将送料感应区、送料保护区和压型感应区，与送料过程、压型循环过程相配合，从而使送料、切割、送料和压型四个过程有机结合，保证四者之间的配合更加流程、紧密，将金属瓦的生产高度自动化，保证了生产效率。
24.2.本发明中的金属瓦压型流水线，通过在料片输送设备上设置送料光电传感器和保护光电传感器，在基瓦压型机的进料端设有压型光电传感器，基瓦压型机上设置上接近开关、中接近开关和下接近开关，送料光电传感器可控制定尺送料机的送料时机，压型光电传感器、上接近开关、中接近开关和下接近开关可决定基瓦压型机的压型时机，保护光电传感器和上接近开关、中接近开关和下接近开关配合可决定料片输送设备是否向基瓦压型机输送料片并起到保护作用，从而使送料、裁切和压型设备配合更加流畅，使得整个流水线更加自动化。
25.3.本发明中料片输送设备采用了两个并列设置在磁吸式输送机，磁吸式输送机能够使钢材的料片贴合在磁吸式输送机上，从而保证料片的平整度，避免输送过程中出现弯
曲、翘边问题。
26.4.本发明中的料片切割机采用了为裁边横切一体机，利用裁边横切一体机可同时对钢卷进行裁边和切断，一个设备能够替代传统的横切机和花边机两个设备，从而节省设备占地面积和采买成本。
27.5.本发明中暂存平台设置在放卷机背向定尺送料机的一侧，相较于设置在放卷机和定尺送料机之间能够避免造成钢卷的过于张紧，以保证定尺送料机的送料精度。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为金属瓦压型流水线的示意图；
30.图2为基瓦外送设备的侧视图；
31.图3为基瓦压型机的示意图；
32.图4为裁边横切一体机未裁切前的后视图；
33.图5为裁边横切一体机未裁切时的后视图；
34.图6为下刀座的俯视图；
35.图7为裁边横切一体机未裁切时原理图。
36.附图标记说明：1、放卷机；2、定尺送料机；3、料片切割机；4、第一磁吸式输送机；5、第二磁吸式输送机；6、基瓦压型机；7、液压上料装置；8、暂存平台；9、过桥辊；10、供料光电传感器；11、送料光电传感器；12、保护光电传感器；13、抓料光电传感器；14、压型光电传感器；15、上接近开关；16、中接近开关；17、下接近开关；18、伺服抓料机构；19、伺服取瓦机构；20、出料轨道；21、码料拖车；22、液压系统；23、冷却系统；24、机架；25、上刀座；26、下刀座；27、上花边刀；28、下花边刀；29、上横切刀；30、下横切刀；31、导向立柱；32、定位挡板；33、伸缩气缸；34、承托辊；35、料片；36、计数光电传感器。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1
39.本实施例公开了一种金属瓦压型方法，如图1至图7所示，包括以下步骤：
40.s1、向料片加工区输送钢卷材料，并在达到预设长度时停止输送；
41.s2、将料片加工区内的钢卷材料裁边并切断后形成料片35，将该料片35向基瓦压型区输送；
42.s3、在输送过程中：
43.当该料片35完全经过送料感应区时，重复步骤s1和步骤s2，并继续输送该料片35；
44.当料片35到达送料保护区时，若此时基瓦压型区的压型机构处于最低压型循环位的上方时，则继续输送该料片35，若此时压型机构处于最低压型循环位以下时，则先暂停料片35的输送，并启动压型机构，当压型机构向上运动并超过最低压型循环位时暂停压型机构，开始继续输送该料片35；
45.当该料片35完全经过压型感应区后，启动压型机构对料片35进行压型，以形成基础瓦片；
46.s4、当压型完后的压型机构到达最高压型循环位时，向外输送基础瓦片，并暂停压型机构；
47.s5、重复步骤s3和步骤s4，直至完成预设的基础瓦片数量。
48.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，还包括以下步骤：步骤s3中，当料片35到达压型感应区之前，并经过抓料感应区后，将料片35抓取到基瓦压型区内，抓取方式能够使料片35精准到位。
49.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，在步骤s1之间还包括步骤s0，步骤s0中向暂存区内预先存放有用于向料片加工区输送的钢卷材料；在步骤s1中当暂存区内没有钢卷材料时，重复步骤步骤s0。
50.实施例2
51.本实施例公开了一种金属瓦压型流水线，主要应用于实施例1中的金属瓦压型方法，如图1至图7所示，包括依次设置的放卷机1、定尺送料机2、料片切割机3、料片输送设备、基瓦压型机6以及基瓦外送设备，料片输送设备上沿钢卷输送方向依次设有送料光电传感器11和保护光电传感器12，送料光电传感器11与定尺送料机2信号连接，保护光电传感器12与料片输送设备信号连接。基瓦压型机6的进料端设有压型光电传感器14，基瓦压型机6上还设有从上到下依次布置的上接近开关15、中接近开关16和下接近开关17。其中料片切割机3上具有料片加工区，放卷机1和定尺送料机2配合用于安预设长度向具有料片加工区的料片切割机3定尺输送钢卷材料；基瓦压型机6上设有基瓦压型区，通过料片输送设备将料片加工区加工后的料片35向基瓦压型机6输送；送料光电传感器11和保护光电传感器12在料片输送设备上分别形成了送料感应区和送料保护区，压型光电传感器14形成了压型感应区，上接近开关15和下接近开关17在基瓦压型机6上分别形成了最低压型循环位和最高压型循环位。
52.具体的工作过程：
53.首先，启动放卷机1，释放一定长度的钢卷后停止工作，随后启动定尺送料机2，按照工件设计尺寸向料片切割机3输送预设长度钢卷后停止工作，并向料片切割机3发出剪切信号；
54.然后，料片切割机3进行裁边、横切将钢卷切割成带有花边的料片35，并同时通过料片输送设备向基瓦压型机6输送料片35；
55.再然后，在输送过程中：
56.当料片35完整的通过送料光电传感器11，信号传递给定尺送料机2，定尺送料机2再次启动输送钢卷，当达到设定长度时，定尺送料机2再次停止运行，并向料片切割机3发出剪切信号，进入下一工作循环；随着料片输送设备的输送，经过送料光电传感器11后的料片35会先遮挡住保护光电传感器12，如果此时基瓦压型机6的压型机构处于下接近开关17处
以下(含下接近开关17处)时，在保护光电传感器12和下接近开关17的信号传递下，会控制料片输送设备停止输送，启动保护作用，而如果料片35遮挡住保护光电传感器12时，此时基瓦压型机6的压型机构位于下接近开关17上方时(如位于下接近开关17、中接近开关16之间，或上接近开关15、中接近开关16之间，或正好位于上接近开关15、中接近开关16处)，则正常向基瓦压型机6内输送料片35；
57.然后，当料片35完全通过压型光电传感器14后，压型光电传感器14传递信号给基瓦压型机6，基瓦压型机6开始工作，基瓦压型机6上的压型机构对料片35进行压型；
58.最后，当压完型的压型机构依次经过下接近开关17、中接近开关16回到上接近开关15时，向外输送基础瓦片，并暂停压型机构；
59.本实施例中，如图1至图7所示，料片输送设备上设有抓料光电传感器13，抓料光电传感器13位于位于保护光电传感器12与压型光电传感器14之间，抓料光电传感器13在料片输送设备上形成了抓料感应区。基瓦压型机6上设有与抓料光电传感器13信号连接的伺服抓料机构18。通过伺服抓料机构18，可将由料片输送设备输送基瓦压型机6工作处的料片35抓到基瓦压型机6的指定压型位置，从而更为精准压型。伺服抓料机构18由伺服电机驱动，伺服抓料机构18的头部并排设有电磁结构，通电磁结构科将钢制料片35抓起和放下。基瓦压型机6的模具内还配套有定位挡块，可以防止料片35飞出，同时基瓦压型机6的侧边配套有磁性挡块，可使料片35始终处于正确的位置。
60.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，基瓦压型机6配备有自带冷却系统23的液压系统22，液压系统22用于驱动基瓦压型机6工作，而冷却系统23可在高温气候下保证液压系统22稳定运行。
61.本实施例中，如图1至图7所示，料片输送设备包括第一磁吸式输送机4和第二磁吸式输送机5，第一磁吸式输送机4和第二磁吸式输送机5依次设置在料片切割机3和基瓦压型机6之间，送料光电传感器11位于第一磁吸式输送机4上，保护光电传感器12和抓料光电传感器13设置在第二磁吸式输送机5上。料片输送设备采用磁吸式输送机，料片35在磁力吸附下可平整的贴在第一磁吸式输送机4和第二磁吸式输送机5上，从而保证料片35的平整性。
62.本实施例中，如图1至图7所示，基瓦外送设备包括伺服取瓦机构19和设有码料拖车21的出料轨道20，伺服取瓦机构19与基瓦压型机6信号连接，伺服取瓦机构19用于将基瓦压型机6上的基础瓦片取出并送至码料拖车21上。伺服取瓦机构19由支撑框架和活动部件组合而成，活动部件上设有电磁取瓦结构，可根据不同瓦型配备不同的电磁取瓦结构。当基瓦压型机6压型完成后，会将信号传输至伺服取瓦机构19，伺服电机控制伺服取瓦机构19的活动部件，通过布置在活动部件上的电磁取瓦结构将基瓦取出，然后放至码料拖车21上，码料拖车21沿着出料轨道20外送。作为优选地，出料轨道20上设有若干个码料拖车21。
63.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，伺服取瓦机构19设有计数光电传感器36，当基瓦脱离伺服取瓦机构19，基瓦通过自由落体运动掉落在码料拖车21上，同时由计数光电传感器36检测料片35是否被拉出基瓦压型机6，同时完成计数，当料片35达到程序设置的计数，整个生产线自动暂停。
64.本实施例中，如图1至图7所示，料片切割机3为裁边横切一体机，通过裁边横切一体机可同时对钢卷切花边和切断，直接形成带有花边的料片35。裁边横切一体机包括机架24，机架24上设有裁切机构，裁切机构包括上刀座25、下刀座26以及升降机构，通过升降机
构可驱动上刀座25升降。上刀座25与下刀座26之间能够在上刀座25上升过程中形成进料空间(进料空间则为料片加工区)，进料空间内设有用于承托料片35的承托辊34，以保证料片35的平整，作为优选地承托辊34设置在下刀座26上。上刀座25上设有一个上花边刀27，下刀座26设有一个与上花边刀27相对应的下花边刀28，上花边刀27和下花边刀28相互配合能够给进料空间内的料片35切花边。上刀座25上还设有一个上横切刀29，下刀座26上设有一个与上横切刀29对应的下横切刀30，上横切刀29和下横切刀30相互配合可以将料片35横向切断，切出带有花边的待压型的料片35，上横切刀29和下横切刀30位于进料空间的出料端。因为上花边刀27和上横切刀29均设置在上刀座25上，下花边刀28和下横切刀30均设置在下刀座26上，因此在上刀座25与下刀座26配合裁切料片35时，能够同时对料片35进行裁边和切断，直接切出带有花边且符合压型尺寸的料片35，采用本裁边横切一体机一个设备便可达到横切机和裁边机两个设备的功能，从而减小设备占地面积，节省了成本，而且裁边和横切方式简单，容易配合。
65.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，下横切刀30和上横切刀29沿料片35输送方向错位排布，即上横切刀29位于下横切刀30的后方，上横切刀29更靠近进料空间出料端，错位设置可防止上横切刀29和下横切刀30崩坏。
66.本实施例中，如图1至图7所示，进料空间内设有定位挡板32，定位挡板32位于花边刀对侧，依靠定位挡板32能够保证料片35精准输送，不会左右晃动，从而精确裁切花边，不会切歪。作为优选地的定位挡板32设置在下刀座26的边侧，下花边刀28设置在下刀座26的另一边侧，即定位挡板32设置在下花边刀28的对侧，当料片35进入上刀座25和下刀座26之间后，料片35的单侧会贴合在定位挡板32的板面，然后另一侧用于被上花边刀27和下花边刀28裁切。
67.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，上刀座25上的上花边刀27和下刀座26上的下花边刀28沿远离定位挡板32方向错位排布。即上花边刀27更远离定位挡板32。下花边刀28和上花边刀27的花边也需错位设置，从而能够配合切出花边，如图4所示上花边刀27的弧形内凹处正对着下花边刀28的弧形外凸处。
68.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，下横切刀30的端头固定在下花边刀28的刀身上并形成l状结构。与之相对应的，上花边刀27的端头固定在上横切刀29的刀身上也形成l状结构。
69.本实施例中，如图1至图7所示，下刀座26上固定有若干个导向立柱31，上刀座25滑动连接在导向立柱31上，通过导向立柱31可对上刀座25进行导向，使其精准升降与下刀座26配合，避免升降过程中出现晃动，导致无法很好的裁切。
70.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，升降机构包括固定在机架24上的伸缩气缸33，伸缩气缸33的伸缩杆与上刀座25固定连接。通过伸缩气缸33便可驱动上刀座25的升降。
71.本实施例中，如图1至图7所示，放卷机1背向定尺送料机2的一侧设有暂存平台8，暂存平台8上设有暂存区。暂存区内设有供料光电传感器10，供料光电传感器10与放卷机1信号连接，供料光电传感器10和放卷机1之间设有过桥辊9。放卷机1上的钢卷经过过桥辊9暂存在暂存平台8上，当供料光电传感器10检测到暂存平台8上没有钢卷时，则放卷机1便会释放钢卷。暂存平台8设置在放卷机1背向定尺送料机2的一侧，相较于暂存平台8置于放卷机1与定尺送料机2之间，不会造成钢卷的张紧，从而影响定尺送料机2的送料精度。作为优
选地，放卷机1采用液压放卷机，其主动力是由变频电机控制，其放料与否是由供料光电传感器10控制，当供料光电传感器10感应不到物料时，通过plc控制变频电机保持一定线速度运转，释放一定长度钢卷后停止变频电机运行。
72.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，定尺送料机2与放卷机1之间的间距为3m～5m。即节省了布置空间又兼顾了物料缓冲，可使生产线稳定运行。
73.进一步，本实施例中，如图1至图7所示，放卷机1的机芯轴一侧设有用于举升钢卷的液压上料装置7。上料时；先通过行车将钢卷放至液压上料装置7上，然后液压上料装置7在其液压油缸的推力下上升，直至将钢卷顶起到与放卷机1的机芯轴一样的高度，随后液压上料装置7托着钢卷在减速电机驱动下行至放卷机1的机芯轴一侧，使钢卷中心与放卷机1的机芯轴对准后，放卷机1的机芯轴插入钢卷内控中将钢卷接收。
74.本实施例中，包括用于控制放卷机1、定尺送料机2、料片切割机3、料片输送设备、基瓦压型机6以及基瓦外送设备的中控系统，供料光电传感器10、送料光电传感器11、保护光电传感器12、抓料光电传感器13、压型光电传感器14以及计数光电传感器36均与中控系统连接。中控系统上还可设置光电报警系统。
75.发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。