热轧窄带钢多卷捆扎机的制作方法

本发明涉及包装机械，具体涉及一种热轧窄带钢多卷捆扎机。

背景技术：

在热轧窄带钢生产线上，成品钢卷的多卷捆扎是一个非常关键的重要工序。目前，各钢厂多采用人工打捆。工人在高温、多粉尘、强噪音的环境下工作，不但有损身体健康，而且捆扎质量差，在吊装、转运过程中经常出现松卷，甚至散卷现象，导致返工，造成大量的重复劳动，给钢厂带来不必要的经济损失。申请号为201210052200.2的一件在先专利申请公开了一种热轧窄带钢多卷自动打捆机，用于取代人工打捆，该热轧窄带钢多卷自动打捆机包括设置在平台上的横向轨道和配置的开卷机及上面安装钢卷托辊的运卷小车，在所述的横向轨道上设有由液压缸驱动的穿卷车和台车，在所述的台车上设有二辊夹送机构、夹辊矫直机构、捆带剪切折弯机构、捆带折弯机构、捆带头卡拉机构和焊接机。该热轧窄带钢多卷自动打捆机存在以下问题：①长方形截面的穿卷梁不能适应钢卷内圆里面有“舌头”（即钢带带头翘起），在打捆过程中容易出现穿卷梁插入受阻及压住“舌头”的问题，导致钢卷在旋转时散卷，产生废品，给钢厂造成不必要的经济损失。②穿卷车上部的升降采用对角布置的两个油缸直接托举，不但稳定性差，而且其中一个油缸离钢卷很近，受钢卷600多度高温的炙烤，一旦油缸、油管漏油极易发生火灾事故，存在严重的安全隐患。③适应钢卷直径变化的能力不足，难以满足现行轧制钢卷种类多、钢卷直径变化范围宽的要求。④捆扎速度慢，工作效率低，不能适应现行热轧窄带钢生产线高速生产对捆扎工艺的要求。⑤缺乏有效实用的带头智能控制机构，须人工干预才能完成打捆工作，没有实现真正意义上的自动化。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种能够取代人工打捆，并且打捆的自动化程度、工作的安全可靠性能、打捆的质量和打捆的速度均有大幅提高的热轧窄带钢多卷捆扎机。

本发明的技术方案是：一种热轧窄带钢多卷捆扎机，包括平台和设置在所述平台上的横向轨道，在所述平台的右侧设有开卷机，在与所述平台配置的纵向轨道上设有上面安装钢卷托辊的运卷小车，在所述的横向轨道上设有位于左侧的穿卷车和位于右侧的台车，所述的穿卷车装配穿卷车驱动机构，所述的台车装配台车定位液压缸，在所述的台车上设有二辊夹送机构、夹辊矫直机构、捆带剪切折弯机构、捆带折弯机构、捆带头卡拉机构和焊接机；所述的穿卷车包括上下相对设置的穿卷车上部和穿卷车下部，所述的穿卷车上部包括上盖板、置于该上盖板下面的捆带内侧围板和用于组成穿卷梁的斜锥头多半圆管壳，所述的穿卷车下部包括下盖板、置于该下盖板上面的捆带外侧围板和用于组成穿卷梁的斜锥头少半圆管壳，所述下盖板的上面设有连接穿卷车驱动机构的销轴，所述下盖板的下面装配穿卷车行走轮，在所述的上盖板与所述的下盖板之间设有X型升降机构；所述的台车包括下面装配台车行走轮的台车底盘，所述的捆带折弯机构和所述的捆带头卡拉机构固定设置在所述的台车底盘上，所述的捆带头卡拉机构装配有捆带头检测机构，在所述的台车底盘上通过纵向设置的直线导轨装配随动底盘，该随动底盘与固设在所述台车底盘前端的随动底盘驱动液压缸连接，所述的二辊夹送机构、夹辊矫直机构、捆带剪切折弯机构由右向左依次设置在所述的随动底盘上，在所述随动底盘的左端设有机电限位开关，所述的焊接机横置在所述随动底盘的后部，所述的二辊夹送机构装配光电编码器。

上述的热轧窄带钢多卷捆扎机，所述的穿卷车驱动机构包括中间铰销安装在缸座上的穿卷车驱动液压缸，所述穿卷车驱动液压缸的活塞杆前端通过耳板铰连接在摇杆的后部，所述摇杆的后端与固定座铰连接，所述摇杆的前端铰连接连杆。

上述的热轧窄带钢多卷捆扎机，所述的捆带头检测机构包括竖置在所述捆带头卡拉机构上的托板液压缸，该托板液压缸的上端固定连接平置的托板，所述托板的前部设有铰轴，竖置挡板的上端通过铰套与所述的铰轴铰连接，所述竖置挡板的下部位于所述捆带头卡拉机构的钳口内，在所述托板的上面设有触发杆，所述触发杆的前端与所述竖置挡板上端的铰套相连接，在所述托板的后部设有与所述触发杆的后端配合的检测传感器，在所述托板的上面设有防护罩。

上述的热轧窄带钢多卷捆扎机，所述的焊接机包括机架，所述机架的后端连接横置的焊接液压缸，在所述的机架内设有与所述的焊接液压缸直连的外侧电极水冷臂，所述外侧电极水冷臂的前端设有装配捆带焊接头的电极板，在所述机架的上面设置转动轴，所述转动轴的后端安装圆柱凸轮，所述转动轴的前端依次连接内侧电极水冷臂和呈倒置L形的内侧电极，所述圆柱凸轮的后端设有感应头，在所述的机架上设有与所述的感应头配合的电感式接近开关，所述圆柱凸轮的柱面设有螺旋槽，在所述的外侧电极水冷臂上设有与所述的螺旋槽配合的滚轮。

本发明的有益效果是：

1、将穿卷车的穿卷梁设置成前端具有斜锥头的圆柱结构，解决了打捆过程中容易出现的穿卷梁插入受阻及压住“舌头”的问题，能有效避免钢卷旋转时出现散卷。

2、采用X型升降机构实现穿卷车上部的升降，在保证穿卷车上部升降平稳的前提下，只用一只液压缸作为动力，并将其设置在远离钢卷的位置，避免高温的炙烤，保证设备安全运行。

3、将二辊夹送机构、夹辊矫直机构、捆带剪切折弯机构和焊接机整合成可移动的随动式捆带送剪焊装置，能够适应钢卷直径的变化。

4、采用液压缸与摇杆机构配合实现穿卷车的快速往复运动，有利于提高设备的工作效率。

5、二辊夹送机构装配光电编码器，与液压系统的比例阀配合，能够有效缩短送带时间。

6、捆带头卡拉机构装配捆带头检测机构，提高了设备的智能控制性能，同时将捆带带头信号传递到不受高温炙烤、不易受粉尘及铁屑干扰的远端传感器上，保证信号采集的可靠性。

7、配置实用的自动焊接机，简化了多卷窄带钢捆扎设备用自动焊接机结构，解决了高温焊接环境下焊接电极容易发生熔融现象以及活动电极稳定性差的问题，能够保证捆带焊接质量。

附图说明

图1是本热轧窄带钢多卷捆扎机示意图；

图2是穿卷车示意图；

图3是台车示意图；

图4是穿卷车驱动机构示意图；

图5是捆带头检测机构装配结构示意图；

图6是焊接机示意图。

图中：1、平台；2、横向轨道；3、开卷机；4、纵向轨道；5、运卷小车；6、穿卷车；7、台车；8、穿卷车驱动机构；9、台车定位液压缸；10、二辊夹送机构；11、夹辊矫直机构；12、捆带剪切折弯机构；13、捆带折弯机构；14、捆带头卡拉机构；15、焊接机；61、上盖板；62、捆带内侧围板；63、斜锥头多半圆管壳；64、下盖板；65、捆带外侧围板；66、斜锥头少半圆管壳；67、销轴；68、穿卷车行走轮；69、X型升降机构；71、台车行走轮；72、台车底盘；73、捆带头检测机构；74、直线导轨；75、随动底盘；76、随动底盘驱动液压缸；77、机电限位开关；78、光电编码器；81、缸座；82、穿卷车驱动液压缸；83、摇杆；84、固定座；85、连杆；731、托板液压缸；732、托板；733、铰轴；734、竖置挡板；735、触发杆；736、检测传感器；737、防护罩；151、机架；152、焊接液压缸；153、外侧电极水冷臂；154、捆带焊接头；155、电极板；156、转动轴；157、圆柱凸轮；158、内侧电极水冷臂；159、内侧电极；1510、感应头；1511、电感式接近开关；1512、螺旋槽；1513、滚轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式进行详细说明。

如图1，本热轧窄带钢多卷捆扎机包括平台1和设置在所述平台1上的横向轨道2，平台1分成左右两部分设置，横向轨道2为平行轨道，亦分成左右两部分并分别设置在相对应的左侧平台和右侧平台上面。在所述平台1的右侧设有开卷机3，开卷机3采用力矩电机，装配平置的储带盘。在所述的左右两部分平台之间设有纵向轨道4，该纵向轨道4上设置运卷小车5，运卷小车5设有行走驱动机构，在运卷小车5的上面安装一对钢卷托辊，钢卷托辊装配托辊转动机构及辊距调整机构。在所述的横向轨道2上设有位于左侧的穿卷车6和位于右侧的台车7。所述的穿卷车6装配穿卷车驱动机构8，用于实现穿卷车6的前进与后退。所述的台车7装配台车定位液压缸9，用于实现台车7的前进与后退。台车定位液压缸9呈水平状态固定在所述平台1的上面，台车定位液压缸9的活塞杆前端通过连接座与台车7进行连接。在所述的台车7上设有二辊夹送机构10、夹辊矫直机构11、捆带剪切折弯机构12、捆带折弯机构13、捆带头卡拉机构14和焊接机15。

如图2，所述的穿卷车6包括上下相对设置的穿卷车上部和穿卷车下部，所述的穿卷车上部包括上盖板61、置于该上盖板61下面的捆带内侧围板62和用于组成穿卷梁的斜锥头多半圆管壳63，所述的穿卷车下部包括下盖板64、置于该下盖板64上面的捆带外侧围板65和用于组成穿卷梁的斜锥头少半圆管壳66，所述下盖板64的上面设有连接穿卷车驱动机构8的销轴67，所述下盖板64的下面装配四个穿卷车行走轮68，在所述的上盖板61与所述的下盖板64之间设有X型升降机构69。穿卷车上部和穿卷车下部配合时形成一个供捆带通过的通道，同时斜锥头多半圆管壳63和斜锥头少半圆管壳66组成一前端带斜锥台的圆柱形穿卷梁，其在实现捆带通过钢卷内圆的同时，避免穿卷梁插入受阻或压住钢卷内圆的“舌头”。X型升降机构69采用对称的两组X型升降叉臂，其中的两驱动臂间通过连接杆相连并装配滑轮、导轨及水平设置的驱动液压缸。采用X型升降机构实现穿卷车上部相对穿卷车下部的升与降，在保证穿卷车上部升降平稳的前提下，只用一只液压缸作为动力，并将其设置在远离钢卷的位置，避免高温的炙烤。所述的销轴67通过销轴座设置在下盖板64的上面，在所述的上盖板61上设有供销轴67通过的矩形口。

如图3，所述的台车7包括下面装配四个台车行走轮71的台车底盘72，所述的捆带折弯机构13和所述的捆带头卡拉机构14固定设置在所述的台车底盘72上，并位于台车底盘72的纵向后部。捆带折弯机构13主要由装配液压缸的折弯压紧头和配置的感应装置组成。捆带头卡拉机构14主要由带动钳体前进与后退的拉紧液压缸及驱动活动钳体卡紧捆带头的活动钳体液压缸组成。所述的捆带头卡拉机构14装配有捆带头检测机构73，在所述的台车底盘72上通过纵向设置的一对直线导轨74装配随动底盘75，随动底盘75的纵向前侧边设有与台车底盘72的前侧立边板配置的随动底盘侧立边板，在台车底盘72的前侧立边板上固设平置的随动底盘驱动液压缸76，随动底盘驱动液压缸76的活塞杆前端与随动底盘75的前侧立边板固定连接，通过控制随动底盘驱动液压缸76实现随动底盘75的纵向移动调整。所述的二辊夹送机构10、夹辊矫直机构11、捆带剪切折弯机构12由右向左依次设置在随动底盘75上，并位于随动底盘75纵向的前部。在随动底盘的左端设有机电限位开关77，机电限位开关77由带复位弹簧的限位杆与同轴安装的限位传感器组成，随动底盘75纵向移动时，当带复位弹簧的限位杆与钢卷外圆接触后，压迫限位杆后退，限位传感器触发，实现对随动底盘75移动位置的控制。焊接机15位于二辊夹送机构10、夹辊矫直机构11、捆带剪切折弯机构12的内侧并横向固定在所述随动底盘75的上面。所述的捆带剪切折弯机构12包括与随动底盘75连接的固定架和安装在该固定架上的剪切液压缸，剪切液压缸的活塞杆前端连接活动架并装配滚轮，一对剪刃分别安装在固定架和活动架上。所述的夹辊矫直机构11采用五辊矫直机。所述的二辊夹送机构10装配光电编码器78，光电编码器78通过倒置的U形架设置在二辊夹送机构10的从动辊轴轴端上方，并通过联轴器实现光电编码器中心轴与所述从动辊中心轴的同轴连接。光电编码器78与配置的液压系统比例阀配合使用，可以实时监测送带长度，未到设定数值时，比例阀以最大流量驱动二辊夹送机构10的马达快速旋转送带，以节省送带时间，达到设定数值时比例阀减少流量缓慢驱动马达，以保证送带长度准确。

如图4，所述的穿卷车驱动机构8是由缸座81、穿卷车驱动液压缸82、摇杆83、固定座84和连杆85组成的快速往复运动机构。穿卷车驱动液压缸82通过中间铰销安装在缸座81上，该缸座81固定在所述平台1的上面，穿卷车驱动液压缸82的活塞杆前端通过双耳板与摇杆83的后部铰连接，摇杆83的后端与固定座84铰连接，该固定座84位于所述缸座81的前方并固定设置在所述平台1的上面，摇杆83的前端与连杆85的后端铰连接，连杆85的前端与设置在所述穿卷车6上的销轴67铰连接。

如图5，所述的捆带头检测机构73包括竖置的托板液压缸731，该托板液压缸731通过∩形架安装在所述捆带头卡拉机构14的上方，所述托板液压缸731的活塞杆上端固定连接平置的托板732，托板732的前部上方通过轴座装配铰轴733，竖置挡板734的上端通过铰套与铰轴733铰连接，竖置挡板734的下部位于所述捆带头卡拉机构14的钳口内，在所述托板732的上面设有平置的触发杆735，触发杆735的前端与所述竖置挡板734上端的铰套相连接，在所述托板732的后部设有与所述触发杆735的后端配合的检测传感器736，在所述托板732的上面设有将触发杆735及检测传感器736罩于其内的防护罩737。

如图6，所述的焊接机15包括固定在所述随动底盘75上面的机架151，所述机架151的后端连接横置的焊接液压缸152，在所述机架151的∩形截面梁体内设有与所述的焊接液压缸152直连的外侧电极水冷臂153，所述外侧电极水冷臂153的前端设有装配捆带焊接头154的电极板155，在所述机架151的上面通过一对带座轴承设置一与外侧电极水冷臂153平行的转动轴156，所述转动轴156的后端同轴线安装圆柱凸轮157，所述转动轴156的前端依次连接内侧电极水冷臂158和呈倒置L形的内侧电极159，所述圆柱凸轮157的后端设有感应头1510，在所述的机架151上设有与所述的感应头1510配合的电感式接近开关1511，所述圆柱凸轮157的柱面设有螺旋槽1512，在所述的外侧电极水冷臂153上设有与所述的螺旋槽1512配合的滚轮1513。上述焊接机15通过在两焊接电极处设置冷却循环水结构，利用铜制电极热传导快的特性，带走大部分热量，防止电极发生熔融现象，避免焊接头产生塑性变形。同时，利用机架的∩形截面梁与外侧电极水冷臂的导向配合，改善焊接液压缸活塞杆的受力状况，提高焊接液压缸的工作寿命，并增加对捆带焊接头的约束，使捆带焊接头与捆带始终保持垂直状态，保证捆带焊接头端面与捆带配合良好，提高焊接质量。

本热轧窄带钢多卷捆扎机的具体工作过程是：运卷小车5运送钢卷到位后，台车定位液压缸9前进驱动台车7向左移动定位钢卷；穿卷车驱动机构8推动穿卷车6向右移动压紧钢卷；捆带从开卷机3出来，由二辊夹送机构10夹送经夹辊矫直机构11、捆带剪切折弯机构12进入穿卷车6的捆带通道；带头经过捆带通道后，撞击竖置挡板734，使触发杆735转动，触发检测传感器736发讯，则二辊夹送机构10的马达停止转动，二辊夹送机构停止送带；托板液压缸731带动托板732及竖置挡板734上升，捆带头卡拉机构14的活动钳体液压缸前进推动活动钳体夹紧带头；X型升降机构69启动使穿卷车上部上升，捆带脱离通道束缚；随动底盘75在随动底盘驱动液压缸76驱动下前进，当机电限位开关77的限位杆接触钢卷外圆后触发与之配置的限位传感器发讯，随动底盘驱动液压缸76停止；捆带头卡拉机构14的拉紧液压缸后退拉紧捆带，二辊夹送机构10的马达反转拉紧另一头捆带；捆带折弯机构13的液压缸在配置的感应装置配合下第一次后退，折弯压紧头压住捆带；捆带头卡拉机构14的活动钳体松开，拉紧液压缸继续后退，捆带折弯机构13的液压缸第二次后退，折弯压紧头推动捆带折弯并使带头搭在焊接机15的内侧电极159上；随后捆带剪切折弯机构12的剪切液压缸前进并通过一对剪刃剪断捆带另一头，剪切液压缸继续前进并通过滚轮推动捆带折弯，使两个带头搭接上；焊接机15的焊接液压缸152驱动外侧电极水冷臂153带动捆带焊接头154前进压紧两带头后焊接。焊后焊接液压缸152后退，外侧电极水冷臂153上的滚轮1513驱动转动轴156上的圆柱凸轮157旋转90°，则内侧电极159旋转呈水平位置脱离了捆带，穿卷车驱动液压缸82、台车定位液压缸9后退，穿卷车6、台车7返回起点位置，各液压缸返回起点位置，则各零部件也退回起始位置。至此，一条捆带捆扎焊接完成。钢卷旋转180°，重复以上动作，第二条捆带捆扎焊接完成。运卷小车5运送钢卷离开捆扎工位。