阅读说明：本技术 一种冷剪机扫尾方法 (Tail sweeping method of cold shearing machine ) 是由 杨建华 许同海 方朝辉 于 2020-05-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种冷剪机扫尾方法,属于钢材加工领域。其采用一种新型冷剪机扫尾装置,操作过程为：初始状态下,控制驱动缸的伸缩杆处于伸出状态,台板处于水平状态；钢材剪切结束后,驱动缸收缩,带动前摇杆和后摇杆沿二者与底座的铰接点转动,前摇杆和后摇杆再带动台板沿设定的轨迹翻转,待后摇杆到达设定位置后,驱动缸停止收缩,台板上的尾料去除完毕。本发明能够控制台板在有限的空间内以特定地轨迹进行翻转,实现在布置空间紧凑的生产线中对钢材尾料的去除,具备较高的应用价值。(The invention discloses a tail sweeping method of a cold shearing machine, and belongs to the field of steel processing. It adopts a novel cold shears tail-sweeping device, and the operation process is: in the initial state, the telescopic rod of the driving cylinder is controlled to be in an extending state, and the bedplate is in a horizontal state; after the steel is cut, the driving cylinder contracts to drive the front rocker and the rear rocker to rotate along the hinged joint of the front rocker and the rear rocker with the base, the front rocker and the rear rocker drive the bedplate to overturn along a set track, after the rear rocker reaches a set position, the driving cylinder stops contracting, and the tailing on the bedplate is removed. The invention can control the bedplate to overturn in a limited space in a specific track, realizes the removal of the steel tailings in a production line with compact arrangement space, and has higher application value.)

一种冷剪机扫尾方法

技术领域

本发明属于钢材加工技术领域，更具体地说，涉及一种冷剪机扫尾方法。

背景技术

冷剪机是用于对钢材进行定尺剪切的一种设备，工作过程通常为将钢材在辊道中进行输送并不断通过冷剪机的上下剪刃，待钢材伸出下剪刃一段距离后，先控制工作台上方的压钢机构将钢材压紧，再使上剪刃下降与下剪刃配合对钢材进行剪切。冷剪工作过程中，定尺剪切后的工作台和辊道上的残余钢材尾料会影响工艺连续性，因此需要对其进行剔除。传统的冷剪机在对于钢材尾料的剔除方面的自动化不足，大多采用人工进行剔除，费时费力且容易造成危险。

针对人工剔除的不足，部分冷剪机设置了专门用于清除尾料的扫尾装置。但是，现有的扫尾装置通常为布置在冷剪机前的一套独立的工艺装备。其工作方式主要是采用相应的机构在辊道表面进行移动，以推料的方式将尾料扫除，使尾料从剪刃前端落下。

如中国专利申请号为：CN201711445861.0，公开日为：2018年7月6日的专利文献，公开了一种冷剪机推料装置。该冷剪机推料装置包括机架，还包括安装在机架上的主驱动件和推料机构，推料机构包括连杆、推杆和推头，连杆的一端经由第一连杆连接轴与机架连接、另一端经由第二连杆连接轴与推杆的一端连接，推杆的另一端连接于推头，连杆能够绕第一连杆连接轴转动，连杆和推杆能够绕第二连杆连接轴相对转动，推杆安装有偏心轴套，偏心轴套与连杆接触来约束连杆与推杆的相对夹角；主驱动件的输出端与连杆连接，主驱动件通过驱动连杆转动来实现推杆和推头的运动，推杆能带动推头沿机架的辊道盖板直线运动。该发明的冷剪机推料装置即相当于上述扫尾装置，可以将尾料剔除，但是，这种扫尾装置的本身结构较为复杂，成本较高，需要在冷剪机前占用较大的空间，很难应用于空间布置较为紧凑的冷剪生产线，尤其是对于尾料长度较长时，其处理起来极为困难，需要较大的安装空间和推料行程距离。

中国专利申请号为：CN201620537530.4，公开日为：2016年10月26日的专利文献，公开了一种钢材冷剪自动剔废装置，其平移液压缸通过固定支座安装在剪前辊道盖板上，剪前辊道盖板上设有轨道，行走架通过其下端的滚轮安装在轨道内，平移液压缸的活动端与行走架相连，平移液压缸控制行走架在轨道内来回往复运动；行走架上设有翻转液压缸，翻转架的支点用销轴固定在行走架上，翻转架的一端与翻转液压缸活动端固接，翻转架的另一端为自由端，可翻起或下落。该实用新型通过平移液压缸和翻转液压缸能使得翻转架平移、翻起及下落，从而将尾料翻转去除，但是，从其附图和方案中可以明显看出，该剔废装置的两个驱动缸均设置在翻转架的周围，通过两个驱动缸的拉扯控制翻转架平移、翻起和下落，结构和控制较为复杂，就算将其用于上下剪刃配合工作的冷剪机，其必然也需要较大的安装空间，因此其同样存在不适用于布置空间较为紧凑的冷剪生产线，另外，假设其可以用于布置空间紧凑的冷剪生产线，其翻转架的翻转轨迹为圆周状态，翻转角度较大，因此很容易碰触到翻转架上方的压钢机构以及上剪刃等，造成翻转受阻以及磨损。

因此，市面上尚没有能够很好地将布置空间紧凑的冷剪生产线的尾料扫除的方法。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中尚没有很好地将布置空间紧凑的冷剪生产线的尾料扫除的方法的问题，本发明提供一种冷剪机扫尾方法，采用一种新型冷剪机扫尾装置，能够控制台板在有限的空间内以特定地轨迹进行翻转，实现在布置空间紧凑的生产线中对钢材尾料的去除，具备较高的应用价值。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种冷剪机扫尾方法，操作过程为：

初始状态下，控制驱动缸的伸缩杆处于伸出状态，台板处于水平状态；钢材剪切结束后，驱动缸收缩，带动前摇杆和后摇杆沿二者与底座的铰接点转动，前摇杆和后摇杆再带动台板沿设定的轨迹翻转，待后摇杆到达设定位置后，驱动缸停止收缩，台板上的尾料去除完毕。

作为技术方案的进一步改进，初始状态下，所述驱动缸的伸缩杆与竖直方向的夹角为22～30°，所述前摇杆与竖直方向的夹角为35～40°，所述后摇杆的延伸方向与竖直方向重合，所述前摇杆和后摇杆与底座的铰接点位于同一高度。

作为技术方案的进一步改进，采用一种新型冷剪机扫尾装置进行冷剪机扫尾工作；所述一种新型冷剪机扫尾装置包括底座、台板、驱动缸、前摇杆和后摇杆；所述前摇杆的一端与底座的前端铰接连接，另一端与台板的前端铰接连接；所述后摇杆的一端与底座的后端铰接连接，另一端与台板的后端铰接连接；所述驱动缸的一端与底座的底部铰接连接，另一端与台板铰接连接。

作为技术方案的进一步改进，所述底座的两侧对称设有一对支座，所述前摇杆与底座连接的一端与支座的前端铰接连接，所述后摇杆与底座连接的一端与支座的后端铰接连接。

作为技术方案的进一步改进，所述驱动缸与台板的铰接点位于两根后摇杆与台板的两个铰接点的连线中心。

作为技术方案的进一步改进，所述支座包括并排设置在底座上的一对固定板，所述一对固定板的前后端之间分别设有一根垂直于冷剪机送料方向的转轴，所述前摇杆和前端转轴铰接连接，所述后摇杆与后端转轴铰接连接。

作为技术方案的进一步改进，还包括翻转支架；所述翻转支架位于所述台板的下端面，其一端与台板的一端铰接连接，另一端与台板的另一端之间通过弹簧支撑；

当包括弹簧时，扫尾方法还包括以下步骤：剪切时，冷剪机的压钢机构下降将台板压平，剪切完成后，压钢机构上升，弹簧将台板靠近下剪刃的一端顶升起来，使尾料与下剪刃表面脱离接触。

作为技术方案的进一步改进，所述弹簧将台板顶起后，台板与翻转支架的间隔为1.3～1.7mm。

作为技术方案的进一步改进，所述弹簧具有多个，垂直于冷剪机送料方向等间隔布置。

作为技术方案的进一步改进，所述支座的上部后端装有限位板，所述限位板上设有位置传感器，所述后摇杆上设有与位置传感器相配合的感应区域；所述位置传感器包括初始位置传感器和翻转位置传感器，分别用于控制台板的初始状态和翻转结束状态。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明一种新型冷剪机扫尾装置，通过在冷剪机的剪刃前端的台板下方设置翻转机构，能够控制台板翻转从而实现对尾料的去除，该方案有效地解决了常规扫尾装置在布置空间较为紧凑的冷剪生产线中难以安装和布置的问题，尤其是，其采用前摇杆和后摇杆与台板和底座组成了四连杆机构，能够通过调整前摇杆和后摇杆的角度以及二者与底座的铰接点来设定独特的台板翻转轨迹，避免台板只能进行常规的圆周轨迹翻转，从而实现在紧凑空间内避让压钢机构和剪刃等其余部件的目的，防止台板翻转受阻以及其余部件磨损；

(2)本发明一种新型冷剪机扫尾装置，通过在底座上设置支座，一方面使得前后摇杆与底座的铰接安装更加方便，另一方面可以方便地调整前后摇杆与底座铰接点的位置，从而得到合适的台板翻转轨迹；

(3)本发明一种新型冷剪机扫尾装置，前后摇杆均为对称设置在台板两侧的一对，使得台板的支撑翻转更加平稳，另外，驱动缸与台板的铰接点位于两根后摇杆与台板的两个铰接点的连线中心，使得驱动缸主要通过控制后摇杆转动，后摇杆再带动前摇杆转动，可以控制台板刚开始翻转时能够以—个较小的翻转速度和一个较大的水平速度后退，从而带动钢材迅速脱离剪刃区，避免与剪刃区以及台板上方的压钢机构等部件碰撞导致卡阻和磨损；

(4)本发明一种新型冷剪机扫尾装置，通过在前后摇杆和底座的铰接点处设置转轴铰接的方式，使得台板的翻转平移方向会平齐于冷剪机的送料方向，从而可以精确方便地控制台板的翻转轨迹；

(5)本发明一种新型冷剪机扫尾装置，在台板下方设有翻转支架，翻转支架与台板之间连接有弹簧，一方面翻转支架的设置为前后摇杆和驱动缸与台板的铰接提供更多的安装空间，安装更加方便，另一方面弹簧可以在进行台板的翻转时，先将台板顶起一定的高度，使台板上的尾料脱离与下剪刃表面的接触，从而避免在对台板进行平移和翻转时，尾料在相对运动的原理下会先向下剪刃处位移一端距离时与下剪刃发生相互磨损，提高下剪刃的使用寿命；

(6)本发明一种新型冷剪机扫尾装置，在支架上安装有具有位置传感器的限位板，位置传感器可以分别检测台板处于初始状态和翻转结束状态时的后摇杆的位置并产生感应信号，并根据该感应信号控制驱动缸的工作，提高台板翻转以及恢复初始状态的位置精确性，控制更加精确方便；

(7)本发明一种冷剪机扫尾方法，采用上述一种新型冷剪机扫尾装置，通过对前后摇杆和驱动缸的角度以及它们与台板和底座的铰接点的位置进行独特的设计，能够控制台板在有限的空间内以特定地轨迹进行翻转，实现在布置空间紧凑的生产线中对钢材尾料的去除，具备较高的应用价值。

附图说明

图1为扫尾装置初始状态的主视图；

图2为扫尾装置初始状态的侧视图；

图3为扫尾装置翻转状态的侧视图；

图4为冷剪机与台板的相对位置示意图；

图中：1、底座；11、支座；12、限位板；2、台板；3、驱动缸；4、前摇杆；5、后摇杆；6、翻转支架；7、弹簧；8、铰接座；9、位置传感器；a、下剪刃；b、上剪刃；c、压钢机构。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明进一步进行描述。

实施例1

一种新型冷剪机扫尾装置，用于钢材的冷剪生产线中，布置在冷剪机的上下剪刃之前，在将钢材剪切完成后，通过翻转台板将台板上剩余的钢材尾料去除，下面对其具体结构和工作原理进行详细描述。

如图1至图3所示，该冷剪机扫尾装置主要包括作为安装基座的底座1、用于承接钢材的台板2以及控制台板2翻转的驱动缸3、前摇杆4和后摇杆5。其中，驱动缸3、前摇杆4和后摇杆5均是一端与台板2铰接连接，另一端与底座1铰接连接。

具体的，为了给驱动缸3、前摇杆4和后摇杆5提供较为便利的安装空间，底座1的两侧沿送料方向对称设有一对支座11，台板2的下端面则装有翻转支架6。支座11包括并排设置在底座1上的一对固定板，一对固定板的前后端之间分别设有一根垂直于冷剪机送料方向的转轴，前摇杆4的一端和位于支座11前端的转轴铰接连接，另一端与翻转支架6的前端铰接连接，后摇杆5的一端则与位于支座11后端的转轴铰接连接，另一端与翻转支架6的后端铰接连接。通过在前后摇杆和底座1的铰接点处设置转轴铰接的方式，使得台板2的翻转平移方向会平齐于冷剪机的送料方向，从而可以精确方便地控制台板2的翻转轨迹。驱动缸3采用油缸，底座1的底部中间部位装有铰接座8，驱动缸3的一端与铰接座8铰接连接，另一端则与翻转支架6的铰接连接。

本实施例中，为了进一步保证台板2的翻转轨迹的精确性，在前后摇杆与翻转支架6得到铰接方式、驱动缸3与翻转支架6的铰接方式均采用转轴铰接的方式，与前后摇杆和支座11的连接方式基本相同。另外，前摇杆4和后摇杆5与支座11的铰接点位于支座11的上部且二者位于同一高度，驱动缸3与台板2的铰接点则位于两根后摇杆5与台板2的两个铰接点的连线中心。将前摇杆4和后摇杆5与支座11的铰接点设置在支座上部能够节省摇杆长度，节约成本，且过长的摇杆也容易产生损坏和碰撞。将前摇杆4和后摇杆5与支座11的铰接点位于同一高度主要是为了与翻转支架6的初始状态保持平行，使得翻转支架6、前后摇杆以及底座1组成的四连杆机构可以沿特定的翻转轨迹运行，避让开冷剪机的其余部件。而驱动缸3与台板2的铰接点位于两根后摇杆5与台板2的两个铰接点的连线中心，使得驱动缸3主要通过控制后摇杆5转动，后摇杆5再带动前摇杆4转动，可以控制台板2刚开始翻转时能够以—个较小的翻转速度和一个较大的水平速度后退，从而带动钢材迅速脱离剪刃区，避免与剪刃区以及台板2上方的压钢机构等部件碰撞导致卡阻和磨损。

因此，通过上述在台板2下方设置的驱动缸3控制台板2翻转去料，有效地解决了常规扫尾装置在布置空间较为紧凑的冷剪生产线中难以安装和布置的。而四连杆机构的设置则使得台板2可以先在水平方向移出剪刃区，接着再产生一个较大的翻转速度使得尾料可以从台板2上滑落，从而使得台板2上的尾料能够避开上下剪刃、压钢机构等其余部件，使得台板2翻转时尾端翘起也不会被台板2上方的相应部件阻挡，十分适用于布置空间紧凑的冷剪生产线。

然而，当台板2刚开始翻转时，由于台板2会以较大的水平速度进行后退，台板2上的尾料在相对运动作用下会朝着下剪刃位移一段距离，与下剪刃表面相接触并产生磨损，降低下剪刃使用寿命。发明人曾尝试通过调整台板2的翻转轨迹来避免这个问题，但结果均不是特别理想。因此，本实施例采取了以下措施。

翻转支架6设置在台板2的下端面上，其一端与台板2的远离剪刃的一端铰接连接，另一端则与台板2靠近剪刃的一端通过弹簧7支撑连接。在对钢材进行剪切时，压钢机构将钢材压紧在台板2的表面，同时将弹簧7压缩，使台板2保持与下剪刃同高度的水平状态。去除尾料时，压钢机构上升，弹簧7伸长将台板2顶起一定的高度，使台板2上的尾料脱离与下剪刃表面的接触，从而避免在对台板2进行平移和翻转时，尾料在相对运动的原理下会先向下剪刃处位移一端距离时与下剪刃发生相互磨损，提高下剪刃的使用寿命，尤其是针对摩擦较为严重的板材尾料，该措施的效果极其明显。为了保证弹簧7对台板2进行顶起时的均衡稳定性，弹簧7具有多个，垂直于冷剪机送料方向等间隔布置，本实施例为6个。

值得一提的是，本实施例在支座11的上部后端装有限位板12，限位板12上设有位置传感器9，后摇杆5上则设有与位置传感器9相配合的感应区域。位置传感器9可以分别检测台板2处于初始状态和翻转结束状态时的后摇杆5的位置并产生感应信号，并根据该感应信号控制驱动缸的工作，提高台板2翻转以及恢复初始状态的位置精确性，控制更加精确方便。

综上所述，本实施例的一种新型冷剪机扫尾装置，能够应用于布置空间紧凑的冷剪生产线中，提高对冷剪尾料的去除效率，且由于其采用翻转去料和四连杆机构共同工作的方式，使得其对于较长的尾料仍然有着较好的效果，尤其是，该装置只需操控单个驱动缸3即可实现整个台板的平移、翻转和回复，结构较为简单，提高了其操控和维修的便捷性。

实施例2

如图4所示，其即为布置空间较为紧凑的冷剪生产线，冷剪机在对钢材进行剪切时，台板紧靠在下剪刃a的侧壁上，上剪刃b和压钢机构c等冷剪机其余部件均位于下剪刃a和台板的上方，台板的另一端同样存在导辊等装置图中没有画出。这种情况下，其很难在台板的侧边和上方布置独立的工艺设备，采取在台板的辊道上方进行推料的方式进行尾料的去除，即使可以布置独立的工艺设备，由于是采用从尾料后端将其推掉的方式进行除料，因此其很难除以较长的尾料。

因此，发明人考虑到在台板的下方设置油缸，通过油缸控制台板沿转轴翻转，避免在台板侧边和上方较为紧凑的空间中另外安装扫尾装置。然而，如图4所示，通过油缸对台板进行翻转时，台板沿转轴翻转的轨迹为圆周轨迹，这就导致台板前端上翘程度较大，通常翻转不到20°时，台板上的钢材就会与上方的压钢机构等部件相碰撞，导致台板翻转受阻和各个部件的磨损，而这种角度下的台板上的尾料是很难清除干净的。因此，本实施例针对这种情况，采取了实施例1的一种新型冷剪机扫尾装置，使用以下一种冷剪机扫尾方法解决了上述问题，其具体步骤为：

初始状态下，控制驱动缸3的伸缩杆处于伸出状态，此时，台板2处于水平状态，冷剪机对钢材进行剪切。钢材剪切结束后，驱动缸3收缩，带动前摇杆4和后摇杆5沿二者与底座1的铰接点转动，前摇杆4和后摇杆5再带动台板2沿设定的轨迹翻转，待后摇杆5到达设定位置后，驱动缸3停止收缩，台板2上的尾料去除完毕。

在初始状态时，驱动缸3的伸缩杆与竖直方向的夹角为22～30°，前摇杆4与竖直方向的夹角为35～40°，后摇杆5的延伸方向与竖直方向重合，前摇杆4和后摇杆5与底座1的铰接点位于同一高度，驱动缸3与台板2的铰接点与后摇杆5与台板2的铰接点的连线垂直于冷剪机送料方向。

在这种状态下，当驱动缸3控制台板2进行翻转时，台板2会先以—个较小的翻转速度和一个较大的水平速度后退，从而带动钢材迅速脱离剪刃区，避免与剪刃区以及台板2上方的压钢机构等部件碰撞导致卡阻和磨损，接着台板2再翻转一个较大的角度，使钢材尾料从台板2上滑落去除。其通过四连杆机构的原理，以及对初始状态下前后摇杆和驱动缸3的角度以及它们与台板2和底座1的铰接点的位置进行独特的设计，能够控制台板2在有限的空间内以特定地轨迹进行翻转，实现在布置空间紧凑的生产线中对钢材尾料的去除。

另外，本实施例的扫尾装置包括弹簧7时，扫尾方法还包括以下步骤：剪切时，冷剪机的压钢机构下降将台板2压平，剪切完成后，压钢机构上升，弹簧7将台板2靠近下剪刃的一端顶升起来，使尾料与下剪刃表面脱离接触，接着驱动缸3工作进行上述步骤。从图4可以看出，上剪刃b位于下剪刃a的上方，上下剪刃从下剪刃a的前端将钢材进行剪切，因此剪切完后，尾料是与下剪刃a的表面相接触的。如果没有弹簧7的话，在对台板2进行平移和翻转时，台板2上的尾料在相对运动的作用下必然会与下剪刃a的上表面发生摩擦，导致下剪刃a磨损，严重降低下剪刃a的使用寿命。而本实施例的弹簧7则配合压钢机构，巧妙地解决了这个问题，既不耽误钢材的正常剪切，也避免了钢材尾料去除时下剪刃a的磨损。弹簧7将台板2顶起后台板2和翻转支架6的间隔为1.3～1.7mm，本实施例为1.5mm，保证钢材尾料不会与下剪刃a之间发生摩擦，同时防止钢材尾料与台板2上方的冷剪机部件的相互碰撞阻挡。

本实施例中，初始状态下，驱动缸3的伸缩杆与竖直方向的夹角为26°，前摇杆4与竖直方向的夹角为37°，后摇杆5的延伸方向与竖直方向重合。翻转结束状态时，相比较初始状态，驱动缸3的伸缩杆翻转角度为5°，台板2翻转角度为33°，前摇杆4翻转角度为70°，后摇杆4翻转角度为50°，尾料去除干净。

需要说明的是，前后摇杆的长度以及二者与底座1和台板2的铰接点的具体位置需要根据实际工况进行选择调整，不同情况下台板2的翻转轨迹并不相同，但是台板2整体翻转轨迹的变化是不变的，即台板2先以—个较小的翻转速度和一个较大的水平速度后退脱离剪刃区，再翻转一个较大的角度至尾料去除状态。

值得一提的是，本实施例的位置传感器9包括初始位置传感器和翻转位置传感器，分别用于控制台板2的初始状态和翻转结束状态，使得整个扫尾方法的对台板2的翻转控制更加精确。

综上所述，本实施例的一种冷剪机扫尾方法，采用实施例1的一种新型冷剪机扫尾装置，能够控制台板在有限的空间内以特定地轨迹进行翻转，实现在布置空间紧凑的生产线中对钢材尾料的去除，具备较高的应用价值。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。