铣边机的板材压紧系统及铣边方法与流程

1.本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种铣边机的板材压紧系统及铣边方法。


背景技术：

2.在造船领域，特别是在滚装船、客滚船、游艇等项目的船体建造中，涉及薄板较多，对薄板变形的控制是船体建造的难题。为了解决薄板变形的问题，引进了激光复合焊接设备，建立了以激光复合焊为核心的平面生产流水线。该流水线不仅解决了薄板在拼接时的焊接变形，而且实现了单面焊接双面成型，取消了板片翻身、打磨、背烧整形等工序，生产效率和质量获得大大的提升。但激光复合焊对板的加工精度要求极高，板边加工直线度技术要求在0.25mm/全长，坡口精度
±
0.5mm。通常采用skscx-14000数控钢板双侧成型铣削中心来完成对板边的加工。采用双侧铣可一次将钢板两侧板边同时加工完成，确保钢板加工边的平行度并获得所需的坡口形状。
3.由于不同厚度的钢板提前对接会造成一张钢板存在板厚差，因此在钢板铣削的过程中，经常会遇到同一张钢板存在板厚差而无法对钢板进行有效的压紧定位的情况，由此导致对钢板的铣削加工效果不理想。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于解决现有技术中所存在的不足，而提供一种能够可靠压紧板材以便于铣削加工的铣边机的板材压紧系统。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.一种铣边机的板材压紧系统，包括：
7.机架，设置于待加工板材的传输路径上；
8.压紧机构，设有压紧轮，压紧轮可上下滑动地设于机架上，压紧轮用于压紧板材以便于铣削；
9.识别模块，设置于机架上，识别模块用于识别板材沿传输方向上的板厚变化并发出识别信号；以及
10.控制台，压紧机构和识别模块均与控制台电连接，控制台能够接收识别信号并根据识别信号控制压紧机构动作，以使压紧轮能够随动于不同板厚的板材进行压紧。
11.在其中一个实施例中，压紧机构包括液压油缸，液压油缸具有缸体和活塞杆，缸体滑动设于机架上，压紧轮连接于活塞杆的端部。
12.在其中一个实施例中，识别模块为压力传感器，压力传感器设置于缸体的内部，压力传感器能够检测液压油缸内的压力变化并发出识别信号。
13.在其中一个实施例中，压紧机构还包括与控制台电连接的驱动电机，驱动电机与液压油缸驱动连接，以带动液压油缸和压紧轮上下运动。
14.在其中一个实施例中，机架上设有滑轨，压紧轮能够沿滑轨上下运动。
15.本发明的另一个目的在于提供一种铣边方法，使用如上任一项所述的铣边机的板材压紧系统对板材进行压紧，再利用铣削机构对板材进行铣边；铣边方法包括：
16.通过识别模块检测板材沿传输方向上的板厚变化，并发出识别信号；
17.通过控制台接收识别信号并根据识别信号控制压紧机构动作，以使压紧轮能够随动于不同板厚的板材进行压紧；
18.通过控制台控制铣削机构动作，使铣削机构对板材进行铣边。
19.在其中一个实施例中，利用液压油缸连接压紧轮，识别模块为设置于液压油缸内的压力传感器；
20.通过压力传感器检测液压油缸内部的压力变化以发出识别信号。
21.在其中一个实施例中，铣边方法还包括：
22.通过控制台获取板材与压紧轮开始接触时压力传感器的信号，该信号对应一初始压力值，初始压力值对应为压紧轮定位板材的最佳位置；
23.当压力传感器检测到液压油缸内的压力发生变化时，通过控制台根据初始压力值判断需要调整压紧轮的位置。
24.在其中一个实施例中，判断需要调整压紧轮的位置的步骤包括：
25.当压力传感器检测到液压油缸内的压力变大时发出第一识别信号，控制台接收第一识别信号，并根据第一识别信号判断应调整压紧轮向远离板材的方向运动；
26.当压力传感器检测到液压油缸内的压力变小时发出第二识别信号，控制台接收第二识别信号，并根据第二识别信号判断应调整压紧轮向靠近板材的方向运动。
27.在其中一个实施例中，利用驱动电机驱动液压油缸上下运动；当控制台判断需要调整压紧轮的位置时，控制台控制驱动电机运转，进而驱动电机能够带动液压油缸和压紧轮上下运动，以调整压紧轮的位置。
28.由上述技术方案可知，本发明至少具有如下优点和积极效果：
29.本发明中，通过压紧机构能够对板材施加一定的压力，起到固定和减振的作用，使板材在稳定的压力下被切削，防止切削过程中的振动导致板材的松动，有效地保证板材的加工精度。此外，通过识别模块能够准确识别板材的厚度差异，从而协同控制台使压紧轮可以随动于不同板厚的板材进行压紧，以便于铣削机构顺利地对板材进行铣边加工并保证加工精度。
附图说明
30.图1是本发明一实施方式的铣边机的板材压紧系统的实际应用示意图。
31.图2是本发明一实施方式的板材压紧系统的原理示意图。
32.图3是本发明一实施方式的铣边方法的流程图。
33.图4是本发明一实施方式的铣边方法中实现压紧轮位置调整的具体流程图。
34.附图标记说明如下：
35.10-铣边机；101-进出料传输线；102-对中机构；
36.20-板材；
37.100-机架；
38.200-压紧机构；
39.210-压紧轮；220-液压油缸；230-驱动电机；
40.300-识别模块；400-控制台。
具体实施方式
41.体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
42.在本技术的描述中，需要理解的是，在附图所示的实施例中，方向或位置关系的指示(诸如上、下、左、右、前和后等)仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。
43.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
44.请参见图1所示，本发明实施例的铣边机10的板材压紧系统，用于对需要进行铣边加工的钢板等板材20进行压紧定位，避免板材20在铣削过程中发生移位和松动。该铣边机10的板材压紧系统包括机架100、压紧机构200、识别模块300和控制台400。
45.机架100设置于待加工板材20的传输路径上。具体的，机架100可以设置于铣边机10的进出料传输线101的中部位置，进出料传输线101的前端用于进料，后端用于出料。进出料传输线101能够向机架100所在位置传输待铣边加工的板材20，并将加工后的板材20向下一加工设备输送。
46.进出料传输线101上可设置有送料小车，送料小车可利用电磁吸附钢板以实现对钢板的可靠传输。送料小车可以设置为多组，各组送料小车可以单独移动，以适应不同长度的钢板的吸附夹紧。或者多组送料小车也可同步驱动。进出料传输线101上还可设有对中机构102，对中机构102用于实现板材20的自动对中，避免板材20位置偏移。需要说明的是，通过送料小车实现对钢板的可靠传输，以及通过对中机构102实现对板材的对中属于比较成熟的技术，本技术不再赘述其详细结构及实现方式。
47.结合图2所示，本技术实施例的压紧机构200设有压紧轮210，压紧轮210可上下滑动地设于机架100上，压紧轮210用于压紧板材20以便于铣边机10的铣削机构进行铣削。压紧机构200可设计为两组，两组压紧机构200分别设置在进出料传输线101的两侧，以分别对板材20的两侧边进行压紧固定。当板材20进入机架100所在位置时，通过两侧的压紧轮210能够对板材20的两侧施加一定的压力，对板材20起到固定和减振的作用。从而使板材20在稳定的压力下被切削，防止切削过程中的振动而导致板材20的松动，可以有效地保证板材20的加工精度。
48.可以理解，铣边机10的铣削机构也可设计为两组，两组铣削机构分别设置在进出料传输线101的两侧，以分别对板材20的两侧边进行切削加工。
49.识别模块300设置于机架100处，用于识别板材20沿传输方向上的板厚变化并发出
识别信号。压紧机构200和识别模块300均与控制台400电连接。控制台400能够接收识别信号并根据识别信号控制压紧机构200动作，以使压紧轮210能够随动于不同板厚的板材20进行压紧。
50.通过识别模块300和控制台400能够使压紧轮210可以随动于不同板厚的板材20进行压紧，从而实现对板厚不均的板材20的有效压紧，以便于铣削机构能够顺利地对板材20进行铣边加工并保证加工精度。详细地，在板材20由薄变厚时，压紧轮210能够随之向上运动使得板材20可以顺利通过压紧轮210进入到铣削位置以进行铣边加工。而在板材20由厚变薄时，压紧轮210能够随之向下运动而能够对板材20施加一定的压力，防止切削过程中的振动而导致板材20的松动，有效地保证板材20的加工精度。
51.本技术的识别模块300可以为各种类型的能够识别板材20的板厚变化的结构，例如：
52.一示例中，识别模块300可以为激光位移传感器。具体地，识别模块300包括两个上下对射的激光位移传感器，该两个激光位移传感器可以设置于压紧轮210的前侧，以实时测量进入到压紧轮210处的板材20的厚度。当检测到板材20厚度发生变化时，激光位移传感器能够向控制台400发出识别信号，从而控制台400能够根据识别信号控制压紧机构200动作。
53.另一示例中，识别模块300可以为摄像机。摄像机可以设置于压紧轮210的前侧，用以实时拍摄板材20的厚度尺寸图像。当拍摄到板材20厚度发生变化时，摄像机能够向控制台400发出识别信号，从而控制台400能够根据识别信号控制压紧机构200动作。
54.又或者，识别模块300为压力传感器。压力传感器可以检测压紧轮210的压力变化并向控制台400发出识别信号，从而控制台400能够根据识别信号控制压紧机构200动作，保证压紧轮210能够随着板厚变化而适应性地压紧于板材20上。
55.参见图2所示，一实施例中，压紧机构200包括液压油缸220，液压油缸220具有缸体和活塞杆，缸体滑动设于机架100上，压紧轮210连接于活塞杆的端部。识别模块300为设置于缸体的内部的压力传感器，压力传感器能够检测液压油缸220内的压力变化并发出识别信号。
56.通过液压油缸220连接压紧轮210，可实现压紧轮210的平稳运动。例如在板材20由薄变厚时，压紧轮210随着板材20厚度变化具有向上运动的趋势，由于液压油缸220的作用能够使得压紧轮210向上运动得比较平稳。
57.进一步地，压紧机构200还包括与控制台400电连接的驱动电机230，驱动电机230与液压油缸220驱动连接，以带动液压油缸220和压紧轮210上下运动。其中驱动电机230可以是伺服电机，以更好地实现对液压油缸220的运动的控制。
58.本技术中，当板材20厚度由薄向厚过渡时，板材20较厚位置处将与压紧轮210相抵而无法顺利通过。同时与板材20相抵使得压紧轮210将带动活塞杆向上运动，导致液压油缸220内压力变大。压力传感器检测到该压力变化而能够向控制台400输出一个对应该压力的识别信号。控制台400通过对该识别信号的识别，经过分析计算能够输出给伺服电机一个控制信号，从而伺服电机能够带动液压油缸220和压紧轮210向上运动，从而使得板材20能够顺利通过压紧轮210，并且压紧轮210还实现了对较厚处的板材20的可靠压紧。可以理解的，板材20厚度由厚向薄过渡时的情况与上述过程相反，因此本技术的压紧系统能够实现对不同板厚的板材20的压紧作业。
59.考虑到压紧轮210上下运动的稳定性，机架100上还可设有滑轨，压紧轮210能够沿滑轨上下运动。具体地，可以是液压油缸220与滑轨滑动连接，从而液压油缸220上的压紧轮210能够沿着滑轨平稳地上下运动。
60.压紧机构200还可包括支撑轮，支撑轮固定安装于机架100上并与压紧轮210相对，支撑轮用于滚动支撑板材20的侧边。利用支撑轮滚动支撑板材20，不仅可以保证对板材20的可靠支撑，还能便于板材20顺畅地沿传输方向输送。
61.在其它实施方式中，机架100上可以设有与压紧轮210相对的传输辊，从而实现对板材20的滚动支撑。
62.本技术实施例的具有板材压紧系统的铣边机10的工作过程大致为：板材20上料至进出料传输线101的前端，随后对中机构102参与实现板材20的自动对中。送料小车吸住板材20后，带动板材20开始向机架100所在位置输送。板材20进入机架100区域范围后压紧机构200动作使得压紧轮210与板材20接触。在遇到板厚不一的板材20经过时，压紧轮210随着板厚不同将带动液压油缸220的活塞杆上下运动，从而液压油缸220内液压油压力发生变化，压力传感器能够检测到该压力变化并发出识别信号。控制台400接收该识别信号并输出控制信号给伺服电机，伺服电机带动液压油缸220和其上的压紧轮210上下运动，以实现对不同板厚的板材20的压紧作业。进一步的控制台400还会控制铣削机构动作完成对板材20侧边的切削。铣削完成后板材20由进出料传输线101的后端自动下料，至此完成板材20的铣边作业。
63.参见图3所示，根据本发明的另一个方面，提供了一种铣边方法，使用如上所述的板材压紧系统对板材20进行压紧，再利用铣削机构对板材20进行铣边。该铣边方法包括：
64.步骤s10：通过识别模块300检测板材20沿传输方向上的板厚变化，并发出识别信号。在该步骤中，识别模块300可以为设置于液压油缸220内的压力传感器，压紧轮210连接于液压油缸220的活塞杆端部。压力传感器能够检测液压油缸220内部的压力变化并发出识别信号。
65.即步骤s10可具体化成为步骤s101：通过压力传感器检测液压油缸220内部的压力变化以发出识别信号。详细地，当板材20厚度由薄向厚过渡时，压紧轮210带动液压油缸220的活塞杆向上运动，使得液压油缸220内压力变大。压力传感器检测到该压力变化而能够向控制台400输出一个对应该压力的第一识别信号。当板材20厚度由厚向薄过渡时，压紧轮210带动液压油缸220的活塞杆向下运动，使得液压油缸220内压力变小。压力传感器检测到该压力变化而能够向控制台400输出一个对应该压力的第二识别信号。
66.步骤s20：通过控制台400接收识别信号并根据识别信号控制压紧机构200动作，以使压紧轮210能够随动于不同板厚的板材20进行压紧。
67.在该步骤s20中，具体包括步骤201：通过控制台400获取板材20与压紧轮210开始接触时压力传感器的信号，该信号对应一初始压力值，该初始压力值对应为压紧轮210定位板材20的最佳位置。
68.以及步骤202：当压力传感器检测到液压油缸220内的压力发生变化时，通过控制台400根据上述初始压力值判断需要调整压紧轮210的位置。
69.在该步骤中，具体的判断过程可以为：当压力传感器检测到液压油缸220内的压力变大时发出第一识别信号，可以理解，第一识别信号对应的压力大于前述的初始压力值。控
制台400接收该第一识别信号，并通过对该第一识别信号的识别，判断应调整压紧轮210向远离板材20的方向运动。
70.或者，当压力传感器检测到液压油缸220内的压力变小时发出第二识别信号，可以理解，第二识别信号对应的压力小于前述的初始压力值。控制台400接收该第二识别信号，并通过对该第二识别信号的识别，判断应调整压紧轮210向靠近板材20的方向运动。
71.进一步地，调整压紧轮210的位置的方式可以为：利用驱动电机230驱动液压油缸220上下运动，从而实现压紧轮210位置的调整。其中，驱动电机230可以为伺服电机。
72.上述步骤s20还包括步骤203：当控制台400判断需要调整压紧轮210的位置时，控制台400控制驱动电机230运转，进而驱动电机230能够带动液压油缸220和压紧轮210上下运动，以调整压紧轮210的位置。
73.具体地，当控制台400判断需要调整压紧轮210的位置时，输出给驱动电机230一个控制信号，从而驱动电机230能够带动液压油缸220和压紧轮210向上移动，实现对板材20较厚处的压紧。或者驱动电机230带动液压油缸220和压紧轮210向下移动，实现对板材20较薄处的压紧。从而通过及时调整压紧210的位置，能够实现对不同板厚的板材20的可靠压紧。
74.步骤s30：通过控制台400控制铣削机构动作，使铣削机构对板材20进行铣边。在该步骤中，铣削机构可包括主轴、变速箱以及变频电机，铣削刀盘安装在主轴端部。当板材20在压紧轮210的压紧定位下被传输到铣削位置时，控制台400控制变频电机运转，进而变频电机能够带动主轴运动，从而使得铣削刀盘能够对板材20侧边进行切削加工。
75.以上各实施例只是结构的举例性说明，各实施例中的结构之间并非固定搭配的组合结构，在无结构冲突的情况下，多个实施例中的各结构可任意组合使用。
76.虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

技术特征：
1.一种铣边机的板材压紧系统，其特征在于，包括：机架，设置于待加工板材的传输路径上；压紧机构，设有压紧轮，所述压紧轮可上下滑动地设于所述机架上，所述压紧轮用于压紧板材以便于铣削；识别模块，设置于所述机架上，所述识别模块用于识别板材沿传输方向上的板厚变化并发出识别信号；以及控制台，所述压紧机构和所述识别模块均与所述控制台电连接，所述控制台能够接收所述识别信号并根据所述识别信号控制所述压紧机构动作，以使所述压紧轮能够随动于不同板厚的板材进行压紧。2.根据权利要求1所述的铣边机的板材压紧系统，其特征在于，所述压紧机构包括液压油缸，所述液压油缸具有缸体和活塞杆，所述缸体滑动设于所述机架上，所述压紧轮连接于所述活塞杆的端部。3.根据权利要求2所述的铣边机的板材压紧系统，其特征在于，所述识别模块为压力传感器，所述压力传感器设置于所述缸体的内部，所述压力传感器能够检测所述液压油缸内的压力变化并发出所述识别信号。4.根据权利要求2所述的铣边机的板材压紧系统，其特征在于，所述压紧机构还包括与所述控制台电连接的驱动电机，所述驱动电机与所述液压油缸驱动连接，以带动所述液压油缸和所述压紧轮上下运动。5.根据权利要求1所述的铣边机的板材压紧系统，其特征在于，所述机架上设有滑轨，所述压紧轮能够沿所述滑轨上下运动。6.一种铣边方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任一项所述铣边机的板材压紧系统对板材进行压紧，再利用铣削机构对板材进行铣边；所述铣边方法包括：通过所述识别模块检测板材沿传输方向上的板厚变化，并发出所述识别信号；通过所述控制台接收所述识别信号并根据所述识别信号控制所述压紧机构动作，以使所述压紧轮能够随动于不同板厚的板材进行压紧；通过所述控制台控制所述铣削机构动作，使所述铣削机构对板材进行铣边。7.根据权利要求6所述的铣边方法，其特征在于，利用液压油缸连接所述压紧轮，所述识别模块为设置于所述液压油缸内的压力传感器；通过所述压力传感器检测所述液压油缸内部的压力变化以发出所述识别信号。8.根据权利要求7所述的铣边方法，其特征在于，还包括：通过所述控制台获取板材与所述压紧轮开始接触时所述压力传感器的信号，该信号对应一初始压力值，所述初始压力值对应为所述压紧轮定位板材的最佳位置；当所述压力传感器检测到所述液压油缸内的压力发生变化时，通过所述控制台根据所述初始压力值判断需要调整所述压紧轮的位置。9.根据权利要求8所述的铣边方法，其特征在于，判断需要调整所述压紧轮的位置的步骤包括：当所述压力传感器检测到所述液压油缸内的压力变大时发出第一识别信号，所述控制台接收所述第一识别信号，并根据所述第一识别信号判断应调整所述压紧轮向远离所述板材的方向运动；
当所述压力传感器检测到所述液压油缸内的压力变小时发出第二识别信号，所述控制台接收所述第二识别信号，并根据所述第二识别信号判断应调整所述压紧轮向靠近所述板材的方向运动。10.根据权利要求8所述的铣边方法，其特征在于，利用驱动电机驱动所述液压油缸上下运动；当所述控制台判断需要调整所述压紧轮的位置时，所述控制台控制所述驱动电机运转，进而所述驱动电机能够带动所述液压油缸和所述压紧轮上下运动，以调整所述压紧轮的位置。

技术总结
本发明涉及一种铣边机的板材压紧系统及铣边方法。该板材压紧系统包括机架、压紧机构、识别模块和控制台。压紧机构设有压紧轮，压紧轮可上下滑动地设于机架上。识别模块用于识别板材沿传输方向上的板厚变化并发出识别信号。压紧机构和识别模块均与控制台电连接，控制台能够接收识别信号并控制压紧机构动作，以使压紧轮能够随动于不同板厚的板材进行压紧。通过压紧机构能够对板材施加一定的压力，使板材在稳定的压力下被切削，防止切削过程中的振动而导致板材的松动，保证板材的加工精度。此外，通过识别模块能够准确识别板材的厚度差异，从而协同控制台使压紧轮可以随动于不同板厚的板材进行压紧，以便于铣削机构对板材进行铣边并保证加工精度。保证加工精度。保证加工精度。


技术研发人员：王德江 曹学军 马艳 闫晓敏 蔡峰 吕孝超
受保护的技术使用者：烟台中集来福士海洋工程有限公司 海阳中集来福士海洋工程有限公司 中集海洋工程研究院有限公司 中国国际海运集装箱（集团）股份有限公司
技术研发日：2023.06.30
技术公布日：2023/10/11