一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，包括沿金属箔材前进方向依次布置的多台放卷机、导向辊、齐边检测装置、箔材压紧系统、纵切激光阵列、阵列调节装置、边料导辊、边料收集装置、控速辊系、与多台所述放卷机对应设置的多套收卷系统。该装置可实现多卷金属箔材的一次性纵向切割，产品边部无毛刺、残余应力小且没有边皱缺陷，大幅度提升金属箔材的纵向切割效率和质量。的纵向切割效率和质量。的纵向切割效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置


[0001]本专利技术涉及激光束加工领域，具体涉及一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置。

技术介绍

[0002]金属箔材运用领域具有“多品种、小批量”的特点，为了满足客户对箔材宽度的差异化需求，在生产出满足厚度要求的金属箔材之后，需沿着纵向对箔材进行切割处理。传统工艺采用圆盘剪进行纵向切割，其缺点包括：1、只能单卷生产，生产速度慢，产量低；2、纵切切口有毛刺、产品边部有切割造成的残余应力且产品易产生边皱缺陷；3、刀具的加工和安装精度要求高、调整难度大、调整速度慢。
[0003]随着激光技术的快速发展，激光纵向切割成为人们关注的纵向切割新方法，但现有激光纵向切割多用于切割厚度较厚的产品且多为单卷生产，不能一次纵向切割多卷金属箔材，其生产效率低下、成本高昂。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，为了一次性完成多卷金属箔材的纵向连续切割工作，本专利技术提供一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，利用激光一次性完成多卷金属箔材的纵向切割工作，进而提高生产效率、降低成本、提高产品质量、降低设备调整难度。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本技术方案公开了一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，包括沿金属箔材前进方向依次布置的多台放卷机、导向辊、齐边检测装置、箔材压紧系统、纵切激光阵列、阵列调节装置、边料导辊、边料收集装置、控速辊系、与多台所述放卷机对应设置的多套收卷系统，每套所述收卷系统包括夹送辊、缓冲系统、张紧辊系、收卷机，多层金属箔材在所述导向辊处重叠，每台所述放卷机分别由一台配备有编码器的电机驱动，电机均采用速度控制以及转矩限幅的控制模式；所述齐边检测装置位于多层金属箔材的边部，包括下部分激光发射器和上部分激光接收器，用于检测多层金属箔材在横向上的位置；所述箔材压紧系统作用于多层金属箔材的上、下两侧，对多层金属箔材施加大小可调的压紧力；所述纵切激光阵列位于所述箔材压紧系统正上方，用于对压紧后的多层金属箔材进行纵向切割；所述阵列调节装置用于调节所述纵切激光阵列的高度和多个激光头在金属箔材宽度方向上的分布；所述控速辊系用于稳定多层金属箔材的速度；每套所述收卷系统中，多层金属箔材在所述夹送辊处剥离出一层金属箔材，所述缓冲系统用于消除单层成品箔材不同条带间的长度不均对收卷的影响，所述张紧辊系用于给所述收卷机提供张力，所述收卷机对单层成品箔材进行收卷。
[0006]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，所述放卷机设置有3台，所述收卷系统对应设置有3套。
[0007]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，所述箔材压紧系统包括4
个结构相同的压轴和2x个弹性压圈，其中x为金属箔材纵向切割后的成品条数，所述压轴包括芯轴、x
‑
1个挡环、x个定距圆桶和锁紧头，所述定距圆桶和所述挡环交错排列安装在所述芯轴上，所述锁紧头通过螺纹连接在所述芯轴端部，用于压紧所述定距圆桶和所述挡环，所述定距圆桶的长度与所述弹性压圈的宽度相等，所述挡环与所述定距圆桶间的高度差小于所述弹性压圈的厚度，x个所述弹性压圈安装在一对所述压轴的x个所述定距圆桶表面，组成所述箔材压紧系统的上半部分，另外x个所述弹性压圈安装在另一对所述压轴中，组成所述箔材压紧系统的下半部分，两部分分别位于多层金属箔材的上、下两侧，并对金属箔材施加大小可调的压紧力。
[0008]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，所述纵切激光阵列由多个激光头组成，实际工作的激光头数量为x+1，激光头的型号相同，且由同一台激光器提供光源，所述激光器工作时的设定功率W与单层金属箔材厚度t、金属箔材层数m、单卷金属箔材纵向切割后的成品条数x、上控速辊转速n、上控速辊直径D的关联公式为：W=k(x+1)
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m
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t
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πD
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(1)式中，k为系数，其数值与金属箔材材质、激光器性能有关，根据实际纵向切割过程的能耗数据进行反推。
[0009]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，所述阵列调节装置包括底座、小车轨道、移动小车、导轨、齐边液压缸、调宽斜块、调宽液压缸、压紧弹簧，所述底座的主体为长方体铁块，其中心沿铅直方向形成有第一长方体通槽，所述底座固定在所述箔材压紧系统正上方；所述小车轨道位于所述底座正上方，其主体为长方体铁块，其中心沿铅直方向形成有第二长方体通槽，所述第二长方体通槽的两侧壁分别对称形成有直线槽，用于安装多个所述移动小车；所述导轨安装于所述底座与所述小车轨道之间，包括三角形凹槽导轨与贴合支撑于所述三角形凹槽导轨顶面的三角形凸起导轨，确保小车轨道沿金属箔材宽度方向滑动，限制小车轨道在其它方向上的移动和转动自由度；所述齐边液压缸的顶杆安装在所述小车轨道上，其行程方向平行于金属箔材宽度方向，用于控制所述小车轨道沿着箔材宽度方向的行程，其行程控制根据所述齐边检测装置的检测结果确定；x+1个所述移动小车和x个所述调宽斜块依次交替安装在所述第二长方体通槽中，x个所述调宽液压缸依次安装在x个所述调宽斜块正上方，用于依次控制每个调宽斜块沿着铅直方向的位移，所述调宽液压缸的缸体尾部均装配在同一个平行于金属箔材宽度方向的半圆形轨道上，所述调宽液压缸的缸体有沿着金属箔材宽度方向的移动自由度，没有其它移动或转动自由度；所述压紧弹簧安装于所述第二长方体通槽中，其轴线平行于金属箔材宽度方向，用于压紧所述移动小车和所述调宽斜块。
[0010]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，所述移动小车包括主体部、调宽斜面、滑轨和激光头安装孔，所述调宽斜面为2个楔形块，分别位于所述主体部平行于金属箔材前进方向的两个平面上，所述楔形块的斜面斜率与所述调宽斜块的斜面斜率一致，工作时斜面互相贴合，所述滑轨为对称设置的圆柱形凸出部件，分别位于所述主体部平行于金属箔材宽度方向的两个平面上，所述滑轨的形状与所述直线槽一致，工作时两者相互配合，确保所述移动小车仅可沿着箔材宽度方向移动，限制其在其它方向上的位移和旋转自由度，所述激光头安装孔为螺纹孔，其轴线平行于铅直方向，用于安装所述激光头，通过控制所述激光头的螺纹拧紧深度来调节每个激光头的高度。
[0011]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，x个所述调宽液压缸的行程调整量y1、y2
…
yx与上一规格产品的目标纵切后宽度b1、b2
…
bx、本次产品的目标纵切后宽度e1、e2
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ex、所述楔形块的短直角边长度a以及长直角边的长度c的参数关系为：
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(2)式中，行程调整量y1、y2
…
yx为正表示对应的调宽液压缸顶出相应长度，为负则表示收缩相应长度。
[0012]优选地，在上述多卷金属箔材激光纵向连续切割装置中，所述控速辊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，其特征在于，包括沿金属箔材前进方向依次布置的多台放卷机、导向辊、齐边检测装置、箔材压紧系统、纵切激光阵列、阵列调节装置、边料导辊、边料收集装置、控速辊系、与多台所述放卷机对应设置的多套收卷系统，每套所述收卷系统包括夹送辊、缓冲系统、张紧辊系、收卷机，多层金属箔材在所述导向辊处重叠，每台所述放卷机分别由一台配备有编码器的电机驱动，电机均采用速度控制以及转矩限幅的控制模式；所述齐边检测装置位于多层金属箔材的边部，包括下部分激光发射器和上部分激光接收器，用于检测多层金属箔材在横向上的位置；所述箔材压紧系统作用于多层金属箔材的上、下两侧，对多层金属箔材施加大小可调的压紧力；所述纵切激光阵列位于所述箔材压紧系统正上方，用于对压紧后的多层金属箔材进行纵向切割；所述阵列调节装置用于调节所述纵切激光阵列的高度和多个激光头在金属箔材宽度方向上的分布；所述控速辊系用于稳定多层金属箔材的速度；每套所述收卷系统中，多层金属箔材在所述夹送辊处剥离出一层金属箔材，所述缓冲系统用于消除单层成品箔材不同条带间的长度不均对收卷的影响，所述张紧辊系用于给所述收卷机提供张力，所述收卷机对单层成品箔材进行收卷。2.根据权利要求1所述的多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，其特征在于，所述放卷机设置有3台，所述收卷系统对应设置有3套。3.根据权利要求1所述的多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，其特征在于，所述箔材压紧系统包括4个结构相同的压轴和2x个弹性压圈，其中x为金属箔材纵向切割后的成品条数，所述压轴包括芯轴、x
‑
1个挡环、x个定距圆桶和锁紧头，所述定距圆桶和所述挡环交错排列安装在所述芯轴上，所述锁紧头通过螺纹连接在所述芯轴端部，用于压紧所述定距圆桶和所述挡环，所述定距圆桶的长度与所述弹性压圈的宽度相等，所述挡环与所述定距圆桶间的高度差小于所述弹性压圈的厚度，x个所述弹性压圈安装在一对所述压轴的x个所述定距圆桶表面，组成所述箔材压紧系统的上半部分，另外x个所述弹性压圈安装在另一对所述压轴中，组成所述箔材压紧系统的下半部分，两部分分别位于多层金属箔材的上、下两侧，并对金属箔材施加大小可调的压紧力。4.根据权利要求3所述的多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，其特征在于，所述纵切激光阵列由多个激光头组成，实际工作的激光头数量为x+1，激光头的型号相同，且由同一台激光器提供光源，所述激光器工作时的设定功率W与单层金属箔材厚度t、金属箔材层数m、单卷金属箔材纵向切割后的成品条数x、上控速辊转速n、上控速辊直径D的关联公式为：W=k(x+1)
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(1)式中，k为系数，其数值与金属箔材材质、激光器性能有关，根据实际纵向切割过程的能耗数据进行反推。5.根据权利要求4所述的多卷金属箔材激光纵向连续切割装置，其特征在于，所述阵列调节装置包括底座、小车轨道、移动小车、导轨、齐边液压缸、调宽斜块、调宽液压缸、压紧弹簧，所述底座的主体为长方体铁块，其中心沿铅直方向形成有第一长方体通槽，所述底座固定在所述箔材压紧系统正上方；所述小车轨道位于所述底座正上方，其主体为长方体铁块，其中心沿铅直方向形成有第二长方体通槽，所述第二长方体通槽的两侧壁分别对称形成有直线槽，用于安装多个所述移动小车；所述导轨安装于所述底座与所述小车轨道之间，包括三角形凹槽导轨与贴合支撑于所述三角形凹槽导轨顶面的三角形凸起导轨，确保小车轨道
沿金属箔材宽度方向滑动，限制小车轨道在其它方向上的移动和转动自由度；所述齐边液压缸的顶杆安装在所述小车轨道上，其行程方向平行于金属箔材宽度方向，用于控制所述小车轨道沿着箔材宽度方向的行程，其行程控制根据所述齐边检测装置的检测结果确定；x+1个所述移动小车和x个所述调宽斜块依次交替安装在所述第二长方体通槽中，x个所述调宽液压缸依次安装在x个所述调宽斜块正上方，用于依次控制每个调宽斜块沿着铅直方向的位移...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁俊龙，
申请(专利权)人：苏州华远金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：