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高精度铜带纵剪分切及全自动包装技术总结

概述：本文指出了高精度铜带在纵切分带及包装生产过程中存在的质量问题，分析了问题出现的原因，并由此提出如何从提高设备配置精度、工改进艺方案以及优化配刀刀具等方面入手来解决就解决问题。

一、高精度铜带在纵剪分切可能会出现的问题及问题产生的原因：

1.1、在纵剪生产过程中容易出现的问题有：

1.1.1、宽度偏差超差；

1.1.2、边部毛刺高度超差；

1.1.3、铜带侧弯超差；

1.1.4、在带材表面出现刀背印；

1.1.5、带材表面划伤；

1.1.6、成品带卷层错超差；

1.1.7、成品带卷塔形超差。

1.2、造成上述问题产生的原因：

铜带纵剪分切成品的宽度精度、毛刺高度、以及带材边部侧弯是由设备制造精度、配置和刀具精度以及操作技能来保证的。

1.2.1、设备制造精度和刀具精度不高，操作技能不高，在配刀时刀具选择不正确，再有是刀具的精度可满足要求，但增量选择有问题，配刀时就无法配出高精度要求剪切间隙；或是由于生产经验不足，没有根据所切材料的厚度和机械性能、材质以及成品的技术要求来选择剪切间隙，从而造成配刀剪切间隙偏大，导致成品宽度超差。

1.2.2、一是由于上述原因不能配出合理的剪切间隙、造成铜带无法剪开，只好加大刀具的剪切重叠度，或是剪切间隙正好，而刀具剪切重叠度偏大；二是刀具管理经验不足，没有及时进行磨削，刀刃太钝，造成铜带无法剪开，只好加大刀具的剪切重叠度；三是由于生产经验不足，没有根据所切材料的厚度和机械性能要求来匹配雌、雄推料环的尺寸，或是没有剪切前张力或张力太小，铜带在进入纵剪机前没有充分展平，使铜带处于非正常剪切状态，从而使铜带撕裂过长，导致毛刺过高。

1.2.3、一是如何一条高精度的纵剪线开卷没有对中机构，则无法控制带材在运送过程中跑偏，纵剪机入口带材一量跑偏，势必造成剪切侧弯；二是没有剪切前张力或张力太小，或是对中精度不能生产要求，纵剪机入口同样会跑偏造成侧弯；三是操作中没有根据所切材料特性来选择剪切模式，所选剪切模式不正确，造成没有剪切前张力或张力太小跑偏造成侧弯；四是操作工责任不强，配刀时没有严格按生产、工艺操作规程来挑选刀具，刀具尺寸不一、外径偏差太大，带材各部受力不均、速度不均使带材跑偏造成侧弯过大

1.2.4、刀具剪切重叠度设置过大；或是刀刃太钝，为了剪开铜带，人为加大重叠度；或是由于推料环雌环尺寸与刀片尺寸不匹配；

1.2.5、一是与带材接触穿带台、辊面不干净，张力站压板材料太硬或有杂质，压板没有弹性、平整度又不好、表面有微小凸点，，分离盘表面有划伤导致铜带摩擦划伤，二是分离盘隔套尺寸精度不高，四根分离轴上的分离盘无法对齐，造成铜在直线运动过程中左右摆动，导致铜带划伤；卷取张力太大，由于目前的张力方式是压板垫片，增大张力，即增大压板的摩擦力，摩擦增大就有可能造成带面划伤，另一方面由于铜带客户大多是无张力开卷，这样一来就会在开卷时就会产生层间错动，造成带面划伤。

1.2.6铜带由于剪切后的应力释放，卷取张力太小时，铜带因未被张紧有一定的左右自由摆动的空间，无法卷取，产生层错；四根分离轴上的分离盘若没有对齐，同样会造成铜带摆动，产生层错；生产线速度频繁升降，致使最后一根分离轴频繁摆动，造成铜带摆动，产生层错；同一批次纸套筒之间内径偏差大，卷筒无法涨紧，随着卷径增大，没有涨紧的纸套筒料卷会产生滑动，从而失张，产生层错，同时若纸套筒的同轴度有问题，会引发铜带的线速度不停的变化，产生层错。

1.2.7、卷取张力太大，在卷取机卷筒收缩后，纸套筒强度又不足，在张力作用下，纸套筒会变形，产生塌卷；张力太小，纸套筒在料卷的自重作用下，会产生塌卷。

1.3、解决方法

1.3.1、由于客户对铜带成品的宽度精度要求越来越来高，传统的制造精度设备已不能满足日趋发展的铜带生产要求，因此选择高精度的铜带分切设备就显得格外重要，对设备制造提出高精度要求，为此，我们要求纵剪机刀轴平行度为刀轴平行度为0.020mm；刀轴全跳动：0.020mm；选择无调整垫片的高精度刀具，刀具的厚度偏差为±0.001mm; 平行度0.002mm；平面度0.002mm；提高带宽增量精度：我们设定为0.02mm，使用计算机配刀程序，减少人为计算误差；对设备配置高精度的重叠度调整与检测装置：我们要求的为±0.002mm；在正式剪切剪，增加试切次数，要求对新产品不少于五次，其它不少于三次，根据剪切效果优化刀片的剪切间隙和重叠度。

1.3.2、加强刀具的管理力度，在配刀前对所选刀片刃口要求反复细查，根据现场剪切经验磨削与带材，厚度、性能相匹配的雄环和雌环，根据前紧后松的原则和实际情况，随时调整卷取张力。

1.3.3、开机前调整好上料机位及对中装置，根据现场实际情况调整剪切前张力，选择高精度磨床，提高刀具的重磨精度，同时提高剪切前刀具的检测量具精度，确保使用刀具高精度的准确性，

1.3.4、根据剪切材料特性及现场经验，选择合理的剪切模式，我们要求该生产线可设置四种剪切模式：双活套、前活套、后活套、无活套。　

1.3.5、搞好生产前的卫生工作，要求生产区域内无灰尘，杂物；由于南方有时昼夜温差大，橡胶推料环尺寸会随之变化较大，导致雌、雄环不匹配，为此，我对该生产线及刀具磨床加盖防尘罩，并安装了空调，以确保橡胶推料环尺寸的精确性；根据带材的性能选择合理的张力站材料，经过反复比较和咨询，我们选择了非常适用于铜带剪切又经济的毛毡垫，同时我们要求将传统的双压板式改为单压板加气囊式，这样就可大大改善压板与铜带的接触压力，使其接近了平均值；选择高精度耐磨分离轴隔套，加强分离轴装配时挑选与检查校核，根据带材的性能设定合理的卷取张力，并根据现场实际情况随时调整。

1.3.6、根据带材的性能选择合理的剪切速度，并根据现场实际情况随时调整；根据带材的性能和带卷卷径选择合适几何精度和强度的纸套筒或增加纸套筒的厚度。

1.4 结果

59mm带宽宽度偏差为：－0.047mm；

0.5mm厚度带材毛刺高度：0.016

侧弯：0.2/500mm

划伤：0.001mm

机组运行速度最大为：400m/min

　　二、铜带卷包装生产过程中可能会出现的问题及问题产生的原因：

　2.1、在包装过程中会出现的问题有：

2.1.1、带卷在翻转、搬运时，易造成带卷侧面、内圈、外圈碰伤；松卷；塌卷。

2.1.2、缠纸之间有间隙，造成铜带裸露；

2.1.3、缠纸太松，对铜带没有防潮作用；

2.1.4、打包带太紧，损伤带材；

2.1.5、打包带太松，没有保护作用

2.1.6、带卷堆垛落下时，碰伤带材；

2.1.7、由于带卷堆垛不齐，无法打捆；

2.1.8、打捆不紧，在运输过程中倒塌；

2.1.9、料卷托盘不标准，造成客户无法搬运或在搬运过程中损伤带材。

2.2、造成上述问题产生的原因

2.2.1、由于分切后的铜带成品的带宽和卷外径之比值范围为15－70，从卷取机的卷筒上卸下后，只能悬挂在十字转架的悬臂上，带卷之间间隙很小，只有3－5mm，而又要逐个包装，因此，从悬臂上如何逐个取卷就变得尤为复杂，用一般吊具吊运，一很容易碰伤带材、二是带卷分离不当造成带卷之间相互碰伤，带卷在吊运落地不当砸伤带材，三是如果没有专用的倾翻工具，人工无法倾翻，造成砸伤。同带材接触运输辊如不进行防护处理，则在带卷运送过程中会造成带卷侧面划伤。

2.2.2、一是带卷的旋转速度如果与缠纸速度不匹配，旋转速度太快，导致纸带没有重叠度而产生空隙造成铜带裸露。二是若人工包装，因张力不恒定，既无法保证纸带的致密性，又会在铜带上留下大量的手印，造成铜带腐蚀。

2.2.3、纸带选择不对，无法加大缠纸张力；或是缠纸张力太小，纸带缠不紧，造成纸层之间空隙太大，取不到防护效果。

2.2.4、打包带张力太大，勒伤带材；或是打包带材料选择不对，破断力太小，打包带张力太小，既容易断带，同时又会损伤带材，打包带太硬，同样会损伤带材。

2.2.5、铜带缠纸完毕后要进行叠放，由于单卷卷重较重，没有专门的堆垛机构或堆垛机构不合理，不但不能正确落料，而且还会损伤铜带。

2.2.6、堆垛机构如果没有对中机构或对中精度不高，造成料卷叠放不整齐，既达不到要求的垛高，又不安全，而且还无法打捆；堆垛搬运机构不合理则既无法准确取料又在取过程会损伤带卷。

2.2.7、落料托盘高度不够，托盘底座开度不够。

2.3　解决方法

2.3.1、针对这样的带卷，我们要求逐个取料机构动作精度为±1mm、并且带有气囊式压紧装置，对所有转运装置要求采用特殊的运输皮带或包胶辊。每个装置均装配对中测量元件。

2.3.2、选择并控制好带卷的旋转速度，同时要搞好与缠纸速度的匹配，每分钟可包一卷。

2.3.3、选择合适的包装防潮纸，并要求纸张具有一定的破断力，据现场实际情况调整缠纸张力，要使带卷的旋转速度与缠纸速度的匹配。

2.3.4、选择合适的打包带，并要求打包带具有一定的破断张力，根据现场实际情况调整打包张力，单卷打带张力一为2000N，每分钟可包一卷。

2.3.5、根据实际需要，对堆垛起吊机构进行合理的选型，我们的堆垛起吊机构同时有两套功能，对非缠纸料卷用真空吸盘，对缠纸料卷用内外夹钳，落料≤100mm，堆垛精度为±5mm，垛高可1000mm。并根据料卷的内外径差值选用选用合适的隔板。

2.3.6、根据实际需要，增设对中机构，对中精度为±5mm，同时设法提高对中、堆垛运行定位精度为±2mm，

2.3.7、根据被包材料的特性，选用合适的打包机和打包带，选用合适的托盘材料。同时要根据成品规格和客户需要，设计制作不同型式和规格的托盘