[发明专利]金属形材辊轧与加工设备及其网络控制系统

权利要求书

1.一种金属形材辊轧与加工设备，包括：

伺服送料机构，用以输送被加工金属形材；

激光加工机构，对被加工金属形材的复杂形状进行激光加工，包括加工 出所需要的各种孔形或虚线式半切割；

冲孔机构，对被加工金属形材的固定孔形进行冲孔加工；

截断机构，对经冲孔加工后的被加工金属形材进行截断加工；

辊轧成形机构，将经截断加工后的被加工金属形材辊轧成需要的截面形 状；

冲压机构，对经辊轧成形后的被加工金属形材进行冲压加工，使其收缩 到特定的截面宽度，以及

控制系统，包括运动控制模块，用以控制电机系统的启动、停止和运动 轨迹以及所述各机构的操作，

其中，所述伺服送料机构包括驱动轧辊产生送料驱动力的伺服电机、释 放所述被加工金属形材的放卷机构及用以检测和控制放卷机构送料状态的位 置侦测机构，所述位置侦测机构依靠重力作用紧贴于所述金属形材上，当送料 开始时伺服电机启动而放卷机构不动时，随所述金属形材位置的逐渐升高到达 一定位置后触发送料启动信号，并当越过送料开始位置继续上升时触发送料故 障信号，以及当送料完成后伺服电机关闭而放卷机构不停时，随所述金属形材 位置的下降到达一定位置后触发送料停止信号，并当越过送料停止位置继续下 降时触发料空信号。

2.如权利要求1所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于还包括整 形机构，用以对经冲孔和冲压加工后的被加工金属形材进行整形加工，以校正 所述冲孔和冲压加工中导致的截面形变。

3.如权利要求1所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于还包括喷 码机构，用以在被加工金属形材上喷上相应的字符。

4.如权利要求1所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于，所述激 光加工机构包括激光器，对激光器发射的激光束进行聚焦的聚焦镜筒或振镜组 件，将激光束从激光器反射到聚焦镜筒或振镜组件的反射镜以及由伺服电机驱 动带动聚焦镜筒或振镜组件运动的丝杆导轨拖板。

5.如权利要求4所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于，所述激 光加工机构还包括对由激光器经反射镜到达聚焦镜筒或振镜组件的光路进行 密封的外套波纹管的铝管套筒，所述铝管套筒内通以净化气体。

6.如权利要求1所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于，所述伺 服送料机构还包括用以测量所述被加工金属形材的送料距离的测量装置，根据 测量装置的测量值和控制策略在被加工金属形材的适当位置上做标记的标 记装置以及根据所述标记检测所述被加工金属形材的输送误差的检测装置。

7.如权利要求1至6任一所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于， 所述控制系统包括人机交互模块，提供用于人机交互的GUI界面，收集用户 操作指令并生成相应的数据送入运动控制模块，或从运动控制模块读取数 据并向用户显示相应的信息。

8.如权利要求7所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于，所述控 制系统还包括远程通信模块，用于通信数据的收发和通信链路的维护。

9.如权利要求8所述的金属形材辊轧与加工设备，其特征在于，所述控 制系统还包括用于运动控制模块、人机交互模块和远程通信模块之间的数据交 换和信息共享的数据缓冲模块。

10.一种金属形材辊轧与加工设备的网络控制系统，包括连接到生产网络 的网络交换设备上的中央服务器以及多台如权利要求1所述的金属形材辊轧与 加工设备，所述多台金属形材辊轧与加工设备在联接上所述生产网络时自动向 所述中央服务器注册并报告其生产能力，生产时，所述中央服务器根据生产任 务自动平衡各所述金属形材辊轧与加工设备上的生产负荷，并将生产任务发送 到联网的各所述金属形材辊轧与加工设备，各所述金属形材辊轧与加工设备的 信息状态通过所述生产网络自动反馈到所述中央服务器。