CN103182412B - 一种用于型材的弯扭加工装置 - Google Patents

一种用于型材的弯扭加工装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103182412B
CN103182412B CN201310086066.2A CN201310086066A CN103182412B CN 103182412 B CN103182412 B CN 103182412B CN 201310086066 A CN201310086066 A CN 201310086066A CN 103182412 B CN103182412 B CN 103182412B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sub
crankling
base
head
folder head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310086066.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103182412A (zh
Inventor
王俊彪
曹小宝
张贤杰
胡松涛
谭浩
周建强
王兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN201310086066.2A priority Critical patent/CN103182412B/zh
Publication of CN103182412A publication Critical patent/CN103182412A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103182412B publication Critical patent/CN103182412B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Abstract

本发明涉及一种用于型材的弯扭加工装置，包括支撑机构、弯扭机构，支撑机构位于弯扭机构的侧面与弯扭机构平行安装；支撑机构的电机根据张力传感器读数通过调节拉绳的长度来控制支撑臂的高度，保证型材始终处于无应力状态。在弯扭过程中，驱动电机转动经过谐波减速器减速后带动主夹头和副夹头转动；伺服电机、扭矩传感器、主动齿轮同轴连接，主动齿轮与从动齿轮啮合传动；弯矩传感器测出施加在主夹头和副夹头上的弯矩，光栅读数头测得主夹头和副夹头的转动角度，扭转光栅圈随着型材一起转动，扭矩传感器测得加载在型材上的扭矩，从而完成对型材的弯扭加工。本发明弯扭加工装置工作过程简便，适用于工字型材的空间弯扭加工。

Description

一种用于型材的弯扭加工装置
技术领域
本发明属航空制造与设备加工技术领域，具体地说,涉及一种用于型材的弯扭加工装置。
背景技术
欧洲专利127935号中公开了一种弯曲矫直设备。可根据铁轨形变确定载荷作用点，完成铁路的铁轨矫正。然而该设备只能在单一平面内进行三点弯曲，不能应用于多平面下的弯曲和扭曲变形。
现有公开的文献“ARJ21复杂双曲面长桁零件弯扭复合冷成型方法”中提出了一种三点式冷弯成型加二点式弯扭成型的工艺方法。针对零件图纸、数模的几何特征和计算机辅助软件的分析，掌握零件的几何特点，确定在成型时支撑点、压力点、扭曲点的位置、以及两支撑点的间距，再通过试验确定零件在成型过程中过压量、反弹量等各项参数指标。然而该工艺方法步骤多且精度难以保证。
发明内容
为了克服现有技术在型材加工过程中不能进行弯扭变形及弯扭变形工艺步骤多，而且精度难以保证的不足，本发明提出一种用于型材的弯扭加工装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:弯扭加工装置包括支撑机构、弯扭机构,其特点是:支撑机构包括立柱、电机、升降滑块、拉绳、滑轮、张力传感器、立式导轨、支撑臂；弯扭机构包括主夹头、副夹头、主夹头底座、底座垫块、床身、水平滑块、水平导轨、副夹头底座、读数头底座、光栅读数头、驱动电机、谐波减速器、减速器法兰盘、测量光栅圈、弯矩传感器；支撑机构位于弯扭机构的侧面，且与弯扭机构平行安装；立柱固定在地面上，立式导轨位于立柱侧面上部，支撑臂与升降滑块固连沿立式导轨滑动；电机位于立柱另一侧面的中间部位，立柱的顶部安装有张力传感器和滑轮，拉绳固连在电机的输出端，另一端绕过滑轮和张力传感器与支撑臂固连；床身上部一端的两侧固定有水平导轨，支撑机构位于弯扭机构的侧面，且与弯扭机构平行安装；立柱固定在地面上，立式导轨位于立柱侧面上部，支撑臂与升降滑块固连沿立式导轨滑动；电机位于立柱另一侧面的中间部位，立柱的顶部安装有张力传感器和滑轮，拉绳固连在电机的输出端，另一端绕过滑轮和张力传感器与支撑臂固连；床身上部一端的两侧固定有水平导轨，副夹头和副夹头底座固连，并将副夹头底座安装在水平导轨的滑块上，床身上部另一端的两侧固定有底座垫块，且与水平导轨同轴，主夹头与主夹头底座固连，并将主夹头底座安装在底座垫块上；谐波减速器固定在副夹头底座上，驱动电机位于谐波减速器的下方，弯矩传感器安装在谐波减速器法兰盘的上方；两个弯矩传感器分别与主夹头和副夹头固连。
所述主夹头和所述副夹头结构相同，包括主动齿轮、扭矩传感器、伺服电机、伺服电机座、套筒支撑座、套筒、从动齿轮、扭转读数头、扭转读数头底座、扭转光栅圈、夹头底座，套筒支撑座固定在夹头底座上部两侧，套筒两端通过轴承安装在套筒支撑座上，从动齿轮固连在套筒上；伺服电机安装在伺服电机座上与扭矩传感器同轴连接，扭矩传感器的另一端与主动齿轮固连，主动齿轮与从动齿轮啮合传动；扭转光栅圈位于套筒的端部，扭转读数头与扭转读数头底座固连，并将扭转读数头底座安装在套筒支撑座的外侧位于扭转光栅圈的上方。
有益效果
本发明用于型材的弯扭加工装置，可实现型材扭转和弯曲的功能；在扭转过程中，主夹头和副夹头的伺服电机驱动主动齿轮旋转，主动齿轮带动从动齿轮转动，进而驱动型材扭转。扭转光栅圈随着型材一起转动，扭矩传感器测得加载在型材上的扭矩，扭转读数头测得主夹头和副夹头各自旋转的角度，根据扭转读数头测得的角度和扭矩传感器测得的扭矩对型材扭转的角度进行控制，从而完成对型材的扭转变形。
在弯曲过程中，驱动电机转动经过谐波减速器减速后带动主夹头和副夹头转动，弯矩传感器测得主夹头和副夹头受到的弯矩，光栅读数头测得主夹头和副夹头转动角度，完成对型材的弯曲变形；根据光栅读数头测得的角度和弯矩传感器测得的弯矩对型材弯曲的角度进行控制；从而提高型材的加工精度。完成对型材的弯扭加工。本发明弯扭加工装置工作过程简便，特别适用于工字型材的空间弯扭加工。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种用于型材的弯扭加工装置作进一步的详细说明。
图1为本发明用于型材的弯扭加工装置示意图。
图2为本发明的支撑机构示意图。
图3为本发明的弯扭机构示意图。
图4为本发明的主夹头结构示意图。
图5为本发明的弯扭机构对型材弯扭时的工作状态图。
图中:
1.弯扭机构  2.伺服电机座  3.型材  4.支撑机构  5.立柱  6.电机7.升降滑块  8.拉绳  9.滑轮  10.张力传感器  11.立式导轨  12.支撑臂13.主夹头  14.主夹头底座  15.底座垫块  16.床身  17.水平滑块  18.水平导轨19.副夹头底座  20.光栅读数头底座  21.光栅读数头  22.驱动电机  23.谐波减速器24.减速器法兰盘  25.测量光栅圈  26.弯矩传感器  27.副夹头  28.主动齿轮29.扭矩传感器  30.伺服电机  31.套筒支撑座  32.套筒  33.从动齿轮34.扭转读数头  35.扭转读数头底座  36.扭转光栅圈  37.夹头底座
具体实施方式
本实施例是一种用于型材的弯扭加工装置。
参阅图1、图2、图3，本发明用于型材的弯扭加工装置包括支撑机构、弯扭机构,支撑机构位于弯扭机构的侧面，而且与弯扭机构平行安装。支撑机构由立柱5、电机6、升降滑块7、拉绳8、滑轮9、张力传感器10、立式导轨11和支撑臂12组成；多根相同的立柱5间隔排列固定在地面上在同一轴线上安装，立式导轨11固定安装在立柱5侧面上部，支撑臂12与升降滑块7固定连接，沿立式导轨11上下滑动；电机6固定安装在立柱5另一侧面的中间部位，立柱的顶部两侧端安装有张力传感器10和滑轮9，拉绳8的一端固连在电机6的输出轴的绕线盘上，拉绳8的另一端绕过立柱5顶部两侧端的滑轮9和张力传感器10与支撑臂12固定连接；电机6转动，张力传感器10可测出拉绳8中的张力，通过调节拉绳8的长度来控制支撑臂12的高度，保证型材始终处于无应力状态。弯扭机构由主夹头13、主夹头底座14、底座垫块15、床身16、水平滑块17、水平导轨18、副夹头底座19、光栅读数头底座20、光栅读数头21、驱动电机22、谐波减速器23、减速器法兰盘24、测量光栅圈25、弯矩传感器26和副夹头27组成。床身16上部一端的两侧分别安装有水平导轨18，水平导轨18上各安装有两个水平滑块17，副夹头底座19固定安装在四个水平滑块17上，副夹头27和副夹头底座19固连安装。床身16上部另一端的两侧固定有两个底座垫块15，而且与水平导轨18同轴，主夹头13与主夹头底座14固连安装在底座垫块15上；谐波减速器23固定在副夹头底座19上，驱动电机22位于谐波减速器23的下方，弯矩传感器26安装在减速器法兰盘24的上方；两个弯矩传感器26分别与主夹头13和副夹头27固连。驱动电机22转动时，经过谐波减速器23减速后带动主夹头13和副夹头27转动。弯矩传感器26可以测出施加在主夹头13和副夹头27上的弯矩。
如图4所示，主夹头13和副夹头27的结构相同，其包括主动齿轮28、扭矩传感器29、伺服电机30、伺服电机座2、套筒支撑座31、套筒32、从动齿轮33、扭转读数头34、扭转读数头底座35、扭转光栅圈36、夹头底座37，套筒支撑座31固定在夹头底座37上部两侧，套筒32两端通过轴承安装在套筒支撑座31上，从动齿轮33固定连接在套筒32上并与套筒32同轴。伺服电机30安装在伺服电机座2上与扭矩传感器29同轴连接，扭矩传感器29的另一端与主动齿轮28固连，主动齿轮28与从动齿轮32啮合传动；扭转光栅圈36固连在套筒32的端部，扭转读数头底座35固定在套筒支撑座31的外侧的上部，扭转读数头34与扭转读数头底座35固定连接位于扭转光栅圈36的上方。
本实施例的工作过程包括型材3的扭转和弯曲的过程。
型材3通过扭转和弯曲得到所需要的弯扭轮廓尺寸。在扭转过程中，首先主夹头13和副夹头27的伺服电机30驱动主动齿轮28旋转，主动齿轮28带动从动齿轮33转动，进而驱动型材3扭转。扭转光栅圈36随着型材3一起转动，扭矩传感器29测得加载在型材3上的扭矩，扭转结束后控制伺服电机30对型材3的扭矩进行卸载，使得扭矩传感器29测得型材3受到的扭矩在误差许可范围内为零，扭转读数头34测得主夹头13和副夹头27各自旋转的角度，与所需要的扭转角度进行对比，计算需要继续扭转的角度，重复上述扭转测量过程直至得到所需要的扭转角度，从而完成对型材3的扭转变形。
在弯曲过程中，驱动电机22转动经过谐波减速器23减速后带动主夹头13和副夹头27各自绕竖直轴转动，弯矩传感器26测得主夹头13和副夹头27受到的弯矩，转动结束后控制驱动电机22对型材3的弯矩进行卸载，使得弯矩传感器26测得型材3受到的弯矩在误差许可范围内为零，弯曲光栅读数头21测得主夹头13和副夹头27绕竖直轴的转动角度，与所需要的弯曲角度进行对比，计算需要继续弯曲的角度，重复上述弯曲测量过程直至得到所需要的弯曲角度，从而完成对型材3的弯曲变形。
在对型材3的扭转和弯曲过程中电机6根据张力传感器10读数通过调节拉绳8的长度来控制支撑臂12的高度，保证型材3始终处于无应力状态。

Claims (2)

1.一种用于型材的弯扭加工装置，包括支撑机构、弯扭机构,其特征在于:支撑机构包括立柱、电机、升降滑块、拉绳、滑轮、张力传感器、立式导轨、支撑臂；弯扭机构包括主夹头、副夹头、主夹头底座、底座垫块、床身、水平滑块、水平导轨、副夹头底座、读数头底座、光栅读数头、驱动电机、谐波减速器、减速器法兰盘、测量光栅圈、弯矩传感器；支撑机构位于弯扭机构的侧面，且与弯扭机构平行安装；立柱固定在地面上，立式导轨位于立柱侧面上部，支撑臂与升降滑块固连沿立式导轨滑动；电机位于立柱另一侧面的中间部位，立柱的顶部安装有张力传感器和滑轮，拉绳固连在电机的输出端，另一端绕过滑轮和张力传感器与支撑臂固连；床身上部一端的两侧固定有水平导轨，副夹头和副夹头底座固连，并将副夹头底座安装在水平导轨的滑块上，床身上部另一端的两侧固定有底座垫块，且与水平导轨同轴，主夹头与主夹头底座固连，并将主夹头底座安装在底座垫块上；谐波减速器固定在副夹头底座上，驱动电机位于谐波减速器的下方，弯矩传感器安装在谐波减速器法兰盘的上方；两个弯矩传感器分别与主夹头和副夹头固连。
2.根据权利要求1所述的用于型材的弯扭加工装置，其特征在于:所述主夹头和所述副夹头结构相同，包括主动齿轮、扭矩传感器、伺服电机、伺服电机座、套筒支撑座、套筒、从动齿轮、扭转读数头、扭转读数头底座、扭转光栅圈、夹头底座，套筒支撑座固定在夹头底座上部两侧，套筒两端通过轴承安装在套筒支撑座上，从动齿轮固连在套筒上；伺服电机安装在伺服电机座上与扭矩传感器同轴连接，扭矩传感器的另一端与主动齿轮固连，主动齿轮与从动齿轮啮合传动；扭转光栅圈位于套筒的端部，扭转读数头与扭转读数头底座固连，并将扭转读数头底座安装在套筒支撑座的外侧位于扭转光栅圈的上方。
CN201310086066.2A 2013-03-18 2013-03-18 一种用于型材的弯扭加工装置 Expired - Fee Related CN103182412B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310086066.2A CN103182412B (zh) 2013-03-18 2013-03-18 一种用于型材的弯扭加工装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310086066.2A CN103182412B (zh) 2013-03-18 2013-03-18 一种用于型材的弯扭加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103182412A CN103182412A (zh) 2013-07-03
CN103182412B true CN103182412B (zh) 2015-04-29

Family

ID=48674000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310086066.2A Expired - Fee Related CN103182412B (zh) 2013-03-18 2013-03-18 一种用于型材的弯扭加工装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103182412B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103706695A (zh) * 2013-12-31 2014-04-09 山西尚宽电气集团有限公司 母排扭弯模具
CN104438478B (zh) * 2014-11-17 2016-04-13 汝州郑铁三佳道岔有限公司 一种钢轨整形装置
CN107552614B (zh) * 2017-07-18 2020-06-02 江西昌河航空工业有限公司 一种型材柔性弯曲成型设备及成型方法
CN111036741B (zh) * 2019-11-28 2022-03-11 湖南科技大学 一种高温扭转制备多层金属复合材料的方法
CN112718986B (zh) * 2020-12-15 2022-11-04 泰和县祥峰木艺制品有限公司 一种用于金属艺术楼梯柱的扭弯装置
CN113075056A (zh) * 2021-03-31 2021-07-06 安徽江淮汽车集团股份有限公司 静扭强度测试辅助装置
CN114309183B (zh) * 2022-01-12 2023-04-25 浙江大学 一种矩形管空间弯曲可变径成形装置
CN116511304B (zh) * 2023-07-03 2023-09-15 佛山市名东科技有限公司 一种管材加工智能扭方机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2743052Y (zh) * 2004-09-27 2005-11-30 深圳市风百胜风机制造有限公司 自动风机叶片型材扭角机
RU2284240C2 (ru) * 2004-07-23 2006-09-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Устройство для закрутки детали
CN201529713U (zh) * 2009-09-29 2010-07-21 昆山新力精密五金有限公司 扭曲机结构改良
CN101817036A (zh) * 2010-04-08 2010-09-01 西北工业大学 一种导轨校形装置
CN102327939A (zh) * 2011-07-08 2012-01-25 昆山飞宇精密模具有限公司 条料扭曲模具结构
CN202174142U (zh) * 2011-07-19 2012-03-28 宁波跃进汽车前桥有限公司 可测控扭杆预扭设备
CN102527793A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 江南大学 钢轨道岔扭转加工装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2871445B2 (ja) * 1994-03-07 1999-03-17 日本軽金属株式会社 断面形状が部分的に異なる部材の成形
JP3407180B2 (ja) * 1996-11-06 2003-05-19 株式会社エイチアンドエフ アングル成形機
JP3558487B2 (ja) * 1997-05-15 2004-08-25 本田技研工業株式会社 長尺ワークの曲げ・捩り加工装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2284240C2 (ru) * 2004-07-23 2006-09-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Устройство для закрутки детали
CN2743052Y (zh) * 2004-09-27 2005-11-30 深圳市风百胜风机制造有限公司 自动风机叶片型材扭角机
CN201529713U (zh) * 2009-09-29 2010-07-21 昆山新力精密五金有限公司 扭曲机结构改良
CN101817036A (zh) * 2010-04-08 2010-09-01 西北工业大学 一种导轨校形装置
CN102327939A (zh) * 2011-07-08 2012-01-25 昆山飞宇精密模具有限公司 条料扭曲模具结构
CN202174142U (zh) * 2011-07-19 2012-03-28 宁波跃进汽车前桥有限公司 可测控扭杆预扭设备
CN102527793A (zh) * 2011-12-31 2012-07-04 江南大学 钢轨道岔扭转加工装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN103182412A (zh) 2013-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103182412B (zh) 一种用于型材的弯扭加工装置
CN101788429B (zh) 用于电力绝缘子弯曲和抗扭性能测试的设备
CN201653826U (zh) 密封胶双向拉伸蠕变试验机
JP6104725B2 (ja) 板状ワークの捩り保持装置および捩り保持方法ならびに捩り成形方法
CN105598590B (zh) 超大幅面激光内雕机及其操作方法
CN202631236U (zh) 一种拉扭承载能力试验装置
CN103528752A (zh) 力与力矩杠杆和力与扭矩标准装置
CN103776736A (zh) 一种衬层粘度测量仪
CN202793323U (zh) 一种微型非接触五坐标测量机
CN107014336A (zh) 一种机械式板型检测装置
CN102935901A (zh) 二维主动跟随减重吊挂装置
CN107150261A (zh) 轴类零件轮廓测量仪及其应用
CN110207613A (zh) 一种工件二维尺寸在线检测装置及检测方法
CN202966679U (zh) 一维主动跟随减重吊挂装置
CN105013899B (zh) 一种基于bim技术的弯扭构件成型方法
CN214408503U (zh) 一种电缆夹机械应力90°循环旋转弯曲耐力试验机
CN108225937A (zh) 高强钢薄板弯曲测试方法及其装置
CN102910300A (zh) 一维主动跟随减重吊挂装置
CN203745198U (zh) 减速器测试设备
CN205218840U (zh) 全自动数控轧辊磨床的新型测量机构
CN106226238B (zh) 纹影系统的支撑调节装置及其调节方法
CN107024307A (zh) 滚珠丝杠副力矩检测仪
CN102114504B (zh) 半自动t型导轨扭曲校直机
CN104897398B (zh) 一种可伸缩性的齿轮疲劳试验台及其应力循环次数计算方法
CN201988596U (zh) 浮动顶尖

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150429

Termination date: 20160318