CN103389063B - 采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，所要解决的技术问题：针对现有技术中折弯角度测量装置中钢丝柔性变形、无法精确传动和需要额外机构促使其回复到初始状态等问题。采取的技术方案是：包括底板，移动板，第一压力管道、第二压力管道，连接柱、拉簧、角度反馈元件和转接板；第一压力管道的一端设有第一活塞杆、另一端分为2n个第一压力支管路；每个第一压力支管路上设有第一测量杆；第二压力管道的一端设有第二活塞杆，另一端分为2m个第二压力支管路；每个第二压力支管路上设有第二测量杆；第一活塞杆与第二活塞杆分别与转接板的两边滑动相连；每个第一压力支管路与每个第二压力支管路的端头均设有管路端盖。

Description

采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置

技术领域

本发明涉及一种采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，尤其是一种用于折弯机上的，用于折弯板状金属材料的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置。

背景技术

折弯机是一种用于折弯板状材料的设备，折弯原理为将工件放置于下模的平面上，当上模压向下模时，工件在压力和上下模的作用下形成一个折弯角度。在折弯工件时（比如为钣金件），如何精确控制工件的折弯角度是折弯机生产商和应用商都必须关注的折弯机性能。目前已经有多种折弯机折弯角度测量方法，在这些方法中有的解决了上下模无法精确对齐的问题；有些方法中使用的传动方式为钢丝柔性传动，并需要扭簧回复到初始位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中折弯角度测量装置中钢丝柔性变形、无法精确传动和需要额外机构促使其回复到初始状态等问题。

本发明提供一种不受钢丝柔性变形影响，每次测量结束后都能通过拉簧的拉力及管道压力恒定的特性回复到同一初始状态，并且有效避免了其他测量方式带来的上下模偏心造成的测量角度不准的问题的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置。

本发明采取的方案是：

一种采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，包括底板，沿着底板长度方向滑动设置有移动板，与底板相连的设有第一压力管道和第二压力管道，一端与移动板相连、另一端与底板上设有的连接柱相连的拉簧，设置在移动板上的角度反馈元件和设置在角度反馈元件转轴上的转接板；

其中，第一压力管道的一端密封设置第一活塞杆、另一端分为2n个第一压力支管路，n为大于等于1的正整数；每个第一压力支管路上滑动设有第一测量杆；本发明中设有第一活塞杆与第一压力管道中内壁达到密封效果，同时设置在每个第一压力支管路上第一测量杆在第一压力支管路中做活塞运动，第一测量杆与第一压力支管路的内壁达到密封效果。

第二压力管道的一端密封设置第二活塞杆，另一端分为2m个第二压力支管路，m为大于等于1的正整数；每个第二压力支管路上滑动设有第二测量杆；本发明中设置的第二活塞杆与第二压力管道的内壁达到密封效果。同时设置在每个第二压力支管路上的第二测量杆在第二压力支管路中做活塞运动，第二测量杆与第二压力支管路的内壁达到密封效果。

第一活塞杆与第二活塞杆分别与转接板的两边滑动相连；

每个第一压力支管路与每个第二压力支管路的端头均设有用于密封第一压力支管路与第二压力支管路的并且限制第一测量杆与第二测量杆高度位置的管路端盖。

移动板沿着底板长度方向滑动设置，本发明中移动板与底板之间的滑动设置方式采用现有技术中的滑动方式均能使用。本发明从结构的简单性，人员操作的方便性以及节省成本等方面考虑采用导轨和滑块的方式来实现移动板与底板之间的滑动设置。导轨安装在底板上，滑块安装在移动板上，导轨上设有与滑块相配合的滑槽。

第一压力管道和第二压力管道均与底板相连。连接柱固定在底板上，且用来固定拉簧。拉簧的一端与移动板相连、另一端与连接柱相连。角度反馈元件固定在移动板上，转接板固定设置在角度反馈元件的转轴上，并跟随角度反馈元件的转轴的转动而转动。本发明中的连接柱的设置位置与拉簧的预紧力的大小有关，即拉簧的预紧力大，连接柱距离移动板近；拉簧的预紧力小，连接柱距离移动板远。本发明中拉簧的作用是，当折弯完成后上模返回向上运动，工件被拿开，本发明的装置在拉簧拉力及管道压力的双重作用下，自动回复到初始位置。

本发明采用现有技术中的第一压力管道和第二压力管道均为现有技术的压力管道，本发明采用现有压力管道承受内压的原理来自动测量折弯角度。

本发明中所述的角度反馈元件采用现有技术中能测量并显示转动角度的元件均能用于本发明的装置；本发明优先采用角度位移传感器或角度编码器。

本发明中的第一压力管道的一端密封设置第一活塞杆、另一端分为2n个第一压力支管路，n为大于等于1的正整数。第二压力管道的一端密封设置第二活塞杆，另一端分为2m个第二压力支管路，m为大于等于1的正整数。每个第一压力支管路上滑动设有第一测量杆。每个第二压力支管路上滑动设有第二测量杆。本发明中的n和m的取值直接影响第一测量杆和第二测量杆的数量。本发明装置在使用过程中每个第一测量杆和每个第二测量杆均直接与需折弯的工件表面直接接触。而本发明中的第一测量杆和第二测量杆的数量越多，使得测量结果越接近真实值。从本发明结构本身考虑，n和m的取值，结构没有大的改动。

第一活塞杆与第二活塞杆分别与转接板的两边滑动相连。具体结构为转接板的两边分别设有两个腰形槽，第一活塞杆与第二活塞杆分别与两个腰形槽滑动相连。本发明中的第一压力管道、第二压力管道、第一活塞杆、第二活塞杆与转接板构成了一组由管路压力驱动的连杆机构。

每个第一压力支管路与每个第二压力支管路的端头均设有用于密封第一压力支管路与第二压力支管路的并且限制第一测量杆与第二测量杆高度位置的管路端盖。本发明中为了使得第一测量杆与第二测量杆在初始状态处于相同的初始高度，同时从机械加工方便，节省生产成本，便于批量生产的目的出发；本发明中的第一测量杆和第二测量杆结构相同。本发明中的管路端盖均位于同一高度平面内。

本发明为了方便调整初始状态时，第一测量杆和第二测量杆处于相同的初始高度，本发明在第一压力管道的管道端部和第二压力管道的管道端部分别设有一个小孔（图中未画出）；本小孔在不需要调整第一压力管道和第二压力管道内压力时，在小孔内安装有密封装置，在需要调整时，才将密封装置打开；通过调整，当第一测量杆和第二测量杆处于相同的初始高度时，再关闭小孔内的密封装置。本发明所述的小孔内的密封装置，现有技术中能实现密封的装置均能适用于本发明上，不过发明优先采用现有技术中的堵头，其具体结构本发明不做详细说明。

有益效果

本发明与现有技术相比：本发明的装置采用管路压力传动机构进行精确传动，有效地避免了折弯机上下模安装偏心因素对角度带来的影响。本发明装置采用一个角度反馈元件，结构简单,传动精确，较易实现。本发明装置将折弯件单侧的折弯角度传递到一个角度反馈元件上，间接得出整个工件的折弯角度。本发明的装置实现精确传动，测量的角度更加精确。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明应用时板材未折弯的初始状态的结构示意图。

图3是本发明应用时板材折弯后的实时状态的结构示意图。

图4是本实施例初始状态时转接板的工作状态示意图。

图5是本实施例折弯后转接板实时的工作状态示意图。

图6是工件的折弯角度与转接板之间的一个角度关系简化图。

其中，1.第一测量杆，2.第二测量杆，5.第一压力管道，6.第二压力管道，7.第一活塞杆，8.第二活塞杆，9.转接板，10.角度反馈元件，11.压板，12.移动板，13.导轨，14.滑块，15.底板，16.拉簧，17.连接柱，19.第一压力支管路，20.第二压力支管路，21、下模座，22、下，23、工件，24、上模，25、对中平面。

具体实施方式

为使本发明的内容更加明显易懂，以下结合附图1-图6和具体实施方式做进一步的描述。

如图1是本发明装置的结构示意图。如图1所示的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，包括底板15，移动板12，第一压力管道5，第二压力管道6，拉簧16，角度反馈元件10，转接板9，连接柱17，第一活塞杆7，第二活塞杆8，管路端盖18，第一压力支管路19和第二压力支管路20。

移动板12沿着底板15长度方向滑动设置，本发明中移动板12与底板15之间的滑动设置方式采用导轨13和滑块14的方式来实现。导轨13安装在底板15上，滑块14安装在移动板12上，导轨13上设有与滑块14相配合的滑槽。

第一压力管道5和第二压力管道6均与底板15相连。连接柱17固定在底板15上，并用来固定拉簧16。拉簧16的一端与移动板12相连、另一端与连接柱17相连。角度反馈元件10通过三个压板11固定在移动板12上，同时压板11上还有通孔用于与移动板12螺纹孔配合穿入压紧螺钉，压紧角度反馈元件10。转接板9固定设置在角度反馈元件10的转轴上，并跟随角度反馈元件10的转轴的转动而转动。本发明中所述的角度反馈元件10采用现有技术中能测量并显示转动角度的元件均能用于本发明的装置；本发明优先采用角度位移传感器或角度编码器。

本实施例中的第一压力管道5的一端密封设置第一活塞杆7、另一端分为两个第一压力支管路19，19＇。第二压力管道6的一端密封设置第二活塞杆8，另一端分为两个第二压力支管路20。本实施例中的每个第一压力支管路19上滑动设有两个第一测量杆1，1＇。两个第二压力支管路20，20＇上滑动设有两个第二测量杆2，2＇。本发明中的两个第一测量杆1，1＇和两个第二测量杆2，2＇的结构均相同。

第一活塞杆7与第二活塞杆8分别与转接板9的两边滑动相连。具体结构为转接板9的两边分别设有两个腰形槽，第一活塞杆7与第二活塞杆8分别与两个腰形槽滑动相连。本实施例中的第一压力管道5、第二压力管道6、第一活塞杆7、第二活塞杆8与转接板9构成了一组由管路压力驱动的连杆机构。

两个第一压力支管路19，19＇与两个第二压力支管路20，20＇的端头均设有管路端盖18。本发明中设置管路端盖18的作用：第一、用于密封两个第一压力支管路19，19＇与两个第二压力支管路20，20＇，使得两个第一压力支管路19，19＇和第一压力管道5形成一个密闭的空间；两个第二压力支管路20，20＇与第二压力管道6形成一个密闭的空间。第二、限制两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇高度上的位置。本实施例中为了使得两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇在初始状态处于相同的初始高度，同时从机械加工方便，节省生产成本，便于批量生产的目的考虑；本实施例中的两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇结构相同；同时本实施例中的管路端盖18均位于同一高度平面内。

本实施例为了方便调整初始状态，两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇处于相同的初始高度，本实施例在第一压力管道5的管道端部和第二压力管道6的管道端部分别设有一个小孔（图中未画出）；本小孔在不需要调整第一压力管道5和第二压力管道6内压力时，在小孔内安装有密封堵头，在需要调整时，才将密封堵头打开；当两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇处于相同的初始高度时，再将密封堵头关闭。

图2是本发明应用时板材未折弯的初始状态的结构示意图；图3是本发明应用时板材折弯后的实时状态的结构示意图。如图2和如图3所示：

本实施例采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置的工作过程：

如图2所示，将采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置根据上述的描述组装成一个整体，采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置安装完成后，初始状态时，第一压力管道5及第二压力管道6中的压力相等且恒定。将采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置的整体固定在下模座21上，固定后将下模22安装在下模座21上，工件23平放在下模22的工作面上。上模24位于工件23的上方。

安装下模22时，首先需根据采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置内的两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇的位置预先在下模22上开设过孔，使得两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇贯穿过下模22后与工件23的表面直接接触。同时还需调整两个第一测量杆1，1＇的位置和两个第二测量杆2，2＇的位置，使得两个第一测量杆1，1＇关于上模24和下模22的对中平面25对称；使得两个第二测量杆2，2＇也关于上模24和下模22的对中平面25对称；使得两个第一测量杆1，1＇到上模24和下模22的对中平面25的距离与两个第二测量杆2，2＇到上模24和下模22的对中平面25距离不等。

本实施例中的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置是采用现有压力管道承受内压的原理来自动测量折弯角度。本实施例中的第一压力管道5的一端密封设置第一活塞杆7、另一端分为两个第一压力支管路19，19＇。第二压力管道6的一端密封设置第二活塞杆8，另一端分为两个第二压力支管路20，20＇。第一压力管道5和第二压力管道6内填充入受外部环境影响小的气体，例如氮气等等，或者填充入液体，使得第一压力管道5和第二压力管道6内形成气压或者液压。

本实施例预设第一压力管道5内的单位容积等于两个第一压力支管路19，19＇的单位容积之和。第二压力管道6内的单位容积等于两个第二压力支管路20，20＇的单位容积之和。本实施例采用此种的压力传动比其主要的目的是为了方便计算工件的整体折弯角度。本实施例在整个工作过程中，始终保持第一压力管道5内的单位容积等于两个第一压力支管路19，19＇的单位容积之和；第二压力管道6内的单位容积等于两个第二压力支管路20，20＇的单位容积之和；同时要保持第一压力管道5内的压力和第二压力管道6内的压力恒定。

如图2所示：折弯初始时工件23平放置于下模22的工作面上，两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇均处于相同的初始高度，并贴附于工件23的下表面。如果两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇不处相同的初始高度，利用第一压力管道5的管道端部和第二压力管道6的管道端部分别设有一个小孔（图中未画出）调整初始高度。将小孔（图中未画出）上的堵头打开，通过小孔（图中未画出）向第一压力管道5和第二压力管道6内通入气体或者液体，使得第一压力管道5和第二压力管道6内的压力恒定，促使两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇运动，最终被管路端盖18限位，使得两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇处于相同的初始高度并且使第一管道5及第二管道6中的压力与拉簧16的拉力作用平衡。再关闭小孔内的密封堵头。此时第一压力管道5与第二压力管道6内的压力达到恒定，如图4左图所示。此时转接板9保持初始状态，此时角度反馈元件10读数为一个定值α1。

如图3所示，折弯开始后，上模24向下运动，工件23在压力的作用下开始发生折弯变形，两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇贴附于工件23的下表面，因工件23下表面的变形促使贴附于工件23下表面的两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇分别向下做竖直运动；两个第一测量杆1，1＇的下降运动促使第一压力管道5内的压力增高，推动第一活塞杆7向初始状态时的反方向运动；两个第二测量杆2，2＇的下降运动促使第二压力管道6内的压力增高，第二活塞杆8向初始状态时的反方向运动；此时转接板9保持实时的工作状态。如图5所示。

两个第一测量杆1，1＇下降的高度相同，两个第二测量杆2，2＇下降的高度相同；两个第一测量杆1，1＇下降所产生的压力汇集于第一压力管道5内，由于第一压力管道5内的单位容积等于两个第一压力支管路19，19＇的单位容积之和。即若两个第一测量杆1，1＇由于上模24和下模22偏心的影响，下降的高度不相同时，也能很好的将实际下降的变化反应在压力的变化上。同理，两个第二测量杆2，2＇下降的高度相同，两个第二测量杆2，2＇下降所产生的压力汇集于第二压力管道6内，第二压力管道6内的单位容积等于两个第二压力支管路20，20＇的单位容积之和。即若两个第二测量杆2，2＇由于上模24和下模22偏心的影响，下降的高度不相同时，也能很好的将实际下降的变化反应在压力的变化上。

由于两个第一测量杆1，1＇到上模24和下模22的对中平面的距离与两个第二测量杆2，2＇到上模24和下模22的对中平面的距离不等；使得两个第一测量杆1，1＇下降的距离与两个第二测量杆2，2＇下降的距离不同，使得第一压力管道5压力与第二压力管道6中压力产生不同的变化，促使第一活塞杆7和第二活塞杆8运动不同距离；第一活塞杆7与第二活塞杆8的运动带动滑块14、移动板12、角度反馈元件10一起克服拉簧16的拉力向初始状态的反方向运动并达到平衡位置，同时使转接板9与初始状态相比形成一个角度的变化，如图5所示，从而使角度反馈元件10形成读数α2。

当折弯完成后，上模24返回向上运动，工件23被拿开，采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置在拉簧16拉力的作用下，拉动滑块14、移动板12一起向连接柱17的方向运动，从而带动角度反馈元件10及转接板9、第一活塞杆7、第二活塞杆8向同一方向运动；第一活塞杆7、第二活塞杆8的推动，促使第一压力管道5、第二压力管道6内的压力（气压或油压）增高，从而推动两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇向上运动；两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇被管路端盖18限位，从而使两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇处于同一高度；回复初始位置，使两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇在压力变化的作用下竖直向上运动，并被管路端盖18限位。角度反馈元件10随之转动回复到初始状态，整个机构回复到初始位置。

如图6所示。模拟工件折弯后形成角度α的示意图。

由于在折弯过程中，两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇下降的高度直接反应到第一活塞杆7、第二活塞杆8移动的距离上和拉簧16移动的距离上，而第一活塞杆7与第二活塞杆8移动的距离直接反应在转接板9移动的角度上，转接板9转动的角度直接反应到角度反馈元件10的角度上。两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇下降的相同高度反应了拉簧16的拉伸位移，两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇下降的高度差反应了角度反馈元件10的转动轴转动的角度。由此可以得出，工件的折弯角度与转接板9之间的一个角度关系图。如图6所示。即角度反馈元件10初始读数α1，最终读数α2，两个第一测量杆1，1＇与两个第二测量杆2，2＇下降的不同高度反应在角度反馈元件10的转动的角度为︱α2-α1︱。

由此得出的工件的整体折弯角度α=180-2（︱α2-α1︱）。即角度反馈元件10初始读数α1，最终读数α2。

如果第一压力管道5的另一端分为2n个第一压力支管路19。第二压力管道6的另一端分为2m个第二压力支管路20。n和m均为大于1的正整数；第一压力管道5的单位容积等于2n个第一压力支管路19的单位容积之和。第二压力管道6的单位容积等于2m个第二压力支管路20的单位容积之和。

此时得出的工件的整体折弯角度α=180-2（︱α2-α1︱）。即传感器初始读数α1，最终读数α2。

本发明未涉及组件均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，其特征在于，包括底板(15)，沿着底板(15)长度方向滑动设置有移动板(12)，与底板(15)相连的设有第一压力管道(5)和第二压力管道(6)，一端与移动板(12)相连、另一端与底板(15)上设有的连接柱(17)相连的拉簧(16)，设置在移动板(12)上的角度反馈元件(10)和设置在角度反馈元件(10)转轴上的转接板(9)；

其中，第一压力管道(5)的一端密封设置第一活塞杆(7)、另一端分为2n个第一压力支管路(19)，n为大于等于1的正整数；每个第一压力支管路(19)上滑动设有第一测量杆(1)；

第二压力管道(6)的一端密封设置第二活塞杆(8)，另一端分为2m个第二压力支管路(20)，m为大于等于1的正整数；每个第二压力支管路(20)上滑动设有第二测量杆(2)；

2n个第一测量杆(1)关于上模(24)和下模(22)的对中平面(25)对称，2m个第二测量杆(2)也关于上模(24)和下模(22)的对中平面(25)对称；2n个第一测量杆(1)到上模(24)和下模(22)的对中平面(25)的距离与2m个第二测量杆(2)到上模(24)和下模(22)的对中平面(25)距离不等；

第一活塞杆(7)与第二活塞杆(8)分别与转接板(9)的两边滑动相连；

每个第一压力支管路(19)与每个第二压力支管路(20)的端头均设有用于密封第一压力支管路(19)与第二压力支管路(20)的并且限制第一测量杆(1)与第二测量杆(2)高度位置的管路端盖(18)。

2.如权利要求1所述的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，其特征在于，所述角度反馈元件(10)为角度位移传感器或角度编码器。

3.如权利要求1所述的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，其特征在于，所述移动板(12)通过固定在底板(15)上的导轨(13)和固定在移动板(12)上的滑块(14)沿着底板(15)长度方向滑动。

4.如权利要求1所述的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，其特征在于，所述第一压力管道(5)的管道端部和第二压力管道(6)的管道端部分别设有一个小孔；所述小孔内安装有密封装置。

5.如权利要求1所述的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，其特征在于，所述管路端盖(18)均位于同一高度平面内。

6.如权利要求1或5所述的采用管道压力自动测量折弯机折弯角度的装置，其特征在于，所述第一测量杆(1)和第二测量杆(2)结构相同。