CN104475514B - 金属型材拉弯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属型材拉弯装置，用于对金属型材进行拉弯成型，具有这样的特征，包括：模具，包含具有预定弯曲量的弧面；夹持拉弯部，包含：用于夹持金属型材的夹持部分、及用于使金属型材与弧面相贴合的拉弯部分；拉伸部，用于在金属型材被拉弯的同时拉伸金属型材；以及控制部，包含：存储部分、至少两个位移传感器、至少一个拉力传感器、比较部分、计算部分及控制部分，其中，计算部分根据位移传感器感知的当前距离计算当前弯曲量、及根据当前弯曲量与预定弯曲量的差值计算剩余拉伸力，比较部分将当前弯曲量与存储的预定弯曲量及当前拉伸力与预定拉伸力相比较并输出比较结果，控制部分根据比较结果及计算结果控制金属型材被拉弯及拉伸。

Description

金属型材拉弯装置

技术领域

本发明涉及一种金属型材拉弯装置，具体涉及一种能够在拉弯过程中精确控制拉伸力并测量弯曲量的金属型材拉弯装置。

背景技术

目前，具有一定弯曲量的金属型材被广泛应用于生产生活中，尤其是在飞机和汽车的制造中得到了广泛的应用，为了获得具有预定弯曲量的金属型材，则需要对金属型材进行拉弯成型。

传统的拉弯工艺是在金属型材被拉弯的同时通过控制金属型材受到的拉伸力使金属型材发生弯曲变形，但是，由于拉弯的过程与拉伸的过程是相互影响的，因此，在传统的拉弯工艺中，不能精确控制拉弯的停止时间，只能根据经验确定拉弯成型，并在金属型材被拉弯成形后，需要将金属型材从拉弯装置上取下并用特定的测量机构来检验金属型材的弯曲量，费时费力，效率较低。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够在拉弯过程中精确控制拉伸力并测量弯曲量的金属型材拉弯装置，从而提高金属型材被拉弯成型的效率。

本发明提供了一种金属型材拉弯装置，用于对金属型材进行拉弯成型，具有这样的特征，包括：模具，包含具有预定弯曲量的弧面；夹持拉弯部，包含：用于夹持金属型材的两端的夹持部分、及用于拉弯金属型材并使该金属型材与弧面相贴合的拉弯部分；拉伸部，设置在夹持部分和拉弯部分之间，用于在金属型材被拉弯的同时拉伸金属型材；以及控制部，包含：存储部分、至少两个位移传感器、至少一个拉力传感器、比较部分、计算部分及控制部分，其中，存储部分用于存储预定弯曲量和预定拉伸力，位移传感器用于感知金属型材与弧面之间的距离，拉力传感器用于感知拉伸部的当前拉伸力，当金属型材与弧面相贴合并且当前拉伸力与预定拉伸力相等时，让夹持部分松开金属型材，计算部分根据预定弯曲量计算规则和位移传感器当前所感知到的距离计算出当前弯曲量，比较部分对当前弯曲量与预定弯曲量进行比较，并输出一个比较结果，计算部分基于比较结果计算出使金属型材具有预定弯曲量的剩余拉伸力，控制部分根据剩余拉伸力控制拉弯部分和拉伸部进一步拉弯并拉伸金属型材。

在本发明提供的金属型材拉完装置中，还可以具有这样的特征：其中，模具还包含设置在弧面上并且用于保护模具的垫板。

在本发明提供的金属型材拉完装置中，还可以具有这样的特征：其中，拉弯部分包含：用于拉弯金属型材的拉弯单元、及用于驱动拉弯单元拉弯金属型材的驱动单元。

在本发明提供的金属型材拉完装置中，还可以具有这样的特征：其中，拉弯单元包含：被固定在机座上且能相对于该机座摆动的两个回转臂、及分别连接在两个回转臂与驱动单元之间用于带动相对应的回转臂摆动的两个连杆。

在本发明提供的金属型材拉完装置中，还可以具有这样的特征：其中，回转臂上设有滑槽、及与该滑槽相卡合的滑块，相应的连杆与滑块相固定连接，从而带动连杆沿滑槽来回移动。

在本发明提供的金属型材拉完装置中，还可以具有这样的特征：其中，夹持部分采用与金属型材相咬合的楔形钳。

发明的作用和效果

根据本发明所涉及的金属型材拉弯装置，因为夹持拉弯部通过夹持金属型材的两端使金属型材朝向模具弯曲，同时，拉伸部从两端拉伸金属型材，在位移传感器感知到金属型材与模具的弧面相贴合并且拉力传感器感知到的拉伸部的当前拉伸力与预定拉伸力相等时，松开金属型材，计算部分计算出当前弯曲量，比较部分对当前弯曲量与预定弯曲量进行比较并输出一个比较结果，计算部分基于该比较结果计算出剩余拉伸力，控制部分根据剩余拉伸力进一步拉弯并拉伸金属型材，所以，本发明的金属型材拉弯装置实现了对拉伸力的精确控制，提高了金属型材的拉弯成形的效率、节省人力物力。

附图说明

图1是本发明的实施例中金属型材拉弯装置结构示意图；

图2是本发明的实施例中沿图1中A-A剖面线所示的剖面示意图；

图3是本发明的实施例中垫板的结构示意图；

图4是本发明的实施例中夹持部分夹持金属型材的结构示意图；以及

图5是本发明的实施例中金属型材拉弯装置的工作流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明金属型材拉弯装置作具体阐述。

图1是本发明的实施例中金属型材拉弯装置结构示意图。

如图1所示，在本实施例中，金属型材拉弯装置100用于对金属型材200进行拉弯成型，使被拉弯成型后的金属型材200的当前弯曲量与预定弯曲量的差值在弯曲量预定范围内，从而得到符合要求的金属型材200。

金属型材拉弯装置100包含：模具10、夹持拉弯部20、拉伸部30、及图中未显示的控制部。

模具10包含具有预定弯曲量的弧面10a。

图2是本发明的实施例中沿图1中A-A剖面线所示的剖面示意图。

如图2所示，模具10包括：上模11、下模12及垫板13。

上模11是模具10的上半部分，在朝向金属型材200的一侧开设有七个开口槽11a，该七个开口槽11a用于放置控制部中所包含的位移传感器41。这七个开口槽11a所在的位置为模具10的特征点，即、通过七个开口槽11a所在的位置能够拟合出反映该弧面10a的预定弯曲量的曲线，也就是，该曲线也具有预定弯曲量。

下模12是模具10的下半部分，与上模11相固定连接，且被固定于机座60上。

垫板13贴合在弧面10a上，用于在拉弯金属型材200时保护模具10。

图3是本发明的实施例中垫板的结构示意图。

如图3所示，垫板13上设有七个凹槽13a，且结合图1来看，凹槽13a的数量与开口槽11a的数量是相对应的，结合图2来看，凹槽13a的位置与开口槽11a的位置相对应，而且为了使位移传感器41所发出的感知信号不被垫板13挡住，则凹槽13a的深度L要不小于开口槽11a的高度H。

又如图1所示，夹持拉弯部20通过夹持金属型材200的两端使金属型材200被拉弯且与垫板13相贴合。

夹持拉弯部20包含：夹持部分21和拉弯部分22。

夹持部分21用于夹持金属型材200的两端，夹持部分21采用与金属型材200相咬合的楔形钳。

本实施例中的夹持部分21的结构完全相同，只是位置不同，在此仅对其中一个位于金属型材200右端的夹持部分21进行说明，省略对位于金属型材200左端的夹持部分21的说明。

图4是本发明的实施例中夹持部分与金属型材被夹持时的结构示意图。

如图4所示，夹持部分21包含：钳口楔211、钳口座212、及滚柱213。

钳口楔211具有用于放置金属型材200的内孔，且钳口楔211被设置在钳口座212内部，钳口楔211通过围绕在其外侧的滚柱213实现在钳口座212的内部移动，以图4的方向来看，当钳口楔211被推动右移时，其内孔直径增大，则金属型材200被轻松插入或卸载，当钳口楔211被推动左移时，其内部的金属型材被夹紧。

如图1所示，拉弯部分22包含：驱动单元221和拉弯单元222，本实施例的驱动单元221为拉弯油缸。

驱动单元221用于驱动拉弯单元222拉弯金属型材200，包含与拉弯单元222相连接的拉弯活塞杆221a和固定在机座60上的拉弯缸体221b。

拉弯单元222用于使所述金属型材200发生弯曲变形，包含：两个回转臂222a和两个连杆222b。

本实施例中的拉弯单元222位于驱动单元221的两侧，且结构相同，只是位置不同，在此仅对位于驱动单元221左侧的拉弯单元222进行说明，省略对位于驱动单元221右侧的拉弯单元222的说明。

回转臂222a被固定在机座60上且能相对于该机座60摆动，回转臂222a上设有滑槽、及与该滑槽相卡合的滑块222d，连杆222b的两端分别与拉弯活塞杆221a和滑块222d相连接，从而连杆222b可随着滑块222d在滑槽上移动。

又如图1所示，拉伸部30被设置在拉弯部分21和夹持部分22之间，用于在金属型材200被拉弯的同时拉伸金属型材200。在本实施例中，拉伸部30包含位于金属型材200两侧的两个拉伸油缸。

本实施例中的两个拉伸油缸的结构相同，只是位置不同，在此仅对位于金属型材200右侧的拉伸油缸进行说明，省略对位于左侧的拉伸油缸的说明。

拉伸油缸包含：拉伸缸体31和拉伸活塞杆32。

拉伸缸体31与滑块222d相固定，且随着滑块222d在滑槽上移动而移动。

拉伸活塞杆32与控制部中的拉力传感器42相连接。

控制部包含：如图1所示的七个位移传感器41和两个拉力传感器42，图上未显示的存储部分、比较部分、计算部分及控制部分。

位移传感器41被放置在上模11的开口槽11a内，用于感知金属型材200与垫板13之间的距离作为贴合距离，当金属型材200与垫板13之间的贴合距离在距离预定范围内时，则表明金属型材200与模具10相贴合。

拉力传感器42分别与拉伸活塞杆32和钳口座212相连接，用于感知拉伸部30的当前拉伸力。

存储部分用于存储预定拉伸力和弧面10a的预定弯曲量，而且，该预定弯曲量和预定拉伸力可被操作人员进行更改。

判断部分用于判断金属型材200与模具10是否贴合，且当前拉伸力与预定拉伸力是否相等。

计算部分根据预定弯曲量计算规则和位移传感器41感知的当前距离计算当前弯曲量。

比较部分用于将计算部分计算的当前弯曲量与预定弯曲量进行比较，从而得到差值，并将该差值作为比较结果来输出。

计算部分还根据比较结果及预定拉伸力计算规则计算出剩余拉伸力。

控制部分用于根据剩余拉伸力控制拉弯部分22与拉伸部30进一步拉弯并拉伸金属型材200。

图5是本发明的实施例中金属型材拉弯装置的工作流程图。

如图5所示，本发明的实施例中金属型材拉弯装置100的工作流程如下：

步骤S1，夹持部分21夹持金属型材200，然后进入步骤S2。

步骤S2，拉弯部分22将被加持的金属型材200朝向模具10进行拉弯，同时，拉伸部30将金属型材200进行拉伸，然后进入步骤S3。

步骤S3，位移传感器41感知金属型材200与垫板13的贴合距离，然后进入步骤S4。

步骤S4，拉力传感器42感知拉伸部30的当前拉伸力，然后进入步骤S5。

步骤S5，判断部分判断是否存在贴合距离在距离预定范围内且当前拉伸力与预定拉伸力相等，若判断为不存在时，进入步骤S2，若判断为存在时，然后进入步骤S6。

步骤S6，让夹持部分21松开金属型材200，然后进入步骤S7。

步骤S7，位移传感器41感知金属型材200被松开后的金属型材200与垫板13之间的当前距离，然后进入步骤S8。

步骤S8，计算部分根据预定弯曲量计算规则以及金属型材200被松开后的当前距离计算当前弯曲量，然后进入步骤S9。

步骤S9，比较部分将当前弯曲量与预定弯曲量相比较，并得出差值作为比较结果，判断部分判断该比较结果是否在弯曲量预定范围内，若比较结果在弯曲量预定范围内，进入步骤S12，若比较结果不在弯曲量预定范围内，然后进入步骤S10。

步骤S10，计算部分根据当前弯曲量与预定弯曲量的差值以及相应的预定拉伸力计算规则计算出剩余拉伸力，然后进入步骤S11。

步骤S11，控制部分控制预定拉伸力的值被设定为剩余拉伸力，然后进入步骤S1。

步骤S12，机构复位，下料，然后进入结束状态。

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的金属型材拉弯装置，因为夹持拉弯部通过夹持金属型材的两端使金属型材朝向模具弯曲，同时，拉伸部从两端拉伸金属型材，在位移传感器感知到金属型材与模具的弧面相贴合并且拉力传感器感知到的拉伸部的当前拉伸力与预定拉伸力相等时，松开金属型材，计算部分计算出当前弯曲量，比较部分对当前弯曲量与预定弯曲量进行比较并输出一个比较结果，计算部分基于该比较结果计算出剩余拉伸力，控制部分根据剩余拉伸力进一步拉弯并拉伸金属型材，所以，本实施例的金属型材拉弯装置实现了对拉伸力的精确控制，提高了金属型材的拉弯成形的效率、节省人力物力。

在本实施例的金属型材拉弯装置中，由于在模具上设置了垫板，因此，本实施例还保护了模具的弧面。

在本实施例的金属型材拉弯装置中，由于夹持部分使用了楔形钳，因此，本实施例还实现了使加持部分对金属型材的夹持更稳固。

上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

在本实施例中，位移传感器为七个，在本发明所提供的金属型材拉弯装置中，位移传感器还可以为两个或两个以上。

在本实施例中，拉力传感器为两个，在本发明所提供的金属型材拉弯装置中，拉力传感器还可以为一个。

Claims (6)

1.一种金属型材拉弯装置，用于对金属型材进行拉弯成型，其特征在于，包括：

模具，包含具有预定弯曲量的弧面；

夹持拉弯部，包含：用于夹持所述金属型材的两端的夹持部分、及用于拉弯所述金属型材并使该金属型材与所述弧面相贴合的拉弯部分；

拉伸部，设置在所述夹持部分和所述拉弯部分之间，用于在所述金属型材被拉弯的同时拉伸所述金属型材；以及

控制部，包含：存储部分、至少两个位移传感器、至少一个拉力传感器、比较部分、计算部分及控制部分，

其中，所述存储部分用于存储所述预定弯曲量和预定拉伸力，

所述位移传感器用于感知所述金属型材与所述弧面之间的距离，

所述拉力传感器用于感知所述拉伸部的当前拉伸力，

当所述金属型材与所述弧面相贴合并且所述当前拉伸力与所述预定拉伸力相等时，让所述夹持部分松开所述金属型材，所述计算部分根据弯曲量预定计算规则和所述位移传感器当前所感知到的所述距离计算出当前弯曲量，

所述比较部分对所述当前弯曲量与所述预定弯曲量进行比较，并输出一个比较结果，所述计算部分基于所述比较结果计算出使所述金属型材具有所述预定弯曲量的剩余拉伸力，

所述控制部分根据所述剩余拉伸力控制所述拉弯部分和所述拉伸部进一步拉弯并拉伸所述金属型材。

2.根据权利要求1所述的金属型材拉弯装置，其特征在于：

其中，所述模具还包含设置在所述弧面上并且用于保护所述模具的垫板。

3.根据权利要求1所述的金属型材拉弯装置，其特征在于：

其中，所述拉弯部分包含：用于拉弯所述金属型材的拉弯单元、及用于驱动所述拉弯单元拉弯所述金属型材的驱动单元。

4.根据权利要求3所述的金属型材拉弯装置，其特征在于：

其中，所述拉弯单元包含：被固定在机座上且能相对于该机座摆动的两个回转臂、及分别连接在所述两个回转臂与所述驱动单元之间用于带动相对应的所述回转臂摆动的两个连杆。

5.根据权利要求4所述的金属型材拉弯装置，其特征在于：

其中，所述回转臂上设有滑槽、及与该滑槽相卡合的滑块，

相应的所述连杆与所述滑块相固定连接，从而带动所述连杆沿所述滑槽来回移动。

6.根据权利要求1所述的金属型材拉弯装置，其特征在于：

其中，所述夹持部分采用与所述金属型材相咬合的楔形钳。