CN113083965B - 型材冷弯设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种型材冷弯设备，包括进给部分、冷弯部分及控制器，其中冷弯部分包括：冷弯机身连接于进给部分的出口处，冷弯机构固定设置于冷弯机身上，冷弯机构用于为型材提供侧向压力使型材弯曲。其中冷弯机构包括：沿型材进给方向固定设置于冷弯机身上的冷弯调节平台。冷弯支架与冷弯调节平台的滑块固定连接。冷弯液压缸固定设置于冷弯支架上，冷弯液压缸的动作方向与型材进给方向垂直，冷弯液压缸受所述控制器控制。冷弯头固定设置于冷弯液压缸的活塞杆的端部。第一行程开关，固定设置于冷弯支架朝向进给机身的一侧，与控制器电性连接。上述技术方案的型材冷弯设备，可以实现多种角度的冷弯自动加工。

Description

型材冷弯设备

技术领域

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种型材冷弯设备。

背景技术

近年来，由于需要冷弯成形的构件需求量不断骤增，冷弯成形装备及技术得到了快速发展，前阶段经历了手工热弯、机械式型材热弯和冷弯、滚轮式滚弯等操作运行方式，冷弯成形需要大推拉力，故在现阶段大多采用液压驱动辅助数控控制方式。现有的主要冷弯机型主要包括多模具成型冷弯和逐段冷弯成形两种，前者设备庞大且昂贵，不易预估型材回弹量，型材达到预想形状需要反复修正；后者结构复杂，自动化程度低，运动准确性欠佳。且无法完成多种角度的冷弯加工，更换冷弯角度需要更换不同的模具，使用不便。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提出一种型材冷弯设备，可以用于船用型材的冷弯加工，提高冷弯的自动化程度，并能完成多种角度的冷弯加工。

技术方案：本发明所述的型材冷弯设备，包括进给部分、冷弯部分及控制器，其中所述冷弯部分包括：冷弯机身，连接于所述进给部分的出口处；冷弯机构，固定设置于所述冷弯机身上，所述冷弯机构用于为型材提供侧向压力使型材弯曲；控制器，用于控制所述进给部分及所述冷弯部分工作；其中，所述冷弯机构包括：冷弯调节平台，沿型材进给方向固定设置于所述冷弯机身上；冷弯支架，与所述冷弯调节平台的滑块固定连接，所述冷弯支架可在所述冷弯调节平台的驱动下在型材进给方向上运动；冷弯液压缸，固定设置于所述冷弯支架上，所述冷弯液压缸的动作方向与型材进给方向垂直，所述冷弯液压缸受所述控制器控制；冷弯头，固定设置于所述冷弯液压缸的活塞杆的端部；第一行程开关，固定设置于所述冷弯支架朝向所述进给机身的一侧，所述第一行程开关与所述控制器电性连接。

进一步的，所述进给部分包括：进给机身；导向机构，间隔设置于所述进给机身上，所述导向机构用于型材的导向；进给机构，间隔架设于所述导向机构的上方，所述进给机构可相对于所述进给机身在垂直方向上运动，所述进给机构能为型材提供下压力并推动型材沿所述导向机构运动，所述进给机构与所述控制器电性连接；测速机构，设置于所述进给机身的入口处，所述测速机构能测量型材的运动速度，所述测速机构与所述控制器电性连接；传送辊，嵌设于所述进给机身的上表面上。

进一步的，所述进给机构包括：进给支架；连杆，一端与所述进给支架转动连接，另一端与所述进给机身转动连接；进给液压缸，与所述进给机身转动连接，所述进给液压缸的活塞杆与所述进给支架转动连接，所述进给液压缸受所述控制器控制；上进给摩擦轮，铅直设置于所述进给支架上，所述进给支架上还设有用于驱动所述上进给摩擦轮旋转的电机，所述电机受所述控制器控制。

进一步的，所述上进给摩擦轮的两侧设有调节环。

进一步的，所述进给机构还包括下进给摩擦轮，所述下进给摩擦轮转动嵌设于所述进给机身上，所述下进给摩擦轮设置于所述进给支架的下方，所述进给机身上还设有用于驱动所述下进给摩擦轮旋转的电机。

进一步的，所述测速机构包括测速摩擦轮及编码器，所述测速摩擦轮与所述编码器轴连接，所述编码器与所述控制器电性连接。

进一步的，所述导向机构包括动导向结构及定导向结构，所述动导向结构及定向导向结构相对设置于所述进给机身的两侧。

进一步的，所述定导向结构包括：定导向支架，固定设置于所述进给机身上；第一丝杆副，竖直设置于所述定导向支架上，所述第一丝杆副的一端设有与所述第一丝杆副的丝杆轴连的第一调节手轮；第一导向轮，水平可转动地设置于所述第一丝杆副的滑块上。

进一步的，所述动导向结构包括：第二丝杆副，设置于所述进给机身上，所述第二丝杆副的方向与型材的进给方向垂直；动平台，与所述进给机身滑动连接，所述动平台与所述第二丝杆副的滑块固定连接；第二调节手轮，转动设置于所述进给机身的一侧，与所述第二丝杆副的丝杆传动连接；动导向支架，固定设置于所述动平台上；第三丝杆副，竖直设置于所述动导向支架上，所述第三丝杆副的一端设有与所述第三丝杆副的丝杆轴连的第三调节手轮；第二导向轮，水平可转动第设置于所述第三丝杆副的滑块上。

进一步的，所述进给机身上还间隔嵌设有若干限位检测机构，所述限位检测机构包括与所述进给机身转动连接的限位压板，所述限位压板的下方设有第二行程开关，所述限位压板在所述第二行程开关的作用下背向型材的进给方向向上倾斜，所述第二行程开关与所述控制器电性连接。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、一次手动调整后即可实现型材的自动进给冷弯加工，可实现型材的自动冷弯加工。

2、冷弯头可以在电机的控制下沿型材进给方向运动，实现不同角度的型材冷弯加工。

3、型材进给过程中保证上下进给摩擦轮与型材之间的静摩擦力平衡，防止型材进给过程中打滑，提高进给的精准度，提高型材加工质量。

附图说明

图1为本发明的实施例的型材冷弯设备的立体结构示意图；

图2为本发明的实施例的型材冷弯设备的俯视图；

图3为本发明的实施例的型材冷弯设备的仰视图；

图4为本发明的实施例的型材冷弯设备的正视图；

图5为本发明的测速机构的立体结构示意图；

图6为本发明的动导向支架的立体结构示意图；

图7为本发明的定导向结构的立体结构示意图；

图8为本发明的限位检测机构的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

参照图1至图3，根据本发明实施例的型材冷弯设备，包括进给部分、冷弯部分及控制两部分动作的控制器，其中冷弯部分包括冷弯机身500及冷弯机构600冷弯机身500连接于进给部分的出口处，冷弯机构600固定设置于冷弯机身500上，用于为型材提供侧向的压力实现型材的弯曲成型。可以理解的是，进给部分可以为带有导向机构的传送辊或者传送带等输送机构。

其中，冷弯机构600包括冷弯调节平台610、冷弯支架620、冷弯液压缸630、冷弯头640及第一行程开关650。其中冷弯调节平台610沿型材进给方向固定设置于冷弯机身500上，可沿进给方向往复运动，冷弯机身500内设有用于驱动冷弯调节平台610的电机。冷弯支架620与冷弯调节平台610的滑块固定连接，冷弯支架620上设有冷弯液压缸630，冷弯液压缸630的运动方向与型材的进给方向垂直，冷弯液压缸630的活塞杆的端部设有冷弯头640，冷弯支架620朝向进给机身的一侧设有第一行程开关650。控制器与第一行程开关650电性连接，并可以控制冷弯调节平台610及冷弯液压缸630的动作。当第一行程开关650动作时，冷弯液压缸630动作使冷弯头640与型材接触，给型材侧向压力使型材弯曲成型。可以通过调节冷弯调节平台610来调节冷弯支架620的位置，使冷弯头640作用于不同的点位，实现不同角度的冷弯加工。

参照图1至图3，在本实施例中，冷弯机身500上设有多个传送辊，传送辊呈一定角度的扇形排列。冷弯调节平台610的滑块由丝杆驱动，丝杆与设置于冷弯机身500内的电机通过皮带轮组传动，控制器可以根据限位检测机构120被触发的情况来调节冷弯支架620的位置，实现更加复杂的弯曲结构的加工。

参照图1至图4，在一些实施例中，进给部分包括进给机身100、导向机构200、进给机构300、测速机构400及传送辊110。其中导向机构200间隔设置于进给机身100上，用于给型材的运动进行导向，进给机构300间隔架设于导向机构200的上方，进给机构300可以相对于进给机身100在垂直方向上运动，进给机构300能为型材提供向下的压力，并推动型材沿导向机构200运动。测速机构400设置于进给机身100的入口处，用于测量型材的运动速度。传送辊110嵌设于进给机身100上，控制器分别与进给机构300、测速机构400及冷弯机构600电性连接，接收测速机构400反馈的速度信息，并根据速度信息控制进给机构300及冷弯机构600动作。

根据上述技术方案的型材冷弯设备，测速机构400可以检测型材的运动速度，并将型材的运动速度与进给机构300的提供的型材的线速度进行比较，若两者数值不一致，一般是运动速度小于线速度，即表明型材在进给过程中发生打滑。由于型材的机加工过程中，如冷弯或者磨削，型材的进给会受到变化的阻力，所以为了保证型材在进给过程中不发生打滑，需要相应地增加型材与进给机构300之间的静摩擦力。在上述技术方案中，当控制器检测到型材的运动速度小于进给机构300提供的线速度时，控制器控制进给机构300下降，为型材提供更大的下压力，进而增加进给机构300与型材之间的静摩擦力，避免型材在进给过程中打滑影响型材的加工。上述冷弯设备可以对船用型材进行全自动的进给冷弯，实现对型材的高准确度的自动冷弯加工，使用方便，节省人力及物力。

参照图1及图4，在一些实施例中，进给机构300包括进给支架310、连杆320、进给液压缸330及上进给摩擦轮340。连杆320的一端与进给支架310转动连接，另一端与进给机身100转动连接。进给液压缸330与进给机身100转动连接，进给液压缸330的活塞杆与进给支架310转动连接，进给液压缸330受控制器控制。上进给摩擦轮340铅直设置于进给支架310上，进给支架310上还设有用于驱动上进给摩擦轮340旋转的电机360，电机360受控制器控制。当测速机构400检测到型材滑动时，控制器控制进给液压缸330收缩，使进给支架310下降，增加上进给摩擦轮340与型材直接的压力，增加两者之间的静摩擦力。在本实施例中，参照图4，进给支架310包括两条平行的连杆320，形成平行四边形的连杆320结构，连杆320两端设有用于穿过转轴的圆孔。进给液压缸330的缸体部分通过一个可以相对进给机身100旋转的底座安装于进给机身100上，进给液压缸330的活塞杆的端部设有用于穿过进给支架310上的转轴的带有圆孔的连接件。上进给摩擦轮340通过皮带轮组与设置于进给支架310上方的伺服电机360传动连接。

参照图4，在一些实施例中，上进给摩擦轮340的位置可以在垂直于型材的进给方向上调整，上进给摩擦轮340的两侧设有调节环。参照图3，在一些实施例中，进给机构300还包括下进给摩擦轮350，下进给摩擦轮350转动嵌设于进给机身100上，设置于进给支架310的下方，进给支架310的侧面设有用于驱动下进给摩擦轮350的伺服电机360。在本实施例中，下进给摩擦轮350三个并排一组嵌设于进给机身100上。

参照图5，在一些实施例中，测速机构400包括测速摩擦轮410及编码器420，测速摩擦轮410水平设置，并与编码器420轴连接，编码器420与控制器电性连接。在本实施例中，测速摩擦轮410与导向机构200的固定一侧齐平，确保可以与型材良好接触。

参照图1及图2，在一些实施例中，导向机构200包括动导向结构210及定导向结构220，相对设置于进给机身100的两侧。在本实施例中，参照图2，进给机身100上设有两套进给机构300，分别设置于进给机身100的入口处及出口处，进给机身100上等间隔设有四组导向机构200。

参照图2及图7，在一些实施例中，定导向结构220包括定导向支架221、第一丝杆副222及第一导向轮223。其中定导向支架221固定设置于进给机身100的一侧，第一丝杆副222竖直设置于定导向支架221上，第一丝杆副222的一端设有与其丝杆轴连接的第一调节手轮224，第一导向轮223转动设置于第一丝杆副222的滑块上。使用时可以通过旋转第一调节手轮224，调节第一导向轮223的高度。参照图7，在本实施例中，第一丝杆副222的两侧还设有两个导向杆，第一丝杆副222的滑块上设有用于穿设导向杆的圆孔。

参照图3及图6，在一些实施例中，动导向结构210包括第二丝杆副211、动平台212、第二调节手轮213、动导向支架214、第三丝杆副215及第二导向轮217。其中第二丝杆副211设置于进给机身100上，第二丝杆副211的方向与型材的进给方向垂直。第二调节手轮213转动设置于进给机身100的一侧，与第二丝杆副211的丝杆传动连接。动平台212与进给机身100滑动连接，动平台212与第二丝杆副211的滑块固定连接。动导向支架214的结构与定导向支架221的结构基本相似，固定设置于动平台212上，可以与动平台212一起运动，第三丝杆副215竖直设置在动导向支架214上，第三丝杆副215的丝杆的一端同样设有与其轴连的第三调节手轮216，第三丝杆副215的滑块上转动设有第二导向轮217。使用时可以通过旋转第二调节手轮213来调节动平台212的位置，进而调节动导向结构210与定导向结构220之间的间距，使其与型材的宽度匹配，一般使第二导向轮217与第一导向轮223之间的间距略宽于型材的宽度。参照图3，在本实施例中，四个动导向支架214共用一个动平台212，动平台212通过滑竿实现与进给机身100的滑动连接。参照图2，在本实施例中，第二调节手轮213与第二丝杆副211的丝杆通过齿轮组实现传动连接。

参照图1至图3及图8，在一些实施例中，进给机身100上间隔嵌设有若干限位检测机构120，限位检测机构120包括与进给机身100转动连接的限位压板121以及设置于限位压板121下方的第二行程开关122。限位压板121未受外力时在第二行程开关122的作用下背向型材的给进方向向上倾斜，如图1及图8所示，第二行程开关122与控制器电性连接。参照图2，在本实施例中，进给机身100上设有四个限位检测机构120，分别设置于两个进给机构300前后，当从进给机身100入口处数的第一个限位检测机构120受到型材压力动作后，第一个进给机构300的摩擦轮动作为型材提供前进的动力，当第三个限位检测机构120受到型材压力动作后，第二个进给机构300的摩擦轮动作，当型材离开第一个限位检测机构120或者第三个限位检测机构120后，第一个进给机构300和第二个进给机构300对应停止工作，节约运行动力。

根据本发明实施例的型材冷弯设备，可以通过如下方法控制型材的进给，具体步骤包括：

调节导向机构200的宽度及上进给摩擦轮340的初始位置与型材匹配；

控制器比较测速机构400检测的型材的运动速度与上进给摩擦轮340的线速度，若不一致，则控制器调节进给进给液压缸330收缩直至型材的运动速度与上进给摩擦轮340的线速度一致。

可以理解的是，每块型材进给完成后，进给机构300的进给液压缸330回到调节时确定的与上进给摩擦轮340与型材恰好接触的对应初始位置。每次进给液压缸330收缩的幅度可以为固定的步进值，也可以根据型材的运动速度与进给机构300输出的线速度的差值按比例计算获得。

Claims (9)

1.一种型材冷弯设备，包括进给部分、冷弯部分及控制器，其特征在于，所述冷弯部分包括：

冷弯机身（500），连接于所述进给部分的出口处；

冷弯机构（600），固定设置于所述冷弯机身（500）上，所述冷弯机构（600）用于为型材提供侧向压力使型材弯曲；

所述进给部分包括：

进给机身（100）；

导向机构（200），间隔设置于所述进给机身（100）上，所述导向机构（200）用于型材的导向；

进给机构（300），间隔架设于所述导向机构（200）的上方，所述进给机构（300）可相对于所述进给机身（100）在垂直方向上运动，所述进给机构（300）能为型材提供下压力并推动型材沿所述导向机构（200）运动，所述进给机构（300）与所述控制器电性连接；

测速机构（400），设置于所述进给机身（100）的入口处，所述测速机构（400）能测量型材的运动速度，所述测速机构（400）与所述控制器电性连接；

传送辊（110），嵌设于所述进给机身（100）的上表面上；

当所述测速机构（400）检测到型材的运动速度与所述进给机构（300）提供的型材的线速度不一致时，所述控制器控制所述进给机构（300）增大对型材提供的下压力直至型材的运动速度与所述进给机构（300）提供的型材的线速度一致；

其中，所述冷弯机构（600）包括：

冷弯调节平台（610），沿型材进给方向固定设置于所述冷弯机身（500）上；

冷弯支架（620），与所述冷弯调节平台（610）的滑块固定连接，所述冷弯支架（620）可在所述冷弯调节平台（610）的驱动下在型材进给方向上运动；

冷弯液压缸（630），固定设置于所述冷弯支架（620）上，所述冷弯液压缸（630）的动作方向与型材进给方向垂直，所述冷弯液压缸（630）受所述控制器控制；

冷弯头（640），固定设置于所述冷弯液压缸（630）的活塞杆的端部；

第一行程开关（650），固定设置于所述冷弯支架（620）朝向所述进给机身的一侧，所述第一行程开关（650）与所述控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述进给机构（300）包括：

进给支架（310）；

连杆（320），一端与所述进给支架（310）转动连接，另一端与所述进给机身（100）转动连接；

进给液压缸（330），与所述进给机身（100）转动连接，所述进给液压缸（330）的活塞杆与所述进给支架（310）转动连接，所述进给液压缸（330）受所述控制器控制；

上进给摩擦轮（340），铅直设置于所述进给支架（310）上，所述进给支架（310）上还设有用于驱动所述上进给摩擦轮（340）旋转的电机（360），所述电机（360）受所述控制器控制。

3.根据权利要求2所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述上进给摩擦轮（340）的两侧设有调节环。

4.根据权利要求2所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述进给机构（300）还包括下进给摩擦轮（350），所述下进给摩擦轮（350）转动嵌设于所述进给机身（100）上，所述下进给摩擦轮（350）设置于所述进给支架（310）的下方，所述进给机身（100）上还设有用于驱动所述下进给摩擦轮（350）旋转的电机（360）。

5.根据权利要求1所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述测速机构（400）包括测速摩擦轮（410）及编码器（420），所述测速摩擦轮（410）与所述编码器（420）轴连接，所述编码器（420）与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求1所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述导向机构（200）包括动导向结构（210）及定导向结构（220），所述动导向结构（210）及定向导向结构相对设置于所述进给机身（100）的两侧。

7.根据权利要求6所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述定导向结构（220）包括：

定导向支架（221），固定设置于所述进给机身（100）上；

第一丝杆副（222），竖直设置于所述定导向支架（221）上，所述第一丝杆副的一端设有与所述第一丝杆副（222）的丝杆轴连的第一调节手轮（224）；

第一导向轮（223），水平可转动地设置于所述第一丝杆副（222）的滑块上。

8.根据权利要求7所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述动导向结构（210）包括：

第二丝杆副（211），设置于所述进给机身（100）上，所述第二丝杆副（211）的方向与型材的进给方向垂直；

动平台（212），与所述进给机身（100）滑动连接，所述动平台（212）与所述第二丝杆副（211）的滑块固定连接；

第二调节手轮（213），转动设置于所述进给机身（100）的一侧，与所述第二丝杆副（211）的丝杆传动连接；

动导向支架（214），固定设置于所述动平台（212）上；

第三丝杆副（215），竖直设置于所述动导向支架（214）上，所述第三丝杆副（215）的一端设有与所述第三丝杆副（215）的丝杆轴连的第三调节手轮（216）；

第二导向轮（217），水平可转动第设置于所述第三丝杆副（215）的滑块上。

9.根据权利要求1所述的型材冷弯设备，其特征在于，所述进给机身（100）上还间隔嵌设有若干限位检测机构（120），所述限位检测机构（120）包括与所述进给机身（100）转动连接的限位压板（121），所述限位压板（121）的下方设有第二行程开关（122），所述限位压板（121）的一端在所述第二行程开关（122）的作用下向上倾斜，所述第二行程开关（122）与所述控制器电性连接。

Images