CN114951381A - 用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法，包括以下步骤：1）进行开口管筒的左半圆多刀折弯，具体包括以下步骤：S1、第一刀折弯时，主控系统进入测回弹模式；S2、滑块下行开始折弯，折弯过程中实时地计算折弯后钢板内壁圆弧半径R；S3、主控系统不断将计算的R值与目标值进行比较，当R值与目标值相等时，滑块停止；S4、滑块缓慢上升，工件回弹，根据回弹量计算新的下死点位置，进行补偿；记录此时激光测距仪的检测值；S5、后续工步切换到正常模式，当激光测距仪检测值达到S4检测值时，滑块返程，直至左半圆折弯完成；3）采用相同方法进行右半圆折弯；本发明提高了生产效率，提升了开口管筒的成型质量。
Description
技术领域
本发明涉及折弯机领域，具体是用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法。
背景技术
目前JCOE工艺多刀成型开口管筒时，开口管筒的直径控制是采用对上模压下深度的控制，结合人工采用样板测量的方法实现的，这种操作方法存在以下问题：人工测量效率低，无法自动进行补偿，需多次试压，很难压出质量较高的开口管筒。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述采用多刀折弯成型开口管筒的工艺存在的问题，提供用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法。
本发明的具体方案是：用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法，包括在线检测装置，在线检测装置包括两个激光测距仪，两个激光测距仪分别安装在两个推料架上，两个推料架分别布置在折弯机上模两侧，两个激光测距仪与折弯机主控系统信号连接，将检测数据实时发送到主控系统；所述在线检测及自动补偿方法包括以下步骤：
1）先标定激光测距仪的高度，上模随滑块上下运行，称为Y轴，其值表示上模底部到下模底部的距离，即下模底部为Y轴的坐标零点；左侧激光测距仪到上模中心线的距离记为X1，右侧激光测距仪到上模中心线的距离记为X2；将X1、X2靠近模具，测量激光测距仪到下模底部的距离，使其略低于钢板预弯边的高度，该值记为Y01、Y02并输入主控系统；
2）进行开口管筒的左半圆多刀折弯，具体包括以下步骤：
S1、开始第一刀折弯时，主控系统自动进入测回弹模式；主控系统控制左侧推料架水平移动，直到X1为编程位置X11时停止，主控系统控制右侧推料架移动按编程值将预弯好的工件送到第一刀折弯线位置；
S2、折弯机滑块下行，上模接触工件，过压紧点后开始折弯，折弯过程中实时地计算出折弯后钢板内壁圆弧半径R；R的计算方法如下：随着上模继续下行，Y值不断减小，此时变化的Y值记为Y’，同时激光测距仪的检测值随着工件弯曲也不断增大，此时变化的测量值记为X’；满足公式：(X11-X’-S)2+(R-Y0+ Y’)2=R2，式中R为折弯后钢板内壁圆弧半径，S为钢板厚度；
S3、主控系统按照扫描周期，不断读取实时的Y’值和激光测距仪实时检测的X’值，并进行计算，将计算出来的R值与目标值进行比较，当R值与目标值相等时，发出指令停止滑块运行，进入保压状态；同时记录此时的Y’值记为Y’’表示下死点的Y值；
S4、主控系统设定的保压时间到后控制滑块缓慢上升，工件开始回弹，此时X’不断减小，当激光测距仪检测到X’不再减小时判定工件回弹释放完毕，系统记录此时的Y’值记为Y回弹，此时工件在Y轴方向的回弹量M=Y回弹-Y’’，主控系统计算出新下死点Y新=Y’’-M=2Y’’-Y回弹；
S5、主控系统再次控制滑块下行，Y’达到新下死点位置Y新时，系统记录此时的X’值记为X新；
S6、若R在系统设定的允差范围内，滑块返回上死点，第一刀折弯完成；同时将X新作为后面步序的目标值，为了提高生产效率，第二刀自动切换到正常模式，每刀折弯时，当X’达到X新时，滑块返程，完成该步序折弯，直至左半圆折弯完成；
S7、若R不在系统设定的允差范围内，滑块返回上死点，第一刀也认为折弯完成；但此时系统切换到第二工步时，仍然处于测回弹模式，重复第S1-S5步骤，找到新的X新，从第三工步开始切换到正常模式；如果第二工步R仍然不在允差范围内，则第三工步仍然处于测回弹模式，直到找到符合条件的X新，后面工步才切换到正常模式；
3）进行开口管筒的右半圆多刀折弯，此时左侧推料架用于送料，右侧推料架上的激光测距仪进行检测，按左半圆相同的方法逐步折弯，最后一道压工件中心线上，直至整个工件折弯完成。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：实现在线检测并计算工件弧度R值，能够自动补偿折弯量；完全替代人工检测，极大地提高了生产效率，提升了开口管筒的成型质量。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明工件回弹示意图；
图中：1-推料架，2-激光测距仪，3-滑块，4-下模，5-工件，6-上模，7-回弹后工件。
具体实施方式
参见图1，本实施例采用在线检测系统，包括折弯机的滑块3，滑块3底部装有上模6，上模6的正下方设有下模4，上模6与下模4的中心线重合，上模6的两侧各设有一个推料架1，每一个推料架1上装有一个激光测距仪2，两个激光测距仪2均与折弯机主控系统信号连接，将检测数据实时发送到主控系统；采用该检测系统进行检测及自动补偿的步骤如下：
1）先标定激光测距仪2的高度，上模6随滑块上下运行，称为Y轴，其值表示上模6底部到下模4底部的距离，即下模4底部为Y轴的坐标零点；左侧激光测距仪2到上模6中心线的距离记为X1，右侧激光测距仪2到上模6中心线的距离记为X2；将X1、X2靠近模具，测量激光测距仪2到下模4底部的距离，使其略低于钢板预弯边的高度，该值记为Y01、Y02并输入主控系统；
2）进行开口管筒的左半圆多刀折弯，具体包括以下步骤：
S1、开始第一刀折弯时，主控系统自动进入测回弹模式；主控系统控制左侧推料架1水平移动，直到X1为编程位置X11时停止，主控系统控制右侧推料架1移动按编程值将预弯好的工件5送到第一刀折弯线位置；
S2、折弯机滑块3下行，上模6接触工件5，过压紧点后开始折弯，折弯过程中实时地计算出折弯后钢板内壁圆弧半径R；如图1所示，R的计算方法如下：随着上模6继续下行，Y值不断减小，此时变化的Y值记为Y’，同时激光测距仪2的检测值随着工件5弯曲也不断增大，此时变化的测量值记为X’；满足公式：(X11-X’-S)2+(R-Y0+ Y’)2=R2，式中R为折弯后钢板内壁圆弧半径，S为钢板厚度；
S3、主控系统按照扫描周期，不断读取实时的Y’值和左侧激光测距仪2实时检测的X’值，并进行计算，将计算出来的R值与目标值进行比较，当R值与目标值相等时，发出指令停止滑块运行，进入保压状态；同时记录此时的Y’值记为Y’’表示下死点的Y值；
S4、主控系统设定的保压时间到后控制滑块3缓慢上升，工件5开始回弹，此时X’不断减小，当激光测距仪检测到X’不再减小时判定工件5回弹释放完毕，系统记录此时的Y’值记为Y回弹；如图2所示，此时工件在Y轴方向的回弹量M=Y回弹-Y’’，为了补偿回弹量，主控系统计算出新下死点Y新=Y’’-M=2Y’’-Y回弹；
S5、主控系统再次控制滑块3下行，Y’达到新下死点位置Y新时，系统记录此时的X’值记为X新；
S6、滑块3下行到新的下死点时若R在系统设定的允差范围内，滑块3返回上死点，第一刀折弯完成；同时将X新作为后面步序的目标值，为了提高生产效率，第二刀自动切换到正常模式，每刀折弯时，当X’达到X新时，滑块返程，完成该步序折弯，直至左半圆折弯完成；
S7、若R不在系统设定的允差范围内，滑块返回上死点，第一刀也认为折弯完成；这是为了避免工件同一位置多次折弯产生冷作硬化；但此时系统切换到第二工步时，仍然处于测回弹模式，重复第S1-S5步骤，找到新的X新，从第三工步开始切换到正常模式；如果第二工步R仍然不在允差范围内，则第三工步仍然处于测回弹模式重复S1-S5步骤，以此类推，直到找到符合条件的X新，后面工步才切换到正常模式；
3）进行开口管筒的右半圆多刀折弯，此时左侧推料架1用于送料，右侧推料架1上的激光测距仪2进行检测，按与左半圆相同的方法逐步进行折弯，最后一道压工件中心线上，直至整个工件折弯完成。
本实施例中，左侧推料架1和右侧推料架1分别位于折弯机的两侧，折弯机的两侧设有输送链，输送链用于输送工件，左侧推料架1和右侧推料架1分别设有直线驱动机构，左侧推料架1和右侧推料架1将工件沿这输送链直线推动从而实现送料，推料架1的每一次送料距离通过主控系统进行控制。
Claims (4)
1.用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法，其特征是：包括在线检测装置，在线检测装置包括两个激光测距仪，两个激光测距仪分别安装在两个推料架上，两个推料架分别布置在折弯机上模两侧，两个激光测距仪与折弯机主控系统信号连接，将检测数据实时发送到主控系统；所述在线检测及自动补偿方法包括以下步骤：
左侧激光测距仪到上模中心线的距离记为X1，右侧激光测距仪到上模中心线的距离记为X2，上模底部到下模底部的垂直距离记为Y；
2）进行开口管筒的左半圆多刀折弯，具体包括以下步骤：
S1、开始第一刀折弯时，主控系统自动进入测回弹模式；主控系统控制左侧推料架水平移动，直到X1为编程位置X11时停止，主控系统控制右侧推料架移动按编程值将预弯好的工件送到第一刀折弯线位置；
S2、折弯机滑块下行，上模接触工件，过压紧点后开始折弯，折弯过程中实时地计算出折弯后钢板内壁圆弧半径R；
S3、主控系统不断将计算出来的R值与目标值进行比较，当R值与目标值相等时，发出指令停止滑块运行；同时记录此时上模的下死点位置；
S4、主控系统控制滑块缓慢上升，工件开始回弹，回弹完毕时根据回弹量计算新的下死点位置；
S5、主控系统再次控制滑块下行，达到新下死点位置，系统记录此时左侧激光测距仪的检测值；
S6、若R在系统设定的允差范围内，滑块返回上死点，第一刀折弯完成；将S5中激光测距仪的检测值作为后面步序的目标值，第二刀自动切换到正常模式，后续每刀折弯时，当激光测距仪检测值等于目标值时，滑块停止下行并返程，完成该步序折弯，直至左半圆折弯完成；
3）进行开口管筒的右半圆多刀折弯，此时左侧推料架用于送料，右侧推料架上的激光测距仪进行检测，按左半圆相同的方法逐步折弯，最后一刀压在工件中心线上，直至整个工件折弯完成。
2.根据权利要求1所述的用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法，其特征是：所述S2步骤中R的计算方法如下：随着上模继续下行，Y值不断减小，此时变化的Y值记为Y’，同时激光测距仪的检测值随着工件弯曲也不断增大，此时变化的测量值记为X’；满足公式：(X11-X’-S)2+(R-Y0+ Y’)2=R2，式中R为折弯后钢板内壁圆弧半径，S为钢板厚度。
3.根据权利要求2所述的用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法，其特征是：所述S4步骤中新的下死点计算方法如下：工件回弹时X’不断增大，当激光测距仪检测到X’不再减小时判定工件回弹释放完毕，系统记录此时的Y’值记为Y回弹，此时工件在Y轴方向的回弹量M=Y回弹-Y’’，主控系统计算出新下死点Y新=Y’’-M=2Y’’-Y回弹。
4.根据权利要求2所述的用于开口管筒成型的在线检测及自动补偿控制方法，其特征是：所述步骤2）中还包括S7、若R不在系统设定的允差范围内，滑块返回上死点，第一刀也认为折弯完成；但此时系统切换到第二工步时，仍然处于测回弹模式，重复第S1-S5步骤，找到新的X新，从第三工步开始切换到正常模式；如果第二工步R仍然不在允差范围内，则第三工步仍然处于测回弹模式，直到找到符合条件的X新，后面工步才切换到正常模式。
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