CN1276745A - 带有检测上下横梁挠曲并控制至少一个顶头系统的器具的压力弯曲机床 - Google Patents

带有检测上下横梁挠曲并控制至少一个顶头系统的器具的压力弯曲机床 Download PDF

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Abstract

一种压力弯曲机床,带有一个器具来探测和控制上下横梁的弯曲,而后者支撑着弯曲工具(1、4)、冲头(2)和冲模(5),所述探测与控制器具用于控制至少一个顶头系统,其特征是:它包括用于在板材(B)压力弯曲加工时探测上和或下横梁(1、4)沿竖直轴线弹性变形的探测和控制装置(C、C1),后者再来控制上下横梁(1、4),其包括:一个接合到相应的作用横梁(1、41)的部件;一个与独立于作用横梁(1、41)设立的固定外横梁(11、43)连接的部件,所述固定外横梁(11、43)设有一个探测装置(8),用于测定作用横梁(1、41)相对于固定外横梁(1、43)的相对摆动并发送之。

Description

带有检测上下横梁挠曲并控制至少一个顶头系统的 器具的压力弯曲机床
本发明涉及一种压力弯曲机床，它带有探测上下横梁弯曲以控制至少一个顶头系统的器具的装置。
这项改进应用在板材加工机床方面，但这并不是唯一的应用。
如所周知，压力弯曲机床用在冶金和机械业中，具体是薄板加工和制造，例如取得一些各种形状的纵向结构，有时可能将它们每个重新进行压力弯曲。
一般，弯曲循环过程基本是在弯曲进行中冲头竖直向下接触到在模上的薄板上，然后重新升到原始位置。
为进行所述工作，机床由两部分构成，第一是活动的部分，基本是关联到上部，构成机床下部的是静止的模支撑装置部分，位于活动上部的竖直下方。
在进行弯曲中，冲头装在活动上部，由各形的可更换刀片构成，由至少两个油缸进行往复竖直运动，油缸决定上横梁的下降、停止、再上升，上横梁纵列支撑冲头。
下部包括相应下横梁，它具有支撑冲模和测量控制弯曲角的装置。
就结构来说，有意思的是，市场上的一些精密的机床要求带有活动的下横梁，它可制造高质量的产品，而具有静止下部的机床一般是制造低质产品。
制造商一直在考虑要用有活动下横梁的机床，以致为了形成这个功能的投入相对于机床的总投入是相当大的。
使得厂家朝这方向走的原因之一是，下横梁是活动的时，会有助于尽可能大地矫正在薄板压力弯曲时引起弯曲度的误差。
事实上，薄板压力弯曲是相当精细的过程，取得与预定加工参数相同结果是困难的，以致竟允许比其它金属加工过程宽的多的公差。
这是因为同时存在不同的因素，如不固定的厚度和材料质量，几厘米的影响对加工具有负面影响，或因为材料的弹性恢复，但更多的是因为在加工中两个梁的自然变形，所有这些因素目前通过一定程序矫正，这些程序是从具有以前的测试和其它人工操作系统推导的适当数据软件中心提供的。
也就是说，对于现有方案共同的不利方面与弯曲机床上下梁的变形相关。
更详细地说，这个缺点在于横向探测薄板的凹凸度，事实上应归结为在上横梁液压缸上力的不均均分布。
如所指出的，这些缺陷中的一些目前可用适当的装置矫正，所述装置称为顶头或弯曲矫正装置。它们的功能是使下横梁是活动的，并通过控制来改变上横梁缸中工作压力的强度和分布，使得能够在两个横梁上矫正由弯曲应变引起弯曲度，横梁的变形是与弯曲应变成比例的。
虽然这样的系统适合于与压力弯曲机床的中心控制装置联通，但目前来看并未优化，因为存在着降低效果的其他种种因素。
问题是，这种过程的矫正不能一个工件一个工件地重复，因为可变的工作条件和使用材料结构上的差别，它们需要连续的特殊调节。这些可变工作条件包括弯曲工件的长度、厚度、弯曲过行中压力机床长度方向中的最大应力。
目前用的液压顶头系统一般包括：一系列千斤顶，它们在下横梁总成的中间部，即在下横梁总成被称为作用横梁的底部上，一同作用。与作用横梁相对，外部相应的是两个反作用横梁。
关于这种系统最为常见问题之一是，在工作循环中它不能考虑横梁的实际变形，此时下横梁变形仅根据由逻辑装置控制的预先设定的经验参数考虑。
并且实际上，目前在工作基本程序中提供的，由顶头控制装置表示的变量，仅考虑主要在正常和极频繁工作状态中获得的反复测试中取样的数据。
可以理解，只要所述参数是关节式连接的，它们仅考虑到在正常加工过程中发生的某些情况，大多数情况中的所有条件与压力弯曲板的中心位置相应，而与压力机床两侧的最终位置无关。
这个局限显然是由于，为保持考虑在工作循环中影响横梁变形的不同变量，预设定某些适当的、主要是与通常工作条件不同的参数是困难的。
肯定地可注意到压力弯曲机床中另一种缺乏精确性的问题，这主要是由于不存在与压力弯曲操作同时供给的实数据所致，这些实数据可保持考虑横梁的变形，具体地就是弯曲或顶头。
这种情况关系到质量，可引起大量废品，不时被迫进行再加工以便矫正发现的误差。
本发明的目的是避免上述缺陷。
根据在图中所示的特征，利用探测上下横梁弯曲和控制压力弯曲机中的至少一个顶头系统的器具，本发明达到了这个和其它目的，解决了上述问题，所述器具由能够探测在板的压力弯曲加工时的下或上横梁在竖直轴线上弹性变形的装置构成，这个器具向机床控制装置供给相对于上横梁参考值较高或较低数据，由此至少确定对顶头系统的干预控制，并且这器具在两个横梁起作用，包括：一个接合到作用横梁上的部件；和一个连接到第一件上的部件，所述第一件与一个独立于作用横梁的固定外横梁结合，包括用于探测作用横梁相对于固定外横梁的摆动并传送之的装置。
本发明产生是直接的技术上的改进，而且其优点改进了现有的压力弯曲机床。
首先是能够探测压力弯曲机床的顶头系统，或者设有用来矫正弯曲腔室的装置，包括能够调节上横梁油缸工作压力强度和分布的系统，它可以比现有技术更正确地决定性地做出于预控制，保持考虑横梁弯曲实际数据。其结果，能够达到极高的质量和精确度，而不管相对于弯曲机床的负荷位置如何，并与材料特性无关。
因此最终使用者不需进行任何调节，可以显著降低工作时间，停机时间短，废品少，经济效益明显，同时能够实现实际上完美的弯曲加工。
另外，还可见到，使用这种装置能够取得压力弯曲机床更好的加工灵活性和简化，这主要是由于控制装置设定相关所致。
借助示意图详述以下优选实施例，将使本发明的优点明了。其中的细节不能当作限制，仅是举例。
图1是加工时压力弯曲机床透视图，此压力弯曲机床设有一个与至少一个顶头装置相互作用来直接电子控制下、上弯曲横梁的装置；
图2是图1的压力机床的工作状态，设有一个与至少一台顶头装置相互作用而相接控制下、上弯曲横梁另一方案的电子控制装置；
图3和4是弯曲横梁的电子控制装置某些细部图，控制装置是直接型，应用到上横梁，分别示出停止和作用时两种状态；
图5和6是图3和4所示应用到上横梁的直接型电子控制装置的某些相应剖面图；
图7和8是弯曲横梁的电子控制装置某些细部图，控制装置是直接型，应用到下横梁，分别示出停止和作用时两状态；
图9和10是图7和8所示应用到下横梁的直接型电子控制装置的某些相应剖面图；
图11和12是间接型的弯曲横梁的电子控制装置变化方案的某些细部图，应用到上横梁，分别示出停止和作用时两状态；
图13和14是应用到上横梁的图11和12所示间接型的电子控制装置的某些相应剖面图；
图15和16是应用到下横梁的间接型的弯曲横梁的电子控制装置某些细部图，分别示出停止和作用时两状态；
图17和18是应用到下横梁的图15和16所示间接型的电子控制装置的某些相应剖面图；
图19是应用到压力弯曲机床上和下横梁的控制装置的变型，其中应用横梁弯曲探测点；
图20和21是接合到上横梁的前图所示控制装置某些细节图，分别示出停止和加载时两状态；
图22、23和24是接合到下横梁的图19、20和21中所示的控制装置详图，分别示出在停止和加载及下横梁弯曲矫正中的状态。
见图应注意到，压力弯曲机床(A)包括一个相对框架可移动的上横梁(1)，在它的下端设有构成冲头(2)的可更换型的纵向配套工具。机床(A)的端上每侧设有一个缸组(3-31)。缸组决定上横梁(1)的向在下面的下横梁(4)的上下竖直运动，下横梁(4)也有可更换型的模(5)。在确认最终需要进行由弯曲应变造成的板B的弯曲腔室矫正时，为了横梁的弯曲矫正，设有一顶头装置或探头装置，它顶着下横梁(4)工作，基本由一系列成一行的液压千斤顶(6)构成。所述千斤顶(6)在两个反作用横梁(42)的中间位置设在下横梁(4)中而接触着作用横梁(41)的底部。所述顶头系统也可以是动作协调型的，带有与上横梁单个缸(3、31)的工作压力成比例地调节顶头压力的装置，所述装置安装在使这些装置联通的电路中。
为了进一步优化两个横梁(1、4)的弯曲校正，各设有至少一个装置(C、C1)来测量下(4)和上(1)横梁的弯曲，同时向机床控制装置提供实际变形数据，就这些数据进行计算，可以利用千斤顶(6)适当干预顶头系统，并且最终形成一个与单个缸(3、31)的工作压力成比例调节顶头压力的装置。
此时装置(C)设在相对压力机床(A)长度的大致中心处，并基本由两部分构成。
详细地说，在第一方案中，相对于下横梁(4)，销(7)相对于作用横梁(41)垂直接合，使得从侧面伸出该销的一部(71)在至少一个反作用横梁(42)的厚度外。
设置一个带有较小厚度的第三横梁(43)，它面向反作用横梁(42)的拱背且与后者分开设立，固定到机床(A)的框架上。
反作用横梁(42)和固定的外横梁(43)在相应位置沿整个厚度几乎共同切除掉，例如形成槽，使得下面的销(7)的伸出部件(71)与作用横梁(41)结合而自由摆动。
在销(7)的伸出部件(71)的端上接合着一个位置传感器(8)下部的可动小杆(81)的端部。所述位置传感器(8)又稳定接合在固定外横梁(43)的背部上，最好相对于在下面的作用横梁(41)接合在一个这样的轴线上，使得作用横梁(41)在竖直轴线上的少许位移等于可动小杆(81)的摆动，而可动小杆(81)与固定悬挂点相互作用，使得能计量相对位移。
对于与机床(A)上部相关的部分，已知它是由支撑冲头工具(2)的可动横梁(1)构成，并在其上，最好在下横梁(4)接合着装置(C)的相同侧面上，与下面的装置(C)同轴线地设有一个第二装置(C1)。它相对于机床(A)的长度位于中心部。此时，设有一个相似的销(7)，它相对于上横梁(1)垂直接合并相对于固定横梁(11)伸出，固定横梁(11)与机床(A)框架结合并有较薄的厚度且面向上横梁(1)的拱背。为了使与横梁(1)结合的销(7)能进行一定程度的摆动，在相应位置并沿固定外横梁(11)的厚度设有一个开口(91)。因此在销(7)伸出(71)的顶上，接合着一个与前述相似的可动小杆(81)，它与位置传感器(8)构成的一个固定部件合作，而后者接合在固定横梁(11)的外表面上。
探测机构(C、C1)的另一方案是关系到将上和下横梁(1、4)的竖直摆动传递到一个相应位置传感器(8)的方法。因此，设计了一个间接系统，它包括一个位置传感器(8)，后者稳定接合到相关上下横梁(1和4)的固定到压力弯曲机床(A)框架的相应外横梁(11)或(43)上。详细地说，与上述方案相对照，传感器(8)的位置不是在开口(9、91)的竖线上，而是在固定外横梁(11)或(43)的开口的外侧。此时，在伸出销顶(71)上不直接接合作为传感器(8)部件的可动小杆(81)，而是利用传动杠杆(10)。所述杠杆(10)在一端(101)接合着销顶(71)，在另一端(102)压紧可动小杆(81)的端，确定在其竖直轴线上的运动。通过设置中间的支点(11)而使杠杆(10)产生作用，支点(11)在开口(9、91)旁边且与相应的固定外横梁(11和43)结合在一起。
对于上下横梁(1、4)的弯曲探测机构(C、C1)另一可能方案是在每个的拱背上设两个对角线方向的拉杆，左右各一个(12)。对于上横梁(1)，所述拉杆(12)的第一端分别接合在上横梁(1)侧面的端上设置的相应点(13)中。而对于下横梁(4)，它们接合在沿压力弯曲机床(A)台肩上设的相应点上。对于第二端，它们通过线性传动与一个位置传感器(8)接合，后者最好结合在固定于两横梁(1、4)的结构上。对于下横梁，更详细地说，拉杆(12)的端(121)锚固到一个中间支撑(14)的弹性变形杆(141)上，中间支撑(14)结合在下横梁用于容纳位置传感器(8)的结构位置上。此时，弹性变形杆(141)的下端压紧位置传感器(8)的可动小杆(81)端，位置传感器(8)最好在该轴线上与相应上下横梁(1和41)结合，探测相应横梁(1、41)的弯曲。在压力弯曲机床(A)起动时，校准相对位置传感器(C、C1)，使停止状态与一参考值相应，因为相应横梁(1、41)的探测到的弯曲而发生改变时，通过压力配量阀在与液压顶头系统的机床控制装置进行联通后，相应触发许可状态。

Claims (9)

1.一种压力弯曲机床，带有一个器具来探测和控制上下横梁的弯曲，而后者支撑着弯曲工具(1、4)、冲头(2)和冲模(5)，所述探测与控制器具用于控制至少一个顶头系统，其特征是：它包括用于在板材(B)压力弯曲加工时探测上和或下横梁(1、4)沿竖直轴线弹性变形的探测和控制装置(C、C1)，后者再来控制上下横梁(1、4)，其包括：一个接合到相应的作用横梁(1、41)的部件；一个与独立于作用横梁(1、41)设立的固定外横梁(11、43)连接的部件，所述固定外横梁(11、43)设有一个探测装置(8)，用于测定作用横梁(1、41)相对于固定外横梁(11、43)的相对摆动并发送之。
2.根据前述权利要求所述的带有探测上下横梁弯曲器具的压力弯曲机床，其特征是还包括：
-一个销(7)，相对于相应上下横梁(1、4)的作用横梁(1、41)垂直接合；
-一个作为一位置传感器(8)的下部件的可动小杆(81)，在所述销(7)的顶(71)上接合；
-一个位置传感器(8)，固定到压力弯曲机床(A)的框架上且与上下横梁(1、4)不相关联。
3.根据权利要求1和2所述的带有探测上下横梁弯曲器具的压力弯曲机床，其特征是：
-贴着相应上作用横梁(1)的拱背设置一个外横梁(11)，后者固定到压力弯曲机床(A)框架；
-贴着相应下作用横梁(41)的拱背设置至少一个反作用第一横梁(42)，并相随其后地设置一个外横梁(43)，它也固定到压力弯曲机床(A)框架。
4.根据权利要求1和3所述的带有探测上下横梁弯曲器具的压力弯曲机床，其特征是：
位置传感器(8)稳定地接合到相关上下横梁(1、4)的相应外横梁(11、43)而固定到压力弯曲机床(A)框架，并由一个杠杆(10)的端(101)压紧，杠杆(10)枢轴连接在相关铰链(11)上，铰链(11)锚固到相应固定的外横梁(11、43)，杠杆(10)的相反端(102)接合着销顶(71)。
5.根据前述权利要求所述的带有探测上下横梁弯曲器具的压力弯曲机床，其特征是：
-贴着相应上作用横梁(1)的拱背设置一个外横梁(11)，后者固定到压力弯曲机床(A)框架并带有一个开口(91)，邻近销(7)与横梁(1)的垂直接合区域；
-贴着相应下作用横梁(41)的拱背设置至少一个反作用第一横梁(42)并相随其后地设置一个外横梁(43)，也固定到压力弯曲机床(A)框架上，两个横梁(42、43)带有一个共同的开口(9)，后者邻近销(7)与横梁(4)的垂直接合区域。
6.根据权利要求1所述的带有探测上下横梁弯曲器具的压力弯曲机床，其特征是：
贴着上下横梁(1、4)中分别向左右设置两个对角线方向发散的拉杆(12)；拉杆(12)的第一端，在上横梁(1)的情况下接合在上横梁的侧面和端部的相应点(13)上，在下横梁(4)的情况下接合在压力弯曲机床(A)台肩上的相应点；第二端通过线性传动与一个位置传感器(8)作用，后者结合在固定于两个横梁(1、4)上的结构上。
7.根据权利要求1和6所述的带有探测上下横梁弯曲器具的压力弯曲机床，其特征是：
拉杆(12)的端部(121)锚固到一个中间支撑(14)的弹性变形杆(141)上，中间支撑(14)结合在横梁用来容纳位置传感器(8)的结构位置上，所述弹性变形杆(141)压紧位置传感器(8)的可动小杆(81)的端。
8.根据上述权利要求所述的压力弯曲机床，其特征是：
在板材(B)弯曲时，每个位置传感器(8)向机床控制器供给相对于上横梁比参考值较高或较低的数据，由此通过压力配量阀，确定对至少一个液压顶头系统的控制。
9.根据上述权利要求所述的压力弯曲机床，其特征是：上下横梁(1、4)各包括至少一个位于横梁长度中心位置的传感器(8)。
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