CN203018514U

CN203018514U - 变曲率型材滚弯机

Info

Publication number: CN203018514U
Application number: CN 201320021995
Authority: CN
Inventors: 熊振兴
Original assignee: GUANGZHOU G CLEF MECHANICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGZHOU G CLEF MECHANICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2023-01-15

Abstract

本实用新型公开一种变曲率型材滚弯机，包括输入装置、控制装置、执行装置，以及第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊；输入装置，输入控制执行装置工作状态的目标指令；控制装置，接收目标指令，并根据预存的与目标指令相应的控制策略向执行装置发出控制指令；执行装置接收控制指令，驱动第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转，并驱动第三工作辊沿直线运动。本实用新型的优点在于从输入装置输入需要型材被弯曲成的形状，可以对型材进行变曲率加工，且成型半径准确，不同曲率之间平滑过渡。

Description

变曲率型材滚弯机

技术领域

本实用新型涉及滚弯机，特别涉及变曲率型材滚弯机。

背景技术

目前常用的滚弯机都只能对型材进行单一曲率的滚弯，不能将一次性型材加工成椭圆等曲率有变化的形状。材料回弹复杂，成型半径难以控制，不同曲率难以平滑过渡。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种变曲率型材滚弯机，可以解决上述现有问题中的一个或多个。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种变曲率型材滚弯机，包括输入装置、控制装置、执行装置，以及第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊；输入装置，输入控制执行装置工作状态的目标指令；控制装置，接收目标指令，并根据预存的与目标指令相应的控制策略向执行装置发出控制指令；执行装置接收控制指令，驱动第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转，并驱动第三工作辊沿直线运动。

本实用新型的变曲率型材滚弯机从输入装置输入需要型材被弯曲成的形状，可以对型材进行变曲率加工，且成型半径准确，不同曲率之间平滑过渡。

在一些实施方式中，第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊的中轴线垂直于变曲率型材滚弯机的安装面，第三工作辊沿平行于安装面、且垂直于第一工作辊与第二工作辊的中轴线在安装面上的投影的连线的中心线直线运动。由此，具有节约能源的效果。

在一些实施方式中，还包括测量工件位移、并将测得的位移值输出到控制装置的位移传感器。由于金属的表面张力及形状不规则等因素，使第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊转动时带动工件移动的位移量与控制策略设置的位移量有误差，位移传感器可以测量工件的实际位移量，并将测得的工件的实际位移量输出到控制装置，控制装置根据工件的实际位移量调整控制指令。

在一些实施方式中，还包括测量工件曲率、并将测得的曲率值输出到控制装置的曲率反馈系统。曲率反馈系统用于测量已经滚弯成型的工件的曲率。由于各种金属型材的尺寸多样、各种金属材质回弹系数不同，造成滚弯后的工件的曲率与原有设计有一定误差。在试机的过程中，曲率反馈系统将滚弯成型的工件的曲率反馈到控制装置，控制装置将原设计中的工件曲率与滚弯成型的工件的曲率进行对比，根据比值调整之后发给第一驱动部件和第二驱动部件的控制指令，从而使之后的滚弯成型的工件的曲率与原设计中的工件曲率一致。

在一些实施方式中，执行装置包括第一驱动部件和第二驱动部件，第一驱动部件驱动第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转，第二驱动部件驱动第三工作辊沿直线运动。由此，具有结构简单、稳定的效果。

在一些实施方式中，第一驱动部件包括控制开关和与控制开关连接的电动机，控制装置向控制开关发出控制指令，电动机驱动第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转。由此，具有结构简单、稳定的效果。

在一些实施方式中，第一驱动部件包括第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，以及与第一控制开关连接的第一电动机、与第二控制开关连接的第二电动机和与第三控制开关连接的第三电动机；控制装置向第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关发出控制指令；第一电动机驱动第一工作辊以第一工作辊的中轴线为圆心旋转，第二电动机驱动第二工作辊以第二工作辊的中轴线为圆心旋转，第三电动机驱动第三工作辊以第三工作辊的中轴线为圆心旋转。由此，具有结构简单、稳定的效果。

在一些实施方式中，控制开关是变频器。由此，具有操控简单的效果。

在一些实施方式中，第二驱动部件包括液压伺服系统和与液压伺服系统连接的运动控制器，控制装置向运动控制器发出控制指令，液压伺服系统驱动第三工作辊沿直线运动。由此，具有操控快速、准确的效果。

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的变曲率型材滚弯机的结构示意图。

图2为图1所示的变曲率型材滚弯机的使用状态示意图。

图3为图1所示的变曲率型材滚弯机的电连接示意图。

图4为图1所示的变曲率型材滚弯机的工作流程图。

具体实施方式

以下通过实施例对本实用新型作进一步说明，但保护范围不受这些实施例的限制。

图1、图2和图3示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的变曲率型材滚弯机的结构。

如图1、图2和图3所示，该变曲率型材滚弯机包括输入装置1、控制装置2、执行装置5、位移传感器6和曲率反馈系统7，以及第一工作辊51、第二工作辊52和第三工作辊53。执行装置5包括第一驱动部件3和第二驱动部件4。输入装置1，输入控制执行装置5（第一驱动部件3和第二驱动部件4）工作状态的目标指令。控制装置2，接收目标指令，并根据预存的与目标指令相应的控制策略向执行装置5（第一驱动部件3和第二驱动部件4）发出控制指令。执行装置5（第一驱动部件3和第二驱动部件4）接收控制指令，第一驱动部件3驱动第一工作辊51、第二工作辊52和第三工作辊53以各自的中轴线为圆心旋转，与此同时，第二驱动部件4驱动第三工作辊53沿直线运动。

第一工作辊51、第二工作辊52和第三工作辊53呈圆柱形，垂直安装于机柜9的顶部。第一工作辊51、第二工作辊52和第三工作辊53的中轴线垂直于变曲率型材滚弯机的安装面，第三工作辊53沿平行于安装面、且垂直于第一工作辊51与第二工作辊52的中轴线在安装面上的投影的连线的中心线直线运动。

位移传感器6用于测量工件位移、并将测得的位移值输出到控制装置2。在本实施例中，位移传感器6安装于机柜9的上部，位置与第三工作辊53相对，如图2所示。当变曲率型材滚弯机工作的时候，工件10位于位移传感器6和第三工作辊53之间。由于金属的表面张力等作用力，使第一工作辊51、第二工作辊52和第三工作辊53转动时带动工件移动的实际位移量与控制策略中预先设置的位移量有误差，位移传感器6测量工件的实际位移量，并将测得的工件的实际位移量输出到控制装置2，控制装置2根据工件的实际位移量调整控制指令。

曲率反馈系统7用于测量工件各部分的曲率、并将测得的曲率值输出到控制装置2。曲率反馈系统7安装于机柜9的上部。

由于各种金属型材的尺寸多样，各种金属材质回弹系数不同，造成实际滚弯成型的工件的形状与原有设计有一定误差。曲率反馈系统7根据三点决定一个圆的原理设置。

一种曲率反馈系统可以是三点接触式的，中间一点安装有一个位置传感器71，旁边二点固定，中间的位置传感器71的位置可以前后移动。在试机的过程中，测量的工件的曲率不同，中间的位置传感器71位置前后移动的幅度也不同，位移变化值反馈到控制装置2，控制装置2将原设计中的工件的曲率与实际滚弯成型的工件的曲率进行对比，根据比值调整之后发给第一驱动部件3和第二驱动部件4的控制指令，从而使之后的实际滚弯成型的工件的曲率与原设计中的工件的曲率一致。

另一种曲率反馈系统7可以是非接触式的，通过三个位置传感器71测量实际滚弯成型的工件的曲率。在试机的过程中，曲率反馈系统7将实际滚弯成型的工件的各部分的曲率反馈到控制装置2，控制装置2将原设计中的工件曲率与实际滚弯成型的工件的曲率进行对比，根据比值调整之后发给第一驱动部件3和第二驱动部件4的控制指令，从而使之后的实际滚弯成型的工件的曲率与原设计中的工件曲率一致。

第一驱动部件3和第二驱动部件4位于机柜9内部。

如图3所示，执行装置5包括第一驱动部件3和第二驱动部件4。第一驱动部件3包括三个控制开关（第一控制开关31、第二控制开关32和第三控制开关33）和三个电动机（与第一控制开关31连接的第一电动机41、与第二控制开关32连接的第二电动机42和与第三控制开关33连接的第三电动机43）。

第二驱动部件4包括液压伺服系统44和与液压伺服系统44连接的运动控制器34，控制装置2向运动控制器34发出控制指令，液压伺服系统44驱动第三工作辊53沿直线运动。

控制装置2分别与输入装置1、第一控制开关31、第二控制开关32、第三控制开关33、运动控制器34、位移传感器6和曲率反馈系统7连接。

控制装置2接收输入装置1传来的目标指令，并根据预存的与目标指令相应的控制策略分别向第一控制开关31、第二控制开关32、第三控制开关33和/或运动控制器34发出控制指令。第一控制开关31、第二控制开关32、第三控制开关33和/或运动控制器34执行控制指令，分别改变第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和/或液压伺服系统44的工作状态。

在本实施例中，控制装置2是中央处理器。在其它实施例中，也可以采用单片机或工控机等其它控制器。

在本实施例中，输入装置1可以是键盘或触摸显示屏，对于规则图形，可以从键盘或触摸显示屏输入图形名称以及图形参数。例如，要将型材滚弯成椭圆，从键盘输入椭圆以及椭圆的长轴和短轴。一个椭圆被分解成多个依次连接的不同曲率的圆弧，每一个圆弧对应一个目标指令。与每一个圆弧对应的控制策略是：第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43同时开始工作，第一电动机41和第二电动机42分别带动第一工作辊51和第二工作辊52以各自的中轴线为圆心顺时针旋转，第三电动机43带动第三工作辊53以其中轴线为圆心逆时针旋转，液压伺服系统44驱动第三工作辊53沿垂直于第一工作辊51和第二工作辊52中心连线的直线前后移动。第一工作辊51、第二工作辊52和第三工作辊53带动工件10移动的位移量等于每一个圆弧的弧长。第三工作辊53前后移动的移动量的不同，使工件10上的第三工作辊53实时作用点具有不同曲率。

在其它实施例中，输入装置1也可以是储存器，将设计好的规则的或不规则的图形输入控制装置2。

这种控制策略可以自动进行曲率变换及不同曲率之间的平滑过渡和对称，减少了劳动力成本，稳定、高效地发挥滚弯机的作用。

图4示意性地显示了根据图1所示的变曲率型材滚弯机的工作流程。

在步骤101中，第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和液压伺服系统44处于默认状态。默认状态是本变曲率型材滚弯机的第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和液压伺服系统44的实时工作状态。

在步骤102中，控制装置2对接收到的、由位移传感器6输出的工件的位移量目标指令中预设的位移量进行对比。如果控制装置2接收到的、由位移传感器6输出的工件的位移量大于或等于目标指令中预设的位移量，则在步骤103，控制装置2接收输入装置1输入的控制第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和/或液压伺服系统44的工作状态的目标指令。在步骤104中，控制装置2对目标指令进行识别。控制装置2预存有与目标指令相应的控制策略。如果控制装置2接收到的目标指令与预存的目标指令相符合，则在步骤105，控制装置2根据预存的与目标指令相应的控制策略对第一控制开关31、第二控制开关32、第三控制开关33和/或运动控制器34发出控制指令。在步骤106，第一控制开关31、第二控制开关32、第三控制开关33和/或运动控制器34执行控制指令，改变第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和/或液压伺服系统44的工作状态。

如果在步骤102，控制装置2接收到的、由位移传感器6输出的工件的位移量小于目标指令中预设的位移量，则回到步骤101，第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和/或液压伺服系统44继续处于默认状态。

如果在步骤104，控制装置2接收到的目标指令与控制装置2预存的目标指令不符合，则回到步骤101，第一电动机41、第二电动机42和第三电动机43和/或液压伺服系统44继续处于默认状态。

在本实施例中，第一控制开关31、第二控制开关32和第三控制开关33是变频器。在其它实施例中，第一控制开关31、第二控制开关32和第三控制开关33也可以是可控硅、继电器等其它控制开关。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通方法人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.变曲率型材滚弯机，其特征在于，包括：输入装置、控制装置、执行装置，以及第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊；

输入装置，输入控制所述执行装置工作状态的目标指令；

控制装置，接收所述目标指令，并根据预存的与所述目标指令相应的控制策略向所述执行装置发出控制指令；

执行装置接收所述控制指令，驱动第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转，并驱动第三工作辊沿直线运动。

2.根据权利要求1所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊的中轴线垂直于变曲率型材滚弯机的安装面，所述第三工作辊沿平行于所述安装面、且垂直于第一工作辊与第二工作辊的中轴线在所述安装面上的投影的连线的中心线直线运动。

3.根据权利要求1所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，还包括测量工件位移、并将测得的位移值输出到所述控制装置的位移传感器。

4.根据权利要求1所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，还包括测量工件曲率、并将测得的曲率值输出到所述控制装置的曲率反馈系统。

5.根据权利要求1~4任一项所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述执行装置包括第一驱动部件和第二驱动部件，第一驱动部件驱动所述第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转，第二驱动部件驱动所述第三工作辊沿直线运动。

6.根据权利要求5所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述第一驱动部件包括控制开关和与控制开关连接的电动机，所述控制装置向所述控制开关发出控制指令，所述电动机驱动所述第一工作辊、第二工作辊和第三工作辊以各自的中轴线为圆心旋转。

7.根据权利要求6所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述控制开关是变频器。

8.根据权利要求5所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述第一驱动部件包括第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关，以及与第一控制开关连接的第一电动机、与第二控制开关连接的第二电动机和与第三控制开关连接的第三电动机；

所述控制装置向所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关发出控制指令；

所述第一电动机驱动所述第一工作辊以第一工作辊的中轴线为圆心旋转，所述第二电动机驱动第二工作辊以第二工作辊的中轴线为圆心旋转，所述第三电动机驱动第三工作辊以第三工作辊的中轴线为圆心旋转。

9.根据权利要求8所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述第一控制开关、第二控制开关和第三控制开关是变频器。

10.根据权利要求5所述的变曲率型材滚弯机，其特征在于，所述第二驱动部件包括液压伺服系统和与所述液压伺服系统连接的运动控制器，所述控制装置向所述运动控制器发出控制指令，所述液压伺服系统驱动第三工作辊沿直线运动。