CN212551114U

CN212551114U - 一种压力矫直机

Info

Publication number: CN212551114U
Application number: CN202020471424.7U
Authority: CN
Inventors: 郏再德; 阎善武; 黎军锋
Original assignee: Ningbo Junjia Heavy Duty Machine Manufacturing Co ltd
Current assignee: Ningbo Junjia Heavy Duty Machine Manufacturing Co ltd
Priority date: 2020-04-02
Filing date: 2020-04-02
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2030-04-02

Abstract

本实用新型的一种压力矫直机，包括输送装置、测量装置、回转装置、压头滑轨、第一下压头、第二下压头和上压头；所述输送装置用于放置待矫直件，并驱动所述待矫直件沿Z向移动；所述测量装置用于确定所述待矫直件在X‑Y平面的截面圆心位置；所述回转装置用于驱动所述待矫直件沿X‑Y平面转动；所述压头滑轨固定设置于所述输送装置下方；所述第一下压头和所述第二下压头分别滑动设置于所述压头滑轨上，且所述第一下压头和所述第二下压头向上延伸并穿过所述输送装置抵触所述待矫直件；所述上压头固定设置于所述输送装置上方，且所述上压头可向下挤压所述待矫直件。具有能自动进行测量，且操作方便，矫直效率高，矫直质量好的优点。

Description

一种压力矫直机

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，具体涉及压力矫直机。

背景技术

现有技术中，对于金属管材或棒材的精整工序包括矫直工艺。传统的矫直有双曲线六辊、七辊、九辊、十一辊等辊式矫直和压力矫直两种。辊式矫直设备复杂昂贵，对被矫直的管材或棒材的初始弯曲有基本要求，而压力矫直对管材或棒材的初始弯曲的要求很容易满足。

而传统压力矫直，需要对管材或棒材弯曲和不圆的测量，主要靠高水平的技术工人完成，效率低、误差大、劳动强度大。

因此，如何对现有的压力矫直设备进行改进，使其能克服上述问题，是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能自动进行测量，且操作方便，矫直效率高，矫直质量好的压力矫直机。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种压力矫直机，包括输送装置、测量装置、回转装置、压头滑轨、第一下压头、第二下压头和上压头；

所述输送装置用于放置待矫直件，并驱动所述待矫直件沿Z向移动；

所述测量装置用于确定所述待矫直件在X-Y平面的截面圆心位置；

所述回转装置用于驱动所述待矫直件沿X-Y平面转动；

所述压头滑轨固定设置于所述输送装置下方；所述第一下压头和所述第二下压头分别滑动设置于所述压头滑轨上，且所述第一下压头和所述第二下压头向上延伸并穿过所述输送装置抵触所述待矫直件；所述上压头固定设置于所述输送装置上方，且所述上压头可向下挤压所述待矫直件；

所述输送装置驱动所述待矫直件沿Z向全长度经过所述测量装置，所述测量装置确定多个X-Y平面的截面圆心位置，并构件所述待矫直件的三维坐标曲线；根据三维坐标曲线，依靠空间曲线拟合，找到所述待矫直件的最大弯曲圆弧近似半径及截面角度；所述回转装置根据最大弯曲圆弧近似半径及截面角度，将所述待矫直件最大弯曲半径处旋转到压力矫直机的铅垂面上；所述第一下压头和所述第二下压头在所述压头滑轨上移动，并与所述上压头形成最佳三点反弯曲状态；所述上压头向下挤压，使所述待矫直件发生塑性变形进行矫直。需要说明的是，上压头的压下量也是根据简支梁的材料力学计算(在弹性变形恢复的前提下)给定的，使待矫直件的塑性变形与测量的轴线弯曲曲线匹配。以上操作反复进行，直至待矫直件的直线度满足生产工艺要求为止。

作为一种实施方式，所述测量装置具有三个且在X-Y平面上沿圆周方向均匀分布；每个所述测量装置包括固定支架、伸缩杆和复位弹簧，所述固定支架固定设置，所述伸缩杆滑动设置于所述固定支架上，所述复位弹簧设置于所述固定支架和所述伸缩杆之间，并迫使所述伸缩杆向前延伸；所述待矫直件经过所述测量装置时，所述伸缩杆前端抵触所述待矫直件，所述测量装置根据所述伸缩杆的伸缩量，确定所述待矫直件在X-Y平面上截面外圆经过的一个点，三个所述测量装置分别确定所述待矫直件在X-Y平面上截面外圆经过的三个点，从而确定待矫直件在X-Y平面的截面圆心位置。上述测量装置简单可靠，根据三点确定一圆的原理，可以简单有效的确定待矫直件在X-Y上的截面圆。

作为改进，所述伸缩杆前端转动设置有滚轮，所述滚轮抵触所述待矫直件。滚轮的设置，可以保证测量装置与待矫直件的接触近似为点-点接触，提高测量精度；另外，滚轮的转动设置还能减小与待矫直件之间的摩擦力，便于测量的进行。

进一步的，所述伸缩杆后端连接有回缩部件，所述回缩部件可驱动所述伸缩杆向后滑动并远离所述待矫直件。回缩部件的设置使得测量装置的伸缩杆(即测量头)具备缩回功能，在待矫直件没有进入测量装置前小幅度缩回，而当待矫直件进入测量装置时，驱动伸缩杆压向待矫直件，当待矫直件弯曲部位进入测量装置时，在保持与待矫直件表面接触的情况下，伸缩杆自动退让，以确定待矫直件在X-Y平面上截面外圆经过的点。

作为优选，所述输送装置包括输送电机、输送减速机和输送辊，所述输送辊具有多个且沿Z向间隔分布，所述输送电机经过所述输送减速机驱动所述输送辊转动；所述第一下压头和所述第二下压头设置于所述输送辊的间隔处。上述结构简单可靠。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本方案的压力矫直是利用三点反向弯曲的原理，通过三点支撑对待矫直件(管材或棒材)进行压力矫直，通过矫直前管材或棒材中心线空间曲线的测量与空间曲线拟合，通过材料力学的弹性变形与塑性变形的成组计算，找出最佳矫直的三个支点，快速移动支点并旋转管材或棒材，使压力矫直在最佳截面上进行，达到快速矫直目的。

本分方案的压力矫直在进行自动测量、自动调整三点反弯曲距离和反弯曲量后，实现了人工监控下的自动压力矫直，有利于改善劳动环境、提高矫直效率和保证矫直质量，具有广阔的推广价值和经济意义。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的主视图(即沿X向视图，附图中显示了Y-Z向的平面坐标系)；

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的侧视图(即沿Z向视图，附图中显示了X-Y向的平面坐标系)；

图3是根据本实用新型的一个优选实施例图1中沿A-A方向的截面视图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1～3所示，是本实用新型的一个优选实施例包括输送装置1、测量装置2、回转装置3、压头滑轨4、第一下压头5、第二下压头6和上压头7；具体的：

输送装置1用于放置待矫直件100，并驱动待矫直件100沿Z向移动。(待矫直件100为管材、棒材等圆柱形材料。)

测量装置2用于确定待矫直件100在X-Y平面的截面圆心位置。

回转装置3用于驱动待矫直件100沿X-Y平面转动。

压头滑轨4固定设置于输送装置1下方；第一下压头5和第二下压头6分别滑动设置于压头滑轨4上，且第一下压头5和第二下压头6向上延伸并穿过输送装置1抵触待矫直件100；上压头7固定设置于输送装置1上方，且上压头7可向下挤压待矫直件100。

其工作流程如下：(1)输送装置驱动待矫直件沿Z向全长度经过测量装置，测量装置确定多个X-Y平面的截面圆心位置，并构件待矫直件的三维坐标曲线；(2)根据三维坐标曲线，依靠空间曲线拟合，找到待矫直件的最大弯曲圆弧近似半径及截面角度；(3)回转装置根据最大弯曲圆弧近似半径及截面角度，将待矫直件最大弯曲半径处旋转到压力矫直机的铅垂面上；(4)第一下压头和第二下压头在压头滑轨上移动，并与上压头形成最佳三点反弯曲状态；(5)上压头向下挤压，使待矫直件发生塑性变形进行矫直；(6)以上操作反复进行，直至待矫直件的直线度满足生产工艺要求为止。需要说明的是，上压头的压下量也是根据简支梁的材料力学计算(在弹性变形恢复的前提下)给定的，使待矫直件的塑性变形与测量的轴线弯曲曲线匹配。

本实施例中，测量装置2具有三个且在X-Y平面上沿圆周方向均匀分布；每个测量装置2包括固定支架21、伸缩杆22和复位弹簧23，固定支架21固定设置，伸缩杆22滑动设置于固定支架21上，复位弹簧23设置于固定支架21和伸缩杆22之间，并迫使伸缩杆22向前延伸；待矫直件100经过测量装置时，伸缩杆22前端抵触待矫直件100，测量装置2根据伸缩杆22的伸缩量，确定待矫直件100在X-Y平面上截面外圆经过的一个点，三个测量装置2分别确定待矫直件100在X-Y平面上截面外圆经过的三个点，再根据三点确定一圆的原理，从而确定待矫直件100在X-Y平面的截面圆心位置。为了提高测量精度，伸缩杆22前端转动设置有滚轮221，滚轮221抵触待矫直件100。

另外，伸缩杆22后端连接有回缩部件，回缩部件可驱动伸缩杆22向后滑动并远离待矫直件100。本实施例中回缩部件为液压缸，由于其具体结构为现有技术，故未在附图中显示，但这并不妨碍其成为本实用新型隐含的技术特征。回缩部件的设置使得测量装置2的伸缩杆22(即测量头)具备缩回功能，在待矫直件100没有进入测量装置前小幅度缩回，避免测量装置2阻挡待矫直件100的移动；而当待矫直件100进入测量装置时，驱动伸缩杆22压向待矫直件100，当待矫直件100弯曲部位进入测量装置2时，在保持与待矫直件100表面接触的情况下，伸缩杆22自动退让，以确定待矫直件100在X-Y平面上截面外圆经过的点。

输送装置1包括输送电机11、输送减速机12和输送辊13，输送辊13具有多个且沿Z向间隔分布，输送电机11经过输送减速机12驱动输送辊13转动；第一下压头5和第二下压头6设置于输送辊13的间隔处。值得一提的是，回转装置3回转待矫直件100、第一下压头5和第二下压头6在压头滑轨4上移动、上压头7压下的操作，全部在压力矫直机操作室内的操作台上进行；而第一下压头5和第二下压头6在压头滑轨4上移动的距离、上压头7压下量通过测量结果及上位计算机软件计算后，下达给操作者，在操作者进行评估判断后，也是在操作室内的操作台上进行设置与操作。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims

1.一种压力矫直机，其特征在于：包括输送装置、测量装置、回转装置、压头滑轨、第一下压头、第二下压头和上压头；

所述回转装置用于驱动所述待矫直件沿X-Y平面转动；

所述输送装置驱动所述待矫直件沿Z向全长度经过所述测量装置，所述测量装置确定多个X-Y平面的截面圆心位置，并构件所述待矫直件的三维坐标曲线；根据三维坐标曲线，依靠空间曲线拟合，找到所述待矫直件的最大弯曲圆弧近似半径及截面角度；所述回转装置根据最大弯曲圆弧近似半径及截面角度，将所述待矫直件最大弯曲半径处旋转到压力矫直机的铅垂面上；所述第一下压头和所述第二下压头在所述压头滑轨上移动，并与所述上压头形成最佳三点反弯曲状态；所述上压头向下挤压，使所述待矫直件发生塑性变形进行矫直。

2.根据权利要求1所述的一种压力矫直机，其特征在于：所述测量装置具有三个且在X-Y平面上沿圆周方向均匀分布；每个所述测量装置包括固定支架、伸缩杆和复位弹簧，所述固定支架固定设置，所述伸缩杆滑动设置于所述固定支架上，所述复位弹簧设置于所述固定支架和所述伸缩杆之间，并迫使所述伸缩杆向前延伸；所述待矫直件经过所述测量装置时，所述伸缩杆前端抵触所述待矫直件，所述测量装置根据所述伸缩杆的伸缩量，确定所述待矫直件在X-Y平面上截面外圆经过的一个点，三个所述测量装置分别确定所述待矫直件在X-Y平面上截面外圆经过的三个点，从而确定待矫直件在X-Y平面的截面圆心位置。

3.根据权利要求2所述的一种压力矫直机，其特征在于：所述伸缩杆前端转动设置有滚轮，所述滚轮抵触所述待矫直件。

4.根据权利要求3所述的一种压力矫直机，其特征在于：所述伸缩杆后端连接有回缩部件，所述回缩部件可驱动所述伸缩杆向后滑动并远离所述待矫直件。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的一种压力矫直机，其特征在于：所述输送装置包括输送电机、输送减速机和输送辊，所述输送辊具有多个且沿Z向间隔分布，所述输送电机经过所述输送减速机驱动所述输送辊转动；所述第一下压头和所述第二下压头设置于所述输送辊的间隔处。