DE212016000144U1

DE212016000144U1 - Numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers

Info

Publication number: DE212016000144U1
Application number: DE212016000144.2U
Authority: DE
Original assignee: Nantong Chaoli Rolling Machine Producing Co Ltd
Current assignee: Nantong Chaoli Rolling Machine Producing Co Ltd
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2018-02-23
Anticipated expiration: 2026-10-27
Also published as: CN106001183A; WO2018006512A1; CN106001183B

Abstract

Nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen, umfassend einen Rundheitskorrekturmaschinenkörper (1) und ein SPS-Steuerungssystem (6) zur Steuerung des Betriebs des Rundheitskorrekturmaschinenkörpers (1), dadurch gekennzeichnet, dass der Rundheitskorrekturmaschinenkörper (1) mehrere parallel zueinander angeordnete Rollen (11), einen Befestigungshalter (12) zur Befestigung der Rollen (11), einen Verschiebungsantriebsmechanismus (2), der die Rollen (11) zur Verschiebung antreibt, und einen Rollendrehungs-Antriebsmechanismus (3) umfasst, der die Rollen (11) zur Drehung um ihre eigene Achsen antreibt, wobei die Rollen (11) in einer Anzahl von mindestens drei bereitgestellt werden und an ihren beiden Enden jeweils über den Befestigungshalter (12) in ihrer Axialrichtung befestigt und positioniert sind, wobei es sich bei dem Mittelpunkt des von den mehreren Rollen (11) umschlossenen Bereichs um eine Korrekturposition (10) handelt, und wobei die Rollen (11) durch den Verschiebungsantriebsmechanismus (2) zur Verschiebung in ihre radiale Richtung, also zum Einfahren oder Ausfahren in Umfangrichtung eines Werkstücks, angetrieben werden und der Verschiebungsantriebsmechanismus (2) und der Rollendrehungs-Antriebsmechanismus (3) mit dem SPS-Steuerungssystem (6) verbunden sind.Numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers, comprising a roundness correction machine body (1) and a PLC control system (6) for controlling the operation of the roundness correction machine body (1), characterized in that the roundness correction machine body (1) arranged a plurality of parallel Rollers (11), a fixing holder (12) for fixing the rollers (11), a displacement driving mechanism (2) driving the rollers (11) for displacement, and a roller rotation driving mechanism (3) comprising the rollers (11) for rotation about its own axis, the rollers (11) being provided in a number of at least three and fixed and positioned at their two ends respectively in axial direction over the mounting bracket (12), being at the center of the beam the area enclosed by several rollers (11) by one correction position ion (10), and wherein the rollers (11) are driven by the displacement drive mechanism (2) to shift in their radial direction, ie retracting or extending in the circumferential direction of a workpiece, and the displacement drive mechanism (2) and the roller rotation drive mechanism (10). 3) are connected to the PLC control system (6).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Rundheitskorrektur von Zylinderkörpern und Rohrkörpern sowie der Ausformung von Plattenmaterialien, insbesondere eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen, die Anwendung bei der Rundheitskorrektur von Rohrkörpern mit einem hohen Durchmesser-Längenverhältnis und einem geringen Durchmesser sowie von mittels einer Rundbiegemaschine gerollten zylinderförmigen Werkstücken mit einem großen geradlinigen Abschnitt findet.The present invention relates to the field of roundness correction of cylinder bodies and tubular bodies and the formation of plate materials, in particular a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and multi-roll alternating bending, the application in the roundness correction of tubular bodies with a high diameter aspect ratio and a small diameter as well as rolled by means of a round bending machine cylindrical workpieces with a large rectilinear section finds.

Technischer HintergrundTechnical background

Mit der schnellen Entwicklung der nationalen Verteidigungsindustrie und der zivilen Industrien sowie der Transformation von Unternehmen und Weiterentwicklung von Produkten nimmt die Nachfrage nach verschiedenen Zylinderkörpern stetig zu, wobei eine steigende Anforderung an die Genauigkeit insbesondere von Zylinderkörpern mit einem geringen Durchmesser und einer großen Länge gestellt wird. Daher spielt die Rundheitskorrektur von Zylinderkörpern eine wichtige Rolle zur Erfüllung der Marktanforderung.With the rapid development of the national defense and civil industries, as well as the transformation of enterprises and the development of products, the demand for various cylindrical bodies is steadily increasing, with an increasing requirement for accuracy, in particular, of small diameter and long length cylinder bodies. Therefore, the roundness correction of cylinder bodies plays an important role in meeting the market demand.

Bei herkömmlichen Zylinderkörper-Korrekturverfahren wird in der Regel eine Rundheitskorrekturtechnik mit drei Rollen eingesetzt, wobei die Rundheit von Zylinderkörpern vor allem anhand des Prinzips der Definierung eines Kreises durch drei Punkte korrigiert wird.Conventional cylinder body correction methods typically employ a three roller roundness correction technique wherein the roundness of cylinder bodies is corrected by three points primarily based on the principle of defining a circle.

Beispielsweise offenbart die chinesische Patentschrift CN103658247A eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine hoher Genauigkeit, die eine obere Rolle, eine untere Rolle, einen unteren Rollengetriebemechanismus, einen unteren Rollenantriebsmechanismus und ein SPS-Steuergerät umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Leitspindel-Getriebemechanismus und einen Verschiebungssensor umfasst, wobei die obere Rolle an ihren beiden Seiten mit dem Leitspindel-Getriebemechanismus verbunden und an einer Seite der unteren Rolle ein Verschiebungssensor vorgesehen ist, der mit dem SPS-Steuergerät verbunden ist, wobei der Rundheitskorrekturvorgang nach der dort offenbarten Ausgestaltung wie folgt erfolgt: Unterteilen des Rundheitskorrekturvorgang in N Arbeitsgänge, wobei in jedem Arbeitsgang ein Werkstück durch die untere Rolle jeweils um 1 bis 2 Umdrehungen gedreht und der Abstand zwischen den Zentrallinien der oberen Rolle und der beiden unteren Rollen sich von dem ersten zu dem N-ten Arbeitsgang allmählich abnimmt und dann von dem N-ten zu dem ersten Vorgang allmählich zunimmt, so dass die Restspannung in dem Werkstück sich zuerst erhöht und dann verringert wird, wobei bei schrittweisem Drücken der oberen Rolle nach unten gleichzeitig die untere Rollen eine Wechselbewegung anstatt einer unidirektionalen kontinuierlichen Bewegung durchführen, so dass die auf das Werkstück in alle Richtungen ausgeübte Kraft ausgewogen und somit die Genauigkeit der Rundheitskorrektur effektiv verbessert wird.For example, the Chinese patent publication CN103658247A a high accuracy numerically controlled roundness correction machine comprising an upper roller, a lower roller, a lower roller transmission mechanism, a lower roller drive mechanism, and a PLC controller, characterized by further comprising a lead screw gear mechanism and a displacement sensor, wherein the upper roller connected to the lead screw gear mechanism on both sides thereof and provided on one side of the lower roller is a displacement sensor connected to the SPS controller, the roundness correcting operation according to the disclosed embodiment being as follows: subdividing the roundness correction operation into N operations in each operation, a workpiece is rotated by the lower roller by 1 to 2 revolutions, respectively, and the distance between the center lines of the upper roller and the two lower rollers gradually decreases from the first to the Nth and then from the Nth gradually increases to the first process, so that the residual stress in the workpiece is first increased and then decreased, with stepwise pushing down the upper roller at the same time the lower rollers perform a reciprocating motion rather than a unidirectional continuous movement, so that on the workpiece balanced force in all directions, thus effectively improving the accuracy of the roundness correction.

Beispielsweise offenbart die chinesische Patentschrift CN104107848A ein Rundheitskorrekturverfahren für eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine, wobei an einer nummerisch gesteuerten Rundheitskorrekturmaschine ein Sensor hoher Genauigkeit zur genauen Messung der Position einer oberen Rolle der Rundheitskorrekturmaschine angebracht ist, welcher Sensor mit einem SPS-Steuergerät verbunden ist, wobei durch ein integriertes Programm des SPS-Steuergeräts einzelne Rundheitskorrekturparameter berechnet, der Betriebszustand rückgekoppelt und verschiedene Prozessbefehle übermittelt werden, um eine nummerisch gesteuerte und hochgenaue Rundheitskorrektur von zylinderförmigen Werkstücken zu ermöglichen, wobei mit einfacher Bedienung durch Eingeben der Daten zylinderförmiger Werkstücke, der Grundparameter der nummerisch gesteuerten Rundheitskorrekturmaschine und der grundlegenden Leistungsparameter der Werkstoffe das Programm die Korrekturmenge echtzeitig und genau berechnen, zugehörige Daten generieren und einzelne Handlungsschritte der Rundheitskorrekturmaschine steuern kann, so dass die Genauigkeit der Rundheitskorrektur sichergestellt, die Arbeitseffizienz erhöht, die Arbeitsintensität gemindert, die Gutteilquote verbessert und gleichzeitig auch die Herstellungskosten verringert werden.For example, the Chinese patent publication CN104107848A a roundness correction method for a numerically controlled roundness correction machine, wherein on a numerically controlled roundness correction machine a sensor of high accuracy is mounted for accurately measuring the position of an upper roll of the roundness correction machine, which sensor is connected to a PLC controller, by an integrated program of the SPS controller calculates individual roundness correction parameters, feeds back the operating state and transmits various process commands to enable numerically controlled and highly accurate roundness correction of cylindrical workpieces, with ease of operation by inputting the data of cylindrical workpieces, the basic parameter of the numerically controlled roundness correction machine and the basic performance parameters of the materials Program to calculate the correction amount real-time and accurate, generate related data and single steps of the Run To ensure the accuracy of the roundness correction, the work efficiency increases, the work intensity is reduced, the good part rate improved and at the same time the manufacturing costs are reduced.

Bei den Korrekturverfahren nach den durch die beiden oben beschriebenen Patentschriften offenbarten Ausgestaltungen liegen jedoch bestimmte Einschränkungen und Nachteile vor, wobei insbesondere bei Zylinderkörpern mit einem geringen Durchmesser und einer großen Länge und bei verbleibenden geradlinigen Abschnitten von mittels einer Rundbiegemaschine gerollten Zylinderkörpern (bei Zylinderkörpern, die mittels von Rundbiegemaschinen jeglicher Arte gerollt werden, sind geradlinige Abschnitte an Enden unvermeidlich) eine Rundheitskorrektur schwer durchzuführen ist und die unzureichende Rundheit nach Korrektur die Marktanforderung der hochgenauen nummerischen Steuerung in Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugherstellung und anderen Gebieten nicht erfüllen kann. Der Grund dafür liegt darin, dass

I. Rollen, die innerhalb von Zylinderkörpern mit einem geringen Durchmesser angeordnet sind, aufgrund beschränkten Rollendurchmessers für Durchbiegung anfällig sind,
II. nach dem Prinzip der Definierung eines Kreises durch drei Punkte bei der Korrektur eine tote Ecke für die Balkenabschnitte in Umfangsrichtung der Zylinderkörper gebildet wird.

In the correction methods according to the embodiments disclosed by the two patents described above, however, there are certain limitations and disadvantages, in particular in cylinder bodies with a small diameter and a long length and remaining straight sections of rolled by a roll bending cylinder bodies (in cylinder bodies, which means Straight line sections on ends are unavoidable) roundness correction is difficult to perform and the insufficient roundness after correction can not meet the market requirement of high precision numerical control in aerospace, vehicle manufacturing and other fields. The reason is that

I. rolls arranged inside cylindrical bodies with a small diameter, are susceptible to deflection due to limited roll diameter,
II. According to the principle of defining a circle by three points in the correction of a dead corner is formed for the beam portions in the circumferential direction of the cylinder body.

Daher ist die herkömmliche Rundheitskorrekturtechnik mit drei Rollen nicht mehr in der Lage, die Rundheitskorrektur von Rohrkörpern mit einem hohen Durchmesser-Längenverhältnis und einem geringen Durchmesser sowie von mittels einer Rundbiegemaschine gerollten zylinderförmigen Werkstücken mit einem großen geradlinigen Abschnitt zu ermöglichen.Therefore, the conventional three-roll roundness correction technique is no longer capable of enabling the roundness correction of high aspect ratio, small diameter tube bodies and cylindrical workpieces rolled by a roll bending machine having a large straight line section.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zum Überwinden des Nachteils im Stand der Technik eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen bereitzustellen, die Anwendung bei der Rundheitskorrektur von Zylinderkörpern und Rohrkörpern, insbesondere bei der Rundheitskorrektur von Rohrkörpern mit einem hohen Durchmesser-Längenverhältnis und einem geringen Durchmesser sowie von mittels einer Rundbiegemaschine gerollten zylinderförmigen Werkstücken mit einem großen geradlinigen Abschnitt findet, wobei neben erhöhter Korrekturgenauigkeit gleichzeitig auch die Produktionseffizienz verbessert und die Produktionskosten wesentlich verringert werden. Zudem trägt die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach der vorliegenden Erfindung zur Durchsetzung desstaatlichen Fackelprogramms „nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschinen hoher Genauigkeit” (Programmnummer: 2013GH040478) bei.The present invention has for its object to overcome the disadvantage in the prior art to provide a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of multiple roles, the application in the roundness correction of cylinder bodies and tubular bodies, especially in the roundness correction of tubular bodies with a high Diameter-aspect ratio and a small diameter as well as rolled by means of a round bending machine cylindrical workpieces with a large straight-line section, which in addition to increased correction accuracy at the same time also improves the production efficiency and the production costs are significantly reduced. In addition, the numerically controlled roundness correction machine with outer peripheral retraction and multi-roll reversible bend according to the present invention contributes to the enforcement of the state-of-the-art "high accuracy numerically controlled roundness correction machines" (program number: 2013GH040478).

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen, umfassend einen Rundheitskorrekturmaschinenkörper und ein SPS-Steuerungssystem zur Steuerung des Betriebs des Rundheitskorrekturmaschinenkörpers, wobei der Rundheitskorrekturmaschinenkörper mehrere parallel zueinander angeordnete Rollen, einen Befestigungshalter zur Befestigung der Rollen, einen Verschiebungsantriebsmechanismus, der die Rollen zur Verschiebung antreibt, und einen Rollendrehungs-Antriebsmechanismus umfasst, der die Rollen zur Drehung um ihre eigene Achsen antreibt, wobei die Rollen in einer Anzahl von mindestens drei bereitgestellt werden und an ihren beiden Enden jeweils über den Befestigungshalter in ihrer Axialrichtung befestigt und positioniert sind, wobei es sich bei dem Mittelpunkt des von den mehreren Rollen umschlossenen Bereichs um eine Korrekturposition handelt, und wobei die Rollen durch den Verschiebungsantriebsmechanismus zur Verschiebung in ihre radiale Richtung, also zum Einfahren oder Ausfahren in Umfangrichtung eines Werkstücks, angetrieben werden und der Verschiebungsantriebsmechanismus und der Rollendrehungs-Antriebsmechanismus mit dem SPS-Steuerungssystem verbunden sind.According to the invention, the object is achieved by a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers, comprising a roundness correction machine body and a PLC control system for controlling the operation of the roundness correction machine body, wherein the roundness correction machine body a plurality of parallel arranged rollers, a mounting bracket for fixing the rollers a sliding drive mechanism that drives the rollers for displacement, and a roller rotation drive mechanism that drives the rollers for rotation about their own axes, wherein the rollers are provided in a number of at least three and at their both ends via the mounting bracket in their axial direction are fixed and positioned, wherein the center of the area enclosed by the plurality of rollers is a correction position, and wherein the rollers are driven by the displacement drive mechanism for displacement in its radial direction, that is, for retraction or extension in the circumferential direction of a workpiece, and the displacement drive mechanism and the roller rotation drive mechanism are connected to the PLC control system.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass es sich bei dem Verschiebungsantriebsmechanismus um einen synchronen Verschiebungsantriebsmechanismus handelt, der zwei gleiche synchrone Antriebsräder, zwei gleiche synchrone Getrieberäder, zwei Synchronwellen und einen Synchronantriebsmotor umfasst, wobei die beiden Synchronwellen jeweils auf beiden Seiten des Synchronantriebsmotors angeordnet sind und durch diesen zur synchronen Drehung angetrieben werden, wobei die beiden synchronen Getrieberäder jeweils an einem dem Synchronantriebsmotor abgewandten Ende der beiden Synchronwellen vorgesehen und koaxial mit den Synchronwellen angeordnet sind, wobei die beiden synchronen Antriebsräder jeweils im Eingriff mit den synchronen Getrieberädern stehen und der Synchronantriebsmotor die Synchronwellen zur Vorwärtsdrehung oder Rückwärtsdrehung antreibt.In some embodiments, it is provided that the displacement drive mechanism is a synchronous displacement drive mechanism comprising two identical synchronous drive wheels, two identical synchronous gears, two synchronous shafts and a synchronous drive motor, the two synchronizing shafts being respectively disposed on both sides of the synchronous drive motor These are driven for synchronous rotation, wherein the two synchronous gears are each provided on a side facing away from the synchronous motor end of the two synchronizing shafts and arranged coaxially with the synchronizing shafts, wherein the two synchronous drive wheels are respectively engaged with the synchronous gears and the synchronous drive motor synchronous shafts for Forward rotation or reverse rotation drives.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die synchronen Antriebsräder ringförmig ausgebildet und die beiden Enden der Rollen jeweils über einen Rollenträger an eine zugewandte Ringfläche der beiden synchronen Antriebsräder angeschlossen sind, welcher Rollenträger in Drehverbindung mit den Rollen steht und über ein spiralförmiges Gewinde mit der Ringfläche der synchronen Antriebsräder verbunden ist.In some embodiments, it is provided that the synchronous drive wheels are annular and the two ends of the rollers are each connected via a roller carrier to a facing annular surface of the two synchronous drive wheels, which roller carrier is in rotary connection with the rollers and a helical thread with the annular surface of the synchronous drive wheels is connected.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass an der Ringfläche der beiden synchronen Antriebsräder jeweils ein gleiches erstes spiralförmiges Gewinde vorgesehen ist, welches T-förmig ausgebildet ist, während an einer der Rolle abgewandten Seite des einzelnen Rollenträgers ein dem ersten spiralförmigen Gewinde zugeordnetes zweites spiralförmiges Gewinde vorgesehen ist, das als mit dem ersten spiralförmigen Gewinde zusammenwirkendes T-förmiges Gewinde ausgebildet ist.In some embodiments, it is provided that on the annular surface of the two synchronous drive wheels in each case a same first helical thread is provided which is T-shaped, while provided on a side facing away from the roller of the individual roller carrier a first spiral thread associated second helical thread is formed as cooperating with the first helical thread T-shaped thread.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass an der Ringfläche der beiden synchronen Antriebsräder jeweils ein gleiches erstes spiralförmiges Gewinde vorgesehen ist, dessen Gewindezahn einen T-förmigen Querschnitt aufweist, während an einer der Rolle abgewandten Seite des einzelnen Rollenträgers ein dem ersten spiralförmigen Gewinde zugeordnetes zweites spiralförmiges Gewinde vorgesehen ist, dessen Gewindezahn einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei das erste spiralförmige Gewinde und das zweite spiralförmige Gewinde im Eingriff miteinander stehen.In some embodiments, it is provided that on the annular surface of the two synchronous drive wheels each have a same first helical thread is provided, the thread tooth has a T-shaped cross-section, while on a side facing away from the roll of the individual roller carrier associated with the first spiral thread second spiral Thread is provided, the thread tooth has a T-shaped cross-section, wherein the first spiral Thread and the second spiral thread engage with each other.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen dass sie zwei Befestigungshalter umfasst, die jeweils an beiden Enden der Rollen angeordnet sind, wobei sich die beiden synchronen Antriebsräder innerhalb der beiden Befestigungshalter befinden, an deren gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Verschiebungsnut entlang der radialen Richtung der synchronen Antriebsräder vorgesehen ist, wobei die Anzahl der Verschiebungsnut der Anzahl der Rolle gleicht, wobei der Rollenträger in der Verschiebungsnut eingelassen ist und in Gewindeverbindung mit den synchronen Antriebsrädern steht, während die Berührungsflächen des Rollenträgers und des Befestigungshalters über eine Führungsschiene miteinander verbunden sind.In some embodiments, it is provided that it comprises two fixing brackets respectively disposed at both ends of the rollers, the two synchronous driving wheels being located inside the two fixing brackets, on the opposite sides of each of which a sliding groove is provided along the radial direction of the synchronous driving wheels. wherein the number of the shift groove is equal to the number of the roller, wherein the roller carrier is embedded in the shift groove and in threaded connection with the synchronous drive wheels, while the contact surfaces of the roller carrier and the mounting bracket are interconnected via a guide rail.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass an einer der Mitteldurchgangsbohrung der synchronen Antriebsräder zugeordneten Stelle des mittleren Abschnitts des Befestigungshalters eine Materialeinlauf-Durchgangsbohrung vorgesehen ist.In some embodiments, it is provided that a material inlet through-hole is provided at a location of the middle section of the fastening holder associated with the center through-hole of the synchronous drive wheels.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass sie ferner eine Unterlage und zwei auf der Unterlage angeordnete Stützen umfasst, wobei die beiden Befestigungshalter jeweils mit den beiden Stützen fest verbunden sind, wobei die Rollen sich zwischen den beiden Stützen befinden und die Synchronwellen zwischen den Stützen zwischengeschaltet sind und damit in Drehverbindung stehen, wobei in den beiden Stützen eine der Materialeinlauf-Durchgangsbohrung entsprechende Materialeinlauföffnung vorgesehen ist.In some embodiments it is envisaged that it further comprises a base and two supports arranged on the base, the two fixing brackets being fixedly connected respectively to the two supports, the rollers being located between the two supports and the synchronizing shafts interposed between the supports and thus be in rotary connection, wherein in the two supports a material inlet through-hole corresponding material inlet opening is provided.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass an jedem Paar von den Rollenträgern jeweils ein Rollendrehungs-Antriebsmechanismus vorgesehen ist, der jeweils die damit verbundene Rolle zur Drehung antreibt, wobei jeder der Rollendrehungs-Antriebsmechanismen jeweils an ein Hydrauliksystem angeschlossen ist, das an das SPS-Steuerungssystem angeschlossen ist.In some embodiments, there is provided on each pair of the roller carriers, respectively, a roller rotation drive mechanism for respectively driving the associated roller for rotation, each of the roller rotation drive mechanisms each being connected to a hydraulic system connected to the SPS control system connected.

In einigen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass an jedem Paar von den Rollenträgern jeweils ein Sensor vorgesehen ist, der an das SPS-Steuerungssystem angeschlossen ist.In some embodiments, it is provided that a sensor is provided on each pair of the roller carriers, which is connected to the PLC control system.

Gegenüber dem Stand der Technik zeichnet sich die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach der vorliegenden Erfindung durch folgende Vorteile aus:

I. Bei der nummerisch gesteuerten Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach der vorliegenden Erfindung ist es nicht notwendig, den Ausgangszustand der Rundheit von den zu korrigierenden Zylinderkörpern zu erfassen oder die Veränderung der Krümmung der Zylinderkörper in Umfangsrichtung während der Korrektur zu messen und rückzukoppeln, wobei durch das SPS anhand bekannter Parameter, wie z. B. des Parameters, der Plattendicke, der Plattenbreite und der Streckgrenze des Materials die aufzubringende Belastung, der optimale Einfahrweg und die Entlastungsmethode ermittelt werden können, wobei die Aktionen automatisch berechnet und gesteuert werden und durch Wechselbiegung die Krümmung stets vereinheitlicht und somit eine Rundheitskorrektur für Zylinderkörper verwirklicht wird. Somit werden neben erhöhter Korrekturgenauigkeit die Produktionseffizienz verbessert und die Produktionskosten wesentlich verringert.
II. Bei der nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach der vorliegenden Erfindung erfolgt eine Rundheitskorrektur für Zylinderkörper durch Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen, indem durch progressives belastendes Einfahren der optimale Einfahrweg progressiv erreicht wird, wodurch die Genauigkeit der Korrektur zylinderförmiger Werkstücke erhöht werden kann.

Compared with the prior art, the numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to the present invention has the following advantages:

I. In the numerically controlled roundness correction machine with outer circumferential retraction and multi-roll reversible bending according to the present invention, it is not necessary to detect the initial state of roundness of the cylinder bodies to be corrected or to measure the change in curvature of the cylinder bodies in the circumferential direction during the correction and feedback, wherein the PLC by means of known parameters, such as. As the parameter, the plate thickness, the plate width and the yield point of the material, the applied load, the optimal entry and the discharge method can be determined, the actions are calculated and controlled automatically and by bending the curvature always uniform and thus a roundness correction for cylinder body is realized. Thus, besides increased accuracy of correction, the production efficiency is improved and the production cost is substantially reduced.
II. In the numerically controlled roundness correction machine with entry on the outer circumference and interchangeable bending by means of several rollers according to the present invention, a roundness correction for cylinder body by retraction on the outer circumference and interchangeable bending by means of multiple roles by progressively stressing retraction of the optimum entry path is achieved progressively, whereby the accuracy the correction of cylindrical workpieces can be increased.

Darstellung der AbbildungenPresentation of the pictures

Es zeigenShow it

1 eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen strukturellen Darstellung, 1 a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to a first embodiment of the present invention in a schematic structural representation,

2 den Verschiebungsantriebsmechanismus in der nummerisch gesteuerten Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach 1 in einer schematischen strukturellen Darstellung, 2 the displacement drive mechanism in the numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of multiple roles 1 in a schematic structural representation,

3 die Gewindeverbindung zwischen den synchronen Antriebsrädern und dem Rollenträger in der nummerisch gesteuerten Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach 1 in einer schematischen strukturellen Darstellung, 3 the threaded connection between the synchronous drive wheels and the roller carrier in the numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers 1 in a schematic structural representation,

4 die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach 1 in einer Schnittdarstellung, 4 the numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers 1 in a sectional view,

5 die Gewindeverbindung zwischen den synchronen Antriebsrädern und dem Rollenträger in einer nummerisch gesteuerten Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer schematischen strukturellen Darstellung, 5 the threaded connection between the synchronous drive wheels and the roller carrier in a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to a second embodiment of the present invention in a schematic structural representation,

6 die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Schnittdarstellung. 6 the numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of multiple rollers according to a third embodiment of the present invention in a sectional view.

Konkrete AusführungsformenConcrete embodiments

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen an handkonkreter Ausführungsbeispiele auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen konkreten Ausführungsbeispiele nur zur Erläuterung der Erfindung dienen, ohne die Erfindung einzuschränken.Hereinafter, reference is made to the present invention with reference to accompanying drawings on hand-specific embodiments. It is understood that the specific embodiments described herein are only to illustrate the invention, without limiting the invention.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

1 bis 4 zeigen schematisch eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollennach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 to 4 schematically show a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and multi-roll alternating bending according to a first embodiment of the present invention.

Wie aus 1 zu entnehmen ist, offenbart die vorliegenden Erfindung eine nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen, die einen Rundheitskorrekturmaschinenkörper 1, ein SPS-Steuerungssystem 6 zur Steuerung des Betriebs des Rundheitskorrekturmaschinenkörpers 1 und ein mit dem SPS-Steuerungssystem 6 verbundenes Bedienpult 5 umfasst, wobei das SPS-Steuerungssystem 6 über das Bedienpult 5 bedient wird, um den Betriebs des Rundheitskorrekturmaschinenkörpers 1 zu steuern.How out 1 It can be seen, the present invention discloses a numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of multiple rollers, the a roundness correction machine body 1 , a PLC control system 6 for controlling the operation of the roundness correction engine body 1 and one with the PLC control system 6 connected control panel 5 includes, wherein the PLC control system 6 via the control panel 5 is operated to control the operation of the roundness correction engine body 1 to control.

Wie sich aus 1 und 4 ergibt, umfasst der Rundheitskorrekturmaschinenkörper 1 eine Unterlage 13 und zwei auf der Unterlage 13 angeordnete Stützen 14, deren Querschnittskontur als umgekehrte U-Form ausgebildet ist, wobei die beiden Stützen 14 jeweils über einen Bolzen an der oberen Oberfläche der Unterlage 13 befestigt sind. Wie sich aus 1 ergibt, sind zwischen den beiden Stützen 14 mehrere Rollen 11 befestigt, die vorzugsweise in der vorliegenden bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in einer Anzahl von drei bereitgestellt werden, wie aus 4 zu entnehmen ist, wobei jedoch hier keine Einschränkung vorliegt. Wie sich aus 1 ergibt, sind die drei Rollen 11 parallel zueinander angeordnet und an ihren beiden Enden jeweils über einen Befestigungshalter 12 zwischen den beiden Stützen 14 verbunden sind, wobei die drei Rollen 11 an ihren beiden Enden über die Stützen 14 und die Befestigungshalter 12 in ihrer Axialrichtung befestigt und positioniert sind, wobei die drei Rollen 11 nicht in einer und derselben Ebene angeordnet und die Linien, die die Achsmittelpunkte der drei Rollen 11 miteinander verbinden, einen Querschnitt in Form eines gleichseitigen Dreiecks bilden, wie aus 1 und 4 zu entnehmen ist, wobei die Achsmittelpunkte der beiden unteren Rollen 11 sich innerhalb einer und derselben horizontalen Ebene befinden. Der Mittelpunkt des von den drei Rollen umschlossenen Bereichs bildet eine Korrekturposition 10.As it turned out 1 and 4 The roundness correction machine body comprises 1 a pad 13 and two on the pad 13 arranged supports 14 whose cross-sectional contour is formed as a reverse U-shape, wherein the two supports 14 each via a bolt on the upper surface of the pad 13 are attached. As it turned out 1 results are between the two supports 14 several roles 11 fastened, which are preferably provided in the present preferred embodiment of the invention in a number of three, as shown 4 it can be seen, but here is no limitation. As it turned out 1 results are the three roles 11 arranged parallel to each other and at its two ends in each case via a mounting bracket 12 between the two supports 14 are connected, the three roles 11 at both ends over the supports 14 and the mounting brackets 12 are fixed and positioned in their axial direction, the three rollers 11 not arranged in one and the same plane and the lines that are the axis centers of the three rollers 11 connect together, form a cross-section in the form of an equilateral triangle, as seen from 1 and 4 it can be seen, wherein the axial centers of the two lower rollers 11 are within one and the same horizontal plane. The center of the area enclosed by the three rollers forms a correction position 10 ,

Wie sich aus 1 und 2 ergibt, umfasst Rundheitskorrekturmaschinenkörpers 1 ferner einen Verschiebungsantriebsmechanismus 2, der die Rollen 11 zur Verschiebung antreibt, wobei die drei Rollen 11 jeweils über den Verschiebungsantriebsmechanismus 2 angetrieben werden, so dass die Rollen 11 in ihre radiale Richtung verschoben werden, also in Umfangrichtung eines Werkstücks an der mittleren Korrekturposition 10 einfahren (drücken und sich diesem annähern) oder Ausfahren (entspannen und sich diesem distanzieren). Wie aus 3 zu entnehmen ist, handelt es sich in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung bei dem Verschiebungsantriebsmechanismus 2 vorzugsweise um einen synchronen Verschiebungsantriebsmechanismus, der synchrone Antriebsräder 21, synchrone Getrieberäder 22, Synchronwellen 23 und einen Synchronantriebsmotor 24 umfasst, wie aus 2 zu entnehmen ist, wobei er zwei Synchronwellen 23 umfasst und die beiden Synchronwellen 23 jeweils auf beiden Seiten des Synchronantriebsmotors 24 angeordnet sind und durch diesen zur synchronen Drehung um ihre eigene Achsen angetrieben werden, wobei er zwei synchrone Getrieberäder 22 in gleicher Ausführung umfasst und die beiden synchronen Getrieberäder 22 jeweils auf den beiden Synchronwellen 23 aufgeschoben, an einem dem Synchronantriebsmotor 24 abgewandten Ende der Synchronwellen 23 vorgesehen, koaxial mit den Synchronwellen 23 angeordnet und mit den Synchronwellen 23 fest verbunden sind, wobei er zwei synchrone Antriebsräder 21 in gleicher Ausführung umfasst und es sich bei den synchronen Getrieberädern 22 und den synchronen Antriebsräder 21 um Zahnräder handelt, wie sich aus 2 ergibt, wobei die beiden synchronen Antriebsräder 21 jeweils im Eingriff mit den beiden synchronen Getrieberädern 22 stehen. Somit treibt der Synchronantriebsmotor 24 die beiden Synchronwellen 23 zur synchronen Drehung um ihre eigene Achsen an, so dass sich die beiden mit den Synchronwellen 23 fest verbundenen synchronen Getrieberäder 22 synchron mit den Synchronwellen 23 mitdrehen und somit sich die beiden im Eingriff mit den beiden Getrieberädern 22 stehenden synchronen Antriebsräder 21 synchron mit den synchronen Getrieberädern 22 in gleiche Richtung drehen, wobei es ferner vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Synchronantriebsmotor 24 die Synchronwellen 23 zur Vorwärtsdrehung oder Rückwärtsdrehung antreibt, wodurch ein Einfahren bzw. Ausfahren der Rollen 11 in Umfangrichtung des Werkstücks an der mittleren Korrekturposition 10 ermöglicht werden.As it turned out 1 and 2 includes roundness correction engine body 1 a displacement drive mechanism 2 , the roles 11 to shift drives, the three roles 11 each via the displacement drive mechanism 2 be driven, so the rollers 11 be shifted in its radial direction, ie in the circumferential direction of a workpiece at the middle correction position 10 retract (press and approach) or extend (relax and distance yourself). How out 3 it can be seen in the present embodiment of the invention in the displacement drive mechanism 2 preferably a synchronous displacement drive mechanism, the synchronous drive wheels 21 , synchronous gears 22 , Synchronous shafts 23 and a synchronous drive motor 24 includes, how out 2 it can be seen, where he has two synchronous waves 23 includes and the two synchronous shafts 23 each on both sides of the synchronous drive motor 24 are arranged and driven by this for synchronous rotation about its own axes, wherein it has two synchronous gears 22 includes in the same embodiment and the two synchronous gears 22 each on the two synchronous shafts 23 pushed on a synchronous drive motor 24 opposite end of the synchronous shafts 23 provided, coaxial with the synchronous shafts 23 arranged and with the synchronous shafts 23 are firmly connected, taking two synchronous drive wheels 21 includes in the same embodiment and it is the synchronous gears 22 and the synchronous drive wheels 21 about gears, how to look 2 yields, with the two synchronous drive wheels 21 each in engagement with the two synchronous gears 22 stand. Thus drives the synchronous drive motor 24 the two synchronous shafts 23 for synchronous rotation about their own axes, so that the two with the synchronous shafts 23 firmly connected synchronous gears 22 synchronous with the synchronous shafts 23 turn and thus engage the two in mesh with the two gears 22 standing synchronous drive wheels 21 synchronous with the synchronous gears 22 in rotate the same direction, wherein it is further preferably provided that the synchronous drive motor 24 the synchronous shafts 23 for forward rotation or reverse rotation, thereby retracting or extending the rollers 11 in the circumferential direction of the workpiece at the middle correction position 10 be enabled.

Wie sich aus 1 bis 3 ergibt, sind die beiden synchronen Antriebsräder 21 ringförmig ausgebildet und an zwei gegenüberliegenden Ringflächen der beiden synchronen Antriebsräder 21 jeweils ein gleiches erstes spiralförmiges Gewinde 2101 vorgesehen, dessen Gewindezahn einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wie aus 3 zu entnehmen ist. Wie sich aus 1 und 3 ergibt, sind die beiden Enden der Rollen 11 jeweils über einen Rollenträger 111 an eine zugewandte Ringfläche der beiden synchronen Antriebsräder 21 angeschlossen, welcher Rollenträger 111 in Drehverbindung mit den Rollen 11 steht und über ein spiralförmiges Gewinde mit der Ringfläche der synchronen Antriebsräder 21 verbunden ist, wobei an einer der Rolle 11 abgewandten Seite des einzelnen Rollenträgers 111 ein dem ersten spiralförmigen Gewinde 2101 zugeordnetes zweites spiralförmiges Gewinde 1110 vorgesehen ist, dessen Gewindezahn einen T-förmigen Querschnitt aufweist, wobei das erste spiralförmige Gewinde 2101 und das zweite spiralförmige Gewinde 1110 im Eingriff miteinander stehen, also der T-förmige Querabschnitt einer Gewindezahn des zweiten spiralförmigen Gewindes 1110 zwischen den T-förmigen Querabschnitten zweier Gewindezähne des ersten spiralförmigen Gewindes 2101 eingelassen ist, wodurch ein Abrutschen des Rollenträgers 111 verhindert werden kann.As it turned out 1 to 3 results are the two synchronous drive wheels 21 annular and formed on two opposite annular surfaces of the two synchronous drive wheels 21 in each case an identical first spiral thread 2101 provided, the thread tooth has a T-shaped cross section, as shown 3 can be seen. As it turned out 1 and 3 results are the two ends of the rollers 11 each with a roller carrier 111 to a facing annular surface of the two synchronous drive wheels 21 connected, which roller carrier 111 in rotary connection with the rollers 11 stands and a spiral thread with the annular surface of the synchronous drive wheels 21 connected to one of the roll 11 facing away from the individual role carrier 111 a the first spiral thread 2101 associated second spiral thread 1110 is provided, the thread tooth has a T-shaped cross-section, wherein the first helical thread 2101 and the second spiral thread 1110 engage with each other, so the T-shaped cross section of a thread tooth of the second spiral thread 1110 between the T-shaped transverse sections of two thread teeth of the first spiral thread 2101 is inserted, causing a slippage of the roller carrier 111 can be prevented.

Wie sich aus 1 und 4 ergibt, befinden sich die beiden synchronen Antriebsräder 21 jeweils innerhalb der beiden Befestigungshalter 12, wobei vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten der beiden Befestigungshalter 12 jeweils eine Verschiebungsnut entlang der radialen Richtung der synchronen Antriebsräder 21 vorgesehen ist, wobei die Anzahl der Verschiebungsnut der Anzahl der Rolle 11 gleicht, wobei der Rollenträger 111 in der Verschiebungsnut eingelassen ist und in Gewindeverbindung mit den synchronen Antriebsrädern 21 steht. Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Berührungsflächen des Rollenträgers 111 und des Befestigungshalters 12 über eine Führungsschiene miteinander verbunden sind, um die Reibungskraft und somit auch die Widerstandskraft und den Verschleiß zu verringern.As it turned out 1 and 4 results, are the two synchronous drive wheels 21 each within the two mounting bracket 12 , preferably on opposite sides of the two mounting brackets 12 each a shift groove along the radial direction of the synchronous drive wheels 21 is provided, wherein the number of displacement groove of the number of roll 11 resembles the roller carrier 111 is recessed in the sliding groove and in threaded connection with the synchronous drive wheels 21 stands. Furthermore, it is preferably provided that the contact surfaces of the roller carrier 111 and the mounting bracket 12 connected by a guide rail to reduce the frictional force and thus the resistance and wear.

Bei der oben beschriebenen Struktur stehen die synchronen Antriebsräder 21 im Eingriff mit den Rollenträgern 111, die entlang der Umfangrichtung der synchronen Antriebsräder 21 befestigt sind, während die synchronen Antriebsräder 21 entlang ihrer radialen Richtung befestigt sind, so dass bei synchroner Drehung der beiden synchronen Antriebsräder 21 unter Antrieb von dem Synchronantriebsmotor 24 eine Verschiebung der synchronen Antriebsräder 21 in Umfangrichtung relativ zu dem Gewinde der Rollenträger 111 erfolgt und mit einer derartige Verschiebung in Umfangrichtung eine Verschiebung der Rollenträger 111 entlang der Nut in radiale Richtung der synchronen Antriebsräder 21 bewirkt und mit der Vorwärts- oder Rückwärtsdrehung der synchronen Antriebsräder 21 unter Antrieb von dem Synchronantriebsmotor 24 eine Verschiebung der Rollenträger 111 entlang der radialen Richtung der synchronen Antriebsräder 21 ermöglicht wird, weshalb die in Drehverbindung mit den Rollenträgern 111 stehenden Rollen 11 gemeinsam mit den Rollenträgern in die Umfangrichtung eines an der mittleren Korrekturposition 10 angeordneten Werkstücks einfahren oder ausfahren.In the structure described above are the synchronous drive wheels 21 engaged with the roller carriers 111 along the circumferential direction of the synchronous drive wheels 21 are fastened while the synchronous drive wheels 21 are fastened along their radial direction, so that with synchronous rotation of the two synchronous drive wheels 21 under drive from the synchronous drive motor 24 a shift of the synchronous drive wheels 21 in the circumferential direction relative to the thread of the roller carrier 111 takes place and with such a shift in the circumferential direction a displacement of the roller carrier 111 along the groove in the radial direction of the synchronous drive wheels 21 causes and with the forward or reverse rotation of the synchronous drive wheels 21 under drive from the synchronous drive motor 24 a shift of the roller carriers 111 along the radial direction of the synchronous drive wheels 21 allows, which is why the in rotary connection with the roller carriers 111 standing rolls 11 together with the roller carriers in the circumferential direction of one at the middle correction position 10 retract arranged workpiece or extend.

Wie sich aus 1 ergibt, sind die Synchronwellen 23 zwischen den beiden Stützen 14 zwischengeschaltet und stehen in Drehverbindung damit, wobei die Synchronwellen 23 und der Synchronantriebsmotor 24 sich unterhalb der drei Rollen 11 und unmittelbar unterhalb der obersten Rolle 11 befinden.As it turned out 1 results are the synchronous shafts 23 between the two supports 14 interposed and are in rotary connection therewith, wherein the synchronous shafts 23 and the synchronous drive motor 24 below the three rollers 11 and immediately below the topmost roll 11 are located.

Wie aus 1 und 4 zu entnehmen ist, umfasst der Rundheitskorrekturmaschinenkörper 1 ferner einen Rollendrehungs-Antriebsmechanismus 3, der die Rollen 11 zur Drehung um ihre eigene Achsen antreibt, wobei in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung er drei Rollendrehungs-Antriebsmechanismen 3 umfasst, die jeweils an einem Rollenträger 111 vorgesehen sind, der an einem Ende einer der Rollen 11 angeordnet ist, wobei der Rollendrehungs-Antriebsmechanismus 3 sich außerhalb der Rolle 11 befindet und die Rolle 11 sowie der Rollendrehungs-Antriebsmechanismus 3, die und der an einem und demselben Rollenträger 111 angeordnet sind, in Verbindung miteinander stehen. Vorzugsweise ist jeder der Rollendrehungs-Antriebsmechanismen 3 an ein Hydrauliksystem 4 angeschlossen, das die Rollendrehungs-Antriebsmechanismen 3 zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung antreibt. Die Rollendrehungs-Antriebsmechanismen 3 treiben die Rollen 11 zur Vorwärts- und Rückwärtsdrehung an, wodurch das Abbauen einer auf den zu korrigierenden Zylinderkörper aufgebrachten Spannung erleichtert wird.How out 1 and 4 can be seen, includes the roundness correction machine body 1 Further, a roller rotation drive mechanism 3 , the roles 11 for rotation about its own axis, in the present embodiment of the invention it has three roller rotation drive mechanisms 3 includes, each on a roller carrier 111 are provided at one end of one of the rollers 11 is arranged, wherein the roller rotation drive mechanism 3 outside the role 11 located and the role 11 and the roller rotation drive mechanism 3 , the and the one on the same role carrier 111 are arranged to communicate with each other. Preferably, each of the roller rotation drive mechanisms 3 to a hydraulic system 4 connected, that the roller rotation drive mechanisms 3 for forward and reverse rotation. The roller rotation drive mechanisms 3 drive the roles 11 for forward and backward rotation, thereby facilitating disassembly of a voltage applied to the cylinder body to be corrected.

Wie sich aus 1 und 4 ergibt, ist ferner vorzugsweise vorgesehen, dass an jeden der Rollenträger 111 jeweils ein Sensor 1111 zur Messung des Verschiebungsweges des Einfahrens und Ausfahrens der Rollen 11 angeschlossen, wobei dies dazu dient, dass einerseits der Verschiebungsweg der Rollen 11 gesteuert und rückgekoppelt und andererseits eine automatische Nivellierung durch Einfahren und Ausfahren einer und derselben Rolle 11 ermöglicht wird. As it turned out 1 and 4 also preferably provides that to each of the roller carrier 111 one sensor each 1111 for measuring the displacement path of retraction and extension of the rollers 11 connected, this serves that on the one hand, the displacement of the rollers 11 controlled and fed back and on the other hand, an automatic leveling by retracting and extending one and the same role 11 is possible.

Wie sich aus 1 und 4 ergibt, ist an einer der Mitteldurchgangsbohrung der synchronen Antriebsräder 21 zugeordneten Stelle des mittleren Abschnitts des Befestigungshalters 12 eine Materialeinlauf-Durchgangsbohrung 1201 vorgesehen, während in den beiden Stützen 14 eine der Materialeinlauf-Durchgangsbohrung 1201 entsprechende Materialeinlauföffnung 141 vorgesehen ist. Die Materialeinlauföffnung 141 erleichtert das Einlegen und Entnehmen eines zu korrigierenden Zylinderkörpers.As it turned out 1 and 4 results is at one of the central through-hole of the synchronous drive wheels 21 associated location of the central portion of the mounting bracket 12 a material inlet through hole 1201 provided while in the two supports 14 one of the material inlet through-bore 1201 corresponding material inlet opening 141 is provided. The material inlet opening 141 facilitates the insertion and removal of a cylinder body to be corrected.

Noch ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung der Verschiebungsantriebsmechanismus 2, der Rollendrehungs-Antriebsmechanismus 3, das Hydrauliksystem 4 und der Sensor 1111 jeweils mit dem SPS-Steuerungssystem 6 verbunden sind und von diesem gesteuert werden.Still further, it is preferably provided that in the present embodiment of the invention, the displacement drive mechanism 2 , the roller rotation drive mechanism 3 , the hydraulic system 4 and the sensor 1111 each with the PLC control system 6 are connected and controlled by this.

In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung dient das SPS-Steuerungssystem 6 vor allem zur Berechnung und Bestimmung der folgenden wichtigen Parameter:

1) Die Größe der aufgebrachten Belastung. Für die Berechnung der aufgebrachten Kraft müssen komplizierte Kraftaufnahmebedingungen einzelner Balkenabschnitte des Zylinderkörpers in Umfangrichtung bei Belastung eines geschlossenen Zylinderkörpers berücksichtigt werden, wobei in Umfangrichtung mehrere vorwärts gebogene Bereiche und mehrere rückwärts gebogene Bereiche gebildet werden und sowohl Dehnung als auch Zusammendruck vorliegen, wobei insgesamt ein statisch überbestimmtes System vorliegt.
2) Form des belastenden Einfahrens. Das belastende Einfahren kann in drei Formen erfolgen, also in der ersten Form als einmaliges belastendes Einfahren bis zu dem optimalen Einfahrweg, in der zweiten Form als mehrstufiges belastendes Einfahren und in der dritten Form als progressives belastendes Einfahren. Ohne Berücksichtigung der Einflüsse der Kaltverfestigung, des Bauschinger-Effekts und zyklischer Verhärtung bzw. Erweichung auf das Material stellt ein progressives belastendes Einfahren die optimale Form des belastenden Einfahrens dar und trägt zu erhöhter Korrekturgenauigkeit bei. Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung ein progressives belastendes Einfahren eingesetzt.
3) Größe des Einfahrweges. Bei der Rundheitskorrektur mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen liegt ein optimaler Einfahrweg vor, der sich auf einen bestimmten Wert H bezieht, wobei bei belastendem Einfahren mittels von n Rollen bis zu dem Wert H und nach Abbauen der Belastung der zu korrigierende Zylinderkörper nach plastischer Verformung und Rückverformung die Standardkrümmung erreicht. Wenn der Einfahrwert nicht den optimalen Einfahrweg erreicht, lässt sich der Zylinderkörper nicht ausreichend korrigieren, während er überkorrigiert wird, wenn hingegen der optimale Einfahrweg überschreitet wird, wobei die beiden Fälle die Erhöhung der Korrekturgenauigkeit für zylinderförmige Werkstücke beeinträchtigen.
4) Entlastungsmethode. Durch angemessenen Abbau der Belastung kann der Einfluss einer Überkorrektur ausgeglichen werden, wobei in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung eine progressive Entlastung verwendet wird, was ferner zu erhöhter Genauigkeit der Rundheitskorrektur beiträgt.

In the present embodiment of the invention, the PLC control system is used 6 especially for the calculation and determination of the following important parameters:

1) The size of the applied load. For the calculation of the applied force complicated load conditions of individual beam portions of the cylinder body in the circumferential direction under load of a closed cylinder body must be taken into account, in the circumferential direction a plurality of forward curved portions and a plurality of rearwardly bent portions are formed and both elongation and compression exist, wherein a total of statically overdetermined System exists.
2) Form of loading retraction. The incriminating retraction can be done in three forms, ie in the first form as a single stressful retraction up to the optimal Einfahrweg, in the second form as a multi-stage incriminating retraction and in the third form as progressive loading retraction. Without taking into account the effects of work hardening, the Bauschinger effect and cyclic hardening or softening on the material, a progressive stressful retraction represents the optimal form of stressful retraction and contributes to increased corrective accuracy. Therefore, in the present embodiment of the invention, progressive loading retraction is employed.
3) Size of the Einfahrweges. In the roundness correction with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of multiple roles, there is an optimal entry path, which refers to a certain value H, wherein at incriminating retraction by means of n rollers up to the value H and after reducing the load of the cylinder body to be corrected plastic deformation and recovery reaches the standard curvature. If the ride-in value does not reach the optimum run-in distance, the cylinder body can not be sufficiently corrected while being overcorrected, whereas if the optimum run-in distance is exceeded, the two cases affect the increase of the correction accuracy for cylindrical workpieces.
4) Relief method. By properly reducing the stress, the influence of overcorrection can be compensated for, wherein in the present embodiment of the invention progressive relief is used, which further contributes to increased accuracy of the roundness correction.

Bei der Rundheitskorrektur eines Zylinderkörpers wird ein zu korrigierendes zylinderförmiges Werkstück mit einem hohen Durchmesser-Längenverhältnis und einem geringen Durchmesser durch die Materialeinlauföffnung 141 in die Korrekturposition 10 in der Mitte der Rollen 11 eingelegt, die Stromversorgung für das Bedienpult 5 eingeschaltet und das SPS-Steuerungssystem 6 in Betrieb genommen, welches eine Programmberechnung durchführt und Betätigungen veranlasst, wobei der Synchronantriebsmotor 24 gestartet und in Vorwärtsdrehung versetzt wird, wobei durch die Synchronwellen 23 jeweils die beiden synchronen Getrieberäder 22 und die synchronen Antriebsräder 21 zur Mitdrehung angetrieben werden und nun sich die Rollenträger 111 entlang der radialen Richtung der synchronen Antriebsräder 21 in Richtung ihrer Kreismittelpunkte bewegen, so dass sich die Rollen 11 von außen nach innen einfahren. Anhand bekannter Parameter wie z. B. des Durchmessers des Zylinderkörpers in Kombination mit der durch die Sensoren 1111 an beiden Enden jeder der Rollen 11 ermittelten Parametern bestimmt ein SPS-Programm des SPS-Steuerungssystems 6 die Form des belastenden Einfahrens sowie den Einfahrweg bis zu optimalem Einfahrweg und gibt einen entsprechenden Befehl aus, wobei nun die Rollen eine Kraft auf den Zylinderkörper in Umfangrichtung ausüben und in Umfangrichtung des Zylinderkörpers mehrere vorwärts gebogene Bereiche und mehrere rückwärts gebogene Bereiche gebildet werden, die sich ständig verändern, wobei durch kontinuierliches belastendes Einfahren und abwechselnde Vor- und Rückwärtsdrehung der Rollendrehungs-Antriebsmechanismen 3 eine Wechselbiegung des Zylinderkörpers in Umfangrichtung bewirkt wird und beim Einfahren bis zu dem optimalen Einfahrweg die Krümmung des Zylinderkörpers in Umfangrichtung vereinheitlicht, wodurch die Aufgabe zur Korrektur des Zylinderkörpers erfüllt wird. Schließlich bewirkt das SPS-Steuerungssystem 6 eine Rückwärtsdrehung des Synchronantriebsmotors 24 und ein Ausfahren der Rollen 11 von dem zylinderförmigen Werkstück weg.In the roundness correction of a cylinder body, a cylindrical workpiece having a high aspect ratio and a small diameter to be corrected becomes through the material inlet port 141 in the correction position 10 in the middle of the rolls 11 inserted, the power supply for the control panel 5 switched on and the PLC control system 6 commissioned, which performs a program calculation and causes actuations, wherein the synchronous drive motor 24 is started and set in forward rotation, whereby by the synchronous shafts 23 in each case the two synchronous gears 22 and the synchronous drive wheels 21 be co-rotated and now the roller carriers 111 along the radial direction of the synchronous drive wheels 21 move in the direction of their circle centers, so that the roles 11 drive in from the outside in. Based on known parameters such. B. the diameter of the cylinder body in combination with the through the sensors 1111 at both ends of each of the rollers 11 determined parameters determines a PLC program of the PLC control system 6 the shape of the load-bearing Einfahrenweg and the Einfahrweg to optimal Einfahrweg and issue a corresponding command, now the rollers exert a force on the cylinder body in the circumferential direction and in the circumferential direction of the cylinder body several forward curved portions and a plurality of rearwardly bent portions are formed constantly changing, whereby by continuous stressful retraction and alternate forward and reverse rotation of the roller rotation drive mechanisms 3 a bending change of the cylinder body in the circumferential direction is effected and when entering to the optimal insertion path, the curvature of the cylinder body in the circumferential direction is standardized, whereby the task of correcting the cylinder body is fulfilled. Finally, the PLC control system works 6 a reverse rotation of the synchronous drive motor 24 and an extension of the rollers 11 away from the cylindrical workpiece.

Zweites Ausführungsbeispiel Second embodiment

Die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine grundsätzlich dem ersten Ausführungsbeispiel gleiche Struktur auf, wobei der Unterschied in dem Aufbau des ersten spiralförmigen Gewindes 2101 und des zweiten spiralförmigen Gewindes 1110 liegt.The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of a plurality of rollers according to the second embodiment of the present invention has a basically the same structure as the first embodiment, the difference in the construction of the first spiral thread 2101 and the second spiral thread 1110 lies.

Wie sich aus 6 ergibt, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung an der Ringfläche der beiden synchronen Antriebsräder 21 jeweils ein gleiches erstes spiralförmiges Gewinde 2101 vorgesehen, das T-förmig ausgebildet ist, während an einer der Rolle 11 abgewandten Seite des einzelnen Rollenträgers 111 jeweils ein dem ersten spiralförmigen Gewinde 2101 zugeordnetes zweites spiralförmiges Gewinde 1110 vorgesehen ist, das als mit dem ersten spiralförmigen Gewinde 2101 zusammenwirkendes T-förmiges Gewinde ausgebildet ist. Die synchronen Antriebsräder und die Rollenträger 111 sind über ein T-förmiges Gewinde miteinander verbunden, bei dem es sich um ein Gewinde handelt, bei dem der Abstand zwischen Zahnspitzen dem Abstand zwischen Zahnfüßen gleicht, wodurch die Übertragungsgenauigkeit erhöht wird.As it turned out 6 results in the present embodiment of the invention on the annular surface of the two synchronous drive wheels 21 in each case an identical first spiral thread 2101 provided, which is T-shaped, while on one of the roller 11 facing away from the individual role carrier 111 one each the first spiral thread 2101 associated second spiral thread 1110 is provided, as with the first spiral thread 2101 cooperating T-shaped thread is formed. The synchronous drive wheels and the roller carriers 111 are connected together by a T-shaped thread, which is a thread in which the distance between tooth tips equals the distance between tooth roots, thereby increasing the transmission accuracy.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Wie aus 6 zu entnehmen ist, weist die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine grundsätzlich dem zweiten Ausführungsbeispiel gleiche Struktur auf, wobei der Unterschied darin liegt, dass sie drei Rollen 11 umfasst und die Linien, die die Achsmittelpunkte der vier Rollen 11 miteinander verbinden, einen quadratförmigen Querschnitt bilden, wobei sich die beiden Diagonalen des gebildeten Quadrats jeweils innerhalb der horizontalen bzw. der vertikalen Ebene befinden.How out 6 2, the numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending with a plurality of rollers according to the third embodiment of the present invention has a structure basically the same as the second embodiment, the difference being that they have three rollers 11 includes and the lines that the axle centers of the four rollers 11 connect together, form a square-shaped cross section, wherein the two diagonals of the square formed are respectively within the horizontal and the vertical plane.

Die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach der vorliegenden Erfindung verwendet mehrere Rollen 11, die entlang des Außenumfangs eines zu korrigierenden Zylinderkörpers gleichzeitig auf diesen einwirken, wobei je höher der Anzahl der Rollen 11 liegt, desto höher der Korrekturgenauigkeit für Zylinderkörper ist.The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and multi-roll reversible bending according to the present invention uses several rolls 11 which simultaneously act on the outer circumference of a cylinder body to be corrected, the higher the number of rollers 11 is, the higher the correction accuracy for cylinder body.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

Die nummerisch gesteuerte Rundheitskorrekturmaschine mit Einfahren am Außenumfang und Wechselbiegung mittels mehrerer Rollen nach dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist eine grundsätzlich dem zweiten Ausführungsbeispiel gleiche Struktur auf, wobei der Unterschied in dem Aufbau des Verschiebungs-Antriebsmechanismus liegt.The numerically controlled roundness correction machine with outer peripheral retraction and multi-roll alternating bend according to the fourth embodiment of the present invention has a structure basically the same as the second embodiment, the difference being in the structure of the displacement drive mechanism.

In dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Verschiebungs-Antriebsmechanismus um eine hydraulische Antriebsstruktur, die in einer Anzahl von vier bereitgestellt wird, wobei die vier hydraulischen Antriebsstrukturen jeweils an einer Außenseite der Befestigungshalter befestigt und jeweils den vier Rollenträgern hinsichtlich ihrer Positionen eins-zu-eins zugeordnet sind, wobei die hydraulischen Antriebsstrukturen die Befestigungshalter mit den Rollenträgern verbinden und die Berührungsflächen der Rollenträger und der Befestigungshalter über eine Führungsschiene in Gleitverbindung stehen, wobei unter Antrieb von den hydraulischen Antriebsstrukturen die Rollen in die radiale Richtung der Korrekturposition einfahren oder ausfahren, wobei vorzugsweise die vier hydraulischen Antriebe mit dem SPS-Steuerungssystem verbunden sind, das ein synchrones Ein- und Ausfahren steuert.In the fourth embodiment of the present invention, the displacement drive mechanism is a hydraulic drive structure provided in a number of four, each of the four hydraulic drive structures attached to an outer side of the mounting brackets and one to the four roller supports, respectively -zu-eins, wherein the hydraulic drive structures connect the mounting brackets with the roller carriers and the contact surfaces of the roller carriers and the mounting bracket via a guide rail in sliding connection, wherein driven by driving the hydraulic drive structures, the rollers in the radial direction of the correction position retract or extend , Preferably, the four hydraulic drives are connected to the PLC control system that controls a synchronous retraction and extension.

Bisher wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben, wobei es sich versteht, dass die offenbarten Ausgestaltungen die Erfindung keineswegs einschränken und nicht als Ausschluss anderer Ausführungsbeispiele betrachtet werden sollen, wobei eine Anwendung bei verschiedenen anderen Kombinationen, Modifikationen und Umgebungen sowie eine Abänderung im Rahmen der Grundideen der Erfindung anhand der vorstehenden Anweisungen oder der Kenntnisse und Techniken auf betroffenen Gebieten möglich sind. Jegliche Modifikationen und Abänderungen, die von Fachleuten auf diesem Gebiet ohne Verlassen der Grundideen und des Umfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen wurden, sind von dem Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche der Erfindung umfasst.Hitherto, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, it being understood that the disclosed embodiments are not intended to limit the invention in any way and should not be taken as an exclusion of other embodiments, an application to various other combinations, modifications and environments as well as a modification the basic ideas of the invention are possible on the basis of the above instructions or the knowledge and techniques in affected areas. Any modifications and alterations made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention are intended to be within the scope of the appended claims of the invention.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

CN 103658247 A [0004]
CN 104107848 A [0005]

Claims

Numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers, comprising a roundness correction machine body ( 1 ) and a PLC control system ( 6 ) for controlling the operation of the roundness correction engine body ( 1 ), characterized in that the roundness correction machine body ( 1 ) a plurality of parallel arranged rollers ( 11 ), a mounting bracket ( 12 ) for fixing the rollers ( 11 ), a displacement drive mechanism ( 2 ), the roles ( 11 ) for displacement, and a roller rotation drive mechanism ( 3 ), which covers the roles ( 11 ) for rotation about its own axes, the rollers ( 11 ) are provided in a number of at least three and each at its two ends via the mounting bracket ( 12 ) are fixed and positioned in their axial direction, wherein at the midpoint of the plurality of rollers ( 11 ) enclosed area around a correction position ( 10 ) and where the roles ( 11 ) by the displacement drive mechanism ( 2 ) for displacement in its radial direction, that is, for retracting or extending in the circumferential direction of a workpiece, to be driven and the displacement drive mechanism ( 2 ) and the roller rotation drive mechanism ( 3 ) with the PLC control system ( 6 ) are connected.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outside circumference and multi-roll alternating bending according to claim 1, characterized in that the displacement drive mechanism (FIG . 2 ) is a synchronous displacement drive mechanism having two identical synchronous drive wheels ( 21 ), two identical synchronous gears ( 22 ), two synchronous shafts ( 23 ) and a synchronous drive motor ( 24 ), wherein the two synchronous shafts ( 23 ) on both sides of the synchronous drive motor ( 24 ) are driven and driven by this for synchronous rotation, wherein the two synchronous gears ( 22 ) each at a the synchronous drive motor ( 24 ) facing away from the end of the two synchronous shafts ( 23 ) and coaxial with the synchronous shafts ( 23 ) are arranged, wherein the two synchronous drive wheels ( 21 ) in each case in engagement with the synchronous gears ( 22 ) and the synchronous drive motor ( 24 ) the synchronous shafts ( 23 ) for forward rotation or reverse rotation.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to claim 2, characterized in that the synchronous drive wheels ( 21 ) annular and the two ends of the rollers ( 11 ) each via a roller carrier ( 111 ) to a facing annular surface of the two synchronous drive wheels ( 21 ), which roll carrier ( 111 ) in rotary connection with the rollers ( 11 ) and via a spiral thread with the annular surface of the synchronous drive wheels ( 21 ) connected is.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to claim 3, characterized in that on the annular surface of the two synchronous drive wheels ( 21 ) each have a same first spiral thread ( 2101 ) is provided, which is T-shaped, while on one of the roll ( 11 ) facing away from the individual roll carrier ( 111 ) a first helical thread ( 2101 ) associated second spiral thread ( 1110 ) provided with the first helical thread ( 2101 ) is formed cooperating T-shaped thread.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to claim 3, characterized in that on the annular surface of the two synchronous drive wheels ( 21 ) each have a same first spiral thread ( 2101 ) is provided, the thread tooth has a T-shaped cross section, while on one of the roller ( 11 ) facing away from the individual roll carrier ( 111 ) a first helical thread ( 2101 ) associated second spiral thread ( 1110 ) is provided, the thread tooth has a T-shaped cross section, wherein the first spiral thread ( 2101 ) and the second spiral thread ( 1110 ) are engaged with each other.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and Interchangeable bending by means of several rollers according to claim 4 or 5, characterized in that they have two mounting brackets ( 12 ), each at both ends of the rollers ( 11 ), wherein the two synchronous drive wheels ( 21 ) within the two mounting brackets ( 12 ) are located, on whose opposite sides in each case a displacement groove along the radial direction of the synchronous drive wheels ( 21 ) is provided, wherein the number of displacement groove of the number of roll ( 11 ), wherein the roller carrier ( 111 ) is embedded in the displacement groove and in threaded connection with the synchronous drive wheels ( 21 ), while the contact surfaces of the roll carrier ( 111 ) and the mounting bracket ( 12 ) are connected to each other via a guide rail.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to claim 6, characterized in that at one of the central through-hole of the synchronous drive wheels ( 21 ) associated location of the central portion of the mounting bracket ( 12 ) a material inlet through-bore ( 1201 ) is provided.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and alternating bending by means of several rollers according to claim 6, characterized in that it further comprises a support ( 13 ) and two on the base ( 13 ) arranged supports ( 14 ), the two mounting brackets ( 12 ) each with the two supports ( 14 ), whereby the rollers ( 11 ) between the two supports ( 14 ) and the synchronizing shafts between the supports ( 14 ) are interposed and thus in rotary connection, wherein in the two supports ( 14 ) one of the material inlet through-bore ( 1201 ) corresponding material inlet opening ( 141 ) is provided.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and multi-roll alternating bending according to claim 6, characterized in that on each pair of the roll supports ( 111 ) a respective roller rotation drive mechanism ( 3 ), each of which has the associated role ( 11 ) for rotation, wherein each of the roller rotation drive mechanisms ( 3 ) each to a hydraulic system ( 4 ) connected to the PLC control system ( 6 ) connected.

The numerically controlled roundness correction machine with retraction on the outer circumference and multi-roll alternating bending according to claim 6, characterized in that on each pair of the roll supports ( 111 ) one sensor each ( 1111 ) which is connected to the PLC control system ( 6 ) connected.