專利名稱：變曲率型材滾彎機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及滾彎機，特別涉及變曲率型材滾彎機。
背景技術(shù)：
目前常用的滾彎機都只能對型材進行單一曲率的滾彎，不能將一次性型材加工成橢圓等曲率有變化的形狀。材料回彈復(fù)雜，成型半徑難以控制，不同曲率難以平滑過渡。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種變曲率型材滾彎機，可以解決上述現(xiàn)有問題中的一個或多個。根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種變曲率型材滾彎機，包括輸入裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置，以及第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥；輸入裝置，輸入控制執(zhí)行裝置工作狀態(tài)的目標指令；控制裝置，接收目標指令，并根據(jù)預(yù)存的與目標指令相應(yīng)的控制策略向執(zhí)行裝置發(fā)出控制指令；執(zhí)行裝置接收控制指令，驅(qū)動第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動第三工作輥沿直線運動。本實用新型的變曲率型材滾彎機從輸入裝置輸入需要型材被彎曲成的形狀，可以對型材進行變曲率加工，且成型半徑準確，不同曲率之間平滑過渡。在一些實施方式中，第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥的中軸線垂直于變曲率型材滾彎機的安裝面，第三工作輥沿平行于安裝面、且垂直于第一工作輥與第二工作輥的中軸線在安裝面上的投影的連線的中心線直線運動。由此，具有節(jié)約能源的效果。在一些實施方式中，還包括測量工件位移、并將測得的位移值輸出到控制裝置的位移傳感器。由于金屬的表面張力及形狀不規(guī)則等因素，使第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥轉(zhuǎn)動時帶動工件移動的位移量與控制策略設(shè)置的位移量有誤差，位移傳感器可以測量工件的實際位移量，并將測得的工件的實際位移量輸出到控制裝置，控制裝置根據(jù)工件的實際位移量調(diào)整控制指令。在一些實施方式中，還包括測量工件曲率、并將測得的曲率值輸出到控制裝置的曲率反饋系統(tǒng)。曲率反饋系統(tǒng)用于測量已經(jīng)滾彎成型的工件的曲率。由于各種金屬型材的尺寸多樣、各種金屬材質(zhì)回彈系數(shù)不同，造成滾彎后的工件的曲率與原有設(shè)計有一定誤差。在試機的過程中，曲率反饋系統(tǒng)將滾彎成型的工件的曲率反饋到控制裝置，控制裝置將原設(shè)計中的工件曲率與滾彎成型的工件的曲率進行對比，根據(jù)比值調(diào)整之后發(fā)給第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件的控制指令，從而使之后的滾彎成型的工件的曲率與原設(shè)計中的工件曲率一致。在一些實施方式中，執(zhí)行裝置包括第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件，第一驅(qū)動部件驅(qū)動第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動部件驅(qū)動第三工作輥沿直線運動。由此，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定的效果。在一些實施方式中，第一驅(qū)動部件包括控制開關(guān)和與控制開關(guān)連接的電動機，控制裝置向控制開關(guān)發(fā)出控制指令，電動機驅(qū)動第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)。由此，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定的效果。在一些實施方式中，第一驅(qū)動部件包括第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)和第三控制開關(guān)，以及與第一控制開關(guān)連接的第一電動機、與第二控制開關(guān)連接的第二電動機和與第三控制開關(guān)連接的第三電動機；控制裝置向第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)和第三控制開關(guān)發(fā)出控制指令；第一電動機驅(qū)動第一工作棍以第一工作棍的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，第二電動機驅(qū)動第二工作輥以第二工作輥的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，第三電動機驅(qū)動第三工作輥以第三工作輥的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)。由此，具有結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定的效果。在一些實施方式中，控制開關(guān)是變頻器。由此，具有操控簡單的效果。在一些實施方式中，第二驅(qū)動部件包括液壓伺服系統(tǒng)和與液壓伺服系統(tǒng)連接的運動控制器，控制裝置向運動控制器發(fā)出控制指令，液壓伺服系統(tǒng)驅(qū)動第三工作輥沿直線運動。由此，具有操控快速、準確的效果。
圖1為本實用新型一種實施方式的變曲率型材滾彎機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示的變曲率型材滾彎機的使用狀態(tài)示意圖。圖3為圖1所示的變曲率型材滾彎機的電連接示意圖。圖4為圖1所示的變曲率型材滾彎機的工作流程圖。
具體實施方式
以下通過實施例對本實用新型作進一步說明，但保護范圍不受這些實施例的限制。圖1、圖2和圖3示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的一種實施方式的變曲率型材滾彎機的結(jié)構(gòu)。如圖1、圖2和圖3所示，該變曲率型材滾彎機包括輸入裝置1、控制裝置2、執(zhí)行裝置5、位移傳感器6和曲率反饋系統(tǒng)7，以及第一工作輥51、第二工作輥52和第三工作輥53。執(zhí)行裝置5包括第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4。輸入裝置1，輸入控制執(zhí)行裝置5(第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4)工作狀態(tài)的目標指令?？刂蒲b置2，接收目標指令，并根據(jù)預(yù)存的與目標指令相應(yīng)的控制策略向執(zhí)行裝置5 (第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4)發(fā)出控制指令。執(zhí)行裝置5 (第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4)接收控制指令，第一驅(qū)動部件3驅(qū)動第一工作輥51、第二工作輥52和第三工作輥53以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，與此同時，第二驅(qū)動部件4驅(qū)動第三工作輥53沿直線運動。第一工作輥51、第二工作輥52和第三工作輥53呈圓柱形，垂直安裝于機柜9的頂部。第一工作輥51、第二工作輥52和第三工作輥53的中軸線垂直于變曲率型材滾彎機的安裝面，第三工作輥53沿平行于安裝面、且垂直于第一工作輥51與第二工作輥52的中軸線在安裝面上的投影的連線的中心線直線運動。位移傳感器6用于測量工件位移、并將測得的位移值輸出到控制裝置2。在本實施例中，位移傳感器6安裝于機柜9的上部，位置與第三工作輥53相對，如圖2所示。當變曲率型材滾彎機工作的時候，工件10位于位移傳感器6和第三工作輥53之間。由于金屬的表面張力等作用力，使第一工作輥51、第二工作輥52和第三工作輥53轉(zhuǎn)動時帶動工件移動的實際位移量與控制策略中預(yù)先設(shè)置的位移量有誤差，位移傳感器6測量工件的實際位移量，并將測得的工件的實際位移量輸出到控制裝置2，控制裝置2根據(jù)工件的實際位移量調(diào)整控制指令。曲率反饋系統(tǒng)7用于測量工件各部分的曲率、并將測得的曲率值輸出到控制裝置
2。曲率反饋系統(tǒng)7安裝于機柜9的上部。由于各種金屬型材的尺寸多樣，各種金屬材質(zhì)回彈系數(shù)不同，造成實際滾彎成型的工件的形狀與原有設(shè)計有一定誤差。曲率反饋系統(tǒng)7根據(jù)三點決定一個圓的原理設(shè)置。一種曲率反饋系統(tǒng)可以是三點接觸式的，中間一點安裝有一個位置傳感器71，旁邊二點固定，中間的位置傳感器71的位置可以前后移動。在試機的過程中，測量的工件的曲率不同，中間的位置傳感器71位置前后移動的幅度也不同，位移變化值反饋到控制裝置2，控制裝置2將原設(shè)計中的工件的曲率與實際滾彎成型的工件的曲率進行對比，根據(jù)比值調(diào)整之后發(fā)給第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4的控制指令，從而使之后的實際滾彎成型的工件的曲率與原設(shè)計中的工件的曲率一致。另一種曲率反饋系統(tǒng)7可以是非接觸式的，通過三個位置傳感器71測量實際滾彎成型的工件的曲率。在試機的過程中，曲率反饋系統(tǒng)7將實際滾彎成型的工件的各部分的曲率反饋到控制裝置2，控制裝置2將原設(shè)計中的工件曲率與實際滾彎成型的工件的曲率進行對比，根據(jù)比值調(diào)整之后發(fā)給第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4的控制指令，從而使之后的實際滾彎成型的工件的曲率與原設(shè)計中的工件曲率一致。第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4位于機柜9內(nèi)部。如圖3所示，執(zhí)行裝置5包括第一驅(qū)動部件3和第二驅(qū)動部件4。第一驅(qū)動部件3包括三個控制開關(guān)(第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32和第三控制開關(guān)33)和三個電動機(與第一控制開關(guān)31連接的第一電動機41、與第二控制開關(guān)32連接的第二電動機42和與第三控制開關(guān)33連接的第三電動機43)。第二驅(qū)動部件4包括液壓伺服系統(tǒng)44和與液壓伺服系統(tǒng)44連接的運動控制器34，控制裝置2向運動控制器34發(fā)出控制指令，液壓伺服系統(tǒng)44驅(qū)動第三工作輥53沿直線運動?？刂蒲b置2分別與輸入裝置1、第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32、第三控制開關(guān)33、運動控制器34、位移傳感器6和曲率反饋系統(tǒng)7連接?？刂蒲b置2接收輸入裝置I傳來的目標指令，并根據(jù)預(yù)存的與目標指令相應(yīng)的控制策略分別向第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32、第三控制開關(guān)33和/或運動控制器34發(fā)出控制指令。第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32、第三控制開關(guān)33和/或運動控制器34執(zhí)行控制指令，分別改變第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和/或液壓伺服系統(tǒng)44的工作狀態(tài)。在本實施例中，控制裝置2是中央處理器。在其它實施例中，也可以采用單片機或工控機等其它控制器。在本實施例中，輸入裝置I可以是鍵盤或觸摸顯示屏，對于規(guī)則圖形，可以從鍵盤或觸摸顯示屏輸入圖形名稱以及圖形參數(shù)。例如，要將型材滾彎成橢圓，從鍵盤輸入橢圓以及橢圓的長軸和短軸。一個橢圓被分解成多個依次連接的不同曲率的圓弧，每一個圓弧對應(yīng)一個目標指令。與每一個圓弧對應(yīng)的控制策略是:第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43同時開始工作，第一電動機41和第二電動機42分別帶動第一工作輥51和第二工作輥52以各自的中軸線為圓心順時針旋轉(zhuǎn)，第三電動機43帶動第三工作輥53以其中軸線為圓心逆時針旋轉(zhuǎn)，液壓伺服系統(tǒng)44驅(qū)動第三工作輥53沿垂直于第一工作輥51和第二工作輥52中心連線的直線前后移動。第一工作輥51、第二工作輥52和第三工作輥53帶動工件10移動的位移量等于每一個圓弧的弧長。第三工作輥53前后移動的移動量的不同，使工件10上的第三工作輥53實時作用點具有不同曲率。在其它實施例中，輸入裝置I也可以是儲存器，將設(shè)計好的規(guī)則的或不規(guī)則的圖形輸入控制裝置2。這種控制策略可以自動進行曲率變換及不同曲率之間的平滑過渡和對稱，減少了勞動力成本，穩(wěn)定、高效地發(fā)揮滾彎機的作用。圖4示意性地顯示了根據(jù)圖1所示的變曲率型材滾彎機的工作流程。在步驟101中，第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和液壓伺服系統(tǒng)44處于默認狀態(tài)。默認狀態(tài)是本變曲率型材滾彎機的第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和液壓伺服系統(tǒng)44的實時工作狀態(tài)。在步驟102中，控制裝置2對接收到的、由位移傳感器6輸出的工件的位移量目標指令中預(yù)設(shè)的位移量進行對比。如果控制裝置2接收到的、由位移傳感器6輸出的工件的位移量大于或等于目標指令中預(yù)設(shè)的位移量，則在步驟103，控制裝置2接收輸入裝置I輸入的控制第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和/或液壓伺服系統(tǒng)44的工作狀態(tài)的目標指令。在步驟104中，控制裝置2對目標指令進行識別?？刂蒲b置2預(yù)存有與目標指令相應(yīng)的控制策略。如果控制裝置2接收到的目標指令與預(yù)存的目標指令相符合，則在步驟105，控制裝置2根據(jù)預(yù)存的與目標指令相應(yīng)的控制策略對第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32、第三控制開關(guān)33和/或運動控制器34發(fā)出控制指令。在步驟106，第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32、第三控制開關(guān)33和/或運動控制器34執(zhí)行控制指令，改變第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和/或液壓伺服系統(tǒng)44的工作狀態(tài)。如果在步驟102，控制裝置2接收到的、由位移傳感器6輸出的工件的位移量小于目標指令中預(yù)設(shè)的位移量，則回到步驟101，第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和/或液壓伺服系統(tǒng)44繼續(xù)處于默認狀態(tài)。如果在步驟104，控制裝置2接收到的目標指令與控制裝置2預(yù)存的目標指令不符合，貝1J回到步驟101,第一電動機41、第二電動機42和第三電動機43和/或液壓伺服系統(tǒng)44繼續(xù)處于默認狀態(tài)。在本實施例中，第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32和第三控制開關(guān)33是變頻器。在其它實施例中，第一控制開關(guān)31、第二控制開關(guān)32和第三控制開關(guān)33也可以是可控硅、繼電器等其它控制開關(guān)。以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通方法人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.變曲率型材滾彎機，其特征在于，包括:輸入裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置，以及第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥； 輸入裝置，輸入控制所述執(zhí)行裝置工作狀態(tài)的目標指令； 控制裝置，接收所述目標指令，并根據(jù)預(yù)存的與所述目標指令相應(yīng)的控制策略向所述執(zhí)行裝置發(fā)出控制指令； 執(zhí)行裝置接收所述控制指令，驅(qū)動第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動第三工作輥沿直線運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥的中軸線垂直于變曲率型材滾彎機的安裝面，所述第三工作輥沿平行于所述安裝面、且垂直于第一工作輥與第二工作輥的中軸線在所述安裝面上的投影的連線的中心線直線運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變曲率型材滾彎機,其特征在于,還包括測量工件位移、并將測得的位移值輸出到所述控制裝置的位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變曲率型材滾彎機,其特征在于,還包括測量工件曲率、并將測得的曲率值輸出到所述控制裝置的曲率反饋系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求f4任一項所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述執(zhí)行裝置包括第一驅(qū)動部件和第二驅(qū)動部件，第一驅(qū)動部件驅(qū)動所述第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，第二驅(qū)動部件驅(qū)動所述第三工作輥沿直線運動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述第一驅(qū)動部件包括控制開關(guān)和與控制開關(guān)連接的電動機，所述控制裝置向所述控制開關(guān)發(fā)出控制指令，所述電動機驅(qū)動所述第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述控制開關(guān)是變頻器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述第一驅(qū)動部件包括第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)和第三控制開關(guān)，以及與第一控制開關(guān)連接的第一電動機、與第二控制開關(guān)連接的第二電動機和與第三控制開關(guān)連接的第三電動機； 所述控制裝置向所述第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)和第三控制開關(guān)發(fā)出控制指令； 所述第一電動機驅(qū)動所述第一工作輥以第一工作輥的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，所述第二電動機驅(qū)動第二工作輥以第二工作輥的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，所述第三電動機驅(qū)動第三工作輥以第三工作輥的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述第一控制開關(guān)、第二控制開關(guān)和第三控制開關(guān)是變頻器。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變曲率型材滾彎機，其特征在于，所述第二驅(qū)動部件包括液壓伺服系統(tǒng)和與所述液壓伺服系統(tǒng)連接的運動控制器，所述控制裝置向所述運動控制器發(fā)出控制指令，所述液壓伺服系統(tǒng)驅(qū)動第三工作輥沿直線運動。
專利摘要本實用新型公開一種變曲率型材滾彎機，包括輸入裝置、控制裝置、執(zhí)行裝置，以及第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥；輸入裝置，輸入控制執(zhí)行裝置工作狀態(tài)的目標指令；控制裝置，接收目標指令，并根據(jù)預(yù)存的與目標指令相應(yīng)的控制策略向執(zhí)行裝置發(fā)出控制指令；執(zhí)行裝置接收控制指令，驅(qū)動第一工作輥、第二工作輥和第三工作輥以各自的中軸線為圓心旋轉(zhuǎn)，并驅(qū)動第三工作輥沿直線運動。本實用新型的優(yōu)點在于從輸入裝置輸入需要型材被彎曲成的形狀，可以對型材進行變曲率加工，且成型半徑準確，不同曲率之間平滑過渡。
文檔編號B21D7/08GK203018514SQ20132002199
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者熊振興 申請人:廣州高譜機械科技有限公司