金屬型材拉彎裝置製造方法
2023-06-11 16:04:56
金屬型材拉彎裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種金屬型材拉彎裝置，用於對金屬型材進行拉彎成型，具有這樣的特徵，包括：模具，包含具有預定彎曲量的弧面；夾持拉彎部，包含：用於夾持金屬型材的夾持部分、及用於使金屬型材與弧面相貼合的拉彎部分；拉伸部，用於在金屬型材被拉彎的同時拉伸金屬型材；以及控制部，包含：存儲部分、至少兩個位移傳感器、至少一個拉力傳感器、比較部分、計算部分及控制部分，其中，計算部分根據位移傳感器感知的當前距離計算當前彎曲量、及根據當前彎曲量與預定彎曲量的差值計算剩餘拉伸力，比較部分將當前彎曲量與存儲的預定彎曲量及當前拉伸力與預定拉伸力相比較並輸出比較結果，控制部分根據比較結果及計算結果控制金屬型材被拉彎及拉伸。
【專利說明】金屬型材拉彎裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種金屬型材拉彎裝置，具體涉及一種能夠在拉彎過程中精確控制拉伸力並測量彎曲量的金屬型材拉彎裝置。
【背景技術】
[0002]目前，具有一定彎曲量的金屬型材被廣泛應用於生產生活中，尤其是在飛機和汽車的製造中得到了廣泛的應用，為了獲得具有預定彎曲量的金屬型材，則需要對金屬型材進行拉彎成型。
[0003]傳統的拉彎工藝是在金屬型材被拉彎的同時通過控制金屬型材受到的拉伸力使金屬型材發生彎曲變形，但是，由於拉彎的過程與拉伸的過程是相互影響的，因此，在傳統的拉彎工藝中，不能精確控制拉彎的停止時間，只能根據經驗確定拉彎成型，並在金屬型材被拉彎成形後，需要將金屬型材從拉彎裝置上取下並用特定的測量機構來檢驗金屬型材的彎曲量，費時費力，效率較低。
【發明內容】
[0004]本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在於提供一種能夠在拉彎過程中精確控制拉伸力並測量彎曲量的金屬型材拉彎裝置，從而提高金屬型材被拉彎成型的效率。
[0005]本發明提供了一種金屬型材拉彎裝置，用於對金屬型材進行拉彎成型，具有這樣的特徵，包括:模具，包含具有預定彎曲量的弧面；夾持拉彎部，包含:用於夾持金屬型材的兩端的夾持部分、及用於拉彎金屬型材並使該金屬型材與弧面相貼合的拉彎部分；拉伸部，設置在夾持部分和拉彎部分之間，用於在金屬型材被拉彎的同時拉伸金屬型材；以及控制部，包含:存儲部分、至少兩個位移傳感器、至少一個拉力傳感器、比較部分、計算部分及控制部分，其中，存儲部分用於存儲預定彎曲量和預定拉伸力，位移傳感器用於感知金屬型材與弧面之間的距離，拉力傳感器用於感知拉伸部的當前拉伸力，當金屬型材與弧面相貼合併且當前拉伸力與預定拉伸力相等時，讓夾持部分鬆開金屬型材，計算部分根據預定彎曲量計算規則和位移傳感器當前所感知到的距離計算出當前彎曲量，比較部分對當前彎曲量與預定彎曲量進行比較，並輸出一個比較結果，計算部分基於比較結果計算出使金屬型材具有預定彎曲量的剩餘拉伸力，控制部分根據剩餘拉伸力控制拉彎部分和拉伸部進一步拉彎並拉伸金屬型材。
[0006]在本發明提供的金屬型材拉完裝置中，還可以具有這樣的特徵:其中，模具還包含設置在弧面上並且用於保護模具的墊板。
[0007]在本發明提供的金屬型材拉完裝置中，還可以具有這樣的特徵:其中，拉彎部分包含:用於拉彎金屬型材的拉彎單元、及用於驅動拉彎單元拉彎金屬型材的驅動單元。
[0008]在本發明提供的金屬型材拉完裝置中，還可以具有這樣的特徵:其中，拉彎單元包含:被固定在機座上且能相對於該機座擺動的兩個迴轉臂、及分別連接在兩個迴轉臂與驅動單元之間用於帶動相對應的迴轉臂擺動的兩個連杆。
[0009]在本發明提供的金屬型材拉完裝置中，還可以具有這樣的特徵:其中，迴轉臂上設有滑槽、及與該滑槽相卡合的滑塊，相應的連杆與滑塊相固定連接，從而帶動連杆沿滑槽來回移動。
[0010]在本發明提供的金屬型材拉完裝置中，還可以具有這樣的特徵:其中，夾持部分採用與金屬型材相咬合的楔形鉗。
[0011]發明的作用和效果
[0012]根據本發明所涉及的金屬型材拉彎裝置，因為夾持拉彎部通過夾持金屬型材的兩端使金屬型材朝向模具彎曲，同時，拉伸部從兩端拉伸金屬型材，在位移傳感器感知到金屬型材與模具的弧面相貼合併且拉力傳感器感知到的拉伸部的當前拉伸力與預定拉伸力相等時，鬆開金屬型材，計算部分計算出當前彎曲量，比較部分對當前彎曲量與預定彎曲量進行比較並輸出一個比較結果，計算部分基於該比較結果計算出剩餘拉伸力，控制部分根據剩餘拉伸力進一步拉彎並拉伸金屬型材，所以，本發明的金屬型材拉彎裝置實現了對拉伸力的精確控制，提高了金屬型材的拉彎成形的效率、節省人力物力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的實施例中金屬型材拉彎裝置結構示意圖；
[0014]圖2是本發明的實施例中沿圖1中A-A剖面線所示的剖面示意圖；
[0015]圖3是本發明的實施例中墊板的結構示意圖；
[0016]圖4是本發明的實施例中夾持部分夾持金屬型材的結構示意圖；以及
[0017]圖5是本發明的實施例中金屬型材拉彎裝置的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，以下實施例結合附圖對本發明金屬型材拉彎裝置作具體闡述。
[0019]圖1是本發明的實施例中金屬型材拉彎裝置結構示意圖。
[0020]如圖1所示，在本實施例中，金屬型材拉彎裝置100用於對金屬型材200進行拉彎成型，使被拉彎成型後的金屬型材200的當前彎曲量與預定彎曲量的差值在彎曲量預定範圍內，從而得到符合要求的金屬型材200。
[0021]金屬型材拉彎裝置100包含:模具10、夾持拉彎部20、拉伸部30、及圖中未顯示的控制部。
[0022]模具10包含具有預定彎曲量的弧面10a。
[0023]圖2是本發明的實施例中沿圖1中A-A剖面線所示的剖面示意圖。
[0024]如圖2所示，模具10包括:上模11、下模12及墊板13。
[0025]上模11是模具10的上半部分，在朝向金屬型材200的一側開設有七個開口槽11a，該七個開口槽Ila用於放置控制部中所包含的位移傳感器41。這七個開口槽Ila所在的位置為模具10的特徵點，即、通過七個開口槽Ila所在的位置能夠擬合出反映該弧面1a的預定彎曲量的曲線，也就是，該曲線也具有預定彎曲量。
[0026]下模12是模具10的下半部分，與上模11相固定連接，且被固定於機座60上。
[0027]墊板13貼合在弧面1a上，用於在拉彎金屬型材200時保護模具10。
[0028]圖3是本發明的實施例中墊板的結構示意圖。
[0029]如圖3所示，墊板13上設有七個凹槽13a，且結合圖1來看，凹槽13a的數量與開口槽Ila的數量是相對應的，結合圖2來看，凹槽13a的位置與開口槽Ila的位置相對應，而且為了使位移傳感器41所發出的感知信號不被墊板13擋住，則凹槽13a的深度L要不小於開口槽Ila的高度H。
[0030]又如圖1所示，夾持拉彎部20通過夾持金屬型材200的兩端使金屬型材200被拉彎且與墊板13相貼合。
[0031]夾持拉彎部20包含:夾持部分21和拉彎部分22。
[0032]夾持部分21用於夾持金屬型材200的兩端，夾持部分21採用與金屬型材200相咬合的楔形鉗。
[0033]本實施例中的夾持部分21的結構完全相同，只是位置不同，在此僅對其中一個位於金屬型材200右端的夾持部分21進行說明，省略對位於金屬型材200左端的夾持部分21的的說明。
[0034]圖4是本發明的實施例中夾持部分與金屬型材被夾持時的結構示意圖。
[0035]如圖4所示，夾持部分21包含:鉗口楔211、鉗口座212、及滾柱213。
[0036]鉗口楔211具有用於放置金屬型材200的內孔，且鉗口楔211被設置在鉗口座212內部，鉗口楔211通過圍繞在其外側的滾柱213實現在鉗口座212的內部移動，以圖4的方向來看，當鉗口楔211被推動右移時，其內孔直徑增大，則金屬型材200被輕鬆插入或卸載，當鉗口楔211被推動左移時，其內部的金屬型材被夾緊。
[0037]如圖1所示，拉彎部分22包含:驅動單元221和拉彎單元222，本實施例的驅動單兀221為拉彎油缸。
[0038]驅動單元221用於驅動拉彎單元222拉彎金屬型材200，包含與拉彎單元222相連接的拉彎活塞杆221a和固定在機座60上的拉彎缸體221b。
[0039]拉彎單元222用於使所述金屬型材200發生彎曲變形，包含:兩個迴轉臂222a和兩個連杆222b。
[0040]本實施例中的拉彎單元222位於驅動單元221的兩側，且結構相同，只是位置不同，在此僅對位於驅動單元221左側的拉彎單元222進行說明，省略對位於驅動單元221右側的拉彎單元222的說明。
[0041]迴轉臂222a被固定在機座60上且能相對於該機座60擺動，迴轉臂222a上設有滑槽、及與該滑槽相卡合的滑塊222d，連杆222b的兩端分別與拉彎活塞杆221a和滑塊222d相連接，從而連杆222b可隨著滑塊222d在滑槽上移動。
[0042]又如圖1所示，拉伸部30被設置在拉彎部分21和夾持部分22之間，用於在金屬型材200被拉彎的同時拉伸金屬型材200。在本實施例中，拉伸部30包含位於金屬型材200兩側的兩個拉伸油缸。
[0043]本實施例中的兩個拉伸油缸的結構相同，只是位置不同，在此僅對位於金屬型材200右側的拉伸油缸進行說明，省略對位於左側的拉伸油缸的說明。
[0044]拉伸油缸包含:拉伸缸體31和拉伸活塞杆32。
[0045]拉伸缸體31與滑塊222d相固定，且隨著滑塊222d在滑槽上移動而移動。
[0046]拉伸活塞杆32與控制部中的拉力傳感器42相連接。
[0047]控制部包含:如圖1所示的七個位移傳感器41和兩個拉力傳感器42，圖上未顯示的存儲部分、比較部分、計算部分及控制部分。
[0048]位移傳感器41被放置在上模11的開口槽Ila內，用於感知金屬型材200與墊板13之間的距離作為貼合距離，當金屬型材200與墊板13之間的貼合距離在距離預定範圍內時，則表明金屬型材200與模具10相貼合。
[0049]拉力傳感器42分別與拉伸活塞杆32和鉗口座212相連接，用於感知拉伸部30的當前拉伸力。
[0050]存儲部分用於存儲預定拉伸力和弧面1a的預定彎曲量，而且，該預定彎曲量和預定拉伸力可被操作人員進行更改。
[0051]判斷部分用於判斷金屬型材200與模具10是否貼合，且當前拉伸力與預定拉伸力是否相等。
[0052]計算部分根據預定彎曲量計算規則和位移傳感器41感知的當前距離計算當前彎曲量。
[0053]比較部分用於將計算部分計算的當前彎曲量與預定彎曲量進行比較，從而得到差值，並將該差值作為比較結果來輸出。
[0054]計算部分還根據比較結果及預定拉伸力計算規則計算出剩餘拉伸力。
[0055]控制部分用於根據剩餘拉伸力控制拉彎部分22與拉伸部30進一步拉彎並拉伸金屬型材200。
[0056]圖5是本發明的實施例中金屬型材拉彎裝置的工作流程圖。
[0057]如圖5所示，本發明的實施例中金屬型材拉彎裝置100的工作流程如下:
[0058]步驟SI，夾持部分21夾持金屬型材200，然後進入步驟S2。
[0059]步驟S2，拉彎部分22將被加持的金屬型材200朝向模具10進行拉彎，同時，拉伸部30將金屬型材200進行拉伸，然後進入步驟S3。
[0060]步驟S3，位移傳感器41感知金屬型材200與墊板13的貼合距離，然後進入步驟S40
[0061]步驟S4，拉力傳感器42感知拉伸部30的當前拉伸力，然後進入步驟S5。
[0062]步驟S5，判斷部分判斷是否存在貼合距離在距離預定範圍內且當前拉伸力與預定拉伸力相等，若判斷為不存在時，進入步驟S2，若判斷為存在時，然後進入步驟S6。
[0063]步驟S6，讓夾持部分21鬆開金屬型材200，然後進入步驟S7。
[0064]步驟S7，位移傳感器41感知金屬型材200被鬆開後的金屬型材200與墊板13之間的當前距離，然後進入步驟S8。
[0065]步驟S8，計算部分根據預定彎曲量計算規則以及金屬型材200被鬆開後的當前距離計算當前彎曲量，然後進入步驟S9。
[0066]步驟S9，比較部分將當前彎曲量與預定彎曲量相比較，並得出差值作為比較結果，判斷部分判斷該比較結果是否在彎曲量預定範圍內，若比較結果在彎曲量預定範圍內，進入步驟S12，若比較結果不在彎曲量預定範圍內，然後進入步驟S10。
[0067]步驟S10，計算部分根據當前彎曲量與預定彎曲量的差值以及相應的預定拉伸力計算規則計算出剩餘拉伸力，然後進入步驟S11。
[0068]步驟SI I，控制部分控制預定拉伸力的值被設定為剩餘拉伸力，然後進入步驟SI。
[0069]步驟S12，機構復位，下料，然後進入結束狀態。
[0070]實施例的作用與效果
[0071]根據本實施例所涉及的金屬型材拉彎裝置，因為夾持拉彎部通過夾持金屬型材的兩端使金屬型材朝向模具彎曲，同時，拉伸部從兩端拉伸金屬型材，在位移傳感器感知到金屬型材與模具的弧面相貼合併且拉力傳感器感知到的拉伸部的當前拉伸力與預定拉伸力相等時，鬆開金屬型材，計算部分計算出當前彎曲量，比較部分對當前彎曲量與預定彎曲量進行比較並輸出一個比較結果，計算部分基於該比較結果計算出剩餘拉伸力，控制部分根據剩餘拉伸力進一步拉彎並拉伸金屬型材，所以，本實施例的金屬型材拉彎裝置實現了對拉伸力的精確控制，提高了金屬型材的拉彎成形的效率、節省人力物力。
[0072]在本實施例的金屬型材拉彎裝置中，由於在模具上設置了墊板，因此，本實施例還保護了模具的弧面。
[0073]在本實施例的金屬型材拉彎裝置中，由於夾持部分使用了楔形鉗，因此，本實施例還實現了使加持部分對金屬型材的夾持更穩固。
[0074]上述實施方式為本發明的優選案例，並不用來限制本發明的保護範圍。
[0075]在本實施例中，位移傳感器為七個，在本發明所提供的金屬型材拉彎裝置中，位移傳感器還可以為兩個或兩個以上。
[0076]在本實施例中，拉力傳感器為兩個，在本發明所提供的金屬型材拉彎裝置中，拉力傳感器還可以為一個。
【權利要求】
1.一種金屬型材拉彎裝置，用於對金屬型材進行拉彎成型，其特徵在於，包括: 模具，包含具有預定彎曲量的弧面； 夾持拉彎部，包含:用於夾持所述金屬型材的兩端的夾持部分、及用於拉彎所述金屬型材並使該金屬型材與所述弧面相貼合的拉彎部分； 拉伸部，設置在所述夾持部分和所述拉彎部分之間，用於在所述金屬型材被拉彎的同時拉伸所述金屬型材；以及 控制部，包含:存儲部分、至少兩個位移傳感器、至少一個拉力傳感器、比較部分、計算部分及控制部分， 其中，所述存儲部分用於存儲所述預定彎曲量和預定拉伸力， 所述位移傳感器用於感知所述金屬型材與所述弧面之間的距離， 所述拉力傳感器用於感知所述拉伸部的當前拉伸力， 當所述金屬型材與所述弧面相貼合併且所述當前拉伸力與所述預定拉伸力相等時，讓所述夾持部分鬆開所述金屬型材，所述計算部分根據彎曲量預定計算規則和所述位移傳感器當前所感知到的所述距離計算出當前彎曲量， 所述比較部分對所述當前彎曲量與所述預定彎曲量進行比較，並輸出一個比較結果，所述計算部分基於所述比較結果計算出使所述金屬型材具有所述預定彎曲量的剩餘拉伸力， 所述控制部分根據所述剩餘拉伸力控制所述拉彎部分和所述拉伸部進一步拉彎並拉伸所述金屬型材。
2.根據權利要求1所述的金屬型材拉彎裝置，其特徵在於: 其中，所述模具還包含設置在所述弧面上並且用於保護所述模具的墊板。
3.根據權利要求1所述的金屬型材拉彎裝置，其特徵在於: 其中，所述拉彎部分包含:用於拉彎所述金屬型材的拉彎單元、及用於驅動所述拉彎單元拉彎所述金屬型材的驅動單元。
4.根據權利要求3所述的金屬型材拉彎裝置，其特徵在於: 其中，所述拉彎單元包含:被固定在機座上且能相對於該機座擺動的兩個迴轉臂、及分別連接在所述兩個迴轉臂與所述驅動單元之間用於帶動相對應的所述迴轉臂擺動的兩個連杆。
5.根據權利要求4所述的金屬型材拉彎裝置，其特徵在於: 其中，所述迴轉臂上設有滑槽、及與該滑槽相卡合的滑塊， 相應的所述連杆與所述滑塊相固定連接，從而帶動所述連杆沿所述滑槽來回移動。
6.根據權利要求1所述的金屬型材拉彎裝置，其特徵在於: 其中，所述夾持部分採用與所述金屬型材相咬合的楔形鉗。
【文檔編號】B21D7/14GK104475514SQ201410708666
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月28日 優先權日:2014年11月28日
【發明者】宋有碩 申請人:上海理工大學