[發(fā)明專利]一種凸輪式變曲率管子彎曲系統(tǒng)及方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210206392.8
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102716953A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑞虎;陳海峰;黃勛;陳繼生;喬麗潔
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號: B21D7/08
• 分類號: B21D7/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于變曲率管子彎曲方法，具體涉及一種凸輪式變曲率管子彎曲系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會遇到要把管子彎曲成一段曲率不同的圓弧，即要進(jìn)行變曲率彎曲管子，其中有小型手扶拖拉機(jī)手柄管子變曲率圓弧的彎曲，客車車廂的骨架部分矩形管變曲率圓弧的彎曲，變曲率管子圓弧的彎曲按常規(guī)的彎管方法較難實(shí)現(xiàn)，若采用沖壓的方法則需要制作大量的模具，既耗材又費(fèi)時(shí)；采用手工彎管的方法則效率低質(zhì)量差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決變曲率彎管的技術(shù)難題，提供一種能較方便的實(shí)現(xiàn)變曲率彎管的凸輪式變曲率管子彎曲系統(tǒng)及方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的系統(tǒng)包括平臺以及安裝在平臺上的第一伺服電機(jī)，所述第一伺服電機(jī)的輸出端與安裝管子的絲杠推動機(jī)構(gòu)相連，在平臺下端位于管子運(yùn)行軌跡的一側(cè)安裝有電機(jī)支架，另一側(cè)的平臺上端安裝有彎管輪，所述的電機(jī)支架上安裝有相互連接的伺服電機(jī)和渦輪減速器，渦輪減速器的輸出端安裝有穿過平臺的中心通孔的主軸，在主軸上套裝有凸輪，在平臺上還安裝有與凸輪相對應(yīng)的凸輪從動件及導(dǎo)向塊，凸輪從動件一端用凸輪驅(qū)動，一端連接有彎曲管子時(shí)把凸輪的作用力施加于管子上的可自轉(zhuǎn)的施力輥?zhàn)印?/p>

所述的平臺上還安裝有與絲杠推動機(jī)構(gòu)相配合的墊板。

所述的管子的運(yùn)行路線上還安裝有一對導(dǎo)向輪。

所述的第一、第二伺服電機(jī)分別與PLC相連。

所述的凸輪基圓的周長等于管子圓弧部分總長度。

本發(fā)明的方法如下：

1）首先，把待彎曲的管子放置在墊板的初始位置，即使管子的中心線與兩個(gè)導(dǎo)向輪中間位置中線重合，再將管子的一端定位在絲杠推動機(jī)構(gòu)上；

2）然后，PLC控制第一伺服電機(jī)帶動絲杠推動機(jī)構(gòu)推動管子沿兩個(gè)導(dǎo)向輪中間位置中線在兩導(dǎo)向輪之間前行，當(dāng)管子的移動距離達(dá)到開始彎管設(shè)定值后，即管子的開始彎曲點(diǎn)運(yùn)行到了彎管輪處，PLC控制帶動渦輪減速器的第二伺服電機(jī)工作，帶動主軸和凸輪恒速旋轉(zhuǎn)，凸輪基園上的線速度同管子運(yùn)行的速度相同，凸輪驅(qū)動凸輪從動件沿導(dǎo)向塊滑動，連接在凸輪從動件端部的施力輥?zhàn)邮毫τ诠茏由希瑢?shí)現(xiàn)管子的彎曲；

當(dāng)主軸帶動凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)一周，主軸和凸輪停止運(yùn)行，凸輪從動件帶動施力輥?zhàn)与S凸輪恢復(fù)到初始狀態(tài)，管子圓弧部分彎曲完成，此時(shí)PLC控制第一伺服電機(jī)帶動絲杠推動機(jī)構(gòu)繼續(xù)運(yùn)行一段距離后再返回到初始位置，人工取出管子。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

第一，不需要模具，通過一次彎曲即可基本實(shí)現(xiàn)變曲率管子彎曲；

第二，彎曲時(shí)管子與施力滾子表面間無滑動，噪音小；

第三，如果管子彎曲曲率改變了，只要重新設(shè)計(jì)加工凸輪，改變凸輪從動件的長度，重新編寫PLC控制程序，無需改變彎管機(jī)結(jié)構(gòu)，也無需設(shè)計(jì)加工模具，調(diào)整、安裝很方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖；

圖2是圖1的俯視示意圖；

圖3是彎曲時(shí)相應(yīng)凸輪壓力點(diǎn)處的移動量示意圖。

其中：平臺1，伺服電機(jī)2，絲杠推動機(jī)構(gòu)3，管子4，墊板5，導(dǎo)向輪6，主軸9，凸輪10，渦輪減速,11，電機(jī)支架12，伺服電機(jī)13，PLC14，彎管輪15，施力輥?zhàn)?6，導(dǎo)向塊17，凸輪從動件18.

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，2，本發(fā)明包括平臺1以及安裝在平臺1上的第一伺服電機(jī)2，所述第一伺服電機(jī)2的輸出端與安裝管子4的絲杠推動機(jī)構(gòu)3相連，平臺1上還安裝有與絲杠推動機(jī)構(gòu)3相配合的墊板5，管子4運(yùn)行路線上還安裝有一對導(dǎo)向輪6，在平臺1下端位于管子4運(yùn)行軌跡的一側(cè)安裝有電機(jī)支架12，另一側(cè)的平臺1上端且位于導(dǎo)向輪6的后端安裝有彎管輪15，所述的電機(jī)支架12上安裝有相互連接的伺服電機(jī)13和渦輪減速器11，渦輪減速器11的輸出端安裝有穿過平臺1的中心通孔的主軸9，在主軸9上套裝有凸輪10，在平臺上還安裝有與凸輪10相對應(yīng)的凸輪從動件18及導(dǎo)向塊17，凸輪從動件18一端用凸輪10驅(qū)動，一端連接有彎曲管子時(shí)把凸輪10的作用力施加于管子上的可自轉(zhuǎn)的施力輥?zhàn)?6，所述的第一、第二伺服電機(jī)分別與PLC14相連。

本發(fā)明凸輪設(shè)計(jì)參數(shù)的獲取方法：

取凸輪10基圓的周長等于管子圓弧部分總長度，計(jì)算出凸輪基圓半徑r；

參見圖3，把管子圓弧部分按長度等分取多個(gè)點(diǎn)，并在其各點(diǎn)處做曲線的切線，現(xiàn)以b點(diǎn)為例說明其切線的繪制及其它參數(shù)的獲得方法。