一種自動液壓數控彎管機制造技術

一種自動液壓數控彎管機，主要由床身、工控機、位移傳感器、Y油缸、光電編碼器、X、Y伺服閥、液壓伺服系統、X油缸、上料支架、動溪輪、定滾輪、靠滾筒、矩形管、頂料支架、滑軌、芯捧和芯捧支架組成。全自動液壓數控彎管機的成功應用大大減少了校形的工作量，降低了后續工序中與之對應裝配的質量控制難度。Y油缸位置控制精度和快速動態應是保證彎管精度的關鍵。彎管機X油缸采用液壓伺服速度控制，Y油缸采用液壓伺服位置閉環控制，能夠滿足車輛管件加工精度要求。

Automatic hydraulic numerical control pipe bending machine

A kind of automatic hydraulic CNC bending machine, mainly composed of a bed, computer, sensor, Y cylinder, photoelectric encoder, X, Y, servo valve, hydraulic servo system, X cylinder, feeding support, wheel, roller, Xi roller, rectangular tube, lifting bracket, slide, core rod and core holding bracket. The successful application of the automatic hydraulic NC tube bending machine greatly reduces the workload of the shape adjustment, and reduces the difficulty of the quality control of the corresponding assembly in the following process. Y cylinder position control accuracy and fast dynamic should be the key to ensure the accuracy of bending. The X cylinder of the pipe bender adopts hydraulic servo speed control, and the Y oil cylinder adopts hydraulic servo position closed loop control, which can meet the requirement of machining accuracy of the vehicle pipe fittings.

【技術實現步驟摘要】
一種自動液壓數控彎管機所屬
本專利技術涉及一種自動液壓數控彎管機，適用于機械領域。
技術介紹
以往車輛駕駛室骨架及工作機構弧管件生產中，一般足工人根據預先加工的靠模樣板，用簡易鍛床及手錘等工具手工完成，勞動強度大、效率低、難以形成批量；弧度管彎制精度及加工周期受其技術及經驗影響程度大，滿足不了批量的生產需求。隨后，出現了液壓仿型彎管機，但其加工方式存在弊端，管材彎制曲線完全取決于模具，不能實現曲率的靈活變化，而且，由于模具的磨損，必須頻繁修整、更換模具。更為嚴重的是，由于材料回彈量具有嚴重差異，而在彎制中又不能實現回彈補償，很難一次彎制出合格弧管件。近年來興起的無模成型技術在曲面板材加工領域取得了成功應用。全自動液壓數控彎管機利用無模成型技術原理和液壓伺服控制技術，采用工業控制汁算機進行管件弧度設計和彎管控制，由計算機生成彎管曲線數據，控制液壓伺服系統進行彎管加工。完全改變了傳統的手工制作或仿形加工車輛骨架弧桿件的加工方式，克服、脫離了使用模具加工的弊端與限制，并且彎管曲線靈活、修改方便，尤其可以根據管材的回彈量修正彎曲弧度，大大提高了生產效率和加工精度，全程由計贊。機控制加工過程，實現彎管加工的現代化與自動化，為“柔性”生產奠定了設備基礎。通過更換滾輪，可實現多種條型材料(如矩型管、圓型管、槽鋼、角鋼等)的彎制。
技術實現思路
本專利技術提出了一種自動液壓數控彎管機，全自動液壓數控彎管機的成功應用大大減少了校形的工作量，降低了后續工序中與之對應裝配的質量控制難度。Y油缸位置控制精度和快速動態應是保證彎管精度的關鍵。彎管機X油缸采用液壓伺服速度控制，Y油缸采用液壓伺服位置閉環控制，能夠滿足車輛管件加工精度要求。本專利技術所采用的技術方案是：所述全自動液壓數控彎管機主要由床身、工控機、位移傳感器、Y油缸、光電編碼器、X、Y伺服閥、液壓伺服系統、X油缸、上料支架、動溪輪、定滾輪、靠滾筒、矩形管、頂料支架、滑軌、芯捧和芯捧支架組成。根據待加工的桿件設計圖形，由隨機安裝的專用軟件在“編輯”界面生成管件各個點的平面曲線數據(可以進行編輯和修改)，進入“控制”界面產生控制數據。“自動”啟動后，Y油缸退回，滑軌與待彎管件一起向右運動，實現“上料”過程。在向左運動的“彎制”過程中，計算機根據管件的控制數據，實時檢測滑軌的位置并精確控制Y油缸的位移量(即動滾輪運動量)。矩形管在頂料支架的推動下向前運動，同時，Y油缸帶動動滾輪伸出，矩形管在動滾輪、定滾輪、靠滾輪的作用下彎曲變形。隨著滑軌與頂料支架的不斷推進，推動矩形管在動滾輪、定滾輪和靠滾輪的作用下形成一定的弧度。Y油缸位移量越大，則矩形管的弧度就越大，Y油缸位移量不斷變化，則矩形管的弧度也隨之變化。所述自動液壓數控彎管機的控制系統首先由計算機生成控制目標曲線，通過對每一點的Y油缸的位移和X油缸的伸出速度進行精確計算處理，經過D/A轉換成為模擬信號，在控制器經過模擬信號偏差和PID運算、電流放大、顫震信號等處理后控制伺服閥(液壓缸伸出的速度與伺服閥控制電流成正比)，由此實現液壓缸的閉環位移控制。X油缸的速度和位置由光電編碼器檢測，并轉換為相應的脈沖量信號反饋給計算機，由計算機進行X油缸的速度和位置的監測、控制。由于管件由多弧段組成，在小半徑段，自動降低X油缸推進速度;為提高效率，在大半徑段自動提高X油缸推進速度。Y油缸位移由位移傳感器儉測并轉化為相應的電壓信號。一方面，直接反饋到控制器實現對油缸位置的模擬PID閉環控制；另一方面，將此信號經過A/D轉換后傳給計算機，實現對Y油缸的多環路伺服控制。計算機在采集X，Y油缸信一號進行控制的同時對傳回的兩路信號在顯示器上動態顯示，直觀顯示理想曲線與實際彎管曲線(不同顏色)差異，使操作者能夠更加直觀、方便地監視彎管的進程和進行彎管控制。本專利技術的有益效果是：全自動液壓數控彎管機的成功應用大大減少了校形的工作量，降低了后續工序中與之對應裝配的質量控制難度。Y油缸位置控制精度和快速動態應是保證彎管精度的關鍵。彎管機X油缸采用液壓伺服速度控制，Y油缸采用液壓伺服位置閉環控制，能夠滿足車輛管件加工精度要求。附圖說明圖1是本專利技術的系統原理圖。圖中：1.床身；2.工控機；3.位移傳感器；4.Y油缸；5.光電編碼器；6.X、Y伺服閥；7.液壓伺服系統；8.X油缸；9.上料支架；10.動滾輪；11.定滾輪；12.靠滾輪；13.矩形管；14頂料支架；15.滑軌；16.芯棒；17.芯棒支架。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，全自動液壓數控彎管機主要由床身、工控機、位移傳感器、Y油缸、光電編碼器、X、Y伺服閥、液壓伺服系統、X油缸、上料支架、動溪輪、定滾輪、靠滾筒、矩形管、頂料支架、滑軌、芯捧和芯捧支架組成。根據待加工的桿件設計圖形，由隨機安裝的專用軟件在“編輯”界面生成管件各個點的平面曲線數據(可以進行編輯和修改)，進入“控制”界面產生控制數據。“自動”啟動后，Y油缸退回，滑軌與待彎管件一起向右運動，實現“上料”過程。在向左運動的“彎制”過程中，計算機根據管件的控制數據，實時檢測滑軌的位置并精確控制Y油缸的位移量(即動滾輪運動量)。矩形管在頂料支架的推動下向前運動，同時，Y油缸帶動動滾輪伸出，矩形管在動滾輪、定滾輪、靠滾輪的作用下彎曲變形。隨著滑軌與頂料支架的不斷推進，推動矩形管在動滾輪、定滾輪和靠滾輪的作用下形成一定的弧度。Y油缸位移量越大，則矩形管的弧度就越大，Y油缸位移量不斷變化，則矩形管的弧度也隨之變化。自動液壓數控彎管機的控制系統首先由計算機生成控制目標曲線，通過對每一點的Y油缸的位移和X油缸的伸出速度進行精確計算處理，經過D/A轉換成為模擬信號，在控制器經過模擬信號偏差和PID運算、電流放大、顫震信號等處理后控制伺服閥(液壓缸伸出的速度與伺服閥控制電流成正比)，由此實現液壓缸的閉環位移控制。X油缸的速度和位置由光電編碼器檢測，并轉換為相應的脈沖量信號反饋給計算機，由計算機進行X油缸的速度和位置的監測、控制。由于管件由多弧段組成，在小半徑段，自動降低X油缸推進速度;為提高效率，在大半徑段自動提高X油缸推進速度。Y油缸位移由位移傳感器儉測并轉化為相應的電壓信號。一方面，直接反饋到控制器實現對油缸位置的模擬PID閉環控制；另一方面，將此信號經過A/D轉換后傳給計算機，實現對Y油缸的多環路伺服控制。計算機在采集X，Y油缸信一號進行控制的同時對傳回的兩路信號在顯示器上動態顯示，直觀顯示理想曲線與實際彎管曲線(不同顏色)差異，使操作者能夠更加直觀、方便地監視彎管的進程和進行彎管控制。回彈主要是材料卸載后遵循虎克定律產生彈性變形引起的，管材上應力、應變分布不均勻則是產生回復內應力的根本原因。汽車骨架大多應用高強矩形管件，高強鋼的彎曲回彈嚴重影響了彎曲精度的提高。在數控彎管機控制軟件設計中，根據管材壁厚、材料硬度、彎曲件彎點半徑等，采用簡化算法并結合現場試驗進行回彈補償，根據前幾根實際彎曲管件與樣板對比修改控制曲線，有效控制與樣板的最大貼合誤差，能夠滿足生產需要。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自動液壓數控彎管機，其特征是：所述全自動液壓數控彎管機主要由床身、工控機、位移傳感器、Y油缸、光電編碼器、X、Y伺服閥、液壓伺服系統、X油缸、上料支架、動溪輪、定滾輪、靠滾筒、矩形管、頂料支架、滑軌、芯捧和芯捧支架組成。

【技術特征摘要】
1.一種自動液壓數控彎管機，其特征是：所述全自動液壓數控彎管機主要由床身、工控機、位移傳感器、Y油缸、光電編碼器、X、Y伺服閥、液壓伺服系統、X油缸、上料支架、動溪輪、定滾輪、靠滾筒、矩形管、頂料支架、滑軌、芯捧和芯捧支架組成。2.根據權利要求1所述的一種自動液壓數控彎管機，其特征是：所述全自動液壓數控彎管機由隨機安裝的專用軟件在“編輯”界面生成管件各個點的平面曲線數據，進入“控制”界面產生控制數據。3.根據權利要求1所述的一種自動液壓數控彎管機，其特征是：隨著滑軌與頂料支架的不斷推進，推動矩形管在動滾輪、定滾輪和靠滾輪的作用下形成一定的弧度，Y油缸位移量越大...

【專利技術屬性】
技術研發人員：申久祝，
申請(專利權)人：申久祝，
類型：發明
國別省市：遼寧,21