[发明专利]高强度型材双曲成形装置及其控制方法

权利要求书

1.一种高强度型材双曲成形装置，其特征在于：包括框架本体(1)、压紧油缸立架(2)、压紧油缸(3)、上胎具(5)、下胎具(6)、下支撑台(7)、轴承座(8)、旋转内圈(10)、夹具(11)、齿条(12)及伸缩油缸(14)，其中压紧油缸立架(2)、下支撑台(7)、轴承座(8)及伸缩油缸(14)分别安装于框架本体(1)上，所述压紧油缸(3)固定在压紧油缸立架(2)上，压紧油缸活塞杆(4)的一端与该压紧油缸(3)的活塞相连，另一端与所述上胎具(5)的一端连接，所述下胎具(6)的一端安装于下支撑台(7)上，该下胎具(6)的另一端与所述上胎具(5)的一端分别加工有与待成形型材(16)外形相匹配的槽型；所述旋转内圈(10)的一端转动安装于轴承座(8)内，另一端安装有夹具(11)，待成形的所述型材(16)的一端通过夹具(11)夹紧，另一端穿过旋转内圈(10)后位于所述上胎具(5)与下胎具(6)之间；伸缩油缸活塞杆(15)的一端与所述伸缩油缸(14)的活塞连接，所述伸缩油缸活塞杆(15)的另一端连接有齿条(12)，该齿条(12)位于所述旋转内圈(10)另一端的下方，所述旋转内圈(10)另一端的外表面设有与齿条(12)啮合的齿形结构，所述齿条(12)通过伸缩油缸(14)驱动沿伸缩油缸(14)的轴向移动，通过与所述旋转内圈(10)上的齿形结构啮合，带动所述旋转内圈(10)转动，进而通过所述夹具(11)带动型材(16)随旋转内圈(10)转动；所述压紧油缸(3)驱动上胎具(5)下压，与所述下胎具(6)共同压紧型材(16)。

2.根据权利要求1所述的高强度型材双曲成形装置，其特征在于：所述框架本体(1)上开设有燕尾槽，所述齿条(12)底部设有燕尾滑块(17)，该燕尾滑块(17)容置于所述燕尾槽内。

3.根据权利要求1所述的高强度型材双曲成形装置，其特征在于：所述旋转内圈(10)的一端通过滚动轴承(9)与轴承座(8)转动连接，该旋转内圈(10)外伸于所述轴承座(8)的另一端为实心圆盘，所述实心圆盘的中间沿轴向开设有与型材(16)最大尺寸相对应、供型材(16)通过的通槽，所述夹具(11)固定于旋转内圈(10)的实心圆盘上。

4.根据权利要求3所述的高强度型材双曲成形装置，其特征在于：所述滚动轴承(9)的内圈与旋转内圈(10)之间为过盈配合。

5.根据权利要求1所述的高强度型材双曲成形装置，其特征在于：所述框架本体(1)上安装有光栅尺(13)，该光栅尺(13)的定尺固接在框架本体(1)上，所述光栅尺(13)的动块安装于齿条(12)上，随所述齿条(12)移动。

6.根据权利要求1所述的高强度型材双曲成形装置，其特征在于：所述压紧油缸(3)垂直安装于压紧油缸立架(2)上，所述压紧油缸活塞杆(4)通过压紧油缸(3)的驱动沿压紧油缸(3)的轴向上下移动。

7.一种权利要求1至6任一权利要求所述高强度型材双曲成形装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

控制压紧油缸动作：通过控制电磁阀驱动压紧油缸(3)落下，当检测压紧油缸(3)压紧到位的光电开关有信号后，继续保持电磁阀得电，始终使压紧油缸(3)压紧型材(16)使其不发生移动；

控制伸缩油缸动作：通过PID算法控制模拟量输出给比例伺服电磁阀控制信号，通过比例伺服电磁阀使伸缩油缸(14)逐渐加压伸出，根据齿条应行走的位移目标值进行控制；当达到位移目标值后，PID算法控制保持伸缩油缸(14)的位置不动，且停留保持时间若干秒后，伸缩油缸(14)卸压使型材(16)处于自由状态；然后根据光栅尺(13)反馈的齿条位移判断旋转内圈(10)实际旋转角度是否在允许误差范围内；是则结束当前操作，如果不是，则重复控制伸缩油缸动作步骤，直到旋转内圈(10)实际旋转角度在允许误差范围内；

释放型材：松开夹具(11)，抬起压紧油缸(3)。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制压紧油缸动作步骤之前进行机构初始化：控制压紧油缸(3)抬起，将型材(16)通过吊装输送的方式摆放到位，夹具(11)夹紧。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述释放型材后，继续进料，依次重复控制压紧油缸动作、控制伸缩油缸动作、释放型材步骤，直接整根型材完成扭转双曲成形操作为止。