[发明专利]高强度型材双曲成形装置及其控制方法

说明书

本发明涉及型材加工成形装置，具体地说是高强度型材双曲成形装置及其控制方法，压紧油缸固定在压紧油缸立架上，压紧油缸活塞杆的一端与压紧油缸的活塞相连，另一端与上胎具的一端连接，下胎具的一端安装于下支撑台上，下胎具的另一端与上胎具的一端分别加工有与型材外形相匹配的槽型；旋转内圈的一端转动安装于轴承座内，另一端安装有夹具，型材的一端通过夹具夹紧，另一端穿过旋转内圈后位于上胎具与下胎具之间；伸缩油缸活塞杆的一端与伸缩油缸的活塞连接，另一端连接有齿条，齿条位于旋转内圈另一端的下方，旋转内圈另一端的外表面设有与齿条啮合的齿形结构。本发明结构简单，能实现型材的快速双曲成形，大大提高成形的效率和成材率。

技术领域

本发明涉及型材加工成形装置，具体地说是用于船用肋骨型材双曲成形加工的高强度型材双曲成形装置及其加工控制方法，适用于船用肋骨型材的双曲成形加工。

背景技术

我国的造船业在近几年进入了快速发展阶段。造船所用肋骨型材是专用型材，具有较轻的质量和更好的强重比。由于这种型材具有较大的截面尺寸和较高的强度，所以其有效快速成形是造船业需要解决的一大难题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提出一种可靠实现船用肋骨型材双曲成形的装置及其控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高强度型材双曲成形装置，包括框架本体、压紧油缸立架、压紧油缸、上胎具、下胎具、下支撑台、轴承座、旋转内圈、夹具、齿条及伸缩油缸，其中压紧油缸立架、下支撑台、轴承座及伸缩油缸分别安装于框架本体上，所述压紧油缸固定在压紧油缸立架上，压紧油缸活塞杆的一端与该压紧油缸的活塞相连，另一端与所述上胎具的一端连接，所述下胎具的一端安装于下支撑台上，该下胎具的另一端与所述上胎具的一端分别加工有与待成形型材外形相匹配的槽型；所述旋转内圈的一端转动安装于轴承座内，另一端安装有夹具，待成形的所述型材的一端通过夹具夹紧，另一端穿过旋转内圈后位于所述上胎具与下胎具之间；伸缩油缸活塞杆的一端与所述伸缩油缸的活塞连接，所述伸缩油缸活塞杆的另一端连接有齿条，该齿条位于所述旋转内圈另一端的下方，所述旋转内圈另一端的外表面设有与齿条啮合的齿形结构，所述齿条通过伸缩油缸驱动沿伸缩油缸的轴向移动，通过与所述旋转内圈上的齿形结构啮合，带动所述旋转内圈转动，进而通过所述夹具带动型材随旋转内圈转动；所述压紧油缸驱动上胎具下压，与所述下胎具共同压紧型材。

所述框架本体上开设有燕尾槽，所述齿条底部设有燕尾滑块，该燕尾滑块容置于所述燕尾槽内。

所述旋转内圈的一端通过滚动轴承与轴承座转动连接，该旋转内圈外伸于所述轴承座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最大尺寸相对应、供型材通过的通槽，所述夹具固定于旋转内圈的实心圆盘上。

所述滚动轴承的内圈与旋转内圈之间为过盈配合。

所述框架本体上安装有光栅尺，该光栅尺的定尺固接在框架本体上，所述光栅尺的动块安装于齿条上，随所述齿条移动。

所述压紧油缸垂直安装于压紧油缸立架上，所述压紧油缸活塞杆通过压紧油缸的驱动沿压紧油缸的轴向上下移动。

高强度型材双曲成形装置的控制方法，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落下，当检测压紧油缸压紧到位的光电开关有信号后，继续保持电磁阀得电，始终使压紧油缸压紧型材使其不发生移动；

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的位置不动，且停留保持时间若干秒后，伸缩油缸卸压使型材处于自由状态；然后根据光栅尺反馈的齿条位移判断旋转内圈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，直到旋转内圈实际旋转角度在允许误差范围内；