[发明专利]长管类组件矫直装置及矫直方法

权利要求书

1.一种长管类组件矫直装置，其特征在于：包括执行机构和主控机构（6）；所述执行机构包括压紧固定长管类组件（7）的压紧气缸（1），对长管类组件（7）端部执行下压的电动执行器（3），电动执行器（3）输出端设置压力传感器（4），所述主控机构（6）分别与电动执行器（3）、压力传感器（4）之间进行通讯，其与压紧气缸（1）之间通过电磁气动阀（5）连接。

2.根据权利要求1所述的长管类组件矫直装置，其特征在于：还包括提供支撑的支架平台（2）。

3.根据权利要求1所述的长管类组件矫直装置，其特征在于：所述主控机构为PLC控制器。

4.根据权利要求1所述的长管类组件矫直装置，其特征在于：所述电动执行器（3）输出端垂直于管类组件（7）的轴线设置。

5.根据权利要求1所述的长管类组件矫直装置，其特征在于：所述主控机构（7）与电动执行器（3）、电磁气动阀（5）之间通过数字量IO端口进行通讯，其与压力传感器（4）通过串口通讯。

6.应用于权利要求1~5之一所述的长管类组件矫直装置的矫直方法，其特征在于：包括以下步骤：

（Ⅰ）长管类组件及执行机构准备到位

在主控机构控制下，压紧长管类组件，电动执行器准备到位；

（Ⅱ）通过矫直力算法获取理论矫直力

（ⅰ）模量检测法获取模量参数值

电动执行器执行下压操作，直至根据压力传感器检测的数据，判断出电动执行器接触长管类组件表面时，电动执行器下压固定量，并延时检测当前矫直力值，进而获得模量参数值E；

（ⅱ）分段下压增益法获得理论矫直力

根据模量参数E、最大端跳值H和进入同一区间的次数N，计算理论矫直力F；

（ⅲ）矫直力逼近法使实时矫直力等于理论矫直力

电动执行器持续下压，并根据实时矫直力值与理论矫直力F的差值动态调节电动执行器的步长和下压速度，使实时矫直力值快速逼近理论矫直力F；

（Ⅲ）矫直完成

当实时矫直力值等于理论矫直力值时，保持下压状态，保持一段时间后，完成矫直。

7.根据权利要求6所述的长管类组件矫直方法，其特征在于：所述电动执行器（3）执行下压操作过程中，在其接触长管类组件（7）前，其下压动作的步长和下压速度会随着接近长管类组件而逐渐减小。

8.根据权利要求6所述的长管类组件矫直方法，其特征在于：所述模量参数值E等于检测当前矫直力值除以固定下压量。

9.根据权利要求6所述的长管类组件矫直方法，其特征在于：所述理论矫直力 F=K_y*[F_x+(N-1)* Δf]，

其中：F表示理论矫直力，K_y表示矫直力系数，F_x表示基础矫直力，N表示该组件最大端跳值H第几次连续进入同一段取值范围，Δf表示压力增量。

10.根据权利要求9所述的长管类组件矫直方法，其特征在于：所述基础矫直力F_x根据长管类组件的最大端跳值H的取值范围决定；所述矫直力系数K_y根据长管类组件的模量参数E的取值范围决定。