一种控制张力的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种控制张力的装置，属于机械控制装置技术领域。该控制张力的装置，包括伺服马达，PLC，线性模组支架、滚珠丝杆、模组滑块组成的线性模组，传感器，动板支座、四杆机构固定支座、杆Ⅰ、螺杆插销Ⅰ、杆Ⅱ、动板、杆Ⅲ、螺杆、螺杆插销Ⅱ、杆Ⅳ、四杆机构移动支座、左夹块、右夹块组成的夹持机构，马达、传感器与PLC连接，PLC控制伺服马达转动，马达带动滚珠丝杆转动，从而带动模组滑块做直线运动进而使夹持机构进行直线运动。本实用新型专利技术的目的是为了解决绕弯机、拉弯机等弯曲设备上张力不能精确控制，从而导致弯曲件成形精度低等问题。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制张力的装置，属于机械控制装置

技术介绍
弯曲是成形工艺中较为复杂的工艺之一，常受材料性能、模具形状、加载路径等因素影响。尤其是截面复杂的型材在弯曲中往往处于一个十分复杂的应力状态。应力中性层内移、外侧破裂，内侧起皱，残余应力与回弹都是影响成形件性能和精度的原因。张力的预拉与控制都能有效地制约以上因素对弯曲件成形精度的影响。目前，已有的弯管机，包括拉弯机等用于加工弯曲件的设备中都没有控制张力的装置，又或者其控制张力的装置不能有效，精确控制张力（力）或拉伸量（位移），导致有些薄壁多筋的型材无法成形或则难以成形。本技术基于以上设备中的不足，提出了由PLC控制、梯形梳状卡具夹持、滚珠丝杆线性移动平台（以下简称线性模组）驱动的张力控制装置，解决了以往绕弯机中不能有效施加张力这一缺陷，并具有装夹速度快，通用性强，控制精度高等优点，同时具备控制力和位移两种控制方式，可为试验和生产带来更多选择。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决绕弯机、拉弯机等弯曲设备上张力不能精确控制，从而导致弯曲件成形精度低等问题，提供一种控制张力的装置。本技术通过以下技术方案实现。一种控制张力的装置，包括伺服马达6，PLC，线性模组支架7、滚珠丝杆8、模组滑块9组成的线性模组，传感器10，动板支座11、四杆机构固定支座12、杆Ⅰ13、螺杆插销Ⅰ14、杆Ⅱ15、动板16、杆Ⅲ17、螺杆18、螺杆插销Ⅱ19、杆Ⅳ20、四杆机构移动支座21、左夹块22、右夹块23组成的夹持机构，马达6、传感器10与PLC连接，PLC控制伺服马达6转动，马达6带动滚珠丝杆8转动，从而带动模组滑块9做直线运动进而使夹持机构进行直线运动；所述线性模组中线性模组支架7连接绕弯机，线性模组支架7分为板架架身和尾部凸起的框架，板架架身连接绕弯机，板架架身安装滑动的模组滑块9，凸起的框架内部设有滚珠丝杆8，滚珠丝杆8横穿线性模组支架7并穿过模组滑块9的螺纹孔，滚珠丝杆8连接伺服马达6；所述模组滑块9顶部连接夹持机构中动板支座11，动板支座11设有滑槽与动板16滑动连接，动板16顶面设有四杆机构固定支座12和相对动板16滑动的四杆机构移动支座21，动板16顶端设有侧八字限位平板组成的滑槽，侧八字限位平板组成的滑槽内部安装左夹块22和右夹块23，动板16末端与传感器10连接，传感器10另一端与动板支座11的凸起台连接，四杆机构固定支座12通过螺栓连接杆Ⅰ13和杆Ⅲ17，四杆机构移动支座21通过螺栓连接杆Ⅱ15和杆Ⅳ20，杆Ⅰ13和杆Ⅱ15、杆Ⅱ15和杆Ⅳ20分别通过螺杆插销Ⅰ14、螺杆插销Ⅱ19连接，螺杆插销Ⅰ14设有螺纹孔，螺杆插销Ⅱ19设有光孔，螺纹孔和光孔之间设有螺杆18。所述侧八字限位平板组成的滑槽形成的为68°～75°。PLC控制方式为两个模块：其一为“力”控制，方式是通过传感器10测得张力的大小输入PLC控制器中，与设定的力比较，如果不相等则命令伺服马达6调节模组滑块9与模组7的相对位置，以求在运动的过程中达到所设定力的大小；其二是“位移”控制，方式为根据滑块的运动速度控制伺服马达的转速使滑块达到既定的运动轨迹。滑块的运动速度计算公式如下： （1）式中：为模组滑块的移动速度，单位mm/s；为型材/管材的弯曲中性层半径，单位mm；为弯曲时的角速度；单位rad/s；为预拉伸量，单位%。控制伺服马达6的转速使滑块达到既定的运动轨迹。该控制张力的装置的使用原理为：（1）夹持型材：本实例中的型材为AZ31B镁合金，对通过快速感应加热到170℃的镁合金型材端部从载台1处伸入进行快速的定位和夹紧，使用如图1绕弯机时，将镁合金型材在固定端夹持2、滑块夹持3、张力控制端夹持4依次夹紧（镁合金型材一端伸入到八字限位平板组成的滑槽中，手动将左夹块22和右夹块23夹住型材），张力控制端夹持4的夹紧通过手动旋转螺杆18使四杆伸长推动四杆机构移动支座21顶紧左夹块22和右夹块23夹紧；（2）施加张力：根据预先在PLC系统中设定张力F为25N，对镁合金型材进行预拉，这里预拉伸比例为1.1%，拉伸量为4.95mm，PLC控制伺服马达6转动，马达6带动滚珠丝杆8转动，从而带动模组滑块9做直线运动进而使夹持机构进行向右直线运动；（3）张力保持：通过本技术通过传感器10对拉力F的实时检测，并根据输出力的大小反馈控制系统，调节伺服马达6的旋转来控制弯曲过程中张力保持不变，通过控制模组滑块9相对于模组的前后位置来实现；（4）施加补拉力：在绕弯过程结束时，通过PLC事先设定的补拉力25N对镁合金型材的一端再一次拉伸，此次拉伸比例为1%，方式与步骤(2)相同，拉伸量为4.9mm；（5）卸载：完成以上步骤之后，依次松开4、3、2处夹持，电机回转，将各部回退到初始位置。本技术的有益效果是：本技术可以有效、精确的控制型材/管材的拉力和拉伸量；本技术结构简单，通用性强，经济效益好。附图说明图1是本技术用于绕弯机时的三维结构图；图2是本技术主视结构示意图；图3是本技术俯视结构示意图。图中：1-载台，2-固定端夹持装置，3-滑块装置，4-张力控制装置，5-转轴，6伺服马达，7-线性模组支架，8-滚珠丝杆，9-模组滑块，10-传感器，11-动板支座，12-四杆机构固定支座，13-杆Ⅰ，14-螺杆插销Ⅰ，15-杆Ⅱ，16-动板，17-杆Ⅲ，18-螺杆，19-螺杆插销Ⅱ，20-杆Ⅳ，21-四杆机构移动支座，22-左夹块，23-右夹块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术作进一步说明。实施例1如图1至3所示，该控制张力的装置，包括伺服马达6，PLC，线性模组支架7、滚珠丝杆8、模组滑块9组成的线性模组，传感器10，动板支座11、四杆机构固定支座12、杆Ⅰ13、螺杆插销Ⅰ14、杆Ⅱ15、动板16、杆Ⅲ17、螺杆18、螺杆插销Ⅱ19、杆Ⅳ20、四杆机构移动支座21、左夹块22、右夹块23组成的夹持机构，马达6、传感器10与PLC连接，PLC控制伺服马达6转动，马达6带动滚珠丝杆8转动，从而带动模组滑块9做直线运动进而使夹持机构进行直线运动；所述线性模组中线性模组支架7连接绕弯机，线性模组支架7分为板架架身和尾部凸起的框架，板架架身连接绕弯机，板架架身安装滑动的模组滑块9，凸起的框架内部设有滚珠丝杆8，滚珠丝杆8横穿线性模组支架7并穿过模组滑块9的螺纹孔，滚珠丝杆8连接伺服马达6；所述模组滑块9顶部连接夹持机构中动板支座11，动板支座11设有滑槽与动板16滑动连接，动板16顶面设有四杆机构固定支座12和相对动板16滑动的四杆机构移动支座21，动板16顶端设有侧八字限位平板组成的滑槽，侧八字限位平板组成的滑槽内部安装左夹块22和右夹块23，动板16末端与传感器10连接，传感器10另一端与动板支座11的凸起台连接，四杆机构固定支座12通过螺栓连接杆Ⅰ13和杆Ⅲ17，四杆机构移动支座21通过螺栓连接杆Ⅱ15和杆Ⅳ20，杆Ⅰ13和杆Ⅱ15、杆Ⅱ15和杆Ⅳ20分别通过螺杆插销Ⅰ14、螺杆插销Ⅱ19连接，螺杆插销Ⅰ14设有螺纹孔，螺杆插销Ⅱ19设有光孔，螺纹孔和光孔之间设有螺杆18。其中侧八字限位平板组成的滑槽形成的为68°。实施例2如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制张力的装置，其特征在于：包括伺服马达（6），PLC，线性模组支架（7）、滚珠丝杆（8）、模组滑块（9）组成的线性模组，传感器（10），动板支座（11）、四杆机构固定支座（12）、杆Ⅰ（13）、螺杆插销Ⅰ（14）、杆Ⅱ（15）、动板（16）、杆Ⅲ（17）、螺杆（18）、螺杆插销Ⅱ（19）、杆Ⅳ（20）、四杆机构移动支座（21）、左夹块（22）、右夹块（23）组成的夹持机构，马达（6）、传感器（10）与PLC连接，PLC控制伺服马达（6）转动，马达（6）带动滚珠丝杆（8）转动，从而带动模组滑块（9）做直线运动进而使夹持机构进行直线运动；所述线性模组中线性模组支架（7）连接绕弯机，线性模组支架（7）分为板架架身和尾部凸起的框架，板架架身连接绕弯机，板架架身安装滑动的模组滑块（9），凸起的框架内部设有滚珠丝杆（8），滚珠丝杆（8）横穿线性模组支架（7）并穿过模组滑块（9）的螺纹孔，滚珠丝杆（8）连接伺服马达（6）；所述模组滑块（9）顶部连接夹持机构中动板支座（11），动板支座（11）设有滑槽与动板（16）滑动连接，动板（16）顶面设有四杆机构固定支座（12）和相对动板（16）滑动的四杆机构移动支座（21），动板（16）顶端设有侧八字限位平板组成的滑槽，侧八字限位平板组成的滑槽内部安装左夹块（22）和右夹块（23），动板（16）末端与传感器（10）连接，传感器（10）另一端与动板支座（11）的凸起台连接，四杆机构固定支座（12）通过螺栓连接杆Ⅰ（13）和杆Ⅲ（17），四杆机构移动支座（21）通过螺栓连接杆Ⅱ（15）和杆Ⅳ（20），杆Ⅰ（13）和杆Ⅱ（15）、杆Ⅱ（15）和杆Ⅳ（20）分别通过螺杆插销Ⅰ（14）、螺杆插销Ⅱ（19）连接，螺杆插销Ⅰ（14）设有螺纹孔，螺杆插销Ⅱ（19）设有光孔，螺纹孔和光孔之间设有螺杆（18）。...

【技术特征摘要】
1.一种控制张力的装置，其特征在于：包括伺服马达（6），PLC，线性模组支架（7）、滚珠丝杆（8）、模组滑块（9）组成的线性模组，传感器（10），动板支座（11）、四杆机构固定支座（12）、杆Ⅰ（13）、螺杆插销Ⅰ（14）、杆Ⅱ（15）、动板（16）、杆Ⅲ（17）、螺杆（18）、螺杆插销Ⅱ（19）、杆Ⅳ（20）、四杆机构移动支座（21）、左夹块（22）、右夹块（23）组成的夹持机构，马达（6）、传感器（10）与PLC连接，PLC控制伺服马达（6）转动，马达（6）带动滚珠丝杆（8）转动，从而带动模组滑块（9）做直线运动进而使夹持机构进行直线运动；所述线性模组中线性模组支架（7）连接绕弯机，线性模组支架（7）分为板架架身和尾部凸起的框架，板架架身连接绕弯机，板架架身安装滑动的模组滑块（9），凸起的框架内部设有滚珠丝杆（8），滚珠丝杆（8）横穿线性模组支架（7）并穿过模组滑块（9）的螺纹孔，滚珠丝杆（8）连接伺服马达（6）...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖寒，吴国华，周慧子，程明，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53