多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机制造技术

本实用新型专利技术公开了多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，包括矫圆机本体及PLC控制系统，其中，矫圆机本体包括多根平行设置的辊轴、固定辊轴的固定座、驱动辊轴移动的位移驱动机构，及驱动辊轴自转的辊轴旋转驱动机构，辊轴为至少3根，辊轴两端通过固定座将辊轴在其轴向固定定位，多根辊轴包围起的中心位置为矫正位，辊轴通过位移驱动机构驱动沿其径向移动，向工件周面方向缩进或松退，位移驱动机构及辊轴旋转驱动机构与PLC控制系统连接。本实用新型专利技术公开的技术方案，适用于筒体及管体的矫圆，特别是长径比较大的小直径管体及卷板机滚出筒体所保留的直边段较大的筒体工件的圆度矫正，提高了矫正精度，同时提高了生产效率、大大降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及筒体、管体的矫圆技术及板材成型的
，尤其涉及一种适用于长径比较大的小直径管体及卷板机滚出筒体所保留的直边段较大的筒体工件的圆度矫正的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机。
技术介绍
随着国防与民用工业的快速发展，企业的转型升及和产品的更新换代，各类圆筒体的需求量越来越大，同时对其精度要求也越来越高，特别是小直径，且长度比较大的筒体。因此，为满足市场需求，筒体圆度的矫正显的尤为重要。传统的圆筒体矫正，大多采用三辊矫圆技术与工艺，其主要依据“三点成圆”原理对筒体的圆度矫正。如中国专利CN103658247A公开了一种高精度数控矫圆机，包含上辊、下辊、下辊传动机构、下辊驱动机构、PLC控制器，其特征在于，还包含丝杠传动机构和位移传感器；上辊两侧分别与丝杠传动机构连接，下辊的一侧设置有位移传感器，且位移传感器与PLC控制器连接，本技术披露的技术方案的矫圆过程是采用以下过程：将矫圆过程分成N个道次，首先每个道次下辊带动工件正反转各1-2周，所述的上辊与两下辊中心线的间距按1-N道次逐渐减小，然后按N-1道次逐渐增大，工件中的剩余应力经过由小到大、再由大到小的过程，在上辊逐次下压的同时，改下辊单向连续运转为正反交替的方式，使得工件在各个方向的受力更加均衡，有效提高了矫圆精度。又如中国专利CN104107848A公开了数控矫圆机的矫圆工艺，采用在数控矫圆机上安装一个高精度传感器，用以精确测量矫圆机的上辊的位置，传感器与PLC控制器相连接；由PLC控制器内置程序来计算各矫圆参数，反馈运行状态，传输各工艺动作指令，达到数控方式进行筒体工件的高精度矫圆；具有操作简便，通过输入筒体工件数据、数控矫圆机基本参数和材料基本性能参数，程序能够实时精确计算矫正量，生成相关数据，并控制矫圆机各个动作步骤，从而保证矫圆精确，提高了工作效率，降低劳动强度，提高产品的合格率，同时也降低了生成本。上述两个专利技术公开的技术方案的矫正方法，仍存在一定的制约和缺点，特别是对小直径，且长度比较大的筒体的圆度矫正，以及通过卷板机滚弯出的筒体所保留的直边段(任何结构形式的卷板机滚弯出的圆筒体，均会产生板端直边段的现象)，很难实现矫圆，即使矫正后，其矫正圆度也不是很高，不能满足航空航天、车辆制造、等领域的高精度数控的市场需求。其主要原因是：一、作用在小直径筒体内的辊轴，由于其辊径的限制，很容易产生挠度形变；二、依据“三点成圆”原理，矫正中会形成筒体周向梁段的作用死角。因而传统的三辊矫圆技术与工艺，已经不能满足和实现长度比较大的小直径筒体和卷板机滚弯出筒体所保留的直边段较大的筒体工件的圆度矫正。
技术实现思路
为克服现有技术中存在的问题，本技术提供了的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，适用于筒体及管体的矫圆，特别是长径比较大的小直径管体及卷板机滚出筒体所保留的直边段较大的筒体工件的圆度矫正，提高了矫正精度，同时提高了生产效率、大大降低了生产成本。同时，本技术提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机也是为了进一步实施国家火炬计划“高精度数控矫圆机/项目编号(2013GH040478)”项目。本技术提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，包括：多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，包括：矫圆机本体及控制矫圆机本体运作的PLC控制系统，其中，矫圆机本体包括多根平行设置的辊轴、固定辊轴的固定座、驱动辊轴移动的位移驱动机构，及驱动辊轴自转的辊轴旋转驱动机构，辊轴为至少根，辊轴两端通过固定座将辊轴在其轴向固定定位，多根辊轴包围起的中心位置为矫正位，辊轴通过位移驱动机构驱动沿其径向移动，向工件周面方向缩进或松退，位移驱动机构及辊轴旋转驱动机构与PLC控制系统连接。在一些实施方式中，位移驱动机构为同步位移驱动机构，包括两个相同的同步驱动轮、两个相同的同步传动轮，两根同步轴及两个相同的同步驱动马达；两根同步轴分别位于同步驱动马达两侧，通过同步驱动马达驱动两同步轴同步自转；两个同步传动轮分别设于两根同步轴远离同步驱动马达的端部，同步传动轮与同步轴同轴设置；两个同步驱动轮分别与同步传动轮啮合，同步驱动马达驱动同步轴正转或反转。在一些实施方式中，同步驱动轮成环形，辊轴两端分别通过辊轴座连接于两个同步驱动轮相对面的环面上，辊轴座与辊轴转动连接，辊轴座与同步驱动轮的环面通过螺旋状的螺纹相连接。在一些实施方式中，两同步驱动轮的环面上分别设有相同的第一螺旋状螺纹，第一螺旋状螺纹为T型螺纹，各辊轴座上背对连接辊轴的一面设有与第一螺旋状螺纹相对应的第二螺旋状螺纹，第二螺旋状螺纹为与第一螺旋状螺纹相配合的T型螺纹。在一些实施方式中，两同步驱动轮的环面上分别设有相同的第一螺旋状螺纹，第一螺旋状螺纹的螺纹牙的横截面成“T”形，各辊轴座上背对连接辊轴的一面设有与第一螺旋状螺纹相对应的第二螺旋状螺纹，第二螺旋状螺纹的螺纹牙的横截面成“T”形，第一螺旋状螺纹与第二螺旋状螺纹相互嵌合。在一些实施方式中，包括两个固定座，分为位于辊轴两端，两个同步驱动轮位于两个固定座内，两个固定座相对的一面分别沿同步驱动轮径向开设位移滑槽，位移滑槽的个数与辊轴根数相等，辊轴座嵌设于位移滑槽内与同步驱动轮螺纹连接，辊轴座与固定座接触面间通过导轨连接。在一些实施方式中，固定座中部与同步驱动轮中心通孔对应位置处开设有进料通孔。在一些实施方式中，还包括底座及位于底座上的两支架，两固定座分别与两支架固定连接，辊轴位于两支架之间，同步轴连接于支架之间，与两支架转动连接，两支架上开设与进料通孔相一致的进料口。在一些实施方式中，每对辊轴座上均设有一辊轴旋转驱动机构，分别驱动与其连接的辊轴转动，每个辊轴旋转驱动机构均连接至液压系统，液压系统连接于PLC控制系统。在一些实施方式中，每对辊轴座上均设有一传感器，传感器连接于PLC控制系统。与现有技术相比，本技术提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机与现有技术相比具有以下优点：一、本技术提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，无需获得矫正筒体初始圆度状态，也无需测量和反馈矫正过程中筒体周向曲率变化的情况，只要通过PLC根据已知参数，比如直径、板厚、板宽、材料屈服强度等，即可运算生成加载载荷、最佳缩进量以及卸载方式，自动运算并指令动作，通过往复弯曲，不断统一曲率，即可实现筒体圆度矫正。不但提高了矫正精度，也提高了生产效率、大大降低了生产成本。二、本技术提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，通过多轴外周缩进往复弯曲的方法，采用渐进式加载缩进，对筒体进行矫圆，渐进达到最佳缩进量，最提高筒体工件矫正的精度。附图说明图1为本技术第一种实施方式提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机的结构示意图；图2为图1所示的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机中位移驱动机构的结构示意图；图3位图1所示的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机中同步驱动轮与辊轴座螺纹连接示意图；图4为图1所示的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机的剖视图；图5为本技术第二种实施方式提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机中同步驱动轮与辊轴座螺纹连接示意图；图6为本技术第三种实施方式提供的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机的剖视图。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，包括：矫圆机本体(1)及控制所述矫圆机本体(1)运作的PLC控制系统(6)，其特征在于，所述矫圆机本体(1)包括多根平行设置的辊轴(11)、固定所述辊轴(11)的固定座(12)、驱动所述辊轴(11)移动的位移驱动机构(2)，及驱动所述辊轴(11)自转的辊轴旋转驱动机构(3)，所述辊轴(11)为至少3根，所述辊轴(11)两端通过所述固定座(12)将所述辊轴(11)在其轴向固定定位，多根所述辊轴(11)包围起的中心位置为矫正位(10)，所述辊轴(11)通过所述位移驱动机构(2)驱动沿其径向移动，向工件周面方向缩进或松退，所述位移驱动机构(2)及所述辊轴旋转驱动机构(3)与所述PLC控制系统(6)连接。

【技术特征摘要】
1.多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，包括：矫圆机本体(1)及控制所述矫圆机本体(1)运作的PLC控制系统(6)，其特征在于，所述矫圆机本体(1)包括多根平行设置的辊轴(11)、固定所述辊轴(11)的固定座(12)、驱动所述辊轴(11)移动的位移驱动机构(2)，及驱动所述辊轴(11)自转的辊轴旋转驱动机构(3)，所述辊轴(11)为至少3根，所述辊轴(11)两端通过所述固定座(12)将所述辊轴(11)在其轴向固定定位，多根所述辊轴(11)包围起的中心位置为矫正位(10)，所述辊轴(11)通过所述位移驱动机构(2)驱动沿其径向移动，向工件周面方向缩进或松退，所述位移驱动机构(2)及所述辊轴旋转驱动机构(3)与所述PLC控制系统(6)连接。2.根据权利要求1所述的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，其特征在于，所述位移驱动机构(2)为同步位移驱动机构，包括两个相同的同步驱动轮(21)、两个相同的同步传动轮(22)，两根同步轴(23)及一同步驱动马达(24)；两根所述同步轴(23)分别位于所述同步驱动马达(24)两侧，通过所述同步驱动马达(24)驱动两所述同步轴(23)同步转动；两个所述同步传动轮(22)分别设于两根所述同步轴(23)远离所述同步驱动马达(24)的端部，所述同步传动轮(22)与所述同步轴(23)同轴设置；两个所述同步驱动轮(21)分别与所述同步传动轮(22)啮合，所述同步驱动马达(24)驱动所述同步轴(23)正转或反转。3.根据权利要求2所述的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，其特征在于，所述同步驱动轮(21)成环形，所述辊轴(11)两端分别通过辊轴座(111)连接于两个所述同步驱动轮(21)相对面的环面上，所述辊轴座(111)与所述辊轴(11)转动连接，所述辊轴座(111)与所述同步驱动轮(21)的环面通过螺旋状的螺纹相连接。4.根据权利要求3所述的多轴外周缩进往复弯曲数控矫圆机，其特征在于，两所述同步驱动轮(21)的环面上分别设有相同的第一螺旋状螺纹(2101)，所述第一螺旋状螺纹(2101)为T型螺纹，各所述辊轴座(111)上背对连接所述辊轴(11)的一面设有与所述第一螺旋状螺纹(2101)相对应的第二螺旋状螺纹(1110)，所述第二螺旋状螺纹(1110)为与所述第一螺旋状螺纹(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵非平，李森林，赵军，赵长财，高学海，张连洪，朱为国，金霞，于高潮，高林，李明，
申请(专利权)人：南通超力卷板机制造有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32