一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法技术

本发明专利技术公开了一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法，所述试验机包括机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述方法包括：根据冷弯试验机应用场景确定双向滚珠丝杠轴心距离底座高度，确定滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比；根据冷弯试验机齿轮传动模型，确定各齿轮齿数及模数；根据冷弯试验机样品钢材的牌号和规格及弯心型号要求，确定弯心直径和支棍距离；根据冷弯试验机支棍距离要求，确定双向滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数与调整支棍距离所需脉冲数。

An intelligent double station cold bending tester and its design method

【技术实现步骤摘要】
一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法
本专利技术涉及一种智能型双工位冷弯试验机，尤其涉及一种用于智能调节支棍距离的冷弯试验机。
技术介绍
在检测行业中，双工位冷弯试验机是一种操作简单且常见的试验设备，不过在工作效率和准确操作方面仍有较大的提升空间。目前，支棍式冷弯试验机仍然是手动调整支棍距离，这会让我们多出一部分的时间去根据样品直径来计算支棍距离并做这个调整，由于日常工作量较大，每次试验都需要进行手动调整，这样会在一定程度上让我们的工作效率明显低下，且有一定的计算错误导致设备故障的风险，因此十分有必要设计一种具备自动计算并调整支棍距离的双工位冷弯试验机。本专利技术公开本产品为一种智能型双工位冷弯试验机，通过设计加装一个自动计算并自动调整支辊距离的装置，与冷弯试验机结合，只要根据样品信息，输入钢材类牌号和规格，该装置便能根据设置好的钢材牌号和规格所对应的公式进行自动计算后，并且自动调整到相应的支辊距离。不用手动，自动更加准确，提高工作效率。在本专利技术以前的双工位冷弯试验机及设计方法现有技术中，有如下几篇对比专利和文献:1)一种自动弯曲试验跨距自动调整装置(CN110749493A)公开了一种弯曲试验跨距自动调整装置，通过伺服电机通过同步带驱动双向滚珠丝杠，调整支棍距离，该专利技术采用带传动装置，传动比不恒定导致精度受限。2)一种弯曲一体试验机(CN110618041A)公开一种弯曲一体试验机，通过设置弯曲装置和反弯曲装置在底座上，采用夹块固定试样，实现对较薄材料金属材料弯曲试验。该专利技术不能实现支棍距离自动调整。3)一种卧式钢筋弯曲试验机(CN110274834A)公开了一种卧式钢筋弯曲试验机，通过油缸通过弯曲移动板带动支棍座移动，而弯心固定。该装置能减少油缸的使用数量和空间，无法自动调整支棍距离。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法。本专利技术的目的通过以下的技术方案来实现：一种智能型双工位冷弯试验机，包括：机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述机体构件由机体支座和人机交互面板组成；所述液压施力装置由油缸活塞杆和弯心压块组成；所述电机驱动装置由伺服电机和电机杆支架组成；所述减速传动装置由电机杆联轴器、小齿轮、大齿轮和丝杠联轴器组成；所述电机杆联轴器连接伺服电机转动轴和小齿轮转动轴，大齿轮与小齿轮配合构成一对齿轮传动副；所述丝杠联轴器连接大齿轮与双向滚珠丝杠；所述支棍调节装置由左支棍块、右支棍块、丝杠左支撑架、丝杠右支撑架、双向滚珠丝杠、丝杠左固定螺母组成；所述双向滚珠丝杠右端通过丝杠联轴器与大齿轮转动轴连接，左端通过轴承连接丝杠左支撑架；丝杠右支撑架通过轴承与大齿轮转动轴右端连接，丝杠左固定螺母与丝杠螺纹连接，位于丝杠左支撑架右端。一种智能型双工位冷弯试验机的设计方法，包括：A根据冷弯试验机应用场景确定双向滚珠丝杠轴心距离底座高度，确定滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比；B根据冷弯试验机齿轮传动模型，确定大齿轮与小齿轮齿数及模数；C根据冷弯试验机样品钢材的牌号和规格及弯心型号要求，确定弯心直径和支棍距离；D根据冷弯试验机支棍距离要求，确定双向滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数与调整支棍距离所需脉冲数。与现有技术相比，本专利技术的一个或多个实施例可以具有如下优点：通过设计加装一个自动计算并自动调整支辊距离的装置，与冷弯试验机结合，只要根据样品信息，输入钢材类牌号和规格，该装置便能根据设置好的钢材牌号和规格所对应的公式进行自动计算后，通过伺服电机驱动自动调整到相应的支辊距离，经过齿轮减速传动机构减少电机带来的误差，不用手动，自动更加准确，提高工作效率。附图说明图1是智能型双工位冷弯试验机整体结构示意图；图2是智能型双工位冷弯试验机驱动电机与减速传动部分示意图；图3是智能型双工位冷弯试验机设计方法示例流程图；图4是智能型双工位冷弯试验机设计方法程序框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述。如图1所示，为智能型双工位冷弯试验机整体结构，包括：机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述机体构件由机体支座107和人机交互面板108组成；所述液压施力装置由油缸活塞杆101和弯心压块102组成；所述电机驱动装置由伺服电机109和电机杆支架204组成；如图2所示，所述减速传动装置由电机杆联轴器111、小齿轮203、大齿轮201和丝杠联轴器组成；所述电机杆联轴器连接伺服电机转动轴和小齿轮转动轴，大齿轮与小齿轮配合构成一对齿轮传动副；所述丝杠联轴器连接大齿轮与双向滚珠丝杠；所述支棍调节装置由左支棍块105、右支棍块106、丝杠左支撑架104、丝杠右支撑架110、双向滚珠丝杠112、丝杠左固定螺母103组成；所述双向滚珠丝杠右端通过丝杠联轴器与大齿轮转动轴连接，左端通过轴承连接丝杠左支撑架；丝杠右支撑架通过轴承与大齿轮转动轴右端连接，丝杠左固定螺母与丝杠螺纹连接，位于丝杠左支撑架右端。上述机体构件中人机交互面板通过螺钉与机体支座的正面相连接；所述人机交互面板还与伺服电机连接；所述液压施力装置中油缸活塞杆与机体支座为一体设置，呈竖直方向，弯心压块通过机械结构嵌套于活塞杆正下方；所述电机驱动装置中伺服电机通过螺栓固定安装于机体支座上；所述电机杆支架开有通孔，并配有轴承连接小齿轮转动轴；所述电机杆支架用于支撑小齿轮转动轴和电机转动轴。上述支棍调节装置中左支棍块内带有丝杠母与丝杠母旋向螺纹配合，右支棍块内带有丝杠母与丝杠另一旋向螺纹配合。上述智能型双工位冷弯试验机实施的工作流程为：①根据弯曲试验要求规定，截取一段长度的试样作为样品；②根据试样规格选用一定直径的弯心压块并安装于油缸活塞缸正下方；③通过人机交互面板输入样品的钢材牌号和规格，经过计算得出支棍距离；④人机交互面板将计算的出的支棍距离通过脉冲信号的方式驱动伺服电机转动确定的圈数；⑤齿轮传动副将伺服电机转动传递到双向滚珠丝杠转动，严格的低传动比，减少伺服电机本身带来的误差；⑥两支棍块由于其内带有的丝杠母与丝杠的旋向不同，反向移动同样的距离，支棍实现精确自动调节距离。如图3所示，本实施例还提供了一种智能型双工位冷弯试验机的设计方法，包括：步骤10根据冷弯试验机应用场景确定双向滚珠丝杠轴心距离底座高度，确定滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比；步骤20根据冷弯试验机齿轮传动模型，确定大齿轮与小齿轮齿数及模数；步骤30根据冷弯试验机样品钢材的牌号和规格及弯心型号要求，确定弯心直径和支棍距离；步骤40根据冷弯试验机支棍距离要求，确定双向滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数、调整支棍距离所需脉冲数如图4所示，上述步骤10确定的双向滚珠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，包括：机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述机体构件由机体支座和人机交互面板组成；所述液压施力装置由油缸活塞杆和弯心压块组成；所述电机驱动装置由伺服电机和电机杆支架组成；/n所述减速传动装置由电机杆联轴器、小齿轮、大齿轮和丝杠联轴器组成；所述电机杆联轴器连接伺服电机转动轴和小齿轮转动轴，大齿轮与小齿轮配合构成一对齿轮传动副；所述丝杠联轴器连接大齿轮与双向滚珠丝杠；/n所述支棍调节装置由左支棍块、右支棍块、丝杠左支撑架、丝杠右支撑架、双向滚珠丝杠、丝杠左固定螺母组成；所述双向滚珠丝杠右端通过丝杠联轴器与大齿轮转动轴连接，左端通过轴承连接丝杠左支撑架；丝杠右支撑架通过轴承与大齿轮转动轴右端连接，丝杠左固定螺母与丝杠螺纹连接，位于丝杠左支撑架右端。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，包括：机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述机体构件由机体支座和人机交互面板组成；所述液压施力装置由油缸活塞杆和弯心压块组成；所述电机驱动装置由伺服电机和电机杆支架组成；
所述减速传动装置由电机杆联轴器、小齿轮、大齿轮和丝杠联轴器组成；所述电机杆联轴器连接伺服电机转动轴和小齿轮转动轴，大齿轮与小齿轮配合构成一对齿轮传动副；所述丝杠联轴器连接大齿轮与双向滚珠丝杠；
所述支棍调节装置由左支棍块、右支棍块、丝杠左支撑架、丝杠右支撑架、双向滚珠丝杠、丝杠左固定螺母组成；所述双向滚珠丝杠右端通过丝杠联轴器与大齿轮转动轴连接，左端通过轴承连接丝杠左支撑架；丝杠右支撑架通过轴承与大齿轮转动轴右端连接，丝杠左固定螺母与丝杠螺纹连接，位于丝杠左支撑架右端。


2.如权利要求1所述的智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，
所述机体构件中人机交互面板通过螺钉与机体支座的正面相连接；所述人机交互面板还与伺服电机连接；
所述液压施力装置中油缸活塞杆与机体支座为一体设置，呈竖直方向，弯心压块通过机械结构嵌套于活塞杆正下方；
所述电机驱动装置中伺服电机通过螺栓固定安装于机体支座上；所述电机杆支架开有通孔，并配有轴承连接小齿轮转动轴；所述电机杆支架用于支撑小齿轮转动轴和电机转动轴。


3.如权利要求1所述的智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，所述支棍调节装置中左支棍块内带有丝杠母与丝杠母旋向螺纹配合，右支棍块内带有丝杠母与丝杠另一旋向螺纹配合。


4.一种智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述方法包括：
A根据冷弯试验机应用场景确定双向滚珠丝杠轴心距离底座高度，确定滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比；
B根据冷弯试验机齿轮传动模型，确定大齿轮与小齿轮齿数及模数；
C根据冷弯试验机样品钢材的牌号和规格及弯心型号要求，确定弯心直径和支棍距离；
D根据冷弯试验机支棍距离要求，确定双向滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数与调整支棍距离所需脉冲数。


5.如权利要求4所述的智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述冷弯实验机设计的参数包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾成刚，曾康洋，刘龙，沈益林，
申请(专利权)人：深圳市太科检测有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44