一種鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼管彎曲加工領(lǐng)域，特別是指一種鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料大棚現(xiàn)如今廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果、花卉等作物的種植，大棚的骨架大部分是用鋼管、方鋼等制作而成。骨架的曲線形狀是影響大棚功能的一個(gè)最重要的因素，把鋼管彎曲成“弓”型是最為可取的，這不僅僅有利于采光、增加大棚強(qiáng)度，而且有利于冬季除雪?，F(xiàn)在市面上也有對鋼管進(jìn)行彎曲成型的設(shè)備，但通常存在以下問題:
[0003]1.鋼管的彎曲成型必須分段進(jìn)行。也就是說在對鋼管的第一段進(jìn)行彎曲時(shí)，其曲率半徑是不變的，對第二段進(jìn)行彎曲時(shí)，首先要使鋼管進(jìn)給停止，然后根據(jù)曲線形狀使壓輥進(jìn)給，壓輥進(jìn)給完成后，鋼管繼續(xù)進(jìn)給，可見此段鋼管的曲率半徑也是固定的。依此類推，來完成整根鋼管的成型?？梢?，在到達(dá)段與段交界處時(shí)，鋼管要停止進(jìn)給，嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)效率。
[0004]2.在冷壓彎曲成型過程中段與段交界處的鋼管持續(xù)受力，在彎曲弧度較大時(shí)，鋼管會(huì)出現(xiàn)起皺、凸起、托痕和壓扁等缺陷，會(huì)嚴(yán)重影響骨架的質(zhì)量，減少骨架的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備，其特殊之處是鋼管的彎曲成型不需分段進(jìn)行，而可以在同一鋼管上進(jìn)行不同曲率的彎曲加工。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備，包括以下結(jié)構(gòu):
[0008]送管輥輪裝置，包括若干送管主動(dòng)輥輪及與其一一對應(yīng)的送管從動(dòng)輥輪裝置，用于輸送待加工鋼管；
[0009]壓輥裝置，包括:壓輥及與其相適配的壓輥支架，所述壓輥支架連接有壓輥絲杠機(jī)構(gòu)，所述壓輥絲杠機(jī)構(gòu)連接減速器，所述減速器連接伺服電動(dòng)機(jī)；
[0010]所述壓輥裝置完成鋼管的彎曲加工。
[0011]上述技術(shù)方案中，所述送管輥輪裝置，具體包括:
[0012]若干送管主動(dòng)輥輪，以及與其一一相適配的送管從動(dòng)輥輪；
[0013]所述送管主動(dòng)輥輪連接減速器和齒輪機(jī)構(gòu)，所述減速器連接變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)；
[0014]每個(gè)所述送管從動(dòng)輥輪下設(shè)有相適配的從動(dòng)輥輪支架，每個(gè)所述從動(dòng)輥輪支架連接一套壓緊絲杠機(jī)構(gòu)；
[0015]所述每套壓緊絲杠機(jī)構(gòu)連接一個(gè)手輪。
[0016]上述技術(shù)方案中，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)通過減速器和齒輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)送管主動(dòng)輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼管在主動(dòng)輥和從動(dòng)輥間，通過主動(dòng)輥和從動(dòng)輥壓緊后產(chǎn)生的摩擦力向前運(yùn)動(dòng)。所述從動(dòng)輥輪通過絲杠機(jī)構(gòu)調(diào)整其與鋼管間壓緊力的大小。
[0017]上述技術(shù)方案中，使鋼管彎曲的壓輥，是由伺服電動(dòng)機(jī)通過減速器的壓輥絲杠機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)前后的移動(dòng)。
[0018]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述技術(shù)方案中，所述送管輥輪裝置和壓輥裝置均連接控制裝置，由其調(diào)節(jié)送管速度及壓輥的進(jìn)給速度。即送管速度及壓輥的進(jìn)給速度是根據(jù)要求由控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)不同曲率半徑的要求。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述送管主動(dòng)輥輪可以為四個(gè)，所述送管從動(dòng)輥輪也為四個(gè)。
[0020]上述技術(shù)方案中，可以采用PLC控制器。由PLC控制器計(jì)算出壓輥進(jìn)給的位移及平均速度后，發(fā)出相應(yīng)頻率的脈沖信號給伺服驅(qū)動(dòng)器來驅(qū)動(dòng)伺服電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。伺服電動(dòng)機(jī)通過減速機(jī)帶動(dòng)絲杠機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，最終轉(zhuǎn)換為壓輥的進(jìn)給。
[0021]上述設(shè)備在下述方法原理指導(dǎo)下進(jìn)行生產(chǎn)。
[0022]若要進(jìn)行鋼管變曲率半徑彎曲生產(chǎn)，需要先進(jìn)行以下步驟方法計(jì)算，得出所需的參數(shù)，并輸入設(shè)備控制系統(tǒng)。
[0023]SI)用制圖軟件做出符合要求的曲線；
[0024]S2)在步驟SI)所得的曲線中找出最小曲率半徑R_和最大曲率半徑R_;
[0025]S3)通過關(guān)系式S = a2/2R計(jì)算出1?_和Rniax對應(yīng)的壓輥移動(dòng)的最大位移Sniax和最小位移S_，其中R為所需要的鋼管彎曲半徑，S為乳輥移動(dòng)位移量，a為相鄰兩乳輥之間的距離長度；
[0026]S4)設(shè)送管速度為V1，某段鋼管長度為L，該段鋼管送完所需時(shí)間為T1= IVV1，使得壓輥移動(dòng)的位移S在時(shí)間T1內(nèi)從S _勾速移動(dòng)到S _。
[0027]上述技術(shù)方案中，鋼管彎曲曲線曲率半徑要求的是平滑的、較均勻過度的，所以當(dāng)送管速度V1—定的情況下，可求出管長L送完后的時(shí)間T L/V i，只要保證壓輥移動(dòng)的位移S在時(shí)間T1內(nèi)從Snun^速移動(dòng)到S_，就可以保證送出的管長范圍內(nèi)其曲率半徑的變化是從最大曲率半徑Rniax到最小曲率半徑R_的平滑過度曲線，彎成的鋼管和要求的曲線一致。
[0028]上述技術(shù)方案中，所述壓輥進(jìn)給平均速度為V = (Snax-Snin)/t ;其中，S-為在該段曲線的最大曲率半徑點(diǎn)壓輥的絕對位移，S-為在該段曲線的最小曲率半徑點(diǎn)壓輥的絕對位移。
[0029]由上可知，在鋼管的彎曲成型過程中，成型曲線的半徑是漸變的，鋼管和壓輥同時(shí)進(jìn)給，生產(chǎn)具有連續(xù)性，提高了生產(chǎn)效率，且能有效避免鋼管起皺、凸起、托痕和壓扁等缺陷的產(chǎn)生。由于鋼管和壓輥的進(jìn)給均采用PLC和伺服控制技術(shù)，鋼管彎曲成型的曲線具有很尚的一致性。
[0030]綜上所述，本發(fā)明采用變半徑漸變彎曲技術(shù)，工作時(shí)鋼管和壓輥同時(shí)進(jìn)給，可減少鋼管在某一點(diǎn)的持續(xù)受力，使生產(chǎn)具有連續(xù)性，提高了生產(chǎn)效率，且能有效避免鋼管起皺、凸起、托痕和壓扁等缺陷的產(chǎn)生。
[0031]鋼管和壓輥的進(jìn)給采用PLC和伺服控制技術(shù)，使鋼管成型的曲線具有很高的一致性，且維護(hù)和保養(yǎng)方便省力。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033]圖1為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備的送管主動(dòng)輥傳動(dòng)示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲設(shè)備的壓輥進(jìn)給傳動(dòng)過程示意圖；
[0036]圖4為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲方法原理示意圖；
[0037]圖中:1_鋼管；2_送管主動(dòng)輥輪；21_送管主動(dòng)輥輪減速器；22_變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)；3-壓輥；31_壓輥支架；32_壓輥絲杠機(jī)構(gòu)；33_減速機(jī)；34_伺服電動(dòng)機(jī)；4_送管從動(dòng)輥輪；41-從動(dòng)輥輪支架；42_壓緊絲杠機(jī)構(gòu)；43_手輪。
【具體實(shí)施方式】
[0038]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0039]首先，介紹本發(fā)明設(shè)備所依據(jù)的方法和實(shí)現(xiàn)原理。在生產(chǎn)前需要先根據(jù)以下步驟計(jì)算出必要的參數(shù)，輸入控制系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行，算法步驟如下:
[0040]SI)用制圖軟件做出符合要求的曲線；
[0041]S2)在步驟SI)所得的曲線中找出最小曲率半徑R_和最大曲率半徑R_;
[0042]S3)通過關(guān)系式S = a2/2R計(jì)算出1?_和Rniax對應(yīng)的壓輥移動(dòng)的最大位移Sniax和最小位移S_，其中R為所需要的鋼管彎曲半徑，S為乳輥移動(dòng)位移量，a為相鄰兩乳輥之間的距離長度；
[0043]S4)設(shè)送管速度為V1，某段鋼管長度為L，該段鋼管送完所需時(shí)間為T1= IVV1，使得壓輥移動(dòng)的位移S在時(shí)間T1內(nèi)從S _勾速移動(dòng)到S _。
[0044]上述技術(shù)方案中，鋼管彎曲曲線曲率半徑要求的是平滑的、較均勻過度的，所以當(dāng)送管速度V1—定的情況下，可求出管長L送完后的時(shí)間T L/V i，只要保證壓輥移動(dòng)的位移S在時(shí)間T1內(nèi)從Snun^速移動(dòng)到S_，就可以保證送出的管長范圍內(nèi)其曲率半徑的變化是從最大曲率半徑Rniax到最小曲率半徑R_的平滑過度曲線，彎成的鋼管和要求的曲線一致。
[0045]上述技術(shù)方案中，所述壓輥進(jìn)給平均速度為V = (Snax-Snin)/t ;其中，S-為在該段曲線的最大曲率半徑點(diǎn)壓輥的絕對位移，S-為在該段