CN115971303A - 一种弯头推制机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弯头推制机及其控制方法，属于弯头推制技术领域，包括工作台，工作台上设有两个液压气缸，液压气缸上设有调节阀，伸缩气缸的输出端连接有推板，两个液压气缸之间设有导向杆，导向杆的末端贯穿推板连接有弯头模具，工作台的一侧设有加热控制箱，加热控制箱上连接有加热线圈，加热控制箱靠近加热线圈的一侧还等距设有若干个红外测温器，加热控制箱的一侧设有测试组件，工作台上还设有一控制器；本发明通过测试组件检测压力大小的变化，从而根据压力变化计算出毛坯件的管壁厚度，并根据管壁厚度来自动调整液压气缸的伸缩速度以及加热线圈的温度大小，从而保证弯头的生产质量。

Description

一种弯头推制机及其控制方法

技术领域

本发明属于弯头推制技术领域，具体涉及一种弯头推制机及其控制方法。

背景技术

弯头是一种常用的连接用管件，用来连接两根通径相同或者不同的管子，使管路按一定角度发生转弯。弯头的生产一般使用弯头推制机，通过将毛坯钢管件设置在导向杆上，经过液压杆的推送，将毛坯钢管推送到加热后的模具部进行加热塑形，从而进行弯头制造。

由于不同钢管其管壁的厚度是不同的，因此其加热的时间也会有所不同，而弯头推制机在生产时，其液压杆的推动速度一般都是固定的，因此很容易出现加热时间不够或者过度加热的现象发生，从而影响弯头的成品质量；同时由于毛坯件的管壁厚度不同，导致整个毛坯件的直径不同，液压缸每次推动毛坯件在导向杆上移动时，都需要人为的调整好毛坯件与推板之间的位置，造成时间上的增加，从而影响生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弯头推制机及其控制方法，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种弯头推制机，包括工作台，所述工作台上设有两个液压气缸，所述液压气缸上设有控制液压气缸伸缩速度的调节阀，所述伸缩气缸的输出端连接有推板，两个所述液压气缸之间设有导向杆，所述导向杆的末端贯穿推板连接有弯头模具；

所述工作台的一侧设有加热控制箱，所述加热控制箱上连接有加热线圈，所述弯头模具位于加热线圈内，所述加热控制箱靠近加热线圈的一侧还等距设有若干个用于检测毛坯件表面温度的红外测温器；

所述加热控制箱的一侧设有用于检测毛坯件管壁厚度的测试组件；

所述工作台上还设有一控制器，所述控制器根据测试组件检测到的管壁厚度，来控制调节阀的开度以及加热控制箱的加热档位。

通过上述技术方案，测试组件用来检测毛坯件的管壁厚度，然后根据管壁厚度来控制液压气缸调节阀的开度，从而调节液压气缸的伸缩速度，同时根据管壁厚度来调节加热管控箱的档位大小，从而控制加热线圈的温度，从而通过伸缩速度的调节以及温度的调节，来减少因为毛坯件的壁厚不同造成的受热不均，来保证毛坯件的生产质量。

进一步地，所述推板的中间位置上开设有通孔，所述导向杆穿过通孔，所述推板上位于通孔的两侧对称设有第一滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有卡板，所述推板上位于第一滑槽的上方设有第二滑槽，所述第二滑槽内设有转动轴，所述转动轴的外壁上对称设有两个螺纹方向相反的螺槽，两个所述螺槽上均配合有滑板，所述滑板与第二滑槽滑动连接，且所述滑板通过连板与卡板连接。

通过上述技术方案，在两个螺纹方向相反的螺槽与滑板的配合下，转动轴的转动可带动两个卡板同时在第一滑槽内移动，从而堵住推板上的通孔，可通过推板的移动来实现毛坯件在导向杆后半段上的移动。

进一步地，所述转动轴的一端设有用于驱动的驱动电机，所述通孔的内壁顶端设有计数器，所述计数器与驱动电机均与控制器电性连接。

通过上述技术方案，计数器用来统计毛坯件进入导向杆后半段上的数量，当数量达到指定阈值后，可自动发出信号来驱动驱动电机转动，从而自动调整毛坯件与推板之间的位置，不需要人工操作，有效提高生产效率，节约了成本。

进一步地，所述测试组件包括L型支撑杆，所述L型支撑杆上设有一弹性件，所述弹性件的末端连接有安装板，所述安装板的底部设有压力计。

通过上述技术方案，由于不同壁厚的毛坯件对弹性件的压力不同，通过压力机检测压力值的变化，从而可得出弹性件的变形量，即可自动得出管壁的厚度，来执行后续操作。

进一步地，两个所述卡板相互对立面上开设有与导向杆半径相同的弧形槽，两个所述卡板相互对立面上还设有相互吸合的磁铁。

通过上述技术方案，两个弧形槽组成一个圆，刚好与导向杆吻合，从而可将推板与毛坯件完全接触，便于后续的推送，而相互吸合的磁铁可增加两个卡板之间的牢固性。

一种弯头推制机的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：

S100、获取当前的运行信息，根据当前信息判断系统是否满足运行条件：

若满足，则进入步骤S200；

否则，等待系统满足运行条件；

S200、通过压力计检测弹性件收到的压力值，并将压力值传输给控制器；

S300、控制器根据检测到的压力信息计算出毛坯件管壁的厚度，并对计算结果进行分析，根据分析结果对液压气缸以及加热控制箱进行调节控制。

进一步地，所述S300的分析方法包括：

压力计(21)获取当前的压力值F，通过公式

计算出毛坯件的管壁厚度X,其中k为弹性件(19)的弹性系数；

将获取的管壁厚度X与系统预设的标准管壁厚度L₁、L₂作比较：

若X∈(0，L₁)时，提升液压气缸(2)的伸缩速度；

若X∈[L₁，L₂]时，保持液压气缸(2)的伸缩速度；

若X∈(L₂，+∞)时，降低液压气缸(2)的伸缩速度。

进一步地，在降低液压气缸(2)的伸缩速度下，红外测温器(24)检测毛坯件表面的各处温度为T₁、T₂…T_n；

通过控制器(10)计算出温度的平均值

并将温度平均值

与对应标准[T_m1，T_m2]进行比对：

若

时，则加热控制箱(7)的温度档位不变；

若

时，则提高加热控制箱(7)的温度档位。

本发明的有益效果：

本发明通过测试组件检测压力大小的变化，从而根据压力变化计算出毛坯件的管壁厚度，并根据管壁厚度来自动调整液压气缸的伸缩速度以及加热线圈的温度大小，来保证毛坯件的正常加热，从而保证弯头的生产质量。

本发明通过计数器可统计毛坯件通过通孔的数量，并根据阈值来自动调整卡板的开合，来方便后续推制，且不需要人工操作，可有效提高生产效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中推板上的结构示意图；

图3为本发明中测试组件的结构示意图；

图4为本发明的系统的流程图。

图中附图说明：

1、工作台；2、液压气缸；3、调节阀；4、推板；5、导向杆；6、弯头模具；7、加热控制箱；8、加热线圈；9、测试组件；10、控制器；11、通孔；12、第一滑槽；13、卡板；14、第二滑槽；15、转动轴；16、螺槽；17、滑板；18、L型支撑杆；19、弹性件；20、安装板；21、压力计；22、弧形槽；23、磁铁；24、红外测温器；25、驱动电机；26、计数器；27、连板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种弯头推制机，如图1-3所示，包括工作台1，工作台1上设有两个液压气缸2，液压气缸2上设有控制液压气缸伸缩速度的调节阀3，调节阀3的开度可根据反馈信息来调节，从而用来控制液压缸的伸缩速度，伸缩气缸2的输出端连接有推板4，推板4用来推动毛坯件进行移动以及下料，两个液压气缸2之间设有导向杆5，导向杆5的末端贯穿推板4连接有弯头模具6，弯头模具6用来制造弯头，工作台1的一侧设有加热控制箱7，加热控制箱7上连接有加热线圈8，弯头模具6位于加热线圈8内，加热控制箱7靠近加热线圈8的一侧还等距设有若干个用于检测毛坯件表面温度的红外测温器24，加热控制箱7的一侧设有用于检测毛坯件管壁厚度的测试组件9，工作台1上还设有一控制器10，控制器10根据测试组件9检测到的管壁厚度，来控制调节阀3的开度以及加热控制箱7的加热档位。毛坯件依次放置在导向杆5上，通过传送机构将毛坯件传送至推板4处，然后通过液压气缸2伸缩带动推板4移动，将毛坯件推送至弯头模具6处，通过加热控制箱7启动加热线圈8，对毛坯件进行弯头制作。而测试组件9可检测到到毛坯件的管壁厚度，根据管壁厚度来智能调节液压气缸2的伸缩速度以及加热控制箱7的加热档位，以保证弯头的生产质量。

如图2所示，推板4的中间位置上开设有通孔11，导向杆5穿过通孔11，推板4上位于通孔11的两侧对称设有第一滑槽12，第一滑槽12内滑动连接有卡板13，推板4上位于第一滑槽12的上方设有第二滑槽14，第二滑槽14内设有转动轴15，转动轴15的外壁上对称设有两个螺纹方向相反的螺槽16，两个螺槽16上均配合有滑板17，滑板17与第二滑槽14滑动连接，且滑板17通过连板27与卡板13连接，转动轴15的一端设有用于驱动的驱动电机25，通孔11的内壁顶端设有计数器26，计数器26与驱动电机25均与控制器10电性连接，两个卡板13相互对立面上开设有与导向杆5半径相同的弧形槽22，两个卡板13相互对立面上还设有相互吸合的磁铁23。计数器26用来计算毛坯件穿过通孔11的数量，当达到一定数量时，可将信号传输给控制器10，控制器10驱动驱动电机25启动，从而带动两个卡板13移动，在两个磁铁23的吸合下，两个卡板12可连接在一起，从而便于推板4推动毛坯件向前移动，可避免毛坯件在加工生产中，漏推的发生。

如图3所示，测试组件9包括L型支撑杆18，L型支撑杆18上设有一弹性件19，弹性件19的末端连接有安装板20，安装板20的底部设有压力计21，弹性件19可为弹簧或其他弹性组件，而压力计21用来测量安装板20受到毛坯件的压力，并根据公式

计算出毛坯件的管壁厚度，并将信息传输给控制器10，通过对厚度的分析，来智能操控液压气缸2的伸缩速度以及加热控制箱7的加热档位，来更好的控制毛坯件的受热温度以及受热时长，使生产出的弯头合格率更高。

一种弯头推制机的控制方法，如图4所示，其控制方法包括以下步骤：

S100、获取当前的运行信息，根据当前信息判断系统是否满足运行条件：

若满足，则进入步骤S200；

否则，等待系统满足运行条件；

S200、通过压力计21检测弹性件19受到的压力值，并将压力值传输给控制器10；

S300、控制器10根据检测到的压力信息计算出毛坯件管壁的厚度，并对计算结果进行分析，根据分析结果对液压气缸2以及加热控制箱7进行调节控制。

在步骤S100中获取运行信息主要是通过计数器26来判断的，具体为将毛坯件依次放置在导向杆5上，通过传送设备传送至推板4处，并依次穿过推板4的通孔11，此时计数器26用来统计经过通孔11的数量，当计数器11统计到的数量未达到阈值时，则表明不满足运行条件，当计数器26统计到的数量达到阈值时，则表明系统满足运行条件，此时会发出提醒信号给控制器10，控制器10会驱动传送设备停止，并驱动驱动电机25转动，从而将两个卡板13连接在一起，来为后续推制进行准备。

在步骤S200中当毛坯件经过测试组件9时，由于不同管壁厚度的毛坯件其直径不同，因此在压力计21与毛坯件表面接触时其收到的压力值也不同，从而不同厚度的毛坯件其获得的压力大小不同，以此来计算出管壁的厚度。

在步骤S300中控制器10计算管壁厚度X的方法包括：

压力计21获取当前的压力值F，通过公式

计算出毛坯件的管壁厚度X,其中k为弹性件19的弹性系数；

将获取的管壁厚度X与系统预设的标准管壁厚度L₁、L₂作比较：

若X∈(0，L₁)时，提升液压气缸2的伸缩速度；

若X∈[L₁，L₂]时，保持液压气缸2的伸缩速度；

若X∈(L₂，+∞)时，降低液压气缸2的伸缩速度。

在降低液压气缸(2)的伸缩速度下，红外测温器24检测毛坯件表面的各处温度为T₁、T₂…T_n；

通过控制器(10)计算出温度的平均值

并将温度平均值

与对应标准[T_m1，T_m2]进行比对：

若

时，则加热控制箱7的温度档位不变；

若

时，则提高加热控制箱7的温度档位。

上述方案中，由于不同厚度的管壁其压力值大小不同，在通过公式

计算可计算出弹性件19的伸缩变形量，其伸缩变形量几位管壁的厚度X，这里默认压力计21与导向杆5接触时的压力值为0，弹簧的形变量也为0。而标准管壁厚度L₁、L₂可从历史数据中获得，当X∈[L₁，L₂]区间，可判断为管壁的厚度在正常初始预设的厚度内，则保持液压气缸2的伸缩速度；当X∈(0，L₁)时，则表明厚度低于预设的厚度，此时毛坯件不需要在加热线圈8内长时间停留，可通过控制器10控制调节阀3的开度，来提升液压气缸2的伸缩速度；X∈(L₂，+∞)时，则表明厚度较初始设置的厚度较厚，则毛坯件需要在加热线圈8内多停留，来保证受热均与，则可通过控制器10控制调节阀3的开度，降低液压气缸2的伸缩速度。

而在降低液压气缸2的伸缩速度下，由于管壁厚度较厚，可能会导致毛坯件整体受热不够均匀，各个红外测温器24可检测毛坯件表面的各处温度为T₁、T₂…T_n从而计算出温度的平均值

并将温度平均值

与对应标准[T_m1，T_m2]进行比对，由于T_m1以及T_m2是根据历史数据得到的正常范围内的标准温度值，当

时，表明毛坯件表面温度正常，此时加热控制箱7的温度档位不变；当

时，表明受热不均匀，此时则提高加热控制箱7的温度档位，以保证毛坯件能够正常受热，进行推制。

以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种弯头推制机，包括工作台(1)，其特征在于，所述工作台(1)上设有两个液压气缸(2)，所述液压气缸(2)上设有控制液压气缸伸缩速度的调节阀(3)，所述伸缩气缸(2)的输出端连接有推板(4)，两个所述液压气缸(2)之间设有导向杆(5)，所述导向杆(5)的末端贯穿推板(4)连接有弯头模具(6)；

所述工作台(1)的一侧设有加热控制箱(7)，所述加热控制箱(7)上连接有加热线圈(8)，所述弯头模具(6)位于加热线圈(8)内，所述加热控制箱(7)靠近加热线圈(8)的一侧还等距设有若干个用于检测毛坯件表面温度的红外测温器(24)；

所述加热控制箱(7)的一侧设有用于检测毛坯件管壁厚度的测试组件(9)；

所述工作台(1)上还设有一控制器(10)，所述控制器(10)根据测试组件(9)检测到的管壁厚度，来控制调节阀(3)的开度以及加热控制箱(7)的加热档位。

2.根据权利要求1所述的一种弯头推制机及其控制方法，其特征在于，所述推板(4)的中间位置上开设有通孔(11)，所述导向杆(5)穿过通孔(11)，所述推板(4)上位于通孔(11)的两侧对称设有第一滑槽(12)，所述第一滑槽(12)内滑动连接有卡板(13)，所述推板(4)上位于第一滑槽(12)的上方设有第二滑槽(14)，所述第二滑槽(14)内设有转动轴(15)，所述转动轴(15)的外壁上对称设有两个螺纹方向相反的螺槽(16)，两个所述螺槽(16)上均配合有滑板(17)，所述滑板(17)与第二滑槽(14)滑动连接，且所述滑板(17)通过连板(27)与卡板(13)连接。

3.根据权利要求2所述的一种弯头推制机及其控制方法，其特征在于，所述转动轴(15)的一端设有用于驱动的驱动电机(25)，所述通孔(11)的内壁顶端设有计数器(26)，所述计数器(26)与驱动电机(25)均与控制器(10)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种弯头推制机及其控制方法，其特征在于，所述测试组件(9)包括L型支撑杆(18)，所述L型支撑杆(18)上设有一弹性件(19)，所述弹性件(19)的末端连接有安装板(20)，所述安装板(20)的底部设有压力计(21)。

5.根据权利要求2所述的一种弯头推制机及其控制方法，其特征在于，两个所述卡板(13)相互对立面上开设有与导向杆(5)半径相同的弧形槽(22)，两个所述卡板(13)相互对立面上还设有相互吸合的磁铁(23)。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的一种弯头推制机的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

S100、获取当前的运行信息，根据当前信息判断系统是否满足运行条件：

若满足，则进入步骤S200；

否则，等待系统满足运行条件；

S200、通过压力计(21)检测弹性件(19)收到的压力值，并将压力值传输给控制器(10)；

S300、控制器(10)根据检测到的压力信息计算出毛坯件管壁的厚度，并对计算结果进行分析，根据分析结果对液压气缸(2)以及加热控制箱(7)进行调节控制。

7.根据权利要求6所述的一种弯头推制机的控制方法,其特征在于，所述S300的分析方法包括：

压力计(21)获取当前的压力值F，通过公式

计算出毛坯件的管壁厚度X,其中k为弹性件(19)的弹性系数；

将获取的管壁厚度X与系统预设的标准管壁厚度L₁、L₂作比较：

若X∈(0，L₁)时，提升液压气缸(2)的伸缩速度；

若X∈[L₁，L₂]时，保持液压气缸(2)的伸缩速度；

若X∈(L₂，+∞)时，降低液压气缸(2)的伸缩速度。

8.根据权利要求7所述的一种弯头推制机的控制方法,其特征在于，在降低液压气缸(2)的伸缩速度下，红外测温器(24)检测毛坯件表面的各处温度为T₁、T₂…T_n；

通过控制器(10)计算出温度的平均值

并将温度平均值

与对应标准[T_m1，T_m2]进行比对：

若

时，则加热控制箱(7)的温度档位不变；

若

时，则提高加热控制箱(7)的温度档位。

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