一种以预定半径连续弯曲长工件的机器制造技术

一种以预定曲率半径连续弯曲长工件的机器，该机器使用用以弯曲的一系列驱动辊（１，２，３），包括在用以弯曲的一系列驱动辊（１，２，３）下方的２Ｄ激光位移传感器（５）和与该２Ｄ激光位移传感器（５）相连的计算机（７），用以计算弯曲部分的半径值，并将该计算得到的曲率半径值与所述弯曲部分的期望曲率半径值相比较。该计算机（７）还与用来测量所述弯曲部分与长工件（Ｔ）的同心距的测长仪（４）相连，进一步地，与用于操作用来弯曲的一系列驱动辊（１，２，３）的辊（２）的操作装置（８）相连，以便于在所测得的曲率半径值和期望曲率半径值之间的差别的基础上对该操作装置进行调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种以预定半径连续弯曲长工件的机器。下面优先选择参考一种锥辊 弯曲机；然而，这并不应理解为对本专利技术保护范围的限定。
技术介绍
申请号为EP1644140、申请人为瑞典Borlange的ORTIC AB的欧洲专利申请描述了一种将长工件连续弯曲至具有一个预定半径的过程监测与控制的方法，该方法使用三个 平行而不相互接触的激光发射型的测距仪，测量距工件弯曲表面的距离，进而在测距仪之 间的固定距离和所测距离的基础上计算出实际的曲率半径值，根据计算出的实际半径值和 期望半径值之间的关系对弯曲机进行调节。如上所述，被引用的专利需要有三个激光装置、三个激光装置之间的安装方式、坐 标以及三个激光装置的控制回路。进一步的，由于需要测量例如弯板的很大的曲率半径，三 个激光装置被放置为相互之间具有一个很大的近200毫米的固定距离，并且距该机器的上 一个辊子的薄板的出口点非常远。由于本专利技术所述的弯曲机的目的是在距离上一个辊子的 出口很近的点上检查具有很小曲率半径的管子的曲率，被引专利中的长距离是不能被接受 的。
技术实现思路
因此，本专利技术的主要目的是允许对由单个装置弯曲的弯曲部分的曲率半径的测 量，该单个装置克服将多个装置连接于机架的弊端。为了达到这个目的，专利技术人注意到了一 种探测装置将会很有用，该探测装置现在用于不同的功能例如，同时测量被扫描工件上的 多个点。由日本Osaka的KEYENCE CORPORATION生产的LJ-G系列传感器是一种高精度的 2D激光位移传感器。LJ-G系列可以在两个方向上精确捕获任意材料的表面轮廓。按照当前 的使用方式，该位移传感器只是被设置在需要用多种测量方式进行同时测量的物件上方， 其中一种测量方式是比较轮廓。本专利技术者想到，使用位移传感器并保持它不动，从而在工件被弯曲机压弯时，激光 束和待测的移动工件能够纵向相交。进而，通过同时测量至少三个点，位移传感器就能够确 定被弯曲的长工件的曲率半径。该信息用来与长工件实际需要得到的半径值作比较从而可 以由该弯曲机进行期望的调节，以这样的方式通过一个或多个道次实现管件的弯曲或者获 得与管件具有差别的部分。由此，本专利技术提供了一种以预定半径连续弯曲长工件的机器，该机器使用一系列 驱动辊用以弯曲，还包括与激光仪相连接的计算机，用以计算弯曲部分的半径值并将该计 算得到的曲率半径值与所述弯曲部分的曲率半径期望值相比较，该计算机还与用来测量所 述弯曲部分与长工件的同心距的测长仪相连，并与用于操作一系列用来弯曲的驱动辊的辊 的操作装置相连，以便于在所测得的曲率半径值和所述弯曲区域上的曲率半径期望值之间的差别的基础上实时调节该操作装置，其特征在于，所述激光仪是一个高精度2D激光位移 传感器，用来在所述一系列的驱动辊下方测量长工件的曲率半径。相对于现有技术而言，除了特别是相对于设计成得到具有可变曲率半径的弯曲部 分的弯曲操作方法时能够得到一个更精确的校正值的优点之外，本专利技术所述的弯曲机还具 有不需要多个测距仪(例如，三个激光发射器)而是只需要一个测距仪的优点。因而，可以 达到节约后续成本的目的，还可以在距上一个辊的管件的出口处更近的地方进行读数。进一步的，三点接触式的测距仪具有很多优点，其中最重要的是具有更高的精度， 因为测量在一个方向上在弯曲部分的很小的区域范围内进行，并且从距离上一个辊的管件 的出口处最近的发射点进行。本专利技术的另一个优点是曲率半径测量装置进行的是相对而不是绝对测量，测量装 置可以借此被安装在一个可移动的装置上，例如锥辊弯曲机管件进入口方向的第三辊子 上。本专利技术进一步的优点在于测量装置可以第三辊的轮毂旋转，以便布置成仅仅在第 三辊的下游区域冲击管件。因而，刚好被弯曲的管件部分的曲率半径可以被测量到，并且变 形辊在距管件变形点最近的点发生的位移可以被反馈，从而确保得到的曲率半径和单一预 设的管件的期望值一致。附图说明下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行描述，其中附图1图示给出了如本专利技术所述的能够以预定半径连续弯曲长工件的弯曲机的 示意性局部侧视图。具体实施例方式参见图1，本专利技术的实施例中的该机器为一个弯曲成型机，包括一系列的三个驱动 辊1、2、3，其中至少一个为变形辊，用来实现弯曲。待弯曲的长工件(例如管件T)沿着箭头 F所示方向输送通过驱动辊。为了便于表述，辊1和辊3被固定在它们的位置上，而辊2在 其垂直方向上可调，并且在反馈控制器的基础上能够被弯曲机控制为在相对于辊1和辊3 垂直的方向上移动。编码器(图中未示)与在垂直方向可调的辊2相连接，另一个被图示 为4的编码器用来检测管T是否输送通过一系列的辊1、2和3。作为非接触器的2D激光位移传感器(例如，上文中例举的高精度2D激光位移传 感器)在图中大体示为5，它被枢转地安装在与辊3的轮毂相连接的支座6上。2D激光位 移传感器5的目标方向y由与薄板平面垂直的虚线示出。然而，该目标方向也可以独立于 退出辊3的管件的半径而被适当地选择，最好尽可能接近辊3的出口点，例如沿着如图1所 示的y’方向。图中所示箭头G表明支撑2D激光位移传感器5的支座6可以在其摆动方向 上可调。图中所示的机器进一步包括简要示出的用来进行数据控制和处理的中心计算机 7，其任务是在机器运动和期望的弯曲图形之间建立一致的关系，其中期望的弯曲图形也可 以通过一台视频装置(图中未示)以图像的形式插入，该视频装置可能是一种“触摸屏”式 的。这种一致的关系通过数字模拟装置I/O和信号调节装置实现，信号调节装置的作用为滤波和稳定来自机器上不同的机械、液压和电子零件的数字模拟信号。这些零件是公知的 因而没有在图中示出也没有进行进一步描述。只有辊3的操作装置(例如液压油缸)在图 中标示为8。所述机器可以通过同一专利技术人的在先专利申请No. RM2008A000078中记载的方法进行操作。当根据本专利技术所述的基于辊2的高度变化和激光仪5的测量结果的反馈被使用， 一序列被弯曲的点在随后的探测中被建立起来。弯曲由一系列三阶多项式函数定义，这些函数为内插入检测到的点的B样条函数 以及B6zier曲线，需要至少三个精确定义的同期的点。这些点是从单个激光测量仪得到 的。为了得到弯曲部分的曲率半径，长工件的每个弯曲区域的曲率半径的计算由具有 激光位移传感器的机器通过测量至少三个同期的点而进行，传感器的类型为由Keyence生 产的LJ-G系列，至少三个同期的点仅需要由一台激光器从一个方向获得。如上所述的测量方法可以按照以下的方式实施。在任何情况下，只要知道一个单 点的测量结果，那么无论是所产生的单个或多个弯曲的方向，还是当所使用材料发生改变 或在工作阶段发生的机械调整时作出的任何校正，都能被精确地测量。该机器允许自动补偿由于所使用材料的弹性和使用不同的零件时发生的任何机 电变化引起的误差以及由于相同零件的磨耗引起的误差。由激光器控制的长工件的拟合程序使得生产过程中的材料浪费自动减少。同样的 程序允许人们自主决定材料的合适长度。显然，所有由于在该机器上工作上的材料的安放 而引发的误差都能被避免。进一步的，一个读数点具有增加机器操作的便捷性的优点。该机器允许操作一系列连续的管件以得到很长的弧。在上文描述中，本专利技术的机器实施为其上辊2为变形辊的弯曲机。应当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以预定曲率半径连续弯曲长工件的机器，该机器使用一系列驱动辊（１，２，３）进行弯曲，具有与激光仪相连接的计算机（７），用以计算弯曲部分的半径值，并将该计算得到的曲率半径值与所述弯曲部分的曲率半径期望值相比较，该计算机（７）还与用来测量所述弯曲部分与长工件（Ｔ）的同心距的测长仪（４）相连，并与用于操作用以弯曲的一系列驱动辊（１，２，３）中的辊（２）的操作装置（８）相连，以便于在所测得的曲率半径值和所述弯曲部分的曲率半径期望值之间的差别的基础上对该操作装置进行实时调节，其特征在于，所述激光仪是高精度的２Ｄ激光位移传感器（５），用来在用于弯曲的所述一系列驱动辊（１，２，３）下方测量长工件（Ｔ）的曲率半径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A卡波鲁索，E斯基亚兰特，G罗索，S雷亚，
申请(专利权)人：CML国际有限公司，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]