專利名稱：一種短棒料的矯直方法及矯直裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工方法及裝置，特別是對(duì)短棒料進(jìn)行矯直的方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)的棒料矯直機(jī)都只適用于長直棒料或者盤卷棒料的矯直，而對(duì)于短 棒料，如果采用普通的轉(zhuǎn)轂矯直機(jī)或者平行輥式矯直機(jī)進(jìn)行矯直，每矯直一根短棒料就需要停機(jī)調(diào)整一次孔?；驂狠伒膲簭澚浚瑫r(shí)由于棒料的頭部和尾部都存在一定的空矯區(qū)，因此短棒料的矯直精度及矯直效率都很不理想，不能滿足現(xiàn)有短棒料的矯直需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠有效地提高短棒料的矯直效率和矯直精度的短棒料的矯直方法及矯直裝置。本發(fā)明的方法主要是將離散的短棒料首尾順次焊接成連續(xù)長棒料，再由精矯直機(jī)構(gòu)進(jìn)行矯直，再對(duì)矯直后的棒料焊縫前后的棒料進(jìn)行剪切，即得到經(jīng)矯直的短棒料。與本發(fā)明方法對(duì)應(yīng)的裝置則是在常規(guī)的輥矯直機(jī)構(gòu)和精矯直機(jī)構(gòu)之間增設(shè)噴色及對(duì)焊機(jī)構(gòu)，又在精矯直機(jī)構(gòu)后面增設(shè)焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)。本發(fā)明解決其上述技術(shù)問題所采用的解決方案是
一、本發(fā)明的方法
1、先采用預(yù)矯直機(jī)構(gòu)對(duì)短棒料進(jìn)行初步矯直；
2、由焊接機(jī)構(gòu)將離散的短棒料焊接成連續(xù)的長棒料；
3、焊接結(jié)束后，噴色裝置對(duì)棒料進(jìn)行噴色，此時(shí)噴色位置距焊縫位置為一固定值，即為顏料噴頭與靠近固定夾鉗的接近開關(guān)之間的距離；
4、焊接成的長棒料進(jìn)入精矯直機(jī)構(gòu)，進(jìn)行連續(xù)矯直；
5、經(jīng)過焊接和矯直后的長棒料進(jìn)入焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)，由顏色檢測(cè)裝置對(duì)涂色區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，并控制剪切機(jī)構(gòu)對(duì)焊縫前后的棒料進(jìn)行剪切，將焊接后的長棒料還原為短棒料，實(shí)現(xiàn)短棒料的矯直，剪切后的短棒料由承料機(jī)構(gòu)收集。二、本發(fā)明所采用的裝置
本發(fā)明所采用的裝置主要包括有預(yù)矯直機(jī)構(gòu)、噴色機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、精矯直機(jī)構(gòu)和焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)五個(gè)主要部分。其中，可將短棒料進(jìn)行初步矯直的預(yù)矯直機(jī)構(gòu)主要包括有常規(guī)的轉(zhuǎn)輥矯直機(jī)，其前面和后面分別設(shè)有前、后兩對(duì)夾送輥，該夾送輥與PLC變頻調(diào)速控制機(jī)構(gòu)相連，可實(shí)現(xiàn)低、中、高三檔變速。在上述預(yù)矯直機(jī)構(gòu)后面設(shè)有噴色裝置，該噴色裝置的顏料噴頭與夾送輥推出的短棒料相對(duì)應(yīng)，該噴色裝置的底座設(shè)在焊接底座上。該焊接底座下面設(shè)有滾輪，該設(shè)在滑道上的滾輪與步進(jìn)電機(jī)相連。在上述焊接底座上還設(shè)有焊接機(jī)構(gòu)的兩個(gè)夾鉗，其與噴色機(jī)構(gòu)相鄰的為滑動(dòng)夾鉗，該夾鉗底部設(shè)有由滑塊和滑槽構(gòu)成的滑動(dòng)副，另一個(gè)夾鉗為底部固定在焊接底座上的固定夾鉗。上述兩夾鉗上面各設(shè)一個(gè)夾緊氣缸，即滑動(dòng)夾鉗上設(shè)后夾緊氣缸，固定夾鉗上設(shè)前夾緊氣缸。上述兩夾鉗之間的兩鉗體上各設(shè)一個(gè)接近開關(guān)，即滑動(dòng)夾鉗上設(shè)后接近開關(guān)，固定夾鉗上設(shè)前接近開關(guān)。在上述兩夾鉗之間設(shè)置一個(gè)焊接變壓器，該變壓器的兩極分別與兩個(gè)鉗口相連。在上述焊接機(jī)構(gòu)后面設(shè)有精矯直機(jī)構(gòu)，該精矯直機(jī)構(gòu)主要包括滑動(dòng)模轉(zhuǎn)轂矯直機(jī)和與其配套的轉(zhuǎn)轂電機(jī)，最好在該矯直機(jī)前面設(shè)有與PLC變頻調(diào)速控制機(jī)構(gòu)相連的夾送輥。在上述精矯直機(jī)構(gòu)后面設(shè)有焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)。其中焊縫檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要包括顏色傳感器，通過對(duì)顏色位置的判斷來確定焊縫位置。在上述顏色傳感器后面設(shè)有切斷機(jī)構(gòu)，其主要包括有剪切氣缸、錘頭、方刀臺(tái)、刀架、下切刀和上切刀。下端設(shè)在水平滑道上的方刀臺(tái)朝向顏色傳感器的一側(cè)通過滑動(dòng)副與刀架相連，該刀架上設(shè)有與其固定連接的上切刀，兩者構(gòu)成的整體可相對(duì)于方刀臺(tái)上下移動(dòng)；該方刀臺(tái)上設(shè)有與其固定連接的下切刀，兩者構(gòu)成的整體可以在剪切氣缸作用下水平移動(dòng)；該剪切氣缸固定在承料架上，其活塞桿與方刀臺(tái)連接在一起。在刀架上方設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的錘頭，該錘頭與其配合的滑道構(gòu)成滑動(dòng)副，該豎直滑道固定在支承板上。本發(fā)明的工作過程大致如下首先采用預(yù)矯直機(jī)構(gòu)將短棒料進(jìn)行初步矯直的同時(shí)也通過夾送輥向整個(gè)裝置送料，于是短棒料被由后向前推移。當(dāng)前接近開關(guān)檢測(cè)到前一根短棒料的尾部時(shí)發(fā)出信號(hào)控制前夾緊氣缸壓下，噴色及焊接機(jī)構(gòu)與前一根短棒料隨動(dòng)，此時(shí)預(yù)矯直機(jī)構(gòu)的兩夾送輥處于高速檔，快送第二根短棒料，當(dāng)?shù)诙贪袅系竭_(dá)后接近開 關(guān)時(shí)，后接近開關(guān)發(fā)出控制信號(hào)，控制后夾緊氣缸壓緊第二根短棒料，并控制顏料噴頭瞬時(shí)在距離焊縫的特定長度處對(duì)短棒料進(jìn)行噴色。由變壓器向兩個(gè)短棒料饋電，同時(shí)預(yù)矯直機(jī)構(gòu)的兩夾送輥?zhàn)兯贋橹兴贆n，推動(dòng)前后兩短棒料的頭尾緩慢接觸并頂鍛，使兩短棒焊接在一起。通過時(shí)間延時(shí)，控制前、后兩夾緊氣缸上升，在與滾輪相連的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，噴色及焊接機(jī)構(gòu)快速回零位，同時(shí)控制預(yù)矯直機(jī)構(gòu)的兩夾送輥?zhàn)兯贋榈退贆n，以便保證預(yù)矯直與精矯直同速。短棒料經(jīng)焊接后形成長棒料進(jìn)入精矯直機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)轂電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)轂高速轉(zhuǎn)動(dòng)，棒材在交錯(cuò)配置的滑動(dòng)孔模和旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)轂的作用下，發(fā)生塑性變形，被連續(xù)矯直，一次調(diào)整孔模不存在空矯區(qū)。焊接并矯直后的短棒料焊接體進(jìn)入焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)，當(dāng)棒料涂色區(qū)通過顏色傳感器時(shí)(此時(shí)焊縫前端將要到達(dá)剪刃位置)，顏色傳感器發(fā)出控制信號(hào)，剪切氣缸拉動(dòng)方刀臺(tái)前移，錘頭經(jīng)過曲軸由電機(jī)帶動(dòng)做高頻的上下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)都芤苿?dòng)到錘頭下方時(shí)，錘頭向下錘擊刀架，于是刀架帶動(dòng)上切刀下移，剪切焊縫前端棒料；然后剪切氣缸迅速反向運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)方刀臺(tái)復(fù)位；短暫延時(shí)后，剪切氣缸再次拉動(dòng)方刀臺(tái)前移，剪切焊縫后端的棒料，剪斷后的短棒料即為矯直的短棒料。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用短棒料頭尾順次焊接技術(shù)，再經(jīng)轉(zhuǎn)轂矯直機(jī)構(gòu)進(jìn)行矯直，將離散短棒料焊接成連續(xù)長棒料，在矯直機(jī)構(gòu)中得到連續(xù)矯直，中間不需調(diào)整滑動(dòng)孔模裝置，同時(shí)將短棒料連接起來再矯直使得空矯區(qū)只在第一根短棒料的頭部和最后一根長棒料的尾部出現(xiàn)，使未得到有效矯直的棒材所占的比例大為降低，大大提高了矯直精度與矯直效果。


圖I為本發(fā)明短棒料矯直裝置的主視示意簡(jiǎn)圖。圖2為圖I中A的局部放大示意圖。圖3為圖I中B的局部放大示意圖。圖中序號(hào)說明
I :底座；2 :夾送輥；3 :五輥預(yù)矯直；4 :夾送輥；5 :顏料噴頭；6 :噴頭底座；I 夾緊氣缸；8 :接近開關(guān)；9 :夾緊氣缸；10 :夾送棍；11 :轉(zhuǎn)戚；12 :滑動(dòng)孔|旲；13 夾送輥；14 :顏色傳感器；15 :夾送輥；16 :噴色區(qū)；17 :承料架；18 :剪切氣缸；19 錘頭；20:方刀臺(tái)；21:刀架；22:下切刀；23:上切刀；24:轉(zhuǎn)轂電機(jī)；25 :焊接底座；26 :滾輪；27 :固定夾甜；28 :接近開關(guān)；29 :滑動(dòng)夾甜；30 :滑道；31 :變壓器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明先采用預(yù)矯直機(jī)構(gòu)對(duì)短棒料進(jìn)行初步矯直。在圖I所示的本發(fā)明短棒料矯直裝置的主視示意簡(jiǎn)圖中，預(yù)矯直機(jī)構(gòu)主要包括有常規(guī)的平行輥矯直機(jī)，其前面和后面分別設(shè)有前、后兩對(duì)夾送輥，這兩夾送輥與伺服電機(jī)相連。在上述預(yù)矯直機(jī)構(gòu)后面設(shè)有噴色裝置，該噴色裝置的顏料噴頭與夾送輥推出的短棒料相對(duì)應(yīng)，該噴色裝置的底座設(shè)在焊接底座上。該焊接底座下面設(shè)有滾輪，該設(shè)在滑道上的滾輪與步進(jìn)電機(jī)相連。在上述焊接底座上還設(shè)有焊接機(jī)構(gòu)的兩個(gè)夾鉗，其與噴色機(jī)構(gòu)相鄰的為滑 動(dòng)夾鉗，該夾鉗底部設(shè)有由滑塊和滑槽構(gòu)成的滑動(dòng)副，另一個(gè)夾鉗為底部固定在焊接底座上的固定夾鉗。上述兩夾鉗上面各設(shè)一個(gè)夾緊氣缸，即滑動(dòng)夾鉗上設(shè)后夾緊氣缸，固定夾鉗上設(shè)前夾緊氣缸。上述兩夾鉗之間的兩鉗體上各設(shè)一個(gè)接近開關(guān)，即滑動(dòng)夾鉗上設(shè)后接近開關(guān)，固定夾鉗上設(shè)前接近開關(guān)。在上述兩夾鉗之間設(shè)置一個(gè)焊接變壓器，該變壓器的兩極分別與兩個(gè)鉗口相連，如圖2所示。由焊接機(jī)構(gòu)將離散的短棒料焊接成連續(xù)的長棒料。焊接結(jié)束后，噴色裝置對(duì)棒料進(jìn)行噴色，此時(shí)噴色位置距焊縫位置為一固定值，即為顏料噴頭與靠近固定夾鉗的接近開關(guān)之間的距離。該噴色的長棒料進(jìn)入精矯直機(jī)構(gòu)，進(jìn)行連續(xù)矯直。在上述焊接機(jī)構(gòu)后面設(shè)有精矯直機(jī)構(gòu)，該精矯直機(jī)構(gòu)主要包括滑動(dòng)模轉(zhuǎn)轂矯直機(jī)和與其配套的轉(zhuǎn)轂電機(jī)，在該矯直機(jī)前面設(shè)有與伺服電機(jī)相連的夾送輥。在上述精矯直機(jī)構(gòu)后面設(shè)有焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)。經(jīng)過焊接和矯直后的長棒料進(jìn)入焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)，由顏色檢測(cè)裝置對(duì)涂色區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，并控制剪切機(jī)構(gòu)對(duì)焊縫前后的棒料進(jìn)行剪切，將焊接后的長棒料還原為短棒料，實(shí)現(xiàn)短棒料的矯直。其中焊縫檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要包括顏色傳感器，在上述顏色傳感器前面設(shè)有與伺服電機(jī)相連的夾送輥。在上述顏色傳感器后面設(shè)有切斷機(jī)構(gòu)，其主要包括有剪切氣缸、錘頭、方刀臺(tái)、刀架、下切刀和上切刀。下端設(shè)在水平滑道上的方刀臺(tái)朝向顏色傳感器的一側(cè)通過滑動(dòng)副與刀架相連，該刀架上設(shè)有與其固定連接的上切刀，兩者構(gòu)成的整體可相對(duì)于方刀臺(tái)上下移動(dòng)；該方刀臺(tái)上設(shè)有與其固定連接的下切刀，兩者構(gòu)成的整體可以在剪切氣缸作用下水平移動(dòng)；該剪切氣缸固定在承料架上，其活塞桿與方刀臺(tái)連接在一起。在刀架上方設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的錘頭，該錘頭與其配合的滑道構(gòu)成滑動(dòng)副，該豎直滑道固定在支承板上。在上述切斷機(jī)構(gòu)前面設(shè)有與伺服電機(jī)相連的夾送輥，如圖3所示。剪切后的短棒料由承料機(jī)構(gòu)收集。
權(quán)利要求
1.一種短棒料的矯直方法,其特征在于 1)、先采用預(yù)矯直機(jī)構(gòu)對(duì)短棒料進(jìn)行初步矯直； 2)、由焊接機(jī)構(gòu)將離散的短棒料焊接成連續(xù)的長棒料； 3)、當(dāng)焊接結(jié)束后，噴色裝置對(duì)棒料進(jìn)行噴色，此時(shí)噴色位置距焊縫位置為一固定值，即為顏料噴頭與靠近固定夾鉗的接近開關(guān)之間的距離； 4)、焊接成的長棒料進(jìn)入精矯直機(jī)構(gòu)，進(jìn)行連續(xù)矯直； 5)、經(jīng)過焊接和矯直后的長棒料進(jìn)入焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)，由顏色檢測(cè)裝置對(duì)涂色區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，并控制剪切機(jī)構(gòu)對(duì)焊縫前后的棒料進(jìn)行剪切，將焊接后的長棒料還原為短棒料， 實(shí)現(xiàn)短棒料的矯直。
2.權(quán)利要求I的短棒料的矯直裝置，其特征在于 該裝置主要包括有預(yù)矯直機(jī)構(gòu)、噴色機(jī)構(gòu)、焊接機(jī)構(gòu)、精矯直機(jī)構(gòu)和焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)，其中，預(yù)矯直機(jī)構(gòu)主要包括有常規(guī)的平行輥矯直機(jī)構(gòu)，在其前面、后面分別設(shè)有兩對(duì)夾送輥，該夾送輥與PLC變頻調(diào)速控制機(jī)構(gòu)相連；在上述預(yù)矯直機(jī)構(gòu)后面設(shè)有噴色裝置，該噴色裝置的顏料噴頭與夾送輥推出的短棒料相對(duì)應(yīng)，該噴色裝置的底座設(shè)在焊接底座上，該焊接底座下面設(shè)有滾輪，設(shè)在滑道上的滾輪與步進(jìn)電機(jī)相連；在上述焊接底座上還設(shè)有焊接機(jī)構(gòu)的兩個(gè)夾鉗，其與噴色機(jī)構(gòu)相鄰的滑動(dòng)夾鉗底部設(shè)有由滑塊和滑槽構(gòu)成的滑動(dòng)副，另一個(gè)夾鉗為底部固定在焊接底座上的固定夾鉗，上述兩夾鉗上面各設(shè)一個(gè)夾緊氣缸，上述兩夾鉗之間的兩鉗體上各設(shè)一個(gè)接近開關(guān)，即滑動(dòng)夾鉗上設(shè)后接近開關(guān)，固定夾鉗上設(shè)前接近開關(guān)，在上述兩夾鉗之間設(shè)置一個(gè)焊接變壓器，該變壓器的兩極分別與兩個(gè)鉗口相連；在上述焊接機(jī)構(gòu)后面設(shè)有精矯直機(jī)構(gòu)，該精矯直機(jī)構(gòu)主要包括滑動(dòng)模轉(zhuǎn)轂矯直機(jī)和與其配套的轉(zhuǎn)轂電機(jī)；在上述精矯直機(jī)構(gòu)后面設(shè)有焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)，其中焊縫檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要包括顏色傳感器，在上述顏色傳感器后面設(shè)有切斷機(jī)構(gòu)，其下端設(shè)在水平滑道上的方刀臺(tái)朝向顏色傳感器的一側(cè)通過滑動(dòng)副與刀架相連，該刀架上設(shè)有與其固定連接的上切刀，該方刀臺(tái)上設(shè)有與其固定連接的下切刀，該剪切氣缸固定在承料架上，其活塞桿與方刀臺(tái)連接在一起，在刀架上方設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的錘頭，該錘頭與其配合的滑道構(gòu)成滑動(dòng)副，該豎直滑道固定在支承板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的短棒料的矯直裝置，其特征在于在精矯直機(jī)前面設(shè)有與PLC變頻調(diào)速控制機(jī)構(gòu)相連的夾送輥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短棒料的矯直裝置，其特征在于在顏色傳感器和切斷機(jī)構(gòu)前面分別設(shè)有與PLC變頻調(diào)速控制機(jī)構(gòu)相連的夾送輥。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的短棒料的矯直方法，其特征在于剪切機(jī)構(gòu)對(duì)焊縫前后的棒料進(jìn)行剪切，先將焊縫前的棒料剪斷，短暫延時(shí)后，再將焊縫后的棒料剪斷。
全文摘要
一種短棒料矯直方法與矯直裝置，其方法主要是將離散的短棒料首尾順次焊接成連續(xù)長棒料，由精矯直機(jī)構(gòu)進(jìn)行矯直，再對(duì)矯直后的焊縫前后的棒料進(jìn)行剪切，即得到經(jīng)矯直的短棒料。與本發(fā)明方法對(duì)應(yīng)的裝置則是在常規(guī)的輥矯直機(jī)構(gòu)和精矯直機(jī)構(gòu)之間增設(shè)噴色及對(duì)焊機(jī)構(gòu)，又在精矯直機(jī)構(gòu)后面增設(shè)焊縫檢測(cè)及切斷機(jī)構(gòu)。本發(fā)明能夠有效地提高短棒料的矯直效率和矯直精度。
文檔編號(hào)B23P23/00GK102653054SQ20121012514
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月26日
發(fā)明者宜亞麗, 范紅麗, 谷慧勇, 金賀榮 申請(qǐng)人:燕山大學(xué)