一種鋼管變曲率半徑彎曲設備的制造方法
【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備。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料大棚現(xiàn)如今廣泛應用于蔬菜、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、增加大棚強度，而且有利于冬季除雪?，F(xiàn)在市面上也有對鋼管進行彎曲成型的設備，但通常存在以下問題:
[0003]1.鋼管的彎曲成型必須分段進行。也就是說在對鋼管的第一段進行彎曲時，其曲率半徑是不變的，對第二段進行彎曲時，首先要使鋼管進給停止，然后根據(jù)曲線形狀使壓輥進給，壓輥進給完成后，鋼管繼續(xù)進給，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?，在到達段與段交界處時，鋼管要停止進給，嚴重的影響了生產(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，鋼管會出現(xiàn)起皺、凸起、托痕和壓扁等缺陷，會嚴重影響骨架的質(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備，其特殊之處是鋼管的彎曲成型不需分段進行，而可以在同一鋼管上進行不同曲率的彎曲加工。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0007]—種鋼管變曲率半徑彎曲設備，包括以下結(jié)構(gòu):
[0008]四個送管主動輥輪，以及與其一一相適配的送管從動輥輪；
[0009]所述送管主動輥輪連接減速器和齒輪機構(gòu)，所述減速器連接變頻調(diào)速電動機，用于輸送待加工鋼管；
[0010]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構(gòu)，所述壓輥絲杠機構(gòu)連接減速器，所述減速器連接伺服電動機；
[0011 ] 所述壓輥裝置完成鋼管的彎曲加工。
[0012]上述技術(shù)方案中，每個所述送管從動輥輪下設有相適配的從動輥輪支架，每個所述從動輥輪支架連接一套壓緊絲杠機構(gòu)；
[0013]所述每套壓緊絲杠機構(gòu)連接一個手輪。
[0014]上述技術(shù)方案中，變頻調(diào)速電動機通過減速器和齒輪機構(gòu)帶動送管主動輥輪轉(zhuǎn)動。鋼管在主動輥和從動輥間，通過主動輥和從動輥壓緊后產(chǎn)生的摩擦力向前運動。所述從動輥輪通過絲杠機構(gòu)調(diào)整其與鋼管間壓緊力的大小。
[0015]上述技術(shù)方案中，使鋼管彎曲的壓輥，是由伺服電動機通過減速器的壓輥絲杠機構(gòu)實現(xiàn)前后的移動。
[0016]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，上述技術(shù)方案中，所述送管主動輥輪、送管從動輥輪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給速度。即送管速度及壓輥的進給速度是根據(jù)要求由控制系統(tǒng)實時調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)不同曲率半徑的要求。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述送管主動輥輪優(yōu)選為四個，也可以是其他數(shù)目，所述送管從動輥輪與所述送管主動輥輪個數(shù)相適應。
[0018]上述技術(shù)方案中，可以采用PLC控制器。由PLC控制器計算出壓輥進給的位移及平均速度后，發(fā)出相應頻率的脈沖信號給伺服驅(qū)動器來驅(qū)動伺服電動機運轉(zhuǎn)。伺服電動機通過減速機帶動絲杠機構(gòu)轉(zhuǎn)動，最終轉(zhuǎn)換為壓輥的進給。
[0019]上述設備在下述方法原理指導下進行生產(chǎn)。
[0020]若要進行鋼管變曲率半徑彎曲生產(chǎn)，需要先進行以下步驟方法計算，得出所需的參數(shù)，并輸入設備控制系統(tǒng)。
[0021]S1)用制圖軟件做出符合要求的曲線；
[0022]S2)在步驟S1)所得的曲線中找出最小曲率半徑R_和最大曲率半徑R_;
[0023]S3)通過關(guān)系式S = a2/2R計算出1?_和R_對應的壓輥移動的最大位移S_和最小位移S_，其中R為所需要的鋼管彎曲半徑，S為乳輥移動位移量，a為相鄰兩乳輥之間的距離長度；
[0024]S4)設送管速度為I，某段鋼管長度為L，該段鋼管送完所需時間為?\= L/Vi，使得壓輥移動的位移S在時間?\內(nèi)從S _勾速移動到S _。
[0025]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，所以當送管速度I一定的情況下，可求出管長L送完后的時間T L/V ρ只要保證壓輥移動的位移S在時間?\內(nèi)從S_^速移動到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R_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。
[0026]上述技術(shù)方案中，所述壓輥進給平均速度為V = (S_-S_)/t ;其中，S-為在該段曲線的最大曲率半徑點壓輥的絕對位移，S-為在該段曲線的最小曲率半徑點壓輥的絕對位移。
[0027]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，鋼管和壓輥同時進給，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。
[0028]綜上所述，本發(fā)明采用變半徑漸變彎曲技術(shù)，工作時鋼管和壓輥同時進給，可減少鋼管在某一點的持續(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。
[0029]鋼管和壓輥的進給采用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，且維護和保養(yǎng)方便省力。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(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)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲設備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲設備的送管主動輥傳動示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲設備的壓輥進給傳動過程示意圖；
[0034]圖4為本發(fā)明中鋼管變曲率半徑彎曲方法原理示意圖；
[0035]圖中:1_鋼管；2_送管主動輥輪；21_送管主動輥輪減速器；22_變頻調(diào)速電動機；3-壓輥；31_壓輥支架；32_壓輥絲杠機構(gòu)；33_減速機；34_伺服電動機；4_送管從動輥輪；41-從動輥輪支架；42_壓緊絲杠機構(gòu)；43_手輪。
【具體實施方式】
[0036]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0037]首先，介紹本發(fā)明設備所依據(jù)的方法和實現(xiàn)原理。在生產(chǎn)前需要先根據(jù)以下步驟計算出必要的參數(shù)，輸入控制系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)設備運行，算法步驟如下:
[0038]S1)用制圖軟件做出符合要求的曲線；
[0039]S2)在步驟S1)所得的曲線中找出最小曲率半徑R_和最大曲率半徑R_;
[0040]S3)通過關(guān)系式S = a2/2R計算出1?_和R_對應的壓輥移動的最大位移S_和最小位移S_，其中R為所需要的鋼管彎曲半徑，S為乳輥移動位移量，a為相鄰兩乳輥之間的距離長度；
[0041]S4)設送管速度為I，某段鋼管長度為L，該段鋼管送完所需時間為?\= L/Vi，使得壓輥移動的位移S在時間?\內(nèi)從S _勾速移動到S _。
[0042]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，所以當送管速度I一定的情況下，可求出管長L送完后的時間T L/V ρ只要保證壓輥移動的位移S在時間?\內(nèi)從S_^速移動到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R_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。