一种自动定比例拉伸矫直机及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝型材加工技术领域，具体涉及一种铝合金型材、管材、棒材用自动定比例拉伸矫直机及方法。
【背景技术】
[0002]在铝型材挤压生产后部处理区中，铝型材需要拉伸矫直以消除铝型材的弯曲和扭曲，同时消除铝型材沿截面方向应力的不均匀。但是现有设备对型材要拉伸的长度全靠人工操作，由于人为因素的影响，很容易出现没有达到型材的屈服强度而造成型材未达到图纸要求或者拉伸过长而导致尺寸超差。另外人工操作时，型材总长度的不一致导致要拉伸的长度并不能准确的按比例来确定，导致型材应力变形不一致，给后续成品应用或者再加工造成不稳定因素。目前应用产品客户对产品质量要求越来越高，不但要求产品要符合尺寸和外观要求，还对型材的金属特性有更高要求，如应力、易二次加工、强度、一致性等，另外还要对产品质量问题可追溯，实现每根型材在生产工序中自动记录相关参数数据化。
【发明内容】
[0003]针对上述已有技术的不足，本发明提供一种铝合金型材、管材、棒材用自动定比例拉伸矫直机及方法。
[0004]一种自动定比例拉伸矫直机，其特征在于，所述矫直机结构包括；机架，所述机架的侧面上插有若干个销轴；在所述机架的一端设有导轨支撑滑座，所述导轨支撑滑座上设有主拉伸夹头，在所述主拉伸夹头上设有与主拉伸夹头配合的夹爪，以及用于分别驱动主拉伸夹头和与主拉伸夹头配合的夹爪的油缸，在所述用于驱动主拉伸夹头的油缸内安装有压力传感器；在所述机架另一端设有机座，所述机座的一端设有尾钩，在所述机座上设有副拉伸夹头，在所述副拉伸夹头上设有与副拉伸夹头配合的夹爪，以及用于驱动与副拉伸夹头配合的夹爪的油缸；在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间设有若干个可收缩伸出的升降支杆，在所述升降支杆上设有导料装置；在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间还设有激光测距仪；所述激光测距仪、压力传感器均与分别安装在所述主拉伸夹头和副拉伸夹头上的电控操作箱连接。
[0005]根据上述的矫直机，其特征在于，所述主拉伸夹头、副拉伸夹头、与主拉伸夹头配合的夹爪以及与副拉伸夹头配合的夹爪的夹持面均加工成倒刺状。
[0006]根据上述的矫直机，其特征在于，所述的两个电控操作箱上均配有工业触摸显示屏，在所述的主拉伸夹头与副拉伸夹头的头部均设有摄像头。
[0007]根据上述的矫直机，其特征在于，在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间还设有测试仪，所述测试仪连接有两个测试仪夹头和显示屏。
[0008]一种自动定比例拉伸矫直方法，其特征在于，所述方法步骤包括:
I)根据待拉伸矫直的型材长度调整副拉伸夹头的位置，使型材能够进入到两个夹头之间； 2)使用升降支杆将型材抬起，采用导料装置将型材送到两夹头之间，两夹爪与两夹头配合夹紧型材两端，同时将尾钩钩在机架侧面的销轴上，使副拉伸夹头位置固定；
3)移动主拉伸夹头对型材进行预拉伸，采用压力传感器测定拉伸力值，当拉伸型材的拉伸力值达到预拉伸力值时，使用激光测距仪测定经过预拉伸的型材长度，根据工艺要求的拉伸百分比计算出需要拉伸的长度，继续移动主拉伸夹头拉伸矫直经过预拉伸的型材，直至达到设定的拉伸长度。
[0009]根据上述的方法，其特征在于，通过采用测试仪对型材进行取样检测，以检测拉伸的比例是否符合工艺要求，取样的长度为100_-200_。
[0010]本发明的有益技术效果，本发明提供了一种铝型材用自动定比例拉伸矫直机及方法，消除人为因素干扰，保证型材尺寸和强度指标一致性，提高成品合格率，减少劳动强度，操作流程简单，实现生产自动化和数据化。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，一种自动定比例拉伸矫直机，结构包括；机架1，机架的侧面上插有若干个销轴2 ;在机架的一端设有导轨支撑滑座3，导轨支撑滑座上设有与其单自由度滑动的主拉伸夹头4，在导轨支撑滑座与主拉伸夹头之间设有滑轨，在主拉伸夹头上设有与主拉伸夹头配合的夹爪5，以及用于分别驱动主拉伸夹头的油缸6和与主拉伸夹头配合的夹爪的油缸7，与主拉伸夹头的油缸连接有油泵8，在用于驱动主拉伸夹头的油缸内的无杆腔端安装有压力传感器(图中未示出)；在机架另一端设有机座9，机座的一端设有尾钩10，尾钩用于固定设置在机座上的副拉伸夹头11的位置，在副拉伸夹头上设有与副拉伸夹头配合的夹爪12，以及用于驱动与副拉伸夹头配合的夹爪的油缸13 ;在主拉伸夹头与副拉伸夹头之间设有若干个可收缩伸出的升降支杆14，升降支杆可根据副拉伸夹头的位置自动缩回伸出，升降支杆用于抬料放料，在升降支杆上设有导料装置15，升降支杆与导料装置可以正反方向同步送料；在主拉伸夹头与副拉伸夹头之间还设有激光测距仪(图中未示出)；激光测距仪、压力传感器均与分别安装在主拉伸夹头和副拉伸夹头上的电控操作箱16、17连接，两个电控操作箱上均配有工业触摸显示屏，两个电控操作箱中均设有系统PLC，在主拉伸夹头与副拉伸夹头的头部均设有摄像头18、19，实现在主、副拉伸夹头两端均可操作主、副拉伸夹头动作。
[0013]优选主拉伸夹头、副拉伸夹头、与主拉伸夹头配合的夹爪以及与副拉伸夹头配合的夹爪的夹持面均加工成倒刺状，可根据型材截面积大小自动夹持，并保证加持力。
[0014]优选在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间还设有测试仪20，测试仪连接有两个测试仪夹头21、22和显示屏23，测试仪下面通过底座固定在支撑杆24上。
[0015]采用本发明的一种自动定比例拉伸矫直机的矫直方法步骤包括:
(1)根据待拉伸矫直的型材25长度调整副拉伸夹头的位置，升降支杆随着副拉伸夹头的位置自动收缩伸出，让出移动所需位置，使型材能够进入到两个夹头之间；
(2)调整好副拉伸夹头位置后，使用升降支杆将型材抬起，采用导料装置将型材送到两夹头之间，两夹爪与两夹头配合夹紧型材两端，同时将尾钩钩在机架侧面的销轴上，使副拉伸夹头位置固定；
(3)启动油缸6移动主拉伸夹头对型材进行预拉伸，采用压力传感器测定拉伸力值，当拉伸型材的拉伸力值达到预拉伸力值(预拉伸力值为事先测定)时，使用激光测距仪测定经过预拉伸的型材长度S，压力传感器与激光测距仪将数据信号反馈给电控操作箱中的系统PLC进行处理，系统PLC根据工艺要求的拉伸百分比X%计算出需要拉伸的长度S*X%，根据计算得出的长度值继续移动主拉伸夹头拉伸矫直经过预拉伸的型材，直至达到设定的拉伸长度。两个夹爪松开，导料装置将经过拉伸矫直完成的型材送到下一工序，同时升降支杆下降，取第二根型材。主拉伸夹头由油缸驱动返回到初始位置，等待下一次夹料。以上动作完成一次循环，如果型材长度无大范围变化，没有超过主、副夹头可夹持范围，可自动连续循环以上动作。
[0016]由于型材的塑性变形屈服点很难检测，为了达到工艺要求标准，要对已拉伸型材进行检测，可由本设备自带附属装置采用最终形变法做为检测标准，在拉伸开始前，取型材任意位置两点，将测试仪夹头固定在型材上，取样检测长度100mm~200mm，根据型材可自由调整，记录显示屏上初始数值，拉伸矫直结束后，记录拉伸后的数值，通过计算得出是否满足工艺要求的拉伸比例，如果不满足，在电控操作箱上的工业触摸显示屏上输入修正值，为了达到最理性的效果，可重复此操作，直到满足工艺要求。
【主权项】
1.一种自动定比例拉伸矫直机，其特征在于，所述矫直机结构包括；机架，所述机架的侧面上插有若干个销轴；在所述机架的一端设有导轨支撑滑座，所述导轨支撑滑座上设有主拉伸夹头，在所述主拉伸夹头上设有与主拉伸夹头配合的夹爪，以及用于分别驱动主拉伸夹头和与主拉伸夹头配合的夹爪的油缸，在所述用于驱动主拉伸夹头的油缸内安装有压力传感器；在所述机架另一端设有机座，所述机座的一端设有尾钩，在所述机座上设有副拉伸夹头，在所述副拉伸夹头上设有与副拉伸夹头配合的夹爪，以及用于驱动与副拉伸夹头配合的夹爪的油缸；在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间设有若干个可收缩伸出的升降支杆，在所述升降支杆上设有导料装置；在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间还设有激光测距仪；所述激光测距仪、压力传感器均与分别安装在所述主拉伸夹头和副拉伸夹头上的电控操作箱连接。2.根据权利要求1所述的一种自动定比例拉伸矫直机，其特征在于，所述主拉伸夹头、副拉伸夹头、与主拉伸夹头配合的夹爪以及与副拉伸夹头配合的夹爪的夹持面均加工成倒刺状。3.根据权利要求1所述的一种自动定比例拉伸矫直机，其特征在于，所述的两个电控操作箱上均配有工业触摸显示屏，在所述的主拉伸夹头与副拉伸夹头的头部均设有摄像头O4.根据权利要求1所述的一种自动定比例拉伸矫直机，其特征在于，在所述主拉伸夹头与副拉伸夹头之间还设有测试仪，所述测试仪连接有两个测试仪夹头和显示屏。5.使用如权利要求1-4之一的矫直机的自动定比例拉伸矫直方法，其特征在于，所述方法步骤包括: (1)根据待拉伸矫直的型材长度调整副拉伸夹头的位置，使型材能够进入到两个夹头之间； (2)使用升降支杆将型材抬起，采用导料装置将型材送到两夹头之间，两夹爪与两夹头配合夹紧型材两端，同时将尾钩钩在机架侧面的销轴上，使副拉伸夹头位置固定； (3)移动主拉伸夹头对型材进行预拉伸，采用压力传感器测定拉伸力值，当拉伸型材的拉伸力值达到预拉伸力值时，使用激光测距仪测定经过预拉伸的型材长度，根据工艺要求的拉伸百分比计算出需要拉伸的长度，继续移动主拉伸夹头拉伸矫直经过预拉伸的型材，直至达到设定的拉伸长度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，通过采用测试仪对型材进行取样检测，以检测拉伸的比例是否符合工艺要求，取样的长度为100mm-200mm。
【专利摘要】本发明涉及一种自动定比例拉伸矫直机及方法，矫直机的结构包括侧面上插有若干个销轴的机架，分别设置在机架两端的主、副拉伸夹头，在主、副拉伸夹头上分别设有与其配合的夹爪，以及用于分别驱动主、副拉伸夹头和与主、副拉伸夹头配合的夹爪的油缸，在用于驱动主拉伸夹头的油缸内安装有压力传感器；在副拉伸夹头与机架之间设有带尾钩的机座；在主、副拉伸夹头之间设有若干个可收缩伸出的升降支杆，在升降支杆上设有导料装置；在主、副拉伸夹头之间还设有激光测距仪；激光测距仪、压力传感器均与分别安装在主、副拉伸夹头上的电控操作箱连接。使用本发明的装置及方法保证型材尺寸和强度指标一致性，操作流程简单，实现生产自动化和数据化。
【IPC分类】B21D3/00
【公开号】CN104942049
【申请号】CN201510318764
【发明人】杨作为, 罗宾
【申请人】辽宁忠旺机械设备制造有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月11日