CN211637822U - 一种拉直机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种拉直机，包括液压缸、压力传输架、压力监测机构、伺服控制机构和位移监测机构；所述液压缸的固定端与所述支撑架连接，该液压缸的传动端通过所述压力监测机构与所述压力传输架远离所述前钳口的一端连接；所述位移监测机构固定端与所述前钳口连接，该位移监测机构传动端与所述机架侧面的齿条啮合；所述位移监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接；所述压力监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接。本实用新型通过压力传感器、位移传感器与伺服阀形成闭环控制，提高产品的拉直精度，进而提高产品的成品率。

Description

一种拉直机

技术领域

本实用新型涉及型材加工设备领域，尤其是指一种拉直机。

背景技术

在铝材、车用亮饰条、行李架挤出生产过程中，铝棒加热后经挤出机的磨具口挤出产品，由牵引机、冷床输送至拉直机工位，拉直机对由上述过程挤出、冷却变形的产品进行拉直校正工作。现有技术的拉直机存在以下缺陷：

一、现有拉直机直接运用液压缸的压差监测拉直力，没有排除拉直机本身动作过程中其他力对拉直力的干扰，导致产品被过度拉直或拉直程度不足；

二、现有的拉直机没有反馈***，拉直机对产品的拉直力无法精准地反馈给液压***，做不到力的准确补偿；

三、不同的产品在拉直机钳口上的作用力不同，导致拉直机动作时产生的摩擦力不同，摩擦力的变化直接导致拉力的变化，从而对不同产品的拉力控制不准确。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种拉直机，提高拉直机的拉直精度，提高产品的成品率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种拉直机，包括前钳口、后钳口、机架和液压驱动机构，所述液压驱动机构和后钳口分别装设于所述机架两端，所述前钳口可滑动地装设于所述机架上靠近所述液压驱动机构的一端，还包括液压缸、压力传输架、压力监测机构、伺服控制机构和位移监测机构；

所述液压缸位于所述液压驱动机构下方并与所述液压驱动机构连接；

所述机架上装设有支撑架，该支撑架位于所述液压驱动机构下方；

所述压力传输架一端装设于所述机架上远离所述前钳口的一端，另一端与所述前钳口连接；

所述液压缸的固定端与所述支撑架连接，该液压缸的传动端通过所述压力监测机构与所述压力传输架远离所述前钳口的一端连接；

所述位移监测机构固定端与所述前钳口连接，该位移监测机构传动端与所述机架侧面的齿条啮合；

所述位移监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接；

所述压力监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接。

进一步的，所述液压缸为伸缩式液压缸。

进一步的，所述压力监测机构为压力传感器。

进一步的，所述伺服控制机构为伺服阀。

所述位移监测机构包括位移编码器和固定架，所述固定架一端装设于所述前钳口侧壁；

所述位移编码器的固定端装设于所述固定架远离所述前钳口的一端下侧，所述位移编码器的传动端穿过所述固定架靠近所述前钳口的一侧与所述齿条啮合。

本实用新型的有益效果在于：产品输送至拉直机后，需要经过两次拉直成型，一次拉直由压力监测机构进行压力监测，二次拉直由压力监测机构和位移监测机构同时对前钳口的行程进行检测。通过液压驱动机构对液压缸提供驱动力，设置压力传输架，以将液压缸的压力传输至前钳口，以带动前钳口朝向背离所述后钳口的方向移动；设置压力监测机构，用于监测液压缸与压力传输架之间的压力，即监测前钳口与后钳口相对于产品施加的压力，并将压力监测机构通过伺服控制机构与液压驱动机构电连接，使压力检测机构将监测结果传递至伺服控制机构，当实际压力与设定压力存在压力差时，由伺服控制机构驱动液压驱动机构对液压缸进行压力补偿，使拉直机对产品产生的拉力能够与设定值相等，以使产品一次拉直后能够与预期效果相匹配；设置位移监测机构，用于监测前钳口在进行二次拉直时的行程，通过前钳口的行程确定产品的拉直长度是否达标，若前钳口行程与设定值存在差值，由伺服控制机构控制液压驱动机构对液压缸进行压力补偿，直到前钳口的行程与设定值相等。

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种拉直机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的液压缸和压力检测机构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的前钳口和位移监测机构的结构示意图。

标号说明：

1、前钳口；

2、后钳口；

3、机架；31、支撑架；

4、液压驱动机构；

5、液压缸；51、液压缸的固定端；52、液压缸的传动端；

6、压力传输架；

7、压力监测机构；

8、伺服控制机构；

9、位移监测机构；91、位移编码器；92、固定架；

10、齿条。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1-图3，一种拉直机，包括前钳口、后钳口、机架和液压驱动机构，所述液压驱动机构和后钳口分别装设于所述机架两端，所述前钳口可滑动地装设于所述机架上靠近所述液压驱动机构的一端，还包括液压缸、压力传输架、压力监测机构、伺服控制机构和位移监测机构；

所述液压缸位于所述液压驱动机构下方并与所述液压驱动机构连接；

所述机架上装设有支撑架，该支撑架位于所述液压驱动机构下方；

所述压力传输架一端装设于所述机架上远离所述前钳口的一端，另一端与所述前钳口连接；

所述液压缸的固定端与所述支撑架连接，该液压缸的传动端通过所述压力监测机构与所述压力传输架远离所述前钳口的一端连接；

所述位移监测机构固定端与所述前钳口连接，该位移监测机构传动端与所述机架侧面的齿条啮合；

所述位移监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接；

所述压力监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接。

本实用新型的工作原理在于：

液压驱动机构驱动液压缸带动压力传输架朝背离后钳口的一侧移动，而带动前钳口朝背离后钳口的方向移动；

压力监测机构装设于液压缸的传动端并与压力传输架连接，用于监测液压缸传动端与压力传输架间的压力，液压缸传动端与压力传输架间的压力即前钳口和后钳口对产品所施加的压力；

压力监测机构在一次拉直时将监测数据传递至伺服控制机构进行分析并控制压力驱动机构，当压力监测机构的监测数据小于对前钳口拉力设定的压力值时，由伺服控制机构控制液压驱动机构对液压缸进行压力正补偿，使液压缸施加的压力与设定值相等；反之，则对液压缸进行压力负补偿；

位移监测机构在二次拉直时将监测数据传递至伺服控制机构进行分析并控制压力驱动机构，当位移监测机构所监测的位移加上前钳口与后钳口间的固定距离所得的数值之和小于对产品二次拉直时所设定的长度值时，伺服控制机构控制液压驱动机构对液压缸进行压力正补偿，使前钳口与后钳口的间距达到设定值；反之，对进行压力负补偿。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：产品输送至拉直机后，需要经过两次拉直成型，一次拉直由压力监测机构进行压力监测，二次拉直由压力监测机构和位移监测机构同时对前钳口的行程进行检测。通过液压驱动机构对液压缸提供驱动力，设置压力传输架，以将液压缸的压力传输至前钳口，以带动前钳口朝向背离所述后钳口的方向移动；设置压力监测机构，用于监测液压缸与压力传输架之间的压力，即监测前钳口与后钳口相对于产品施加的压力，并将压力监测机构通过伺服控制机构与液压驱动机构电连接，使压力检测机构将监测结果传递至伺服控制机构，当实际压力与设定压力存在压力差时，由伺服控制机构驱动液压驱动机构对液压缸进行压力补偿，使拉直机对产品产生的拉力能够与设定值相等，以使产品一次拉直后能够与预期效果相匹配；设置位移监测机构，用于监测前钳口在进行二次拉直时的行程，通过前钳口的行程确定产品的拉直长度是否达标，若前钳口行程与设定值存在差值，由伺服控制机构控制液压驱动机构对液压缸进行压力补偿，直到前钳口的行程与设定值相等。

进一步的，所述液压缸为伸缩式液压缸。

由上述描述可知，伸缩式液压缸可实现较长的行程，而缩回时长度较短，结构较为紧凑，可实现双向运动，以达到能够对前钳口进行正、负压力补偿的目的。

进一步的，所述压力监测机构为压力传感器。

由上述描述可知，设置压力传感器，用于测量液压缸与压力传输架间的压力，即可监测前钳口与后钳口相对于产品所施加的压力值，并结合伺服控制机构和液压控制机构对液压缸进行正负压力补偿，在伺服控制机构和压力传感器间形成闭环控制***，伺服控制机构和压力传感器间相互反馈、补偿，提高前钳口的拉直精度。

进一步的，所述伺服控制机构为伺服阀。

由上述描述可知，伺服阀在接受电气模拟信号后，相应输出调制的流量和压力；既是电液转换元件，也是功率放大元件，能够将小功率的微弱电气输入信号转换为大功率的压力输出；在电液伺服***中，能够将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大，结合压力传感器和位移监测机构对液压控制机构进行电液信号的转换，以实现对液压缸进行准确的压力补偿。

进一步的，所述位移监测机构包括位移编码器和固定架，所述固定架一端装设于所述前钳口侧壁；

所述位移编码器的固定端装设于所述固定架远离所述前钳口的一端下侧，所述位移编码器的传动端穿过所述固定架靠近所述前钳口的一侧与所述齿条啮合。

由上述描述可知，位移编码器是将位移信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备，通过位移编码器能够准确监测前钳口的行程，结合压力传感器和位移监测机构对液压控制机构进行电液信号的转换，实现对液压缸进行准确的压力补偿；设置固定架，使位移编码器能够随前钳口移动，由于位移编码器的传动端与齿条啮合，位移编码器的传动端在齿条上旋转，进而能够使前钳口的行程被位移编码器监测。

本实用新型的实施例一为：

请参照图1-图3，一种拉直机，包括前钳口1、后钳口2、机架3和液压驱动机构4，液压驱动机构4和后钳口2分别装设于机架3两端，前钳口1可滑动地装设于机架3上靠近液压驱动机构4的一端，还包括液压缸5、压力传输架6、压力监测机构7、伺服控制机构8和位移监测机构9；

液压缸5位移液压驱动机构4下方并与液压驱动机构4连接；

机架3上装设有支撑架31，该支撑架31位于液压驱动机构4下方；

压力传输架6一端装设于机架3上远离前钳口1的一端，另一端与前钳口1连接；

液压缸的固定端51与支撑架31连接，该液压缸的传动端52通过压力监测机构7与压力传输架6远离前钳口1的一端连接；

位移监测机构9固定端与前钳口1连接，该位移监测机构9传动端与机架3侧面的齿条10啮合；

位移监测机构9通过伺服控制机构8与液压驱动机构4电连接；

压力监测机构7通过伺服控制机构8与液压驱动机构4电连接；

其中，液压缸5对前钳口1的压力控制精度误差为±1％，行程控制精度误差为0～5mm，前钳口的带料拉直速度为0～15mm/s，为保证前钳口二次拉直的位移控制精度，在前钳口行程接近设定值之前要减速，否则会因为伺服阀的反应速度过慢和拉直机的惯性而造成行程超出控制精度，所以需要在接近设定值之前减速，直至速度为0，减速过程通过伺服控制机构8进行控制；

优选的，液压缸5为伸缩式液压缸。

优选的，压力监测机构7为压力传感器，压力传感器的测量范围为0～10t。

优选的，伺服控制机构8为伺服阀。

参照图3，位移监测机构9包括位移编码器91和固定架92，固定架92一端装设于前钳口1侧壁；

位移编码器91的固定端装设于所述固定架92远离前钳口的一端下侧，位移编码器91的传动端穿过固定架92靠近前钳口的一侧与齿条10啮合。

具体的，位移编码器91的传动端装设有齿轮93，位移编码器91的传动端通过齿轮93与齿条10啮合传动，位移编码器91通过固定架92随前钳口1移动，齿条10固定装设于机架3上，位移编码器91和齿轮93随前钳口1移动的过程中，齿轮93在齿条10上旋转，进而带动位移编码器91的传动轴旋转，将轴向位移转换成周向位移，由位移编码器91进行记录并进行数据传递；

综上所述，本实用新型提供的一种拉直机，通过设置压力传感器和位移编码器，分别在产品一次拉直和二次拉直中对前钳口的的压力和行程进行监测；根据不同的产品，第一次拉直动作主要用于保证产品初步绷直，由二次拉直动作实现对产品进行成品拉直，二次拉直是在预设拉力100kg的预拉动作(即一次拉直)前提下进行的，由于不同产品有不同的长度和截面标准的拉直行程，因此需要对产品进行二次拉直；其中二次拉直时，齿轮通过固定在机架的齿条带动位移编码器旋转，从而精确反馈二次拉直的行程，保证达到不同的产品预设的标准二次拉直行程，位移编码器反馈给伺服阀，从而使伺服阀通过液压控制机构控制液压缸的驱动行程仅在一次拉直跟二次拉直的精度都控制精准时，才能保证产品的拉直成品率；本实用新型将压力传感器和位移编码器，结合伺服阀和液压驱动机构进行及时调控，将前钳口的压力和行程调整至与设定值相等的数值，以确保产品拉直后的长度与预期相符，进而实现提高产品成品率的目的。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种拉直机，包括前钳口、后钳口、机架和液压驱动机构，所述液压驱动机构和后钳口分别装设于所述机架两端，所述前钳口可滑动地装设于所述机架上靠近所述液压驱动机构的一端，其特征在于，还包括液压缸、压力传输架、压力监测机构、伺服控制机构和位移监测机构；

所述液压缸位于所述液压驱动机构下方并与所述液压驱动机构连接；

所述机架上装设有支撑架，该支撑架位于所述液压驱动机构下方；

所述压力传输架一端装设于所述机架上远离所述前钳口的一端，另一端与所述前钳口连接；

所述液压缸的固定端与所述支撑架连接，该液压缸的传动端通过所述压力监测机构与所述压力传输架远离所述前钳口的一端连接；

所述位移监测机构固定端与所述前钳口连接，该位移监测机构传动端与所述机架侧面的齿条啮合；

所述位移监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接；

所述压力监测机构通过所述伺服控制机构与所述液压驱动机构电连接。

2.根据权利要求1所述一种拉直机，其特征在于，所述液压缸为伸缩式液压缸。

3.根据权利要求1所述一种拉直机，其特征在于，所述压力监测机构为压力传感器。

4.根据权利要求1所述一种拉直机，其特征在于，所述伺服控制机构为伺服阀。

5.根据权利要求1所述一种拉直机，其特征在于，所述位移监测机构包括位移编码器和固定架，所述固定架一端装设于所述前钳口侧壁；

所述位移编码器的固定端装设于所述固定架远离所述前钳口的一端下侧，所述位移编码器的传动端穿过所述固定架靠近所述前钳口的一侧与所述齿条啮合。

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