[发明专利]弯曲金属物的弯曲设备和方法

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及提供实时弯曲检验和修正的弯曲金属物的方法，以及用于相同目的的弯曲设备。

背景技术

[0002]在弯曲金属物时，例如金属管，为确保获得所需的最终几何形状会遇到许多必须考虑的变量。一种这类变量就是盘卷与盘卷之间的金属板自然差异及其相关的回弹变化。对处理差异有影响的其它变量包括环境温度、机械温度、弯曲工具的润滑、磨损和破裂以及工具调定。金属管由金属板卷成管状并沿着轴向接缝焊接而成。“回弹”为当从模具将金属板(或由板形成的金属管)取出时，其丧失一部分形状的趋势。当松开模具时，工件最终为少于在模具上(即，“进行弯曲”)的弯曲程度。回弹量取决于材料的特性，包括厚度、晶粒和回火。未恰当预测或修正的回弹会导致过高的废品率。

发明内容

[0003]提供了一种弯曲金属物(例如管)的方法，其使用金属物实际回弹的实时闭环反馈以修改施加的弯曲力或预定的弯曲坐标，从而获得最终所需的弯曲几何形状。因此可解决各金属物的回弹差异，减少了由于不正确的弯曲(过度弯曲或不足弯曲)导致必须废弃的金属物的数量。使用包括固定基座和固定到该基座上的测量装置的设备来实施该方法。可旋转弯曲模、固定到所述弯曲模的夹模和相对于所述可旋转弯曲模可移动的压模(例如，其可设置在旋转式拉弯机上)构造成用于弯曲金属物，并且这些模具也可包括在所述设备中。所述压模作用在回转弯管成形模上。另外，特定的弯曲可能需要在所述回转弯管成形模与金属物之间设置心轴。所述测量装置可操作以测量由所述模具弯曲的金属物的实际弯曲坐标。控制器可操作地连接到模具、基座和测量装置上，并构造成至少部分地基于由测量装置提供的测量的弯曲坐标(即，实际回弹的反馈)控制所述模具来弯曲金属物。

[0004]所述方法包括施加力以第一次将第一金属物(例如，管)的第一部分弯曲向第一预定弯曲坐标。所述第一预定弯曲坐标至少部分地基于预期回弹(即，基于金属特性的回弹，但是该回弹并未被检验为特定金属管的实际回弹)。然后解除所述力，从而允许所述管回弹。然后在所述回弹之后测量实际弯曲坐标。该测量可以利用摄像机来完成。然后所述控制器确定所述管是否过度弯曲或不足弯曲，当过度弯曲时废弃该管，而当不足弯曲时，基于所述第一预定弯曲坐标和所述第一实际(即，测量的)弯曲坐标计算第一弯曲修正因数。(如果所述管既不过度弯曲也不是不足弯曲，那么无需弯曲修正因数就可将基于预期回弹的预定弯曲坐标用于后续的弯曲。)如果所述管不足弯曲，那么至少部分地基于所述计算的第一弯曲修正因数通过所述模具重新施加力以第二次弯曲所述第一金属管的第一部分(即，重新弯曲第一部分)。当解除所述力时，所述管回弹将使得所述管处于所需的弯曲坐标并具有所需的管几何形状。如果在相同管中需要后续的弯曲，可基于计算的第一弯曲修正因数来施加力以弯曲所述管的第二部分(即，当解除所述力时，使用测量的实际回弹来获得更精确的弯曲)。如果要弯曲第二金属物(例如第二金属管)以获得与第一金属物相同的所需弯曲坐标，那么控制器“重置”，该控制器复位以基于预期回弹将第二金属物弯曲至预定弯曲坐标。这允许在松开第二金属物之后，通过测量第二金属物的实际弯曲坐标来单独地确定第二金属物的实际回弹。然后基于预定的坐标和第二实际弯曲坐标计算第二弯曲修正因数。然后重新施加力，第二次将第二金属物的第一部分弯曲向(即，重新弯曲第二管)至少部分地基于计算的第二弯曲修正因数的第二修正弯曲坐标。当解除重新施加的力时，第二管会回弹至所需坐标。

[0005]结合附图，从下面对实施本发明的最佳模式的详细描述可容易理解本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

[0006]图1为旋转式拉弯机的平面示意图，其中夹模夹住了未弯曲的金属管；

[0007]图2为图1中旋转式拉弯机的侧视示意图；

[0008]图3为图1和2中旋转式拉弯机的平面示意图，其中夹模闭合且应用了压模以将金属管的第一部分弯曲向预定的弯曲坐标；

[0009]图4为图3中旋转式拉弯机和弯管的侧视示意图；

[0010]图5为图1-图4中旋转式拉弯机和金属管的平面示意图，其中夹模松开且金属管从预定的弯曲坐标回弹；

[0011]图6为图1-图5中旋转式拉弯机和金属管的平面示意图，其中夹模闭合且应用了压模以使金属管弯曲超过预定的弯曲坐标，从而修正不足的弯曲；

[0012]图7为图1-图6中旋转式拉弯机和金属管的平面示意图，其中夹模松开且金属管回弹至所需的弯曲坐标；

[0013]图8为图1-图7中旋转式拉弯机的平面示意图，其中金属管重新定位且夹模夹住该金属管；