一种数控液压碾扁机的制作方法

本实用新型属于弹簧棒料预成型设备，具体涉及一种将圆形棒料两端加工成四棱锥形长方体的轧制设备。

背景技术：

弹簧棒料是圆柱型的，圆柱型端头的棒料若直接卷制成弹簧，卷制完成后的弹簧端面是不平整的，成型后的弹簧还需要进行端面加工，费时费力，弹簧的质量也较差。因此，为了保证弹簧卷制过程的一次成型，在卷制弹簧前，需要将圆柱型的棒料端头加工成四棱锥形，为了保证棒料端头的成型稳定性，碾扁机就应用而生了，但是，目前的碾扁机需要的人工很多，棒料的端头成型角度差，成型时间长，效率低。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的技术问题，本实用新型提供了一种全新的圆柱型棒料端头预成型设备，能够快速将弹簧棒料的端头加工成四棱锥长方体，自动化程度高，卷制成弹簧后的端面是平整。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种数控液压碾扁机，其特征在于，包括送料机构，包括送料底座和设置在送料底座顶部的导轨，导轨上安装有自动送料基座，自动送料基座上装有自动夹紧机构和自动旋转机构，在送料的过程中，自动夹紧机构将加热后的棒料夹紧，使用气缸驱动整体在线性导轨上向轧辊机构送料，棒料的一侧轧制完成后，自动夹紧机构松开，通过自动旋转机构可以对棒料自动旋转90°，再次通过自动夹紧机构夹紧，轧辊机构完成棒料另一侧的轧制。

安装在送料机构一侧的轧辊机构，包括轧辊基台，轧辊基台上安装有电机，电机的输出轴与减速机连接，减速机的输出轴与分齿箱内的下传动轴连接，分齿箱内的上传动轴与下传动轴通过齿轮传动，下传动轴通过下万向联轴器与安装在碾扁装置内的下轧辊连接，上传动轴通过上万向联轴器与安装在碾扁装置内的上轧辊连接，上轧辊与下轧辊之间形成轧制区域，碾扁装置的顶部装有下压油缸，下压油缸的缸筒固定在碾扁装置上，下压油缸的缸杆端头顶在上轧辊上。在棒料轧制的过程中，棒料送入至轧制区域，电机带动减速机转动，减速机带动下传动轴转动，下传动轴通过齿轮传动将动力传递给上传动轴，上传动轴与下传动轴等速度转动，上传动轴与下传动轴的转向相反，下传动轴通过下万向联轴器将动力传递给下轧辊，上传动轴通过上万向联轴器将动力传递给上轧辊，下压油缸的缸杆下压，上传动轴的位置下移，上轧辊与下轧辊的反向运动实现对棒料端头的轧制。棒料一侧轧制完成后，下压油缸的缸杆上移，上轧辊随之上移。

由于上传动轴与上轧辊不同轴心，上轧辊在轧制过程中还有位置移动，在动力传递的过程中，采用上万向联轴器进行动力传输，实现动力的稳定传输。

由于下传动轴与下轧辊不同轴心，在动力传递的过场中，采用下万向联轴器进行动力传输，实现动力的稳定传输。

轧辊机构的一侧装有控制箱，控制箱内设有西门子7寸触摸屏，通过触摸屏输入料径、制扁长度、制扁厚度等数据，系统即可计算出制扁锥度，系统会自动调整下降速度，不受油温和压力变化的影响。通过操作系统存储数据，随时调用，中文界面操作，人机对话界面操作简单，产品精度高，一致性好。

轧辊机构的入料口处设置有定位挡板和定位油缸，定位挡板为L型结构，定位挡板的定位短板铰接在碾扁装置上，与定位短板垂直的限位短板绕其铰接处转动并可挡住入料口，限位短板与定位短板的铰接处外侧设有外凸部，定位油缸的缸筒固定在碾扁装置上，定位油缸的缸杆向下外伸并顶在外凸部上。在棒料入料前，定位油缸的缸杆外伸顶在外凸部上，定位挡板整体绕其铰接处转动，限位短板竖直挡在入料口处，当烧热的棒料送至入料口处，由于限位短板的作用，能够保证棒料的准确入料位置。棒料定位后，定位油缸的缸杆内缩，通过气缸驱动棒料进料，通过程序控制好进料长度，进而可以精确保证棒料的加工长度。

自动夹紧机构包括两根对称布置的夹紧油缸，夹紧油缸的缸筒固定在自动送料基座上，夹紧油缸的缸杆朝向轧辊机构延伸，缸杆的端头与L型连杆的一端铰接，L型连杆的中段铰接在送料底座上，L型连杆的另一端与夹块铰接，两个夹块相对设置。进料时，通过两根夹紧油缸的缸杆均外伸，在与夹紧油缸缸杆铰接的L型连杆作用下，两个夹块相向运动并夹紧棒料，同理，当需要松开棒料时，两根夹紧油缸的缸杆均内缩，在于夹紧油缸缸杆铰接的L型连杆作用下，两个夹块反向运动并松开棒料。

上传动轴通过轴承安装在分齿箱内，上传动轴上固定有主动齿轮，下传动轴通过轴承安装在分齿箱内，下传动轴上固定有与主动齿轮啮合的从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮的传动比为1:1，在齿轮啮合系统的作用下，上传动轴与下传动轴的转速相同，进而保证上轧辊与下轧辊的转速相同，轧制的棒料成型精度高。

本实用新型与现有技术相比，具体有益效果体现在：

一、本实用新型实现棒料的自动送料、自动旋转，自动化程度高。

二、本实用新型的轧辊机构入料口处布置有定位挡板，定位挡板能够精确定位棒料的进料位置，保证棒料的加工长度。

三、本实用新型通过PLC控制系统进行自动控制，系统可自动调整下压油缸的下降速度，不受油温和压力变化的影响，通过操作系统存储数据，随时调用，操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的正视结构示意图。

图2为本实用新型的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的侧视结构示意图。

图4为图2中A处的局部放大图。

图5为图3中定位挡板的结构示意图。

图中，1为送料机构，11为送料底座，12为导轨，13为自动送料基座，14为自动夹紧机构，141为夹紧油缸，142为L型连杆，143为夹块，15为自动旋转机构，2为轧辊机构，21为轧辊基台，22为电机，23为减速机，24为分齿箱，241为主动齿轮，242为从动齿轮，25为上传动轴，26为下传动轴，27为上万向联轴器，28为下万向联轴器，29为碾扁装置，291为上轧辊，292为下轧辊，293为轧制区域，294为定位挡板，295为定位油缸，296为定位短板，297为限位短板，298为外凸部，30为下压油缸，31为入料口，3为控制箱。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-3所示，一种数控液压碾扁机，其特征在于，包括送料机构1，包括送料底座11和设置在送料底座11顶部的导轨12，导轨12上安装有自动送料基座13，自动送料基座13上装有自动夹紧机构14和自动旋转机构15，在送料的过程中，自动夹紧机构14将加热后的棒料夹紧，使用气缸驱动整体在线性导轨12上向轧辊机构2送料，棒料的一侧轧制完成后，自动夹紧机构14松开，通过自动旋转机构15可以对棒料自动旋转90°，再次通过自动夹紧机构14夹紧，通过轧辊机构2完成棒料另一侧的轧制。

安装在送料机构1一侧的轧辊机构2，包括轧辊基台21，轧辊基台21上安装有电机22，电机22的输出轴与减速机23连接，减速机23的输出轴与分齿箱24内的下传动轴26连接，分齿箱24内的上传动轴25与下传动轴26通过齿轮传动，下传动轴26通过下万向联轴器28与安装在碾扁装置29内的下轧辊292连接，上传动轴25通过上万向联轴器27与安装在碾扁装置29内的上轧辊291连接，上轧辊291与下轧辊292之间形成轧制区域293，碾扁装置29的顶部装有下压油缸30，下压油缸30的缸筒固定在碾扁装置29上，下压油缸30的缸杆端头顶在上轧辊291上。在棒料轧制的过程中，棒料送入至轧制区域293，电机22带动减速机23转动，减速机23带动下传动轴26转动，下传动轴26通过齿轮传动将动力传递给上传动轴25，上传动轴25与下传动轴26等速度转动，上传动轴25与下传动轴26的转向相反，下传动轴26通过下万向联轴器28将动力传递给下轧辊292，上传动轴25通过上万向联轴器27将动力传递给上轧辊291，下压油缸30的缸杆下压，上传动轴25的位置下移，上轧辊291与下轧辊292的反向运动实现对棒料端头的轧制。棒料一侧轧制完成后，下压油缸30的缸杆上移，上轧辊291随之上移。

由于上传动轴25与上轧辊291不同轴心，上轧辊291在轧制过程中还有位置移动，在动力传递的过程中，采用上万向联轴器27进行动力传输，实现动力的稳定传输。

由于下传动轴26与下轧辊292不同轴心，在动力传递的过场中，采用下万向联轴器28进行动力传输，实现动力的稳定传输。

轧辊机构2的一侧装有控制箱3，控制箱3内设有西门子7寸触摸屏，通过触摸屏输入料径、制扁长度、制扁厚度等数据，系统即可计算出制扁锥度，系统会自动调整下降速度，不受油温和压力变化的影响。通过操作系统存储数据，随时调用，中文界面操作，人机对话界面操作简单，产品精度高，一致性好。

如图5所示，轧辊机构2的入料口31处设置有定位挡板294和定位油缸295，定位挡板294为L型结构，定位挡板294的定位短板296铰接在碾扁装置29上，与定位短板296垂直的限位短板297绕其铰接处转动并可挡住入料口31，限位短板297与定位短板296的铰接处外侧设有外凸部298，定位油缸295的缸筒固定在碾扁装置29上，定位油缸295的缸杆向下外伸并顶在外凸部298上。在棒料入料前，定位油缸295的缸杆外伸顶在外凸部298上，定位挡板294整体绕其铰接处转动，限位短板297竖直挡在入料口31处，当烧热的棒料送至入料口31处，由于限位短板297的作用，能够保证棒料的准确入料位置。棒料定位后，定位油缸295的缸杆内缩，通过气缸驱动棒料进料，通过程序控制好进料长度，进而可以精确保证棒料的加工长度。

如图4所示，自动夹紧机构14包括两根对称布置的夹紧油缸141，夹紧油缸141的缸筒固定在自动送料基座13上，夹紧油缸141的缸杆朝向轧辊机构2延伸，缸杆的端头与L型连杆142的一端铰接，L型连杆142的中段铰接在送料底座11上，L型连杆142的另一端与夹块143铰接，两个夹块143相对设置。进料时，通过两根夹紧油缸141的缸杆均外伸，在与夹紧油缸141缸杆铰接的L型连杆142作用下，两个夹块143相向运动并夹紧棒料，同理，当需要松开棒料时，两根夹紧油缸141的缸杆均内缩，在于夹紧油缸141缸杆铰接的L型连杆142作用下，两个夹块反向运动并松开棒料。

自动旋转机构15由一套液压马达连接齿轮传动，并在翻转底部使用可调整的限位块确定两端位置，保证翻转度数为90°，使制扁后的材料为四棱锥形状。

上传动轴25通过轴承安装在分齿箱24内，上传动轴25上固定有主动齿轮241，下传动轴26通过轴承安装在分齿箱24内，下传动轴26上固定有与主动齿轮241啮合的从动齿轮242，主动齿轮241与从动齿轮242的传动比为1:1，在齿轮啮合系统的作用下，上传动轴25与下传动轴26的转速相同，进而保证上轧辊291与下轧辊292的转速相同，轧制的棒料成型精度高。

该系统采用西门子PLC控制系统、西门子7寸触摸屏。通过触摸屏输入料径、制扁长度、制扁厚度等数据，系统即可计算出制扁锥度，系统会自动调整下降速度，不受油温和压力变化的影响，通过操作系统存储数据，随时随用，中文界面操作，人机对话界面操作简单，产品精确度高，一致性好，可实现自动上料、自动定位、自动送料、自动翻转、自动轧制。

本装置上设有液压打字功能，将轧制完成后的棒料放入到打码机构中，人工控制旋钮开关打码。

本装置上设有气动防扭曲定位功能，在程序中自动设定，立轧时气动，防止制扁较长时产生扭曲。

本装置上设有尾端角度定位功能，控制尾部制扁角度，人工使用气动控制，完成精确定位。

本实用新型的加工棒料最大外径为80mm，最大制扁长度1200mm。

本装置主要通过液压系统中的比例阀开闭大小来确定上轧辊291的下降速度，理论上给定一个比例阀的开闭大小就对应一组下降的数据，但是，在实际生产过程中，下降速度会受到液压油温的影响，即同样给定比例阀的开闭大小，在油温高时，油缸运行速度快，油温低时，油缸运行速度慢。

控制程序中，增加了自动补偿控制，即实时监测加实时调整，将比例阀的控制使用比例放大，转化为0-32000的数值，输入为0时，比例阀关闭，输入为32000时，全部打开。生产开始后，系统自动确定输入的数值，当油温变化时，系统会根据上一次运行时实际输出的速度输出值，自动增加或减少输入的数值，并可根据变化的大小增加或者减少相应大小的数值。

举例说明：当油温稳定时，输入20000的数值对应正确的比例阀开闭大小，当油温变化较大时就需要使用该功能实时检测油温对速度的影响，进行补偿调整，油温从0度到50度的过程导致对应数值为25000到18000，在此过程中，系统自动根据检测得出的数据减小输入值，以保证下降的速度稳定在要求的范围之内，消除了油温对速度的影响。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包在本实用新型范围内。