專利名稱：一種下料方法及其系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種下料方法及其系統(tǒng)，尤其涉及一種材料的鋸切下料方法及其系
統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)各種截面形狀的型材進(jìn)行等重下料。
背景技術(shù)：
材料的精確下料是對(duì)材料進(jìn)行精密塑性成形加工實(shí)現(xiàn)零件毛坯精化的基礎(chǔ)和必 要條件。目前，在實(shí)際生產(chǎn)中，材料的下料方式普遍采用的方法是定尺寸下料。其具體方法 為對(duì)具體尺寸規(guī)格材料測(cè)量出截面幾何尺寸，再按材料標(biāo)準(zhǔn)密度轉(zhuǎn)換成每段下料所要求 的長(zhǎng)度尺寸，然后按此尺寸對(duì)材料進(jìn)行鋸切。其主要問題是1、對(duì)于同一批次的原材料，其 截面幾何尺寸存在較大偏差，并且截面形狀不規(guī)則，測(cè)量出的幾何尺寸也存在較大誤差，如 采用光電和影像測(cè)量幾何截面尺寸，又受到工作環(huán)境的影響，難以適合實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。2、對(duì) 于不同批次的原材料，其實(shí)際密度并不相同，且與標(biāo)準(zhǔn)密度存在一定的誤差。因此，導(dǎo)致這 種方法進(jìn)行的下料經(jīng)常出現(xiàn)下料后重量偏差大。

發(fā)明內(nèi)容
通過對(duì)大量的原材料進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，發(fā)現(xiàn)對(duì)于每一根材料，其截面幾何尺寸沿長(zhǎng)
度方向一致性很好，但每根之間存在較大誤差。因此，本發(fā)明基于原材料實(shí)際重量，轉(zhuǎn)換為
單位長(zhǎng)度重量(實(shí)際線密度)，再根據(jù)所需下料重量換算成下料長(zhǎng)度進(jìn)行下料。 本發(fā)明的目的是提供一種基于原材料實(shí)際線密度進(jìn)行下料的方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下列的技術(shù)方案一種下料方法，其特征在于所
述方法包括下列步驟 A、對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)先稱重和長(zhǎng)度測(cè)量，計(jì)算出材料的實(shí)際線密度和所需要的下料 長(zhǎng)度； B、根據(jù)下料長(zhǎng)度控制送料行程，進(jìn)行下料。 為了更加精確地控制送料行程，對(duì)所述步驟B中的送料行程進(jìn)行檢測(cè)形成對(duì)下料 長(zhǎng)度的閉環(huán)控制。 本發(fā)明的另一 目的是提供一種基于原材料實(shí)際線密度進(jìn)行下料的系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用下列的技術(shù)方案 —種基于原材料線密度進(jìn)行下料的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括機(jī)械裝置，測(cè) 量裝置和控制裝置； 其中機(jī)械裝置包括上表面設(shè)有滾輪的機(jī)架，所述機(jī)架的一側(cè)設(shè)置有送料夾頭用于 送料，所述送料夾頭由固定在機(jī)架上的送料伺服裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述機(jī)架的一端配備鋸床。
測(cè)量裝置包括長(zhǎng)度測(cè)量裝置、重量測(cè)量裝置和位置檢測(cè)裝置； 其中長(zhǎng)度測(cè)量裝置用于測(cè)量原材料的長(zhǎng)度，包括支架、通過滾輪座固定在支架兩 側(cè)的導(dǎo)向滾輪和用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向滾輪的減速電機(jī)，所述支架的上部還設(shè)有測(cè)量滾輪，所述測(cè) 量滾輪的滾動(dòng)軸的一側(cè)上設(shè)有行程傳感器；
重量測(cè)量裝置用于測(cè)量原材料的重量，包括固定在所述機(jī)架的下支架上的稱重油 缸，稱重油缸的活塞桿頂部設(shè)有稱重模塊，所述稱重模塊穿出機(jī)架對(duì)原材料進(jìn)行稱重；
位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)原材料的位置，包括設(shè)置在鋸床的鋸料夾頭上的用來檢測(cè) 原材料是否到達(dá)初始位置的位置傳感器； 控制系統(tǒng)用于對(duì)減速電機(jī)和送料伺服裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，對(duì)稱重油缸、行程傳感 器和位置傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)及運(yùn)算，并控制鋸床的運(yùn)行。 為了適應(yīng)不同截面的原材料，其中所述測(cè)量滾輪的軸的安裝孔呈矩形，測(cè)量滾輪 可在安裝孔內(nèi)上下移動(dòng)；所述導(dǎo)向滾輪的軸的安裝孔呈矩形，導(dǎo)向滾輪可在安裝孔內(nèi)左右 移動(dòng)。 為了使得測(cè)量滾輪與原材料充分接觸，所述支架的頂部還設(shè)有底部具有彈簧的調(diào)
節(jié)螺桿，所述調(diào)節(jié)螺桿穿過支架與所述測(cè)量滾輪的上表面接觸。 為了固定放置長(zhǎng)度測(cè)量裝置，所述機(jī)架的一端設(shè)有長(zhǎng)度測(cè)量裝置托架。 本發(fā)明的有益效果為 該發(fā)明避免了對(duì)原材料的截面幾何尺寸的測(cè)量，只需在線測(cè)量出每根材料的重量 和長(zhǎng)度，得到實(shí)際線密度，在長(zhǎng)度控制上，構(gòu)成下料長(zhǎng)度的閉環(huán)控制。因此，該方法可適應(yīng)任 何截面形狀的實(shí)心或中空類材料下料。本發(fā)明克服傳統(tǒng)下料方法的不足，適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，提 高下料精度。


圖1是本發(fā)明中系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2是圖1中件5的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖中件1為送料機(jī)架，件2為稱重油缸，件3為稱重模塊，件4為送料滾輪，件5 為長(zhǎng)度測(cè)量裝置，件6為送料伺服機(jī)構(gòu)，件7為長(zhǎng)度測(cè)量裝置托架，件8為送料夾頭，件9為 位置傳感器，件10為鋸料夾頭，件11為鋸床，件12為控制器； 件51為支架，件52為導(dǎo)向滾輪，件53為行程傳感器，件54為長(zhǎng)度測(cè)量滾輪，件55 為彈簧，件56為調(diào)節(jié)螺桿，件57為減速電機(jī)，件58為原材料。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)行進(jìn)一步說明。
如圖1、圖2所示 材料放置在送料機(jī)架1的滾輪4上，兩只稱重油缸2同時(shí)伸出，帶動(dòng)稱重模塊3將 材料托起進(jìn)行稱重，當(dāng)然這里的也可以采用其他形式進(jìn)行稱重，稱重完成后，油缸下降，材 料放回送料滾輪4上，長(zhǎng)度測(cè)量裝置5開始測(cè)量材料的總長(zhǎng)度，長(zhǎng)度測(cè)完后，送料夾頭8在 送料伺服裝置6的驅(qū)動(dòng)下，將材料送至鋸料夾頭10的外端面，初始位置由安裝在送料夾頭 外端面上的位置傳感器9檢測(cè)定位，保證材料的端頭緊貼至鋸料夾頭10的外端面。然后， 長(zhǎng)度測(cè)量裝置5回到長(zhǎng)度測(cè)量裝置托架7上定位?？刂葡到y(tǒng)12根據(jù)稱出的材料總長(zhǎng)度和 總重量，計(jì)算出該材料的線密度，再根據(jù)需要下料重量，計(jì)算出送料夾頭8所需運(yùn)動(dòng)行程， 由送料伺服裝置6驅(qū)動(dòng)送料夾頭將材料送到鋸料夾頭8內(nèi)夾緊，再由鋸床11進(jìn)行下料。這 里的伺服裝置可以為滾輪絲桿傳動(dòng)，其送料夾頭8由滾輪絲桿上面的螺母驅(qū)動(dòng)而在滾輪絲桿上移動(dòng)。送料夾頭8的送料運(yùn)動(dòng)行程同時(shí)也由長(zhǎng)度測(cè)量裝置5進(jìn)行檢測(cè)，形成對(duì)下料長(zhǎng) 度的閉環(huán)控制，進(jìn)一步提高下料的精度。 長(zhǎng)度測(cè)量裝置5的所有零件均安裝在支架51上，在進(jìn)行材料長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)，先將長(zhǎng) 度測(cè)量裝置5放在材料上，導(dǎo)向滾輪52在減速電機(jī)57的驅(qū)動(dòng)下沿材料軸線方向運(yùn)動(dòng)，測(cè)量 滾輪54在彈簧55的作用下緊靠在材料的上方，當(dāng)測(cè)量裝置沿材料軸向運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)測(cè)量滾 輪旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)，在測(cè)量滾輪一端裝有行程傳感器53，將信號(hào)傳至本下料系統(tǒng)的控制系統(tǒng)12轉(zhuǎn) 換成長(zhǎng)度值。調(diào)節(jié)螺桿56 —方面可調(diào)節(jié)測(cè)量滾輪與材料間的摩擦力大小，另一方面可調(diào)節(jié) 測(cè)量滾輪的高度，以適應(yīng)不同大小的材料。導(dǎo)向滾輪52可在橫向進(jìn)行調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同截 面尺寸的材料，并且導(dǎo)向滾輪形狀52可拆換，以適應(yīng)不同截面形狀的材料。
以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做了詳細(xì)的說明，任何在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi) 所做的修改和變化，都受到本發(fā)明的保護(hù)。
權(quán)利要求
一種下料方法，其特征在于所述方法包括下列步驟A、對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)先稱重和長(zhǎng)度測(cè)量，計(jì)算出材料的實(shí)際線密度和所需下料的長(zhǎng)度；B、根據(jù)下料長(zhǎng)度控制送料行程，進(jìn)行下料。
2. 如權(quán)利要求1所述的下料方法，其特征在于對(duì)所述步驟B中的送料行程進(jìn)行檢測(cè) 形成閉環(huán)控制。
3. —種用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的下料系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)包括機(jī)械裝 置，測(cè)量裝置和控制裝置；其中機(jī)械裝置包括上表面設(shè)有滾輪(4)的機(jī)架(l)，所述機(jī)架(1)的一側(cè)設(shè)置有送料夾 頭(8)用于送料，所述送料夾頭由固定在機(jī)架(1)上的送料伺服裝置(6)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述機(jī) 架(1)的一端配備鋸床(11);測(cè)量裝置包括長(zhǎng)度測(cè)量裝置、重量測(cè)量裝置和位置檢測(cè)裝置；其中長(zhǎng)度測(cè)量裝置用于測(cè)量原材料的長(zhǎng)度，包括支架(51)、通過滾輪座固定在支架 (51)兩側(cè)的導(dǎo)向滾輪(52)和用于驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向滾輪(52)的減速電機(jī)(57)，所述支架的上部還 設(shè)有測(cè)量滾輪(54)，所述測(cè)量滾輪(54)的滾動(dòng)軸的一側(cè)上設(shè)有行程傳感器(53);重量測(cè)量裝置用于測(cè)量原材料的重量，包括固定在所述機(jī)架(1)的下支架上的稱重油 缸(2)，稱重油缸(2)的活塞桿頂部設(shè)有稱重模塊(3)，所述稱重模塊(3)穿出機(jī)架(1)對(duì) 原材料進(jìn)行稱重；位置檢測(cè)裝置用于檢測(cè)原材料的位置，包括設(shè)置在鋸床(11)的鋸料夾頭(10)上的用 來檢測(cè)原材料是否到達(dá)初始位置的位置傳感器(9);控制系統(tǒng)用于對(duì)減速電機(jī)(57)和送料伺服裝置(6)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，對(duì)稱重油缸(2)、行 程傳感器(53)和位置傳感器(9)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)及運(yùn)算，并控制鋸床(11)的運(yùn)行。
4. 如權(quán)利要求3所述的下料系統(tǒng)，其特征在于所述測(cè)量滾輪(54)的軸的安裝孔呈矩 形，測(cè)量滾輪(54)可在安裝孔內(nèi)上下移動(dòng)；所述支架(51)的頂部還設(shè)有底部具有彈簧(55)的調(diào)節(jié)螺桿(56)，所述調(diào)節(jié)螺桿(56) 穿過支架(51)與所述測(cè)量滾輪(54)的上表面接觸。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的下料系統(tǒng)，其特征在于所述導(dǎo)向滾輪(52)的軸的安裝孔 呈矩形，導(dǎo)向滾輪(52)可在安裝孔內(nèi)左右移動(dòng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的下料系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)架(1)的一端設(shè)有長(zhǎng)度測(cè)量裝 置托架(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種下料方法及其系統(tǒng)，所述方法包括下列步驟A、對(duì)原材料進(jìn)行預(yù)先稱重和長(zhǎng)度測(cè)量，計(jì)算出材料實(shí)際線密度和所需下料的長(zhǎng)度；B、根據(jù)下料長(zhǎng)度控制送料行程，進(jìn)行下料。該發(fā)明避免了對(duì)原材料的截面幾何尺寸的測(cè)量，只需在線測(cè)量出每根材料的重量和長(zhǎng)度，得到實(shí)際線密度，在長(zhǎng)度控制上，構(gòu)成下料長(zhǎng)度的閉環(huán)控制。因此，該方法可適應(yīng)任何截面形狀的實(shí)心或中空類材料下料。本發(fā)明克服傳統(tǒng)下料方法的不足，適應(yīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，提高下料精度。
文檔編號(hào)B23D59/00GK101700633SQ20091019133
公開日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者唐全波, 曹洋, 李祖榮, 趙軍, 趙祖德 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所