[发明专利]弯管机送料助推伺服电机的选型装置及其选型方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种弯管机的送料助推装置，尤其涉及对弯管机送料助推的伺服电机进行选型的装置。

背景技术

现有弯管机的送料助推装置通常是由与弯管机机身导轨齿条相连的伺服电机来驱动，伺服电机在电脑自动控制装置的指令下转动，并通过传动机构来实现送料小车移动，进而完成弯管机的送料功能。在整个送料助推装置中，伺服电机是核心，伺服电机的选型直接与弯管机加工管件的管径、壁厚、送料速度、弯曲直径等参数有关。若所选伺服电机的额定功率较小，则不能完成弯管机的送料助推工作；反之，若所选伺服电机的额定功率较大，虽然能完全实现送料助推工作，但存在浪费能源、加大产品开发成本的问题。

目前，在对弯管机送料助推装置中的伺服电机进行选型时，通常是利用ABAQUS等相关有限元软件，根据所弯管件的材料、管径、送料速度等参数进行建模、仿真、计算，从而获得弯管机在工作过程中作用到管件上所需送料功率，然后再根据传动机构参数转换到伺服电机本身所需功率，进而实现伺服电机的选型。在基于有限元的伺服电机选型方法中，往往需要对各种管件进行结构参数测量，建模复杂，迭代计算麻烦且费时。此外，在建模过程中还存在一定的简化，使得计算结果与实际所需电机的功率不一致，进而造成弯管机送料助推装置中伺服电机选型有误。

发明内容

本发明的目的在于提高弯管机送料助推装置中伺服电机选型的合理性，进而提供一种简单的伺服电机选型装置，精确地对伺服电机进行选型。本发明的另一目的是提供一种基于该选型装置的选型方法。

本发明的伺服电机的选型装置采用的技术方案是：在弯管机具有的管件的上下表面贴有R1电桥工作片和R2电桥工作片，在管件材料片的上表面分别贴有R3电桥温度补偿片和R4电桥温度补偿片，R1电桥工作片和R2电桥工作片以及R3电桥温度补偿片和R4电桥温度补偿片组成应变计惠斯顿测量电桥，R1电桥工作片和R2电桥工作片布置在相对两桥臂上，R3电桥温度补偿片和R4电桥温度补偿片布置在相对另两桥臂上，所述管件材料片与所述管件位于在同一温度环境内且型号相同，应变计惠斯顿测量电桥串接于管件材料片和信号调理电路之间，信号调理电路依次串接数据采集模块、单片机和数据显示模块。

上述选型装置的选型方法的技术方案是采用如下步骤：A、预先估选一伺服电机，由弯管机控制器给预先估选的伺服电机发送启动控制命令，使管件向前以弯管机设定的最大推进速度v送料；B、管件在向前送料工作过程中受压产生弯曲，使应变计惠斯顿测量电桥输出电压信号，该电压信号送入信号调理电路进行前置放大和二级放大滤波处理，由单片机利用数据采集模块对处理好的信号进行采集，并将采集的电压信号转换为推动管件实际所需的推力F；C、根据公式p＝Fv计算出管件所需的功率p；D、根据预先估选的伺服电机及其关联传动部件之间的传动总效率η计算出伺服电机在最大负载下实际所需的功率P_w＝p/η，根据功率P_w完成伺服电机选型。

本发明的有益效果是：本发明可在已有弯管机设备基础上进行改造，伺服电机的选型装置结构简单，测试速度快、结果准确，可以较快、较高精度地获取各类型弯管机所需伺服电动机的性能参数，从而提高弯管机的设计效率和设计性能。

附图说明

图1是弯管机及本发明选型装置的结构示意图；

图2是本发明选型装置的电路结构连接图；

图中：1.机身；2.转管齿轮箱；3.齿轮；4.伺服电机减速装置；5.伺服电机；6.减速装置；7.夹紧气缸；8.气缸连杆；9.转管电机；10.送料小车；11.推紧套；12.导轨；13.齿条；14.夹钳；15.管件；16.R1电桥工作片；17.R2电桥工作片；18.R3电桥温度补偿片；19.R4电桥温度补偿片；20.管件材料片；21.信号处理和显示盒；22.机头；23.弯管机构；24.应变计惠斯顿测量电桥；25.信号调理电路；26.数据采集模块；27.单片机；28.数据显示模块。

具体实施方式