[发明专利]金属带锯锯切的工件拉压激振装置及方法

权利要求书

1.金属带锯锯切的工件拉压激振装置，包括电液伺服驱动装置、液压夹具 台和电液伺服驱动工况监控系统，其特征在于：所述的电液伺服驱动装置包括 拉压激振式缸安装底座、拉压激振式缸、伺服阀、压力传感器直角连接头、压 力传感器、比例溢流阀、拉压激振式缸连接板、直线运动导轨滑板盖、直线运 动导轨底座、激光位移传感器和激光位移传感器安装盒；所述的伺服阀与拉压 激振式缸通过螺栓连接，拉压激振式缸通过螺栓固定在拉压激振式缸底座上； 拉压激振式缸连接板通过锁紧螺母固定在拉压激振式缸的液压输出杆上；油泵 出口通过单向阀与比例溢流阀进口及伺服阀进口相连；伺服阀的两个出口分别 通过管路与拉压激振式缸对应端进口相连，比例溢流阀的出口与油箱相连；所 述直线运动导轨滑板盖底部的V型槽与直线运动导轨底座顶部的V型槽通过滚 珠构成滚动副；所述的压力传感器直角连接头固定在拉压激振式缸上，压力传 感器与压力传感器直角连接头通过螺母连接；所述的激光位移传感器安装在激 光位移传感器安装盒中；激光位移传感器安装盒通过沉头螺钉安装在拉压激振 式缸的尾部；

所述的液压夹具台包括夹具导轨底座、夹紧液压缸、活动夹具手臂、固定 夹具手臂、夹紧丝杠和丝杠转动手柄；所述的夹具导轨底座通过螺栓固定在电 液伺服驱动装置的直线运动导轨滑板盖上，并与拉压激振式缸连接板固定；激 光位移传感器的检测端对准夹具导轨底座；固定夹具手臂设置在夹具导轨底座 中，并通过固定夹具手臂固定板与夹具导轨底座固定；活动夹具手臂与夹具导 轨底座构成滑动副，并与夹紧丝杠构成螺旋副；所述的夹紧液压缸安装在夹具 导轨底座一端，并驱动夹紧丝杠；所述的丝杠转动手柄与夹紧丝杠固定；

所述的电液伺服驱动工况监控系统包括模数转换器、控制器和数模转换器； 激光位移传感器的信号输出端与模数转换器的模拟量输入端连接，模数转换器 的数字量输出端与控制器的数字量输入端连接，控制器的数字量输出端与数模 转换器的数字量输入端相连，数模转换器的模拟量输出端与伺服阀连接，压力 传感器的信号输出端与模数转换器的模拟量输入端连接，比例溢流阀的阀芯控 制输入端以及信号输出端均与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的金属带锯锯切的工件拉压激振装置，其特征在于： 所述的油泵由电机带动运转，油泵的进口经过滤器与油箱相连。

3.根据权利要求1所述的金属带锯锯切的工件拉压激振装置，其特征在于： 所述单向阀的出口与比例溢流阀的进口之间安装有油压表。

4.根据权利要求1所述的金属带锯锯切的工件拉压激振装置，其特征在于： 所述的激光位移传感器安装盒与压力传感器分设在拉压激振式缸的不同侧。

5.金属带锯锯切的工件拉压激振方法，其特征在于：该方法具体如下：

步骤一、直线运动导轨底座通过螺栓固定在带锯床工作台面上；直线运动 导轨滑板盖底部的V型槽与直线运动导轨底座顶部的V型槽通过滚珠构成滚动 副；夹具导轨底座通过螺栓固定在直线运动导轨滑板盖上；固定夹具手臂固定 在夹具导轨底座中，活动夹具手臂与夹具导轨底座构成滑动副，并与夹紧丝杠 构成螺旋副；夹紧液压缸安装在夹具导轨底座一端，并驱动夹紧丝杠；丝杠转 动手柄与夹紧丝杠固定；待带锯床上原有的液压夹具将工件夹紧后，先手动使 用丝杠转动手柄带动活动夹具手臂将待夹紧工件预夹紧，再驱动夹紧液压缸将 预夹紧的工件夹紧在活动夹具手臂与固定夹具手臂之间；

步骤二、拉压激振式缸底座通过螺栓安装在带锯床的工作台面上，拉压激 振式缸通过螺栓安装在拉压激振式缸底座上；拉压激振式缸连接板通过锁紧螺 母固定在拉压激振式缸的液压输出杆上，并与夹具导轨底座固定；

步骤三、启动电机和油泵，油泵开始向伺服阀和比例溢流阀供给液压油； 启动带锯床，带锯条沿水平方向作进给运动，并根据工件尺寸沿工件径向进给 带锯条；控制器经数模转换器控制伺服阀阀芯的换向或移动，液压油经伺服阀 供给拉压激振式缸，从而驱动拉压激振式缸对直线运动导轨滑板盖和夹具导轨 底座做拉伸或压缩运动，带动工件作拉、压交替运动或保持恒力拉伸工件，使 得工件轴向内应力时刻发生变化；压力传感器、比例溢流阀、激光位移传感器 分别将实际工况下的压力信号、液压信号和位移变化量通过模数转换器实时反 馈给控制器，与控制器内部设定的对应参数值进行对比分析，从而对比例溢流 阀的阀芯位置进行调节；当工件作拉、压交替运动时，对拉压激振式缸的拉、 压力幅值和激振频率作出反馈控制；当保持恒力拉伸工件时，只对拉压激振式 缸的拉力作出反馈控制。