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钢结构用加工折弯机有效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明属于钢结构加工技术领域,尤其是涉及钢结构用加工折弯机。

相关背景技术

[0002] 在钢结构加工中,折弯机是关键设备,它通过精确控制模具运动,对各类钢材施加压力,使其按预设角度弯折,折弯机适用于多种钢结构构件成型,可满足不同设计要求,为高效、精准打造钢结构部件提供有力技术支撑。
[0003] 目前,钢板经折弯能形成多种形状部件,如梁、柱的连接节点,是钢结构中不可或缺的构件之一,而其在进行折弯加工时,需要使用到折弯机,如专利公告号为CN109590354B公开的一种钢结构建筑用钢板折弯机;在利用折弯机对钢板进行折弯加工的过程中,当上部模具对钢板的折弯部位施加向下的压力时,钢板位于折弯位置两侧的部分,由于受到自身重力以及下部模具边棱的共同作用,其弯折外表面常常容易出现长条状的凹陷变形情况(参照图1和图2,图中a为折弯下压点,b为长条状凹陷),这种凹陷不仅使得钢板的外观大打折扣,而且还可能影响后续钢结构的结构强度,此外,在对厚钢板进行折弯时(板厚通常在4mm以上),由于板材越厚,折弯处外侧受到的拉力越大,这使得折弯区域的应力呈现出高度集中的状态,倘若所使用的钢材本身质量存在一定偏差,例如内部存在杂质或者材质均匀性欠佳等情况,那么在折弯外侧就易产生裂纹,严重影响钢板的质量与使用性能,并影响钢结构的结构强度。

具体实施方式

[0020] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
[0021] 如图3‑图9所示,钢结构用加工折弯机,包括机台1和安装在机台1端面的龙门架2,龙门架2的侧壁安装有控制器3,还包括:两个翻板4,两个翻板4均铰接在机台1的端面,机台1的端面位于两个翻板4之间的位置开设有折弯让位槽5,翻转推送单元6安装在机台1的端面,用于推动两个翻板4相向翻转,翻转推送单元6包括开设在机台1端面的两个安装孔61,且两个安装孔61均设置在对应翻板4的下方,两个安装孔61的内部均固定安装有安装板62,且两个安装板62的端面均固定插接有上推电动油缸63,两个上推电动油缸63的伸缩端均固定安装有支撑球64,两个翻板4的下端均滑动连接有滑动座65,且滑动座65的下端与支撑球
64转动连接,两个上推电动油缸63均与控制器3电性连接。
[0022] 下压折弯单元7安装在龙门架2的中心处,并设置在折弯让位槽5的正上方,下压折弯单元7包括固定插接在龙门架2端面的多个下推电动油缸71,且各个下推电动油缸71的伸缩端共同安装有固定板72,固定板72的下方设有安装座73,且固定板72与安装座73之间设有压力检测器74,安装座73可拆卸安装有折弯刀75,下推电动油缸71和压力检测器74均与控制器3电性连接,压力检测器74能够将检测到的压力转换为电信号输出给控制器3,此为现有成熟技术,故在此不作赘述。
[0023] 气腔8开设在龙门架2的内部,气腔8的腔壁开设有多个喷气孔9,且各个喷气孔9均设置在折弯让位槽5的一侧,机台1安装有加热供气单元10,且加热供气单元10用于向气腔8输送热空气,加热供气单元10包括固定安装在机台1底部的密封罩101,且密封罩101的内部安装有电热器102,密封罩101的底部固定安装有气泵103,且气泵103的输气端安装有输气管104,输气管104与密封罩101相连通,密封罩101的侧壁固定插接有连接管105,且连接管105与气腔8的内部相连通,电热器102和气泵103均与控制器3电性连接。
[0024] 辅助清理单元11安装在龙门架2远离气腔8一侧的侧壁,辅助清理单元11包括开设在龙门架2侧壁的调节孔111,调节孔111的内部滑动设有调节块112,调节块112安装用锁紧组件113,并通过锁紧组件113固定在龙门架2的侧壁,调节块112的侧壁固定插接有电动推杆114,且电动推杆114的伸缩端安装有推块115,推块115的下端固定安装有绝缘块116,推块115的下方设有绝缘条117,且绝缘条117的端面开设有与绝缘块116相匹配的条形槽118,条形槽118的内部固定安装有电阻杆119,绝缘块116的侧壁固定插接有导电环15,且导电环15与电阻杆119滑动接触,绝缘块116与条形槽118之间固定设有弹簧16,电动推杆114、导电环15和电阻杆119均与控制器3电性连接,绝缘条117的底部安装有可拆卸的橡胶块18,通过调节块112可以调节橡胶块18的高度,从而可以根据不同厚度的钢板进行调节使用,而在调节完调节块112的位置后,通过锁紧组件113能够将调节块112的位置固定,锁紧组件113包括螺杆、螺母、垫块等构件。
[0025] 加热供气单元10的内部安装有记录机构12,控制器3根据辅助清理单元11输出的电信号控制记录机构12工作,记录机构12包括固定安装在密封罩101侧壁的气筒121,且气筒121的筒端固定插接有气压检测器122,气压检测器122的检测端设置在气筒121的内部,气筒121的内部安装有第一常闭电磁阀123,连接管105的内部安装有第一常开电磁阀124,导电环15和电阻杆119通过控制器3与第一常开电磁阀124电性连接,第一常闭电磁阀123与控制器3电性连接,气压检测器122会将气压转换为电信号输出给控制器3。
[0026] 磨损预警单元13设置在机台1的下方,并与加热供气单元10的出气端相连通,控制器3根据记录机构12和下压折弯单元7输出的电信号控制磨损预警单元13工作,磨损预警单元13包括固定插接在输气管104管壁的第一分流管131,且第一分流管131的管端安装有气体流量计132,第一分流管131的内部安装有第二常闭电磁阀133,输气管104固定插接有第二分流管134,且第二分流管134与第一分流管131的内部相连通,第二分流管134的内部安装有第三常闭电磁阀135,输气管104的管壁固定插接有第一分出管136和第二分出管137,第一分出管136的内部安装有第二常开电磁阀138,第二分出管137的内部安装有第三常开电磁阀139,控制器3根据气压检测器122输出的电信号控制第二常闭电磁阀133和第二常开电磁阀138的开合程度,控制器3根据压力检测器74输出的电信号控制第三常闭电磁阀135和第三常开电磁阀139的开合程度,输气管104的内部位于第一分出管136和第一分流管131上方的位置安装有电控阀17,且电控阀17和气体流量计132均与控制器3电性连接,气体流量计132会检测流经的气体流量,并在气体流量达到设定值后,向控制器3输出电信号,此为现有成熟技术,故在此不作赘述。
[0027] 加热检测单元14安装在两个翻板4的端面,加热检测单元14包括开设在其中一个翻板4端面的固定槽141,且另一个翻板4的端面开设有多个方槽142,固定槽141的内部固定安装有加热器143,且固定槽141的槽口固定安装有导热板144,各个方槽142的内部均固定安装有温度检测探头145,且各个方槽142的槽口均固定安装有导热块146,各个温度检测探头145的测温端均与同侧导热块146相接触,加热器143和温度检测探头145与控制器3电性连接,温度检测探头145检测到温度未到达阈值后,会向控制器3输出电信号,此为现有成熟技术,故在此不作赘述。
[0028] 其中一个翻板4的端面固定插接有多个隔磁槽板19,且各个隔磁槽板19的内部均固定安装有电磁条20,各个隔磁槽板19的槽口处均固定安装有导磁板21,通过电磁条20通电,可以吸附折弯后的钢板,使钢板随着该翻板4同步回转,避免钢板出现滑动现象。
[0029] 现对本发明的操作原理做如下说明:将待折弯的钢板置于两个翻板4上,并确定折弯位置,使折弯位置处于折弯刀75的正下方(可在翻板4上安装定位结构,例如在翻板4上设置可调节位置的定位杆,用于对钢板的位置进行快速定位),然后,根据待折弯的钢板厚度,沿调节孔111的竖直方向调控调节块112的位置,使橡胶块18的底部与待折弯钢板的顶部齐平,然后通过锁紧组件113将调节块112锁紧固定在调节孔111内(参照图6和图7,锁紧组件113包括螺杆、螺母、垫块等构件,调节块112的侧壁安装有滑块,并通过滑块与调节孔111的滑槽内滑动,滑块的侧壁安装螺杆,滑槽槽壁开设有与螺杆相匹配的锁紧孔,当调控调节块
112的高度时,滑块随着调节块112同步移动,而螺杆随着滑块同步移动,当调节块112的位置调节完成后,通过螺母和垫块配合螺杆对滑块进行锁紧固定,从而能够固定调节块112的位置),随后,启动控制器3;
控制器3启动后,会立即控制电动推杆114进行定时工作,并控制导电环15、电阻杆
119与第一常开电磁阀124的连接回路延迟2秒钟导通,同时启动气泵103,以及控制输气管
104内部的电控阀17通电打开,电动推杆114工作时,电动推杆114会通过推块115、绝缘块
116、弹簧16和绝缘条117带动橡胶块18移动,橡胶块18会与待折弯钢板的上表面接触,从而可以清理钢板表面可能存在的固态颗粒物,同时,若钢板的表面粗糙度较大,则钢板对橡胶块18的摩擦力越大,此时橡胶块18带动绝缘条117与绝缘块116出现相对位移,从而使得导电环15与电阻杆119相对位移,进而使得电阻杆119接入导电环15与第一常开电磁阀124的连接回路长度变短(参照图6,电阻杆119的左端接入导电环15与第一常开电磁阀124的连接回路中,当导电环15和电阻杆119发生相对位移后,导电环15相对于电阻杆119向左侧移动,此时电阻杆119位于导电环15左侧的长度变短,故电阻杆119接入导电环15与第一常开电磁阀124的连接回路中的长度变短,进而使得电阻杆119、导电环15与第一常开电磁阀124的连接回路电阻变小),使得通入第一常开电磁阀124内部的电流强度变大,此时第一常开电磁阀124内部电磁件产生的磁吸力变大,故第一常开电磁阀124的阀芯被吸附移动的距离越大,从而使得第一常开电磁阀124的排气面积变小,此时气泵103通过输气管104输送至密封罩101内部的气流会因为第一常开电磁阀124的闭合程度增大而无法及时排出,故密封罩
101内部的气压会升高,同时,控制器3控制气泵103工作时,会同步启动气筒121内部的第一常闭电磁阀123通电打开(控制器3控制向第一常闭电磁阀123内部通入的电流足够大,使得第一常闭电磁阀123的阀孔完全打开),密封罩101内部的气压升高,会导致气筒121内部的气压同步升高,而气压检测器122能够对气筒121内部的气压进行检测,当电动推杆114定时工作结束后,控制器3控制第一常闭电磁阀123立即断电闭合,此时,气压检测器122检测到的气压值即代表钢板折弯处表面的整体粗糙度,同时,控制器3控制导电环15、电阻杆119与第一常开电磁阀124的连接回路断开,第一常开电磁阀124重新打开,随后控制电动推杆114带动推块115回移复位;
在推块115回移复位后,控制器3控制电热器102开始工作,而气泵103输送至密封罩101内部的气流会被电热器102加热,加热后的热空气会通过密封罩101、连接管105进入气腔8内部,并通过喷气孔9喷出,喷出的热空气能够对钢板折弯处周围进行预热,同时,在气流作用下,可以进一步清除钢板表面可能存在的杂质;
在电热器102工作1分钟,控制器3控制电热器102停止工作,并控制气泵103暂停工作,以及控制电控阀17断电闭合,随后,控制器3控制下推电动油缸71和上推电动油缸63按照预设程序进行工作,下推电动油缸71会带动折弯刀75下移至钢板的折弯位置,且在下推电动油缸71的下压作用下,折弯刀75会对钢板的折弯处施加向下的压力,而两个上推电动油缸63则会通过支撑球64和滑动座65对同侧翻板4施加向上的推力,此时,两个翻板4关于铰接处翻转一定角度,故翻板4可以托举钢板位于折弯位置两侧的部分,避免钢板折弯位置的两侧部分因重力出现下沉,导致折弯外侧形成条状凹陷,提高钢板的折弯质量,且由于折弯位置被预热,可以使钢板的延展性有一定改善,内部原子活动能力增强,在折弯时能更均匀地变形,有助于缓解应力集中,从而在一定程度上减少裂纹产生的可能性(其中,上推电动油缸63和下推电动油缸71处均设有行程开关,当行程开关检测到折弯刀75和翻板4移动至预设位置后,行程开关会向控制器3输出电信号,控制器3会同步控制上推电动油缸63和下推电动油缸71停止工作);
而在控制器3控制下推电动油缸71开始工作后,控制器3会控制气泵103再次工作,并根据气压检测器122输出的电信号控制第二常闭电磁阀133和第二常开电磁阀138的开合程度,以及根据压力检测器74输出的电信号控制第三常开电磁阀139和第三常闭电磁阀135的开合程度,当钢板表面的粗糙度偏大时,气压检测器122检测到的气筒121内部的气压也会同步偏大,此时,气压检测器122输出给控制器3的电信号强度同步变大,故控制器3控制通入第二常开电磁阀138和第二常闭电磁阀133内部的电流强度也会同步变大,而压力检测器74在折弯过程中检测到的压力变大后(由于钢材的质地并非均匀的,所以对钢材进行折弯时,折弯刀75对钢材施加的折弯压力不同),压力检测器74输出给控制器3的电信号强度也会同步变大,此时通入第三常开电磁阀139和第三常闭电磁阀135内部的电流强度也会同步变大,而第二常开电磁阀138和第三常开电磁阀139内部通入的电流强度变大后,第二常开电磁阀138和第三常开电磁阀139内部的电磁件通入的电流变大,此时第二常开电磁阀
138和第三常开电磁阀139的阀芯被吸附移动的程度变大,故第二常开电磁阀138和第三常开电磁阀139的阀孔打开程度变小,使得第二常开电磁阀138和第三常开电磁阀139的排气孔隙变小,同理,第二常闭电磁阀133和第三常闭电磁阀135的阀孔打开程度变大,故当钢板的表面粗糙度越大,以及需要施加的折弯压力越大时(钢板表面粗糙度越大,折弯刀75下端会因为与钢板的接触位置不够平整而受到不均匀反向作用力,故会受到不均匀磨损,而当折弯压力越大时,折弯刀75受到的反向作用力也会变大,故折弯刀75的磨损程度也会增加),更多的气流会通过第一分流管131和第二分流管134流经气体流量计132处,从而使得气体流量计132的计量速度增加,而当气体流量计132计量达到阈值后(该阈值根据使用的折弯刀75材质以及需要折弯的钢板材料进行设定),气体流量计132会向控制器3输出电信号,控制器3会立即通过自身的报警模块(如蜂鸣器)发出报警提示信息,人员接收到该报警提示信息后,应该及时对折弯刀75进行更换或整修,避免折弯刀75过度磨损影响折弯精准性;
而当上推电动油缸63和下推电动油缸71的输出行程完成后,控制器3控制上推电动油缸63和下推电动油缸71暂停工作,并同时控制气泵103停止工作,随后控制器3控制加热器143工作(加热的温度为120℃),加热器143加热能够对钢板的折弯处一侧进行加热,而加热的热量会通过折弯处传导至另一侧的各个方槽142处,在加热器143工作2分钟后,控制器3控制各个温度检测探头145工作,各个温度检测探头145能够对方槽142处的温度进行检测,当折弯处存在裂纹时,由于空气的传热性能低于钢材的传热性能,故当热量传导至裂纹处时,热量的传导会受到阻滞,此时传导至对应位置处的方槽142的热量变少,故该方槽142的温度会低于正常传导热量的方槽142处温度,而各个温度检测探头145检测到方槽142的温度未达到设定值后,温度检测探头145会向控制器3输出电信号,控制器3会通过自身的报警模块提醒人员该钢板折弯位置可能存在折弯裂纹,同时,控制器3会在显示屏上显示对应的温度检测探头145的编号,人员根据该编号信息即可得知折弯裂纹的大致位置,方便人员确认裂纹位置,一方面可以避免存在裂纹的钢板流出(避免影响后续钢结构的结构强度),另一方面可以提醒人员对剩余待折弯钢板的材质进行检查确认,避免进行不必要的折弯工作(其中,电热器102在折弯前对钢板的预热,可以使钢板、方槽142及固定槽141周围处于稳定的温度,避免因室温差异影响对裂纹温度检测的精准性);
而当控制器3未接收到温度检测探头145输出的电信号后,控制器3会在控制温度检测探头145启动5秒钟后,控制温度检测探头145和加热器143停止工作,同时,控制器3控制上推电动油缸63、下推电动油缸71等停止工作,并同时控制各个电磁条20工作,各个电磁条20通过导磁板21可以对钢板进行吸附,从而使得钢板随着该翻板4同步回转移动,避免钢板出现滑动脱离现象,当上推电动油缸63回移复位后,控制器3控制电磁条20断电,此时人员即可将折弯后的钢板取下,同时,控制器3控制第一常闭电磁阀123打开,使气筒121内部的多余空气放出,避免影响继续使用;
其中,第一常闭电磁阀123、第一常开电磁阀124、第二常闭电磁阀133、第三常闭电磁阀135、第二常开电磁阀138、第三常开电磁阀139均包括一个阀板、电磁结构、封堵阀芯、弹性元件等构件,阀板中心处设有锥形阀孔,封堵阀芯与锥形阀孔相匹配,对于第一常闭电磁阀123、第二常闭电磁阀133和第三常闭电磁阀135来说,在不通电的情况下,封堵阀芯呈锥台状,并卡在锥形阀孔的内部,从而对锥形阀孔进行密封封堵,使得阀板保持完全闭合状态,当其自身的电磁结构通电后,封堵阀芯克服自身的弹性元件的弹性支撑力被吸引向远离锥形阀孔的方向移动,且电磁结构通入的电流越大,则封堵阀芯被吸附移动的距离越大,故封堵阀芯与锥形阀孔之间的距离越大,故封堵阀芯与锥形阀孔之间的间隙越大,从而使其打开程度越大,同理,对于第一常开电磁阀124、第二常开电磁阀138和第三常开电磁阀
139来说,在不通电时,封堵阀芯处于锥形阀孔的一侧,此时锥形阀孔保持完全打开状态,而当电磁结构吸引封堵阀芯时,封堵阀芯向靠近锥形阀孔的方向移动,且电磁结构通入的电流越大,其产生对封堵阀芯的磁吸力越大,故封堵阀芯越靠近锥形阀孔,从而使得其打开程度变小。
[0030] 以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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