CN103464646B - 自动跟踪曲线的钢筋折弯机及加工方法 - Google Patents

Abstract

一种自动跟踪曲线的钢筋折弯机，其主要是：工作台板设有三条滑槽，每条滑槽内设有一对夹块，每对夹块相反的一侧各与一个液压杆相连。折弯夹块和中间固定夹块两者的夹持面设压力探头并且朝向工件初始位置一侧的侧上面设有样条探头。夹持面各设一个压力探头的固定夹块外侧设有拉杆，该拉杆两端各与一根拉绳的一端相连，两拉绳的另一端分别固定在步进转辊两端，该步进转辊轴置于设在工作台上的轴承座上，一端与步进电机转轴相连，上述拉杆上置有挂钩的套环。上述各液压缸、各探头及步进电机均通过控制线路与可编程控制机构PLC相连。本发明全自动控制，不仅生产效率高，而且产品合格率也高；只需一个人操作，减轻了人们繁重的体力劳动。

Description

自动跟踪曲线的钢筋折弯机及加工方法

技术领域

本发明涉及一种金属的加工设备及方法，特别是金属线材的加工设备及方法。

背景技术

有些非金属加工企业，在工作时常常需要使用不同弧度且具有一定强度的钢筋。目前，这些类似正弦曲线的钢筋基本手工制作，其加工方法大体如下：先用有一定柔软度的细钢筋用手工制作出与所需钢筋曲线形状相同的模拟样条，然后根据样条在手动折弯机上将所用钢筋人工弯折出与样条相同的形状。它的不足之处是：不仅需要几个技术熟练的人员配合，体力劳动繁重，而且制备出的产品与样条的相同度很差，校正时间很长，生产效率低，产品合格率也低，人力和物力浪费严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不仅生产效率高、产品合格率高而且又能减轻体力劳动强度的自动跟踪曲线的钢筋折弯机及加工方法。本发明主要包括折弯设备和采用该设备加工曲线钢筋的方法。

  一、 本发明的钢筋折弯机主要包括有：工作台、液压缸、折弯夹块、固定夹块、压力探头、样条探头、拉钩、步进拉杆、步进转辊、步进电机和可编程控制机构。其中，工作台板中部设有三条平行且有一定间距的滑槽，最好与工作台宽度方向平行，每条滑槽内设有一对夹块，每对夹块相对的一侧为夹持面，每对夹块相反的一侧各与一个水平的液压杆相连，这些液压杆的液压缸直接或通过支撑件间接设在工作台上。上述三对夹块中，朝向待加工直钢筋（以下简称工件）初始位置一侧的一对夹块为折弯夹块，两夹块夹持面朝向工件初始位置一侧的侧上面设有样条探头，该样条探头向外延伸（工件直径-样条直径）/2长度。中间一对夹块为中间固定夹块，其夹持面各设一个弹性压力探头并且朝向工件初始位置一侧两夹持面的侧上面设有与折弯夹块上相同的样条探头。设在中间固定夹块另一侧即与工件初始位置相反一侧的夹块为固定夹块，其夹持面各设一个弹性压力探头。在固定夹块外侧设有与滑槽平行且长度近似的长杆，即步进拉杆，该拉杆两端各与一根拉绳的一端相连，两拉绳的另一端分别固定在步进转辊两端，该步进转辊轴置于设在工作台上的轴承座上，一端与步进电机转轴相连。上述拉杆上置有挂钩的套环，该挂钩的短杆尾端可与工件相连。最好，在折弯夹块与中间夹块之间还设有辅助夹块，这两辅助夹块位于折弯夹块与中间固定夹块之间的滑槽内，该两辅助夹块的两侧直接或间接各与一个液压缸的液压杆相连。当步进拉杆拖拉工件时，辅助夹块可协助中间夹块将工件扶正。上述各液压缸、各探头及步进电机均通过控制线路与可编程控制机构（PLC）相连。

二、曲线钢筋的加工方法：

1.首先用细钢筋弯成与所需钢筋曲线形状相同的模拟样条，并且前面预留一小段直线部分，该直线部分长度≥中间固定夹块与固定夹块间的距离。将该直线部分的端顶点焊在工件上面的前部，并使样条所构成的平面与台板平行。再将挂钩短杆尾端点焊在工件前端，将拉钩的套环挂在拉杆上。最好，工件后端点焊一根与其垂直的短杆。

2.通过PLC启动液压缸，推动一对中间固定夹块沿滑槽相对滑动，当两夹块的压力探头触到工件后，运行立刻停止，并通过编好的程序使两夹块向后移一段微小距离即停下，保持与工件有少许间隙的夹持状态。

3.通过PLC控制步进电机在脉冲作用下断续启动，调整脉宽即每一个脉冲能使拉杆拉动一定的距离，该距离可根据工件不同而设定。

4.当步进电机通过步进转辊、拉绳及拉杆缓慢并断续拖拉工件及其上的样条向步进转辊方向移动时，样条第一拐弯处会与中间固定夹块上的一个样条探头接触，此时PLC会控制步进电机停止动作，同时令固定夹块和中间固定夹块将工件夹紧，又令与样条接触的样条探头斜对面的折弯夹块向工件施压。当折弯夹块将工件挤压至与样条部分重合时，折弯夹块的样条探头与样条相接触，通过PLC控制停止液压缸动作。

5. 此时PLC会令两固定夹块后退即脱开夹持，中间固定夹块仍保持与工件有少许间隙的夹持状态。再启动步进电机通过步进转辊、拉绳及拉杆缓慢并断续拖拉工件及其上的样条向步进转辊方向行进，当样条下一个拐弯处与中间固定夹块上的另一个样条探头接触时，此时PLC会控制步进电机停止动作，同时令固定夹块和中间固定夹块将工件夹紧，又令与样条接触的样条探头斜对面的折弯夹块向工件施压。当折弯夹块将工件挤压至与其上的样条部分重合时，折弯夹块的样条探头与样条相接触，通过PLC控制停止液压缸动作。再重复该步骤，直至工件与样条完全重合。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1.全自动控制，不仅生产效率高，而且产品合格率也高。

2.只需一个人操作，减轻了人们繁重的体力劳动。

附图说明

图1是本发明例1的立体示意简图。

图2是本发明例1的俯视示意简图。

图3是本发明例2的俯视示意简图。

图4是本发明例1工作状态1的俯视示意简图。

图5是本发明例1工作状态2的俯视示意简图。

图6是本发明例1工作状态3的俯视示意简图。

图7是本发明例1工作状态4的俯视示意简图。

图8是本发明例1工作状态5的俯视示意简图。

图9是本发明例2单独辅助夹块部分（上视）立体示意简图。

图10是本发明例2单独辅助夹块部分（下视）立体示意简图。

图中：1.步进转辊、2.拉绳、3.步进拉杆、4.液压杆、5.上固定夹块、6.固定夹块上压力探头、7.上中间固定夹块、8.中间固定夹块上压力探头、9. 中间固定夹块上样条探头、10.上折弯夹块11.折弯夹块上样条探头、12.样条、13.工件、14.短杆、15. 折弯夹块下样条探头、16.下折弯夹块、17. 中间固定夹块下样条探头、18. 中间固定夹块下压力探头、19.下中间固定夹块、20.下固定夹块、21. 固定夹块下压力探头、22.步进电机、23.工作台，24.上辅助夹块、25.下辅助夹块、26挂钩、27连杆。（注：为便于区分各部件，故将成对的部件按俯视图所处的上下位置，前面加“上”或“下”，不是实际意义的上下。）

具体实施方式  

 在图1和图2所示的自动跟踪曲线的钢筋折弯机示意简图中，工作台板23中部设有三条与工作台宽度方向平行且有一定间距的燕尾槽，每条燕尾槽内设有一对夹块，每对夹块相对的一侧为夹持面，每对夹块相反的一侧各与一个水平的液压杆4相连，这些液压杆的液压缸通过支撑件间接设在工作台上。上述三对夹块中，朝向待加工直钢筋13（以下简称工件）初始位置一侧的一对夹块为折弯夹块10和16，两夹块夹持面朝向工件初始位置一侧的侧上面设有样条探头11和15，该样条探头向外延伸（工件直径-样条直径）/2长度。中间一对夹块为中间固定夹块7和19，其夹持面各设一个弹性压力探头并且朝向工件初始位置一侧两夹持面的侧上面设有与折弯夹块上相同的样条探头9和17。设在中间固定夹块另一侧即与工件初始位置相反一侧的夹块为固定夹块5和20，其夹持面各设一个弹性压力探头6和21。在固定夹块外侧设有与滑槽平行且长度近似的步进拉杆3，该拉杆两端各与一根拉绳2的一端相连，两拉绳的另一端分别固定在步进转辊1两端，该步进转辊轴置于设在工作台上的轴承座上，一端与步进电机22转轴相连。上述拉杆上置有挂钩27的套环，该挂钩的短杆尾端可与上面设有样条12的工件13相连。在图3所示的本发明例2的俯视示意简图中，在折弯夹块与中间固定夹块之间还设有辅助夹块25和26，这两辅助夹块位于折弯夹块与中间固定夹块之间的滑槽内，该滑槽槽底设条形通孔，两辅助夹块下端各与一个位于条形通孔内的竖直连杆27上端相连，该连杆下端与水平的液压杆相连，与该液压杆相连的液压缸设在工作台板下面，如图9和图10所示。该两辅助夹块的两侧各与一个液压缸的液压杆相连。上述各液压缸、各探头及步进电机均通过控制线路与可编程控制机构（PLC）相连。

   曲线钢筋的加工方法：

1.首先用细钢筋弯成与所需钢筋曲线形状相同的模拟样条，并且前面预留一小段直线部分，该直线部分长度≥中间固定夹块与固定夹块间的距离。将该直线部分的端顶两点点焊在工件上面的前部，并使样条所构成的平面与台板平行。再将挂钩短杆尾端点焊在工件前端，将拉钩的套环挂在拉杆上。工件后端点焊一根与其垂直的短杆。

2.通过PLC启动液压缸，推动一对中间固定夹块7和19沿滑槽相对滑动，当两夹块的压力探头8和18触到工件后，运行立刻停止，并通过编好的程序使两夹块向后移一段微小距离即停下，保持与工件有少许间隙的夹持状态，如图4所示。

3.通过PLC控制步进电机在脉冲作用下断续启动，调整脉宽即每一个脉冲能使拉杆拉动1厘米的距离。

4.当步进电机22通过步进转辊1、拉绳2及拉杆3缓慢并断续拖拉工件及其上的样条向步进转辊方向移动时，样条12第一拐弯处会与中间固定夹块上的一个样条探头9接触，此时PLC会控制步进电机停止动作，同时令固定夹块5和20及中间固定夹块7和19将工件夹紧，又令与样条接触的样条探头9斜对面的折弯夹块16向工件施压，如图5所示。当折弯夹块16将工件挤压至与样条部分重合时，折弯夹块的样条探头15与样条12相接触，通过PLC控制停止液压缸动作，如图6所示。

5. 此时PLC会令两固定夹块5和20后退即脱开夹持，中间固定夹块7和19仍保持与工件有少许间隙的夹持状态。再启动步进电机通过步进转辊、拉绳及拉杆缓慢并断续拖拉工件及其上的样条向步进转辊方向行进，当样条下一个拐弯处与中间固定夹块上的另一个样条探头17接触时，如图7所示，此时PLC会控制步进电机停止动作，同时令固定夹块5和20及中间固定夹块7和19将工件夹紧，又令与样条接触的样条探头斜对面的折弯夹块10向工件施压。当折弯夹块将工件挤压至与其上的样条部分重合时，折弯夹块的样条探头11与样条相接触，通过PLC控制停止液压缸动作，如图8所示。再重复该步骤，直至工件与样条完全重合。

Claims (5)

1.一种自动跟踪曲线的钢筋折弯机，其特征在于：工作台板中部设有三条平行且有一定间距的滑槽，每条滑槽内设有一对夹块，每对夹块相反的一侧各与一个水平的液压杆相连，这些液压杆的液压缸设在工作台上；折弯夹块两夹持面朝向工件初始位置一侧的侧上面设有第一样条探头，该第一样条探头向外延伸(工件直径-样条直径)/2长度，中间一对夹块为中间固定夹块，其夹持面各设一个第一弹性压力探头，并且朝向工件初始位置一侧两夹持面的侧上面设有与折弯夹块上相同的第二样条探头，设在与工件初始位置相反一侧的固定夹块，其夹持面各设一个第二弹性压力探头，在该固定夹块外侧设有与滑槽平行且长度近似的步进拉杆，该拉杆两端各与一根拉绳的一端相连，两拉绳的另一端分别固定在步进转辊两端，该步进转辊轴置于设在工作台上的轴承座上，一端与步进电机转轴相连；上述拉杆上置有挂钩的套环，上述各液压缸、各探头及步进电机均通过控制线路与可编程控制机构PLC相连。

2.根据权利要求1所述的自动跟踪曲线的钢筋折弯机，其特征在于：在折弯夹块与中间夹块之间还设有辅助夹块，这两辅助夹块位于折弯夹块与中间夹块之间的滑槽内，该两辅助夹块的两侧各与一个液压缸的液压杆相连。

3.根据权利要求1或2所述的自动跟踪曲线的钢筋折弯机，其特征在于：滑槽与工作台宽度方向平行。

4.一种利用如权利要求1所述的自动跟踪曲线的钢筋折弯机的加工方法，其特征在于：

1)首先用细钢筋弯成与所需钢筋曲线形状相同的模拟样条，并且前面预留一小段直线部分，该直线部分长度≥中间固定夹块与固定夹块间的距离，将该直线部分的端顶点焊在工件上面的前部，并使样条所构成的平面与台板平行，再将挂钩短杆尾端点焊在工件前端，将拉钩的套环挂在拉杆上；

2)通过PLC启动液压缸，推动一对中间固定夹块沿滑槽相对滑动，当两夹块的压力探头触到工件后，运行立刻停止，并通过编好的程序使两夹块向后移一段微小距离即停下，保持与工件有少许间隙的夹持状态；

3)通过PLC控制步进电机在脉冲作用下断续启动，调整脉宽使拉杆拉动一定的距离，该距离可根据工件不同而设定；

4)当步进电机通过步进转辊、拉绳及拉杆缓慢并断续拖拉工件及其上的样条向步进转辊方向移动时，样条第一拐弯处会与中间固定夹块上的一个第二样条探头接触，此时PLC会控制步进电机停止动作，同时令固定夹块和中间固定夹块将工件夹紧，又令与样条接触的第二样条探头斜对面的折弯夹块向工件施压，当折弯夹块将工件挤压至与样条部分重合时，折弯夹块的第一样条探头与样条相接触，通过PLC控制停止液压缸动作；

5)此时PLC会令两固定夹块后退、脱开夹持，中间固定夹块仍保持与工件有少许间隙的夹持状态，再启动步进电机通过步进转辊、拉绳及拉杆缓慢并断续拖拉工件及其上的样条向步进转辊方向行进，当样条下一个拐弯处与中间固定夹块上的另一个第二样条探头接触时，此时PLC会控制步进电机停止动作，同时令固定夹块和中间固定夹块将工件夹紧，又令与样条接触的第二样条探头斜对面的折弯夹块向工件施压，当折弯夹块将工件挤压至与样条部分重合时，折弯夹块的第一样条探头与样条相接触，通过PLC控制停止液压缸动作，再重复步骤5)，直至工件与样条完全重合。

5.根据权利要求4所述的自动跟踪曲线的钢筋折弯机的加工方法，其特征在于：工件后端点焊一根与其垂直的短杆。