CN104759496B - 一种母线弯排机及其弯曲方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母线弯排机及其弯曲方法。该母线弯排机包括机架、弯曲机构、升降机构、滑动导轨、测量机构以及控制机构。所述弯曲机构包括弯曲定模以及的弯曲动模，用于对母线弯曲；所述折升降机构设置在弯曲动模的下方，用于升降弯曲动模；所述滑动导轨固定设置在机架的左右两端，所述滑动导轨用于对弯曲动模导向；所述测量机构用于测量母线的弯曲角度，包括角度测量机构以及距离测量机构；所述移动机构包括两个移动主动轮和两个移动被动轮，用于母线弯排机的移动。本母线弯排机移动灵活、母线弯曲精度高、全自动控制、性能稳定可靠、适应范围广。

Description

一种母线弯排机及其弯曲方法

技术领域

本发明涉及一种母线弯排机及其弯曲方法，用于母线的弯曲加工。

背景技术

目前在电力工程中，母线往往根据线路连接情况进行弯曲后才能安装，目前一般都采用弯排机对母线进行弯曲，例如，专利号为CN2647466Y中公开的了一直弯排机，如图1所示，具有机架和上、下模3、4，机架由两立柱1、上横梁2和底座5焊接组成；上模3由顶板3-1和固定在顶板3-1底面的模板3-2组成，顶板3-1上设有与上横梁2螺栓连接的螺纹孔，上模3与上横梁2之间由螺栓3-3连接；下模4由底板4-1和固定在底板4-1上的模板4-2组成；下模4的下方且在底座5上设有千斤顶6，上模3的模板3-2为“V”形，与之对应的下模4的模板4-2也为“V”形；上模3的模板3-2和下模4的模板4-2均采用角铁制成。使用时，按动千斤顶6的手柄6-1，千斤顶6上顶下模4，铜(铝)排平置于上模3、下模4之间，上、下模相合，铜(铝)排弯曲成型。

该弯排机自动化程度不高，且其不便搬运，母线的成型不能在现场操作，而且母线弯曲精度低。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种自动化程度高、移动方便以及母线弯曲精度高的一种母线弯排机及其弯曲方法。

为达上述目的，本发明提供一种母线弯排机，该母线弯排机包括：

机架，所述机架由角钢焊接而成，所述机架用于承载母线弯排机中的各个部件；

弯曲机构，所述弯曲机构包括固定于机架一端的弯曲定模以及设置在机架另一端的弯曲动模，所述弯曲机构用于对母线弯曲；

升降机构，所述折升降机构设置在弯曲动模的下方，所述升降机构包括连接杆，所述连接杆与弯曲动模固定连接，所述升降机构用于升降弯曲动模。

进一步的，所述母线弯排机还包括：

滑动导轨，所述滑动导轨固定设置在机架的左右两端，所述滑动导轨用于对弯曲动模导向；

测量机构，所述测量机构设置在定模前后的两侧，用于测量母线的弯曲角度；

移动机构，所述移动机构设置在机架的底端，所述移动机构包括两个移动主动轮和两个移动被动轮，所述移动机构用于母线弯排机的移动；

控制机构，所述控制机构包括PNC控制器以及触摸显示屏，所述控制机构用于控制所述母线弯排机中的升降机构执行升降动作、测量机构执行测量动作以及移动机构执行移动动作。

进一步的，所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构包括：液压油箱、变量油泵、比例阀以及四通阀；所述变量油泵，从液压油箱中抽出液压油，并根据系统压力调节液压油流量；所述比例阀，通过进油口接收变量油泵输出的液压油，并接收外围控制系统发出的电压信号，根据电压信号调整工作口的开口度以控制工作口的液压油流量；所述四通阀，通过进油口接收比例阀流出的液压油，并根据左右电磁铁是否得电切换到左位或右位，以便液压油流入液压缸的无杆腔或有杆腔，从而控制液压缸的运行方向；所述比例阀和四通阀的出油口连接所述液压油箱。

进一步的，所述测量机构包括角度测量机构以及距离测量机构。

为实现上述目的，本发明还提供了一种基于上述母线弯排机的母线弯曲方法，该方法包括如下步骤：

a.选取弯曲定模和弯曲动模，弯曲定模和弯曲动模都由角钢冲压而成，首先将弯曲定模安装在机架的上方，然后将升降机构的连接杆伸入弯曲动模的连接孔内，将锁紧螺母锁紧，使得弯曲动模固定在所述升降机构的连接杆上；

b.控制机构控制移动机构动作，所述移动机构驱动所述母线弯排机移动到指定工作地点；

c.利用辅助夹具将待弯曲母线放置在弯曲定模与弯曲动模之间；

d.从触摸显示屏中选择弯曲工艺：获取弯曲所用模具的模具信息、以及母线的材料信息和弯曲信息；本步骤中，弯曲所用模具的模具信息包括模具型号及模具的弯曲半径等信息；母线的材料信息包括母线的厚度、宽度以及材质等信息；具体选择为：弯曲角度72-90°、母线厚度12-18母线宽度120-180mm、弯曲半径2.5倍的母线宽度；

e.控制机构控制升降机构动作，升降机构驱动弯曲动模向弯曲定模方向移动，并与待弯曲母线接触，母线开始弯曲；所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构活塞杆前进时速度控制在12-15mm/s，保证母线弯排机使用时的安全；活塞杆在后退时速度为50-60mm/s；

f.控制机构控制测量机构执行测量动作，测量机构将测量数据反馈到控制机构，控制机构根据测量数据调节升降机构的上升位置；假设母线的最终弯曲形状可分解得到M弯曲段，且每段的弯曲长度和弯曲角度分别为(N₁,ω₁)，(N₂,ω₂)，…，(N_n,ω_n)，则根据坐标旋转平移公式可以得到如下式(1)所示结果：

其中：X_i，Y_i为弯曲母线第i个端点的横坐标和纵坐标，N_i为第i个弯曲段的长度，ω_i为第i个弯曲点所对应的弯曲角度；根据测量数据以及上述公式计判定母线是否弯曲到预定角度，所述预定角度比弯曲母线成品角度大0.5-1度，直到达到预定角度，辅助夹具松开母线，将弯曲母线取出；

g.将弯曲母线采用乙炔火焰回火2-6秒，消除弯曲应力。

有益效果：

与现有技术相比，本母线弯排机及其弯曲方法的优点在于：1、液压升降机构通过直接驱动比例阀，实现无级调速；工作效率更高：液压缸的活塞杆在前进时速度控制在12-15mm/s，保证了母线弯排机使用时的安全；活塞杆在后退时速度可达60mm/s，大大缩短了一个工作周期所需要的时间；控制简单、精度高：系统采用成熟的开环控制技术，响应高，精度好。2、采用测量反馈方式控制弯曲精度；3、自带移动机构，移动方便，母线弯排机可以移动到现场弯曲作业。4、预定弯曲角度设计为比弯曲母线成品角度大0.5-1度，有效克服了弯曲回弹造成的弯曲误差。

附图说明

图1是现有技术中的母线弯排机的示意图。

图2是本发明的母线弯排机的弯曲方法流程示意图。

具体实施方式

母线弯排机

母线弯排机包括：

机架，所述机架由角钢焊接而成，所述机架用于承载母线弯排机中的各个部件；

弯曲机构，所述弯曲机构包括固定于机架一端的弯曲定模以及设置在机架另一端的弯曲动模，所述弯曲机构用于对母线弯曲；

升降机构，所述折升降机构设置在弯曲动模的下方，所述升降机构包括连接杆，所述连接杆与弯曲动模固定连接，所述升降机构用于升降弯曲动模。

滑动导轨，所述滑动导轨固定设置在机架的左右两端，所述滑动导轨用于对弯曲动模导向；

测量机构，所述测量机构设置在定模前后的两侧，用于测量母线的弯曲角度；所述测量机构包括角度测量机构以及距离测量机构；

移动机构，所述移动机构设置在机架的底端，所述移动机构包括两个移动主动轮和两个移动被动轮，所述移动机构用于母线弯排机的移动；

控制机构，所述控制机构包括PNC控制器以及触摸显示屏，所述控制机构用于控制所述母线弯排机中的升降机构执行升降动作、测量机构执行测量动作以及移动机构执行移动动作。

所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构包括：液压油箱、变量油泵、比例阀以及四通阀；所述变量油泵，从液压油箱中抽出液压油，并根据系统压力调节液压油流量；所述比例阀，通过进油口接收变量油泵输出的液压油，并接收外围控制系统发出的电压信号，根据电压信号调整工作口的开口度以控制工作口的液压油流量；所述四通阀，通过进油口接收比例阀流出的液压油，并根据左右电磁铁是否得电切换到左位或右位，以便液压油流入液压缸的无杆腔或有杆腔，从而控制液压缸的运行方向；所述比例阀和四通阀的出油口连接所述液压油箱。

实施例一

如图2示，该母线弯曲方法包括如下步骤：

a.选取弯曲定模和弯曲动模，弯曲定模和弯曲动模都由角钢冲压而成，首先将弯曲定模安装在机架的上方，然后将升降机构的连接杆伸入弯曲动模的连接孔内，将锁紧螺母锁紧，使得弯曲动模固定在所述升降机构的连接杆上；

b.控制机构控制移动机构动作，所述移动机构驱动所述母线弯排机移动到指定工作地点；

c.利用辅助夹具将待弯曲母线放置在弯曲定模与弯曲动模之间；

d.从触摸显示屏中选择弯曲工艺：获取弯曲所用模具的模具信息、以及母线的材料信息和弯曲信息；本步骤中，弯曲所用模具的模具信息包括模具型号及模具的弯曲半径等信息；母线的材料信息包括母线的厚度、宽度以及材质等信息；具体选择为：弯曲角度72°、母线厚度12mm、母线宽度120mm、弯曲半径2.5倍的母线宽度；

e.控制机构控制升降机构动作，升降机构驱动弯曲动模向弯曲定模方向移动，并与待弯曲母线接触，母线开始弯曲；所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构活塞杆前进时速度控制在15mm/s，保证母线弯排机使用时的安全；活塞杆在后退时速度为60mm/s；

f.控制机构控制测量机构执行测量动作，测量机构将测量数据反馈到控制机构，控制机构根据测量数据调节升降机构的上升位置；假设母线的最终弯曲形状可分解得到M弯曲段，且每段的弯曲长度和弯曲角度分别为(N₁,ω₁)，(N₂,ω₂)，…，(N_n,ω_n)，则根据坐标旋转平移公式可以得到如下式(1)所示结果：

其中：X_i，Y_i为弯曲母线第i个端点的横坐标和纵坐标，N_i为第i个弯曲段的长度，ω_i为第i个弯曲点所对应的弯曲角度；根据测量数据以及上述公式计判定母线是否弯曲到预定角度，所述预定角度比弯曲母线成品角度大0.5-1度，直到达到预定角度，辅助夹具松开母线，将弯曲母线取出；

g.将弯曲母线采用乙炔火焰回火2秒，消除弯曲应力。

实施例二

如图2示，该母线弯曲方法包括如下步骤：

a.选取弯曲定模和弯曲动模，弯曲定模和弯曲动模都由角钢冲压而成，首先将弯曲定模安装在机架的上方，然后将升降机构的连接杆伸入弯曲动模的连接孔内，将锁紧螺母锁紧，使得弯曲动模固定在所述升降机构的连接杆上；

b.控制机构控制移动机构动作，所述移动机构驱动所述母线弯排机移动到指定工作地点；

c.利用辅助夹具将待弯曲母线放置在弯曲定模与弯曲动模之间；

d.从触摸显示屏中选择弯曲工艺：获取弯曲所用模具的模具信息、以及母线的材料信息和弯曲信息；本步骤中，弯曲所用模具的模具信息包括模具型号及模具的弯曲半径等信息；母线的材料信息包括母线的厚度、宽度以及材质等信息；具体选择为：弯曲角度90°、母线厚度18mm、母线宽度180mm、弯曲半径2.5倍的母线宽度；

e.控制机构控制升降机构动作，升降机构驱动弯曲动模向弯曲定模方向移动，并与待弯曲母线接触，母线开始弯曲；所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构活塞杆前进时速度控制在12mm/s，保证母线弯排机使用时的安全；活塞杆在后退时速度为60mm/s；

f.控制机构控制测量机构执行测量动作，测量机构将测量数据反馈到控制机构，控制机构根据测量数据调节升降机构的上升位置；假设母线的最终弯曲形状可分解得到M弯曲段，且每段的弯曲长度和弯曲角度分别为(N₁,ω₁)，(N₂,ω₂)，…，(N_n,ω_n)，则根据坐标旋转平移公式可以得到如下式(1)所示结果：

其中：X_i，Y_i为弯曲母线第i个端点的横坐标和纵坐标，N_i为第i个弯曲段的长度，ω_i为第i个弯曲点所对应的弯曲角度；根据测量数据以及上述公式计判定母线是否弯曲到预定角度，所述预定角度比弯曲母线成品角度大0.5-1度，直到达到预定角度，辅助夹具松开母线，将弯曲母线取出；

g.将弯曲母线采用乙炔火焰回火6秒，消除弯曲应力。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种基于一母线弯排机的母线弯曲方法，该母线弯排机包括：

机架，所述机架由角钢焊接而成，所述机架用于承载母线弯排机中的各个部件；

弯曲机构，所述弯曲机构包括固定于机架一端的弯曲定模以及设置在机架另一端的弯曲动模，所述弯曲机构用于对母线弯曲；

升降机构，所述升降机构设置在弯曲动模的下方，所述升降机构包括连接杆，所述连接杆与弯曲动模固定连接，所述升降机构用于升降弯曲动模；

该方法包括如下步骤：

a.选取弯曲定模和弯曲动模，弯曲定模和弯曲动模都由角钢冲压而成，首先将弯曲定模安装在机架的上方，然后将升降机构的连接杆伸入弯曲动模的连接孔内，将锁紧螺母锁紧，使得弯曲动模固定在所述升降机构的连接杆上；

b.控制机构控制移动机构动作，所述移动机构驱动所述母线弯排机移动到指定工作地点；

c.利用辅助夹具将待弯曲母线放置在弯曲定模与弯曲动模之间；

d.从触摸显示屏中选择弯曲工艺：获取弯曲所用模具的模具信息、以及母线的材料信息和弯曲信息；本步骤中，弯曲所用模具的模具信息包括模具型号及模具的弯曲半径信息；母线的材料信息包括母线的厚度、宽度以及材质信息；具体选择为：弯曲角度72-90°、母线厚度12-18mm，母线宽度120-180mm、弯曲半径2.5倍的母线宽度；

e.控制机构控制升降机构动作，升降机构驱动弯曲动模向弯曲定模方向移动，并与待弯曲母线接触，母线开始弯曲；所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构活塞杆前进时速度控制在12-15mm/s，保证母线弯排机使用时的安全；活塞杆在后退时速度为50-60mm/s；

f.控制机构控制测量机构执行测量动作，测量机构将测量数据反馈到控制机构，控制机构根据测量数据调节升降机构的上升位置；假设母线的最终弯曲形状可分解得到M弯曲段，且每段的弯曲长度和弯曲角度分别为(N₁，ω₁)，(N₂，ω₂)，...，(N_n，ω_n)，则根据坐标旋转平移公式可以得到如下式(1)所示结果：

$X_i=X_{i-1}+N_i\×cos\left({\mathrm{\Σ}}_0^{i-1}{\mathrm{\ω}}_n\right)$

$Y=Y_{i-1}+N_i\×sin\left({\mathrm{\Σ}}_0^{i-1}{\mathrm{\ω}}_n\right)$

其中：X_i，Y_i为弯曲母线第i个端点的横坐标和纵坐标，N_i为第i个弯曲段的长度，ω_i为第i个弯曲点所对应的弯曲角度；根据测量数据以及上述公式计判定母线是否弯曲到预定角度，所述预定角度比弯曲母线成品角度大0.5-1度，直到达到预定角度，辅助夹具松开母线，将弯曲母线取出；

g.将弯曲母线采用乙炔火焰回火2-6秒，消除弯曲应力。

2.如权利要求1所述的母线弯排机的母线弯曲方法，其特征在于，所述母线弯排机还包括：

滑动导轨，所述滑动导轨固定设置在机架的左右两端，所述滑动导轨用于对弯曲动模导向；

测量机构，所述测量机构设置在定模前后的两侧，用于测量母线的弯曲角度；

移动机构，所述移动机构设置在机架的底端，所述移动机构包括两个移动主动轮和两个移动被动轮，所述移动机构用于母线弯排机的移动；

控制机构，所述控制机构包括NPC控制器以及触摸显示屏，所述控制机构用于控制所述母线弯排机中的升降机构执行升降动作、测量机构执行测量动作以及移动机构执行移动动作。

3.如权利要求2所述的母线弯排机的母线弯曲方法，其特征在于，所述升降机构为液压升降机构，所述液压升降机构包括：液压油箱、变量油泵、比例阀以及四通阀；所述变量油泵，从液压油箱中抽出液压油，并根据系统压力调节液压油流量；所述比例阀，通过进油口接收变量油泵输出的液压油，并接收外围控制系统发出的电压信号，根据电压信号调整工作口的开口度以控制工作口的液压油流量；所述四通阀，通过进油口接收比例阀流出的液压油，并根据左右电磁铁是否得电切换到左位或右位，以便液压油流入液压缸的无杆腔或有杆腔，从而控制液压缸的运行方向；所述比例阀和四通阀的出油口连接所述液压油箱。

4.如权利要求3所述的母线弯排机的母线弯曲方法，其特征在于，所述测量机构包括角度测量机构以及距离测量机构。