CN108655225B - 钢管硬横梁主弦杆自动折弯机及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机及其控制方法。一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机，包括工作台和固定于工作台上的折弯装置、位移传感器和反推装置，所述折弯装置包括驱动缸、设于驱动缸的活动端的压轮以及沿驱动缸的轴线对称设置的成型槽轮，所述位移传感器设置在驱动缸的轴线上；所述反推装置包括第一气缸、设于第一气缸的活动端的第一推头、第二气缸和设于第二气缸的活动端的第二推头。本发明可通过第一气缸和第二气缸的伸缩实现自动推出钢管硬横梁主弦杆到达指定位置，无需人工拉扯钢管硬横梁主弦杆，操作过程简单，极大地减少了人工，节省了加工时间。

Description

钢管硬横梁主弦杆自动折弯机及其控制方法

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，特别涉及一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机及其控制方法。

背景技术

钢管硬横梁是电气化铁路站场悬挂支撑接触网的基础构件，在近几年铁路提速和安全要求的提升，应用范围逐渐扩大的所有车站站场的电气化施工。钢管硬横梁主弦杆作为钢管硬横梁的主要组成部件，为了满足实际生产的需求，一般需要经折弯机将其弯折后使用。现有的折弯机具有如下不足：

1、折弯机在对钢管进行折弯加工后得到钢管硬横梁主弦杆，需要人工将钢管硬横梁主弦杆从折弯机中取出，操作过程费时费力。

2、折弯机不能检测钢管硬横梁主弦杆的折弯弧度，并且由于折弯机一次只能够对一根钢管进行折弯加工，钢管硬横梁主弦杆的质量难以得到保证。

3、折弯机的加工夹具直接搭在滑轨上，夹具在驱动缸的作用下推动钢管运动时，夹具与滑轨之间的摩擦力大，导致以下不良影响：a.增加了驱动缸的工作负荷，导致驱动缸的使用寿命变短；b.驱动缸的运动行程容易发生变化，钢管硬横梁主弦杆的折弯弧度难以控制；c.驱动缸损坏时难以察觉，故障排除困难。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种能够提高折弯效果、保证产品质量钢管硬横梁主弦杆自动折弯机，本发明进一步的目的在于提供一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机，包括工作台和固定于工作台上的折弯装置、位移传感器和反推装置，所述折弯装置设于钢管硬横梁主弦杆的一侧，所述反推装置和位移传感器设于钢管硬横梁主弦杆的另一侧；所述折弯装置包括驱动缸、设于驱动缸的活动端的压轮以及沿驱动缸的轴线对称设置的成型槽轮，所述位移传感器设置在驱动缸的轴线上；所述反推装置包括第一气缸、设于第一气缸的活动端的第一推头、第二气缸和设于第二气缸的活动端的第二推头。

优选的方案，所述第一气缸和第二气缸沿驱动缸的轴线对称设置。

优选的方案，所述第一推头和第二推头的外侧壁的形状均与钢管硬横梁主弦杆的折弯部外弧的形状相配合。

优选的方案，所述钢管硬横梁主弦杆自动折弯机还包括固定于第一推头的外侧壁上的第一压力传感器和固定于第二推头的外侧壁上的第二压力传感器。

优选的方案，所述钢管硬横梁主弦杆自动折弯机还包括集成有计时器和警报器的控制器所述控制器的信号接收端连接位移传感器、第一压力传感器和第二压力传感器，所述控制器的信号输出端连接驱动缸、第一气缸、第二气缸和警报器。

优选的方案，所述折弯装置还包括导轨，所述压轮的底部设有滑块，所述滑块包括滑块本体和滚珠，所述滑块本体为凹字形，所述滑块本体的内部排列设置有若干个滚珠，所述导轨的顶部设有与滚珠相配合的滑槽，所述滚珠可沿滑槽滑动。

优选的方案，所述滑块还包括封块，所述滑块本体的顶部设置有与封块相配合的插槽，所述封块与插槽可拆卸地连接。

一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，包括以下步骤：

S1：将钢管放置在的导轨上，并使钢管处于压轮和成型槽轮之间；

S2：控制器控制驱动缸的活塞杆伸出，压轮在驱动缸的作用下接近成型槽轮，位移传感器识别钢管硬横梁主弦杆到达指定位置后，位移传感器反馈信号给控制器，控制器控制活塞杆停止运动，钢管弯折形成钢管硬横梁主弦杆；

S3：控制器控制第一气缸和第二气缸同步伸出，使第一压力传感器和第二压力传感器触碰钢管硬横梁主弦杆，第一压力传感器反馈的压力数据为P1，第二压力传感器反馈的压力数据为P2，当P1或P2的压力值到达预设值P0时，控制器控制第一气缸和第二气缸停止动作，对P1、P2的数据进行分析，当|P1-P2|＜(0.2*P0)时，进入下一步骤；当|P1-P2|≥(0.2*P0)时，控制器控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；

S4：控制器控制驱动缸，使得活塞杆开始收缩，压轮在驱动缸的作用下远离成型槽轮，钢管硬横梁主弦杆与压轮和成型槽轮分离，活塞杆恢复原状时，控制活塞杆停止收缩；

S5：控制器控制第一气缸和第二气缸同步伸出，使第一推头和第二推头推动钢管硬横梁主弦杆，当第一压力传感器或第二压力传感器反馈压力的压力数据P`≥(0.1*P0)时，控制器控制第一气缸和第二气缸同步收缩，控制触碰钢管硬横梁主弦杆，人工取出钢管硬横梁主弦杆；

S6：重复上述步骤，进入下一根钢管硬横梁主弦杆的加工过程。

优选的方案，在步骤S2中，记录活塞杆开始伸出时间点为A1，记录活塞杆停止时间点为A2，则活塞杆的实际伸出时间t1＝A2-A1，预设的活塞杆伸出时间为t，对t1的数据进行分析，当t1/t＞1.1或t1/t＜0.9时，控制器控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；当0.9≤t1/t≤1.1时，进入下一步骤。

优选的方案，在步骤S4中，记录活塞杆开始收缩时间点为B1，记录活塞杆的停止收缩时间点为B2，则活塞杆的实际收缩时间t2＝B2-B1，对t2的数据进行分析，当t2/t＞1.1或t2/t＜0.9时，控制器控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；当0.9≤t2/t≤1.1时，进入下一步骤。

本发明的有益效果是：

1.本发明的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机在对钢管进行折弯加工后，得到钢管硬横梁主弦杆，可通过第一气缸和第二气缸的伸缩实现自动推出钢管硬横梁主弦杆到达指定位置，无需人工拉扯钢管硬横梁主弦杆，操作过程简单，极大地减少了人工，节省了加工时间。

2.本发明的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机，第一气缸和第二气缸沿驱动缸的轴线对称设置，并且第一推头和第二推头与钢管硬横梁主弦杆接触一侧的形状均与钢管硬横梁主弦杆的形状相配合，能够防止钢管硬横梁主弦杆的运动轨迹发生偏移，保证钢管硬横梁主弦杆运动的稳定性。

3.本发明的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机，滑块的设置将压轮与导轨之间滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小了驱动缸的工作负荷，降低了驱动缸的故障率，保证了活塞杆运动行程的直线性好，进而提高了对钢管硬横梁主弦杆的折弯弧度的控制效果，产品合格率得到提升，并延长了驱动缸的使用寿命，封块与滑块本体可拆卸连接，方便对受损的滚珠进行更换。

4.一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，具有以下优点：a、能够及时反馈驱动缸的工作状态，提示对驱动缸进行更换；b、能够识别钢管硬横梁主弦杆的折弯弧度是否达到要求；c.方便工作人员对钢管硬横梁主弦杆质量不合格的原因进行分析，降低了钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的维修难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域一般技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的俯视图。

图2是本发明的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的左视图。

图3是图1中的A部的放大图。

图4是图1中的B部的放大图。

图5是本发明的滑块的结构示意图。

图中，1、工作台；21、驱动缸；22、压轮；23、成型槽轮；24、导轨；25、滑块；251、滑块本体；252、滚珠；253、封块；254、插槽；3、位移传感器；41、第一气缸；42、第一推头；43、第二气缸；44、第二推头；51、第一压力传感器；52、第二压力传感器；6、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域一般技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1～5所示，一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机，包括工作台1和固定于工作台1上的折弯装置、位移传感器3和反推装置，所述折弯装置设于钢管硬横梁主弦杆的一侧，所述反推装置和位移传感器3设于钢管硬横梁主弦杆的另一侧；

所述折弯装置包括驱动缸21、设于驱动缸21的活动端的压轮22以及沿驱动缸21的轴线对称设置的成型槽轮23，所述位移传感器3设置在驱动缸21的轴线上；

所述反推装置包括第一气缸41、设于第一气缸41的活动端的第一推头42、第二气缸43和设于第二气缸43的活动端的第二推头44。

本发明的工作过程如下：

S1：将钢管放置在工作台1上，并使钢管处于压轮22和成型槽轮23之间；

S2：控制驱动缸21的活塞杆伸出，压轮22在驱动缸21的作用下接近成型槽轮23，位移传感器3识别钢管硬横梁主弦杆到达指定位置后，驱动缸21的活塞杆停止运动，钢管弯折形成钢管硬横梁主弦杆；

S3：控制驱动缸21的活塞杆收缩，当活塞杆恢复原状时，控制活塞杆停止收缩；

S4：控制第一气缸41和第二气缸43同步伸出，使第一推头42和第二推头44推动钢管硬横梁主弦杆，人工取出钢管硬横梁主弦杆。

本发明的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机在对钢管进行折弯加工后，得到钢管硬横梁主弦杆，可通过第一气缸41和第二气缸43的伸缩实现自动推出钢管硬横梁主弦杆到达指定位置，无需人工拉扯钢管硬横梁主弦杆，操作过程简单，极大地减少了人工，节省了加工时间。

本实施例中，所述第一气缸41和第二气缸43沿驱动缸21的轴线对称设置，为了使第一气缸41和第二气缸43对钢管硬横梁主弦杆形成较好的推动效果，第一气缸41和第二气缸43分别设置在成型槽轮23和位移传感器3之间，这样第一气缸41和第二气缸43的活动端能够触碰到钢管硬横梁主弦杆，对称设置的第一气缸41和第二气缸43伸出时，能够较好的保证推动的钢管硬横梁主弦杆时做直线运动。

本实施例中，所述第一推头42和第二推头44的外侧壁的形状均与钢管硬横梁主弦杆的折弯部外弧的形状相配合，使得第一推头42和第二推头44能够与钢管硬横梁主弦杆贴合紧密，防止钢管硬横梁主弦杆的运动轨迹发生偏移，同时，第一推头42和第二推头44可以设置较大的尺寸以增大与钢管硬横梁主弦杆的接触面积，进一步提升钢管硬横梁主弦杆运动的稳定性。其中，所述外侧壁是指第一推头42和第二推头44与钢管硬横梁主弦杆接触的侧壁。

本实施例中，所述钢管硬横梁主弦杆自动折弯机还包括固定于第一推头42的外侧壁上的第一压力传感器51和固定于第二推头44的外侧壁上的第二压力传感器52。

本实施例中，所述钢管硬横梁主弦杆自动折弯机还包括集成有计时器和警报器的控制器6，所述控制器6的信号接收端连接位移传感器3、第一压力传感器51和第二压力传感器52，所述控制器6的信号输出端连接驱动缸21、第一气缸41、第二气缸43和警报器。

第一压力传感器51和第二压力传感器52能够反馈压力数据给控制器6，二者对称设置在驱动缸21的轴线的两侧，当第一压力传感器51和第二压力传感器52反馈的数据不同并达到一定的预设值时，控制器6会控制警报器发出警报信号，以提示工作人员钢管硬横梁主弦杆的质量不合格，从而实现自动检测功能。

计时器能够记录驱动缸21、第一气缸41和第二气缸43的动作时间，当驱动缸21、第一气缸41和第二气缸43的动作时间与预设值不同并达到一定的预设值时，控制器6会控制警报器发出警报信号，提示工作人员需要更换驱动缸21、第一气缸41或第二气缸43，并方便工作人员对钢管硬横梁主弦杆质量不合格的原因进行分析，降低了钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的维修难度。

本实施例中，所述折弯装置还包括导轨24，所述压轮22的底部设有滑块25，所述滑块25包括滑块本体251和滚珠252，所述滑块本体251为凹字形，所述滑块本体251的内部排列设置有若干个滚珠252，所述导轨24的顶部设有与滚珠252相配合的滑槽，所述滚珠252可沿滑槽滑动。滑块25的设置将压轮22与导轨24之间滑动摩擦改变为滚动摩擦，减小了驱动缸21的工作负荷，降低了驱动缸21的故障率，保证了活塞杆运动行程的直线性好，进而提高了对钢管硬横梁主弦杆的折弯弧度的控制效果，产品合格率得到提升，并延长了驱动缸21的使用寿命。

本实施例中，所述滑块25还包括封块253，所述滑块本体251的顶部设置有与封块253相配合的插槽254，所述封块253与插槽254可拆卸地连接。封块253的设置方便对受损的滚珠252进行更换。为了使封块253便于拆卸，可以采用螺栓连接压轮22、滑块本体251和封块253，所述螺栓贯穿滑块本体251的一个侧壁，所述螺栓的两端分别通过螺纹连接的方式部分旋入压轮22和封块253的内部。

一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，包括以下步骤：

S1：将钢管放置在的导轨24上，并使钢管处于压轮22和成型槽轮23之间；

S2：控制器6控制驱动缸21的活塞杆伸出，压轮22在驱动缸21的作用下接近成型槽轮23，位移传感器3识别钢管硬横梁主弦杆到达指定位置后，位移传感器3反馈信号给控制器6，控制器6控制活塞杆停止运动，钢管弯折形成钢管硬横梁主弦杆；

S3：控制器6控制第一气缸41和第二气缸43同步伸出，使第一压力传感器51和第二压力传感器52触碰钢管硬横梁主弦杆，第一压力传感器51反馈的压力数据为P1，第二压力传感器52反馈的压力数据为P2，当P1或P2的压力值到达预设值P0时，控制器6控制第一气缸41和第二气缸43停止动作，对P1、P2的数据进行分析，当|P1-P2|＜0.2*P0时，进入下一步骤；当|P1-P2|≥0.2*P0时，控制器6控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；

S4：控制器6控制驱动缸21，使得活塞杆开始收缩，压轮22在驱动缸21的作用下远离成型槽轮23，钢管硬横梁主弦杆与压轮22和成型槽轮23分离，活塞杆恢复原状时，控制活塞杆停止收缩；

S5：控制器6控制第一气缸41和第二气缸43同步伸出，使第一推头42和第二推头44推动钢管硬横梁主弦杆，当第一压力传感器51或第二压力传感器52反馈压力的压力数据P`≥0.1*P0时，控制器6控制第一气缸41和第二气缸43同步收缩，控制触碰钢管硬横梁主弦杆，人工取出钢管硬横梁主弦杆；

S6：重复上述步骤，进入下一根钢管硬横梁主弦杆的加工过程。

本实施例中，在步骤S2中，记录活塞杆开始伸出时间点为A1，记录活塞杆停止时间点为A2，则活塞杆的实际伸出时间t1＝A2-A1，预设的活塞杆伸出时间为t，对t1的数据进行分析，当t1/t＞1.1或t1/t＜0.9时，控制器6控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；当0.9≤t1/t≤1.1时，进入下一步骤。

本实施例中，在步骤S4中，记录活塞杆开始收缩时间点为B1，记录活塞杆的停止收缩时间点为B2，则活塞杆的实际收缩时间t2＝B2-B1，对t2的数据进行分析，当t2/t＞1.1或t2/t＜0.9时，控制器6控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；当0.9≤t2/t≤1.1时，进入下一步骤。

一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，具有以下优点：a、能够及时反馈驱动缸21的工作状态，提示对驱动缸21进行更换；b、能够识别钢管硬横梁主弦杆的折弯弧度是否达到要求；c.方便工作人员对钢管硬横梁主弦杆质量不合格的原因进行分析，降低了钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的维修难度。

本实施例中，所述位移传感器3为接近开关。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将钢管放置在的导轨（24）上，并使钢管处于压轮（22）和成型槽轮（23）之间；

S2：控制器（6）控制驱动缸（21）的活塞杆伸出，压轮（22）在驱动缸（21）的作用下接近成型槽轮（23），位移传感器（3）识别钢管硬横梁主弦杆到达指定位置后，位移传感器（3）反馈信号给控制器（6），控制器（6）控制活塞杆停止运动，钢管弯折形成钢管硬横梁主弦杆；

S3：控制器（6）控制第一气缸（41）和第二气缸（43）同步伸出，使第一压力传感器（51）和第二压力传感器（52）触碰钢管硬横梁主弦杆，第一压力传感器（51）反馈的压力数据为P1，第二压力传感器（52）反馈的压力数据为P2，当P1或P2的压力值到达预设值P0时，控制器（6）控制第一气缸（41）和第二气缸（43）停止动作，对P1、P2的数据进行分析，当|P1-P2|＜（0.2*P0）时，进入下一步骤；当|P1-P2|≥（0.2*P0）时，控制器（6）控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；

S4：控制器（6）控制驱动缸（21），使得活塞杆开始收缩，压轮（22）在驱动缸（21）的作用下远离成型槽轮（23），钢管硬横梁主弦杆与压轮（22）和成型槽轮（23）分离，活塞杆恢复原状时，控制活塞杆停止收缩；

S5：控制器（6）控制第一气缸（41）和第二气缸（43）同步伸出，使第一推头（42）和第二推头（44）推动钢管硬横梁主弦杆，当第一压力传感器（51）或第二压力传感器（52）反馈压力的压力数据P`≥（0.1*P0）时，控制器（6）控制第一气缸（41）和第二气缸（43）同步收缩，控制触碰钢管硬横梁主弦杆，人工取出钢管硬横梁主弦杆；

S6：重复上述步骤，进入下一根钢管硬横梁主弦杆的加工过程。

2.一种如权利要求1所述的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，其特征在于：在步骤S2中，记录活塞杆开始伸出时间点为A1，记录活塞杆停止时间点为A2，则活塞杆的实际伸出时间t1=A2-A1，预设的活塞杆伸出时间为t，对t1的数据进行分析，当t1/t＞1.1或t1/t＜0.9时，控制器（6）控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；当0.9≤t1/t≤1.1时，进入下一步骤。

3.一种如权利要求2所述的钢管硬横梁主弦杆自动折弯机的控制方法，其特征在于：在步骤S4中，记录活塞杆开始收缩时间点为B1，记录活塞杆的停止收缩时间点为B2，则活塞杆的实际收缩时间t2=B2-B1，对t2的数据进行分析，当t2/t＞1.1或t2/t＜0.9时，控制器（6）控制警报器发出警报并停止进入下一步骤；当0.9≤t2/t≤1.1时，进入下一步骤。

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