CN112517695B - 一种钢结构弯折设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢结构弯折设备，包含机架、主动轮、主动轮驱动机构、从动轮、压弯轮、压弯轮驱动机构和进料机构，主动轮和从动轮并列转动设置在机架上，主动轮与主动轮驱动机构连接由主动轮驱动机构驱动旋转，压弯轮转动设置在压弯轮驱动机构上由压弯轮驱动机构驱动沿竖直方向升降，压弯轮驱动机构设置在机架上，压弯轮位于主动轮和从动轮轴心连线的中垂线上，进料机构设置在机架一侧。本发明通过对弯折轮、进料机构设置切割机构和两组钢结构夹具，从而实现了钢结构上料后的切割和弯折的全自动化，中间无需人工进行操作和流转，直接在一台设备上自动完成切割和弯折，操作难度低，加工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种弯折设备，特别是一种钢结构弯折设备，属于钢结构生产加工领域。
背景技术
钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
钢结构产品有时候会需要用到弯曲的钢结构件，而钢结构原材料一般都是直条，需要对钢结构进行压弯操作来得到需要弯曲度的弯曲钢结构件。目前常用的钢结构的弯曲设备是滚圆机，然而目前滚圆机的自动化程度比较低，需要人工先将钢结构切割到需要的长度，然后人工将钢结构插入到滚圆机内，再转动滚圆机的压弯轮的丝杆机构调整弯折弧度，进行弯折。整体操作比较繁琐并且对工人的操作技术有较高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢结构弯折设备，实现钢结构切割弯折的全自动操作。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种钢结构弯折设备，其特征在于：包含机架、主动轮、主动轮驱动机构、从动轮、压弯轮、压弯轮驱动机构和进料机构，主动轮和从动轮并列转动设置在机架上，主动轮与主动轮驱动机构连接由主动轮驱动机构驱动旋转，压弯轮转动设置在压弯轮驱动机构上由压弯轮驱动机构驱动沿竖直方向升降，压弯轮驱动机构设置在机架上，压弯轮位于主动轮和从动轮轴心连线的中垂线上，进料机构设置在机架一侧。
进一步地，所述主动轮驱动机构包含驱动马达、减速器、第一带轮、第二带轮和传动带，减速器的输入轴与驱动马达连接由驱动马达驱动，第一带轮设置在减速器的输出轴上，第二带轮与主动轮同轴设置，传动带设置在第一带轮和第二带轮上。
进一步地，所述主动轮、从动轮和压弯轮的侧面分别开有圆弧形凹槽。
进一步地，所述压弯轮驱动机构包含滑块、螺母、竖直螺杆、上侧螺杆支架、下侧螺杆支架和竖直螺杆驱动电机，机架上开有沿竖直方向设置的导槽，滑块滑动设置在导槽内并且能够沿着导槽上下滑动，压弯轮转动设置在滑块一侧，螺母固定滑块另一侧，竖直螺杆沿竖直方向设置并且竖直螺杆上端转动设置在上侧螺杆支架上，竖直螺杆下端转动设置在下侧螺杆支架上并且竖直螺杆的下端与竖直螺杆驱动电机连接由竖直螺杆驱动电机驱动，螺母套设在竖直螺杆上与竖直螺杆螺纹连接。
进一步地，所述滑块的两端端部为半圆形，导槽的两端为与滑块两端匹配的半圆形。
进一步地，所述进料机构包含进料支架、第一导轮、第二导轮和第三导轮，进料支架沿水平方向设置并且进料支架的一端固定在机架侧面，第一导轮、第二导轮和第三导轮转动设置在进料支架的侧面并且依次沿水平方向排列，其中第一导轮和第二导轮位于进料支架一端，第三导轮位于进料支架的另一端。
进一步地，所述进料机构上设置有切割机构。
进一步地，所述切割机构包含水平驱动机构、切割支架、圆形切割刀片、切割电机、切割电机支架、电动推杆、推杆支架和两根竖直导杆，圆形切割刀片设置在切割电机上由切割电机驱动，切割电机固定在切割电机支架内，切割电机支架上侧与电动推杆连接由电动推杆驱动沿竖直方向升降，电动推杆沿竖直方向设置并且固定在推杆支架上，推杆支架固定在切割支架内侧，两根竖直导杆平行于电动推杆对称设置在电动推杆两侧，竖直导杆下端固定在切割电机支架上个，推杆支架的两端开有与竖直导杆匹配的通孔，竖直导杆上端穿过推杆支架的通孔并且能够在通孔内上下滑动，水平驱动机构包含水平螺杆、水平滑块、两根水平滑竿、水平螺杆驱动马达，水平螺杆沿水平方向设置并且水平螺杆的两端转动设置在进料支架上，水平螺杆的一端与水平螺杆驱动马达连接由水平螺杆驱动马达驱动旋转，水平滑块内开有内螺纹并且水平滑块套设在水平螺杆外侧与水平螺杆螺纹连接，两根水平滑竿平行于水平螺杆设置在水平螺杆的两侧，水平滑竿的两端固定在进料支架上，水平滑块的两侧开有与水平滑竿匹配的通孔，水平滑块两侧通过通孔滑动设置在水平滑竿上，切割支架与水平滑块固定连接。
进一步地，所述切割机构还设置有两组钢结构夹具，两组钢结构夹具分别固定在切割支架的两侧。
进一步地，所述钢结构夹具包含第一夹片、第二夹片、夹具支架、双螺纹螺杆和双螺纹螺杆驱动马达，第一夹片和第二夹片对称设置在夹具支架上，第一夹片和第二夹片下端设置有T型滑轨，夹具支架上开有T型滑槽，第一夹片和第二夹片通过T型滑轨滑动设置在夹具支架的T型滑槽内，第一夹片和第二夹片下端分别套设在双螺纹螺杆两端并且与双螺纹螺杆螺纹连接，双螺纹螺杆两端转动设置在夹具支架上，双螺纹螺杆一端与双螺纹螺杆驱动马达连接由双螺纹螺杆驱动马达驱动。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明的钢结构弯折设备通过对弯折轮、进料机构设置切割机构和两组钢结构夹具，从而实现了钢结构上料后的切割和弯折的全自动化，中间无需人工进行操作和流转，直接在一台设备上自动完成切割和弯折，操作难度低，加工效率高，节约了中间流转程序以及解放了劳动力，进而提高了整体的生产效率，降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的一种钢结构弯折设备的示意图。
图2是本发明的压弯轮驱动机构的示意图。
图3是本发明的切割机构的俯视图。
图4是本发明的切割机构的局部示意图。
图5是本发明的钢结构夹具的示意图。
具体实施方式
为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，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晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明的一种钢结构弯折设备，包含机架1、主动轮2、主动轮驱动机构、从动轮3、压弯轮4、压弯轮驱动机构和进料机构，主动轮2和从动轮3并列转动设置在机架1上，主动轮2与主动轮驱动机构连接由主动轮驱动机构驱动旋转，压弯轮4转动设置在压弯轮驱动机构上由压弯轮驱动机构驱动沿竖直方向升降，压弯轮驱动机构设置在机架1上，压弯轮4位于主动轮2和从动轮3轴心连线的中垂线上，进料机构设置在机架1一侧。
主动轮驱动机构包含驱动马达5、减速器6、第一带轮7、第二带轮8和传动带9，减速器6的输入轴与驱动马达5连接由驱动马达5驱动，第一带轮7设置在减速器6的输出轴上，第二带轮8与主动轮2同轴设置，传动带9设置在第一带轮7和第二带轮8上。在进行压弯的时候，钢结构被在主动轮、从动轮和压弯轮之间被压弯，然后驱动马达5驱动压弯轮旋转带动钢结构移动进行整体压弯。主动轮2、从动轮3和压弯轮4的侧面分别开有圆弧形凹槽。
如图2所示，压弯轮驱动机构包含滑块10、螺母11、竖直螺杆12、上侧螺杆支架13、下侧螺杆支架14和竖直螺杆驱动电机15，机架1上开有沿竖直方向设置的导槽16，滑块10滑动设置在导槽16内并且能够沿着导槽16上下滑动，压弯轮4转动设置在滑块10一侧，螺母11固定滑块10另一侧，竖直螺杆12沿竖直方向设置并且竖直螺杆12上端转动设置在上侧螺杆支架13上，竖直螺杆12下端转动设置在下侧螺杆支架14上并且竖直螺杆12的下端与竖直螺杆驱动电机15连接由竖直螺杆驱动电机15驱动，螺母11套设在竖直螺杆12上与竖直螺杆12螺纹连接。滑块10的两端端部为半圆形，导槽16的两端为与滑块两端匹配的半圆形。通过PLC自动设置压弯的弧度，然后竖直炉管驱动电机15根据PLC的控制信号驱动螺母11移动到相应的位置，对钢结构进行弯折。
进料机构包含进料支架17、第一导轮18、第二导轮19和第三导轮20，进料支架17沿水平方向设置并且进料支架17的一端固定在机架1侧面，第一导轮18、第二导轮19和第三导轮20转动设置在进料支架17的侧面并且依次沿水平方向排列，其中第一导轮18和第二导轮19位于进料支架17一端，第三导轮20位于进料支架17的另一端。
进料机构上设置有切割机构。切割机构包含水平驱动机构、切割支架21、圆形切割刀片22、切割电机23、切割电机支架24、电动推杆25、推杆支架26和两根竖直导杆27，圆形切割刀片22设置在切割电机23上由切割电机23驱动，切割电机23固定在切割电机支架24内，切割电机支架24上侧与电动推杆25连接由电动推杆25驱动沿竖直方向升降，电动推杆25沿竖直方向设置并且固定在推杆支架26上，推杆支架26固定在切割支架21内侧，两根竖直导杆27平行于电动推杆25对称设置在电动推杆25两侧，竖直导杆27下端固定在切割电机支架24上个，推杆支架26的两端开有与竖直导杆27匹配的通孔，竖直导杆27上端穿过推杆支架26的通孔并且能够在通孔内上下滑动，水平驱动机构包含水平螺杆28、水平滑块29、两根水平滑竿30、水平螺杆驱动马达31，水平螺杆28沿水平方向设置并且水平螺杆28的两端转动设置在进料支架17上，水平螺杆28的一端与水平螺杆驱动马达31连接由水平螺杆驱动马达31驱动旋转，水平滑块29内开有内螺纹并且水平滑块29套设在水平螺杆28外侧与水平螺杆28螺纹连接，两根水平滑竿30平行于水平螺杆28设置在水平螺杆28的两侧，水平滑竿30的两端固定在进料支架17上，水平滑块29的两侧开有与水平滑竿30匹配的通孔，水平滑块29两侧通过通孔滑动设置在水平滑竿30上，切割支架21与水平滑块29固定连接。这样PLC预设需要切割的钢结构的长度，然后控制水平驱动机构使切割机构移动到相应的位置，通过电动推杆25向下驱动圆形切割刀片22对钢结构进行切割。
切割机构还设置有两组钢结构夹具，两组钢结构夹具分别固定在切割支架21的两侧。钢结构夹具包含第一夹片32、第二夹片33、夹具支架34、双螺纹螺杆35和双螺纹螺杆驱动马达36，第一夹片32和第二夹片33对称设置在夹具支架34上，第一夹片32和第二夹片33下端设置有T型滑轨37，夹具支架34上开有T型滑槽38，第一夹片32和第二夹片33通过T型滑轨37滑动设置在夹具支架34的T型滑槽38内，第一夹片32和第二夹片33下端分别套设在双螺纹螺杆35两端并且与双螺纹螺杆35螺纹连接，双螺纹螺杆35两端转动设置在夹具支架34上，双螺纹螺杆35一端与双螺纹螺杆驱动马达36连接由双螺纹螺杆驱动马达36驱动。
本发明的一种钢结构弯折设备在进行使用的时候，操作人员将钢结构原料放置在进料机构上，在主动轮的驱动下钢结构进行进料，当进料预设的长度（该长度可以由计码器自动测量）的时候，压弯轮驱动机构驱动压弯轮向下移动将压弯轮压合在钢结构的上侧，压弯轮上设置压力传感器，用于检测是否压合在钢结构上，此时并没有进行弯折，仅仅是通过压弯轮将钢结构压紧固定。同时，切割机构在水平驱动机构的驱动下移动到适当的位置，两组钢结构夹具将切割部位两侧的钢结构夹紧固定，然后电动推杆驱动刀片向下切割预设长度的钢结构，切割完成后，夹具松开，压弯轮根据需要弯折的角度在压弯轮驱动机构驱动下下压到合适的位置，主动轮驱动机构驱动主动轮旋转带动钢结构进行弯折。
本发明的钢结构弯折设备通过对弯折轮、进料机构设置切割机构和两组钢结构夹具，从而实现了钢结构上料后的切割和弯折的全自动化，中间无需人工进行操作和流转，直接在一台设备上自动完成切割和弯折，操作难度低，加工效率高，节约了中间流转程序以及解放了劳动力，进而提高了整体的生产效率，降低了生产成本。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种钢结构弯折设备，其特征在于：包含机架、主动轮、主动轮驱动机构、从动轮、压弯轮、压弯轮驱动机构和进料机构，主动轮和从动轮并列转动设置在机架上，主动轮与主动轮驱动机构连接由主动轮驱动机构驱动旋转，压弯轮转动设置在压弯轮驱动机构上由压弯轮驱动机构驱动沿竖直方向升降，压弯轮驱动机构设置在机架上，压弯轮位于主动轮和从动轮轴心连线的中垂线上，进料机构设置在机架一侧；
所述进料机构包含进料支架、第一导轮、第二导轮和第三导轮，进料支架沿水平方向设置并且进料支架的一端固定在机架侧面，第一导轮、第二导轮和第三导轮转动设置在进料支架的侧面并且依次沿水平方向排列，其中第一导轮和第二导轮位于进料支架一端，第三导轮位于进料支架的另一端；
所述进料机构上设置有切割机构；所述切割机构包含水平驱动机构、切割支架、圆形切割刀片、切割电机、切割电机支架、电动推杆、推杆支架和两根竖直导杆，圆形切割刀片设置在切割电机上由切割电机驱动，切割电机固定在切割电机支架内，切割电机支架上侧与电动推杆连接由电动推杆驱动沿竖直方向升降，电动推杆沿竖直方向设置并且固定在推杆支架上，推杆支架固定在切割支架内侧，两根竖直导杆平行于电动推杆对称设置在电动推杆两侧，竖直导杆下端固定在切割电机支架上个，推杆支架的两端开有与竖直导杆匹配的通孔，竖直导杆上端穿过推杆支架的通孔并且能够在通孔内上下滑动，水平驱动机构包含水平螺杆、水平滑块、两根水平滑竿、水平螺杆驱动马达，水平螺杆沿水平方向设置并且水平螺杆的两端转动设置在进料支架上，水平螺杆的一端与水平螺杆驱动马达连接由水平螺杆驱动马达驱动旋转，水平滑块内开有内螺纹并且水平滑块套设在水平螺杆外侧与水平螺杆螺纹连接，两根水平滑竿平行于水平螺杆设置在水平螺杆的两侧，水平滑竿的两端固定在进料支架上，水平滑块的两侧开有与水平滑竿匹配的通孔，水平滑块两侧通过通孔滑动设置在水平滑竿上，切割支架与水平滑块固定连接；
所述切割机构还设置有两组钢结构夹具，两组钢结构夹具分别固定在切割支架的两侧；所述钢结构夹具包含第一夹片、第二夹片、夹具支架、双螺纹螺杆和双螺纹螺杆驱动马达，第一夹片和第二夹片对称设置在夹具支架上，第一夹片和第二夹片下端设置有T型滑轨，夹具支架上开有T型滑槽，第一夹片和第二夹片通过T型滑轨滑动设置在夹具支架的T型滑槽内，第一夹片和第二夹片下端分别套设在双螺纹螺杆两端并且与双螺纹螺杆螺纹连接，双螺纹螺杆两端转动设置在夹具支架上，双螺纹螺杆一端与双螺纹螺杆驱动马达连接由双螺纹螺杆驱动马达驱动。
2.按照权利要求1所述的一种钢结构弯折设备，其特征在于：所述主动轮驱动机构包含驱动马达、减速器、第一带轮、第二带轮和传动带，减速器的输入轴与驱动马达连接由驱动马达驱动，第一带轮设置在减速器的输出轴上，第二带轮与主动轮同轴设置，传动带设置在第一带轮和第二带轮上。
3.按照权利要求1所述的一种钢结构弯折设备，其特征在于：所述主动轮、从动轮和压弯轮的侧面分别开有圆弧形凹槽。
4.按照权利要求1所述的一种钢结构弯折设备，其特征在于：所述压弯轮驱动机构包含滑块、螺母、竖直螺杆、上侧螺杆支架、下侧螺杆支架和竖直螺杆驱动电机，机架上开有沿竖直方向设置的导槽，滑块滑动设置在导槽内并且能够沿着导槽上下滑动，压弯轮转动设置在滑块一侧，螺母固定滑块另一侧，竖直螺杆沿竖直方向设置并且竖直螺杆上端转动设置在上侧螺杆支架上，竖直螺杆下端转动设置在下侧螺杆支架上并且竖直螺杆的下端与竖直螺杆驱动电机连接由竖直螺杆驱动电机驱动，螺母套设在竖直螺杆上与竖直螺杆螺纹连接。
5.按照权利要求4所述的一种钢结构弯折设备，其特征在于：所述滑块的两端端部为半圆形，导槽的两端为与滑块两端匹配的半圆形。
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