CN115722918A - 一种角铁成型装置及成型方法 - Google Patents

Abstract

一种角铁成型装置及成型方法，属于金属成型及夹持装置领域，成型装置包括：底板顶面垂直且间隔设有两根定位管。顶杆平行设于底板上方，且垂直于两根定位管之间连线的中点，顶杆沿长度轴线移动设置，顶杆的前段穿过一压块，压块沿顶杆的长度方向移动设置，压块的顶部设有楔形块。送料机构设于底板上与顶杆相对的一侧，送料机构包括垂直设于底板上的存料管，用于堆放三角板，三角板的顶角与顶杆的轴线均处于一垂直于底板的平面内，存料管的底部朝向顶杆的一侧设有出料口，送料机构还包括平行于顶杆的推杆。一种角铁成型方法，包括步骤：放置角铁、调节定位、折弯及焊接。能有效提高角铁的成型效率，并且提保证角铁的焊接质量。

Description

一种角铁成型装置及成型方法

技术领域

本发明属于角铁折弯及焊接夹持装置领域，尤其涉及一种角铁成型装置及成型方法。

背景技术

各类高压电缆的电力塔通常采用角铁制作，为使电力塔具有更好的力学性能以及更高的支撑强度，电力塔整体呈锥形结构，为适应电力塔锥形变径处的结构，并保证结构强度，电力塔锥形变径处通常采用折弯的角铁，而不会采用两块角铁拼接形成实现变径。而角铁一旦折弯之后其中一块侧板在折弯处便会被拉伸变薄，角铁的强度将会降低，为解决此问题，通常会在角铁的一块侧板上切出一条垂直于另一侧板的槽口，然后以槽口为中心对角铁上完整的侧板进行折弯，以使槽口张开，以形成V型槽，然后再向V型槽内焊接连接一块三角板，从而既满足了角铁折弯的要求，又保证了角铁的整体强度。

现有生产工艺中，要完成上述工作，首先需要对角铁进行切槽、然后利用折弯装置及对角铁进行折弯、最后再将三角板焊接在V型槽内，在焊接时通常采用手扶三角板的方式进行定位。现有生产中主要存在以下几点不足：（1）生产包括切割、折弯、焊接三道工序，而且都采用单独的设备完成，且其中切割和折弯需要进行装夹，导致整体效率低下；（2）手扶的方式对三角板进行定位，不仅定位精度低，而且焊接时三角板容易移位，影响焊接质量，最终会降低电力塔的整体结构强度。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种角铁成型装置及成型方法，能有效提高角铁的成型效率，并且保证角铁的焊接质量。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种角铁成型装置，包括；底板、顶杆及送料机构。

底板顶面垂直且间隔设有两根定位管。

顶杆平行设于底板上方，且垂直于两根定位管之间连线的中点，顶杆沿长度轴线移动设置，顶杆的前段穿过一压块，压块与顶杆的中部之间设有第一弹簧，压块沿顶杆的长度方向移动设置，且压块相对于顶杆圆周的位置保持固定，压块的顶部设有楔形块，楔形块的斜面倾斜朝向楔形块前端的下方。

送料机构设于底板上与顶杆相对的一侧，送料机构包括垂直设于底板上的存料管，用于堆放三角板，三角板的顶角与顶杆的轴线均处于一垂直于底板的平面内，存料管的底部朝向顶杆的一侧设有出料口，送料机构还包括平行于顶杆的推杆，用于将存料管内的三角板从出料口推向顶杆方向。

进一步的，底板的顶面对应定位管均垂直设有定位杆，定位管同轴套设于定位杆外侧，定位管的下段一侧设有一推板，定位管的上端设有一横杆，横杆垂直于推板，定位管绕轴线往复摆动设置，当定位管处于圆周的原始位置时，推板朝向顶杆，且垂直于两根定位管间的连线，此时横杆朝向底板上角铁送入的一端，定位管内部与定位杆外壁之间设有扭簧；定位管被外力转动至非圆周的原始位置时，当外力消失之后，在扭簧恢复弹性形变的作用力下，可带动定位管回归圆周的原始位置；

底板对应顶杆的两侧均开设有条形孔，两根定位管的连线与条形孔之间具有预定角度，条形孔内滑动设有挡杆。

进一步的，两根定位管连线的延长线与对应的条形孔之间呈锐角夹角。

进一步的，两根定位管之间的连线与条形孔之间呈锐角夹角，推杆的前端可伸出并越过定位管的另一侧。

进一步的，底板设有一对举升抓，其位于折弯之后的角铁下方，举升抓的顶面具有凹槽。

进一步的，底板对应顶杆的下方，且沿顶杆的轴线方向开设有T型槽，压块的底部滑动设于T型槽内。

进一步的，楔形块的前端设有限位钩，限位钩的前端具有朝下设置的钩部，钩部的底面低于楔形块前端的底面，且钩部与楔形块的前端面之间具有间隔。

进一步的，存料管的底部对应出料口的两侧均穿设有导向斜块，导向斜块的前端穿位于出料口内，且导向斜块的前端均具有与三角板侧面配合的斜面，导向斜块同时向出料口的中部或外侧移动设置。

进一步的，两块导向斜块分别连接于同一根弹簧的两端。

一种角铁成型方法，利用上述的角铁成型装置实现，包括步骤：

放置角铁，将角铁放置于底板上，角铁开设有槽口的侧板与底板接触，槽口朝向送料机构；

调节定位，推杆将三角板推出预定距离，调节角铁的位置，使角铁的槽口卡住三角板的顶角，此步骤时三角板的槽口处于两根定位管的中间位置；

折弯，顶杆带动压块一同向角铁移动，首先，楔形块压紧角铁呈竖直状态的侧板，然后顶杆继续移动，开始挤压角铁呈竖直状态的侧板；同时，推杆将三角板继续推出，使三角板插入角铁的槽口内；

焊接，角铁完成折弯的同时，三角板完全卡入槽口内，利用焊接装置沿着槽口与三角板的边沿进行焊接，焊接完成之后便可取出角铁，然后在对角铁外壁对应的槽口与三角板的边沿进行焊接。

本发明的有益效果在于：角铁成型装置不仅能快速准确的完成对角铁的折弯；而且还能自动在角铁卡槽内组装三角板，并进行焊接夹持；无需在独立的设备上单独进行折弯及焊接，不仅节省了设备间的转换工作，而且减少了装夹次数，极大地提高了角铁的成型效率，而且实现了焊接工序中的自动装夹，不仅定位精确，而且夹持力稳定可靠，可有效保证焊接质量，从而保证角铁的结构强度。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请成型装置放置角铁时的状态图。

图2示出了图1中A处的局部放大图。

图3示出了本申请成型装置对角铁定位时的状态图。

图4示出了图3中B处的局部放大图。

图5示出了本申请成型装置对角铁折弯时的状态图。

图6示出了图5中C处的局部放大图。

图7示出了本申请成型装置对角铁折弯时的另一侧视图。

图8示出了本申请成型装置的底部结构示意图。

图9示出了本申请成型装置另一种优选的结构的示意图。

图10示出了存料管的底部结构示意图。

图11示出了本申请成型方法的示意框图。

图中标记：底板-1、条形孔-101、T型槽-102、定位管-11、推板-111、横杆-112、定位杆-12、挡杆-13、第二弹簧-131、举升抓-14、顶杆-2、送料机构-3、存料管-31、出料口-311、推杆-32、导向斜块-33、压块-4、第一弹簧-41、楔形块-42、限位钩-43、钩部-431。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图3所示，一种角铁成型装置，包括：底板1、顶杆2及送料机构3。

具体的，如图1至图3所示，底板1顶面垂直且间隔设有两根定位管11，用作于阻挡结构依靠角铁。

具体的，如图1及图3至图6所示，顶杆2平行设于底板1上方，且垂直于两根定位管11之间连线的中点，顶杆2沿长度轴线移动设置，顶杆2的前段穿过一压块4，压块4与顶杆2的中部之间设有第一弹簧41，压块4沿顶杆2的长度方向移动设置，且压块4相对于顶杆2圆周的位置保持固定，压块4的顶部设有楔形块42，楔形块42的斜面倾斜朝向楔形块42前端的下方。

具体的，如图1、图3、图5及图7所示，送料机构3设于底板1上与顶杆2相对的一侧，送料机构3包括垂直设于底板1上的存料管31，用于堆放三角板，三角板的顶角与顶杆2的轴线均处于一垂直于底板1的平面内，存料管31的底部朝向顶杆2的一侧设有出料口311，送料机构3还包括平行于顶杆2的推杆32，用于将存料管31内的三角板从出料口311推向顶杆2方向。

顶杆2及推杆32均可采用液压缸或是电机驱动。

优选的，如图1至图3所示，底板1的顶面对应定位管11均垂直设有定位杆12，定位管11同轴套设于定位杆12外侧，定位管11的下段一侧沿法线方向凸出设有一推板111，定位管11的上端沿法线方向凸出设有一横杆112，横杆112垂直于推板111，定位管11绕轴线往复摆动设置，当定位管11处于圆周的原始位置时，推板111朝向顶杆2，且垂直于两根定位管11间的连线，此时横杆112朝向底板1上角铁送入的一端，定位管11内部与定位杆12外壁之间设有扭簧；定位管11被外力转动至非圆周的原始位置时，当外力消失之后，在扭簧恢复弹性形变的作用力下，可带动定位管11回归圆周的原始位置。底板1对应顶杆2的两侧均开设有条形孔101，两根定位管11的连线与条形孔101之间具有预定角度，条形孔101内滑动设有挡杆13，放置角铁时，角铁穿设于挡杆13与定位管11之间。

作为优选的，条形孔101为弧形孔。具体的，为便于角铁的进料，可从挡杆13与定位管11之间形成的通道两端送入角铁。当送入角铁的过程中利用挡杆13向角铁施加朝向定位管11方向的压力，以使角铁上槽口对应的侧板边沿紧贴定位管11的外壁滑动，并使角铁在移动过程中推动推板111，以使推板111趋于与定位管11间的连线平行，推动推板111的同时使定位管11转动。当推板111的边沿与角铁侧板的边沿接触时，横杆112转动至角铁开设槽口的侧板上方，以防止角铁在成型过程中跳出，提高成型时的生产安全性。作为优选的，挡杆13垂直于底板1。

具体的，挡杆13的安装结构如图8所示，挡杆13的下端位于底板1的下方，挡杆13的下端分别连接于一第二弹簧131的一端，第二弹簧131的另一端连接于底板1的底部，且位于定位管11对应的一侧，利用第二弹簧131向挡杆13提供朝向定位管11方向的动力。

作为本申请一种优选的实施例，如图9所示，两根定位管11连线的延长线与对应的条形孔101之间呈锐角夹角，此结构可在角铁折弯过程中，使挡杆13从角铁的侧面沿着角铁的边沿移动至角铁的端部，以使挡杆13失去对角铁侧面的压力，从而当顶杆2收回之后，在扭簧的作用下驱使定位管11转动，以使定位管11自动回归圆周的原始位置，从而使横杆112从角铁上方移开，并且在定位管11转动过程中，将通过推板111推动角铁向远离定位管11的一方移动，使角铁更加迅速地从横杆112下方移开，以方便直接向底板1上方移出角铁。

作为另一种优选的，如图1、图3、图5及图7所示，两根定位管11之间的连线与条形孔101之间呈锐角夹角，此种结构在角铁折弯过程中以及折弯之后挡杆13均依靠在角铁的侧面，并且向角铁施加朝向定位管11方向的压力，而在此种情况下，定位管11无法在扭簧的作用下恢复原始的圆周位置，从而致使横杆112始终处于角铁的上方；因此在此种结构条件下，如图7所示，推杆32的前端可伸出并越过定位管11的另一侧，从而推动折弯之后的角铁向挡杆13的一侧移动，从而使角铁与定位管11分离，分离之后，定位管11在扭簧的作用下，将自动恢复圆周的初始位置，使横杆112从角铁的上方移开，从而方便从上方取出折弯之后的角铁。

优选的，如图3、图4及图8所示，底板1设有一对举升抓14，其位于折弯之后的角铁下方，用于向上举升折弯之后的角铁，从而方便自动将角铁取出，举升抓14的顶面具有凹槽，用于容纳角铁，防止角铁掉落。

优选的，如图1、图5、图6所示，底板1对应顶杆2的下方，且沿顶杆2的轴线方向开设有T型槽102，压块4的底部滑动设于T型槽102内，增加压块4的安装结构稳定性，以此来防止当楔形块42的斜面压紧角铁的同时导致压块4向上移动，并且能防止顶杆2被向上折弯，同时也为顶杆2提供了支撑作用，防止顶杆2在对角铁施加压力时向圆周偏摆，进一步提高顶杆2的稳定性。

优选的，如图4、图6所示，楔形块42的前端设有限位钩43，限位钩43的前端具有朝下设置的钩部431，钩部431的底面低于楔形块42前端的底面，且钩部431与楔形块42的前端面之间具有间隔，在对角铁进行折弯时，如果角铁突发向上跳起，可利用钩部431卡住角铁的边沿，防止角铁弹出，避免发生安全事故。

优选的，如图10所示，存料管31的底部对应出料口311的两侧均穿设有导向斜块33，导向斜块33的前端穿位于出料口311内，且导向斜块33的前端均具有与三角板侧面配合的斜面，导向斜块33同时向出料口311的中部或外侧移动设置，导向斜块33利用斜面引导三角板移动，可防止三角板在被推杆32推动的过程中发生偏移，从而提高三角板推出之后位置的准确性，导向斜块33移动设置的目的是为了适应三角板的不同截面；而使两块导向斜块33同时移动的目的在于使三角板始终处于两块导向斜块33的中间位置，从而更加确保三角板推出位置的精确性，从而确保三角板的顶角与顶杆2的轴线均处于一垂直于底板1的平面内。

进一步优选的，如图10所示，两块导向斜块33分别连接于同一根弹簧的两端，以此来保证两块导向斜块33同时向出料口311的中部或外侧移动。使用时利用推杆32推动三角板，在三角板侧面的推动作用下，两侧的导向斜块33将同时朝出料口311的外侧移动，以避让三角板，从而使三角板顺利推出，但是与此同时，导向斜块33也利用弹簧的弹力向三角板施加反作用力，以此来保证三角板的位置，使三角板从两块导向斜块33中间向外移动，从而确保三角板的顶角与顶杆2的轴线均处于一垂直于底板1的平面内。

实施例2

一种角铁成型方法，利用实施例1所公开的角铁成型装置实现，如图11所示，包括步骤：

放置角铁，将角铁放置于底板1上，角铁开设有槽口的侧板与底板1接触，槽口朝向送料机构3。作为一种优选的实施例，如图1所示将角铁从底板1的一端插入至定位管11及挡杆13之间，此过程可通过人工操作，也可采用推送机构自动推动角铁，进一步实现自动化。

调节定位，推杆32将三角板推出预定距离，调节角铁的位置，使角铁的槽口卡住三角板的顶角，此步骤时三角板的槽口处于两根定位管11的中间位置，并且槽口同时也处于顶杆2的轴线延长的方向上，不仅保证了角铁的折弯位置的准确，而且定位方法简单可靠，有助于提高定位效率。

折弯，顶杆2带动压块4一同向角铁移动，首先，楔形块42压紧角铁呈竖直状态的侧板，楔形块42前端底部的斜面首先与角铁竖直侧板的顶边接触，从而将角铁向下压紧，此时第一弹簧41将被压缩，而且随着顶杆2的不断移动，第一弹簧41将被压缩得更短，也因此使第一弹簧41的弹力增大，从而维持压块4的压力，保持楔形块42对角铁的压紧力；然后顶杆2继续移动，开始挤压角铁呈竖直状态的侧板，同时推杆32将三角板继续推出，主动插入角铁的槽口内，此过程中同时有两个作用力驱使角铁折弯，其中主要的作用力是顶杆2施加的压力，此压力利用定位管11作为反作用力的支撑，从而使角铁从槽口处被折弯，另一个作用力是推杆32通过三角板施加给角铁槽口的挤压力，该挤压力利用三角板的两侧迫使槽口向两侧裂开，使槽口逐渐张开，从而辅助顶杆2使加快角铁的折弯效率，并且通过三角板的结构也辅助确定了槽口的张开度，以此来辅助判定角铁的折弯角度是否合格。

焊接，角铁完成折弯的同时，三角板完全卡入槽口内，利用焊接装置沿着槽口与三角板的边沿进行焊接，焊接完成之后便可取出角铁，然后在对角铁外壁对应的槽口与三角板的边沿进行焊接。

本申请的角铁成型装置不仅能完成对角铁的折弯，而且还能自动在角铁卡槽内组装三角板，并进行焊接夹持，无需在独立的设备上单独进行折弯及焊接，不仅节省了设备间的转换工作，而且减少了装夹次数，极大地提高了角铁的成型效率，而且实现了焊接工序中的自动装夹，不仅定位精确，而且夹持力稳定可靠，可有效保证焊接质量，从而保证角铁的结构强度。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种角铁成型装置，其特征在于，包括：

底板（1），顶面垂直且间隔设有两根定位管（11）；

顶杆（2），平行设于底板（1）上方，且垂直于两根定位管（11）之间连线的中点，顶杆（2）沿长度轴线移动设置，顶杆（2）的前段穿过一压块（4），压块（4）与顶杆（2）的中部之间设有第一弹簧（41），压块（4）沿顶杆（2）的长度方向移动设置，且压块（4）相对于顶杆（2）圆周的位置保持固定，压块（4）的顶部设有楔形块（42），楔形块（42）的斜面倾斜朝向楔形块（42）前端的下方；

送料机构（3），设于底板（1）上与顶杆（2）相对的一侧，送料机构（3）包括垂直设于底板（1）上的存料管（31），用于堆放三角板，三角板的顶角与顶杆（2）的轴线均处于一垂直于底板（1）的平面内，存料管（31）的底部朝向顶杆（2）的一侧设有出料口（311），送料机构（3）还包括平行于顶杆（2）的推杆（32），用于将存料管（31）内的三角板从出料口（311）推向顶杆（2）方向。

2.根据权利要求1所述的一种角铁成型装置，其特征在于，底板（1）的顶面对应定位管（11）均垂直设有定位杆（12），定位管（11）同轴套设于定位杆（12）外侧，定位管（11）的下段一侧设有一推板（111），定位管（11）的上端设有一横杆（112），横杆（112）垂直于推板（111），定位管（11）绕轴线往复摆动设置，当定位管（11）处于圆周的原始位置时，推板（111）朝向顶杆（2），且垂直于两根定位管（11）间的连线，此时横杆（112）朝向底板（1）上角铁送入的一端，定位管（11）内部与定位杆（12）外壁之间设有扭簧；定位管（11）被外力转动至非圆周的原始位置时，当外力消失之后，在扭簧恢复弹性形变的作用力下，可带动定位管（11）回归圆周的原始位置；

底板（1）对应顶杆（2）的两侧均开设有条形孔（101），两根定位管（11）的连线与条形孔（101）之间具有预定角度，条形孔（101）内滑动设有挡杆（13）。

3.根据权利要求2所述的一种角铁成型装置，其特征在于，两根定位管（11）连线的延长线与对应的条形孔（101）之间呈锐角夹角。

4.根据权利要求2所述的一种角铁成型装置，其特征在于，两根定位管（11）之间的连线与条形孔（101）之间呈锐角夹角，推杆（32）的前端可伸出并越过定位管（11）的另一侧。

5.根据权利要求1所述的一种角铁成型装置，其特征在于，底板（1）设有一对举升抓（14），其位于折弯之后的角铁下方，举升抓（14）的顶面具有凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种角铁成型装置，其特征在于，底板（1）对应顶杆（2）的下方，且沿顶杆（2）的轴线方向开设有T型槽（102），压块（4）的底部滑动设于T型槽（102）内。

7.根据权利要求1所述的一种角铁成型装置，其特征在于，楔形块（42）的前端设有限位钩（43），限位钩（43）的前端具有朝下设置的钩部（431），钩部（431）的底面低于楔形块（42）前端的底面，且钩部（431）与楔形块（42）的前端面之间具有间隔。

8.根据权利要求1所述的一种角铁成型装置，其特征在于，存料管（31）的底部对应出料口（311）的两侧均穿设有导向斜块（33），导向斜块（33）的前端穿位于出料口（311）内，且导向斜块（33）的前端均具有与三角板侧面配合的斜面，导向斜块（33）同时向出料口（311）的中部或外侧移动设置。

9.根据权利要求1所述的一种角铁成型装置，其特征在于，两块导向斜块（33）分别连接于同一根弹簧的两端。

10.一种角铁成型方法，其特征在于，利用权利要求1至9中任一项所述的角铁成型装置实现，包括步骤：

放置角铁，将角铁放置于底板（1）上，角铁开设有槽口的侧板与底板（1）接触，槽口朝向送料机构（3）；

调节定位，推杆（32）将三角板推出预定距离，调节角铁的位置，使角铁的槽口卡住三角板的顶角，此步骤时三角板的槽口处于两根定位管（11）的中间位置；

折弯，顶杆（2）带动压块（4）一同向角铁移动，首先，楔形块（42）压紧角铁呈竖直状态的侧板，然后顶杆（2）继续移动，开始挤压角铁呈竖直状态的侧板；同时，推杆（32）将三角板继续推出，使三角板插入角铁的槽口内；

焊接，角铁完成折弯的同时，三角板完全卡入槽口内，利用焊接装置沿着槽口与三角板的边沿进行焊接。

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