CN212917137U - 一种数控弯拱机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控弯拱机，包括工作台及轴线呈三角形分布的第一辊轮、第二辊轮和第三辊轮，第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮均转动连接在辊轮架上且连接有转动驱动件，第一辊轮所在的辊轮架与推进件连接，推进件能够驱动第一辊轮朝向第二辊轮、第三辊轮轴线连线方向运动，至少一个转动驱动件连接有转速监测件，第一辊轮所在辊轮架与安装在工作台的位移监测件连接，位移监测件用于检测第一辊轮的直线运动距离，本实用新型的弯拱机加工精度高。

Description

一种数控弯拱机

技术领域

本实用新型涉及管材成型设备技术领域，具体涉及一种数控弯拱机。

背景技术

这里的陈述仅提供与本实用新型相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

钢管或型钢拱架在地下工程支护中大范围应用，目前常用的拱架弯制技术分为热煨弯管和冷型弯管，相比冷弯，热弯存在成本高且工作效率低的问题。冷型弯管成本低弯制速度快，采用弯拱机进行，但发明人发现目前的弯拱机弯折角度不方便进行控制，加工精度无法得到保障，导致产品质量不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，提供一种数控弯拱机，能够精确控制弯折角度，保证了加工精度，提高了产品质量。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型的实施例提供了一种数控弯拱机，包括工作台及轴线呈三角形分布的第一辊轮、第二辊轮和第三辊轮，第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮均转动连接在辊轮架上且连接有转动驱动件，第一辊轮所在的辊轮架与推进件连接，推进件能够驱动第一辊轮朝向第二辊轮、第三辊轮轴线连线方向运动，至少一个转动驱动件连接有转速监测件，工作台安装有位移监测件，用于检测第一辊轮的直线运动距离。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述转速监测件采用旋转编码器，所述旋转编码器与控制系统连接。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述位移监测件采用第一拉线式位移传感器，第一拉线式位移传感器与控制系统连接，第一拉线式位移传感器的拉绳与第一辊轮所在的辊轮架连接。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述第二辊轮和第三辊轮所连接的辊轮架与安装在工作台的距离调节机构连接，距离调节机构能够调节第二辊轮和第三辊轮之间的距离。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述距离调节机构包括旋转驱动件，所述旋转驱动件分别与第一丝杠和第二丝杠连接，第一丝杠与第二辊轮所在的辊轮架连接，第二丝杠与第三辊轮所在的辊轮架连接，第二辊轮和第三辊轮所在的辊轮架均与工作台滑动连接，第一丝杠和第二丝杠的旋向相反。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述第二辊轮所在的辊轮架或第三辊轮所在的辊轮架与安装在工作台的距离调节监测件连接，距离调节监测件用于检测第二辊轮所在的辊轮架或第三辊轮所在的辊轮架的移动距离。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述距离调节监测件采用第二拉线式位移传感器，第二拉线式位移传感器的拉绳与第二辊轮所在的辊轮架连接或与第三辊轮所在的辊轮架连接。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述推进件的两侧分别设有第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均与工作台转动连接，第一伸缩杆的端部与第二辊轮所在的辊轮架铰接，第二伸缩杆的端部与第三辊轮所在的辊轮架铰接。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述工作台上设有进料支撑机构，进料支撑机构包括上、下设置的第一限位托辊和进料托辊，第一限位托辊和进料托辊形成的空间能够允许待弯曲的型材穿过。

结合第一方面，本实用新型的实施例提供了第一方面的一种可能的实施方式，所述工作台上设有出料支撑机构，出料支撑机构包括上、下设置的第二限位托辊和出料托辊，第二限位托辊和出料托辊形成的空间能够允许弯曲后的型材穿过。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的数控弯拱机，转动驱动件连接有转速监测件，第一辊轮所在的辊轮架连接有位移监测件，转速监测件能够检测转动驱动件的实时转速，进而得到型材的进给速度，位移监测件能够得到第一辊轮的位移距离，通过得到的转速和位移能够方便对转动驱动件和推进件进行调节，实现型材弯折角度的精准控制，加工的产品质量高。

2.本实用新型的数控弯拱机，第二辊轮和第三辊轮之间的距离可以利用距离调节机构调节，结合推进件，可以调节三个辊轮之间的角度和距离，可以在弯拱时根据图纸随时改变型材的弯拱半径，实现在一根型材上弯出多种弧度，实现了两种弯拱半径的快速过渡。

3.本实用新型的数控弯拱机，具有第一伸缩杆和第二伸缩杆，能够承受第二辊轮、第三辊轮所在辊轮架工作时受到第一辊轮传递过来的压力，防止第二辊轮和第三辊轮在工作时位置发生偏差，影响弯管精度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本实用新型实施例1整体结构工作状态示意图；

图2为本实用新型实施例1整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例1距离调节机构结构示意图；

图4为本实用新型实施例1液压马达、推进液压缸、旋转液压缸与液压站连接示意图；

图5为本实用新型实施例1旋转编码器、第一拉线式位移传感器与控制系统连接示意图；

图6为本实用新型实施例1进料支撑机构结构示意图；

其中，1.工作台，2.第一辊轮架，3.第二辊轮架，4.第三辊轮架，5.第一液压马达，6.第二液压马达，7.第三液压马达，8.旋转编码器，9.信号线，10.控制系统，11.推进液压缸，12.第一导轨，13.第一拉线式位移传感器，14.第二导轨，15.第一丝杠，16.第二丝杠，17.旋转液压缸，18.第二拉线式位移传感器，19.第一伸缩杆，20.第二伸缩杆，21.转轴，22.液压管路，23.液压站，24.液压站驱动电机，25.进料支撑机构，25-1.第一限位托辊，25-2.进料托辊，25-3.第一限位架，26.出料支撑机构。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有的弯拱机进出料不方便，危险性高，针对上述问题，本申请提出了一种数控弯拱机。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，如图1-图6所示，一种数控弯拱机，包括固定在基础的工作台1，所述工作台上安装有第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮，所述第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮的轴线呈等腰三角形分布，第一辊轮的轴线设置在第二辊轮、第三辊轮轴线连接线的中垂线上。

所述第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮的轴线均竖向设置，均固定在辊轮轴上，第一辊轮所连接的辊轮轴与第一辊轮架2转动连接，第二辊轮所连接的辊轮轴与第二辊轮架3转动连接，第三辊轮所连接的辊轮轴与第三辊轮架4转动连接。

所述第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮均连接有转动驱动件，所述转动驱动件能够驱动第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮的转动。

所述转动驱动件采用轴线竖向设置的转动电机或液压马达，优选的，所述转动驱动件采用液压马达，液压马达功率大，能够满足较大规格或厚壁的型材的加工。

与第一辊轮连接的液压马达为第一液压马达5，所述第一液压马达的壳体固定在第一辊轮架上，其输出轴与第一辊轮连接的辊轮轴固定连接，与第二辊轮连接的液压马达为第二液压马达6，所述第二液压马达的壳体固定在第二辊轮架上，其输出轴与第二辊轮连接的辊轮轴固定连接，与第三辊轮连接的液压马达为第三液压马达7，所述第三液压马达的壳体固定在第三辊轮架上，其输出轴与第三辊轮连接的辊轮轴固定连接。

所述第三液压马达上安装有旋转编码器8，所述旋转编码器通过信号线9与控制系统10连接，能够采集第三液压马达的转速传输给控制系统，进而得到型材的前进速度和前进距离。

所述第一辊轮架与固定在工作台的推进件连接，推进件能够驱动第一辊轮沿第二辊轮、第三辊轮轴线连接线的中垂线运动。

所述推进件采用直线电机或电动推杆或推进液压缸，优选的，本实施例中，所述推进件采用推进液压缸11，功率大，能够满足较大规格或厚壁的型材的加工。

所述第一辊轮架与设置在工作台的第一导轨12滑动连接，第一导轨用于对第一辊轮架的运动进行导向。

所述工作台上设有与控制系统连接的第一拉线式位移传感器13，所述第一拉线式位移传感器的拉绳与第一辊轮架连接，能够检测第一辊轮架的移动距离，并传输给控制系统。

待弯曲的型材设置在第一辊轮与第二辊轮、第三辊轮之间，第一辊轮与待弯曲型材的一侧侧面接触，第二辊轮和第三辊轮与待弯曲型材的另一侧侧面接触，第一辊轮在推进液压缸的作用下朝向第二辊轮、第三辊轮轴线连接线中点的方向运动，能够对型材进行弯曲，同时第一辊轮、第二辊轮和第三辊轮均能够在液压马达的作用下转动，利用摩擦力实现型材的前进。

所述第二辊轮架与第三辊轮架之间设置有距离调节机构，距离调节机构能够带动第二辊轮和第三辊轮做同步的相向或远离运动，进而调节第二辊轮和第三辊轮之间的距离。

所述第二辊轮架和第三辊轮架与第二导轨14滑动连接，所述第二导轨固定在工作台上，且与第一导轨垂直设置，第二导轨用于对第二辊轮架和第三辊轮架的运动进行导向。

所述距离调节机构包括分别与第二辊轮架及第三辊轮架连接的第一丝杠15和第二丝杠16，第一丝杠和第二丝杠的端部均与旋转驱动件连接，旋转驱动件能够带动第一丝杠和第二丝杠的转动，本实施例中，所述第一丝杠和第二丝杠的旋向相反，能够使得第二辊轮架和第三辊轮架做同步的相向或远离运动。

在其他一些实施例中，所述距离调节机构也可采用分别与第二辊轮架和第三辊轮架连接的直线电机或液压缸或电动推杆，能够对第二辊轮架和第三辊轮架分布输出直线运动即可，可通过控制程序控制器输出同步的相向或远离运动。

本实施例中，所述旋转驱动件采用旋转液压缸17，具有较大的输出功率。

所述工作台上还安装有与控制系统连接距离调节监测件，所述距离调节监测件采用第二拉线式位移传感器18，所述第二拉线式位移传感器的拉绳与第二辊轮架或第三辊轮架连接，能够检测第二辊轮架或第三辊轮架的位移信息，并传输给控制系统。

所述推进液压缸的两侧分别设置有第一伸缩杆19和第二伸缩杆20，第一伸缩杆和第二伸缩杆均包括固定部和与固定部伸缩连接的伸缩部，所述固定部的中部位置与转轴21通过轴承转动连接，所述转轴底端固定在工作台上，第一伸缩杆的伸缩部端部与第二辊轮架铰接，第二伸缩杆的伸缩部端部与第三辊轮架铰接。

第二辊轮架和第三辊轮架距离发生变化时，能够带动第一伸缩杆和第二伸缩杆发生转动和伸缩运动，第一伸缩杆和第二伸缩杆能够对第二辊轮架和第三辊轮架施加作用力，承受第二辊轮、第三辊轮所在辊轮架工作时受到第一辊轮传递过来的压力，防止第二辊轮和第三辊轮在工作时位置发生偏差，影响弯管精度。

本实施例中，所述液压马达、推进液压缸及旋转液压缸均通过液压管路22与液压站23连接，所述液压站由液压站驱动电机24驱动其工作，所述液压站与控制系统连接，控制系统能够通过液压站对各个液压元件供油，控制各个液压元件的工作。

本实施例中，所述控制系统采用PLC控制系统，可以理解的是，也可采用其他类型的控制系统，满足实际生产需要即可。

本实施例中，所述工作台上表面的一侧设有进料支撑机构25，用于对待弯曲的型材进行支撑，实现顺利进料，进料支撑机构包括上、下设置的第一限位托辊25-1和进料托辊25-2，第一限位托辊和进料托辊的两端与第一限位架25-3转动连接，第一限位架固定在工作台上，待弯曲的型材能够在第一限位托辊和进料托辊之间的空间穿过，进料托辊对型材进行支撑，使型材顺利进入第一辊轮与第二辊轮、第三辊轮之间的空间，第一限位托辊和进料托辊能够防止型材弯制时的上下运动，避免了弯制的偏差。第一限位托辊与进料托辊之间的距离与待弯曲的型材相匹配。

所述工作台上表面的另一侧设有出料支撑机构26，用于对弯曲好的型材进行支撑，实现顺利出料。所述出料支撑机构包括上、下设置的第二限位托辊和出料托辊，第二限位托辊和出料托辊的两端与第二限位架转动连接，第二限位架固定在工作台上，弯曲好的型材能够在第二限位托辊和出料托辊之间的空间穿过，出料托辊对型材进行支撑，使得弯曲好的型材顺利进入出料支撑机构，第二限位托辊和出料托辊能够防止型材弯制时的上下运动，避免了弯制的偏差，第二限位托辊与出料托辊之间的距离与型材相匹配。

本实施例的数控弯拱机的工作方法为：

将需要弯制的型材27安放在进料支撑机构的进料托辊上，并将型材的一端缓慢地通过第一限位托辊与进料托辊之间并移动至第一辊轮和第二辊轮、第三辊轮之间，使第一辊轮、第二辊轮和第三辊轮与型材完全接触，确保钢管可以在辊轮的转动下向前运动后即可完成进料工作。

将图纸模型输入PLC控制系统，并启动液压站，液压站在PLC控制系统的控制下对液压马达、推进液压缸及旋转液压缸进行供油，推进液压缸工作，将第一辊轮推送至设定位置，旋转液压缸工作，控制第二辊轮和第三辊轮到达设定位置，位置可通过第一拉线式位移传感器和第二拉线式位移传感器传输到PLC控制系统的信息来确定，通过第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮的相对位置从而控制钢管弯制时的半径。

液压马达带动三个辊轮转动，辊轮的转动会带动钢管前进，钢管的前进速度能够通过旋转编码器传输到PLC控制系统的转速信息来确定，通过调节液压站的溢流阀控制向液压马达的供油量，可以控制钢管的前进速度。

第一拉线式位移传感器、第二拉线式位移传感器能够将三个辊轮的位置实时传输给PLC控制系统，旋转编码器将钢管的前进速度实时传输给PLC控制系统，PLC控制系统根据输入的图纸，精准的计算出弯拱半径变化后三个辊轮的位置，结合钢管弯管的长度，在设定好的时间点通过控制液压站的溢流阀来控制推进液压缸和旋转液压缸的供油量，从而通过控制推进液压缸和旋转液压缸来控制三个辊轮的位置，实现多曲率半径圆弧精准连续弯制。

本实施例中，推进液压油缸的顶进距离可近似为正在弯制钢管圆弧的矢高，但顶进距离小于矢高，两者存在设定函数关系。通过推进液压油缸和旋转液压缸的动作来控制弯管的曲率半径，通过拉线位移传感器传回PLC控制系统的数据来确定弯管曲率半径何时如何变化；正是因为上述元件的的精密测量控制，才实现了多圆弧钢管一次连续成型。

通过旋转编码器得到钢管的前进速度和前进距离，从而实现了弯拱长度和弯拱速度的控制。

弯曲好的钢管从第二限位辊和出料托辊之间传出，进入下一个工位，完成钢管的弯制。

本实用新型的弯拱机，通过旋转编码器和拉线式位移传感器对辊轮转速和位置的控制，能够实现型材精准的弯折角度，保证了型材的加工质量。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种数控弯拱机，其特征在于，包括工作台及轴线呈三角形分布的第一辊轮、第二辊轮和第三辊轮，第一辊轮、第二辊轮及第三辊轮均转动连接在辊轮架上且连接有转动驱动件，第一辊轮所在的辊轮架与推进件连接，推进件能够驱动第一辊轮朝向第二辊轮、第三辊轮轴线连线方向运动，至少一个转动驱动件连接有转速监测件，第一辊轮所在辊轮架与安装在工作台的位移监测件连接，位移监测件用于检测第一辊轮的直线运动距离。

2.如权利要求1所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述转速监测件采用旋转编码器，所述旋转编码器与控制系统连接。

3.如权利要求1所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述位移监测件采用第一拉线式位移传感器，第一拉线式位移传感器与控制系统连接，第一拉线式位移传感器的拉绳与第一辊轮所在的辊轮架连接。

4.如权利要求1所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述第二辊轮和第三辊轮所连接的辊轮架与安装在工作台的距离调节机构连接，距离调节机构能够调节第二辊轮和第三辊轮之间的距离。

5.如权利要求4所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述距离调节机构包括旋转驱动件，所述旋转驱动件分别与第一丝杠和第二丝杠连接，第一丝杠与第二辊轮所在的辊轮架连接，第二丝杠与第三辊轮所在的辊轮架连接，第二辊轮和第三辊轮所在的辊轮架均与工作台滑动连接，第一丝杠和第二丝杠的旋向相反。

6.如权利要求4所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述第二辊轮所在的辊轮架或第三辊轮所在的辊轮架与安装在工作台的距离调节监测件连接，距离调节监测件用于检测第二辊轮所在的辊轮架或第三辊轮所在的辊轮架的移动距离。

7.如权利要求6所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述距离调节监测件采用第二拉线式位移传感器，第二拉线式位移传感器的拉绳与第二辊轮所在的辊轮架连接或与第三辊轮所在的辊轮架连接。

8.如权利要求1所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述推进件的两侧分别设有第一伸缩杆和第二伸缩杆，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均与工作台转动连接，第一伸缩杆的端部与第二辊轮所在的辊轮架铰接，第二伸缩杆的端部与第三辊轮所在的辊轮架铰接。

9.如权利要求1所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述工作台上设有进料支撑机构，进料支撑机构包括上、下设置的第一限位托辊和进料托辊，第一限位托辊和进料托辊形成的空间能够允许待弯曲的型材穿过。

10.如权利要求1所述的一种数控弯拱机，其特征在于，所述工作台上设有出料支撑机构，出料支撑机构包括上、下设置的第二限位托辊和出料托辊，第二限位托辊和出料托辊形成的空间能够允许弯曲后的型材穿过。

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