一种用于角钢开合角的弯折装置

技术领域

本发明涉及角钢加工机械领域，尤其涉及一种用于角钢开合角的弯折装置。

背景技术

在输电铁塔领域，需要大规模使用角钢，角钢在进行连接制备成铁塔时，根据连接位置的需要，会对角钢进行开合角处理，现有角钢开合角加工装置一般采用上下模具进行配合，对角钢进行角度调整，上下模具相对的面具有特定角度，当角钢对应的面受到模具压制后会发生形变，从而达到开合角的目的。

中国专利公开号：CN113441624A，公开了一种角钢开合角加工装置，包括：底座、下模、顶紧块、支撑座和压板，所述下模、顶紧块和支撑座均安装在底座的表面，下模的侧面设有第一顶紧面，顶紧块的侧面设有第二顶紧面，第一顶紧面正对第二顶紧面且两者相互平行，下模远离底座的一面设有限位面，所述压板的一端与支撑座转动连接，压板位于下模上方，且第一顶紧面和限位面的连接线与压板所在平面相互平行。本发明的角钢开合角加工装置可以针对不同尺寸的角钢进行开合角处理，且开合角处理过程中，采用面接触的方式对角钢进行施力，有效避免了施力位置边缘出现剪切撕裂的问题，降低废品率，具有良好的应用前景。

以上装置未设置角度检测单元与中控系统，无法通过角度检测单元回传的角度数据信息控制开角与合角的角度，工作效率低下，开合角精度低，很难满足用户和市场需求。

发明内容

为此，本发明提供一种用于角钢开合角的弯折装置，用以克服现有技术中工作效率低下，开合角精度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种用于角钢开合角的弯折装置，包括，

装置底座，其设置在地面上，装置底座边沿设置有多个用于与地面进行固定的U形开口；

壳体，其设置在所述装置底座上，用于固定装置各部件；

上模组，包括，上固定模板单元与强压滚轮单元，其设置在所述壳体内侧顶部，用于对角钢提供上部固定压力与向下的合角压力；

下模组，包括，下固定模板、强压模板单元与角度检测单元，其设置在所述壳体内侧，并固定于所述装置底座上，用于对角钢提供下部固定压力与向上的开角压力，并能够对角钢的开合角度进行检测；

中控系统，其设置在所述装置底座上，并且与所述上模组、所述下模组通过无线电信号相连；所述中控系统能够根据角钢的初始角度调节下模组，使得下模组与角钢完全贴合，并控制所述上固定模板单元对角钢进行压紧固定，通过控制上模组的所述强压滚轮单元与下模组的所述强压模板，对角钢进行开角与合角，通过角度检测单元回传的角度数据信息控制开角与合角的角度。

进一步的，所述上固定模板单元，包括，

第一伸缩式液压缸，其设置在所述壳体内侧顶部，用于为所述上固定模板单元提供固定压力；

上固定模板，其与所述第一伸缩式液压缸的活塞杆相连，并与水平面的夹角为45°，用于对角钢进行固定；

上固定模板单元支撑板组，包括多个支撑板，上固定模板单元支撑板组设置在所述壳体内侧顶部，并与所述第一伸缩式液压缸相连，用于固定第一伸缩式液压缸。

进一步的，所述强压滚轮单元，包括，

第二伸缩式液压缸，第三伸缩式液压缸，第四伸缩式液压缸，设置在所述壳体内侧顶部，用于为强压滚轮组提供向下的合角压力；

强压滚轮组，包括三个强压滚轮，分别与所述第二伸缩式液压缸、所述第三伸缩式液压缸与所述第四伸缩式液压缸的活塞杆相连，通过对角钢进行向下弯折实现合角目的。

强压滚轮单元支撑板组，包括多个支撑板，强压滚轮单元支撑板组设置在所述壳体内侧顶部，并与所述强压滚轮组中的各伸缩式液压缸相连，用于固定强压滚轮组中的各伸缩式液压缸。

进一步的，所述下固定模板与水平面的夹角为45°，下固定模板上设有压力传感器，并且其底部连接有固定在装置底座上的下固定模板支撑板组，包括多个支撑板，用于固定下固定模板；

所述强压模板单元，包括，

转动铰链，其设置在所述装置底座右端；

第五伸缩式液压缸，其通过所述转动铰链与所述装置底座转动连接，用于为所述强压模板单元提供开角压力；

伸缩端转轴，其设置在所述第五伸缩式液压缸的活塞杆上；

角度调整滑块，其为扇形柱体，在其扇形中心设置有用于支撑角度调整滑块旋转的滑块旋转轴，并且所述滑块旋转轴两端与下固定模板支撑板组通过转动铰链连接，角度调整滑块靠近所述第五伸缩式液压缸的一侧设置有U形缺口，缺口内两侧分别设有旋转孔，所述第五伸缩式液压缸通过所述伸缩端转轴与所述旋转孔转动相连；

强压模板组，包括两块强压模板，分别设置在所述角度调整滑块上侧面起始位置，并且两块强压模板与角度调整滑块的上侧面在同一平面上；

各所述伸缩式液压缸具备泄压、加压与非加压三种液压状态，并且各个伸缩式液压缸的活塞杆上都设置有压力传感器。

进一步的，所述角度检测单元，包括，

编码器齿条，其设置在所述角度调整滑块靠近壳体的侧面底部，编码器齿条呈半扇形，并且其半扇形圆心在所述滑块旋转轴上，使得所述编码器齿条能够与角度调整滑块同步转动；

编码器，其设置有编码器齿轮组，并且编码器通过所述编码器齿轮组与所述编码器齿条相啮合；

所述角度调整滑块旋转出一定角度时，能够带动所述编码器齿条转动，

所述编码器齿条驱动所述编码器齿轮组转动，从而改变所述编码器中的角度数据信息，编码器将实时的角度数据信息回传至所述中控系统。

进一步的，所述中控系统内预设有两种压力数值：

各个压力传感器的初始压力值，初始压力值为装置未工作时各个压力传感器检测到的压力数值，并且不同的压力传感器的初始压力值不同；

固定压力值，固定压力值为固定角钢的最佳压力数值；

所述中控系统在对角钢进行开合角加工前，控制各伸缩式液压缸的液压状态设为泄压状态；

角钢进入装置时，开角朝下放置在所述下模组上，所述下固定模板上的压力传感器检测到压力变化，并将压力变化信号传输至所述中控系统；

所述中控系统控制所述第一伸缩式液压缸推动所述上固定模板向下移动，当第一伸缩式液压缸的压力传感器检测到活塞杆所受压力增加至中控系统预设的固定压力值时，向中控系统发出信号；

所述中控系统控制所述第一伸缩式液压缸停止伸出，并控制所述第五伸缩式液压缸推动所述强压模板组；

当所述第五伸缩式液压缸压力传感器检测到活塞杆所受压力迅速增加时，向中控系统发出信号；

所述中控系统控制所述第五伸缩式液压缸停止伸出，装置对角钢的固定结束。

进一步的，对角钢的固定结束后，所述中控系统读取所述编码器检测到的角度信息，并将该角度信息设为角钢初始角度；

所述中控系统内预设有加工完成后角钢的目标角度，并将目标角度与初始角度进行对比，

若目标角度大于初始角度，所述中控系统判定装置需要对角钢进行开角加工，并计算出目标角度与初始角度差值的绝对值，将该差值的绝对值设为开角角度；

若目标角度小于初始角度，所述中控系统判定装置需要对角钢进行合角加工；并计算出目标角度与初始角度差值的绝对值，将该差值的绝对值设为合角角度。

尤其，当所述中控系统判定装置需要对角钢进行开角加工时，控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸将液压状态设置为非加压状态，控制所述第五伸缩式液压缸将液压状态设置为加压状态，并控制第五伸缩式液压缸通过推动所述角度调整滑块使强压模板组对角钢进行开角加工；

所述编码器实时检测所述角度调整滑块转动的角度，当角度调整滑块转动的角度达到开角角度时，所述中控系统控制所述第五伸缩式液压缸停止伸出，开角加工完成。

尤其，当所述中控系统判定装置需要对角钢进行合角加工时，控制所述第五伸缩式液压缸将液压状态设置为非加压状态，控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸将液压状态设置为加压状态；

所述中控系统控制所述第五伸缩式液压缸推动所述角度调整滑块使强压模板组与角钢接触，并控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸带动所述强压滚轮组对角钢进行下压，实现合角加工目的；

所述编码器实时检测所述角度调整滑块转动的角度，当角度调整滑块转动的角度达到合角角度时，所述中控系统控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸停止伸出，合角加工完成。

进一步的，开角或合角加工完成后，所述中控系统控制所述第一伸缩式液压缸、所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸更改为泄压状态；

当所述第一伸缩式液压缸上的压力传感器检测到压力回归至初始压力值时，将压力数据信息回传至所述中控系统，

所述中控系统控制所述第五伸缩式液压缸更改为泄压状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过设置中控系统，控制上模组的所述强压滚轮单元与下模组的所述强压模板，对角钢进行开角与合角，并且通过设置角度检测单元回传的角度数据信息控制开角与合角的角度，提高了开合角加工的精度，提高了加工的自动化程度，确保了工作效率；

通过中控系统与角度检测单元的配合，实时检测角钢的角度信息，实现了对角钢开合角加工过程中的精准控制，并且提高了加工过程的自动化，提升工作效率；

通过设置上固定模板单元支撑板组，将第一伸缩式液压缸进行固定，使得第一伸缩式液压缸在水平方向上的受力得到平衡，确保了角钢固定的稳定性与安全性；

通过在各个伸缩式液压缸的活塞杆上设置压力传感器，中控系统实时检测伸缩式液压缸对角钢的固定压力，确保对角钢的固定压力符合最佳固定压力；

通过将编码器齿条的半扇形圆心设置在滑块旋转轴上，使得编码器齿条与角度调整滑块能够进行同心转动，从而使编码器齿条的转动角度能够准确反映出角度调整滑块的转动角度，实现了中控系统对装置开合角的角度监测；

装置在对角钢进行固定时，先固定角钢的一肢，再将强压模版贴合到角钢的另一肢上，从而完成固定，这种固定方式使得系统能够适应并加工各种不同初始角度的角钢，提高了装置应用的广泛程度与自动化程度；

通过强压滚轮的结构，将角钢进行下压合角，确保了装置能够适应对不同角度的角钢进行开合角加工。

附图说明

图1为本发明实施例中一种用于角钢开合角的弯折装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，图1为本发明实施例中一种用于角钢开合角的弯折装置的结构示意图；

本发明提供一种用于角钢开合角的弯折装置，包括，

装置底座1，其设置在地面上，装置底座1边沿设置有多个用于与地面进行固定的U形开口；

壳体2，其设置在所述装置底座1上，用于固定装置各部件；

上模组，包括，上固定模板单元与强压滚轮单元，其设置在所述壳体2内侧顶部，用于对角钢提供上部固定压力与向下的合角压力；

下模组，包括，下固定模板3、强压模板单元与角度检测单元，其设置在所述壳体2内侧，并固定于所述装置底座1上，用于对角钢提供下部固定压力与向上的开角压力，并能够对角钢的开合角度进行检测；

中控系统22，其设置在所述装置底座1上，并且与所述上模组、所述下模组通过无线电信号相连；所述中控系统22能够根据角钢的初始角度调节下模组，使得下模组与角钢完全贴合，并控制所述上固定模板单元对角钢进行压紧固定，通过控制上模组的所述强压滚轮单元与下模组的所述强压模板，对角钢进行开角与合角，通过角度检测单元回传的角度数据信息控制开角与合角的角度。

若该装置不设置中控系统22与角度检测单元，在对角钢进行开合角加工的过程中，装置无法确定角钢的角度变化，从而导致开合角加工不精确，并且自动化程度低，影响工作效率，通过中控系统22与角度检测单元的配合，实时检测角钢的角度信息，实现了对角钢开合角加工过程中的精准控制，并且提高了加工过程的自动化，提升工作效率。

进一步的，所述上固定模板单元，包括，

第一伸缩式液压缸4，其设置在所述壳体2内侧顶部，用于为所述上固定模板单元提供固定压力；

上固定模板5，其与所述第一伸缩式液压缸4的活塞杆相连，并与水平面的夹角为45°，用于对角钢进行固定；

上固定模板单元支撑板组6，包括多个支撑板，上固定模板单元支撑板组6设置在所述壳体2内侧顶部，并与所述第一伸缩式液压缸4相连，用于固定第一伸缩式液压缸4。

若不设置上固定模板单元支撑板组6，第一伸缩式液压缸4在对角钢进行固定工作时，既会受到竖直方向上的压力，也会受到水平方向上的力，从而导致第一伸缩式液压缸4松动，甚至发生脱落，通过设置上固定模板单元支撑板组6，将第一伸缩式液压缸4进行固定，使得第一伸缩式液压缸4在水平方向上的受力得到平衡，确保了角钢固定的稳定性与安全性。

进一步的，所述强压滚轮单元，包括，

第二伸缩式液压缸7，第三伸缩式液压缸8，第四伸缩式液压缸9，设置在所述壳体2内侧顶部，用于为强压滚轮组提供向下的合角压力；

强压滚轮组10，包括三个强压滚轮，分别与所述第二伸缩式液压缸7、所述第三伸缩式液压缸8与所述第四伸缩式液压缸9的活塞杆相连，通过对角钢进行向下弯折实现合角目的。

强压滚轮单元支撑板组11，包括多个支撑板，强压滚轮单元支撑板组11设置在所述壳体2内侧顶部，并与所述强压滚轮组10中的各伸缩式液压缸相连，用于固定强压滚轮组10中的各伸缩式液压缸。

进一步的，所述下固定模板3与水平面的夹角为45°，下固定模板3上设有压力传感器（图中未标出），并且其底部连接有固定在装置底座1上的下固定模板支撑板组12，包括多个支撑板，用于固定下固定模板3；

所述强压模板单元，包括，

转动铰链13，其设置在所述装置底座1右端；

第五伸缩式液压缸14，其通过所述转动铰链13与所述装置底座转动连接，用于为所述强压模板单元提供开角压力；

伸缩端转轴15，其设置在所述第五伸缩式液压缸14的活塞杆上；

角度调整滑块16，其为扇形柱体，在其扇形中心设置有用于支撑角度调整滑块16旋转的滑块旋转轴，并且所述滑块旋转轴两端与下固定模板支撑板组12通过转动铰链13连接，角度调整滑块16靠近所述第五伸缩式液压缸14的一侧设置有U形缺口，缺口内两侧分别设有旋转孔17，所述第五伸缩式液压缸14通过所述伸缩端转轴15与所述旋转孔17转动相连；

强压模板组18，包括两块强压模板，分别设置在所述角度调整滑块16上侧面起始位置，并且两块强压模板与角度调整滑块16的上侧面在同一平面上；

各所述伸缩式液压缸具备泄压、加压与非加压三种液压状态，并且各个伸缩式液压缸的活塞杆上都设置有压力传感器（图中未标出）。

若不在各个伸缩式液压缸的活塞杆上设置压力传感器，在对角钢进行固定时，中控系统22无法判断伸缩式液压缸对角钢的固定压力，从而导致对角钢固定不稳定或固定过紧的情况，固定不稳定会导致角钢脱落造成危险，固定过紧会导致角钢发生变形或模具损坏，通过在各个伸缩式液压缸的活塞杆上设置压力传感器，中控系统22实时检测伸缩式液压缸对角钢的固定压力，确保对角钢的固定压力符合最佳固定压力。

进一步的，所述角度检测单元，包括，

编码器齿条19，其设置在所述角度调整滑块16靠近壳体2的侧面底部，编码器齿条19呈半扇形，并且其半扇形圆心在所述滑块旋转轴上，使得所述编码器齿条19能够与角度调整滑块16同步转动；

编码器20，其设置有编码器齿轮组21，并且编码器20通过所述编码器齿轮组21与所述编码器齿条19相啮合；

所述角度调整滑块16旋转出一定角度时，能够带动所述编码器齿条19转动，

所述编码器齿条19驱动所述编码器齿轮组21转动，从而改变所述编码器20中的角度数据信息，编码器20将实时的角度数据信息回传至所述中控系统22。

通过将编码器齿条19的半扇形圆心设置在滑块旋转轴上，使得编码器齿条19与角度调整滑块16能够进行同心转动，从而使编码器齿条19的转动角度能够准确反映出角度调整滑块16的转动角度，实现了中控系统22对装置开合角的角度监测。

进一步的，所述中控系统22内预设有两种压力数值：

各个压力传感器的初始压力值，初始压力值为装置未工作时各个压力传感器检测到的压力数值，并且不同的压力传感器的初始压力值不同；

固定压力值，固定压力值为固定角钢的最佳压力数值；

所述中控系统22在对角钢进行开合角加工前，控制各伸缩式液压缸的液压状态设为泄压状态；

角钢进入装置时，开角朝下放置在所述下模组上，所述下固定模板3上的压力传感器检测到压力变化，并将压力变化信号传输至所述中控系统22；

所述中控系统22控制第一伸缩式液压缸4推动所述上固定模板5向下移动，当第一伸缩式液压缸4的压力传感器检测到活塞杆所受压力增加至中控系统22预设的固定压力值时，向中控系统22发出信号；

所述中控系统22控制所述第一伸缩式液压缸4停止伸出，并控制所述第五伸缩式液压缸14推动所述强压模板组18；

当所述第五伸缩式液压缸14压力传感器检测到活塞杆所受压力迅速增加时，向中控系统22发出信号；

所述中控系统22控制所述第五伸缩式液压缸14停止伸出，装置对角钢的固定结束。

装置在对角钢进行固定时，先固定角钢的一肢，再将强压模版贴合到角钢的另一肢上，从而完成固定，这种固定方式使得系统能够适应并加工各种不同初始角度的角钢，提高了装置应用的广泛程度与自动化程度。

进一步的，对角钢的固定结束后，所述中控系统22读取所述编码器20检测到的角度信息，并将该角度信息设为角钢初始角度；

所述中控系统22内预设有加工完成后角钢的目标角度，并将目标角度与初始角度进行对比，

若目标角度大于初始角度，所述中控系统22判定装置需要对角钢进行开角加工，并计算出目标角度与初始角度差值的绝对值，将该差值的绝对值设为开角角度；

若目标角度小于初始角度，所述中控系统22判定装置需要对角钢进行合角加工；并计算出目标角度与初始角度差值的绝对值，将该差值的绝对值设为合角角度。

尤其，当所述中控系统22判定装置需要对角钢进行开角加工时，控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸将液压状态设置为非加压状态，控制所述第五伸缩式液压缸14将液压状态设置为加压状态，并控制第五伸缩式液压缸14通过推动所述角度调整滑块16使强压模板组18对角钢进行开角加工；

所述编码器20实时检测所述角度调整滑块16转动的角度，当角度调整滑块16转动的角度达到开角角度时，所述中控系统22控制所述第五伸缩式液压缸14停止伸出，开角加工完成。

尤其，当所述中控系统22判定装置需要对角钢进行合角加工时，控制所述第五伸缩式液压缸14将液压状态设置为非加压状态，控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸将液压状态设置为加压状态；

所述中控系统22控制所述第五伸缩式液压缸14推动所述角度调整滑块16使强压模板组18与角钢接触，并控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸带动所述强压滚轮组10对角钢进行下压，实现合角加工目的；

所述编码器20实时检测所述角度调整滑块16转动的角度，当角度调整滑块16转动的角度达到合角角度时，所述中控系统22控制所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸停止伸出，合角加工完成。

通过强压滚轮的结构，将角钢进行下压合角，确保了装置能够适应对不同角度的角钢进行开合角加工。

进一步的，开角或合角加工完成后，所述中控系统22控制所述第一伸缩式液压缸4、所述强压滚轮单元中的各个伸缩式液压缸更改为泄压状态；

当所述第一伸缩式液压缸4上的压力传感器检测到压力回归至初始压力值时，将压力数据信息回传至所述中控系统22，

所述中控系统22控制所述第五伸缩式液压缸14更改为泄压状态。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。