CN104668859B - 多功能弧板组立机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能弧板组立机，其中，横向的主动转轴安装于机架上并由电机驱动，主动转轴位于横向的从动转轴的下方，从动转轴安装于升降滑座的下方，升降滑座的上端与液压缸的活塞杆的下端连接并能够上下移动，液压缸安装于机架顶部的上支座上，从动转轴的两端分别套装有能够在从动转轴上轴向移动并定位的定位筒，定位筒的圆周外壁上设有定位环槽，升降滑座上安装有分别位于两个定位筒内侧下方的位置且能够横向调节位置的内滚轴，机架的两侧安装有分别位于两个定位筒外侧下方的位置且能够横向调节位置的外滚轴。利用本多功能弧板组立机对弧板和面板进行焊接组装，基本依靠机械化操作，显著提高了弧板和面板的焊接质量和生产效率。

Description

多功能弧板组立机

技术领域

本发明涉及一种弧板的组装装置，尤其涉及一种液压定位和电机驱动移动的多功能弧板组立机。

背景技术

弧板在工程中应用较为常见，比如用于台车，台车也称衬砌台车，主要用于隧道、引水洞等二衬（二次衬砌）混凝土浇注使用，包括穿行式和针梁式结构。台车模板是由两块弧板、一块面板、两块封头板和若干支撑面板焊接而成的。然而在焊接过程中最主要的、也是最重要的工序便是两块弧板与面板的焊接，也就是组装弧板的过程是最重要和最费事的。

目前，台车模板的弧板组装均采用纯手工或简易工装拼组方式，纯手工方式效率太低、质量太差，所以已经越来越少用了；简易工装拼装的方法为：先用连接螺栓将两块弧板固定在工装的四个立柱上，然后再在面板两侧的下端用千斤顶将面板抬起至与两弧板下边缘重合，然后进行焊接。这种简易工装拼装的方式同样效率低下，3个人一个工作日能组装不到3件弧板，而且组装好的弧板外观和质量都不能得到有效的保证。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种以机械驱动为主的多功能弧板组立机。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种多功能弧板组立机，包括机架以及安装于所述机架上的电机、主动转轴、从动转轴、升降滑座、液压缸、内滚轴和外滚轴，横向的所述主动转轴安装于所述机架上并由所述电机驱动，所述主动转轴位于横向的所述从动转轴的下方，所述从动转轴安装于所述升降滑座的下方，所述升降滑座的上端与所述液压缸的活塞杆的下端连接并能够上下移动，所述液压缸安装于所述机架顶部的上支座上，所述从动转轴的两端分别套装有能够在所述从动转轴上轴向移动并定位的定位筒，所述定位筒的圆周外壁上设有定位环槽，所述升降滑座上安装有分别位于两个所述定位筒内侧下方的位置且能够横向调节位置的所述内滚轴，所述机架的两侧安装有分别位于两个所述定位筒外侧下方的位置且能够横向调节位置的所述外滚轴。

上述结构中，机架是整个组装机的安装基础；主动轴由电机驱动并用于放置台车模板的面板，在电机的驱动下，面板可以横向移动，从而在实现焊抢枪头不动的情况对面板与弧板进行全程焊接的目的；从动转轴用于通过其两端的定位筒对初步安装于面板两侧的两个弧板进行定位，并在面板移动时配合弧板滚动，从而使弧板与面板一起横向移动；升降滑座用于为从动转轴和内滚轴提供安装基础，同时与液压缸配合实现上下移动的目的，以配合完成弧板的初步安装和向下压紧定位的功能；内滚轴和外滚轴分别用于对两个弧板的内外两侧进行位置调整和压紧定位，以确保弧板与面板之间保持正确的相对位置关系，在焊接后才能确保台车模板的质量。由于对电机和液压缸的控制不是本发明的创新方案，而且可以采用常规技术实现控制，所以未在本发明中进行具体说明。

具体地，所述电机的转轴与减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端通过齿轮与所述主动转轴的一端传动连接。

作为优选，所述升降滑座包括上滑座和下滑座，所述液压缸的活塞杆的下端和所述内滚轴分别与所述上滑座连接，所述从动转轴的两端分别与所述下滑座的两端连接，所述上滑座的两端与所述下滑座的两端之间分别对应连接有弹簧。这种结构使从动转轴的两端在上下方向具有一定的弹性，在两个弧板的高度出现一定误差时，从动转轴两端的定位筒能够自适应上下移动，从而在两个弧板的高度略有差异时同样能够顺利完成弧板的组装；同时，将内滚轴安装在上滑座上形成硬连接，确保内滚轴与两个弧板内侧表面之间定位准确。

作为优选，所述弹簧为橡胶弹簧。

具体地，所述从动转轴两端的定位筒通过套装于所述从动转轴上的螺母实现移动和定位，这种方式是较为常规的移动及定位结构，便于调节且定位精度较高。

所述内滚轴通过内滚轴安装板安装于所述升降滑座上，所述内滚轴与所述内滚轴安装板之间通过螺纹连接，对应两个所述内滚轴的内端之间连接有用于带动所述内滚轴旋转的调节轴。

所述外滚轴通过螺纹与所述机架的两侧连接，所述外滚轴的两端分别穿过所述机架。

为了便于升降滑座的导向滑动，所述机架的两侧内壁上分别设有与所述升降滑座的两端对应的升降导轨。

进一步，所述多功能弧板组立机还包括电焊机，所述电焊机的焊枪枪头置于所述主动转轴的其中一端所在位置的略上方，这样，焊枪枪头保持不动，面板和弧板一起横向移动，即可完成面板与弧板之间的全程焊接。作为优选，所述电焊机为全自动或半自动电焊机。在要求不高的情况下，也可以不用自动电焊机，而采用手工焊接，只需手持焊枪枪头置于焊接处即可。

本发明的有益效果在于：

本发明通过液压缸实现对弧板在上下方向的定位，通过内滚轴和外滚轴实现对弧板的横向方向的定位，通过电机带动主动转轴旋转实现对面板的横向推动，通过从动转轴实现弧板与面板的同步横向移动的配合，从而实现弧板和面板的定位和焊接的机械化操作，只需预先调节好尺寸，便能严格按要求进行组装，减少了人工组装的不确定性，从而显著提高了弧板和面板之间的焊接质量，同时明显缩短落了组装工时，二个人在一个工作日内便能轻松完成10件以上弧板的焊接，显著提高了生产效率，降低了工人的劳动量；采用火焰切割机切割的弧板在外形上均有不同程度的变形，本发明通过从动转轴两端的定位橡胶弹簧的自适应上下移动，克服了弧板加工误差影响焊接质量的缺陷，并通过内滚轴和外滚轴对弧板进行压紧定位，在焊接前无需另外校平弧板便能有效保证弧板的平整度，这是人工或采用简易工装组装时无法实现的。

附图说明

图1是本发明所述多功能弧板组立机完成弧板组装后的局剖主视图，图中去除了电焊机；

图2是本发明所述多功能弧板组立机完成弧板组装后的局剖右视图，图中去除了电焊机，图中比例与图1相同；

图3是本发明所述多功能弧板组立机完成弧板组装后的局剖俯视图，图中去除了电焊机，图中比例略大于图1；

图4是本发明所述多功能弧板组立机进行弧板组装过程中的面板放置示意图，图中视角与图2一致；

图5是本发明所述多功能弧板组立机进行弧板组装过程中的弧板放置示意图，图中视角与图2一致；

图6是本发明所述多功能弧板组立机进行弧板组装过程中弧板的上侧定位示意图，图中视角与图1一致；

图7是本发明所述多功能弧板组立机进行弧板组装过程中弧板的横向定位示意图，图中视角与图1一致；

图8是本发明所述多功能弧板组立机进行弧板组装过程中弧板与面板的自动拼焊示意图，图中视角与图2一致；

图9是利用本发明所述多功能弧板组立机完成焊接的弧板和面板的结构示意图，图中视角与图1一致。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本发明所述多功能弧板组立机包括机架1以及安装于机架1上的电机14、减速机13、主动转轴11、从动转轴4、升降滑座5、液压缸8、内滚轴16、外滚轴10和电焊机（图中未示），横向的主动转轴11安装于机架1上并由电机14驱动，电机14的转轴与减速机13的动力输入端连接，减速机13的动力输出端通过齿轮（图中未示）与主动转轴11的一端传动连接，齿轮置于齿轮箱12内，主动转轴11位于横向的从动转轴4的下方，升降滑座5包括上滑座52和下滑座51，液压缸8的活塞杆的下端与上滑座52连接，从动转轴4的两端分别与下滑座51的两端连接，从动转轴4位于下滑座51的下方，上滑座52的两端与下滑座51的两端之间分别对应连接有橡胶弹簧6，机架1的两侧内壁上分别设有与下滑座51的两端对应的升降导轨7，下滑座51的两端分别置于两个升降导轨7内被限位，升降滑座5能够在液压缸8的活塞杆的带动下上下移动，液压缸8安装于机架1顶部的上支座9上，从动转轴4的两端分别套装有定位筒3，定位筒3通过套装于从动转轴4上的螺母（图1-图3中未标记，见图6的螺母24）实现轴向移动和定位，定位筒3的圆周外壁上设有定位环槽（图中未标记），一端两个共四个内滚轴16分别通过内滚轴安装板20安装于上滑座52上，内滚轴16分别位于两个定位筒3内侧下方的位置且能够横向调节位置，内滚轴16与内滚轴安装板20之间通过螺纹连接，对应两个内滚轴16的内端之间连接有用于带动内滚轴16旋转的调节轴21，一端两个共四个外滚轴10分别安装于机架1的两侧并位于两个定位筒3外侧下方的位置且能够横向调节位置，外滚轴10的两端分别穿过机架1；电焊机的安装位置不重要，重要的是电焊机的焊枪枪头置于主动转轴11的其中一端所在位置的略上方，电焊机优选全自动或半自动电焊机。

图1中还示出了机架1的支撑立柱2，机架1两侧之间的连接固定板15，主动转轴11两端的轴承18，主动转轴11两端的主动转轴安装板19。这些部件为根据需要采用常规部件，不是本发明的创新方案，所以不作具体说明。

结合图1-图9，本多功能弧板组立机在进行弧板与面板之间的焊接组装时，首先将面板22平放在两个主动转轴11上，并在一端安装定位块23，如图4所示；

然后将两个弧板17先后放在面板22上，并通过定位块23进行有效的初步定位，如图5所示；

再通过液压缸8使从动转轴4下降，使从动转轴4两端的定位筒3的定位环槽对准两个弧板17的上侧边缘并进行初定位，并通过调节定位筒3左右两端的螺母24调节两个弧板17的上端之间的距离，如图6所示；

先后旋动两个调节轴21，以通过四个内滚轴16调节两个弧板17的下端之间的距离，再将四个外滚轴10向内压紧两个弧板17的外侧表面，从而完成对两个弧板17的横向定位，如图7所示；

调节好后再使从动转轴4下降，将定位筒3与弧板17的上侧边缘压紧，实现弧板17的竖向定位，如图6所示；

松开定位块23，开启电机14的电源及电焊机的控制电源，使弧板17与面板22在主动转轴11的带动下同时定向运动，该运动形成以弧板17所在圆的圆心为中心点的弧线运动，在运动到面板22的另一端后最终完成弧板17和面板22的拼装，如图8所示，图中的焊接位置A就是电焊机焊枪枪头所处的位置。对电机14的转速和电焊机的焊接频率进行控制，即可控制弧板17和面板22的输出速度。

弧板17和面板22焊接后的结构如图9所示，图中的25为焊接点。在应用于台车模板时，在完成弧板17和面板22的焊接后，最后将两块封头板（图中未示）和若干支撑面板（图中未示）焊接好即形成台车模板。由于最重要和最复杂的弧板17和面板22之间的焊接采用了本多功能弧板组立机进行以机械运动为主的操作，所以显著提高了台车模板的产品质量和生产效率。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (9)

1.一种多功能弧板组立机，其特征在于：包括机架以及安装于所述机架上的电机、主动转轴、从动转轴、升降滑座、液压缸、内滚轴和外滚轴，横向的所述主动转轴安装于所述机架上并由所述电机驱动，所述主动转轴位于横向的所述从动转轴的下方，所述从动转轴安装于所述升降滑座的下方，所述升降滑座的上端与所述液压缸的活塞杆的下端连接并能够上下移动，所述液压缸安装于所述机架顶部的上支座上，所述从动转轴的两端分别套装有能够在所述从动转轴上轴向移动并定位的定位筒，所述定位筒的圆周外壁上设有定位环槽，所述升降滑座上安装有分别位于两个所述定位筒内侧下方的位置且能够横向调节位置的所述内滚轴，所述机架的两侧安装有分别位于两个所述定位筒外侧下方的位置且能够横向调节位置的所述外滚轴；所述升降滑座包括上滑座和下滑座，所述液压缸的活塞杆的下端和所述内滚轴分别与所述上滑座连接，所述从动转轴的两端分别与所述下滑座的两端连接，所述上滑座的两端与所述下滑座的两端之间分别对应连接有弹簧。

2.根据权利要求1所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述电机的转轴与减速机的动力输入端连接，所述减速机的动力输出端通过齿轮与所述主动转轴的一端传动连接。

3.根据权利要求1所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述弹簧为橡胶弹簧。

4.根据权利要求1所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述从动转轴两端的定位筒通过套装于所述从动转轴上的螺母实现移动和定位。

5.根据权利要求1所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述内滚轴通过内滚轴安装板安装于所述升降滑座上，所述内滚轴与所述内滚轴安装板之间通过螺纹连接，对应两个所述内滚轴的内端之间连接有用于带动所述内滚轴旋转的调节轴。

6.根据权利要求1所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述外滚轴通过螺纹与所述机架的两侧连接，所述外滚轴的两端分别穿过所述机架。

7.根据权利要求1所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述机架的两侧内壁上分别设有与所述升降滑座的两端对应的升降导轨。

8.根据权利要求1-7中任何一项所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述多功能弧板组立机还包括电焊机，所述电焊机的焊枪枪头置于所述主动转轴的其中一端所在位置的略上方。

9.根据权利要求8所述的多功能弧板组立机，其特征在于：所述电焊机为全自动或半自动电焊机。