CN104707879B - 挂车桥自动数字校直机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挂车桥自动数字校直机。其包括有下压校直装置、校直支撑装置、车轴夹持装置、校直检查装置、车轴输送装置及与各装置电连接的控制装置；所述下压校直装置包括：带位置反馈的凸轮伺服驱动装置、活动下压横梁及五组活动压块组件；所述校直支撑装置包括支撑基座、带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置、支撑块、及带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置。本发明在对校直机进行创新改造，采用全新的下压校直装置，可提供灵活组合和移动的下压点，同时也对校直支撑装置进行改造，实现纵向和横向均可移动，以提供更灵活和准确度支撑点，有效提高车轴校直的效率和精度，提高车轴成品的质量。

Description

挂车桥自动数字校直机

技术领域

本发明涉及一种挂车桥车轴校直机，具体涉及一种采用自动数字控制的挂车桥车轴校直机。

背景技术

挂车桥车轴校直机是对挂车桥车轴进行校直检查和矫正的一种设备，车轴在热挤压成型加工的工程中会伴随热处理工序，容易产生应力而造成车轴弯曲，因此需要挂车桥车轴校直机最后对车轴进行校直处理。现有挂车桥车轴自动校直机一般包括有龙门式机架、下压校直装置、校直支撑装置、车轴夹持装置、校直检查装置、车轴输送装置及与各装置电连接的控制装置。所述龙门式机架由上横梁，两立柱及下机座组成；所述下压校直装置包括有由两油缸分别单独控制的下压柱，油缸和下压柱安装在上横梁上，油缸通直机外的油站；所述车轴夹持装置左右对称设于下机座两侧，其设有横向移过油管连接校动机构、升降机构、旋转机构及抓盘拉紧油缸且设有各自位置反馈传感器，车轴夹持装置的各执行机构、反馈传感器与控制装置电连接，实现自动控制。所述车轴输送装置纵向穿过下机座。现有挂车桥车轴自动校直机设有简单的控制装置配合人工操作实现个各部件协调工作，如中国发明专利申请201310058319.5公开了车轴校直机。现有挂车桥车轴自动校直均采用两个由油缸控制的压柱结合校直支撑装置配合进行校直，压柱另还连接伺服电机来进行左右移动来配合压直，现有的校直支撑装置包括有左右两个轴端支撑垫组件和两个中间支撑垫组件，其只能前后移动支撑，不能左右移动，上方压柱下压的时候支撑位置不够灵活，导致校直效率低且校直效果仍不够理想，同时压柱的数量也不够，下压点分布也不够灵活，导致下压压力分布难以合理实施，而且压柱靠油缸驱动下压，下压工作时噪音大，其需要另外的油泵站进行供油，能耗大、设备占用面积大，浪费能源和空间。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题不足之处，提供一种下压点和支撑点能灵活合理动态配合的挂车桥自动数字校直机，其能有效提高车轴校直的效率和精度，提高车轴成品的质量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

挂车桥自动数字校直机，包括有龙门式机架、下压校直装置、校直支撑装置、车轴夹持装置、校直检查装置、车轴输送装置及与各装置电连接的控制装置，所述龙门式机架包括上横梁，两立柱及下机座；

所述下压校直装置包括：带位置反馈的凸轮伺服驱动装置、活动下压横梁及五组活动压块组件；所述凸轮伺服驱动装置安装在上横梁上；所述活动下压横梁通过竖向导轨安装在两立柱上且与凸轮伺服驱动装置连接；每一所述活动压块组件包括压块基座、带位置反馈的压块基座横向伺服驱动装置、压块及带位置反馈的压块纵向伺服驱动装置；所述压块基座安装在活动下压横梁的压块基座横向导轨上，压块基座与活动下压横梁之间连接带位置反馈的压块基座横向伺服驱动装置；所述压块安装在压块基座的压块纵向导轨上，且压块与压块基座之间连接带位置反馈的压块纵向伺服驱动装置；

所述校直支撑装置包括有左右两个轴端支撑垫组件和两个中间支撑垫组件；所述支撑垫组件包括支撑基座、带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置、支撑块、及带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置；所述支撑基座安装在下机座的的支撑基座横向导轨上，支撑基座与下机座之间连接带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置；所述支撑块安装在支撑基座的支撑块纵向导轨上，且支撑块与支撑基座之间连接带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置；

所述校直检查装置固定安装在支撑基座上；

所述控制装置包括：可编程控制器、人机互动操作屏及外部通信接口；所述可编程控制器分别与下压校直装置、校直支撑装置、车轴夹持装置、校直检查装置、车轴输送装置、人机互动操作屏及外部通信接口电连接。

进一步，所述活动下压横梁设有用于检测活动下压横梁升降移动位置的下压横梁位置传感器，该下压横梁位置传感器与可编程控制器电连接；所述压块基座设有用于检测压块基座横向移动位置的压块基座位置传感器，该压块基座位置传感器与可编程控制器电连接；所述压块设有用于检测压块纵向移动位置的压块位置传感器，该压块位置传感器与可编程控制器电连接；所述支撑基座设有用于检测支撑基座横向移动位置的支撑基座位置传感器，该支撑基座位置传感器与可编程控制器电连接；所述支撑块设有用于检测支撑块纵向移动位置的支撑块位置传感器，该支撑块位置传感器与可编程控制器电连接。

进一步具体，所述凸轮伺服驱动装置包括：两侧下压伺服电机，其分别设于上横梁的左右两侧，且与可编程控制器电连接；两侧齿轮减速器，其分别与两侧下压伺服电机连接；凸轮机构，其安装在上横梁上且与两侧齿轮减速器连接。

上述凸轮机构包括：凸轮轴，其安装在两侧齿轮减速器之间；两凸轮，其对称安装在凸轮轴上；两从动轮，其安装在活动下压横梁上，且分别与两凸轮接触。

作为优选，所述两立柱上部于活动下压横梁的下方设有安装基板，该安装基板与活动下压横梁之间设有使活动下压横梁向上回复的气囊。

本发明在对校直机进行创新改造，采用全新的下压校直装置，可提供灵活组合和移动的下压点，同时也对校直支撑装置进行改造，实现纵向和横向均可移动，以提供更灵活和准确度支撑点，有效提高车轴校直的效率和精度，提高车轴成品的质量。

附图说明

图1为本发明所述挂车桥自动数字校直机的立体结构示意图。

图2为本发明所述挂车桥自动数字校直机的正视图。

图3为本发明所述挂车桥自动数字校直机的俯视图。

图4为本发明所述挂车桥自动数字校直机的侧面剖视图。

图5为本发明所述挂车桥自动数字校直机的正面半剖图。

图6为本发明所述挂车桥自动数字校直机的内部结构部分爆发图。

图7为本发明所述挂车桥自动数字校直机的控制原理框图。

以下通过附图和具体实施方式来对本发明作进一步描述：

具体实施方式

如图1至7所示，本发明所述的挂车桥自动数字校直机用于对挂车桥车轴进行校直加工，其包括有龙门式机架1、下压校直装置2、校直支撑装置3、车轴夹持装置4、校直检查装置5、车轴输送装置6及与各装置电连接的控制装置。具体结构如下：

所述龙门式机架1包括上横梁11，两立柱12及下机座13；

所述控制装置包括：可编程控制器71、人机互动操作屏72及外部通信接口73；所述可编程控制器71分别与下压校直装置2、校直支撑装置3、车轴夹持装置4、校直检查装置5、车轴输送装置6、人机互动操作屏72及外部通信接口73电连接，通过收集各装置的位置反馈对比并处理，然后发出控制信号至各装置执行机构进行执行实施各装置的互相配合工作。

所述下压校直装置2包括：带位置反馈的凸轮伺服驱动装置21、活动下压横梁22及五组活动压块组件23。

所述凸轮伺服驱动装置21安装在上横梁11上，所述凸轮伺服驱动装置21包括：两侧下压伺服电机211、两侧齿轮减速器212及凸轮机构213。所述两侧下压伺服电机211分别设于上横梁11的左右两侧，且与可编程控制器71电连接。所述两侧齿轮减速器212分别与两侧下压伺服电机211连接。所述凸轮机构213安装在上横梁11上且与两侧齿轮减速器212连接；具体为：所述凸轮机构213包括：凸轮轴2131、两凸轮2132及两从动轮2133。所述凸轮轴2131安装在两侧齿轮减速器212之间；所述两凸轮2132对称安装在凸轮轴2131上；两从动轮2133安装在活动下压横梁22上，且分别与两凸轮2132接触。本发明采用凸轮伺服驱动装置21替代现有采用油缸驱动防止，免去的油泵站，节约能耗和设备占用空间同时减少了工作噪音。

上述活动下压横梁22通过竖向导轨安装在两立柱12上且与凸轮伺服驱动装置21连接；所述两立柱12上部于活动下压横梁22的下方设有安装基板，该安装基板与活动下压横梁22之间设有使活动下压横梁22向上回复的气囊24。气囊24能使活动下压横梁22上的从动轮2133能在凸轮2132驱动的过程中紧紧向上贴合凸轮2132表面，避免从动轮2133脱离凸轮2132而失效。所述活动下压横梁22设有用于检测活动下压横梁22升降移动位置的下压横梁位置传感器221，该下压横梁位置传感器221与可编程控制器71电连接。

如图1和6所示，每一所述活动压块组件23包括压块基座231、带位置反馈的压块基座横向伺服驱动装置232(在结构图中没有画出)、压块233及带位置反馈的压块纵向伺服驱动装置234(在结构图中没有画出)；所述压块基座231安装在活动下压横梁22的压块基座横向导轨上，压块基座231与活动下压横梁22之间连接带位置反馈的压块基座横向伺服驱动装置232，压块基座横向伺服驱动装置232用于驱动压块基座231沿压块基座横向导轨横向移动，进而带动压块233横向移动；所述压块233安装在压块基座231的压块纵向导轨上，且压块233与压块基座231之间连接带位置反馈的压块纵向伺服驱动装置234，压块纵向伺服驱动装置234用于带动压块沿压块233纵向导轨纵向移动，从而带动压块233纵向移动至工作区或空闲区。所述压块基座231设有用于检测压块基座231横向移动位置的压块基座位置传感器235，该压块基座位置传感器235与可编程控制器71电连接；所述压块233设有用于检测压块纵向移动位置的压块位置传感器236，该压块位置传感器236与可编程控制器71电连接。工作时，可编程控制器71根据校直检查装置5检测的数据，分析对比，然后发出执行信号至需要下压的活动压块组件23(即工作活动压块组件)，工作活动压块组件中的压块233根据执行信号，纵向调整至工作区(又叫压直区，即待加工车轴8对应的上方)，并横向调整之所需的下压位置，而无需下压的活动压块组件23(即空闲活动压块组件)，其压块233则纵向移动至空闲区(即待加工车轴对应的上方外侧，下压时压块没有跟车轴接触)，当活动下压横梁22下压时，工作活动压块组件的压块233向下压向待加工车轴8进行校直，而空闲活动压块组件23虽也同时下压，但其压块233由于纵向空间区并没有接触车轴8。因此，通过校直检查装置5检测的数据，可编程控制器71可灵活激活和控制工作活动压块组件23的数量和位置，以便实现调整符合要求的下压点。

如图6所示，所述校直支撑装置3包括有左右两个轴端支撑垫组件和两个中间支撑垫组件；所述支撑垫组件包括支撑基座31、带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置32(在结构图中没有画出)、支撑块33、及带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置34(在结构图中没有画出)；所述支撑基座31安装在下机座13的的支撑基座横向导轨上，支撑基座31与下机座13之间连接带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置32，支撑基座横向伺服驱动装置32用于驱动支撑基座31沿支撑基座横向导轨横向移动，进而带动支撑块33横向移动；所述支撑块33安装在支撑基座31的支撑块纵向导轨上，且支撑块33与支撑基座31之间连接带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置34，所述支撑块纵向伺服驱动装置34驱动支撑块33沿支撑块纵向导轨纵向移动，从而带动支撑块33纵向移动至工作区或空闲区。所述支撑基座31设有用于检测支撑基座横向移动位置的支撑基座位置传感器35，该支撑基座位置传感器35与可编程控制器71电连接；所述支撑块33设有用于检测支撑块纵向移动位置的支撑块位置传感器36，该支撑块位置传感器36与可编程控制器71电连接。工作时，可编程控制器71发出执行信号至支撑垫组件，使各支撑块33纵向移动至工作区，可编程控制器71同时根据校直检查装置5的数据，配合活动压块组件23的下压点安排，根据预设数据，合理安排支撑垫组件横向移动至所需位置，形成合理的支撑力，提高校直精度。

为了能使校直检查装置5能横向移动对车轴8的多个临近位置进行动态检测，使检测更为动态准确，所述校直检查装置5固定安装在支撑基座31上，使得校直检查装置5与支撑垫组件的同步横向移动，实现校直检查装置5的横向移动动态检测。具体为，所述校直检查装置5共有六组，左右两个轴端支撑垫组件的支撑基座31分别与一组校直检查装置5固定连接，而两个中间支撑垫组件的支撑基座31分别均固定连接两组校直检查装置5。

以下通过具体应用原理来对本发明作进一步描述：

如图7所示，所述可编程控制器71分别与下压校直装置2、校直支撑装置3、车轴夹持装置4、校直检查装置5、车轴输送装置6、人机互动操作屏72及外部通信接口73电连接，通过收集各装置的位置反馈进行对比并处理，然后发出控制信号至各装置执行机构进行执行实施各装置的互相配合工作。具体如下：

工作时，车轴输送装置6把车轴8运输至工作区域，可编程控制器71根据反馈发执行信号至车轴夹持装置4，车轴夹持装置4横向向中间靠拢，并夹紧车轴8的两端，然后车轴夹持装置4把车轴8升起一定高度并把车轴8旋转，校直检查装置5在车轴旋8转的过程中测量车轴8在检测位置的跳动量数据并传输至可编程控制器71，可编程控制器71根据预设数据，发出执行信号至校直支撑装置3，使各支撑垫组件横向移动至合理位置，并使支撑垫33纵向移动至工作区，然后车轴夹持装置4下降车轴8使车轴8与支撑垫33接触，同时，可编程控制器71发出执行信号至各活动压块组件23，挑选工作活动压块组件和空闲工作活动组件，把工作活动压块组件的压块233纵向移动至工作区，并使工作活动压块组件23横向移动至所需位置，同时把空闲工作活动组件的压块233纵向移动至空闲区，然后可编程控制器71发出执行信号至凸轮伺服驱动装置21驱动活动下压横梁22下压，工作活动压块组件的压块233配合支撑垫33对车轴8进行校直。由于可编程控制器71可以根据校直检查装置5的检测数据合理安排支撑垫的位置以及工作活动压块组件的数量和位置，使得本发明的校直机实现提供更灵活和准确度的下压点和支撑点，有效提高车轴校直的效率和精度，提高车轴成品的质量。

Claims (9)

1.挂车桥自动数字校直机，包括有龙门式机架、下压校直装置、校直支撑装置、车轴夹持装置、校直检查装置、车轴输送装置及与各装置电连接的控制装置，所述龙门式机架包括上横梁，两立柱及下机座，其特征在于：

所述下压校直装置包括：带位置反馈的凸轮伺服驱动装置、活动下压横梁及五组活动压块组件；所述凸轮伺服驱动装置安装在上横梁上；所述活动下压横梁通过竖向导轨安装在两立柱上且与凸轮伺服驱动装置连接；每一所述活动压块组件包括压块基座、带位置反馈的压块基座横向伺服驱动装置、压块及带位置反馈的压块纵向伺服驱动装置；所述压块基座安装在活动下压横梁的压块基座横向导轨上，压块基座与活动下压横梁之间连接带位置反馈的压块基座横向伺服驱动装置；所述压块安装在压块基座的压块纵向导轨上，且压块与压块基座之间连接带位置反馈的压块纵向伺服驱动装置；

所述校直支撑装置包括有左右两个轴端支撑垫组件和两个中间支撑垫组件；所述支撑垫组件包括支撑基座、带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置、支撑块、及带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置；所述支撑基座安装在下机座的的支撑基座横向导轨上，支撑基座与下机座之间连接带位置反馈的支撑基座横向伺服驱动装置；所述支撑块安装在支撑基座的支撑块纵向导轨上，且支撑块与支撑基座之间连接带位置反馈的支撑块纵向伺服驱动装置；

所述校直检查装置固定安装在支撑基座上；

所述控制装置包括：可编程控制器、人机互动操作屏及外部通信接口；所述可编程控制器分别与下压校直装置、校直支撑装置、车轴夹持装置、校直检查装置、车轴输送装置、人机互动操作屏及外部通信接口电连接。

2.根据权利要求1所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述活动下压横梁设有用于检测活动下压横梁升降移动位置的下压横梁位置传感器，该下压横梁位置传感器与可编程控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述压块基座设有用于检测压块基座横向移动位置的压块基座位置传感器，该压块基座位置传感器与可编程控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述压块设有用于检测压块纵向移动位置的压块位置传感器，该压块位置传感器与可编程控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述支撑基座设有用于检测支撑基座横向移动位置的支撑基座位置传感器，该支撑基座位置传感器与可编程控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述支撑块设有用于检测支撑块纵向移动位置的支撑块位置传感器，该支撑块位置传感器与可编程控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述凸轮伺服驱动装置包括：

两侧下压伺服电机，其分别设于上横梁的左右两侧，且与可编程控制器电连接；

两侧齿轮减速器，其分别与两侧下压伺服电机连接；

凸轮机构，其安装在上横梁上且与两侧齿轮减速器连接。

8.根据权利要求7所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述凸轮机构包括：

凸轮轴，其安装在两侧齿轮减速器之间；

两凸轮，其对称安装在凸轮轴上；

两从动轮，其安装在活动下压横梁上，且分别与两凸轮接触。

9.根据权利要求7所述的挂车桥自动数字校直机，其特征在于：所述两立柱上部于活动下压横梁的下方设有安装基板，该安装基板与活动下压横梁之间设有使活动下压横梁向上回复的气囊。