CN107971394A - 一种新型铁路轨道弹条自动成型系统 - Google Patents

Abstract

一种铁路轨道弹条自动成型系统，包括第一弹条压制工序设备、第二弹条压制工序设备和第三弹条压制工序设备，第一弹条压制工序设备与第二弹条压制工序设备之间设置有第一弹条转移机构，第二弹条压制工序设备与第三弹条压制工序设备之间设置有第二弹条转移机构。相对于现有技术，本发明的技术效果为，通过在第一弹条压制工序设备与第二弹条压制工序设备之间设置第一弹条转移机构，第二弹条压制工序设备与第三弹条压制工序设备之间设置第二弹条转移机构，实现工序转移的自动化，同时，第二弹条压制工序对弹条弯折时不会对弹条产生过大的拉伸力，不会使弹条被拉伸变细。

Description

一种新型铁路轨道弹条自动成型系统

技术领域

本发明涉及铁路轨道领域，具体涉及一种新型铁路轨道弹条自动成型系统。

背景技术

铁路钢轨是支撑机车和机车方向的部件，钢轨是通过弹性扣件固定在道床的轨枕上。弹性扣件的扣压件主要是弹条，它通过弹条的弯曲和扭曲变形，产生扣压力作用在轨道上，长期有效地保证钢轨之间的可靠连接，尽可能保持轨道的整体性，阻止钢轨相对于轨枕的纵横向移动，确保轨距正常，从而保证轨道车辆行驶安全。另外由于火车车轮与钢轨的接触属刚性接触，因此不可避免产生震动，而弹条特殊的弹性结构使其还具有吸收车辆驶过时产生的冲击能量，达到减震的作用。弹条是在反复交变的应力下工作，它承受弯曲、扭转、疲劳和腐蚀等多种作用，在车辆通过时，还要承受极高的瞬时冲击载荷，所以对弹条的性能要求十分严格。

目前的弹条生产设备大都采用人工操作，模具在三道压制工序间的转移均通过工人手持夹具将弹条夹持取走，自动化程度较低，同时，由于人为操作也会带来人为误差，使得弹条性能降低。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型铁路轨道弹条自动成型系统，用于弹条的自动化生产。

本发明的技术方案具体为：

一种新型铁路轨道弹条自动成型系统，包括第一弹条压制工序设备、第二弹条压制工序设备和第三弹条压制工序设备，第一弹条压制工序设备与第二弹条压制工序设备之间设置有第一弹条转移机构，第二弹条压制工序设备与第三弹条压制工序设备之间设置有第二弹条转移机构。

所述第一弹条转移机构为第一关节机械手臂，其初始状态为，第一关节机械手臂的夹持器夹持第一弹条压制工序完成后的弹条，其最终状态为，第一关节机械手臂的夹持器松开第二弹条压制工序初始位置的弹条，夹持器间隔设置于条板两端，两个夹持器同时夹持或同时松开，条板与机械手臂之间的关节沿机械臂的轴线正反旋转180度。

所述第一弹条转移机构为三维移动平台上固定旋转装置，旋转装置的转轴上固定条板，条板两端分别固定夹持器Ⅰ，夹持器Ⅰ的初始状态为，夹持器Ⅰ夹持第一弹条压制工序完成后的弹条，夹持器Ⅰ的最终状态为，夹持器Ⅰ松开弹条，此时，弹条为第二弹条压制工序的初始位置，夹持器Ⅰ在初始位置至最终位置的移动过程中旋转180度。

所述第二弹条转移机构为第二关节机械手臂，第二关节机械手臂具有一个夹持器，所述夹持器与机械手臂之间的关节翻转90度。

所述第二弹条转移机构为三维移动平台上固定翻转机构，翻转机构的转轴上固定夹持器Ⅱ，夹持器Ⅱ的初始位置为，夹持第二弹条压制工序完成的弹条，夹持器Ⅱ在初始状态至最终状态的过程中，夹持器Ⅱ低头向下翻转90度。

所述第二弹条转移机构包括直立弹条移动机构、直立弹条转平机构和平置弹条移动机构，直立弹条移动机构为三维移动平台上伸出机械手夹持器Ⅲ，机械手夹持器Ⅲ夹持第二压制工序后的直立弹条，三维移动至直立弹条转平机构的初始位置，直立弹条转平机构为固定在翻转机构上的机械手夹持器Ⅳ，机械手夹持器Ⅳ的初始位置的夹持方向直立，且夹持方向与机械手夹持器Ⅲ的夹持方向交叉为90度，翻转机构翻转90度为最终状态，最终状态下的夹持方向为水平方向，且与平置弹条移动机构初始位置配合，平置弹条移动机构为YZ轴二维移动平台伸出机械手夹持器Ⅴ，机械手夹持器Ⅴ初始位置的夹持方向与机械手夹持器Ⅳ最终状态的夹持方向交叉90度，YZ轴二维移动平台将机械手夹持器Ⅴ移动至第三压制工序的初始位置。

所述第一弹条压制工序设备包括第一上模具组件和第一下模具组件，第一上模具组件包括压头及固定在压头两侧的压制槽轮，第一上模具组件连接有动力源，第一下模具组件包括第一中心支撑组件，第一中心支撑组件为中心支撑槽块或中心支撑槽轮，第一中心支撑组件的上部设置有槽块或槽轮，第一中心支撑组件的两侧对称设置有第一端部支撑组件，第一中心支撑组件与第一端部支撑组件之间设置间隙，第一端部支撑组件包括支撑槽轮及其内侧的支撑槽块，支撑槽块上设置有倾斜的槽，右侧的第一端部支撑组件上固定有限位装置，限位装置包括限位块及固定在限位块一侧的螺栓柱，螺栓柱上配合有螺母，螺母固定在机架上，第一下模具组件的第一中心支撑组件固定在下部的承台上，第一端部支撑组件固定在垂直于水平面的侧壁上，或者第一下模具组件均固定在下部承台上，或者第一下模具组件均固定在垂直于水平面的侧壁上；

所述第二弹条压制工序设备包括动力源、第二上模具组件和第二下模具组件，第二下模具组件包括第二中心支撑组件和第二中心支撑组件两侧对称设置的第二端部支撑组件，第二端部支撑组件内侧设置有限位槽块,右侧的第二端部支撑组件旁边设置有定位气缸，第二中心支撑组件上设置两个支撑滚轮，第二上模具组件包括两个压力滚轮和位于两个压力滚轮中间的压力槽块，两个支撑滚轮和第二上模具组件的两个压力滚轮、一个压力槽块构成插齿结构，第二上模具组件连接有压力动力源，压力槽块连接独立的压力动力源，两个压力滚轮采用同一个压力动力源或者采用不同的压力动力源；

所述第三弹条压制工序设备包括第三上模具组件和第三下模具组件，第三上模具组件包括压力辊，压力辊上方连接有压力动力源，第三下模具组件包括固定底座、三个前模块和三个后模块，前模块和后模块对称固定在固定底座的两侧，形成V字型槽，前模块和后模块上均开设有限位槽。

所述第一弹条转移机构与第二弹条转移机构均配合设置有滑轨。

相对于现有技术，本发明的技术效果为，通过在第一弹条压制工序设备与第二弹条压制工序设备之间设置第一弹条转移机构，第二弹条压制工序设备与第三弹条压制工序设备之间设置第二弹条转移机构，实现工序转移的自动化，同时，第二弹条压制工序对弹条弯折时不会对弹条产生过大的拉伸力，不会使弹条被拉伸变细。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2为第一弹条压制设备的结构示意图。

图3为第一弹条压制设备的第一端部支撑组件的结构示意图。

图4为第二弹条压制设备的结构示意图。

图5为第二弹条压制设备的第二上模具组件的结构示意图。

图6为第三弹条压制设备的结构示意图。

图7为第三弹条压制设备的第三下模具组件的结构示意图。

图8为第一弹条转移机构的主视示意图。

图9为第一弹条转移机构的左视示意图。

图10为第一弹条转移机构的俯视示意图。

图11为直立弹条移动机构的主视示意图。

图12为直立弹条移动机构的俯视示意图。

图13为直立弹条转平机构的结构示意图。

图14为平置弹条移动机构的结构示意图。

具体实施方式

一种新型铁路轨道弹条自动成型系统，包括第一弹条压制工序设备1、第二弹条压制工序设备2和第三弹条压制工序设备3，第一弹条压制工序设备1与第二弹条压制工序设备2之间设置有第一弹条转移机构4，第二弹条压制工序设备2与第三弹条压制工序设备3之间设置有第二弹条转移机构5，第一弹条转移机构4和第二弹条转移机构5均配合设置有滑轨6。

第一弹条压制工序设备1包括第一上模具组件和第一下模具组件，第一上模具组件包括压头10及固定在压头10两侧的压制槽轮11，第一上模具组件连接有动力源，第一下模具组件包括第一中心支撑组件12，第一中心支撑组件12为中心支撑槽块或中心支撑槽轮，第一中心支撑组件12的上部设置有槽块或槽轮，第一中心支撑组件12的两侧对称设置有第一端部支撑组件13，第一中心支撑组件12与第一端部支撑组件13之间设置间隙，第一端部支撑组件13包括支撑槽轮14及其内侧的支撑槽块15，支撑槽块15上设置有倾斜的槽，右侧的第一端部支撑组件13上固定有限位装置，限位装置包括限位块17及固定在限位块17一侧的螺栓柱18，螺栓柱18上配合有螺母16，螺母16固定在机架上，第一下模具组件的第一中心支撑组件12固定在下部的承台上，第一端部支撑组件13固定在垂直于水平面的侧壁上，或者第一下模具组件均固定在下部承台上，或者第一下模具组件均固定在垂直于水平面的侧壁上。

将加热烧红的直形弹条架设于第一中心支撑组件12上，直形弹条的两端放置于两个第一端部支撑组件13的支撑槽轮14上，限位装置的限位块17对弹条起到限位的作用，防止弹条上料机构的推力过大而使弹条偏离，螺母16是固定不动的，拧动螺栓柱18能够调节限位块17的位置，第一上模具组件在动力源的作用下，向下施加压力，第一上模具组件的压制槽轮11压在第一中心支撑组件12与第一端部支撑组件13之间间隙处的弹条上，将直线型的弹条压制成V字型，第一压制工序完成的弹条由第一弹条转移机构4转移至第二弹条压制工序设备2。

第一弹条转移机构4为三维移动平台上固定旋转装置40，旋转装置40的转轴上固定条板41，条板41两端分别固定夹持器Ⅰ42，条板41与旋转装置40之间设置有升降装置Ⅰ43和升降装置Ⅱ44，夹持器Ⅰ42的初始状态为，夹持器Ⅰ42夹持第一弹条压制工序完成后的弹条，夹持器Ⅰ42沿三维移动平台的Y轴方向移动至弹条处，夹持器Ⅰ42夹持第一弹条压制工序完成后的弹条后升降装置Ⅰ43上升，带动夹持器Ⅰ42沿Z轴方向上升，使弹条脱离第一弹条压制工序设备1，夹持器Ⅰ42沿Y轴方向回位后沿着X轴方向平移，将弹条转移至第二弹条压制工序设备2，转移的过程中，升降装置Ⅰ43回位同时旋转装置40旋转180度，然后升降装置Ⅱ44上升，由于旋转装置40旋转了180度，所以，此时升降装置Ⅱ44上升，会带动夹持器Ⅰ42沿Z轴方向下降，将弹条放入第二弹条压制工序设备2中，夹持器Ⅰ42的最终状态为，夹持器Ⅰ42松开弹条并返回其初始位置，此时，弹条处于第二弹条压制工序的初始位置。

第二弹条压制工序设备2包括动力源、第二上模具组件和第二下模具组件，第二下模具组件包括第二中心支撑组件20和第二中心支撑组件20两侧对称设置的第二端部支撑组件21，第二端部支撑组件21内侧设置有限位槽块22,右侧的第二端部支撑组件21旁边设置有定位气缸，第二中心支撑组件20上设置两个支撑滚轮23，第二上模具组件包括两个压力滚轮24和位于两个压力滚轮24中间的压力槽块25，两个支撑滚轮23和第二上模具组件的两个压力滚轮24、一个压力槽块25构成插齿结构，第二上模具组件连接有压力动力源，压力槽块25连接独立的压力动力源，两个压力滚轮24采用同一个压力动力源或者采用不同的压力动力源。

通过第一弹条转移机构4将第一压制工序完成的弹条转移并架设在第二中心支撑组件20的两个支撑滚轮23上，两个支撑滚轮23为下模具组件，夹持器Ⅰ42松开弹条，同时定位气缸的伸缩端伸出，使弹条的两端准确的卡在两侧的第二端部支撑组件21的限位槽块22中，定位好后中间的压力槽块25在压力动力源的作用下向下移动，两个支撑滚轮23之间的弹条由压力槽块25施加压力，压至限定深度，此时弹条呈V字形状，然后，第二上模具组件的两个压力滚轮24在压力动力源的作用下向下移动，对V字形状弹条的两个边施加压力，将弹条的V字形的两个边向下压动形成倒W字形状，完成W型铁路轨道弹条第二工序的压制，压制好的弹条由第二弹条转移机构5转移至第三弹条压制工序设备。

第二弹条转移机构5包括直立弹条移动机构、直立弹条转平机构和平置弹条移动机构，直立弹条移动机构为三维移动平台上伸出机械手夹持器Ⅲ50，机械手夹持器Ⅲ50夹持第二压制工序完成后的直立弹条，三维移动至直立弹条转平机构的初始位置，直立弹条转平机构为固定在翻转机构54上的机械手夹持器Ⅳ51，机械手夹持器Ⅳ51的初始位置的夹持方向直立，且夹持方向与机械手夹持器Ⅲ50的夹持方向交叉为90度，翻转机构翻转90度为最终状态，最终状态下的夹持方向为水平方向，且与平置弹条移动机构初始位置配合，平置弹条移动机构为YZ轴二维移动平台伸出机械手夹持器Ⅴ52，机械手夹持器Ⅴ52初始位置的夹持方向与机械手夹持器Ⅳ21最终状态的夹持方向交叉90度，YZ轴二维移动平台将机械手夹持器Ⅴ52移动至第三压制工序的初始位置。

直立弹条移动机构包括升降装置Ⅲ53和固定在升降装置Ⅲ53上的机械手夹持器Ⅲ50，弹条的第二压制完成后，弹条呈倒W型，弹条挂在第二中心支撑组件20的两个支撑滚轮23上，机械手夹持器Ⅲ50沿着三维移动平台的Y轴方向移动至弹条处，夹持弹条，机械手夹持器Ⅲ50的夹持方向为水平方向，然后升降装置Ⅲ53沿Z轴方向上升，机械手夹持器Ⅲ50夹持着弹条使弹条脱离支撑滚轮23，夹持弹条后机械手夹持器Ⅲ50沿着Y轴方向回位，并沿着X轴方向平移移动至直立弹条转平机构处，直立弹条移动机构将弹条转移给直立弹条转平机构。

直立弹条转平机构包括翻转机构54和固定在翻转机构54上的机械手夹持器Ⅳ51，直立弹条移动机构将弹条转移给直立弹条转平机构，机械手夹持器Ⅳ51的夹持方向为竖直方向，机械手夹持器Ⅳ51夹持弹条的上下两端，同时，机械手夹持器Ⅲ50松开并返回其初始位置，然后翻转机构54翻转，将弹条由竖直方向翻转放置水平。

平置弹条移动机构包括升降装置Ⅳ55和固定在升降装置Ⅳ55上的机械手夹持器Ⅴ52，平置弹条移动机构为YZ轴二维移动平台，直立弹条转平机构将弹条由竖直方向转为水平方向后，平置弹条移动机构移动至直立弹条转平机构旁边，升降装置Ⅳ55沿Z轴方向向下移动，机械手夹持器Ⅴ52移动到弹条上方，将弹条夹持起来，机械手夹持器Ⅴ52的夹持方向为水平方向，升降装置Ⅳ55沿Z轴方向回位，平置弹条移动机构开始沿着Y轴方向移动至第三弹条压制工序设备处，机械手夹持器Ⅴ52移动到第三弹条压制工序设备上后，升降装置Ⅳ55再次沿着Z轴方向向下移动，机械手夹持器Ⅴ52松开弹条，将弹条放置于第三弹条压制工序设备3上。

第三弹条压制工序设备3包括第三上模具组件和第三下模具组件，第三上模具组件包括压力辊30，压力辊30上方连接有压力动力源，第三下模具组件包括固定底座31、三个前模块32和三个后模块33，前模块32和后模块33对称固定在固定底座31的两侧，形成V字型槽，前模块32和后模块33上均开设有限位槽34。平置弹条移动机构将弹条放置于第三弹条压制工序设备3的第三下模具组件的V字型槽中，第三上模具组件在压力动力源的压力下向下施加压力，压在W字型弹条的中间部位，弹条顺着V字型槽向下凹陷，将弹条压制成弯折的W型弹条，完成第三压制工序。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种新型铁路轨道弹条自动成型系统，包括第一弹条压制工序设备（1）、第二弹条压制工序设备（2）和第三弹条压制工序设备（3），其特征在于：第一弹条压制工序设备（1）与第二弹条压制工序设备（2）之间设置有第一弹条转移机构（4），第二弹条压制工序设备（2）与第三弹条压制工序设备（3）之间设置有第二弹条转移机构（5）。

2.如权利要求1所述的新型铁路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第一弹条转移机构（4）为第一关节机械手臂，其初始状态为，第一关节机械手臂的夹持器夹持第一弹条压制工序完成后的弹条，其最终状态为，第一关节机械手臂的夹持器松开第二弹条压制工序初始位置的弹条，夹持器间隔设置于条板两端，两个夹持器同时夹持或同时松开，条板与机械手臂之间的关节沿机械臂的轴线正反旋转180度。

3.如权利要求1所述的新型铁路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第一弹条转移机构（4）为三维移动平台上固定旋转装置（40），旋转装置的转轴上固定条板（41），条板（41）两端分别固定夹持器Ⅰ（42），夹持器Ⅰ（42）的初始状态为，夹持器Ⅰ（42）夹持第一弹条压制工序完成后的弹条，夹持器Ⅰ（42）的最终状态为，夹持器Ⅰ（42）松开弹条，此时，弹条为第二弹条压制工序的初始位置，夹持器Ⅰ（42）在初始位置至最终位置的移动过程中旋转180度。

4.如权利要求2或3所述的新型铁路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第二弹条转移机构（5）为第二关节机械手臂，第二关节机械手臂具有一个夹持器，所述夹持器与机械手臂之间的关节翻转90度。

5.如权利要求2或3所述的新型铁路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第二弹条转移机构（5）为三维移动平台上固定翻转机构，翻转机构的转轴上固定夹持器Ⅱ，夹持器Ⅱ的初始位置为，夹持第二弹条压制工序完成的弹条，夹持器Ⅱ在初始状态至最终状态的过程中，夹持器Ⅱ低头向下翻转90度。

6.如权利要求2或3所述的新型铁路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第二弹条转移机构（5）包括直立弹条移动机构、直立弹条转平机构和平置弹条移动机构，直立弹条移动机构为三维移动平台上伸出机械手夹持器Ⅲ（50），机械手夹持器Ⅲ（50）夹持第二压制工序后的直立弹条，三维移动至直立弹条转平机构的初始位置，直立弹条转平机构为固定在翻转机构（54）上的机械手夹持器Ⅳ（51），机械手夹持器Ⅳ（51）的初始位置的夹持方向直立，且夹持方向与机械手夹持器Ⅲ（50）的夹持方向交叉为90度，翻转机构翻转90度为最终状态，最终状态下的夹持方向为水平方向，且与平置弹条移动机构初始位置配合，平置弹条移动机构为YZ轴二维移动平台伸出机械手夹持器Ⅴ（52），机械手夹持器Ⅴ（52）初始位置的夹持方向与机械手夹持器Ⅳ（51）最终状态的夹持方向交叉90度，YZ轴二维移动平台将机械手夹持器Ⅴ（52）移动至第三压制工序的初始位置。

7.如权利要求1所述的新型路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第一弹条压制工序设备（1）包括第一上模具组件和第一下模具组件，第一上模具组件包括压头（10）及固定在压头（10）两侧的压制槽轮（11），第一上模具组件连接有动力源，第一下模具组件包括第一中心支撑组件（12），第一中心支撑组件（12）为中心支撑槽块或中心支撑槽轮，第一中心支撑组件（12）的上部设置有槽块或槽轮，第一中心支撑组件（12）的两侧对称设置有第一端部支撑组件（13），第一中心支撑组件（12）与第一端部支撑组件（13）之间设置间隙，第一端部支撑组件（13）包括支撑槽轮（14）及其内侧的支撑槽块（15），支撑槽块（15）上设置有倾斜的槽，右侧的第一端部支撑组件（13）上固定有限位装置，限位装置包括限位块（17）及固定在限位块（17）一侧的螺栓柱（18），螺栓柱（18）上配合有螺母（16），螺母（16）固定在机架上，第一下模具组件的第一中心支撑组件（12）固定在下部的承台上，第一端部支撑组件（13）固定在垂直于水平面的侧壁上，或者第一下模具组件均固定在下部承台上，或者第一下模具组件均固定在垂直于水平面的侧壁上；

所述第二弹条压制工序设备（2）包括动力源、第二上模具组件和第二下模具组件，第二下模具组件包括第二中心支撑组件（20）和第二中心支撑组件（20）两侧对称设置的第二端部支撑组件（21），第二端部支撑组件（21）内侧设置有限位槽块（22）,右侧的第二端部支撑组件（21）旁边设置有定位气缸，第二中心支撑组件（20）上设置两个支撑滚轮（23），第二上模具组件包括两个压力滚轮（24）和位于两个压力滚轮（24）中间的压力槽块（25），两个支撑滚轮（23）和第二上模具组件的两个压力滚轮（24）、一个压力槽块（25）构成插齿结构，第二上模具组件连接有压力动力源，压力槽块（25）连接独立的压力动力源，两个压力滚轮（24）采用同一个压力动力源或者采用不同的压力动力源；

所述第三弹条压制工序设备（3）包括第三上模具组件和第三下模具组件，第三上模具组件包括压力辊（30），压力辊（30）上方连接有压力动力源，第三下模具组件包括固定底座（31）、三个前模块（32）和三个后模块（33），前模块（32）和后模块（33）对称固定在固定底座（31）的两侧，形成V字型槽，前模块（32）和后模块（33）上均开设有限位槽（34）。

8.如权利要求1所述的新型路轨道弹条自动成型系统，其特征在于：所述第一弹条转移机构（5）与第二弹条转移机构（5）均配合设置有滑轨（6）。