CN109056434B - 一种钢轨焊缝铣磨设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢轨焊缝铣磨设备，包括铣床部件、机械手打磨部件和电气控制部件，通过电气控制部件控制协调铣床部件和机械手打磨部件对钢轨焊缝进行先铣后磨的加工作业；铣床部件包括：铣削动力头组件、龙门架组件、铣削夹紧组件和走行大车；机械手打磨部件包括：机械手本体、打磨头组件、打磨夹紧组件和打磨平台；铣削动力头组件包括：设于龙门架组件前侧面上的左轨腰铣削动刀头和右轨腰铣削动刀头，及设于龙门架组件后侧面上的轨顶铣削动刀头和轨底铣削动刀头，四个铣削动刀头上均装配相应的成形铣刀盘。本发明不但能够满足对钢轨焊缝的加工处理，还能极大降低操作者的劳动强度，而且生产出来的钢轨焊缝质量稳定，满足现场使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢轨焊接加工技术，更具体地说，涉及一种钢轨焊缝铣磨设备。
背景技术
我国铁路焊轨基地将钢厂生产的百米钢轨焊接成500米长钢轨，再运输到线路上铺设。在焊轨基地焊接的长钢轨存在连接钢轨的焊缝，需要对焊缝进行修整处理才能合格出厂到线路上使用，如图1所示，将两根钢轨1对接焊在一起，连接位置上形成焊缝2的样子，焊缝2高于钢轨1母材表面形成台阶，需要将焊缝2高出部分加工到使用要求，可以通过铣削或者磨削加工处理，由于钢轨轮廓面的形状复杂，对焊缝的加工处理难度很大。
目前国内焊轨基地都是靠人工手持砂轮机进行打磨处理，打磨效果完全依靠人工控制判断，而且作业工况很差，作业技能难度也大，打磨质量很不稳定，容易产生不合格品。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种钢轨焊缝铣磨设备，不但能够满足对钢轨焊缝的加工处理，还能极大降低操作者的劳动强度，而且生产出来的钢轨焊缝质量稳定，满足现场使用要求。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种钢轨焊缝铣磨设备，包括：铣床部件、机械手打磨部件和电气控制部件，通过电气控制部件控制协调铣床部件和机械手打磨部件对钢轨焊缝进行先铣后磨的加工作业；
所述铣床部件，包括：铣削动力头组件、龙门架组件、铣削夹紧组件和走行大车，铣削动力头组件设于龙门架组件上，龙门架组件设于走行大车上，铣削夹紧组件用于钢轨上焊缝铣削作业时对钢轨夹紧和定位，具有一对，也设于走行大车上，且位于龙门架组件的两侧边；
所述机械手打磨部件，包括：机械手本体、打磨头组件、打磨夹紧组件和打磨平台，打磨平台的前端部与走行大车的后端部相连，打磨夹紧组件设于打磨平台上，打磨夹紧组件用于钢轨上焊缝打磨作业时对钢轨夹紧和定位，机械手本体具有一对，也设于打磨平台上，且位于打磨夹紧组件的两侧边，打磨头组件也具有一对，分别连于相应的机械手本体的末端上；
所述铣削动力头组件，包括：设于龙门架组件前侧面上的左轨腰铣削动刀头和右轨腰铣削动刀头，及设于龙门架组件后侧面上的轨顶铣削动刀头和轨底铣削动刀头，左轨腰铣削动刀头上装配有左轨腰成形铣刀盘，右轨腰铣削动刀头上装配有右轨腰成形铣刀盘，轨顶铣削动刀头上装配有轨顶成形铣刀盘，轨底铣削动刀头上装配有轨底成形铣刀盘。
所述的铣削夹紧组件，包括：铣削夹紧安装座，铣削夹紧安装座设于走行大车上，铣削夹紧安装座一侧面上设有一对夹紧油缸安装台，每个夹紧油缸安装台均设有钢轨夹紧块，及用于驱动钢轨夹紧块的钢轨夹紧油缸，两块钢轨夹紧块相对设置，铣削夹紧安装座另一侧面上设有一对水平引导轮，水平引导轮的下方设有垂直引导轮。
所述的打磨头组件，均包括：磨头架，磨头架连于机械手本体的末端上，磨头架上设有恒压气缸、打磨电机、打磨砂轮和防护罩，恒压气缸的一端连于磨头架上，恒压气缸的另一端与打磨电机相连，打磨砂轮装配于打磨电机上，防护罩装配于磨头架上。
所述的铣床部件上还罩设有铣床防护罩。
所述的电气控制部件，包括：安装框架，及设于安装框架上的PLC逻辑控制柜、两套机械手控制柜、两套打磨电机SEW控制器、两套恒压气缸控制器，还包括设于铣床防护罩上的操作屏。
所述的龙门架组件通过导轨滑块安装于走行大车上，并再通过伺服电机驱动丝杆螺母带动龙门架组件在走行大车上沿钢轨长度方向移动。
所述的铣削动力头组件通过导轨滑块安装于龙门架组件上，并再通过油缸驱动铣削动力头组件对钢轨上焊缝进行铣削作业。
所述的机械手本体通过螺丝和定位销连接固定于打磨平台上。
所述的打磨夹紧组件通过螺丝和定位销连接固定于打磨平台上。
所述的走行大车上还设有主动轮，并通过变频电机控制。
在上述的技术方案中，本发明所提供的一种钢轨焊缝铣磨设备，不但能够满足对钢轨焊缝的加工处理，还能极大降低操作者的劳动强度，而且通过本钢轨焊缝铣磨设备自身设计精度生产出来的钢轨焊缝质量稳定，没有人工干预存在的加工误差，使得每根钢轨焊缝的加工质量有较好的一致性，通过本钢轨焊缝铣磨设备来加工钢轨焊缝使得每个加工周期相对一致，更适合于现场的流水线作业模式，更能满足现场使用要求。
附图说明
图1是现有钢轨焊缝的示意图；
图2是本发明钢轨焊缝铣磨设备的整体结构示意图；
图3是本发明钢轨焊缝铣磨设备中铣床部件与机械手打磨部件的连接示意图；
图4是本发明钢轨焊缝铣磨设备中左轨腰、右轨腰、轨顶和轨底成形铣刀盘的结构示意图；
图5本发明钢轨焊缝铣磨设备中电气控制部件的结构示意图；
图6本发明钢轨焊缝铣磨设备中打磨头组件的结构示意图；
图7本发明钢轨焊缝铣磨设备中铣削夹紧组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。
请结合图2至图7所示，本发明所提供的一种钢轨焊缝铣磨设备，包括：铣床部件3、机械手打磨部件4和电气控制部件5，通过电气控制部件5控制协调铣床部件3和机械手打磨部件4对钢轨1焊缝进行先铣后磨的加工方式来完成焊缝的修整作业，待加工的钢轨1先放置于铣床部件3上铣削加工，再通过本钢轨焊缝铣磨设备移动，钢轨1不动，切换到机械手打磨部件4打磨加工。
较佳的，所述铣床部件3，包括：铣削动力头组件、龙门架组件31、铣削夹紧组件32和走行大车33，铣削动力头组件通过导轨滑块安装于龙门架组件31上，并再通过油缸驱动铣削动力头组件对钢轨1上焊缝进行铣削作业，龙门架组件31通过导轨滑块安装于走行大车33上，并再通过伺服电机驱动丝杆螺母带动龙门架组件31在走行大车33上沿钢轨1长度方向移动，带动铣削动力头组件对钢轨焊缝沿长度方向进行铣削，铣削夹紧组件32用于钢轨1上焊缝铣削作业时对钢轨1夹紧和定位，具有一对，也安装于走行大车33上，且位于龙门架组件31的前、后两侧边。所述的铣床部件3上还罩设有铣床防护罩6。
较佳的，所述铣削动力头组件，包括：通过导轨滑块安装于龙门架组件31前侧面上的左轨腰铣削动刀头301和右轨腰铣削动刀头302，及通过导轨滑块安装于龙门架组件31后侧面上的轨顶铣削动刀头303和轨底铣削动刀头304，左轨腰铣削动刀头301上装配有左轨腰成形铣刀盘305，右轨腰铣削动刀头302上装配有右轨腰成形铣刀盘306，轨顶铣削动刀头303上装配有轨顶成形铣刀盘307，轨底铣削动刀头304上装配有轨底成形铣刀盘308。龙门架组件31上分前、后两侧安装铣削动力头组件，避免了铣削动刀头在铣削钢轨1上焊缝的时候成形铣刀盘之间的互相干涉，四把铣削动刀头组成一个钢轨断面形状，实现钢轨的全断面铣削，铣削动力头组件通过油缸推动，将旋转的铣削动刀头沿垂直于钢轨1方向靠近钢轨1上的焊缝，直至铣削动刀头贴近钢轨1母材表面停止。
较佳的，所述的铣削夹紧组件32，包括：铣削夹紧安装座321，铣削夹紧安装座321安装于走行大车33上，铣削夹紧安装座321一侧面上安装有一对夹紧油缸安装台322，每个夹紧油缸安装台322均具有钢轨夹紧块323，及用于驱动钢轨夹紧块323的钢轨夹紧油缸324，两块钢轨夹紧块323相对设置，铣削夹紧安装座321另一侧面上安装有一对水平引导轮325，水平引导轮325的下方设有垂直引导轮326。铣削夹紧组件32在龙门架组件31的前、后两侧边各安装一个，且夹紧油缸安装台322均朝向龙门架组件31设置，用于钢轨焊缝铣削时对钢轨1的夹紧和定位。
较佳的，所述机械手打磨部件4，包括：机械手本体41、打磨头组件42、打磨夹紧组件43和打磨平台44，打磨平台44的前端部与走行大车33的后端部相连，打磨夹紧组件43通过螺丝和定位销安装于打磨平台44上，打磨夹紧组件43用于钢轨1上焊缝打磨作业时对钢轨1夹紧和定位，机械手本体41具有一对，也通过螺丝和定位销安装于打磨平台44上，且位于打磨夹紧组件43的左、右两侧边，分布于钢轨1的两侧，打磨头组件42也具有一对，分别连于相应的机械手本体41的末端上，通过机械手本体41控制打磨头组件42，执行钢轨焊缝的打磨作业，机械手本体41通过编写打磨轨迹点，设定平移变量值和平移次数，使得打磨头组件42可以实现多曲面连续平滑过渡打磨。
较佳的，所述的打磨头组件42，均包括：磨头架421，磨头架421连于机械手本体41的末端上，磨头架421上设有恒压气缸422、打磨电机423、打磨砂轮424和防护罩425，恒压气缸422的一端连于磨头架421上，恒压气缸422的另一端与打磨电机423相连，打磨砂轮424装配于打磨电机423上，防护罩425装配于磨头架421上。
较佳的，所述的电气控制部件5，包括：安装框架51，及设于安装框架51上的PLC逻辑控制柜52、机械手控制柜53、打磨电机SEW控制器54、恒压气缸控制器55和操作屏56。
较佳的，所述的操作屏56安装于铣床部件3外部的铣床防护罩6上。
较佳的，所述的PLC逻辑控制柜52作用在于先启动铣床部件3对钢轨焊缝的铣削作业，再通过机械手控制柜53启动机械手打磨部件4对钢轨焊缝的打磨作业，完成先铣后磨的加工方式。
较佳的，所述的机械手控制柜53、打磨电机SEW控制器54、恒压气缸控制器55均设有两套，分别控制相应的机械手本体41以及该机械手本体41上安装的打磨头组件42。
较佳的，所述的机械手控制柜53能够控制机械手本体41的打磨轨迹，同时还控制该机械手本体41上安装的打磨组件42对应的打磨电机SEW控制器54和恒压气缸控制器55，使得在打磨过程中可以随时控制打磨砂轮424的转速和打磨压力的大小。
较佳的，所述的走行大车33上还设有主动轮，并通过变频电机控制，使得待加工的钢轨焊缝在铣床部件3和机械手打磨部件4之间可以切换位置，便于铣磨作业。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (9)
1.一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于，包括：铣床部件、机械手打磨部件和电气控制部件，通过电气控制部件控制协调铣床部件和机械手打磨部件对钢轨焊缝进行先铣后磨的加工作业；
所述铣床部件，包括：铣削动力头组件、龙门架组件、铣削夹紧组件和走行大车，铣削动力头组件设于龙门架组件上，龙门架组件设于走行大车上，铣削夹紧组件用于钢轨上焊缝铣削作业时对钢轨夹紧和定位，具有一对，也设于走行大车上，且位于龙门架组件的两侧边；
所述机械手打磨部件，包括：机械手本体、打磨头组件、打磨夹紧组件和打磨平台，打磨平台的前端部与走行大车的后端部相连，打磨夹紧组件设于打磨平台上，打磨夹紧组件用于钢轨上焊缝打磨作业时对钢轨夹紧和定位，机械手本体具有一对，也设于打磨平台上，且位于打磨夹紧组件的两侧边，打磨头组件也具有一对，分别连于相应的机械手本体的末端上，通过机械手本体控制打磨头组件，执行钢轨焊缝的打磨作业，机械手本体通过编写打磨轨迹点，设定平移变量值和平移次数，使得打磨头组件实现多曲面连续平滑过渡打磨；
所述铣削动力头组件，包括：设于龙门架组件前侧面上的左轨腰铣削动刀头和右轨腰铣削动刀头，及设于龙门架组件后侧面上的轨顶铣削动刀头和轨底铣削动刀头，左轨腰铣削动刀头上装配有左轨腰成形铣刀盘，右轨腰铣削动刀头上装配有右轨腰成形铣刀盘，轨顶铣削动刀头上装配有轨顶成形铣刀盘，轨底铣削动刀头上装配有轨底成形铣刀盘,龙门架组件上分前、后两侧安装铣削动力头组件，避免铣削动刀头在铣削钢轨上焊缝的时候成形铣刀盘之间的互相干涉，四把铣削动刀头组成一个钢轨断面形状，实现钢轨的全断面铣削，铣削动力头组件通过油缸推动，将旋转的铣削动刀头沿垂直于钢轨方向靠近钢轨上的焊缝，直至铣削动刀头贴近钢轨母材表面停止,
所述的电气控制部件，包括：安装框架，及设于安装框架上的PLC逻辑控制柜、两套机械手控制柜、两套打磨电机SEW控制器、两套恒压气缸控制器、设于铣床防护罩上的操作屏，
所述的PLC逻辑控制柜作用在于先启动铣床部件对钢轨焊缝的铣削作业，再通过机械手控制柜启动机械手打磨部件对钢轨焊缝的打磨作业，完成先铣后磨的加工方式，
所述的机械手控制柜控制机械手本体的打磨轨迹，同时还控制该机械手本体上安装的打磨组件对应的打磨电机SEW控制器和恒压气缸控制器，使得在打磨过程中随时控制打磨砂轮的转速和打磨压力的大小。
2.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的铣削夹紧组件，包括：铣削夹紧安装座，铣削夹紧安装座设于走行大车上，铣削夹紧安装座一侧面上设有一对夹紧油缸安装台，每个夹紧油缸安装台均设有钢轨夹紧块，及用于驱动钢轨夹紧块的钢轨夹紧油缸，两块钢轨夹紧块相对设置，铣削夹紧安装座另一侧面上设有一对水平引导轮，水平引导轮的下方设有垂直引导轮。
3.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的打磨头组件，均包括：磨头架，磨头架连于机械手本体的末端上，磨头架上设有恒压气缸、打磨电机、打磨砂轮和防护罩，恒压气缸的一端连于磨头架上，恒压气缸的另一端与打磨电机相连，打磨砂轮装配于打磨电机上，防护罩装配于磨头架上。
4.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的铣床部件上还罩设有铣床防护罩。
5.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的龙门架组件通过导轨滑块安装于走行大车上，并再通过伺服电机驱动丝杆螺母带动龙门架组件在走行大车上沿钢轨长度方向移动。
6.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的铣削动力头组件通过导轨滑块安装于龙门架组件上，并再通过油缸驱动铣削动力头组件对钢轨上焊缝进行铣削作业。
7.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的机械手本体通过螺丝和定位销连接固定于打磨平台上。
8.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的打磨夹紧组件通过螺丝和定位销连接固定于打磨平台上。
9.如权利要求1所述的一种钢轨焊缝铣磨设备，其特征在于：所述的走行大车上还设有主动轮，并通过变频电机控制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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