CN109551226A - 一种高铁腕臂预装配线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高铁腕臂预装配线，包括机架，以及安装在机架上的平腕臂装夹组件、斜腕臂装夹组件和组装机构，所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件分别设于所述机架的左右两侧；平腕臂装夹组件包括平腕臂夹持移动机构和平腕臂套件夹持机构；斜腕臂装夹组件包括斜腕臂夹持移动机构和斜腕臂套件夹持机构；组装机构包括组装移动机构和套件拧紧机构，组装移动机构包括斜腕臂组装移动机构和平腕臂组装移动机构，平腕臂组装移动机构能够带动平腕臂横向移动和纵向移动，斜腕臂组装移动机构能够带动平腕臂横向移动和纵向移动，套件拧紧机构能够将平腕臂套件和斜腕臂套件分别与平腕臂及斜腕臂固定连接；能够实现高铁腕臂的自动预装配，装配效率高。

Description

一种高铁腕臂预装配线

技术领域

本发明涉及一种预装配线，特别涉及一种高铁腕臂预装配线。

背景技术

现有高铁腕臂如图12、18-20所示，包括平腕臂22、斜腕臂18和支撑臂19，所述平腕臂22和所述斜腕臂18的一端通过连接器17连接，所述连接器17为8字形结构，包括铰接在一起的上套筒1701和下套筒1704，所述平腕臂22和所述斜腕臂18的另一端通过支撑臂19连接；在高铁腕臂的预装配线上，需要将所述平腕臂22和所述斜腕臂18的一端通过所述连接器22连接，并将连接支撑臂19两端的第一单耳座21和第二单耳座24分别套接在平腕臂22和斜腕臂18上，支撑臂19一般是现场人工安装，这个不需要在预装配线上安装；还需要平腕臂22靠近连接器一端安装承力索座23，所述承力索座23用于连接钢丝绳的一端，钢丝绳的另一端连接定位管20，还需要在斜腕臂上套接第三单耳座25，第三单耳座25用于与定位管20的一端铰接。

现有的高铁腕臂用预装配线都难以实现自动装配，一般都需要过多的人工干预，劳动强度大，且装配效率低。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种高铁腕臂预装配线，能够完全实现自动化，不需要人工操作，装配效率高。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高铁腕臂预装配线，包括机架，以及安装在机架上的平腕臂装夹组件、斜腕臂装夹组件和组装机构，所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件分别设于所述机架的左右两侧，所述组装机构位于所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件的后方；

所述平腕臂装夹组件包括平腕臂夹持移动机构和平腕臂套件夹持机构，所述平腕臂套件夹持机构能够夹持平腕臂上所用套件以便于平腕臂穿过所述平腕臂套件，所述平腕臂装夹组件能够带动所述平腕臂穿过所述平腕臂套件；

所述斜腕臂装夹组件包括斜腕臂夹持移动机构和斜腕臂套件夹持机构，所述斜腕臂套件夹持机构能够夹持斜腕臂上所用套件以便于斜腕臂穿过所述斜腕臂套件，所述斜腕臂装夹组件能够带动所述斜腕臂穿过所述斜腕臂套件；

所述组装机构包括组装移动机构和套件拧紧机构，所述组装移动机构包括斜腕臂组装移动机构和平腕臂组装移动机构，所述平腕臂组装移动机构能够带动所述平腕臂横向移动和纵向移动，所述斜腕臂组装移动机构能够带动所述平腕臂横向移动和纵向移动，所述套件拧紧机构能够将所述平腕臂套件和斜腕臂套件分别与平腕臂及斜腕臂固定连接。

本发明的有益效果是：能够实现高铁腕臂的自动预装配，不需要人工干预，装配效率高。

进一步，所述平腕臂套件夹持机构包括三个并列的设置于所述机架右侧的夹持机械手组件，所述斜腕臂套件夹持机构包括两个并列的设置于所述机架左侧的所述夹持机械手组件，所述夹持机械手组件包括第一机械手、带动所述第一机械手升降的第一升降机构、带动所述第一机械手纵向移动的第一纵向移动机构和驱动所述第一机械手开合的第一开合机构。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：所述平腕臂套件包括第一单耳座、连接器和承力索座，右侧的三个夹持机械手组件分别用于夹持所述第一单耳座、连接器和承力索座的夹持机械手组件；所述斜腕臂套件包括第二单耳座和第三单耳座，左侧的两个夹持机械手组件分别用于夹持所述第二单耳座和第三单耳座；能够将套件一次性分别套在平腕臂和斜腕臂上，且可以调节各个套件之间的间距，使其符合装配要求。

进一步，所述第一机械手包括第一滑杆和设于所述第一滑杆下端的第一机械手手指，所述第一机械手手指包括两个第一机械手手指本体，所述第一机械手手指本体为竖直放置的弧形结构，所述第一开合机构能够带动两个所述第一机械手手指本体开合；

所述第一升降机构包括设于机架上部的第一升降电机、设于所述第一升降电机上的第一齿轮和第一齿轮相啮合第一齿条，所述第一齿条竖直设置，所述第一齿条设于所述第一滑杆上。

进一步，所述平腕臂夹持移动机构和所述斜腕臂夹持移动机构皆包括夹持移动机构本体，所述夹持移动机构本体包括第二机械手、带动所述第二机械手升降的第二升降机构、带动所述第二机械手纵向移动的第二纵向移动机构和驱动所述第二机械手开合的第二开合机构。

进一步，所述第二机械手包括两个第二机械手手指本体，两个所述第二机械手指本体为水平放置的弧形结构。

进一步，所述夹持移动机构本体包括第一底座、设于所述第一底座上的第一纵向移动驱动电机，所述第一纵向移动驱动电机的输出轴上设有第二齿轮，所述机架的底部设有与所述第二齿轮相啮合的第二齿条，所述第二齿条水平设置；所述第一底座包括第一底板和设置在所述第一底板上的第一竖板，所述第二升降机构采用第二升降气缸，所述第二升降气缸的缸体安装在所述第一竖板上，所述第二升降气缸的活塞杆上设有第一连接座，所述第二开合机构采用第二开合气缸，所述第二开合气缸的缸体安装在所述第一连接座上，所述第二开合气缸的活塞杆两端分别连接第二机械手手指本体。

进一步，所述套件拧紧机构包括单耳座拧紧机构，所述单耳座拧紧机构设于所述夹持移动机构本体上，所述单耳座拧紧机构包括第一拧紧组件和带动所述第一拧紧组件升降的第三升降机构，所述第一拧紧组件包括两个并列设置的第一拧紧组件本体，所述第一拧紧组件本体包括第一拧紧头和驱动所述第一拧紧头转动的第一拧紧头驱动电机。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：将单耳座拧紧机构设于夹持移动机构本体上，结构简单，节省了一个纵向移动驱动电机，节约成本。

进一步，所述第一拧紧组件本体设于所述第一连接板上，所述第一连接板上设有第七齿条，所述第三升降机构包括第三升降电机，所述第三升降电机的输出轴上设有与所述第七齿条相适配的第七齿轮；

所述第一连接板上还设有第二竖向滑槽，所述第一竖板上设有与所述第二竖向滑槽相适配的第二竖向滑轨。

进一步，所述套件拧紧机构还包括连接器拧紧机构，所述连接器拧紧结构包括下套筒拧紧机构和上套筒拧紧机构，所述上套筒拧紧机构设于所述下套筒拧紧机构的前方，所述上套筒拧紧机构和所述下套筒拧紧机构皆包括双螺母自动拧紧机构。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：连接器包括上套筒和下套筒，上套筒和下套筒分别平腕臂和斜腕臂之间分别通过螺钉连接，在螺钉和所述上套筒或下套筒之间还设有锁紧螺母，由于螺钉的头部相当于第一六角螺母，而锁紧螺母相当于第二锁紧螺母；

在现有技术中，用于拧紧螺母的自动拧紧机包括拧紧头、驱动所述拧紧头的驱动机构和把手，所述驱动机构包括移动机构和转动机构，所述转动机构可以为电机，所述电机通过减速器与所述拧紧头的后端连接，所述拧紧头的前端设有与所述螺母相适配的内孔，所述内孔上设有多个齿形槽；在将拧紧头与螺母对位后，电机工作，带动拧紧头转动将螺母拧紧。移动机构，移动机构能够带动拧紧头向前移动，将螺母拧紧；

但是这种方式依然只适合单螺母拧紧，对双螺母依然无法实现自动拧紧，采用现有的自动拧紧机拧紧螺钉后，拧紧头上的齿形槽和锁紧螺母无法对齐，锁紧螺母难以卡入拧紧头内，无法对其进行拧紧操作；拧紧螺钉后，就算拧紧头上的齿形槽恰巧能与锁紧螺母对齐，在拧紧锁紧螺母之后，锁紧螺母与螺钉头部也难以完全对齐，这样就会造成拧紧头难以从螺钉头部退出；

本申请采用了一种双螺母自动拧紧机构能够实现连接器与平腕臂和斜腕臂的自动装配。

进一步，所述双螺母自动拧紧机构包括第二拧紧组件本体和驱动机构，所述第二拧紧组件本体包括第二拧紧头和活动套，所述驱动机构包括第二拧紧头横向移动机构、第二拧紧头纵向移动机构和第二拧紧头转动机构，所述第二拧紧头横向移动机构能够带动所述第二拧紧头横向移动，所述第二拧紧头纵向移动机构能够带动所述第二拧紧头纵向移动，所述第二拧紧头转动机构能够带动第二拧紧头转动。

进一步，还包括第二底座，所述第二拧紧头横向移动机构设于所述第二底座上，所述第二拧紧头横向移动机构通过第二底板设于所述第二拧紧头纵向移动机构上，所述第二拧紧头转动机构通过第三底板设于所述第二拧紧头横向机构上，所述第二拧紧头转动机构通过轴承与所述第二拧紧组件本体连接。

进一步，所述第二拧紧头纵向移动机构包括第二纵向滑轨、第四齿条、第二纵向移动驱动电机和第四齿轮，所述第二纵向滑轨和第四齿条并列的安装在所述第二底板上，所述第二纵向移动驱动电机安装在所述第二底板上，所述第四齿轮安装在所述第二纵向移动驱动电机的输出轴上，且所述第四齿轮与所述第四齿条相啮合；

所述第二拧紧头横向移动机构包括第一横向滑轨、第三齿条、第一横向移动驱动电机和与所述第三齿条啮合的第三齿轮，所述第一横向滑轨和第三齿条并列的安装在所述第二底座的顶板上，所述第三齿轮安装在所述第一横向移动驱动电机的输出轴上，所述第一横向移动驱动电机安装在所述第三底板上。

进一步，所述第二拧紧头转向机构包括第一转动电机，所述第一转动电机的输出轴与减速器连接，所述减速器的输出轴与所述活动套固定连接。

进一步，所述套件拧紧机构还包括承力索座拧紧机构，所述承力索座拧紧机构包括第三拧紧组件和带动所述第三拧紧组件升降的第四升降机构，所述第三拧紧组件包括四个呈矩阵排列的第三拧紧组件本体，所述第三拧紧组件本体包括第三拧紧头和驱动所述第三拧紧头转动的第二拧紧头驱动电机。

进一步，所述第一拧紧头、所述第二拧紧头和第三拧紧头的前部皆设有螺母定位件。

进一步，所述螺母定位件的中部设有卡接孔，所述卡接孔的内壁上至少均布有六个卡接槽，所述卡接槽的断面呈三角形结构，所述三角形结构的顶角为120°。

进一步，所述卡接孔的内壁上均布有12个卡接槽，12个所述卡接槽两两相邻，且12个所述卡接槽的槽壁之间圆弧过渡连接。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：12个卡接槽的设置，只需要头部略微转动就能保证螺母定位件卡入螺母外周，且卡接槽的槽壁之间圆弧过渡连接更是为了保证螺母定位件顺利卡入螺母外周。

进一步，所述第二拧紧头包括头部和与所述头部固定连接的杆部，所述头部的中心沿轴线设有中心孔，所述中心孔内设有所述螺母定位件，所述第二拧紧头的中心孔的长度大于所述螺母定位件的长度，且所述螺母定位件位于所述中心孔的前部，所述杆部的外径小于所述头部的外径；

所述活动套包括滑动段和限位段，所述滑动段的内径与所述杆部的外径相适配，所述限位段的内径大于所述杆部的外径，所述杆部与所述限位段之间设有复位弹簧，且所述复位弹簧套接在所述杆部上，所述杆部的后端设有限位板；

所述滑动段套接在所述杆部上，并与所述杆部通过销钉连接，所述滑动段上设有螺旋槽，所述销钉穿过所述螺旋槽；所述滑动段的前端与所述头部的后端之间设有对位弹簧。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：当拧紧第一个螺母之后，拧紧头组件继续向前移动，第一个螺母进入中心孔内，螺母定位件若是不能刚好卡上第二螺母，头部压缩对位弹簧，在对位弹簧、螺旋槽和定位件的共同作用下，活动套和定位件略微向后移动且小幅度转动，使得螺母定位件卡上第二螺母，实现第二螺母的定位；当第二螺母拧紧后，第二螺母和第一螺母通常是错位的，螺母定位件从第二螺母退出后，难以从第一螺母处退出时，同样在对位弹簧、螺旋槽和定位件的作用下，使得定位件小幅度转动后，能够退出；复位弹簧的设置，使得在头部从螺母处退出，能够帮助头部复位，以便于下次使用时，能够直接卡入第一螺母处。

进一步，所述中心孔为台阶孔，包括内部的台阶小孔和外部的台阶大孔，所述螺母定位件卡接在所述台阶大孔内。

进一步，所述限位板为圆盘，所述圆盘的直径大于所述杆部的外径，且小于所述限位段的内径，所述限位板通过螺栓与所述杆部的后端连接。

进一步，还包括平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件，所述平腕臂导向组件设于所述平腕臂夹持移动机构的后方，所述斜腕臂导向组件设于所述斜腕臂夹持移动机构的后方，所述平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件皆包括导向组件本体，所述导向组件本体包括导向件和导向件夹持移动机构，所述导向件夹持移动机构能够将导向件分别插入平腕臂和斜腕臂的后端。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：由于平腕臂和斜腕臂都是采用前后直径一致的铝合金管件，在穿过单耳座、连接器、承力索座时难免会出现轴线无法完全对齐的现象，进而导致平腕臂和斜腕臂在穿管的过程中发生磕碰；采用导向件后可以保证平腕臂和斜腕臂顺利穿过各个套件。

进一步，所述导向件包括同轴设置的管件插入端和穿管导向端，所述管件插入端包括小圆锥台和小圆柱，所述小圆锥台的大径端与所述小圆柱的一端连接，所述穿管导向端包括大圆柱和大圆锥台，所述小圆柱的另一端与所述大圆柱的一端连接，所述大圆柱的另一端与所述大圆锥台的大径端连接。

进一步，所述大圆柱上设有环形凹槽。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：抓取导向件的机械手抓取导向件后将其插入腕臂的管径内，在大圆柱上设有环形凹槽，而机械手的的夹持面上设有与所述环形凹槽相适配的凸起，能够保证导向件重复利用时位置的精确性。

进一步，所述环形凹槽的横截面为三角形、梯形或矩形结构。

进一步，所述小圆柱的外径与腕臂的内径相适配。

进一步，所述管件插入端和穿管导向端为一体结构。

进一步，所述管件插入端和穿管导向端的中部设有中心盲孔，所述中心盲孔与所述管件插入端和穿管导向端同轴设置，所述中心盲孔在所述管件插入端为封闭端。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：管件导向端伸长在腕臂的外端，会产生一定的弯矩，将中心孔做成盲孔，管件插入端为封闭端，管件插入端的重量增加，达到更为平衡的效果，防止导向件脱落。

进一步，所述大圆锥台的外周面上设有弹性件，所述弹性件的外端连接钢球。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：弹性件能够给刚性一定力，使得钢球顶紧腕臂的内壁，防止在移动腕臂时导向件脱落。

进一步，所述弹性件为弹簧，所述弹簧包括沿所述大圆锥台外周面均布的三个。

进一步，所述导向件夹持移动机构包括所述夹持移动机构本体，还包括设于所述第二机械手手指本体的凸起，所述凸起与所述环形凹槽相适配。

进一步，所述斜腕臂组装移动机构和所述平腕臂组装移动机构皆包括组装移动机构本体，所述组装移动机构本体包括横梁和与所述横梁滑动连接的第二滑套，所述横梁上设有第五齿条，所述第二滑套上设有第二横向移动驱动电机，所述第二横向移动驱动电机的输出轴上设有与所述第五齿条相啮合的第五齿轮；还所述组装移动机构本体还包括第三机械手，所述第三机械手可在所述第二滑套内上下滑动，所述第三机械手包括第二滑杆、设于第二滑杆下端的第三机械手手指、带动所述第二滑杆上下移动的第四升降机构和驱动所述第三机械手手指开合的第三开合驱动机构。

进一步，第三机械手手指包括水平夹持的第三机械手手指本体，所述第三开合驱动机构采用气缸，所述第四升降机构包括安装在所述滑套上的第二升降电机，所述第二升降电机的输出轴上设有第六齿轮，所述第二滑杆上设有与所述第六齿轮相适配的第六齿条。

进一步，所述组装移动机构本体通过滑座连接在所述机架上，所述机架上还设有带动所述组装移动机构本体纵向移动的第四纵向移动机构。

进一步，所述机架包括底框架和上框架，所述底框架的右侧从前至后依次设有第一单耳座盛放料架、连接器盛放料架和承力索座盛放料架，所述底框架的左侧从前至后依次设有第二单耳座盛放料架和第三单耳座盛放料架。

进一步，所述组装机构还包括组装地轨，所述组装地轨设于底架的中部，且设于所述斜腕臂组装移动机构和所述平腕臂组装移动机构的后方，所述组装地轨包括滑动底座，以及设于所述滑动底座两端的斜腕臂前端夹持部和下套筒夹持部，所述斜腕臂前端夹持部能够夹持斜腕臂的前端，所述下套筒夹持部能够夹持所述连接器的下套筒，所述斜腕臂夹持部和所述下套筒夹持部能够同时带动腕臂沿其输送方向移动。

进一步，还包括定位夹紧组件，所述定位夹紧组件能够对腕臂进行定位。

采用上述进一步技术方案的有益效果是：腕臂向后移动时，腕臂的后端接触到定位夹紧组件，并以此作为基准点，确定移动的距离，保证套件安装的精确性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的立体结构示意图(省略了上套筒拧紧机构)；

图3为本发明中单耳座拧紧机构与夹持移动机构本体的组装结构示意图；

图4为本发明中导向组件本体的结构示意图；

图5为本发明中导向件的结构示意图；

图6为本发明中导向件沿其中心竖直面的剖视图；

图7为本发明中双螺母自动拧紧机构的结构示意图；

图8为本发明中第二拧紧组件本体的结构示意图；

图9为本发明中第二拧紧组件沿其中心竖直面的剖视图；

图10为本发明中第二拧紧头与螺母定位件的组装结构示意图；

图11为图10中沿B-B向的剖视图；

图12为本发明中连接器的结构示意图；

图13为本发明中夹持机械手组件的结构示意图；

图14为本发明中承力索座拧紧机构的结构示意图；

图15为本发明中组装移动机构本体的结构示意图；

图16为本发明中下框架的结构示意图；

图17为本发明中组装地轨的结构示意图；

图18为本发明中高铁腕臂的装配示意图；

图19为本发明中单耳座的结构示意图；

图20为本发明中承力索座的结构示意图；

在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：1、机架，1-1、底框架，1-2、上框架，1-11、底架，1-12、右侧料架，1-13、左侧料架；

2、夹持移动机构本体，201、第一底座，202、第一纵向滑槽，203、第一纵向移动驱动电机，204、第二齿轮，205、第二升降气缸，206、第二开合气缸，207、第二机械手手指本体，208、第一竖板；

3、夹持机械手组件，301、第一机械手手指本体，302、第一开合气缸，303、第一滑杆，304、第一齿条，305、第一竖向滑轨，306、第一滑套，307、第一升降电机；

4、双螺母自动拧紧机构，401、第二拧紧头，4011、头部，40111、中心孔，4012、杆部，402、活动套，4023、螺旋槽，403、螺母定位件，4031、卡接槽，404、轴承，405、对位弹簧，406、复位弹簧，407、限位板，408、螺栓，409、第二拧紧头纵向移动机构，4091、第二纵向移动驱动电机，4092、第二纵向滑轨，4093、第四齿条，410、第二拧紧头横向移动机构，4101、第一横向移动驱动电机，4102、第一横向滑轨，4103、所述第三齿条，411、第二拧紧头转动机构，4111、第一转动电机，4112、减速器，412、第二底板，413、第二底座，4131、第二底座的顶板，414、第三底板，415、销钉；

5、单耳座收容架，

6、定位夹紧组件，

7、组装移动机构本体，701、横梁，702、第五齿条，703、第二横向移动驱动电机，704、第二滑套，705、第二升降电机，706、第三连接板，707、第三开合气缸，708、第三机械手手指本体，709、第二滑杆，710、滑座，711、第四纵向移动驱动电机；

8、平腕臂组装移动机构；

9、单耳座拧紧机构，901、第三升降电机，902、第一连接板，903、第二竖向滑槽，904、第一拧紧头，905、第一拧紧头驱动电机；

10、斜腕臂组装移动机构；

11、导向件，1101、小圆锥台，1102、小圆柱，1103、大圆柱，1104、大圆锥台，1105、中心盲孔，1106、环形凹槽，1107、凸起；

12、承力索座拧紧机构，1201、第三纵向移动驱动电机，1202、第八齿轮，1203、第三底座，1204、第二纵向滑槽，1205、第四升降电机，1206、第二连接板，1207、第三拧紧头；

13、连接器收容架；

14、承力索座收容架；

15、支撑组件；

16、组装地轨，1601、滑动底座，1602、斜腕臂前端夹持部，1603、下套筒夹持部；

17、连接器，1701、上套筒，1702、锁紧螺母，1703、螺钉，1704、下套筒；

18、斜腕臂，19、支撑臂，20、定位管，21、第一单耳座，22、平腕臂，23、承力索座，24、第二索座，25、第三索座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明中所述的“纵向”是腕臂实际输送的方向，“横向”是相对“纵向”而言的，本发明中所述的“后端”是指腕臂沿纵向输送时，认为是从前至后输送。

如图1-图20所示，一种高铁腕臂预装配线，如图1-图2所示，包括机架1，以及安装在机架1上的平腕臂装夹组件、斜腕臂装夹组件和组装机构，所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件分别设于所述机架1的左右两侧，所述组装机构位于所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件的后方；

所述机架1包括底框架1-1和上框架1-2，所述底框架1-1包括底架1-11；

所述平腕臂装夹组件包括平腕臂夹持移动机构和平腕臂套件夹持机构，所述平腕臂套件夹持机构能够夹持平腕臂上所用套件以便于平腕臂穿过所述平腕臂套件，所述平腕臂装夹组件能够带动所述平腕臂穿过所述平腕臂套件；

所述斜腕臂装夹组件包括斜腕臂夹持移动机构和斜腕臂套件夹持机构，所述斜腕臂套件夹持机构能够夹持斜腕臂上所用套件以便于斜腕臂穿过所述斜腕臂套件，所述斜腕臂装夹组件能够带动所述斜腕臂穿过所述斜腕臂套件；

所述组装机构包括斜腕臂组装移动机构、平腕臂组装移动机构、斜腕臂纵向移动机构和套件拧紧机构；所述平腕臂组装移动机构能够带动所述斜腕臂横向移动，所述斜腕臂组装移动机构能够带动所述平腕臂横向移动，所述斜腕臂纵向移动机构能够带动所述斜腕臂纵向移动，所述套件拧紧机构能够将所述平腕臂套件和斜腕臂套件分别与平腕臂及斜腕臂固定连接。

所述平腕臂套件夹持机构包括三个并列的设置于所述机架右侧的夹持机械手组件3，如图13所示，所述斜腕臂套件夹持机构包括两个并列的设置于所述机架左侧的所述夹持机械手组件3，所述夹持机械手组件3包括第一机械手、带动所述第一机械手升降的第一升降机构、带动所述第一机械手纵向移动的第一纵向移动机构和驱动所述第一机械手开合的第一开合机构。

所述第一机械手包括第一滑杆303和设于所述第一滑杆303下端的第一机械手手指，所述第一机械手手指包括两个第一机械手手指本体301，所述第一机械手手指本体301为竖直放置的弧形结构，所述第一开合机构能够带动两个所述第一机械手手指本体开合，所述第一开合机构采用第一开合气缸；

所述第一升降机构包括设于上框架顶端的第一升降电机307、设于所述第一升降电机307上的第一齿轮和第一齿轮相啮合第一齿条304，所述第一齿条304竖直设置，所述第一齿条304设于所述第一滑杆303上；

所述第一滑杆303上设有第一竖向滑轨305，所述第一滑杆303通过第一滑套306安装在所述上框架1-2上，所述第一滑套306内部设有与所述第一竖向滑轨305相适配的第一竖向滑槽。

所述平腕臂套件包括第一单耳座、连接器和承力索座，右侧的三个夹持机械手组件分别用于夹持所述第一单耳座、连接器和承力索座的夹持机械手组件；所述斜腕臂套件包括第二单耳座和第三单耳座，左侧的两个夹持机械手组件分别用于夹持所述第二单耳座和第三单耳座。

如图16所示，所述底架1-11的右侧从前至后依次设有第一单耳座盛放料架、连接器盛放料架和承力索座盛放料架，所述底框架1-1的左侧从前至后依次设有第二单耳座盛放料架和第三单耳座盛放料架，所述第一单耳座和第二单耳座及第三单耳座分别通过单耳座收容架5放置在第一单耳座盛放料架、第二单耳盛放料架及第三单耳座盛放料架上；所述承力索座通过承力索座收容架14放置在所述承力索座盛放料架上，所述连接器通过所述连接器收容架13放置在所述承力索座盛放料架上。

所述第一单耳座盛放料架、连接器盛放料架和承力索座盛放料架为一体结构，记为右侧料架1-12，所述第二单耳座盛放料架和第三单耳座盛放料架为一体结构，记为左侧料架1-13。

所述平腕臂夹持移动机构和所述斜腕臂夹持移动机构皆包括夹持移动机构本体2，如图3所示，所述夹持移动机构本体2包括第二机械手、带动所述第二机械手升降的第二升降机构、带动所述第二机械手纵向移动的第二纵向移动机构和驱动所述第二机械手开合的第二开合机构。

所述第二机械手包括两个第二机械手手指本体207，两个所述第二机械手指本体207为水平放置的弧形结构。

所述夹持移动机构本体2包括第一底座201、设于所述第一底座201上的第一纵向移动驱动电机203，所述第一纵向移动驱动电机203的输出轴上设有第二齿轮204，所述底架1-2上设有与所述第二齿轮204相啮合的第二齿条，所述第二齿条水平设置；所述第一底座201的下表面上设有第一纵向滑槽202，所述底架1-2上设有与所述第一纵向滑槽202相适配的第一纵向滑轨；

所述第一底座201包括第一底板和设置在所述第一底板上的第一竖板208，所述第二升降机构采用第二升降气缸205，所述第二升降气缸205的缸体安装在所述第一竖板208上，所述第二升降气缸205的活塞杆上设有第一连接座，所述第二开合机构采用第二开合气缸206，所述第二开合气缸206的缸体安装在所述第一连接座上，所述第二开合气缸206的活塞杆两端分别连接第二机械手手指本体207。

所述套件拧紧机构包括单耳座拧紧机构9，所述单耳座拧紧机构9设于所述夹持移动机构本体2上，所述单耳座拧紧机构9包括第一拧紧组件和带动所述第一拧紧组件升降的第三升降机构，所述第一拧紧组件包括两个并列设置的第一拧紧组件本体，所述第一拧紧组件本体包括第一拧紧头904和驱动所述第一拧紧头904转动的第一拧紧头驱动电机905。

所述第一拧紧组件本体设于所述第一连接板902上，所述第一连接板902上设有第七齿条，所述第三升降机构包括第三升降电机901，所述第三升降电机901的输出轴上设有与所述第七齿条相适配的第七齿轮；

所述第一连接板902上还设有第二竖向滑槽903，所述第一竖板208上设有与所述第二竖向滑槽903相适配的第二竖向滑轨。

所述套件拧紧机构还包括连接器拧紧机构，所述连接器拧紧结构包括下套筒拧紧机构和上套筒拧紧机构，所述上套筒拧紧机构设于所述下套筒拧紧机构的前方，所述上套筒拧紧机构和所述下套筒拧紧机构皆包括双螺母自动拧紧机构4。

如图7-图11所示，所述双螺母自动拧紧机构包括第二拧紧组件本体和驱动机构，所述第二拧紧组件本体包括第二拧紧头401和活动套402，所述驱动机构包括第二拧紧头横向移动机构410、第二拧紧头纵向移动机构409和第二拧紧头转动机构411，所述第二拧紧头横向移动机构410能够带动所述第二拧紧头401横向移动，所述第二拧紧头纵向移动机构409能够带动所述第二拧紧头401纵向移动，所述第二拧紧头转动机构411能够带动第二拧紧头401转动。

还包括第二底座413，所述第二拧紧头横向移动机构410设于所述第二底座413上，所述第二拧紧头横向移动机构410通过第二底板412设于所述第二拧紧头纵向移动机构409上，所述第二拧紧头转动机构411通过第三底板414设于所述第二拧紧头横向机构410上，所述第二拧紧头转动机构411通过轴承404与所述第二拧紧组件本体连接。

所述第二拧紧头纵向移动机构409包括第二纵向滑轨4092、第四齿条、第二纵向移动驱动电机4091和第四齿轮，所述第二纵向滑轨4092和第四齿条并列的安装在所述第二底板412上，所述第二纵向移动驱动电机4091安装在所述第二底板412上，所述第四齿轮安装在所述第二纵向移动驱动电机4091的输出轴上，且所述第四齿轮与所述第四齿条4093相啮合；

所述第二拧紧头横向移动机构410包括第一横向滑轨4102、第三齿条4103、第一横向移动驱动电机4101和与所述第三齿条4103啮合的第三齿轮，所述第一横向滑轨4102和第三齿条4103并列的安装在所述第二底座的顶板4131上，所述第三齿轮安装在所述第一横向移动驱动电机4101的输出轴上，所述第一横向移动驱动电机4101安装在所述第三底板414上。

所述第二拧紧头转向机构411包括第一转动电机4111，所述第一转动电机4111的输出轴与减速器4112连接，所述减速器4112的输出轴与所述活动套402固定连接。

如图14所示，所述套件拧紧机构还包括承力索座拧紧机构12，所述承力索座拧紧机构12包括第三拧紧组件和带动所述第三拧紧组件升降的第四升降机构，所述第三拧紧组件包括四个呈矩阵排列的第三拧紧组件本体，所述第三拧紧组件本体包括第三拧紧头1207和驱动所述第三拧紧头1207转动的第二拧紧头驱动电机(图中未画出)。

所述承力索座拧紧机构还包括第三底座1203和第三纵向移动机构，所述第三底座1203包括第四底板和第二竖板，所述第四底板的下端设有第二纵向滑槽1204，所述第三纵向移动机构包括设于所述第四底板上的第三纵向移动驱动电机1201，所述第三纵向移动驱动电机1201的输出轴上设有第八齿轮1202，所述机架1上的下端设有与所述第八齿轮1202相适配的第八齿条；所述第四升降机构包括设于所述第二竖板上的第四升降电机1205，所述第四升降电机1205的输出轴上设有第九齿轮，所述第三拧紧组件本体上的第二连接板1206上设有与所述第九齿轮相啮合第九齿条。

所述第一拧紧头904、所述第二拧紧头401和第三拧紧头1207的前部皆设有螺母定位件403。

如图11所示，所述螺母定位件403的中部设有卡接孔，所述卡接孔的内壁上均布有12个卡接槽4031，12个所述卡接槽4031两两相邻，且12个所述卡接槽4031的槽壁之间圆弧过渡连接，所述卡接槽4031的断面呈三角形结构，所述三角形结构的顶角为120°。

如图9-图11所示，所述第二拧紧头401包括头部4011和与所述头部4011固定连接的杆部4012，所述头部4011的中心沿轴线设有中心孔40111，所述中心孔40111内设有所述螺母定位件403，所述第二拧紧头的中心孔40111的长度大于所述螺母定位件403的长度，且所述螺母定位件403位于所述中心孔40111的前部，所述杆部4012的外径小于所述头部4011的外径；

所述活动套402包括滑动段和限位段，所述滑动段的内径与所述杆部的外径相适配，所述限位段的内径大于所述杆部4012的外径，所述杆部4012与所述限位段之间设有复位弹簧406，且所述复位弹簧406套接在所述杆部4012上，所述杆部4012的后端设有限位板407；

所述滑动段套接在所述杆部4012上，并与所述杆部4012通过销钉415连接，所述滑动段上设有螺旋槽4023，所述销钉415穿过所述螺旋槽4023；所述滑动段的前端与所述头部4011的后端之间设有对位弹簧405。

所述中心孔40111为台阶孔，包括内部的台阶小孔和外部的台阶大孔，所述螺母定位件403卡接在所述台阶大孔内。

所述限位板407为圆盘，所述圆盘的直径大于所述杆部4012的外径，且小于所述限位段的内径，所述限位板407通过螺栓408与所述杆部4012的后端连接。

还包括平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件，所述平腕臂导向组件设于所述平腕臂夹持移动机构的后方，所述斜腕臂导向组件设于所述斜腕臂夹持移动机构的后方，所述平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件皆包括导向组件本体11，如图4-图5所示，所述导向组件本体包括导向件11和导向件夹持移动机构，所述导向件夹持移动机构能够将导向件11分别插入平腕臂和斜腕臂的后端。

所述导向件11包括同轴设置的管件插入端和穿管导向端，所述管件插入端包括小圆锥台1101和小圆柱1102，所述小圆锥台1101的大径端与所述小圆柱1102的一端连接，所述穿管导向端包括大圆柱1103和大圆锥台1104，所述小圆柱1102的另一端与所述大圆柱1103的一端连接，所述大圆柱1103的另一端与所述大圆锥台1104的大径端连接。

所述大圆柱1103上设有环形凹槽1106；所述环形凹槽1106的横截面为三角形、梯形或矩形结构。

所述小圆柱1102的外径与腕臂的内径相适配。

所述管件插入端和穿管导向端为一体结构。

如图6所示，所述管件插入端和穿管导向端的中部设有中心盲孔1105，所述中心盲孔1105与所述管件插入端和穿管导向端同轴设置，所述中心盲孔1105在所述管件插入端为封闭端。管件导向端伸长在腕臂的外端，会产生一定的弯矩，将中心孔做成盲孔，管件插入端为封闭端，管件插入端的重量增加，达到更为平衡的效果，防止导向件11脱落。

所述大圆锥台1103的外周面上设有弹性件(图中未画出)，所述弹性件的外端连接钢球。

所述弹性件为弹簧，所述弹簧包括沿所述大圆锥台1103外周面均布的三个。

所述导向件夹持移动机构包括所述夹持移动机构本体2，还包括设于所述第二机械手手指本体的凸起1107，所述凸起1107与所述环形凹槽1106相适配。

所述斜腕臂组装移动机构和所述平腕臂组装移动机构皆包括组装移动机构本体7，如图15所示，所述组装移动机构本体7包括横梁701和与所述横梁701滑动连接的第二滑套704，所述横梁701上设有第五齿条702，所述第二滑套704上设有第二横向移动驱动电机703，所述第二横向移动驱动电机703的输出轴上设有与所述第五齿条702相啮合的第五齿轮；所述组装移动机构本体7还包括第三机械手，所述第三机械手可在所述第二滑套704内上下滑动，所述第三机械手包括第二滑杆709、设于第二滑杆709下端的第三机械手手指、带动所述第二滑杆709上下移动的第四升降机构和驱动所述第三机械手手指开合的第三开合驱动机构，所述第三机械手手指通过第三连接板706与所述第二滑杆709的下端连接。

第三机械手手指包括水平夹持的第三机械手手指本体708，所述第三开合驱动机构采用第三开合气缸707，所述第四升降机构包括安装在所述滑套上的第二升降电机705，所述第二升降电机705的输出轴上设有第六齿轮，所述第二滑杆709上设有与所述第六齿轮相适配的第六齿条。

所述横梁701的两端通过滑座710连接在所述机架1上，所述机架1上还设有带动所述组装移动机构本体7纵向移动的第四纵向移动机构，所述第四纵向移动机构包括设于所述滑座410上的第四纵向移动驱动电机711，所述第四纵向移动驱动电机711的输出轴上设有第十齿轮，所述机架1上设有与所述第十齿轮相啮合的第十齿条。

如图17所示，所述组装机构还包括组装地轨，所述组装地轨设于底架的中部，且设于所述斜腕臂组装移动机构和所述平腕臂组装移动机构的后方，所述组装地轨包括滑动底座，以及设于所述滑动底座两端的斜腕臂前端夹持部和下套筒夹持部，所述斜腕臂前端夹持部能够夹持斜腕臂的前端，所述下套筒夹持部能够夹持所述连接器的下套筒，所述斜腕臂夹持部和所述下套筒夹持部能够同时带动腕臂沿其输送方向移动。

还包括定位夹紧组件6，所述定位夹紧组件6能够对腕臂进行定位，腕臂向后移动时，腕臂的后端接触到定位夹紧组件，并以此作为基准点，确定移动的距离，保证套件安装的精确性。

本发明的工作过程如下：

1)平腕臂和斜腕臂分别由平腕臂夹持移动机构和斜腕臂夹持移动机构夹持；同时，平腕臂套件夹持机构从前至后分别夹持第一单耳座、连接器和承力索座，并将其轴线对齐，所述斜腕臂套件夹持机构从前至后分别夹持第二单耳座和第三单耳座，并使其轴线对齐；

2)平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件分别工作，将导向件分别插入平腕臂和斜腕臂的后端；

3)平腕臂夹持移动机构带着平腕臂依次穿过第一单耳座、连接器和承力索座，斜腕臂夹持移动机构带着斜腕臂依次穿过第二单耳座和第三单耳座；然后，平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件分别将平腕臂后端和斜腕臂后端的导向件取下，并复位；接着，平腕臂套件夹持机构的3个夹持机械手组件分别带动第一单耳座、连接和承力索座移动，使其处于平腕臂上的合适位置，同时，斜腕臂套件夹持机构的2个夹持机械手组件分别带动第二单耳座和第三单耳座移动，使其处于斜腕臂上的合适位置；

4)单耳座拧紧机构分别将第一单耳座、第二单耳座和第三单耳座拧紧，承力索座拧紧机构将承力索座拧紧，同时，上套筒拧紧机构将上套筒拧紧；

5)平腕臂夹持移动机构和斜腕臂夹持移动机构分别夹紧平腕臂和斜腕臂向后移动，移动一定距离后，平腕臂组装移动机构和斜腕臂组装移动机构分别夹持平腕臂和斜腕臂继续向后移动，移动至合适位置，平腕臂组装移动机构和斜腕臂组装移动分别带动平腕臂和斜腕臂横向移动，并使斜腕臂与下套筒对齐，接着，斜腕臂组装移动机构带动斜腕臂穿过所述下套筒至合适位置；

6)组装地轨工作，斜腕臂前端夹持部夹紧斜腕臂前端，下套筒夹持部将下套筒夹紧，下套筒拧紧机构工作，将下套筒拧紧，完成腕臂的预装配，接着，组装地轨将预配件输送出去。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高铁腕臂预装配线，其特征在于，包括机架，以及安装在机架上的平腕臂装夹组件、斜腕臂装夹组件和组装机构，所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件分别设于所述机架的左右两侧，所述组装机构位于所述平腕臂装夹组件和斜腕臂装夹组件的后方；

所述平腕臂装夹组件包括平腕臂夹持移动机构和平腕臂套件夹持机构，所述平腕臂套件夹持机构能够夹持平腕臂上所用套件以便于平腕臂穿过所述平腕臂套件，所述平腕臂装夹组件能够带动所述平腕臂穿过所述平腕臂套件；

所述斜腕臂装夹组件包括斜腕臂夹持移动机构和斜腕臂套件夹持机构，所述斜腕臂套件夹持机构能够夹持斜腕臂上所用套件以便于斜腕臂穿过所述斜腕臂套件，所述斜腕臂装夹组件能够带动所述斜腕臂穿过所述斜腕臂套件；

所述组装机构包括组装移动机构和套件拧紧机构，所述组装移动机构包括斜腕臂组装移动机构和平腕臂组装移动机构，所述平腕臂组装移动机构能够带动所述平腕臂横向移动和纵向移动，所述斜腕臂组装移动机构能够带动所述平腕臂横向移动和纵向移动，所述套件拧紧机构能够将所述平腕臂套件和斜腕臂套件分别与平腕臂及斜腕臂固定连接。

2.根据权利要求1所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述平腕臂套件夹持机构包括三个并列的设置于所述机架右侧的夹持机械手组件，所述斜腕臂套件夹持机构包括两个并列的设置于所述机架左侧的所述夹持机械手组件，所述夹持机械手组件包括第一机械手、带动所述第一机械手升降的第一升降机构、带动所述第一机械手纵向移动的第一纵向移动机构和驱动所述第一机械手开合的第一开合机构。

3.根据权利要求1所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述平腕臂夹持移动机构和所述斜腕臂夹持移动机构皆包括夹持移动机构本体，所述夹持移动机构本体包括第二机械手、带动所述第二机械手升降的第二升降机构、带动所述第二机械手纵向移动的第二纵向移动机构和驱动所述第二机械手开合的第二开合机构。

4.根据权利要求1所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述套件拧紧机构包括单耳座拧紧机构，所述单耳座拧紧机构设于所述夹持移动机构本体上，所述单耳座拧紧机构包括第一拧紧组件和带动所述第一拧紧组件升降的第三升降机构，所述第一拧紧组件包括两个并列设置的第一拧紧组件本体，所述第一拧紧组件本体包括第一拧紧头和驱动所述第一拧紧头转动的第一拧紧头驱动电机。

5.根据权利要求4所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述套件拧紧机构还包括连接器拧紧机构，所述连接器拧紧结构包括下套筒拧紧机构和上套筒拧紧机构，所述上套筒拧紧机构设于所述下套筒拧紧机构的前方，所述上套筒拧紧机构和所述下套筒拧紧机构皆包括双螺母自动拧紧机构。

6.根据权利要求5所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述双螺母自动拧紧机构包括第二拧紧组件本体和驱动机构，所述第二拧紧组件本体包括第二拧紧头和活动套，所述驱动机构包括第二拧紧头横向移动机构、第二拧紧头纵向移动机构和第二拧紧头转动机构，所述第二拧紧头横向移动机构能够带动所述第二拧紧头横向移动，所述第二拧紧头纵向移动机构能够带动所述第二拧紧头纵向移动，所述第二拧紧头转动机构能够带动第二拧紧头转动。

7.根据权利要求6所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述第二拧紧头包括头部和与所述头部固定连接的杆部，所述头部的中心沿轴线设有中心孔，所述中心孔内设有所述螺母定位件，所述第二拧紧头的中心孔的长度大于所述螺母定位件的长度，且所述螺母定位件位于所述中心孔的前部，所述杆部的外径小于所述头部的外径；

所述活动套包括滑动段和限位段，所述滑动段的内径与所述杆部的外径相适配，所述限位段的内径大于所述杆部的外径，所述杆部与所述限位段之间设有复位弹簧，且所述复位弹簧套接在所述杆部上，所述杆部的后端设有限位板；

所述滑动段套接在所述杆部上，并与所述杆部通过销钉连接，所述滑动段上设有螺旋槽，所述销钉穿过所述螺旋槽；所述滑动段的前端与所述头部的后端之间设有对位弹簧。

8.根据权利要求5所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述套件拧紧机构还包括承力索座拧紧机构，所述承力索座拧紧机构包括第三拧紧组件和带动所述第三拧紧组件升降的第四升降机构，所述第三拧紧组件包括四个呈矩阵排列的第三拧紧组件本体，所述第三拧紧组件本体包括第三拧紧头和驱动所述第三拧紧头转动的第二拧紧头驱动电机。

9.根据权利要求1-8任一项所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，还包括平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件，所述平腕臂导向组件设于所述平腕臂夹持移动机构的后方，所述斜腕臂导向组件设于所述斜腕臂夹持移动机构的后方，所述平腕臂导向组件和斜腕臂导向组件皆包括导向组件本体，所述导向组件本体包括导向件和导向件夹持移动机构，所述导向件夹持移动机构能够将导向件分别插入平腕臂和斜腕臂的后端。

10.根据权利要求1所述的高铁腕臂预装配线，其特征在于，所述组装机构还包括组装地轨，所述组装地轨设于底架的中部，且设于所述斜腕臂组装移动机构和所述平腕臂组装移动机构的后方，所述组装地轨包括滑动底座，以及设于所述滑动底座两端的斜腕臂前端夹持部和下套筒夹持部，所述斜腕臂前端夹持部能够夹持斜腕臂的前端，所述下套筒夹持部能够夹持所述连接器的下套筒，所述斜腕臂夹持部和所述下套筒夹持部能够同时带动腕臂沿其输送方向移动。