CN109790692A - 用于螺杆-螺纹紧固件-夹-机器的抓取机构 - Google Patents

Abstract

一种用于张紧夹持器(2)的装配设备(1)，该张紧夹持器用于将轨道(3)与轨道枕(4)或另一轨道下部结构固定，一种用于借助于这类装配设备(1)将至少两个张紧夹持器(2)固定在其装配位置中的方法以及一种由根据本发明的装配设备(1)和与该装配设备连接的驱动设备(10)组成的系统。

Description

用于螺杆-螺纹紧固件-夹-机器的抓取机构

技术领域

本发明涉及借助于张紧夹持器轨道在其上部结构、通常铁轨枕上的固定方案。这类张紧夹持器被用于通常在使用角度引导板和其它的适合的装置的情况下在轨道底部与铁轨枕之间提供力配合的连接。在此，在每个铁轨枕上有规律地每一轨道使用至少两个张紧夹持器，所述张紧夹持器彼此相对置地关联于轨道的每个轨道底部，即每一铁轨枕四个张紧夹持器。

背景技术

在制造和/或修理铁轨设施时，必须装配和/或拆卸大量张紧夹持器，以便确保轨道和整个铁轨设施可靠地保持在其下部结构上。通常通过手来实现这些张紧夹持器的装配，然而通过手至少实现所述张紧夹持器到其装配位置中的带入。

发明内容

因此，本发明的任务是，使张紧夹持器的装配和/或拆卸的工艺在最大程度上自动化，然而至少不须再手动地实施张紧夹持器从其预装配位置中到其装配位置中或反过来的转移的步骤。

该任务在根据本发明的意义下借助于一种包括权利要求1的特征的装配设备以及一种包括权利要求13的特征的方法来解决，同样借助于一种包括权利要求16的特征的系统来解决。本发明的有利的设计方案尤其在从属权利要求中描绘。

本发明提供一种装配设备，该装配设备能够将张紧夹持器可靠地从其预装配位置中以贴靠在轨道的轨道底部上的方式转移到装配位置中。这优选经由夹持器几何结构的大的带宽来实现，而装配设备不必为此特地改装或重新配备。有利地，由此不使手动的工作效率局限于必要的最小量并且使轨道固定的工艺可以基本上且优选全自动地执行。

该装配设备为了该目的包括抓取机构，该抓取机构用于分别同步地抓取轨道底部的每个侧上的张紧夹持器以及用于将夹持力施加到至少两个张紧夹持器上，以便由此可以可靠地保持张紧夹持器并且将其引导到其装配位置中或从该装配位置中引导出来。抓取机构为此优选具有两个彼此相对置的抓取臂，所述抓取臂在本发明的一个特别有利的实施方案中借助于张紧弹簧或借助于液压双向缸(Zwei-Wege-Zylinder)可朝着彼此运动地预紧。就此而言，特别有利的是，两个抓取臂的彼此相对置的作用面具有弹性的支承部，优选弹性体支承部。由此一方面提高作用面的摩擦系数，另一方面由于支承部的弹性而实现不同的张紧夹持器的抓取并且此外提供在机器定位方面的提高的公差。

在本发明的同样优选的设计方案中，在抓取臂处可以布置有抓斗式夹或咬合锁定部，所述抓斗式夹或咬合锁定部抓住并至少部分地包围张紧夹持器的贴靠在抓取机构的抓取臂处的臂。由此，实现在张紧夹持器从预装配位置运输到其装配位置中和反过来运输期间抓取机构与张紧夹持器的基本上形状配合的连接。

此外，抓取机构优选包括如下设备，该设备能够克服由张紧弹簧或液压的双向缸引起的张紧力。优选地，该设备是可切换和/或控制的液压设备，经由该液压设备可以使抓取机构的抓取臂克服张紧弹簧的拉力或通过液压的双向缸如此远离彼此运动，使得张紧夹持器被抓取机构释放。

在本发明的一个同样优选的设计方案中，抓取机构包括往复式缸、优选双往复式缸，通过所述往复式缸不仅能够引起抓取机构的抓取臂朝着彼此运动而且引起其远离彼此运动。这意味着，抓取机构的抓取臂不是被预紧，而是在适当操控和操纵往复式缸的情况下才引起抓取臂的每个运动。

在本发明的另一个有利的实施方式中，装配设备附加地包括用于旋入和旋出至少两个张紧夹持器螺纹紧固件的装置。特别有利的是，该装置能够以提前确定的、限定的转矩来引起张紧夹持器螺纹紧固件的旋入。由此，特别有利地支持轨道在适合的轨道上部结构处的装配过程的自动化。

就此而言优选的是，设置有用于抓取机构的有效连接的设备和用于旋入和旋出张紧夹持器螺纹紧固件的装置，其使抓取机构的运动与在旋入和旋出张紧夹持器螺纹紧固件时所引起的不仅用于旋入和旋出的装置的而且张紧夹持器本身的运动同步。

此外，如下实施方式是优选的，在该实施方式中，装配设备附加地包括用于确定该装配设备相对于轨道的位置、优选用于使装配设备关于轨道纵向轴线定心的装置。

在本发明的另一个优选的实施方式中，装配设备具有两个彼此相对置的抓取机构，所述抓取机构优选彼此镜像地布置并且可以彼此镜像地运动。由此，引起两个张紧夹持器的优选同时的固定，各一个张紧夹持器固定在轨道底部的每个侧上。两个抓取机构的运动可以同步地实现，然而可选地，如下设备也是可行的，在该设备的情况下，相应的抓取机构可以相互独立地控制和运动。

特别优选的是，抓取机构的悬挂和运动以偏心摆动件的形式构造，在该偏心摆动件的情况下，如此实现张紧夹持器从预装配位置到装配位置中的运动，使得张紧夹持器以在角度引导板上方至少15mm、优选至少20mm、尤其优选至少30mm的提前限定的程度带到轨道底部上方的区域中，以便然后在该处由上而下下降到轨道底部和角度引导板上。由此以特别简单且可靠的手段引起，在张紧夹持器运动到其装配位置中期间即使当轨道在仍未装配的状态下从铁轨枕和布置在该铁轨枕上的角度引导板处竖直地提起时，此时也避免张紧夹持器碰撞到轨道底部处。由此在铁轨枕与轨道的下侧之间如有可能存在的间隙可以通过由偏心摆动件预设的、抓取机构以及布置在该抓取机构中的张紧夹持器的强制引导来可靠地克服。

也特别优选的是，装配设备与优选可放置在轨道上的且可在该轨道上运动的驱动设备连接和/或可连接。就此而言，特别优选的是，驱动装置能够驱动装配设备的所有机构和装置、包括液压的和电的或马达驱动-机械的机构和装置的运动。由此提供一种基本上自主的装配设备以及一种由装配设备和驱动设备组成的系统，借助于所述装配设备和系统特别有利地支持张紧夹持器的自动的固定。

借助于本发明实现，(然而至少支持地)不出现张紧夹持器的弯曲。当张紧夹持器借助于弹簧力或液压力来抓住，并且夹紧在抓取机构中时，这便尤其得到支持。抓取臂在抓取机构内浮动的定位实现不同的张紧夹持器的抓取，并且优选与在抓取臂的作用面上的弹性体支承部一起补偿在机器定位方面的公差。

优选地，张紧夹持器从其装配位置中到其预装配位置中的转移通过在松开旋拧张紧夹持器螺纹紧固件时抬起张紧夹持器来实现。在此优选地，当张紧夹持器抬起得足够高时，在轨道枕与轨道之间存在的间隙由抬起运动来消除。

优选地，张紧夹持器从其预装配位置中到其装配位置中的转移经由抓取机械装置经由弹簧力所进行的摆入来实现，从而在不期待的碰撞的情况下、例如在张紧夹持器与轨道之间存在碎石的情况下避免机器的卡紧。在机器紧急停止的情况下机械装置不导致卡紧并且可以轻易又从轨道处松开。在液压的滑动系统的情况下，在紧急停止的情况下，液压装置自动地无压力地切换。

特别有利地，在张紧夹持器从预装配位置移入并且张紧夹持器移出到装配位置中并且将该张紧夹持器固定之后实现张紧夹持器的带有接着的旋紧的组合的移动。由此，在高的米功率(Meterleistung)和优选同步的旋紧的情况下在恒定的绷紧力矩的情况下实现装配设备以及由装配设备驱动单元组成的系统的迅速且简单的使用。只要自动搜索(或称为自动搜索调整、自动搜索装置，即Suchlaufautomatik)设置在该系统和/或根据本发明的装配设备内，装配过程的自动化就通过简单的且优选全自动的置入张紧夹持器在其装配位置中并且以简单的且特别高效的手段放置用于旋入和旋出至少一个张紧夹持器螺纹紧固件的装置被支持。由此，最终实现恒定地高的旋拧精度，该旋拧精度能够避免在施工现场上手动的再校准、尤其以转矩扳手进行的手动的修整。

根据本发明的另一方面提供一种用于借助于根据本发明的第一方面的装配设备将至少一个张紧夹持器固定在其装配位置中的方法。根据本发明的方法的基本步骤是(i)将装配设备放置且优选定心在轨道上，(ii)在预装配位置中借助于抓取机构抓取并且夹紧张紧夹持器，(iii)将抓取机构和张紧夹持器移动到装配位置中，(iv)松开抓取机构的夹持力并且释放张紧夹持器以及(v)在没有张紧夹持器的情况下将抓取机构从装配位置中移开。

优选的是，根据本发明的方法此外包括在步骤(iii)或步骤(iv)或步骤(v)之后优选以限定的转矩旋入至少一个张紧夹持器螺纹紧固件的步骤。

特别优选的是，使用于旋入和旋出的装置在旋拧过程期间跟随张紧夹持器螺纹紧固件沿其纵向方向的运动。由此提供一种方法，该方法特别有利地支持固定过程的自动化并且可靠地避免各个设备和装置部件相互卡住。

为了将轨道固定在枕或另一轨道下部结构处，在根据本发明的方法一个优选的实施方式中设置如下工作步骤：

1. 机器操作者将旋拧头放置到螺纹紧固件上。

2. 抓取机构的缸无压力地切换，并且抓取机构的抓取臂限定地通过弹簧力或液压装置力夹紧张紧夹持器。在此，使支承到抓取机构的抓取臂上的优选存在的橡胶支承部稍微变形，从而张紧夹持器得到牢固的保持。由此出现由力配合和形状配合组成的组合。

3. 将张紧夹持器螺纹紧固件松开以限定的周转数量。在此，整个机械装置相应于螺距和螺杆周转经由旋拧头向上运动。张紧夹持器的由此所引起的大的/高的抬起实现：尽管更大的间隙仍可以将该张紧夹持器接合到枕与轨道之间，而不使该张紧夹持器相对轨道底部撞击。

4. 在装配设备中设置的用于引起至少抓取机构的抓取臂从预装配位置中运动到装配位置中或反过来的运动的脱离缸无压力地切换，并且抓取机械装置与被夹紧的张紧夹持器一起优选可通过弹簧力或液压装置力引起地接合到装配位置中。运动冲程(或称为运动行程，即Bewegungshub)优选经由设置在装配设备处的止挡部来限制。

5. 张紧夹持器螺纹紧固件受转矩控制地绷紧，并且机械装置相应于螺距和螺杆周转经由张紧夹持旋拧头向下下降。张紧夹持器此时处于为此所设置的装配位置中。

6. 将压力施加到抓取机构的缸上，从而使抓取机构的抓取臂彼此分开移动，并且释放张紧夹持器。

7. 将压力施加到装配设备的一个或多个脱离缸(Ausrückzylinder)上，从而使抓取机构移动到其初始位置，由此到预装配位置中。

8. 机器操作者或自动装置接着变换至下一对螺纹紧固件。

相应于这种处理方法，用于使张紧夹持器从装配位置脱离到预装配位置中的流程以反过来的顺序来实施。

根据本发明的第三方面提供一种由根据本发明的第一方面的根据本发明的装配设备以及与装配设备连接的驱动设备组成的系统。优选地，驱动设备具有用于将驱动设备放置在轨道上以及用于使驱动设备与装配设备一起沿着轨道纵向轴线运动的适合的器件。特别优选地，驱动设备具有至少一个马达，经由所述至少一个马达不仅可以引起系统总体上沿着轨道的运动而且可以引起各个抓取机构和旋拧装置的运动。相同的也适用于提供对于装配设备或该装配设备的各个部件的运动所需要的液压装置压力。

附图说明

随后参考五个绘画的图示更详细地阐释本发明，在所述图示中示出本发明的优选的实施方式。

图1示出朝根据本发明的系统的俯视图，该系统包括装配设备以及驱动设备,

图2示出不仅在松开位置(图2a)中而且在接合位置(图2b)中的作为根据本发明的装配设备重要的部分的抓取机构,

图3示出朝根据本发明的装配设备重要的部分的俯视图,

图4示出根据图3的不仅在抓取位置(图4a)中而且在移入的位置(图4b)中的装配设备，以及

图5示出根据本发明的装配设备在张紧夹持器在其装配位置中固定期间的重要的部分。

具体实施方式

图1示出根据本发明的系统，该系统包括装配设备1以及与此连接的驱动设备10。该系统总体上放置在轨道3上并且借助于与驱动设备10连接的横向连接器11支撑在平行地伸延的未示出的轨道上并且沿轨道3的纵向方向受引导。装配设备1包括两个彼此相对置地布置的抓取机构5，所述抓取机构分别将张紧夹持器2保持在两个抓取臂7a,7b之间地引导到其装配位置中。在装配位置中，张紧夹持器2如此布置，使得所述张紧夹持器不仅布置在轨道底部3a上而且布置在角度引导板上，该角度引导板放置在轨道枕上。两个旋拧设备6a,6b将张紧夹持器2在其所示出的装配位置中可靠地旋紧。

图2a示出在松开状态下根据本发明的装配设备1的抓取机构5，在该松开状态下，借助于张紧弹簧14或(未示出)双向缸朝向彼此张紧的两个相对置的抓取臂7a,7b借助于液压缸9远离彼此运动，以便由此释放张紧夹持器2。

图2b示出来自图2a的在其夹持位置中的抓取机构，在该夹持位置中，在抓取机构5的抓取臂7a,7b的作用面上的衬以橡胶的支承部8a,8b将张紧夹持器2力配合地且至少部分地形状配合地卡住。液压缸9处于切断的位置中，从而抓取机构5的抓取臂7a,7b可以借助于张紧弹簧作用或液压力-作用朝着彼此如此运动，使得张紧弹簧14可靠地保持在抓取臂7a,7b之间。

图3示出朝根据本发明的带有两个彼此相对置地布置的抓取机构5a,5b的装配设备1的重要的部分的俯视图。相应的抓取机构5a,5b围绕相应的转动支承件15,16可转动地布置并且借助于相应的拉伸弹簧17,18或液压装置如此预紧，使得在不操纵布置在彼此相对置的抓取机构5a,5b之间的脱离缸的情况下引起布置在抓取机构5a,5b的相应的抓取臂之间的张紧夹持器2以沿着所示出的箭头20,21的摆动运动的摆动。相应的抓取机构5a,5b的运动的同步可以借助于布置在两个抓取机构5a,5b之间的联结杆22来引起。

图4a示出在抓取位置中的根据本发明的带有两个彼此相对置地布置的抓取机构5a,5b的装配设备1的重要的部分，在该抓取位置中，张紧夹持器螺纹紧固件23借助于用于旋入和旋出张紧夹持器螺纹紧固件23的装置6在预设的程度下从角度引导板24中旋拧出来，以便由此允许借助于抓取机构5a,5b将张紧夹持器2移入到其装配位置中。

图4b示出根据图4a的在移入位置中的装配设备1的重要的部分，在该移入位置中，抓取机构5a,5b在脱离缸19松开之后通过张紧弹簧2到轨道3上的作用摆动到其装配位置中。相应的张紧夹持器2现在以不仅处于轨道底部3a上方而且在角度引导板24上方的方式布置，使得借助于通过用于旋入和旋出张紧夹持器螺纹紧固件23的装置6来旋入张紧夹持器螺纹紧固件23可以轻易自动地引起张紧夹持器2的装配。

图5a和5b示出朝根据本发明的带有彼此摆入到装配位置中的抓取机构5a,5b的用于张紧夹持器2的装配设备1的重要的部分的俯视图。

Claims (19)

1.一种用于张紧夹持器(2)的装配设备(1)，所述张紧夹持器用于将轨道(3)、尤其是轨道底部(3a)固定在轨道枕(4)或另一轨道上部结构上，所述装配设备包括至少一个用于同步地抓取至少两个张紧夹持器(2)且用于使至少两个张紧夹持器(2)从所述张紧夹持器的预装配位置同步地运动到装配位置中的抓取机构(5)、用于施加夹持力到所述张紧夹持器(2)上的装置，其中，用于施加夹持力的所述装置包括张紧机构以及松开所述张紧机构或克服所述张紧机构的夹持力的机构。

2.根据权利要求1所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述装配设备(1)附加地包括用于优选以限定的转矩同步地旋入和旋出至少两个张紧夹持器螺纹紧固件(23)的装置(6)。

3.根据权利要求2所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述装配设备如此包括用于抓取机构(5)的有效连接的设备和用于旋入和旋出的装置(6)，使得所述抓取机构(5)在所述至少两个张紧夹持器螺纹紧固件(23)的同步的旋入和旋出期间的运动能够与用于旋入和旋出的装置(6)同步。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，其特征在于，

所述装配设备(1)附加地包括用于确定所述装配设备相对于所述轨道(3)的位置、优选用于使所述装配设备(1)关于所述轨道纵向轴线定心的装置。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述装配设备包括至少两个彼此相对置的抓取机构(5a,5b)，所述抓取机构彼此镜像地布置并且能够彼此镜像地运动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述抓取机构(5)包括两个能朝向彼此且远离彼此运动的用于抓取所述张紧夹持器(2)的抓取臂(7a,7b)。

7.根据权利要求6所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述抓取臂(7a,7b)的彼此相对置的作用面包括弹性的支承部(8a,8b)、优选弹性体支承部或抓取锁定部。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述抓取机构(5)能够借助于弹簧力或液压力从松开位置转移到抓取位置中。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述抓取机构(5)能够借助于能切换和/或控制的液压设备从抓取位置转移到松开位置中。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述抓取机构(5)能够借助于往复式缸(9)从松开位置中转移到抓取位置中，并且能反过来转移。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

所述装配设备与且/或能与优选能放置在所述轨道(3)上的且能在所述轨道上运动的驱动设备(10)连接。

12.根据权利要求11所述的装配设备(1)，

其特征在于，

经由所述驱动装置能够驱动所有机构和装置，包括液压的和电的或马达驱动-机械的机构和装置的运动。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装配设备(1)，

其特征在于，

能够自动地、优选全自动地引起所述至少两个张紧夹持器(2)的同步的靠近和/或同步的移开。

14.一种用于借助于根据权利要求1至13中任一项所述的装配设备(1)将至少两个张紧夹持器(2)固定在其装配位置中的方法，

其特征在于如下步骤：

- 将所述装配设备(1)放置且优选定心在所述轨道(3)上,

- 借助于所述抓取机构(5)抓取并且夹紧所述张紧夹持器(2)在预装配位置中,

- 将所述抓取机构(5)和所述张紧夹持器(2)移动到所述装配位置中,

- 通过施加限定的转矩或使至少所述张紧夹持器(2)的部分、优选所述张紧夹持器的中间套环形状配合地支承在角度引导板(24)上来绷紧张紧夹持器螺纹紧固件(23),

- 松开所述抓取机构(5)的夹持力并且释放所述张紧夹持器(2)，以及

- 在没有张紧夹持器(2)的情况下将所述抓取机构(5)从所述装配位置中移开。

15.根据权利要求14所述的方法

其特征在于，

所述方法附加地包括优选以限定的转矩旋入至少两个张紧夹持器螺纹紧固件在所述装配位置中的步骤。

16.根据权利要求15所述的方法,

其特征在于，用于旋入和旋出的装置(6)在旋拧过程期间跟随所述张紧夹持器螺纹紧固件沿其纵向方向的运动。

17.一种系统，所述系统由根据权利要求1至13中任一项所述的装配设备(1)和与所述装配设备(1)连接的驱动设备(10)组成。

18.根据权利要求17所述的系统,

其特征在于，

所述驱动设备(10)具有用于将所述系统放置在轨道(2)上并使其运动的器件。

19.根据权利要求17和18中任一项所述的系统,

其特征在于，

所述驱动设备(10)具有用于自动搜索的装置。