CN110172881A - 一种钢轨胶接对准夹持装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钢轨胶接对准夹持装置，其包括动台、定台和自动测量装置；所述动台包括动台机架、匹配设置于所述动台机架下部的升降机构、匹配设置于所述动台机架上部的纵向移动机构以及匹配设置于所述升降机构下部的活动台支撑减震装置；所述定台匹配设置于所述动台横向一侧，其包括固定台、横向移动台、横向夹紧油缸、定台旋转轨顶压紧油缸和定台侧向夹紧油缸；所述自动测量装置匹配设置在位于动台上的钢轨和位于定台上的钢轨的接缝处。本发明结构设计简单、合理，可以有效的降低工人劳动强度，提高该工序的自动化水平，同时也能有效的保证产品质量。

Description

一种钢轨胶接对准夹持装置

技术领域

本发明属于轨道交通装备制造领域，具体涉及一种钢轨胶接对准夹持装置。

背景技术

目前在胶接轨生产过程中，主要依靠人工进行对准，夹持。无先进的测量工具，其夹紧、对准等依靠丝杆、滚轮反复调整。随着自动化技术的不断发展，充分利用电磁测量、伺服技术以及合理的机械结构设计，根据该生产工序的特点，设计了一套具有自动、对准夹持装置，解决了该工序长期依靠人工操作的现状。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明提出了一种结构设计简单、合理，可以有效的降低工人劳动强度，提高该工序的自动化水平，同时也能有效的保证产品质量的钢轨胶接对准夹持装置。

本发明的技术方案如下：

上述的钢轨胶接对准夹持装置，包括动台、定台和自动测量装置；所述动台包括动台机架、匹配设置于所述动台机架下部的升降机构、匹配设置于所述动台机架上部的纵向移动机构以及匹配设置于所述升降机构下部的活动台支撑减震装置；所述纵向移动机构的下部与所述升降机构匹配连接固定；钢轨通过夹紧装置夹紧固定于所述纵向移动机构的上部，并在所述升降机构驱动下实现升降，在所述纵向移动机构驱动下实现纵向位移；所述定台匹配设置于所述动台横向一侧，其包括固定台、横向移动台、横向夹紧油缸、定台旋转轨顶压紧油缸和定台侧向夹紧油缸；所述固定台的顶面匹配安装有横向移动导轨副；所述横向移动台通过所述横向移动导轨副与所述固定台的顶面滑动配合连接；所述横向夹紧油缸匹配安装于所述固定台顶面一侧，用于从横向夹紧位于定台上的钢轨；所述定台旋转轨顶压紧油缸匹配设置于所述横向移动台的顶面，用于从顶部压紧位于定台上的钢轨；所述定台侧向夹紧油缸也匹配设置于所述横向移动台的顶面，用于从侧面夹紧位于定台上的钢轨；所述自动测量装置匹配设置在位于动台上的钢轨和位于定台上的钢轨的接缝处。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述动台机架包括底座和竖直固定于所述底座两端的立板；所述升降机构包括升降活动台和升降移动电机；所述升降活动台成水平布置，其两端通过升降导向板与固定在所述底座两端的所述立板在竖直方向上滑动配合连接；所述升降移动电机匹配固定于所述底座上，其动力输出端匹配连接有升降移动丝杠丝母副并通过所述升降移动丝杠丝母副与所述升降活动台匹配连接；所述纵向移动机构包括纵向移动台和纵向移动电机；所述纵向移动台水平位于所述升降活动台上方，其两端通过纵向导向板与所述升降活动台固定连接；所述纵向导向板在纵向方向上与所述升降导向板滑动配合连接；所述纵向移动电机安装于所述纵向移动台上，其动力输出端匹配连接有纵向移动丝杠丝母副并通过所述纵向移动丝杠丝母副与所述纵向移动台匹配连接；所述所述纵向移动台的顶面匹配安装有用于从顶部压紧钢轨的动台旋转轨顶压紧油缸和从侧面夹紧钢轨的动台侧向夹紧油缸。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述活动台支撑减震装置匹配安装于所述升降活动台的两端底面与所述底座之间。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述升降机构还包括升降导向杆、升降移动支座、L形升降连杆摆臂和升降移动推杆；所述升降导向杆为相对设置的两组且分别竖直固定于所述底座两端的所述立板上；所述升降导向板为相对且平行布置的一对，其分别滑动安装于相对设置的两组所述升降导向杆上；所述升降移动支座具有一对且分别匹配设置于一对所述升降导向板下方一侧的所述底座上，一对所述升降传动支座上均安装有所述L形升降连杆摆臂；所述L形升降连杆摆臂一端匹配铰接于所述升降移动丝杠丝母副，中部重心铰接于所述升降移动支座的顶端，另一端匹配铰接于所述升降移动推杆一端。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述纵向移动机构还包括纵向导向杆、U形移动连杆、纵向移动伸缩装置和纵向移动台固定连杆；一对所述升降导向板背向所述升降导向杆的一侧面上下两端均匹配安装有所述纵向导向杆；所述纵向导向板为相对布置的一对且分别与安装在一对所述升降导向板上的所述纵向导向杆滑动配合连接；所述升降活动台水平固定连接于一对所述纵向导向板的下端之间；所述纵向导向杆的两端均通过纵向支块与所述升降导向板背向所述升降导向杆的一侧面固定连接；所述升降移动推杆的另一端与位于所述升降导向板一侧面下端的所述纵向支块固定连接；所述U形移动连杆具有一对且分别位于所述纵向移动电机的横向两侧；每个所述U形移动连杆一端连接所述纵向移动丝杠丝母副，另一端跨过所述纵向移动电机与所述纵向移动伸缩装置连接；所述纵向移动伸缩装置为安装于所述纵向移动台底面的一对；其中一个所述纵向移动伸缩装置的横向一端匹配连接所述纵向移动丝杠丝母副，纵向一端与所述纵向移动台固定连杆一端匹配连接；另一个所述纵向移动伸缩装置的横向一端匹配连接所述U形移动连杆，纵向一端与纵向移动台固定连杆另一端匹配连接；所述纵向移动台固定连杆一端穿过其中一个所述纵向导向板且穿出端与对应的其中一个所述升降导向板固定连接，所述纵向移动台固定连杆另一端穿过另一个所述纵向导向板且穿出端与对应的另一个所述升降导向板固定连接。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述纵向移动台的中段顶面还匹配安装有动台辊道。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述横向移动台的顶面还匹配安装有定台辊道。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述自动测量装置由轨头侧边检测器和轨顶检测器组成；所述轨头侧边检测器靠近所述动台一侧，所述轨顶检测器靠近所述定台一侧。

所述钢轨胶接对准夹持装置，其中：所述对准夹持装置还包括电控系统；所述电控系统包括PLC控制器、液压控制单元、触摸屏、自动测量控制器、安全限位装置、升降移动伺服控制器和纵向移动伺服控制器；所述PLC控制器分别通过线束与所述液压控制单元、触摸屏、自动测量控制器、安全限位装置、升降移动伺服控制器和纵向移动伺服控制器电连接；所述动台旋转轨顶压紧油缸、动台侧向夹紧油缸、定台旋转轨顶压紧油缸和定台侧向夹紧油缸均与所述液压控制单元连接；所述升降移动电机与所述升降移动伺服控制器电连接；所述纵向移动电机与所述纵向移动伺服控制器电连接；所述自动测量装置与所述自动测量控制器电连接。

有益效果：

本发明钢轨胶接对准夹持装置结构设计简单、合理，操作使用方便，可以实现钢轨胶接生产的自动对准、自动夹持和自动夹紧，可以有效的降低工人劳动强度，提高该工序的工作效率，同时也能有效的保证产品质量。

附图说明

图1为本发明钢轨胶接对准夹持装置的结构示意图。

图2为本发明钢轨胶接对准夹持装置的图1中A区域的结构放大图。

图3为本发明钢轨胶接对准夹持装置的图1中B-B方向的结构示意图。

图4为本发明钢轨胶接对准夹持装置的电控系统的连接原理框图。

具体实施方式

如图1至3所示，本发明钢轨胶接对准夹持装置，包括动台1、定台2、自动测量装置3和电控系统。

该动台1包括动台机架11、升降机构12、纵向移动机构13、动台旋转轨顶压紧油缸14和动台侧向夹紧油缸15。

该动台机架11包括底座111和立板112；其中，该底座111置于地面，该立板112具有一对且分别竖直固定于该底座111的顶面两端。

该升降机构12包括升降导向杆121、升降导向板122、升降活动台123、活动台支撑减震装置124、升降移动电机125、升降移动丝杠丝母副126、升降移动支座127、L形升降连杆摆臂128和升降移动推杆129。该升降导向杆121为相对设置的两组且分别竖直固定于该一对立板112的内侧面上，每根升降导向杆121的两端通过一对升降支块与立板112的内侧面固定连接。该升降导向板122为相对且平行布置的一对，该一对升降导向板122分别滑动安装于相对设置的两组升降导向杆121上；每个升降导向板122面向升降导向杆121的一侧面上下两端均通过升降导向滑块与升降导向杆121滑动配合连接。该升降活动台123成水平布置，其两端底面与动台机架11的底座111之间匹配设置有活动台支撑减震装置124。该升降移动电机125设置于该动台机架11的底座111一端顶面，其动力输出端匹配连接于升降移动丝杠丝母副126一端。该升降移动支座127具有一对且分别匹配设置于一对升降导向板122的下方一侧，该一对升降传动支座127上均安装有L形升降连杆摆臂128；该L形升降连杆摆臂128一端匹配铰接于该升降移动丝杠丝母副126，中部重心铰接于升降移动支座127的顶端，另一端匹配铰接于升降移动推杆129一端。

该纵向移动机构13包括纵向导向杆131、纵向导向板132、纵向移动台133、纵向移动电机134、纵向移动丝杠丝母副135、U形移动连杆136、纵向移动伸缩装置137、动台辊道138和纵向移动台固定连杆139。该升降机构12的升降导向板122背向升降导向杆121的一侧面上下两端匹配安装有纵向导向杆131，该纵向导向杆131的两端均通过纵向支块1311与升降导向板122背向升降导向杆121的一侧面固定连接；该升降移动推杆129的另一端固定连接位于升降导向板122一侧面下端的纵向支块1311。该纵向导向板132为相对布置的一对且匹配滑动安装于纵向导向杆131上，该一对纵向导向板132均是通过纵向导向滑块与升降导向板122背向升降导向杆121一侧面上下两端的纵向导向杆131滑动配合连接。该纵向移动台133位于升降机构12的升降活动台123上方且固定连接于一对纵向导向板132的上端之间，该升降活动台123水平固定连接于一对纵向导向板132的下端之间并与该纵向移动台133保持平行。该纵向移动电机134匹配安装于该纵向移动台133的底面，其动力输出端匹配连接纵向移动丝杠丝母副135。该U形移动连杆136具有一对且分别位于纵向移动电机134横向两侧；每个U形移动连杆136一端连接纵向移动丝杠丝母副135，另一端跨过纵向移动电机134与纵向移动伸缩装置137连接。该纵向移动伸缩装置137为安装于纵向移动台133底面的一对；其中一个纵向移动伸缩装置137的横向一端匹配连接纵向移动丝杠丝母副135，纵向一端与纵向移动台固定连杆139一端匹配连接；另一个纵向移动伸缩装置137的横向一端匹配连接U形移动连杆136，纵向一端与纵向移动台固定连杆139另一端匹配连接。该动台辊道138匹配安装于该纵向移动台133的中段顶面。该纵向移动台固定连杆139用于将纵向移动台133和升降活动台123固定连接在一起，该纵向移动台固定连杆139一端穿过其中一个纵向导向板132且穿出端与对应的升降机构12的其中一个升降导向板122固定连接，该纵向移动台固定连杆139另一端穿过另一个纵向导向板132且穿出端与对应的升降机构12的另一个升降导向板122固定连接。

该动台旋转轨顶压紧油缸14具有一对且分别匹配安装于该纵向移动机构13的纵向移动台133两端顶面，用于顶部压紧位于动台上的钢轨4。

该动台侧向夹紧油缸15具有一对且分别匹配安装于该纵向移动机构13的纵向移动台133两端顶面，用于从侧面夹紧位于动台上的钢轨4。

该定台2匹配设置于该动台1横向一侧，其包括固定台21、横向移动台22、定台辊道23、横向夹紧油缸24、定台旋转轨顶压紧油缸25和定台侧向夹紧油缸26。该固定台21置于地面且顶面匹配安装有横向移动导轨副211。该横向移动台22安装于该固定台21的顶面且底部与横向移动导轨副211滑动配合连接。该定台辊道23匹配安装于该横向移动台22的顶面。该横向夹紧油缸24匹配安装于该固定台21顶面一侧，用于从横向夹紧位于定台上的钢轨5。该定台旋转轨顶压紧油缸25具有一对且分别匹配设置于该横向移动台22的顶面两端，用于从顶部压紧位于定台上的钢轨5。该定台侧向夹紧油缸26匹配设置于该横向移动台22的两端顶面，用于从侧面夹紧位于定台上的钢轨5。

该自动测量装置3匹配设置在位于动台上的钢轨4和位于定台上的钢轨5的接缝处，其由轨头侧边检测器31和轨顶检测器32组成；该轨头侧边检测器31靠近动台1一侧，该轨顶检测器32靠近定台2一侧。

如图4所示，该电控系统包括PLC控制器、液压控制单元、触摸屏、自动测量控制器、安全限位装置、升降移动伺服控制器和纵向移动伺服控制器。该PLC控制器分别通过线束与液压控制单元、触摸屏、自动测量控制器、安全限位装置、升降移动伺服控制器和纵向移动伺服控制器电连接；该动台旋转轨顶压紧油缸14、动台侧向夹紧油缸15、定台旋转轨顶压紧油缸25和定台侧向夹紧油缸26均与液压控制单元连接；该升降移动电机125与升降移动伺服控制器电连接；该纵向移动电机134与纵向移动伺服控制器电连接；该自动测量装置3与自动测量控制器电连接。

本发明的工作原理：

在工作准备阶段，定台2和动台1的油缸均处于放松状态，将钢轨A和钢轨B分别放置于动台与定台上，钢轨之间留2mm间隙，此时动台的侧向夹紧油缸和轨顶压紧油缸启动对钢轨进行立体夹紧；随后将特殊设计的自动测量装置3放置于位于动台上的钢轨4和位于定台上的钢轨5的接缝处并安装，启动设备，自动测量装置3开使工作，首先自动测量装置3同时对轨顶高度与轨头侧边测量后将数值反馈给电控系统的自动测量控制器，动台1的升降机构12和纵向移动机构13开始工作，对钢轨4进行调整，调整结束后，自动测量装置3重新进行检测轨顶高度和轨头侧边数值是否符合要求，如不符合要求则动台1的升降机构12和纵向移动机构13再次对钢轨4进行调整，如此反复直至钢轨4和钢轨5进行对准，符合要求；当钢轨4和钢轨5自动对准完成后，定台2的横向夹紧油缸24开始工作，推动定台2的横向移动台22沿横向移动导轨副211横向移动，将钢轨5横向夹紧。

本发明结构设计简单、合理，可以有效的降低工人劳动强度，提高该工序的自动化水平，同时也能有效的保证产品质量。

Claims (9)

1.一种钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述自动对准夹持装置包括动台、定台和自动测量装置；

所述动台包括动台机架、匹配设置于所述动台机架下部的升降机构、匹配设置于所述动台机架上部的纵向移动机构以及匹配设置于所述升降机构下部的活动台支撑减震装置；所述纵向移动机构的下部与所述升降机构匹配连接固定；钢轨通过夹紧装置夹紧固定于所述纵向移动机构的上部，并在所述升降机构驱动下实现升降，在所述纵向移动机构驱动下实现纵向位移；

所述定台匹配设置于所述动台横向一侧，其包括固定台、横向移动台、横向夹紧油缸、定台旋转轨顶压紧油缸和定台侧向夹紧油缸；所述固定台的顶面匹配安装有横向移动导轨副；所述横向移动台通过所述横向移动导轨副与所述固定台的顶面滑动配合连接；所述横向夹紧油缸匹配安装于所述固定台顶面一侧，用于从横向夹紧位于定台上的钢轨；所述定台旋转轨顶压紧油缸匹配设置于所述横向移动台的顶面，用于从顶部压紧位于定台上的钢轨；所述定台侧向夹紧油缸也匹配设置于所述横向移动台的顶面，用于从侧面夹紧位于定台上的钢轨；

所述自动测量装置匹配设置在位于动台上的钢轨和位于定台上的钢轨的接缝处。

2.如权利要求1所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述动台机架包括底座和竖直固定于所述底座两端的立板；

所述升降机构包括升降活动台和升降移动电机；所述升降活动台成水平布置，其两端通过升降导向板与固定在所述底座两端的所述立板在竖直方向上滑动配合连接；所述升降移动电机匹配固定于所述底座上，其动力输出端匹配连接有升降移动丝杠丝母副并通过所述升降移动丝杠丝母副与所述升降活动台匹配连接；

所述纵向移动机构包括纵向移动台和纵向移动电机；所述纵向移动台水平位于所述升降活动台上方，其两端通过纵向导向板与所述升降活动台固定连接；所述纵向导向板在纵向方向上与所述升降导向板滑动配合连接；所述纵向移动电机安装于所述纵向移动台上，其动力输出端匹配连接有纵向移动丝杠丝母副并通过所述纵向移动丝杠丝母副与所述纵向移动台匹配连接；

所述所述纵向移动台的顶面匹配安装有用于从顶部压紧钢轨的动台旋转轨顶压紧油缸和从侧面夹紧钢轨的动台侧向夹紧油缸。

3.如权利要求2所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述活动台支撑减震装置匹配安装于所述升降活动台的两端底面与所述底座之间。

4.如权利要求2所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述升降机构还包括升降导向杆、升降移动支座、L形升降连杆摆臂和升降移动推杆；

所述升降导向杆为相对设置的两组且分别竖直固定于所述底座两端的所述立板上；所述升降导向板为相对且平行布置的一对，其分别滑动安装于相对设置的两组所述升降导向杆上；

所述升降移动支座具有一对且分别匹配设置于一对所述升降导向板下方一侧的所述底座上，一对所述升降传动支座上均安装有所述L形升降连杆摆臂；

所述L形升降连杆摆臂一端匹配铰接于所述升降移动丝杠丝母副，中部重心铰接于所述升降移动支座的顶端，另一端匹配铰接于所述升降移动推杆一端。

5.如权利要求4所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述纵向移动机构还包括纵向导向杆、U形移动连杆、纵向移动伸缩装置和纵向移动台固定连杆；

一对所述升降导向板背向所述升降导向杆的一侧面上下两端均匹配安装有所述纵向导向杆；所述纵向导向板为相对布置的一对且分别与安装在一对所述升降导向板上的所述纵向导向杆滑动配合连接；所述升降活动台水平固定连接于一对所述纵向导向板的下端之间；

所述纵向导向杆的两端均通过纵向支块与所述升降导向板背向所述升降导向杆的一侧面固定连接；所述升降移动推杆的另一端与位于所述升降导向板一侧面下端的所述纵向支块固定连接；

所述U形移动连杆具有一对且分别位于所述纵向移动电机的横向两侧；每个所述U形移动连杆一端连接所述纵向移动丝杠丝母副，另一端跨过所述纵向移动电机与所述纵向移动伸缩装置连接；

所述纵向移动伸缩装置为安装于所述纵向移动台底面的一对；其中一个所述纵向移动伸缩装置的横向一端匹配连接所述纵向移动丝杠丝母副，纵向一端与所述纵向移动台固定连杆一端匹配连接；另一个所述纵向移动伸缩装置的横向一端匹配连接所述U形移动连杆，纵向一端与纵向移动台固定连杆另一端匹配连接；

所述纵向移动台固定连杆一端穿过其中一个所述纵向导向板且穿出端与对应的其中一个所述升降导向板固定连接，所述纵向移动台固定连杆另一端穿过另一个所述纵向导向板且穿出端与对应的另一个所述升降导向板固定连接。

6.如权利要求2所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述纵向移动台的中段顶面还匹配安装有动台辊道。

7.如权利要求2所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述横向移动台的顶面还匹配安装有定台辊道。

8.如权利要求2所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述自动测量装置由轨头侧边检测器和轨顶检测器组成；所述轨头侧边检测器靠近所述动台一侧，所述轨顶检测器靠近所述定台一侧。

9.如权利要求2所述的钢轨胶接对准夹持装置，其特征在于：所述对准夹持装置还包括电控系统；所述电控系统包括PLC控制器、液压控制单元、触摸屏、自动测量控制器、安全限位装置、升降移动伺服控制器和纵向移动伺服控制器；所述PLC控制器分别通过线束与所述液压控制单元、触摸屏、自动测量控制器、安全限位装置、升降移动伺服控制器和纵向移动伺服控制器电连接；

所述动台旋转轨顶压紧油缸、动台侧向夹紧油缸、定台旋转轨顶压紧油缸和定台侧向夹紧油缸均与所述液压控制单元连接；所述升降移动电机与所述升降移动伺服控制器电连接；所述纵向移动电机与所述纵向移动伺服控制器电连接；所述自动测量装置与所述自动测量控制器电连接。