CN110480055A - 一种用于轨道交通轴件的智能化钻孔方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种用于轨道交通轴件的智能化钻孔方法，用于解决对轨道交通轴件钻孔的技术问题。一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，包括以下步骤：S1:将轴件放置在钻孔加工平台的钻孔定位凹槽内；S2:钻孔升降驱动电机驱动钻孔螺杆，进而有钻孔螺母带动钻孔电机下移，钻孔电机通过钻杆对轴件钻孔；钻孔电机对轴件钻完一孔后，在钻孔升降驱动电机的作用下上升与轴件脱离；S3:轴向驱动转轮在轴向驱动电机作用下，夹持被加工轴件轴向移动一定(如10CM)距离；S4:重复上升步骤S2，直到轴件上的孔加工完毕，从钻孔定位凹槽内取下被加工轴件。

Description

一种用于轨道交通轴件的智能化钻孔方法
技术领域
本发明涉及轨道交通轴件加工技术领域，具体地说是一种用于轨道交通轴件的智能化钻孔方法。
背景技术
在轨道交通工具中，受到传动连接的需要，在某些轴件的轴向上需要设置多个孔。现有技术中的加工方法，通常采用机床对轴件进行钻孔。每次钻完一个孔后，然后通过多个工人抬动轴件移动一定距离，直到轴件钻孔完毕，将轴件卸下机床。费时、费力，而且效率交低。对于一些较重的轴件，往往还需要吊车或叉车辅助搬动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于轨道交通轴件的智能化钻孔方法，用于解决对轨道交通轴件钻孔的技术问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，包括以下步骤：
S1:将轴件放置在钻孔加工平台的钻孔定位凹槽内；
S2:钻孔升降驱动电机驱动钻孔螺杆，进而有钻孔螺母带动钻孔电机下移，钻孔电机通过钻杆对轴件钻孔；钻孔电机对轴件钻完一孔后，在钻孔升降驱动电机的作用下上升与轴件脱离；
S3:轴向驱动转轮在轴向驱动电机作用下，夹持被加工轴件轴向移动一定(如10CM)距离；
S4:重复上升步骤S2，直到轴件上的孔加工完毕，从钻孔定位凹槽内取下被加工轴件。
进一步的，在上述步骤S3中，通过在钻孔加工平台上设置轴向位移检测光幕传感器，来检测被加工轴件的端部相对钻孔定位凹槽伸出的长度。
进一步的，在上述步骤S2中，通过在钻孔定位凹槽的外端侧设置夹具机构，钻孔过程中对被加工轴件进行夹持固定。
进一步的，夹具机构的夹持过程为，通过夹持驱动双向螺杆带动夹持驱动螺母靠近移动，进而驱动两侧的夹持臂向中间靠拢将轴件夹持；当需要移动轴件时，夹持驱动双向螺杆带动夹持驱动螺母远离移动，进而驱动两侧的夹持臂将轴件松开。
进一步的，通过夹持臂上设置的夹持压力传感器，检测两侧的夹持臂是否将轴件夹紧。
进一步的，通过取料机构实现轴件在钻孔加工平台的上料和下料；
上料时，取料驱动电机带动取料驱动架向上摆动，轴件通过取料驱动架前端的取料卡紧槽移动至钻孔定位凹槽的上方；取料机构下方的提升机构带动取料机构整体下移，轴件落在钻孔定位凹槽内；
下料时，取料机构下方的提升机构带动取料机构整体上移，加工后的轴件被取料驱动架前端的取料卡紧槽托举；取料驱动电机带动取料驱动架向下摆动，取下加工后的轴件即可。
进一步的，在上料过程中，取料紧固油缸通过驱动取料驱动架前端的卡持板，将取料卡紧槽内的轴件卡紧。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、由于在钻孔定位凹槽内的两侧设有轴向驱动转轮，本发明技术方案能够实现对轴件的轴向上进行多孔加工。
2、钻孔加工平台上设有用于测量被加工轴件端部伸出长度的轴向位移检测光幕传感器，控制系统根据轴向位移检测光幕传感器的测量结果，可以控制轴件的轴向移动距离。
3、两侧设置的夹具机构，能够保证轴件在加工过程中，保持固定不偏移。
4、设置的取料机构，能够辅助实现对轴件的上下料，极大的节约了人力。
附图说明
图1为本发明实施例的侧视示意图；
图2为本发明实施例中钻台机构处俯视示意图；
图3为图1中A处局部放大示意图；
图4为本发明实施例中取料机构结构示意图；
图5为本发明实施例中取料机构结构侧视示意图；
图中：1、机架；2、钻孔加工平台；3、轴向驱动转轮；4、轴向驱动电机；5、轴向位移检测光幕传感器；6、钻孔定位凹槽；7、夹具驱动支撑底板；8、夹持驱动双向螺杆；9、夹持驱动电机；10、夹持驱动螺母；11、夹持驱动滑块；12、夹持臂；13、夹持压力传感器；14、提升导向板；15、提升滑块；16、提升液压缸；17、取料支撑板；18、取料转动轴；19、取料驱动电机；20、取料驱动架；21、取料紧固油缸；22、取料升降槽；23、取料卡紧槽；24、卡持板；25、钻孔升降驱动电机；26、钻孔支撑板；27、钻孔螺杆；28、钻孔螺母；29、钻孔驱动滑板；30、钻孔电机；31、钻杆。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和技术描述以避免不必要地限制本发明。
如图1至5所示，一种用于轨道交通轴件的智能化钻孔装置，包括控制系统与控制系统电连接的钻台机构、夹具机构、取料机构、提升机构和钻孔机构。所述取料机构可摆动的安装在钻台机构上，用于将被加工轴件移动至钻台机构上，待轴件被加工后，再将轴件从钻台机构上取下。所述的提升机构设在取料机构的下方，用于带动取料机构的升降，以配合上下料工作执行要求。轴件在钻台机构上加工过程中，钻台机构用于对被加工轴件形成支撑，同时对被加工轴件进行轴向移动，以满足轴向上多孔加工要求。所述夹具机构横向安装在钻台机构的两侧，在轴件被加工过程中，夹具机构用于对被加工轴件的两端形成夹持固定。所述钻孔机构通过一侧的机架1安装在钻台机构的上方，用于对下方的轴件进行钻孔。
钻台机构包括钻孔加工平台2，轴向驱动转轮3，轴向驱动电机4和轴向位移检测光幕传感器5。钻孔加工平台2的上端纵向上设有钻孔定位凹槽6，钻孔定位凹槽6用于承接安置被加工的轴件。所述轴向驱动转轮3设有多个，分为两排斜向安装在钻孔定位凹槽6的两侧，两排轴向驱动转轮3之间形成夹持传动被加工轴件的V型空间。所述轴向驱动电机4安装在钻孔加工平台2内，轴向驱动电机4的旋转动力输出端与轴向驱动转轮3的旋转动力输入端连接。优选的，所述轴向驱动电机4采用步进电机。所述轴向位移检测光幕传感器5通过支架纵向安装在钻孔加工平台2的外侧，轴向位移检测光幕传感器5与所述钻孔定位凹槽6平行设置，用于检测被加工轴件的轴向移动距离，以便于定距移动对轴件进行钻孔加工。
所述的夹具机构包括夹具驱动支撑底板7，夹持驱动双向螺杆8，夹持驱动电机9，夹持驱动螺母10，夹持驱动滑块11，夹持臂12和夹持压力传感器13。夹具驱动支撑底板7横向安装在钻孔加工平台2的外侧，夹具驱动支撑底板7上设有夹持导向滑槽。所述夹持驱动双向螺杆8可转动的安装在夹具驱动支撑底板7上，夹持驱动电机9的旋转动力输出端与夹持驱动双向螺杆8的旋转动力输入端连接。所述夹持驱动螺母10分别匹配螺接在夹持驱动双向螺杆8的双向螺纹段上，夹持驱动滑块11可滑动的安装在夹持导向滑槽内并与所述夹持驱动螺母10连接。所述夹持臂12分别安装在夹持驱动滑块11上，两侧的夹持臂12之间形成用于夹持被加工轴件的空间；所述夹持压力传感器13安装在夹持臂12的内侧，用于检测两侧的夹持臂12是否将被加工轴件夹持固定。
所述的提升机构包括提升导向板14、提升滑块15和提升液压缸16(内置位移传感器)；所述提升导向板14竖向安装在钻孔加工平台2的侧端面上，提升导向板14的竖向上设有提升导向滑槽；提升液压缸16通过底座安装在提升导向板14的下端；所述提升滑块15可上下移动的安装在提升导向滑槽内，提升滑块15与提升液压缸16的动力输出端连接。
所述的取料机构包括取料支撑板17，取料转动轴18、取料驱动电机19，取料驱动架20和取料紧固油缸21。所述取料支撑板17分别竖向安装在两侧的所述提升滑块15上，取料转动轴18穿过钻孔加工平台2上贯通前后的取料升降槽22与两侧的所述取料支撑板17可转动的连接；所述取料升降槽22具有允许取料转动轴18上下移动的竖向延伸距离空间。取料驱动电机19安装在取料支撑板17上端一侧，取料驱动电机19的旋转动力输出端与取料转动轴18的旋转动力输入端连接。两侧所述取料驱动架20的内端分别与取料转动轴18连接，取料驱动架20的外端设有取料卡紧槽23，取料卡紧槽23的下端设有贯通的卡紧导向槽，卡紧导向槽内可内外移动的设有卡持板24。所述取料紧固油缸21安装在取料驱动架20的前部下侧，取料紧固油缸21的伸缩动力输出端与所述卡持板24的下端连接。在上料的过程中，将被加工轴件横向卡持在所述的取料卡紧槽23内，取料紧固油缸21带动卡持板24内移，将轴件物料卡紧；然后取料驱动电机19带动取料驱动架20向上摆动，当轴件移动至所述钻孔定位凹槽6上方后，取料紧固油缸21带动卡持板24外移，松开对轴件的卡持。然后，取料机构在提升液压缸16的作用下整体下移，被加工轴件落入所述钻孔定位凹槽6上。当轴件加工完毕后，取料机构在提升液压缸16的作用下整体上移，轴件重新进入所述取料卡紧槽23内；然后取料紧固液压缸带动卡持板24内移，将轴件物料卡紧；最后，取料驱动电机19带动取料驱动架20向下摆动，实现卸料过程。
钻孔机构用于实现对轴件的径向钻孔，它包括钻孔升降驱动电机25、钻孔支撑板26、钻孔螺杆27、钻孔螺母28、钻孔驱动滑板29、钻孔电机30和钻杆31。所述钻孔支撑板26竖向安装在所述机架1的上部，钻孔螺杆27可转动的安装在钻孔支撑板26上，钻孔螺母28匹配螺接在钻孔螺杆27上。所述钻孔支撑板26的竖向上设有钻孔升降滑槽，钻孔驱动滑板29可上下滑动的安装在钻孔升降滑槽上并与钻孔螺母28连接。所述钻孔电机30通过底座安装在钻孔驱动滑板29上，钻孔电机30的旋转动力输出端安装所述的钻杆31；钻杆31用于对下方的轴件进行钻孔。
所述控制系统包括控制箱、控制器和操控板，控制器通过控制箱集成安装在机架1上。控制器的信号端输入端分别与所述操控板、轴向位移检测光幕传感器5以及夹持压力传感器13电连接，控制器的信号输出端分别与所述轴向驱动电机4、夹持驱动电机9、提升液压缸16、取料驱动电机19、取料紧固油缸21、钻孔升降驱动电机25以及钻孔电机30电连接。
一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，包括以下步骤：
S1:将轴件放置在钻孔加工平台2的钻孔定位凹槽6内；
S2:钻孔升降驱动电机25驱动钻孔螺杆27，进而有钻孔螺母28带动钻孔电机30下移，钻孔电机30通过钻杆31对轴件钻孔；钻孔电机30对轴件钻完一孔后，在钻孔升降驱动电机25的作用下上升与轴件脱离；
S3:轴向驱动转轮3在轴向驱动电机4作用下，夹持被加工轴件轴向移动一定(如10CM)距离；
S4:重复上升步骤S2，直到轴件上的孔加工完毕，从钻孔定位凹槽6内取下被加工轴件。
进一步的，在上述步骤S3中，通过在钻孔加工平台2上设置轴向位移检测光幕传感器5，来检测被加工轴件的端部相对钻孔定位凹槽6伸出的长度。
进一步的，在上述步骤S2中，通过在钻孔定位凹槽6的外端侧设置夹具机构，钻孔过程中对被加工轴件进行夹持固定。
进一步的，夹具机构的夹持过程为，通过夹持驱动双向螺杆8带动夹持驱动螺母10靠近移动，进而驱动两侧的夹持臂12向中间靠拢将轴件夹持；当需要移动轴件时，夹持驱动双向螺杆8带动夹持驱动螺母10远离移动，进而驱动两侧的夹持臂12将轴件松开。
进一步的，通过夹持臂12上设置的夹持压力传感器13，检测两侧的夹持臂12是否将轴件夹紧。
进一步的，通过取料机构实现轴件在钻孔加工平台2的上料和下料；
上料时，取料驱动电机19带动取料驱动架20向上摆动，轴件通过取料驱动架20前端的取料卡紧槽23移动至钻孔定位凹槽6的上方；取料机构下方的提升机构带动取料机构整体下移，轴件落在钻孔定位凹槽6内；
下料时，取料机构下方的提升机构带动取料机构整体上移，加工后的轴件被取料驱动架20前端的取料卡紧槽23托举；取料驱动电机19带动取料驱动架20向下摆动，取下加工后的轴件即可。
进一步的，在上料过程中，取料紧固油缸21通过驱动取料驱动架20前端的卡持板24，将取料卡紧槽23内的轴件卡紧。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，包括以下步骤：
S1:将轴件放置在钻孔加工平台的钻孔定位凹槽内；
S2:钻孔升降驱动电机驱动钻孔螺杆，进而有钻孔螺母带动钻孔电机下移，钻孔电机通过钻杆对轴件钻孔；钻孔电机对轴件钻完一孔后，在钻孔升降驱动电机的作用下上升与轴件脱离；
S3:轴向驱动转轮在轴向驱动电机作用下，夹持被加工轴件轴向移动一定距离；
S4:重复上升步骤S2，直到轴件上的孔加工完毕，从钻孔定位凹槽内取下被加工轴件。
2.根据权利要求1所述的一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，在上述步骤S3中，通过在钻孔加工平台上设置轴向位移检测光幕传感器，来检测被加工轴件的端部相对钻孔定位凹槽伸出的长度。
3.根据权利要求1所述的一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，在上述步骤S2中，通过在钻孔定位凹槽的外端侧设置夹具机构，钻孔过程中对被加工轴件进行夹持固定。
4.根据权利要求3所述的一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，夹具机构的夹持过程为，通过夹持驱动双向螺杆带动夹持驱动螺母靠近移动，进而驱动两侧的夹持臂向中间靠拢将轴件夹持；当需要移动轴件时，夹持驱动双向螺杆带动夹持驱动螺母远离移动，进而驱动两侧的夹持臂将轴件松开。
5.根据权利要求4所述的一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，通过夹持臂上设置的夹持压力传感器，检测两侧的夹持臂是否将轴件夹紧。
6.根据权利要求1所述的一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，通过取料机构实现轴件在钻孔加工平台的上料和下料；
上料时，取料驱动电机带动取料驱动架向上摆动，轴件通过取料驱动架前端的取料卡紧槽移动至钻孔定位凹槽的上方；取料机构下方的提升机构带动取料机构整体下移，轴件落在钻孔定位凹槽内；
下料时，取料机构下方的提升机构带动取料机构整体上移，加工后的轴件被取料驱动架前端的取料卡紧槽托举；取料驱动电机带动取料驱动架向下摆动，取下加工后的轴件即可。
7.根据权利要求6所述的一种利用上述装置实现轨道交通轴件的智能化钻孔方法，其特征是，在上料过程中，取料紧固油缸通过驱动取料驱动架前端的卡持板，将取料卡紧槽内的轴件卡紧。
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