CN110788477B - 一种槽梁加工系统 - Google Patents

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Abstract

一种槽梁加工系统,包括底座、激光切割机和铣削机,所述底座顶部安装槽梁定位工装,底座的两侧位置均安装有槽梁加工装置,所述每个槽梁加工装置包括竖直设置的第一安装板和水平设置的第二安装板,第二安装板固定设置在第一安装板的顶端,第一安装板的内侧并排安装有两个第一滑块,底座的侧面上安装有与第一滑块相配合的第一滑轨。本发明的积极效果在于:提高了整体作业效率,同时也减少了额外的装卸环节,降低了作业者的劳动强度,铣削机和激光切割机能根据不同需求调整与槽梁之间的加工角度,以提高整体作业精度,还能扩大本发明对不同类型槽梁的使用范围。

Description

一种槽梁加工系统
技术领域
本发明涉及槽梁加工技术领域,具体地说是一种槽梁加工系统。
背景技术
随着卡车车架制造加工工艺技术的不断进步与发展,对其上槽梁的加工需求也越来越高,若要对槽梁翼板进行坡边加工,现如今的加工流程首先是要将槽梁放置到切割机上进行预先切割作业,然后再转移到铣床上进行坡边铣削,整个过程需要对工件进行二次装卸,使用两种不同的作业设备,在浪费人力的同时还大大降低了生产效率,给槽梁加工带来了不同程度的麻烦。
发明内容
为解决上述问题,本发明的目的在于提供一种槽梁加工系统,在此加工系统上即可完成对槽梁的切割及铣削作业,减少了不必要的装卸环节,节约劳动力的同时还大幅提高了生产效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种槽梁加工系统,包括底座、激光切割机和铣削机,所述底座顶部安装槽梁定位工装,底座的两侧位置均安装有槽梁加工装置,所述每个槽梁加工装置包括竖直设置的第一安装板和水平设置的第二安装板,第二安装板固定设置在第一安装板的顶端,第一安装板的内侧并排安装有两个第一滑块,底座的侧面上安装有与第一滑块相配合的第一滑轨,第一安装板的外侧面上固定安装有第一电机,第一电机的输出轴穿过第一安装板并安装齿轮,底座的侧面上安装有与齿轮相配合的齿条,第一电机启动能带动第一安装板沿第一滑轨横向移动,在所述第二安装板上并排设有两条第二滑轨,第二滑轨上配合安装有第二滑块,第二滑块固定安装在纵移箱体的底部,第二安装板上还设有与第二滑轨平行设置的第一丝杠,纵移箱体的底部固定安装有与第一丝杠相配合的第一螺母,转动第一丝杠能使纵移箱体沿第二滑轨纵向移动,在所述纵移箱体上端的两侧面上均安装有角度调节转盘,其中前侧的角度调节转盘上安装激光切割机,后侧的角度调节转盘上安装铣削机。
所述槽梁定位工装包括槽梁内撑工装和槽梁外夹工装,其中槽梁外夹工装包括固定在底座上的安放板,安放板的一侧固定安装外边定位板,安放板的另一侧设置有压紧板,压紧板位于底座上,在压紧板的外侧设置有C型槽,C型槽固定安装在底座上,所述C型槽内部配合安装有推拉板,推拉板内侧面上安装有至少两个移动楔块,压紧板的外侧面上安装有与移动楔块相配合的固定楔块,所述固定楔块位于C型槽内,推拉板的一端伸出C型槽并安装有第二螺母,第二螺母内配合套装第二丝杠,在底座的一端固定安装有第二电机,第二电机的输出轴通过传动机构与第二丝杠相连,第二电机启动能带动推拉板在C型槽内移动,进而改变移动楔块与固定楔块的配合程度,推动压紧板靠近安放板,在所述安放板靠近压紧板的侧面内安装有至少两个压紧板复位装置,压紧板复位装置包括顶柱,顶柱上安装有定位凸台,安放板的侧面上开设有与定位凸台相配合的第一安装孔,对应于第一安装孔的位置,在安放板上固定安装挡片,挡片上开设有与顶柱相配合的通孔,在第一安装孔内的顶柱外周套装有第一弹簧,所述第一弹簧始终有使定位凸台接触挡片的趋势,进而使顶柱伸出挡片推动压紧板远离安放板;所述槽梁内撑工装包括中间楔块及其两侧相配合的内撑楔块,在中间楔块上固定安装有至少两个连接板,每个连接板的两端与同侧的内撑楔块之间均安装有内撑楔块复位装置,所述内撑楔块复位装置包括改制螺栓,连接板的端部内开设有相连通的第一长圆孔和第二长圆孔,内撑楔块内开设有相连通的第三长圆孔、第二安装孔和第三安装孔,其中第二长圆孔的直径大于第一长圆孔,第三长圆孔与第二长圆孔的大小相同,改制螺栓依次穿过第一长圆孔、第二长圆孔、第三长圆孔、第二安装孔和第三安装孔,在第三安装孔内的改制螺栓端部配合安装紧固螺母,在位于第二长圆孔和第三长圆孔的改制螺栓外周套装有第二弹簧,第二弹簧始终有使连接板远离内撑楔块的趋势,在所述中间楔块的上部安装有至少两个升降油缸,底座的上端固定安装有横梁,横梁沿底座的长度方向布置,所述升降油缸的上端均位于横梁内,升降油缸下移能带动两侧的内撑楔块向外扩张撑紧槽梁内部。所述第一长圆孔与第二长圆孔非同轴心布置,第三长圆孔、第二安装孔和第三安装孔同轴心布置。所述内撑楔块内均安装电磁铁。所述底座上固定安装止推板,止推板位于C型槽的一侧位置,并沿C型槽的长度方向布置。
本发明的积极效果在于:本发明所述的一种槽梁加工系统,能在同一台机器上完成对槽梁的切割及铣削作业,且两侧的槽梁加工装置能对底座上的槽梁进行双边切割及铣削作业,提高了整体作业效率,同时也减少了额外的装卸环节,降低了作业者的劳动强度,铣削机和激光切割机能根据不同需求调整与槽梁之间的加工角度,以提高整体作业精度,还能扩大本发明对不同类型槽梁的使用范围。
其上用于固定槽梁的槽梁定位工装包括内撑工装及外夹工装,内撑工装采用上下楔铁结构,中间楔块在油缸作用向下运动,将左右两个内撑楔块沿水平向外推出,到位后将槽梁的翼面内双边撑紧,外夹工装采用一侧外边定位板为定位基准,另一侧采用相互配合的移动楔块与固定楔块,在拉动推拉板的情况下带动压紧板压向翼面外侧边,槽梁定位工装不仅定位夹持可靠,还可在内撑工装及外夹工装的同时作用下能将槽梁的翼面侧弯校直。内撑工装及外夹工装上均安装有复位装置,能在加工完成后自动解除对槽梁的定位,便于加工工件的拆装,本发明还具有结构简单紧凑,装夹方便,性能可靠等优点,能在保证加工精度的前提下,提高槽梁的加工效率,相比与传统的加工方法来说具有显著的经济效益及实际应用推广价值。
附图说明
图1是本发明的三维立体结构示意图;
图2是本发明的主视图;
图3是图2的左视图;
图4是图2中A-A向剖视图;
图5是本发明中槽梁定位工装的三维立体结构示意图;
图6是图5的主视图;
图7是图6的俯视图;
图8是图7中I的局部放大视图;
图9是图6中II的局部放大视图;
图10图9中B-B向剖视图;
图11是压紧板与安放板接触时的状态示意图;
图12是内撑楔块向外撑紧的状态示意图;
图13是图2中III的局部放大视图。
图中1底座 2激光切割机 3铣削机 4第一安装板 5第二安装板 6第一滑块 7第一滑轨 8第一电机 9齿轮 10齿条 11第二滑轨 12第二滑块 13纵移箱体 14第一丝杠 15第一螺母 16角度调节转盘 17安放板 18外边定位板 19C型槽 20推拉板 21移动楔块 22固定楔块 23第二螺母 24第二丝杠 25第二电机 26顶柱 27定位凸台 28第一安装孔 29挡片30第一弹簧 31中间楔块 32内撑楔块 33连接板 34改制螺栓 35第一长圆孔 36第二长圆孔 37第三长圆孔 38第二安装孔 39第三安装孔 40第二弹簧 41升降油缸 42横梁 43电磁铁 44止推板 45压紧板。
具体实施方式
本发明所述的一种槽梁加工系统,如图1和图2所示,包括底座1、激光切割机2和铣削机3,所述底座1顶部安装槽梁定位工装,用来对槽梁进行夹持定位,槽梁定位工装可以是现有的台虎钳,也可以是一侧安装定位基准,另一侧安装若干个夹持气缸来对槽梁进行夹持定位。
如图3和图4所示,底座1的两侧位置均安装有槽梁加工装置,所述所述每个槽梁加工装置包括竖直设置的第一安装板4和水平设置的第二安装板5,第二安装板5固定设置在第一安装板4的顶端。第一安装板4的内侧并排安装有两个第一滑块6,底座1的侧面上安装有与第一滑块6相配合的第一滑轨7,第一安装板4的外侧面上固定安装有第一电机8,第一电机8的输出轴穿过第一安装板4并安装齿轮9,底座1的侧面上安装有与齿轮9相配合的齿条10,第一电机8启动能带动第一安装板4沿第一滑轨7横向移动。在所述第二安装板5上并排设有两条第二滑轨11,第二滑轨11上配合安装有第二滑块12,第二滑块12固定安装在纵移箱体13的底部,第二安装板5上还设有与第二滑轨11平行设置的第一丝杠14,纵移箱体13的底部固定安装有与第一丝杠14相配合的第一螺母15,第一丝杠14端部可安装旋转把手,转动旋转把手能使第一丝杠14带动纵移箱体13沿第二滑轨11纵向移动。在所述纵移箱体13上端的两侧面上均安装有角度调节转盘16,其中前侧的角度调节转盘16上安装激光切割机2,后侧的角度调节转盘16上安装铣削机3,所述角度调节转盘16可以是专利文件CN201720872365.2中所述的角度调节转盘,能够根据不同槽梁类型或不同加工工艺,来实时调节激光切割机2与铣削机3同槽梁之间的加工角度,确保切割及铣削作业的加工精度。
当使用本发明所述的一种槽梁加工系统对槽梁进行加工时,首先将槽梁置于底座1上,用槽梁定位工装进行定位,定位安装完毕之后启动第一电机8和激光切割机2,使整个槽梁加工装置沿第一滑轨7横向移动,在槽梁加工装置移动的过程中,激光切割机2对槽梁的翼板进行切割作业,在切割完毕之后,槽梁加工装置沿第一滑轨7反向移动,此时关闭激光切割机2,启动铣削机3,铣削机3便在切割完成后的槽梁翼板面上进行铣削作业,这样槽梁加工装置沿底座1一次往返过程就能对槽梁两侧进行切割及铣削作业,相比于传统的切割机铣削作业而言,大幅提高了整体作业效率。
为了保证槽梁定位工装能对加工工件进行有效装夹,并能在装夹的同时将工件的侧弯变形矫正,以提高整体铣削作业的加工质量,如图5和图6所示,所述槽梁定位工装包括槽梁内撑工装和槽梁外夹工装,其中槽梁外夹工装包括固定在底座1上的安放板17,安放板17上用来固定槽梁进行加工,所述安放板17的一侧固定安装外边定位板18,安放板17的另一侧设置有压紧板45,压紧板45位于底座1上,能贴近安放板17的另一侧从而将其上的槽梁两侧翼板进行外侧夹持。在压紧板45的外侧设置有C型槽19,C型槽19固定安装在底座1上,并沿压紧板45的长度方向设置。如图7和图8所示,所述C型槽19内部配合安装有推拉板20,推拉板20内侧面上安装有至少两个移动楔块21,压紧板45的外侧面上安装有与移动楔块21相配合的固定楔块22,所述固定楔块22位于C型槽19内,C型槽19对固定楔块22及压紧板45的移动起到了导向及定位作用。
如图13所示,推拉板20的一端伸出C型槽19并安装有第二螺母23,第二螺母23内配合套装第二丝杠24,在底座1的一端固定安装有第二电机25,第二电机25的输出轴通过传动机构与第二丝杠24相连。第二电机25启动能带动推拉板20在C型槽19内移动,进而改变移动楔块21与固定楔块22的配合程度,推动压紧板45靠近安放板17,以实现槽梁外部夹持定位作业。
在所述安放板17靠近压紧板45的侧面内安装有至少两个压紧板复位装置,如图8所示,压紧板复位装置包括顶柱26,顶柱26上设计有定位凸台27,安放板17的侧面上开设有与定位凸台27相配合的第一安装孔28,对应于第一安装孔28的位置,在安放板17上固定安装挡片29,挡片29上开设有与顶柱26相配合的通孔,顶柱26一端能从通孔伸出挡片29,而定位凸台27则位于挡片29与第一安装孔28之间。在第一安装孔28内的顶柱26外周套装有第一弹簧30,所述第一弹簧30始终有使定位凸台27接触挡片29的趋势,进而使顶柱26伸出挡片29推动压紧板45远离安放板17。
当槽梁外夹工装不对其上的槽梁夹紧时,即压紧板45远离安放板17时,如图7和图8所示,在第一弹簧30的弹力作用下,顶柱26伸出挡片29并与压紧板45的一侧相接触挤压,在压紧板45另一侧,C型槽19内的移动楔块21与固定楔块22相配合定位,抵消顶柱26对压紧板45的压力,使压紧板45处于接触C型槽19并远离安放板17的相对静止状态,压紧板45与外边定位板18之间的距离满足槽梁的装卸。当需要对槽梁翼板的外侧边进行夹紧定位时,如图11所示,启动第二电机25带动第二丝杠24转动,第二螺母23带动推拉板20在C型槽19内移动,在图11所示方向中推拉板20下移,推拉板20上的移动楔块21与固定楔块22的配合斜面逐渐分离,进而推动固定楔块22和压紧板45远离C型槽19,靠近安放板17,压紧板45推动顶柱26克服第一弹簧30的弹力,使压紧板45逐渐接近槽梁翼板,完成对槽梁两侧翼板外侧边的夹装。相互配合的移动楔块21与固定楔块22能保证推拉板20在移动过程中将压紧板45侧面压向槽梁翼板,使槽梁翼板外侧面各点受力均匀,相比于若干个夹持气缸的夹装,能进一步保证装夹精度,并不会在装夹过程中使槽梁翼板发生弯折。
如图6和图9所示,所述槽梁内撑工装包括中间楔块31及其两侧相配合的内撑楔块32,中间楔块31下移时能带动两侧的内撑楔块32向外侧水平移动。在中间楔块31上固定安装有至少两个连接板33,每个连接板33的两端与同侧的内撑楔块32之间均安装有内撑楔块复位装置,所述内撑楔块复位装置包括改制螺栓34,如图9和图10所示,连接板33的端部内开设有相连通的第一长圆孔35和第二长圆孔36,内撑楔块32内开设有相连通的第三长圆孔37、第二安装孔38和第三安装孔39,其中第二长圆孔36的直径大于第一长圆孔35,第三长圆孔37与第二长圆孔36的大小相同,改制螺栓34依次穿过第一长圆孔35、第二长圆孔36、第三长圆孔37、第二安装孔38和第三安装孔39。在第三安装孔39内的改制螺栓34端部配合安装紧固螺母,将中间楔块31、连接板33及两侧的内撑楔块32连接为一体,在位于第二长圆孔36和第三长圆孔37的改制螺栓34外周套装有第二弹簧40,第二弹簧40始终有使连接板33远离内撑楔块32的趋势。
在所述中间楔块31的上部安装有至少两个升降油缸41,底座1的上端固定安装有横梁42,横梁42沿底座1的长度方向布置,所述升降油缸41的上端均位于横梁42内,升降油缸41下移能带动两侧的内撑楔块32向外扩张撑紧槽梁内部。
如图6和图9所示,是槽梁内撑工装不对槽梁翼板内侧撑紧的状态示意图,此时升降油缸41处于非工作状态,内撑楔块32底部位于槽梁上,在第二弹簧40的弹力作用下,连接板33与内撑楔块32之间存在一定距离,与连接板33固定连接的中间楔块31和槽梁腹面之间也存在一定距离,相互配合的中间楔块31与内撑楔块32此时并未将槽梁翼板的内侧面撑紧。
当需要对槽梁翼板内侧面进行撑紧定位时,如图12所示,升降油缸41带动中间楔块31下移,中间楔块31在下移的过程中推动两侧相配合的内撑楔块32向外侧水平移动,直到内撑楔块32将槽梁两侧的翼板撑紧。在内撑楔块32移动过程中,连接板33只是进行竖向移动,并未产生水平移动,而内撑楔块32水平移动会带动改制螺栓34的底部产生水平移动,最终会使连接板33及内撑楔块32内的改制螺栓34发生倾斜,连接板33内的第二长圆孔36与内撑楔块32内的第三长圆孔37对其内部的第二弹簧40均施加压力,在第二长圆孔36与第三长圆孔37相对水平移动的过程中,倾斜的改制螺栓34会带动其外周的第二弹簧40发生偏折,在如图12所示的方向上,第二弹簧40的右侧被压缩,第二弹簧40的左侧被拉伸,其中第一长圆孔35、第二长圆孔36和第三长圆孔37均为改制螺栓34和第二弹簧40的水平移动提供了必要的空间。当加工完毕需要将工件解除内部撑紧状态时,只要将升降油缸41上移,变形之后的第二弹簧40在弹力作用下会恢复原状,第二弹簧40及改制螺栓34转动至竖直状态,带动两侧的内撑楔块32向内移动,从而解除对槽梁翼板内侧的撑紧定位,整个解除定位操作方便快捷,能提高待加工槽梁的装卸效率。
上述槽梁外夹工装中的外边定位板18、C型槽19、推拉板20、压紧板45及槽梁内撑工装中的中间楔块31和内撑楔块32可以是位于底座1上的连续整体,也可以是由功能结构相同的若干个单元构成。
单独对槽梁翼板内侧撑紧并压紧固定腹板或单独对槽梁翼板外侧面夹紧并压紧固定腹板的传统定位方法,在对槽梁进行加工时都会造成加工件固定刚性不足,产生振动,影响加工质量,造成翼面铣削外形尺寸误差较大,甚至在加工之后翼面出现无法修复的变形。而本发明所述的槽梁内撑工装和槽梁外夹工装在同时使用的情况下,能有效避免上述缺陷,而且还能在切割及铣削加工之前对槽梁两侧的翼板进行预先校直,在保证夹装定位的前提下还能进一步提高后续加工作业的精度与质量,进而提高生产效率。
进一步地,如图9和图10所示,所述第一长圆孔35与第二长圆孔36非同轴心布置,第三长圆孔37、第二安装孔38和第三安装孔39同轴心布置。
进一步地,所述内撑楔块32内均安装电磁铁43,电磁铁43能根据需要来启闭其磁性,开启磁性时可以用来辅助工件的装卸,减轻工作人员的劳动强度,关闭磁性时,不会影响其正常撑紧定位作业。
进一步地,所述底座1上固定安装止推板44,止推板44位于C型槽19的一侧位置,并沿C型槽19的长度方向布置,所述止推板44可以进一步保证C型槽19在底座1上不会产生纵向移动,进而保证槽梁外夹工装对槽梁翼板的装夹定位精度。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (4)

1.一种槽梁加工系统,包括底座(1)、激光切割机(2)和铣削机(3),其特征在于:所述底座(1)顶部安装槽梁定位工装,底座(1)的两侧位置均安装有槽梁加工装置,槽梁加工装置包括竖直设置的第一安装板(4)和水平设置的第二安装板(5),第二安装板(5)固定设置在第一安装板(4)的顶端,第一安装板(4)的内侧并排安装有两个第一滑块(6),底座(1)的侧面上安装有与第一滑块(6)相配合的第一滑轨(7),第一安装板(4)的外侧面上固定安装有第一电机(8),第一电机(8)的输出轴穿过第一安装板(4)并安装齿轮(9),底座(1)的侧面上安装有与齿轮(9)相配合的齿条(10),第一电机(8)启动能带动第一安装板(4)沿第一滑轨(7)横向移动,在所述第二安装板(5)上并排设有两条第二滑轨(11),第二滑轨(11)上配合安装有第二滑块(12),第二滑块(12)固定安装在纵移箱体(13)的底部,第二安装板(5)上还设有与第二滑轨(11)平行设置的第一丝杠(14),纵移箱体(13)的底部固定安装有与第一丝杠(14)相配合的第一螺母(15),转动第一丝杠(14)能使纵移箱体(13)沿第二滑轨(11)纵向移动,在所述纵移箱体(13)上端的两侧面上均安装有角度调节转盘(16),其中前侧的角度调节转盘(16)上安装激光切割机(2),后侧的角度调节转盘(16)上安装铣削机(3);所述槽梁定位工装包括槽梁内撑工装和槽梁外夹工装,其中槽梁外夹工装包括固定在底座(1)上的安放板(17),安放板(17)的一侧固定安装外边定位板(18),安放板(17)的另一侧设置有压紧板(45),压紧板(45)位于底座(1)上,在压紧板(45)的外侧设置有C型槽(19),C型槽(19)固定安装在底座(1)上,所述C型槽(19)内部配合安装有推拉板(20),推拉板(20)内侧面上安装有至少两个移动楔块(21),压紧板(45)的外侧面上安装有与移动楔块(21)相配合的固定楔块(22),所述固定楔块(22)位于C型槽(19)内,推拉板(20)的一端伸出C型槽(19)并安装有第二螺母(23),第二螺母(23)内配合套装第二丝杠(24),在底座(1)的一端固定安装有第二电机(25),第二电机(25)的输出轴通过传动机构与第二丝杠(24)相连,第二电机(25)启动能带动推拉板(20)在C型槽(19)内移动,进而改变移动楔块(21)与固定楔块(22)的配合程度,推动压紧板(45)靠近安放板(17),在所述安放板(17)靠近压紧板(45)的侧面内安装有至少两个压紧板复位装置,压紧板复位装置包括顶柱(26),顶柱(26)上安装有定位凸台(27),安放板(17)的侧面上开设有与定位凸台(27)相配合的第一安装孔(28),对应于第一安装孔(28)的位置,在安放板(17)上固定安装挡片(29),挡片(29)上开设有与顶柱(26)相配合的通孔,在第一安装孔(28)内的顶柱(26)外周套装有第一弹簧(30),所述第一弹簧(30)始终有使定位凸台(27)接触挡片(29)的趋势,进而使顶柱(26)伸出挡片(29)推动压紧板(45)远离安放板(17);
所述槽梁内撑工装包括中间楔块(31)及其两侧相配合的内撑楔块(32),在中间楔块(31)上固定安装有至少两个连接板(33),每个连接板(33)的两端与同侧的内撑楔块(32)之间均安装有内撑楔块复位装置,所述内撑楔块复位装置包括改制螺栓(34),连接板(33)的端部内开设有相连通的第一长圆孔(35)和第二长圆孔(36),内撑楔块(32)内开设有相连通的第三长圆孔(37)、第二安装孔(38)和第三安装孔(39),其中第二长圆孔(36)的直径大于第一长圆孔(35),第三长圆孔(37)与第二长圆孔(36)的大小相同,改制螺栓(34)依次穿过第一长圆孔(35)、第二长圆孔(36)、第三长圆孔(37)、第二安装孔(38)和第三安装孔(39),在第三安装孔(39)内的改制螺栓(34)端部配合安装紧固螺母,在位于第二长圆孔(36)和第三长圆孔(37)的改制螺栓(34)外周套装有第二弹簧(40),第二弹簧(40)始终有使连接板(33)远离内撑楔块(32)的趋势,在所述中间楔块(31)的上部安装有至少两个升降油缸(41),底座(1)的上端固定安装有横梁(42),横梁(42)沿底座(1)的长度方向布置,所述升降油缸(41)的上端均位于横梁(42)内,升降油缸(41)下移能带动两侧的内撑楔块(32)向外扩张撑紧槽梁内部。
2.根据权利要求1所述的一种槽梁加工系统,其特征在于:所述第一长圆孔(35)与第二长圆孔(36)非同轴心布置,第三长圆孔(37)、第二安装孔(38)和第三安装孔(39)同轴心布置。
3.根据权利要求1所述的一种槽梁加工系统,其特征在于:所述内撑楔块(32)内均安装电磁铁(43)。
4.根据权利要求1所述的一种槽梁加工系统,其特征在于:所述底座(1)上固定安装止推板(44),止推板(44)位于C型槽(19)的一侧位置,并沿C型槽(19)的长度方向布置。
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