CN111993038A - 一种高铁腕臂全自动预配生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁腕臂全自动预配生产线,包括平腕臂、斜腕臂、腕臂、腕臂管以及出料装置,所述平腕臂上一般设有3个工件或4个工件,其排布顺序为:套管单耳,套管座,承力锁座,套管单耳;所述斜腕臂上一般设有3个工件或4个工件,其排布顺序为:套管单耳,套管单耳,套管单耳,套管座,其所有的工件在腕臂上的位置和腕臂管长度均来源于加工数据表格,工件之间的相对角度来源于工艺要求,每个工件均由螺栓锁在腕臂管上面。本发明在装配时不需要要测量每一个工件位置、角度以及螺栓力矩。利用机械装配代替人工装配切割精度不高,工件位置及角度稳定,力矩达标,管材表面不会划伤,使得整个装配产品稳定性好,而且节省材料。
Description
技术领域
本发明涉及全自动预配生产线技术领域,特别涉及一种高铁腕臂全自动预配生产线。
背景技术
目前,我国铁路建设正在积极进行,接触网作为其中重要的设备之一,为火车、动车、高铁等提供能量源。目前接触网腕臂装配工作都是人工进行的,工作劳动强度大,装配精度不高,稳定性不好,因此有一部分设备厂商试图研发预配平台来提高效率,但都因为其效率以及稳定性不佳,而没有取得很好的效果。
高速铁路接触网系统,采用铝合金腕臂管材作为腕臂主体,其原材长度一般为12米或者9米,装配时人工进行测量切割,将腕臂管材切割成合适的长度;然后再将腕臂工件(如:套管单耳、套管座、承力锁座等)人工装配在腕臂管上,装配时要测量每一个工件位置、角度以及螺栓力矩。人工装配存在切割精度不高,工件位置及角度不稳定,力矩不达标,管材表面划伤等问题,导致整个装配产品稳定性不好,材料浪费严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高铁腕臂全自动预配生产线,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种高铁腕臂全自动预配生产线,包括平腕臂、斜腕臂、腕臂、腕臂管以及出料装置,所述平腕臂上一般设有3个工件或4个工件,其排布顺序为:套管单耳,套管座,承力锁座,套管单耳;所述斜腕臂上一般设有3个工件或4个工件,其排布顺序为:套管单耳,套管单耳,套管单耳,套管座,其所有的工件在腕臂上的位置和腕臂管长度均来源于加工数据表格,工件之间的相对角度来源于工艺要求,每个工件均由螺栓锁在腕臂管上面。
进一步的,其主要外观结构分为三部分,即腕臂上料模块、前集装箱和后集装箱,所述前集装箱和后集装箱内部承载了除了腕臂上料模块和出料装置之外的所有机构模块,在运输时腕臂上料模块和出料装置会进行人工拆卸后固定到前集装箱内部,所述前集装箱和后集装箱承载了设备的所有机构模块。
进一步的,其内部结构包括若干个无动力储料架、一个带动力储料架以及送料测长机构,所述无动力储料架以及带动力储料架底部由型钢固定,且间距可调,所述带动力储料架后面连接着送料机架以及送料机,且中间位置有送料托轮,其上部装有直线滑轨,送料测长机构在直线滑轨上运动,将腕臂管材由腕臂上料模块运送至下一个工位,所述送料测长机构上设有伺服电机及传感器进行腕臂腕臂管测长;所述送料机架后方连接切割机,切割机是将腕臂管切下需要的长度,其定长原理是与送料测长机构进行配合,进行定长切割,所述切割机后方连接着钻孔机,所述钻孔机后方连接着双层行走轨道双层行走轨道分为上下两层,上下两层均安装有直线滑轨和齿条,其中上层分有左右两工位,右边为平腕臂加工件夹具的行走轨道,以及腕臂旋转机构的固定机架,左边为斜腕臂工件夹具的行走轨道,以及腕臂旋转机构的固定机架;下层也分有左右两工位,右边为第二平腕臂拧紧台和第一平腕臂拧紧台的行走轨道,左边为斜腕臂拧紧台的行走轨道.双层行走轴中间上层位置布置有一排托料轮,双层行走轨道上空布置着龙门抓手,所述龙门抓手由两套三坐标机械手组成,固定在后集装箱内部上方,其作用是将切割好的平腕臂或斜腕臂抓取至其对应的装配工位,装配完成后再将成品腕臂抓取出来,放在出料装置上,在腕臂管一段伸到双层行走轨道中间位置托料轮上,龙门抓手将腕臂管夹住,往后端拖动,拖到相应位置时,再由钻孔机在平腕臂端头位置钻一个对穿孔在钻完孔后,所述龙门抓手将腕臂管继续向后拖动,到固定位置后,将腕臂管提起来,并放到对应的工作位置去。
进一步的,若腕臂管是平腕臂,龙门抓手就将其放到双层行走轨道上层右边的位置,龙门抓手带着腕臂管下降到合适位置,此时所述平腕臂工件夹具由4套独立的夹具构成,夹具顺序按照平腕臂装配体的工件排布顺序进行布置,每套夹具都由伺服电机独立驱动,能在双层行走轨道上层自由移动,带着腕臂工件人工放置在工件料库上,依次可存放多组,料库取料装置根据数据表,将对应的工件组从料库取出,并移动到固定位置,所述工件抓手将工件抓取,移动到平腕臂工件夹具位置,平腕臂工件夹具进行工件自动装夹,所述工件穿套到一定的位置,旋转机构将管头夹住,龙门抓手两个抓手松开,平腕臂工件夹具各自移动到目标位置,双层行走轨道右边下层布置有平腕臂拧紧台和平腕臂拧紧台,所述拧紧台布置有螺栓拧紧装置,两个拧紧台均由伺服电机驱动,能再双层行走轨道下层自由移动,平腕臂拧紧台移动到对应的夹具的正下方,拧紧机构上升到指定位置,所述平腕臂夹具上携带的工件上的螺栓拧紧,工件此时就固定在腕臂管的指定位置,平腕臂夹具均张开,龙门抓手将平腕臂装配体移动到出料装置上,整个平腕臂预配过程完成。
进一步的,若腕臂管是斜腕臂,则龙门抓手就将其放到双层行走轨道上层左边的位置,后续机构的动作在斜腕臂装配工位上进行,其具体动作与平腕臂装配过程相同。
本发明的有益效果为:本发明在装配时不需要要测量每一个工件位置、角度以及螺栓力矩。利用机械装配代替人工装配切割精度不高,工件位置及角度稳定,力矩达标,管材表面不会划伤,使得整个装配产品稳定性好,而且节省材料。
附图说明
图1为本发明一种高铁腕臂全自动预配生产线的示意图图一;
图2为本发明一种高铁腕臂全自动预配生产线的示意图图二;
图3为本发明一种高铁腕臂全自动预配生产线的平腕臂装配体示意图;
图4为本发明一种高铁腕臂全自动预配生产线的斜腕臂装配体示意图。
附图标记说明如下:
图中:1-腕臂管上料模块,2-前集装箱,3-后集装箱,201-无动力储料架,202-带动力储料架,203-送料机架,204-送料托轮,205-送料测长机构,206-切管机,207-钻孔机,208-旋转机构,209-龙门抓手,210-出料装置,211-平腕臂工件夹具,212-斜腕臂工件夹具,213-工件抓手,214-工件料库,215-料库取料装置,216-第二平腕臂拧紧台,217-斜腕臂拧紧台,218-第一平腕臂拧紧台,219-双层滑台,301-平腕臂,302-套管单耳,303-套管座,304-承力锁座,305-斜腕臂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:
臂装配体如图所示,为设备最终加工出的成品。平腕臂301上一般有3个工件,根据现场情况,偶尔会有4个工件,其排布顺序为:套管单耳302,套管座303,承力锁座304,套管单耳302;斜腕臂305上一般有3个工件,根据现场情况,偶尔会有4个工件,其排布顺序为:套管单耳302,套管单耳302,套管单耳302,套管座303。所有的工件在腕臂上的位置和腕臂管长度均来源于加工数据表格,工件之间的相对角度来源于工艺要求,每个工件均由螺栓锁在腕臂管上面,螺栓锁紧力矩也有相应的工艺要求。
一种高铁腕臂全自动预配生产线,主要外观结构分为三部分,即腕臂上料模块1,前集装箱2和后集装箱3。前集装箱2和后集装箱内部承载了除了腕臂上料模块1和出料装置210之外的所有机构模块,运输时,腕臂上料模块1和出料装置210会进行人工拆卸后固定到前集装箱2内部,因此运输时,只有两个集装箱承载了设备的所有机构模块,吊车可以直接将两个集装箱吊上车,到达使用现场后,再将集装箱吊下来进行拼接,人工安装腕臂上料模块1和出料装置210后,设备即可正常工作。集装箱内部承载设备这种模式,能很好的适应设备工作现场转换,方便运输安装,灵活高效。
一种高铁腕臂全自动预配生产线,其内部结构包括无动力储料架201若干个(根据实际情况,可以去调整数量和间距),带动力储料架202一个,储料架底部由型钢固定,间距可调。带动力储料架202后面连接着送料机架203,送料机,203中间位置有送料托轮204,其上部装有直线滑轨,送料测长机构205在直线滑轨上运动,将腕臂管材由腕臂上料模块1运送至下一个工位,并由送料测长机构205上的伺服电机及传感器进行腕臂腕臂管测长;送料机架206后方连接切割机207,切割机206是将腕臂管切下需要的长度,其定长原理是与送料测长机构205进行配合,进行定长切割。切割机206后方连接着钻孔机207,钻孔机207后方连接着双层行走轨道219(双层行走轴219分为上下两层,上下两均安装有直线滑轨和齿条,其中上层分有左右两工位,右边为平腕臂加工件夹具211的行走轨道,以及腕臂旋转机构208的固定机架,左边为斜腕臂工件夹具212的行走轨道,以及腕臂旋转机构208的固定机架;下层也分有左右两工位,右边为平腕臂拧紧台2216和平腕臂拧紧台1218的行走轨道,左边为斜腕臂拧紧台217的行走轨道.双层行走轴中间上层位置布置有一排托料轮),双层行走轨道上空布置着龙门抓手209(龙门抓手209由两套三坐标机械手组成,固定在后集装箱3内部上方,其作用是将切割好的平腕臂或斜腕臂抓取至其对应的装配工位,装配完成后再将成品腕臂抓取出来,放在出料装置210上),切割完成后,腕臂管一段伸到双层行走轨道219中间位置托料轮上,龙门抓手209将腕臂管夹住,往后端拖动,拖到相应位置时,再由钻孔机207在平腕臂端头位置钻一个对穿孔(斜腕臂不需要钻孔),钻完孔后,龙门抓手209将腕臂管继续向后拖动,到固定位置后,将腕臂管提起来,并放到对应的工作位置去。
若腕臂管是平腕臂,龙门抓手209就将其放到双层行走轨道219上层右边的位置,龙门抓手209带着腕臂管下降到合适位置,此时平腕臂工件夹具211(平腕臂工件夹具211由4套独立的夹具构成,夹具顺序按照平腕臂装配体的工件排布顺序进行布置,每套夹具都由伺服电机独立驱动,能在双层行走轨道上层自由移动)带着腕臂工件(腕臂工件最开始是人工放置在工件料库214上,一次可存放多组,料库取料装置215根据数据表,将对应的工件组从料库取出,并移动到固定位置,然后工件抓手218将工件抓取,移动到平腕臂工件夹具211位置,平腕臂工件夹具211进行工件自动装夹)往腕臂管上穿套,工件穿套到一定的位置,旋转机构208将管头夹住,龙门抓手209两个抓手松开,平腕臂工件夹具211各自移动到目标位置,双层行走轨道219右边下层布置有平腕臂拧紧台1和平腕臂拧紧台2(拧紧台布置有螺栓拧紧装置,两个拧紧台均由伺服电机驱动,能再双层行走轨道下层自由移动),平腕臂拧紧台移动到对应的夹具的正下方,拧紧机构上升到指定位置,将平腕臂夹具211上携带的工件上的螺栓拧紧,工件此时就固定在腕臂管的指定位置,平腕臂夹具211均张开,龙门抓手209将平腕臂装配体移动到出料装置210上,整个平腕臂预配过程完成。
若腕臂管是斜腕臂,则龙门抓手209就将其放到双层行走轨道219上层左边的位置,后续机构的动作在斜腕臂装配工位上进行,其具体动作与平腕臂装配过程相同。
本发明在装配时不需要要测量每一个工件位置、角度以及螺栓力矩。利用机械装配代替人工装配切割精度不高,工件位置及角度稳定,力矩达标,管材表面不会划伤,使得整个装配产品稳定性好,而且节省材料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其效物界定。
Claims (5)
1.一种高铁腕臂全自动预配生产线,包括平腕臂(301)、斜腕臂(305)、腕臂、腕臂管以及出料装置(210),其特征在于:所述平腕臂(301)上一般设有3个工件或4个工件,其排布顺序为:套管单耳(302),套管座(303),承力锁座(304),套管单耳(302);所述斜腕臂(305)上一般设有3个工件或4个工件,其排布顺序为:套管单耳(302),套管单耳(302),套管单耳(302),套管座(303),其所有的工件在腕臂上的位置和腕臂管长度均来源于加工数据表格,工件之间的相对角度来源于工艺要求,每个工件均由螺栓锁在腕臂管上面。
2.根据权利要求1所述的一种高铁腕臂全自动预配生产线,其特征在于:其主要外观结构分为三部分,即腕臂上料模块(1)、前集装箱(2)和后集装箱(3),所述前集装箱(2)和后集装箱(3)内部承载了除了腕臂上料模块(1)和出料装置(210)之外的所有机构模块,在运输时腕臂上料模块(1)和出料装置(210)会进行人工拆卸后固定到前集装箱(2)内部,所述前集装箱(2)和后集装箱(3)承载了设备的所有机构模块。
3.根据权利要求1所述的一种高铁腕臂全自动预配生产线,其特征在于:其内部结构包括若干个无动力储料架(201)、一个带动力储料架(202)以及送料测长机构(205),所述无动力储料架(201)以及带动力储料架(202)底部由型钢固定,且间距可调,所述带动力储料架(202)后面连接着送料机架(203)以及送料机(203),且中间位置有送料托轮(204),其上部装有直线滑轨,送料测长机构(205)在直线滑轨上运动,将腕臂管材由腕臂上料模块(1)运送至下一个工位,所述送料测长机构(205)上设有伺服电机及传感器进行腕臂腕臂管测长;所述送料机架(203)后方连接切割机(206),切割机(206)是将腕臂管切下需要的长度,其定长原理是与送料测长机构(205)进行配合,进行定长切割,所述切割机(206)后方连接着钻孔机(207),所述钻孔机(207)后方连接着双层行走轨道(219)双层行走轨道(219)分为上下两层,上下两层均安装有直线滑轨和齿条,其中上层分有左右两工位,右边为平腕臂加工件夹具(211)的行走轨道,以及腕臂旋转机构(208)的固定机架,左边为斜腕臂工件夹具(212)的行走轨道,以及腕臂旋转机构(208)的固定机架;下层也分有左右两工位,右边为第二平腕臂拧紧台(216)和第一平腕臂拧紧台(218)的行走轨道,左边为斜腕臂拧紧台(217)的行走轨道.双层行走轴中间上层位置布置有一排托料轮,双层行走轨道上空布置着龙门抓手(209),所述龙门抓手(209)由两套三坐标机械手组成,固定在后集装箱(3)内部上方,其作用是将切割好的平腕臂或斜腕臂抓取至其对应的装配工位,装配完成后再将成品腕臂抓取出来,放在出料装置(210)上,在腕臂管一段伸到双层行走轨道(219)中间位置托料轮上,龙门抓手(209)将腕臂管夹住,往后端拖动,拖到相应位置时,再由钻孔机(207)在平腕臂端头位置钻一个对穿孔在钻完孔后,所述龙门抓手(209)将腕臂管继续向后拖动,到固定位置后,将腕臂管提起来,并放到对应的工作位置去。
4.根据权利要求1所述的一种高铁腕臂全自动预配生产线,其特征在于:若腕臂管是平腕臂,龙门抓手(209)就将其放到双层行走轨道(219)上层右边的位置,龙门抓手(209)带着腕臂管下降到合适位置,此时所述平腕臂工件夹具(211)由4套独立的夹具构成,夹具顺序按照平腕臂装配体的工件排布顺序进行布置,每套夹具都由伺服电机独立驱动,能在双层行走轨道上层自由移动,带着腕臂工件人工放置在工件料库(214)上,依次可存放多组,料库取料装置(215)根据数据表,将对应的工件组从料库取出,并移动到固定位置,所述工件抓手(218)将工件抓取,移动到平腕臂工件夹具(211)位置,平腕臂工件夹具(211)进行工件自动装夹,所述工件穿套到一定的位置,旋转机构(208)将管头夹住,龙门抓手(209)两个抓手松开,平腕臂工件夹具(211)各自移动到目标位置,双层行走轨道(219)右边下层布置有平腕臂拧紧台(1)和平腕臂拧紧台(2),所述拧紧台布置有螺栓拧紧装置,两个拧紧台均由伺服电机驱动,能再双层行走轨道下层自由移动,平腕臂拧紧台移动到对应的夹具的正下方,拧紧机构上升到指定位置,所述平腕臂夹具(211)上携带的工件上的螺栓拧紧,工件此时就固定在腕臂管的指定位置,平腕臂夹具(211)均张开,龙门抓手(209)将平腕臂装配体移动到出料装置(210)上,整个平腕臂预配过程完成。
5.根据权利要求1所述的一种高铁腕臂全自动预配生产线,其特征在于:若腕臂管是斜腕臂,则龙门抓手(209)就将其放到双层行走轨道(219)上层左边的位置,后续机构的动作在斜腕臂装配工位上进行,其具体动作与平腕臂装配过程相同。
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