CN112658533A - 一种用于片段移位的侧边夹持小车 - Google Patents

Abstract

一种用于片段位移的侧边夹持小车，包括导轨系统和设在导轨系统上的一组移动小车单元；移动小车单元包括小车框架、设在小车框架内的与导轨系统配合的摆动驱动装置、设在小车框架一侧的钢板夹持装置，以及液压站、防护罩和拖链；导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架的顶部设有斜齿条，斜齿条上设有斜齿条盖板，导轨框架的顶部设有与斜齿条配合的条形挡板。使用时，能夹持焊接平台上大型尺寸片段，调整片段位置过程中，不需要任何辅助机构即可完成，省去龙门吊对钢板的辅助吊运，能一次完成对片段的移动与定位，易形成流水作业，提高片段在焊接过程中搬运的自动化程度，减小劳动强度、降低安全隐患，提高生产效率。

Description

一种用于片段移位的侧边夹持小车

技术领域

本发明涉及船舶建造的技术领域，具体地说是一种用于片段移位的侧边夹持小车。

背景技术

在船舶建造过程中，船体的钢板、片段等原材料需要进行焊接，而焊接平台上的船体钢板、片段等尺寸比较大，且在焊接平台上需要进行调整、移动和定位，这些过程都是焊接工艺过程中的重要环节。不同搬运方式直接影响焊接的效率。

随着现代造船模式的推进，车间搬运方式还没有得到有效的改善，实际船厂车间的搬运主要依靠龙门吊上的磁吸工具结合动力平板运输车、传送辊、叉车等结合进行搬运作业。焊接平台上的船体钢板、片段等属于大型钢板，主要通过焊接平台上的传送辊结合龙门吊上的磁吸工具进行移动、调整和定位。由于焊接平台上的钢板、片段尺寸较大，通过磁吸工具进行调整时会导致钢板受力不均布，而整体发生过大的变形，使钢板的平面度下降，从而间接影响焊接的质量，而且利用磁吸工具调整钢板位置时，操作不方便，工作效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于片段位移的侧边夹持小车，它可克服现有技术中调整焊接平台上的钢板位置可操作性差、钢板在焊接前的安装、定位精度差的不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种用于片段位移的侧边夹持小车，其特征在于：夹持小车包括导轨系统和设在导轨系统上的一组移动小车单元；移动小车单元包括小车框架、设在小车框架内的与导轨系统配合的摆动驱动装置、设在小车框架一侧的钢板夹持装置，以及液压站、防护罩和拖链；导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架的顶部设有斜齿条，斜齿条上设有斜齿条盖板，导轨框架的顶部设有与斜齿条配合的条形挡板。

优选的，小车框架包括主框架和设在主框架前后端的行走支撑轮机构、导向滚柱机构和缓冲器；行走支撑轮机构共有4个，分别与左、右导轨相配合；导向滚柱机构的滚柱与左、右导轨相配合，对移动小车单元进行导向。

进一步，行走支撑轮机构上连接有支撑轮，支撑轮卡设于左、右导轨的滑槽内并可沿滑槽往复滚动；滚柱的外圆面与左、右导轨的外侧面相接触，小车框架上设有电控箱。

进一步，摆动驱动装置包括摆动支座、摆动框架和压紧装置，摆动支座与摆动框架通过连接销轴相连，使摆动框架和摆动支座绕着连接销轴形成旋转摆动；摆动框架上设有减速装置和与减速装置相连的驱动电机，减速装置的输出端连接有斜齿轮，斜齿轮的一侧设有与之配合的斜齿条。

更进一步，压紧装置包括压板、滑动块、转动板和压紧轮，压板固定在摆动框架上，滑动块上设有凹槽，摆动框架上设有与凹槽相配合的滑槽，滑动块与摆动框架形成可滑动连接，；转动板的顶部与滑动块之间形成转动连接，转动板底部设有两个压紧轮，用以压紧条形挡板；滑动块上设有用以调节滑动块滑动位置的可拆卸调节螺栓，通过调节螺栓调整压紧轮与斜齿轮的中心距，使压紧轮压紧条形挡板，使得斜齿条与斜齿轮进行啮合。

相对于现有技术，本发明的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：

1、本发明所述的改进方案，夹持小车包括导轨系统和设在导轨系统上的一组移动小车单元，通过摆动驱动装置驱动2台移动小车在纵向方向移动，以及配合钢板夹持装置的L型伸缩机构与卡爪机构的运动，对片段边缘进行夹持，调整片段在焊接平台上的平面角度、纵向位置、横向位置及边缘的夹持高度，完成片段在焊接平台上的移动与定位；

2、本发明的技术方案中，能够夹持焊接平台上大型尺寸片段，调整片段位置过程中，不需要任何辅助机构即可完成，省去龙门吊对钢板的辅助吊运，能一次完成对片段的移动与定位，易形成流水作业，提高片段在焊接过程中搬运的自动化程度，极大地减小工作人员的劳动强度、降低安全隐患，提高生产效率。

3、本发明专利能够适应各种不同规格片段在焊接平台上的移动与位置调整，其搬运自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的又一结构示意图。

图3为本发明导轨系统的结构示意图。

图4为本发明导轨系统的又一结构示意图。

图5为本发明小车框架的结构示意图。

图6、图7为本发明摆动驱动装置的结构示意图。

图8、图9为本发明钢板夹持装置的结构示意图。

附图标记：

1 导轨系统、2移动小车单元、3小车框架、4摆动驱动装置、5钢板夹持装置、6液压站、7防护罩、8拖链、9限位止挡块；

10导轨框架、11左侧导轨、12右侧导轨，13斜齿条、14斜齿条盖、15板条形挡板、16主框架、17行走支撑轮机构、18支撑轮、19导向滚柱机构、20滚柱；

21缓冲器、22电控箱、23摆动支座、24连接销轴、25摆动框架、26驱动电机、28斜齿轮、29固定板；

30压紧装置、31压板、32调节螺栓、33滑动块、34转动板、35压紧轮、36滑动支座、37L型伸缩机、38耐磨滑动条、39连接板；

40构液压缸机构、41缸筒支座、42第一销轴、43缸筒、44活塞杆、45第二销轴、46活塞杆支座、47矩形管、48隔板、49框架支承板；

50小车框架矩形管、51卡爪机构、52卡爪支座、53液压缸体、54卡爪、55活塞杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

本发明提供了一种用于片段位移的侧边夹持小车，具体参见图1，其与现有技术的区别在于：夹持小车包括导轨系统1和设在导轨系统上的一组移动小车单元2；移动小车单元包括小车框架、设在小车框架内的与导轨系统配合的摆动驱动装置、设在小车框架一侧的钢板夹持装置，以及液压站、防护罩和拖链；导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架的顶部设有斜齿条，斜齿条上设有斜齿条盖板，导轨框架的顶部设有与斜齿条配合的条形挡板。

优选的，小车框架包括主框架和设在主框架前后端的行走支撑轮机构、导向滚柱机构和缓冲器；行走支撑轮机构共有4个，分别与左、右导轨相配合；导向滚柱机构的滚柱与左、右导轨相配合，对移动小车单元进行导向。

进一步，行走支撑轮机构上连接有支撑轮，支撑轮卡设于左、右导轨的滑槽内并可沿滑槽往复滚动；滚柱的外圆面与左、右导轨的外侧面相接触，小车框架上设有电控箱。

具体来说，参见图1和图2中，本发明包括小车行走的导轨系统1，架设在导轨系统1上的2台结构完全相同的移动小车单元2，移动小车单元2包括小车框架3、摆动驱动装置4、钢板夹持装置5、液压站6、防护罩7及拖链8。当需要移动焊接平台上的片段时，2台移动小车单元2同时工作，移动小车2通过摆动驱动装置4提供动力在轨道11、12上纵向行走，2台移动小车单元2可以根据不同尺寸的片段来调整纵向之间的距离，且2台移动小车2的钢板夹持装置5可以同时夹持焊接平台上的片段边缘，并调整钢板夹持装置5的L型伸缩机构37的横向位置，从而对片段的平面角度、横向位置及边缘的夹持高度进行调整，实现片段在焊接平台上的定位。本发明的一种片段侧边夹持小车，在钢板焊接平台上对钢板、片段进行夹持，在不同方向上对钢板及片段进行移动、调整与定位，减小人工操作的强度与安全隐患，改善钢板搬运的方式，提高焊接时工件移动的自动化。

实施例中，夹持小车包括导轨系统和设在导轨系统上的一组移动小车单元；移动小车单元包括小车框架、设在小车框架内的与导轨系统配合的摆动驱动装置、设在小车框架一侧的钢板夹持装置，以及液压站、防护罩和拖链；导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架的顶部设有斜齿条，斜齿条上设有斜齿条盖板，导轨框架的顶部设有与斜齿条配合的条形挡板。

摆动驱动装置包括摆动支座、摆动框架和压紧装置，参见图6、图7，摆动支座与摆动框架通过连接销轴相连，使摆动框架和摆动支座绕着连接销轴形成旋转摆动；摆动框架上设有减速装置和与减速装置相连的驱动电机，减速装置的输出端连接有斜齿轮，斜齿轮的一侧设有与之配合的斜齿条。

压紧装置包括压板、滑动块、转动板和压紧轮，压板固定在摆动框架上，滑动块上设有凹槽，摆动框架上设有与凹槽相配合的滑槽，滑动块与摆动框架形成可滑动连接；转动板的顶部与滑动块之间形成转动连接，转动板底部设有两个压紧轮，用以压紧条形挡板；滑动块上设有用以调节滑动块滑动位置的可拆卸调节螺栓，通过调节螺栓调整压紧轮与斜齿轮的中心距，使压紧轮压紧条形挡板，使得斜齿条与斜齿轮进行啮合。

其中，减速装置分为上部和下部，上部为圆柱体，顶部设有一圈螺孔，下部由两个圆柱形台阶依次叠加而成，两个台阶直接设有一凹槽，上方的圆柱形台阶外侧部为斜切面，可以保证减速装置的有效运行和高效稳定。转动板底部设有两个压紧轮，用以压紧条形挡板，转动板的两侧部加强筋，保证转动后的压紧作用力，同时转动板的内侧设有与压紧轮位置对应的内凹弧面，保证转动的有效进行。使用时，通过调节螺栓32可以调整滑动块33在摆动框架25滑槽上的位置，间接调整了压紧轮35与斜齿轮28的中心距，调整过程中，保证压紧轮35在横向方向压紧条形挡板15，而整个摆动框架25会绕连接销轴24转动一定的角度，从而调节了斜齿轮28与斜齿条13的侧向间隙，保证斜齿条13与斜齿轮28的准确啮合。调节完成后，便可将摆动框架25上的固定板29与小车框架3进行固定。摆动驱动装置4有利于调整驱动斜齿轮28与斜齿条13的中心距，提高传动的可靠性。

另一个实施例中，导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架的顶部设有斜齿条，斜齿条上设有斜齿条盖板，导轨框架的顶部设有与斜齿条配合的条形挡板。左、右导轨分别焊接在导轨框架的两侧，用以支承移动小车。

钢板夹持装置包括滑动支座、L型伸缩机构，及设在L型伸缩机构一端的卡爪机构，参见图8、图9，L型伸缩机构包括液压缸机构、矩形管及设在矩形管内的隔板，滑动支座与L型伸缩机构为滑动连接，滑动支座内壁设有支座滑槽，L型伸缩机构的两侧设有与支座滑槽配合的耐磨滑动条，滑动支座由钢板焊接而成。耐磨滑动条共有8条，两两对称设置在L型伸缩机构的矩形管壁上。

压缸机构包括缸筒支座和活塞杆支座，缸筒支座与活塞杆之间设有缸筒和与缸筒配合的压缸活塞杆，缸筒和压缸活塞杆分别通过销轴与缸筒支座、活塞杆支座相连，活塞杆支座固定在隔板上；卡爪机构包括卡爪支座，卡爪支座上设有一组液压缸体、和与液压缸体相配合的卡爪活塞杆，两个卡爪活塞杆的端部分部设有一对应的卡爪，这里的卡爪成圆柱形，卡爪顶端设有凸起的凸点，便于上下卡爪对准和防滑作用，卡爪的圆柱外侧设有一圈凸起的护条。

具体来说，滑动支座通过螺栓固定在小车框架矩形管上，小车框架矩形管由若干个间隔班间隔成一个个独立的矩形空间，滑动支座与每个矩形空间固定连接。L型伸缩机构的矩形管包括内外两层结构，外层板与内层板的厚度之比为2:1，外层板的顶部设有条状凸台，凸台上设有耐磨滑动条。

进一步，对一些细节部件进行描述，液压站可控制移动小车2上的液压执行元件且提供液压。防护罩可防止灰尘进入移动小车2内部，具有安全防护作用。拖链为移动小车2提供能源、保护电缆及辅助电缆转动。传感器用于控制移动小车在轨道上运行的极限位置。导轨框架为导轨系统的一部分，其上面焊接了左侧导轨11和右侧导轨12，安装了斜齿条13、斜齿条盖板14及条形挡板15。支撑轮为行走支撑轮机构17的一部分，安装在导轨系统1的导轨11、12凹槽内，可以在凹槽内滚动。导向滚柱机构安装在主框架16前端与后端，安装数量为4个，并对其进行导向。滚柱为导向滚柱机构19的一部分，其外圆柱面与导轨系统1的导轨11、12外侧面接触。缓冲器安装在小车框架3的前端和后端，防止移动小车2发生刚性碰撞。摆动支座垂直固定在小车框架3上，其上通过连接销轴24连接摆动框架25，形成固定铰链支座。

更进一步，连接销轴用于连接摆动支座23与摆动框架25。摆动框架通过连接销轴24连接在摆动支座23上，构成旋转副。减速装置固定在摆动框架25上，输入端与驱动电机26连接，输出端连接斜齿轮28。斜齿轮安装在驱动减速装置27输出端，与导轨系统1的斜齿条13相啮合。压紧装置包括压板31、调节螺栓32、滑动块33、转动板34及压紧轮35，用于调节斜齿轮28与斜齿条13的侧向间隙，保证斜齿条13与斜齿轮28的准确啮合，压板则用于对滑动块33进行限位。调节螺栓是用于调节摆动框架25滑槽上的滑动块33位置。滑动块则用于安装转动板34，转动板34可以在其内圆柱面内转动，转动板安装在滑动块33上，其上有安装2个压紧轮35，压紧轮是安装在转动板34上，其外圆柱面与导轨系统1的条形挡板15侧面相配合且压紧条形挡板15。滑动支座36是水平固定在小车框架3上，其内壁加工了滑槽，L型伸缩机构37可以在其上面相对滑动，滑动支座顶部和侧部设置了格栅片，顶部的格栅片与顶面之间的夹角为60-70度，顶面的格栅片底边处设有方形槽孔，侧部的格栅片与侧面的夹角为65-75度，使得滑动支座刚性加强，同时滑动时更顺畅。L型伸缩机构的内部设有液压缸机构40，端部连接卡爪机构51。耐磨滑动条则安装在L型伸缩机构37上的矩形管47外壁，总共安装8个耐磨滑动条。

其中连接板与矩形管47刚性连接，用于固定卡爪机构51。液压缸机构包括缸筒支座41、第一销轴42、缸筒43、活塞杆44、第二销轴45、活塞杆支座46，用于驱动L型伸缩机构37。缸筒支座是固定在框架支承板49上。缸筒通过第一销轴42连接在缸筒支座41上，活塞杆通过第二销轴45连接在活塞杆支座46上，第二销轴用于连接活塞杆44与活塞杆支座46，活塞杆支座是固定在矩形管47内部的隔板48上面。矩形管其上安装了耐磨滑动条38与连接板39刚性连接。隔板是用于固定活塞杆支座46，焊接在矩形管47内部，矩形管是用于支承与固定滑动支座36，框架支承板用于固定缸筒支座41。卡爪机构，包括卡爪支座52、液压缸体53、活塞杆55及卡爪54，用于夹持钢板及片段；其中卡爪支座是通过螺栓组固定在连接板39上，用于固定液压缸体53；液压缸体是通过螺钉固定在卡爪支座52上；卡爪安装在活塞杆55上，对钢板及片段进行夹持；活塞杆其上有安装卡爪54，控制卡爪沿高度方向移动。

又一个具体的实施例中，导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架10安装在车间的地面，左侧导轨11、右侧导轨12焊接在导轨框架10两侧，用于支承移动小车2，斜齿条13通过螺钉固定在导轨框架10上，其上安装了斜齿条盖板14，斜齿条13与摆动驱动装置4的斜齿轮28相啮合，条形挡板14通过螺钉固定在导轨框架10上，侧面与斜齿条13接触，在横向方向卡住斜齿条13。

小车框架，包括主框架16、4个行走支撑轮机构17、4个导向滚柱机构19、2个缓冲器21及电控箱22。行走支撑轮机构17、导向滚柱机构19固定在主框架16前端与后端，行走支撑轮机构17架设在导轨系统1的左、右导轨11、12凹槽内，支撑轮18可以在左、右导轨11、12凹槽内滚动，导向滚柱机构19的滚柱20外圆面与导轨系统1的左、右导轨11、12外侧面接触，便于对移动小车2进行导向，缓冲器21安装在小车框架3的前端和后端，防止移动小车2发生刚性碰撞，电控箱22通过螺栓安装在小车框架上，用于安装相关的电气开关设备及调节设备。

摆动驱动装置，包括摆动支座23、连接销轴24、摆动框架25、驱动电机26、减速装置27、斜齿轮28、及压紧装置30。摆动支座23通过螺栓组连接在小车框架3上，摆动框架25通过连接销轴24与摆动支座23连接，整个摆动框架25与摆动支座23构成旋转副，可以绕连接销轴24中心进行摆动，驱动电机26安装在减速装置27上，减速装置27安装在摆动框架25上，减速装置27输出端安装斜齿轮28，斜齿轮28与斜齿条13相啮合。压紧装置30包括压板31、调节螺栓32、滑动块33、转动板34及压紧轮35。压板31通过螺钉连接在摆动框架25上，调节螺栓32与滑动块33通过螺纹连接可以进行拆卸，滑动块33上的凹槽卡在摆动框架25滑槽上，滑动块33可以在滑槽上滑动，转动板34上有安装2个压紧轮35，转动板34顶部的圆柱面安装在滑动块33的内圆柱面内，与滑动块33形成旋转副，转动板34可以在滑动块33内圆柱面内转动，压紧轮35的外圆柱面与导轨系统1的条形挡板15侧面相配合且压紧条形挡板15。通过调节螺栓32可以调整滑动块33在摆动框架25滑槽上的位置，间接调整了压紧轮35与斜齿轮28的中心距，调整过程中，保证压紧轮35在横向方向压紧条形挡板15，而整个摆动框架25会绕连接销轴24转动一定的角度，从而调节了斜齿轮28与斜齿条13的侧向间隙，保证斜齿条13与斜齿轮28的准确啮合，同时条形挡板15与条形挡板14之间存在一个高度差，高度差为3-5mm，使得摆动框架与条形挡板14之间存在间隙，保证压紧轮35在横向方向压紧条形挡板15的情况下，同时可以调节斜齿轮28与斜齿条13的侧向间隙，保证传动的精确可靠。调节完成后，便可将摆动框架25上的固定板29与小车框架3进行固定。摆动驱动装置4有利于调整驱动斜齿轮28与斜齿条13的中心距，提高传动的可靠性。

钢板夹持装置，包括滑动支座36、L型伸缩机构37以及卡爪机构51。滑动支座36由钢板焊接而成，L型伸缩机构37包括液压缸机构40、耐磨滑动条38、矩形管47及矩形管内部焊接的隔板48。液压缸机构40包括缸筒支座41、第一销轴42、缸筒43、活塞杆44、第二销轴45、活塞杆支座46。滑动支座36通过螺栓组固定在小车框架矩形管50上，滑动支座36内壁加工了滑槽，滑槽数量与L型伸缩机构37上的耐磨滑动条38数量相同，滑槽与耐磨滑动条38组成滑动副，可以相对滑动。L型伸缩机构37内部设有液压缸机构40，缸筒支座41连接在框架支承板49上，缸筒43与缸筒支座41利用第一销轴42进行连接，活塞杆44与活塞杆支座46利用第二销轴45进行连接，活塞杆支座46固定在矩形管47内部的隔板48上面，液压缸机构40驱动L型伸缩机构37在滑动支座36上作直线往复运动。卡爪机构51包括卡爪支座52、液压缸体53、活塞杆55及卡爪54。卡爪支座52通过螺栓组连接在L型伸缩机构37的连接板上，其上安装有2个液压缸体53，2个液压缸体53设定在同一高度方向上且中心轴线重合，每个液压缸体53内有配合的活塞杆55，卡爪54安装在活塞杆55上，通过液压驱动活塞杆55实现卡爪54的移动。钢板夹持装置5通过液压控制同一轴线上的2个卡爪54来对片段进行夹持，2个卡爪54的伸缩可以调整夹持片段的高度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于片段位移的侧边夹持小车，其特征在于：夹持小车包括导轨系统和设在导轨系统上的一组移动小车单元；移动小车单元包括小车框架、设在小车框架内的与导轨系统配合的摆动驱动装置、设在小车框架一侧的钢板夹持装置，以及液压站、防护罩和拖链；导轨系统包括导轨框架和分别设在导轨框架两侧的左、右导轨，导轨框架的顶部设有斜齿条，斜齿条上设有斜齿条盖板，导轨框架的顶部设有与斜齿条配合的条形挡板。

2.根据权利要求1所述的一种用于片段位移的侧边夹持小车，其特征在于：小车框架包括主框架和设在主框架前后端的行走支撑轮机构、导向滚柱机构和缓冲器；行走支撑轮机构共有4个，分别与左、右导轨相配合；导向滚柱机构的滚柱与左、右导轨相配合，对移动小车单元进行导向。

3.根据权利要求2所述的一种用于片段位移的侧边夹持小车，其特征在于：行走支撑轮机构上连接有支撑轮，支撑轮卡设于左、右导轨的滑槽内并可沿滑槽往复滚动；滚柱的外圆面与左、右导轨的外侧面相接触，小车框架上设有电控箱。

4.根据权利要求1所述的一种用于片段位移的侧边夹持小车，其特征在于：摆动驱动装置包括摆动支座、摆动框架和压紧装置，摆动支座与摆动框架通过连接销轴相连，使摆动框架和摆动支座绕着连接销轴形成旋转摆动；摆动框架上设有减速装置和与减速装置相连的驱动电机，减速装置的输出端连接有斜齿轮，斜齿轮的一侧设有与之配合的斜齿条。

5.根据权利要求4所述的一种用于片段位移的侧边夹持小车，其特征在于：压紧装置包括压板、滑动块、转动板和压紧轮，压板固定在摆动框架上，滑动块上设有凹槽，摆动框架上设有与凹槽相配合的滑槽，滑动块与摆动框架形成可滑动连接，；转动板的顶部与滑动块之间形成转动连接，转动板底部设有两个压紧轮，用以压紧条形挡板；滑动块上设有用以调节滑动块滑动位置的可拆卸调节螺栓，通过调节螺栓调整压紧轮与斜齿轮的中心距，使压紧轮压紧条形挡板，使得斜齿条与斜齿轮进行啮合。

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