CN112658755A - 高锰钢辙叉自动夹紧工作台及其夹紧方法 - Google Patents

Abstract

提供一种高锰钢辙叉自动夹紧工作台及其夹紧方法，包括如下步骤：S1、吊装辙叉到位；S2、选择自动化运行程序，一键控制自动夹紧动作；S3、油缸执行平推动作，薄型千斤顶执行压紧动作夹紧辙叉；S4、铣削加工辙叉一侧；S5、压臂系统复位，180°吊转辙叉，再次夹紧辙叉；S6、铣削加工辙叉另一侧；S7、压臂系统复位，吊出成型辙叉，清理焊接工作台。本发明油缸执行平推动作，薄型千斤顶执行压紧动作夹紧辙叉，自动化操作，节约人工操作成本，提高工效，综合生产成本降低50％，适合高锰钢辙叉制造自动夹紧加工的推广应用。

Description

高锰钢辙叉自动夹紧工作台及其夹紧方法

技术领域

本发明具体涉及一种高锰钢辙叉自动夹紧工作台及其夹紧方法。

背景技术

X6028卧式铣床是加工高锰钢辙叉重点设备，承担如图1所示高锰钢辙叉轨顶面、工作边及工作边圆弧机加工工序。工序主要内容包括：以辙叉同一工作边趾端、跟端轨腰中心线找正，用压板夹紧辙叉下端面趾端、跟端，铣削轨顶面和工作边及工作边圆弧；拆卸螺栓压板，辙叉调转180°，以辙叉另一侧工作边趾端、跟端轨腰中心线找正，铣削辙叉另一侧轨顶面和工作边及工作边圆弧。其中，辙叉趾端、跟端采用多个压板和螺栓夹紧固定。在实际操作过程中，操作者为了提高夹紧效率，在机床工作台退刀过程，需要拆卸压板。因此，一个辙叉完成工序加工任务，需装卸压板、螺栓16～20次，劳动强度大，效率低，操作过程存在一定安全隐患。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种高锰钢辙叉自动夹紧工作台及其夹紧方法，采用水平安装的油缸提供行走动力，采用竖直安装的薄型千斤顶提供夹紧动力，采用传感器自动探测钢辙边缘位置，控制压臂完成自动夹紧操作；解决目前高锰钢辙叉加工需人工重复多次拆卸压板和螺栓，劳动强度大，加工效率低，存在安全隐患的技术问题。

本发明采用的技术方案：高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、使用天车吊装辙叉到位，将辙叉吊装平放于焊接工作台水平上端面中间位置；

S2、操作工人根据吊装到位的辙叉型号在控制柜选择自动化运行程序，一键控制自动夹紧工作台对该型号辙叉执行自动夹紧动作；

S3、压臂系统的油缸执行平推动作，传感器检测到辙叉边缘后，油缸7停止平推且薄型千斤顶执行压紧动作，将辙叉夹紧固定在焊接工作台1；

S4、启动机床以铣削加工辙叉对角一侧的轨顶面及工作边；

S5、辙叉一侧轨顶面及工作边铣削完成后，自动夹紧工作台的压臂系统复位，清理焊接工作台上铁屑，操作工人将辙叉吊转180°，压臂系统再次将辙叉夹紧固定在焊接工作台；

S6、启动机床以铣削加工辙叉对角另一侧剩余的轨顶面及工作边；

S7、加工完成，压臂系统复位，吊出成型辙叉，清理焊接工作台。

本发明还包括一种如所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，其特征在于：所述自动夹紧工作台包括焊接工作台，所述焊接工作台具有底板，所述底板水平安装并制有螺栓孔；所述底板上端面垂直固连竖直设置的侧板，所述侧板顶端水平支撑固连水平安装的顶板；所述侧板的竖直外侧壁设有横向筋板和纵向筋板；所述顶板上端面制有滑槽，所述滑槽为倒置的T型槽或燕尾槽；所述滑槽在顶板水平上端面纵横垂直交错呈网格状排布；所述底板、侧板、顶板、横向筋板、纵向筋板用钢板制成。

上述技术方案中，进一步地：所述方法包括方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，所述自动夹紧工作台包括焊接工作台，所述焊接工作台的平台侧面与拖链固连为一体，所述拖链用于拖拽移送焊接工作台；所述焊接工作台上端面设有水平垫板，所述水平垫板上端面放置辙叉，所述辙叉通过压臂系统在焊接工作台上端面压紧固定，所述压臂系统电连接控制柜。

上述技术方案中，进一步地：所述方法包括方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，所述自动夹紧工作台具有压臂系统，所述压臂系统具有油缸固定座，所述油缸固定座固连焊接工作台，所述油缸固定座固连油缸，所述油缸具有的活塞杆执行末端固连移动滑座，所述移动滑座底端与焊接工作台制有的滑槽滑动摩擦适配；所述滑槽在焊接工作台水平上端面纵横垂直交错呈网格状排布；所述移动滑座垂直于焊接工作台中心线向心直线移动；所述移动滑座上端面固连薄型千斤顶底端；所述薄型千斤顶竖直安装；所述薄型千斤顶顶端执行端固连压臂一端，所述压臂另一端用于下压夹紧辙叉；所述移动滑座前方设有传感器，所述传感器连接控制柜的控制器输入端，所述控制器输出端连接油缸和薄型千斤顶的控制输入端。

上述技术方案中，进一步地：所述压臂系统具有压臂，所述压臂为楔形压块结构，压臂后端固连薄型千斤顶执行端上端，所述压臂中部通过销轴铰接支座，所述压臂绕中部销轴翻转，所述压臂前端伸出移动滑座座体用于下压夹紧辙叉。

上述技术方案中，进一步地：所述压臂系统以焊接工作台左右中心线为对称轴沿焊接工作台前后两侧前后轴对称设有多台，前后轴对称的压臂系统油缸活塞杆推送移动滑座垂直于左右中心线向心直线移动；前后轴对称的压臂系统左右交错排布。

上述技术方案中，进一步地：所述压臂系统具有传感器，所述传感器用于检测辙叉边缘，所述传感器为光敏传感器或行程开关。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本发明根据辙叉4类型，每块压臂11可独立控制，也可进行联动，既可联动夹紧，也可进行差异化夹紧辙叉，操作者可快速对辙叉4进行压紧操作，工装安全、省力、高效、可靠。

2、本发明外部液压站向压臂系统的薄型千斤顶10提供夹紧动力，向油缸7的移动滑座9提供行走动力，使压臂11前端下压夹紧辙叉4，移动滑座9与滑槽106的配合为压臂11的夹紧动作提供稳定支撑，辙叉4的装夹稳定可靠。

3、本发明传感器根据反馈信号运行自动化程序控制油缸7和薄型千斤顶10的执行动作，最终达到自动夹紧辙叉的目的，夹紧操作省力高效。

4、本发明压臂系统5受焊接工作台1前后轴对称且交错的双向力将辙叉4牢固夹紧固定于焊接工作台1，不受切削影响，液压动力单元安全、稳定、可靠，适合频繁动作，辙叉4的装夹稳定可靠。

5、本发明自动化操作，节约人工操作成本，提高工效，综合生产成本降低50％，适合高锰钢辙叉制造自动夹紧加工的推广应用。

附图说明

图1为某一型号辙叉结构示意图。

图2为本发明焊接工作台主视图。

图3为本发明焊接工作台俯视图。

图4为本发明焊接工作台侧视图。

图5为本发明焊接工作台上压臂系统夹紧辙叉的使用状态示意图。

图6为压臂系统立体图。

图7为压臂系统的夹紧原理剖视图。

具体实施方式

下面结合附图1-7描述本发明的具体实施例。

以下的实施例便于更好地理解本发明，但并不限定本发明。下述实施例，仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。下述实施例中所用的部件以及材料，如无特殊说明，均为市售。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，在未作相反说明的情况下， “上、下、左、右、内、外、顶、底、竖直、水平”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为了便于描述本发明和简化描述，亦或为本领域技术人员理解的俗称，除非另有明确的规定和限定，不应视为对技术方案的限制。

此外，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过其他中间构件间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，应以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、使用天车吊装辙叉4到位，将辙叉4吊装平放于焊接工作台1水平上端面中间位置；

步骤S2、操作工人根据吊装到位的辙叉4型号在控制柜选择自动化运行程序，一键控制自动夹紧工作台对该型号辙叉执行自动夹紧动作；

步骤S3、开始执行自动夹紧动作时，压臂系统5的油缸7执行平推动作，传感器12检测到辙叉4边缘后，油缸7停止平推且薄型千斤顶10执行压紧动作，将辙叉4按照型号夹紧固定在焊接工作台1；

步骤S4、启动机床以铣削加工辙叉对角一侧的轨顶面及工作边；

步骤S5、辙叉一侧轨顶面及工作边铣削完成后，自动夹紧工作台的所有压臂系统5复位，清理焊接工作台1上铁屑，操作工人将辙叉吊转180°，压臂系统5再次将辙叉4夹紧固定在焊接工作台1；

步骤S6、启动机床以铣削加工辙叉4对角另一侧剩余的轨顶面及工作边；

步骤S7、加工完成，所有压臂系统5重新复位，吊出成型辙叉4，清理焊接工作台1。

本发明还包括一种如所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，其特征在于：（如图2、图3、图4所示）所述自动夹紧工作台包括焊接工作台1，所述焊接工作台1具有底板101，所述底板101水平安装并制有螺栓孔1011。螺栓孔1011用于焊接工作台1的固定。

所述底板101上端面垂直固连竖直设置的侧板102，侧板102为四方围板结构，所述侧板102顶端水平支撑固连水平安装的顶板103。所述顶板103上端面提供工作平台。

所述侧板102的竖直外侧壁设有横向筋板104和纵向筋板105；加强支撑顶板103。

所述顶板103上端面制有滑槽106，所述滑槽106为倒置的T型槽或燕尾槽。为压臂系统的滑动位移提供稳定可靠的导向。

所述滑槽106在顶板103水平上端面纵横垂直交错呈网格状排布（如图3所示）；所述底板101、侧板102、顶板103、横向筋板104、纵向筋板105用钢板制成。具体实施时，可以为Q345B钢板。材料易得，制作容易，结构简单，经济实用。

上述实施例中，进一步地：本发明所述方法包括方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，所述自动夹紧工作台包括焊接工作台1，（如图5所示）所述焊接工作台1的平台侧面与拖链2固连为一体，所述拖链2用于拖拽移送焊接工作台1，从而将焊接工作台1送入机床加工端下方。

所述焊接工作台1上端面设有水平垫板3，水平垫板3用于垫高支撑辙叉4，以便压臂系统在焊接工作台1上端面压紧固定辙叉4。

所述水平垫板3上端面放置辙叉4，所述辙叉4通过压臂系统5在焊接工作台1上端面压紧固定，所述压臂系统5电连接控制柜。所述控制柜包括液压站的控制系统和控制器，所述控制器存储多个针对不同型号辙叉4执行夹紧动作的控制程序，每种控制程序用于控制不同数量的压臂系统5动作以便执行加紧动作。具体实施时，所述控制器可以为PLC控制器。

上述实施例中，进一步地：所述方法包括方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，所述自动夹紧工作台具有压臂系统5（如图6所示），所述压臂系统5具有油缸固定座6。所述油缸固定座6为四方块体结构，四方块体中心制有水平通孔，所述水平通孔水平夹紧固定油缸7外缸体，所述四方块体使用紧固组件将油缸固定座6与焊接工作台1固连为一体。

所述油缸固定座6固连焊接工作台1，所述油缸固定座6固连油缸7，所述油缸7具有的活塞杆8执行末端固连移动滑座9座体外侧竖直端面，所述移动滑座9座体底端制有滑块，所述滑块与焊接工作台1上端面制有的滑槽106滑动摩擦贴合适配。所述滑块为燕尾块体或倒置T型块体。

所述滑槽106在焊接工作台1水平上端面纵横垂直交错呈网格状排布（参见图5）；所述移动滑座9垂直于焊接工作台1中心线向心直线移动。

上述实施例中，进一步地：所述压臂系统5以焊接工作台1左右中心线为对称轴沿焊接工作台1前后两侧前后轴对称设有多台，前后轴对称的压臂系统5油缸7活塞杆8推送移动滑座9垂直于左右中心线向心直线移动；前后轴对称的压臂系统5左右交错排布。以牢固压紧辙叉4。

所述移动滑座9上端面通过安装平台固连薄型千斤顶10底端；所述薄型千斤顶10在安装平台上端面竖直安装；并执行顶升动作。所述薄型千斤顶10顶端执行端固连压臂11后端，所述压臂11前端用于下压夹紧辙叉4趾端。

上述实施例中，进一步地：所述压臂系统5具有压臂11，所述压臂11为楔形压块结构，压臂11后端固连薄型千斤顶10执行端上端，所述压臂11中部通过销轴13铰接支座14，所述压臂11绕中部销轴13翻转，所述压臂11前端伸出移动滑座9座体用于下压夹紧辙叉4。通过薄型千斤顶10的顶升动作带动压臂11后端抬升，压臂11绕销轴13翻转，压臂11前端下压夹紧辙叉4趾端。

所述移动滑座9前方设有传感器12，所述传感器12用于检测辙叉4趾端。并控制薄型千斤顶10和油缸7的执行距离。

上述实施例中，进一步地：所述压臂系统5具有传感器12，所述传感器12用于检测辙叉4边缘，所述传感器12为光敏传感器或行程开关。

所述传感器12连接控制柜的控制器输入端，所述控制器输出端连接油缸7和薄型千斤顶10的控制输入端。

本发明的工作原理为：辙叉4向焊接工作台1吊装到位后，人工操作控制柜根据辙叉4型号选择程序运行。程序运行后，焊接工作台1前后两侧交替分布的压臂系统5的每台油缸7活塞杆8分别伸长并带动移动滑座9在工作台表面沿滑槽106向心移动；当光敏传感器或行程开关检测到辙叉4边缘后，控制压臂11的压点与辙叉边缘的距离：由控制器控制油缸7活塞杆8停止推送移动；活塞杆8停止推送的同时，薄型千斤顶10开始顶升动作并驱动上顶压臂11后端，使压臂11前端下压夹紧辙叉4工件趾端。液压站保持压力控制，实现实时保压，防止辙叉4移动。移动滑座9沿滑槽106运动过程中，保证结构运行平稳性。辙叉4一侧铣削加工完成后，薄型千斤顶10卸荷，压臂11复位张开，脱离辙叉4工件趾端，油缸7活塞杆8复位回退，使压臂系统5复位至焊接工作台1边缘，180°吊转辙叉4，重新启动夹紧程序，再次夹紧辙叉4，夹紧后开始另一侧的铣削加工。

通过以上描述可以发现：本发明根据辙叉4类型，每块压臂11可独立控制，也可进行联动，既可联动夹紧，也可进行差异化夹紧辙叉，操作者可快速对辙叉4进行压紧操作，工装安全、省力、高效、可靠。

本发明外部液压站向压臂系统的薄型千斤顶10提供夹紧动力，向油缸7的移动滑座9提供行走动力，使压臂11前端下压夹紧辙叉4，移动滑座9与滑槽106的配合为压臂11的夹紧动作提供稳定支撑，辙叉4的装夹稳定可靠。

本发明传感器根据反馈信号运行自动化程序控制油缸7和薄型千斤顶10的执行动作，最终达到自动夹紧辙叉的目的，夹紧操作省力、高效。

本发明压臂系统5受焊接工作台1前后轴对称且交错的双向力将辙叉4多点牢固夹紧固定于焊接工作台1，不受切削影响，液压动力单元安全、稳定、可靠，适合频繁动作，辙叉4的装夹稳定可靠。

综上所述，本发明自动化操作，节约人工操作成本，提高工效，综合生产成本降低50％，适合高锰钢辙叉制造自动夹紧加工的推广应用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照一个实施方式加以描述，但并非该实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，该实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (7)

1.高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、使用天车吊装辙叉到位，将辙叉吊装平放于焊接工作台（1）水平上端面中间位置；

S2、操作工人根据吊装到位的辙叉型号在控制柜选择自动化运行程序，一键控制自动夹紧工作台对该型号辙叉执行自动夹紧动作；

S3、压臂系统（5）的油缸（7）执行平推动作，传感器（12）检测到辙叉边缘后，油缸（7）停止平推且薄型千斤顶（10）执行压紧动作，将辙叉夹紧固定在焊接工作台（1）；

S4、启动机床以铣削加工辙叉对角一侧的轨顶面及工作边；

S5、辙叉一侧轨顶面及工作边铣削完成后，自动夹紧工作台的压臂系统（5）复位，清理焊接工作台（1）上铁屑，操作工人将辙叉吊转180°，压臂系统（5）再次将辙叉夹紧固定在焊接工作台（1）；

S6、启动机床以铣削加工辙叉（4）对角另一侧剩余的轨顶面及工作边；

S7、加工完成，压臂系统（5）复位，吊出成型辙叉（4），清理焊接工作台（1）。

2.如权利要求1所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法所使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，其特征在于：所述自动夹紧工作台包括焊接工作台（1），所述焊接工作台（1）具有底板（101），所述底板（101）水平安装并制有螺栓孔（1011）；所述底板（101）上端面垂直固连竖直设置的侧板（102），所述侧板（102）顶端水平支撑固连水平安装的顶板（103）；所述侧板（102）的竖直外侧壁设有横向筋板（104）和纵向筋板（105）；所述顶板（103）上端面制有滑槽（106），所述滑槽（106）为倒置的T型槽或燕尾槽；所述滑槽（106）在顶板（103）水平上端面纵横垂直交错呈网格状排布；所述底板（101）、侧板（102）、顶板（103）、横向筋板（104）、纵向筋板（105）用钢板制成。

3.根据权利要求1所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于：所述方法包括方法使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，所述自动夹紧工作台包括焊接工作台（1），所述焊接工作台（1）的平台侧面与拖链（2）固连为一体，所述拖链（2）用于拖拽移送焊接工作台（1）；所述焊接工作台（1）上端面设有水平垫板（3），所述水平垫板（3）上端面放置辙叉（4），所述辙叉（4）通过压臂系统（5）在焊接工作台（1）上端面压紧固定，所述压臂系统（5）电连接控制柜。

4.根据权利要求1所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于：所述方法包括方法使用的高锰钢辙叉自动夹紧工作台，所述自动夹紧工作台具有压臂系统（5），所述压臂系统（5）具有油缸固定座（6），所述油缸固定座（6）固连焊接工作台（1），所述油缸固定座（6）固连油缸（7），所述油缸（7）具有的活塞杆（8）执行末端固连移动滑座（9），所述移动滑座（9）底端与焊接工作台（1）制有的滑槽（106）滑动摩擦适配；所述滑槽（106）在焊接工作台（1）水平上端面纵横垂直交错呈网格状排布；所述移动滑座（9）垂直于焊接工作台（1）中心线向心直线移动；所述移动滑座（9）上端面固连薄型千斤顶（10）底端；所述薄型千斤顶（10）竖直安装；所述薄型千斤顶（10）顶端执行端固连压臂（11）一端，所述压臂（11）另一端用于下压夹紧辙叉（4）；所述移动滑座（9）前方设有传感器（12），所述传感器（12）连接控制柜的控制器输入端，所述控制器输出端连接油缸（7）和薄型千斤顶（10）的控制输入端。

5.根据权利要求4所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于：所述压臂系统（5）具有压臂（11），所述压臂（11）为楔形压块结构，所述压臂（11）后端固连薄型千斤顶（10）执行端上端，所述压臂（11）中部通过销轴（13）铰接支座（14），所述压臂（11）绕中部销轴（13）翻转，所述压臂（11）前端伸出移动滑座（9）座体用于下压夹紧辙叉（4）。

6.根据权利要求1所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于：所述压臂系统（5）以焊接工作台（1）左右中心线为对称轴沿焊接工作台（1）前后两侧前后轴对称设有多台，前后轴对称的压臂系统（5）油缸（7）活塞杆（8）推送移动滑座（9）垂直于左右中心线向心直线移动；前后轴对称的压臂系统（5）左右交错排布。

7.根据权利要求4所述高锰钢辙叉自动夹紧工作台的夹紧方法，其特征在于：所述压臂系统（5）具有传感器（12），所述传感器（12）用于检测辙叉（4）边缘，所述传感器（12）为光敏传感器或行程开关。

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