CN113732718A - 一种平斜腕臂加工装置 - Google Patents

Abstract

一种平斜腕臂加工装置，包括机架，机架上设置有锯切机构、钻孔机构、倒角机构、喷码机构以及用于承载管料的承载机构；锯切机构包括升降设置在机架上的锯切电机，锯切电机驱动连接有锯切刀；钻孔机构包括至少一个固定设置在机架上的钻孔机；倒角机构包括设置在机架上的倒角电机，倒角电机驱动连接有倒角刀；喷码机构包括喷码机以及用于控制喷码机移动的喷码控制组件，喷码控制组件设置在机架上；承载机构包括若干个用于对管料进行定位的对中定位组件和至少一个用于固定管料的夹紧组件。本发明提供一种平斜腕臂加工装置，加工效率更高，并且通用性强。

Description

一种平斜腕臂加工装置

技术领域

本发明涉及腕臂加工设备领域，具体的说是一种平斜腕臂加工装置。

背景技术

腕臂是电气化铁路接触网的重要组成部分，用于支撑供受电弓取流的高压输电线。腕臂主要包括平腕臂、斜腕臂、承力索座和定位立柱等部件。在腕臂中，平腕臂和斜腕臂等重要部件均是采用管件加工而成。现有技术中，管料加工设备的通用性差，仅能加工特定型号的腕臂部件，并且加工效率不高。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种平斜腕臂加工装置，加工效率更高，并且通用性强。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种平斜腕臂加工装置，包括机架，机架上设置有锯切机构、钻孔机构、倒角机构、喷码机构以及用于承载管料的承载机构；所述锯切机构包括升降设置在所述机架上的锯切电机，锯切电机驱动连接有锯切刀；所述钻孔机构包括至少一个固定设置在所述机架上的钻孔机；所述倒角机构包括设置在所述机架上的倒角电机，倒角电机驱动连接有倒角刀；所述喷码机构包括喷码机以及用于控制喷码机移动的喷码控制组件，喷码控制组件设置在所述机架上；所述承载机构包括若干个用于对管料进行定位的对中定位组件和至少一个用于固定管料的夹紧组件，对中定位组件包括两个相对设置的对中驱动气缸，其中一个对中驱动气缸驱动连接有定位杆，夹紧组件包括两个并列设置的夹紧块，两个夹紧块相向移动。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述锯切机构包括固定设置在所述机架上的升降支架，升降支架上固定设置有锯切控制气缸，并且锯切控制气缸向下朝向机架，锯切控制气缸驱动连接有支撑板，所述锯切电机固定设置在支撑板上，机架上还固定设置有加工箱，所述锯切刀伸入到加工箱中，加工箱上开设有两个相对设置的用于容纳管料的通孔。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述机架上还设置有锯切阻尼器，锯切阻尼器位于所述支撑板的下方，所述加工箱上固定设置有废料清除气缸，废料清除气缸的活塞杆伸入到加工箱中。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述倒角机构包括用于支撑管料的支撑台，支撑台固定设置在所述机架上，支撑台的侧方转动设置有用于将管料压紧在支撑台上的压板，支撑台和所述倒角电机之间还设置有顶部敞开的废屑收集盒。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述喷码控制组件包括固定设置在所述机架上的喷码控制伺服机构，喷码控制伺服机构驱动连接有喷码控制气缸，喷码控制气缸驱动连接有立柱，喷码控制伺服机构、喷码控制气缸和立柱两两垂直，立柱上移动设置有位置可固定的升降块，所述喷码机固定设置在升降块上。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述对中定位组件包括固定设置在所述机架上的第一底板，第一底板上固定设置有对中定位导轨，并且对中定位导轨与所述对中驱动气缸相互平行，对中定位导轨上滑动设置有对中定位滑块，所述定位杆固定设置在对中定位滑块上。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述对中定位导轨的侧方设置有对射光电传感器和用于对所述对中定位滑块进行限位的限位组件。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述夹紧组件包括箱体，箱体中转动设置有齿轮，齿轮啮合连接有两个齿条，并且两个齿条相互平行，两个齿条各固定连接有一个安装板，所述夹紧块对应固定设置在安装板上，夹紧块上开设有容纳槽，两个夹紧块上的容纳槽相对设置，箱体还固定连接有夹紧驱动气缸，夹紧驱动气缸的活塞杆与其中一个齿条固定连接。

作为上述平斜腕臂加工装置的进一步优化：所述承载机构还包括多个承载组件，承载组件包括固定设置在所述机架上的承载架，承载架上转动设置有承载滚轮，承载滚轮的周侧壁上开设有用于容纳管料的环形槽。

有益效果：本发明能够利用管料自动化加工出平腕臂或者斜腕臂，加工效率更高，并且通用性强，既可以用于加工普通铝腕臂中的平腕臂或者斜腕臂，也可以用于加工简统化腕臂中的平腕臂或者斜腕臂，仅需要控制管料与各加工机构的相对位置即可。

附图说明

图1是本发明的整体结构立体图；

图2是本发明的整体结构主视图；

图3是图1中A部分的放大图；

图4是图1中B部分的放大图；

图5是图1中C部分的放大图；

图6是图1中D部分的放大图；

图7是夹紧组件的整体结构示意图；

图8是夹紧组件中箱体的内部结构示意图；

图9是夹紧组件中碰撞检测传感器的设置方式示意图。

附图说明：1-机架，2-承载架，3-承载滚轮，4-管料，5-升降支架，6-支撑板，7-滑架，8-锯切电机，9-锯切控制气缸，10-倒角电机，11-倒角刀，12-废屑收集盒，13-压板，14-支撑台，15-加工箱，16-喷码控制组件，17-喷码机，18-对中定位组件，19-承载组件，20-直线驱动装置，21-夹紧组件，22-钻孔机，23-废料清除气缸，24-锯切阻尼器，25-第一底板，26-对中定位导轨，27-对中定位滑块，28-对中驱动气缸，29-对射光电传感器，30-定位杆，31-限位组件，32-环形槽，33-第二底板，34-螺杆，35-基板，36-立板，37-喷码控制伺服机构，38-喷码控制气缸，39-立柱，40-升降块，41-通槽，42-压板驱动器，43-夹紧驱动气缸，44-箱体，45-盖板，46-滑动板，47-连接条，48-安装板，49-夹紧块，50-容纳槽，51-第一滑块，52-夹紧导轨，53-齿条，54-齿轮，55-第二滑块，56-第三底板，57-调节导轨，58-调节气缸，59-滑动座，60-碰撞检测传感器。

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。

请参阅图1和2，一种平斜腕臂加工装置，包括机架1，机架1上设置有锯切机构、钻孔机构、倒角机构、喷码机构以及用于承载管料4的承载机构。

锯切机构包括升降设置在机架1上的锯切电机8，锯切电机8驱动连接有锯切刀。

钻孔机构包括至少一个固定设置在机架1上的钻孔机22。

倒角机构包括设置在机架1上的倒角电机10，倒角电机10驱动连接有倒角刀11。

喷码机构包括喷码机17以及用于控制喷码机17移动的喷码控制组件16，喷码控制组件16设置在机架1上。

承载机构包括若干个用于对管料4进行定位的对中定位组件18和至少一个用于固定管料4的夹紧组件21，对中定位组件18包括两个相对设置的对中驱动气缸28，其中一个对中驱动气缸28驱动连接有定位杆30，夹紧组件21包括两个并列设置的夹紧块49，两个夹紧块49相向移动。

对于需要加工成斜腕臂的管料4，首先利用机械臂等转移设备将待加工的管料4移动到承载机构上，然后利用对中定位组件18对管料4进行对中定位，从而避免管料4偏移，具体地说，利用对中驱动气缸28驱动定位杆30插入到斜腕臂管料4端部的单耳连接孔中，随后整体移动夹紧组件21和管料4，使管料4向锯切机构方向移动，管料4移动到锯切机构处后，利用夹紧组件21的两个夹紧块49相向移动并且将管料4夹紧，然后利用锯切电机8驱动锯切刀转动并且锯切电机8整体向下移动，直到锯切刀与管料4接触后将管料4锯开，之后使管料4向喷码机构的方向移动，当管料4到达喷码位置后喷码控制组件16控制喷码机17移动，并且开启喷码机17在管料4上喷涂识别码或者定制图案，最后，对中定位组件18松开，并且利用机械臂等转移设备将管料4转移到倒角机构处，倒角电机10启动后驱动倒角刀11在管料4端部加工出倒角，至此斜腕臂加工完成。对于需要加工成平腕臂的管料4，无需使用对中定位组件18进行定位，并且在锯切完毕后将管料4移动到钻孔机构处，利用钻孔机22在管料4上钻孔，钻孔过程中夹紧组件21将管料4夹紧，其余的加工工序与斜腕臂的加工工序相同。

本发明能够利用管料4自动化加工出平腕臂或者斜腕臂，加工效率更高，并且通用性强，既可以用于加工普通铝腕臂中的平腕臂或者斜腕臂，也可以用于加工简统化腕臂中的平腕臂或者斜腕臂，仅需要控制管料4与各加工机构的相对位置及加工工序即可。

锯切电机8具体的设置方式为：锯切机构包括固定设置在机架1上的升降支架5，升降支架5上固定设置有锯切控制气缸9，并且锯切控制气缸9向下朝向机架1，锯切控制气缸9驱动连接有支撑板6，锯切电机8固定设置在支撑板6上，机架1上还固定设置有加工箱15，锯切刀伸入到加工箱15中，加工箱15上开设有两个相对设置的用于容纳管料4的通孔。锯切控制气缸9用于驱动锯切电机8上下移动，从而控制锯切刀与管料4接触或者分离，加工箱15用于避免锯切过程中产生的废屑飞溅到周围环境中，进而避免危害工作人员健康。升降支架5通过滑架7与支撑板6相连接，从而利用滑架7对支撑板6的移动方向进行限制，保证支撑板6能够带动锯切电机8和锯切刀与管料4接触。

为了对锯切电机8的移动速度进行控制，避免锯切刀与管料4碰撞受损，也避免锯切刀卡死，机架1上还设置有锯切阻尼器24，锯切阻尼器24位于支撑板6的下方，并且朝向支撑板6，锯切阻尼器24可以采用弹簧阻尼器等。

考虑到锯切过程中会产生一些废料，为了及时将废料排出，避免对后续的加工过程造成阻碍，加工箱15上固定设置有废料清除气缸23，废料清除气缸23的活塞杆伸入到加工箱15中。废料清除气缸23的活塞杆伸入到加工箱15中后可以固定连接一个衬板，管料4在加工箱15中可以与衬板接触，从而进一步提升管料4的稳定性，锯切产生的废料落在衬板上，在管料4加工完毕后废料清除气缸23将废料取出，或者带动废料与加工箱15内壁接触从而将废料从衬板上推下并且落入到加工箱15中。

请参阅图6，因为倒角电机10驱动倒角刀11在管料4端部加工出倒角的过程中会带动管料4振动，为了避免因为管料4振动造成加工失败，倒角机构包括用于支撑管料4的支撑台14，支撑台14固定设置在机架1上，支撑台14的侧方转动设置有用于将管料4压紧在支撑台14上的压板13，支撑台14和倒角电机10之间还设置有顶部敞开的废屑收集盒12。在机械臂等转移设备将管料4转移到倒角机构处之后，将管料4放置在支撑台14上，然后压板13转动并且将管料4压紧在支撑台14上，从而将管料4固定好，避免管料4振动，需要说明的是，过程中机械臂不与管料4分离。压板13连接有用于驱动压板13转动的压板驱动器42，压板驱动器42可以采用气缸和连杆实现，属于本领域的常规技术，在此不再赘述。

请参阅图5，喷码控制组件16的具体结构为：喷码控制组件16包括固定设置在机架1上的喷码控制伺服机构37，喷码控制伺服机构37驱动连接有喷码控制气缸38，喷码控制气缸38驱动连接有立柱39，喷码控制伺服机构37、喷码控制气缸38和立柱39两两垂直，立柱39上移动设置有位置可固定的升降块40，喷码机17固定设置在升降块40上。通过升降块40可以调整喷码机17的垂直高度，通过喷码控制伺服机构37和喷码控制气缸38可以控制喷码机17的水平位置，该喷码控制组件16的灵活性强，保证喷码机17能够在管料4上喷涂出需要的图案。

升降块40具体的设置方式为：升降块40上开设有一个通槽41，通槽41两侧的两部分通过若干个拉紧螺栓相连接，在调整好升降块40的位置之后，利用拉紧螺栓将升降块40的位置固定。该设置方式结构简单，调节方便。

请参阅图3，对中定位组件18的具体结构为：对中定位组件18包括固定设置在机架1上的第一底板25，第一底板25上固定设置有对中定位导轨26，并且对中定位导轨26与对中驱动气缸28相互平行，对中定位导轨26上滑动设置有对中定位滑块27，定位杆30固定设置在对中定位滑块27上。对中定位导轨26可以对对中定位滑块27的方向进行限制，进而对定位杆30的方向进行限制，避免定位杆30偏移，保证定位杆30能够顺利插入到斜腕臂管料4上的单耳连接孔中。此外，两个对中定位滑块27还能够将管料4夹紧，保证对中定位效果。

在本实施例中，对中定位组件18设置有两个，其中一个固定设置在机架1上，另外一个移动设置在机架1上，并且与夹紧组件21共同连接有一个直线驱动装置20，直线驱动装置20用于驱动该对中定位组件18和夹紧组件21同步移动，从而在移动管料4的过程中，可以持续对用于加工斜腕臂的管料4进行对中定位，避免管料4转动，进一步提升加工精度。更加具体地说，直线驱动装置20包括与夹紧组件21固定连接的直线驱动伺服机构以及固定设置在机架1上的固定齿条，直线驱动伺服机构驱动连接有驱动齿轮，驱动齿轮与固定齿条相啮合，一个对中定位组件18的第一底板25通过一个连接板与与夹紧组件21固定连接。当直线驱动伺服机构动作时带动驱动齿轮转动，因为驱动齿轮与固定齿条啮合，因此驱动齿轮能够沿固定齿条的长度方向移动，进而带动夹紧组件21和与之相连的对中定位组件18同步移动。

为了实现对对中定位组件18的精确控制，保证只有在管料4到位后对中驱动气缸28才会启动，从而避免误操作，对中定位导轨26的侧方设置有对射光电传感器29和用于对对中定位滑块27进行限位的限位组件31。对射光电传感器29用于检测管料4是否到位，当管料4到达第一底板25上方的时候将对射光电传感器29的光电信号截断，即可判定管料4已经到位。限位组件31用于对定位滑块27进行限位，避免定位滑块27过度移动损伤管料4。

请参阅图7-9，夹紧组件21具体的结构为：夹紧组件21包括箱体44，箱体44中转动设置有齿轮54，齿轮54啮合连接有两个齿条53，并且两个齿条53相互平行，两个齿条53各固定连接有一个安装板48，夹紧块49对应固定设置在安装板48上，夹紧块49上开设有容纳槽50，两个夹紧块49上的容纳槽50相对设置，箱体44还固定连接有夹紧驱动气缸43，夹紧驱动气缸43的活塞杆与其中一个齿条53固定连接。在管料4放置到承载机构上之后，夹紧驱动气缸43动作并且推动齿条53移动，因为两个齿条53均与齿轮54相啮合，因此该齿条53能够通过齿轮54带动另外一个齿条53移动，又因为两个齿条53相互平行，因此两个齿条53能够拉动两个安装板48相向移动，两个安装板48移动过程中带动两个夹紧块49相向移动，直到两个夹紧块49将管料4夹紧。该夹紧组件21只需要控制一个夹紧驱动气缸43即可驱动两个夹紧块49同步相向移动，更加易于控制。

安装板48具体的设置方式为：箱体44中固定设置有两个相互平行的夹紧导轨52，其中一个夹紧导轨52上滑动设置有两个第一滑块51，另外一个夹紧导轨52上滑动设置有两个第二滑块55，第一滑块51、第二滑块55和安装板48对应连接。具体地说，一个第一滑块51和一个第二滑块55为一组，一个安装板48与一组滑块相连接。导轨和滑块配合用于对安装板48的移动方向进行限制，保证两个夹紧块49能够准确稳定地将管料4夹紧。

为了对箱体44内部的部件进行保护，避免外界的粉尘等杂质大量侵入到箱体44中造成齿条53或者齿轮53卡死，箱体44的顶部设置有盖板45，盖板45上开设有两条相互平行的通槽，安装板48固定连接有两个相互平行的连接条47，两个连接条47分别穿过两个通槽后进入到箱体44中并且固定连接有滑动板46，滑动板46、第一滑块51和第二滑块55对应连接。通槽和连接条47保证齿条53能够带动安装板48和夹紧块49移动。

为了能够精确判断管料4的到位状态，从而实现对夹紧驱动气缸43的精确控制，箱体44还移动连接有碰撞检测传感器60。在管料4移动过程中，当接近碰撞检测传感器60的时候碰撞检测传感器60被触发，从而能够感知到管料4接近。

为了避免碰撞检测传感器60对管料4的移动造成阻碍，箱体44固定连接有第三底板56，第三底板56上固定设置有调节气缸58，调节气缸58的活塞杆与碰撞检测传感器60固定连接。当碰撞检测传感器60检测到管料4后，调节气缸58收回，并且带动碰撞检测传感器60远离管料4，从而保证管料4能够顺利移动到两个夹紧块49之间。

为了对碰撞检测传感器60的移动方向进行精确控制，第三底板56上固定设置有调节导轨57，调节导轨57与调节气缸58的活塞杆固定连接，调节导轨57上滑动设置有滑动座59，碰撞检测传感器60固定设置在滑动座59上。

承载机构还包括多个承载组件19，承载组件19包括固定设置在机架1上的承载架2，承载架2上转动设置有承载滚轮3，承载滚轮3的周侧壁上开设有用于容纳管料4的环形槽32。转动设置的承载滚轮3保证管料4能够在承载组件19上沿轴向移动，从而移动到各加工机构处，环形槽32可以起到避免管料4侧向偏移的作用。

请参阅图4，承载架2的具体结构为：承载架2包括固定设置在机架1上的第二底板33，第二底板33上穿设有四个螺杆34，螺杆34上配合套设有两个高度调节螺母，四个螺杆34平均分为两组，同组的两个螺杆34共同连接有基板35，基板35位于两个高度调节螺母之间，基板35上垂直固设有立板36，承载滚轮3转动连接在两个立板36之间。通过调整两个高度调节螺母在螺杆34上的位置，可以调整基板35的高度，进而可以调整承载滚轮3的高度，最终保证所有的承载滚轮3都能位于同一高度上，从而稳定地承载管料4。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：包括机架(1)，机架(1)上设置有锯切机构、钻孔机构、倒角机构、喷码机构以及用于承载管料(4)的承载机构；

所述锯切机构包括升降设置在所述机架(1)上的锯切电机(8)，锯切电机(8)驱动连接有锯切刀；

所述钻孔机构包括至少一个固定设置在所述机架(1)上的钻孔机(22)；

所述倒角机构包括设置在所述机架(1)上的倒角电机(10)，倒角电机(10)驱动连接有倒角刀(11)；

所述喷码机构包括喷码机(17)以及用于控制喷码机(17)移动的喷码控制组件(16)，喷码控制组件(16)设置在所述机架(1)上；

所述承载机构包括若干个用于对管料(4)进行定位的对中定位组件(18)和至少一个用于固定管料(4)的夹紧组件(21)，对中定位组件(18)包括两个相对设置的对中驱动气缸(28)，其中一个对中驱动气缸(28)驱动连接有定位杆(30)，夹紧组件(21)包括两个并列设置的夹紧块(49)，两个夹紧块(49)相向移动。

2.如权利要求1所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述锯切机构包括固定设置在所述机架(1)上的升降支架(5)，升降支架(5)上固定设置有锯切控制气缸(9)，并且锯切控制气缸(9)向下朝向机架(1)，锯切控制气缸(9)驱动连接有支撑板(6)，所述锯切电机(8)固定设置在支撑板(6)上，机架(1)上还固定设置有加工箱(15)，所述锯切刀伸入到加工箱(15)中，加工箱(15)上开设有两个相对设置的用于容纳管料(4)的通孔。

3.如权利要求2所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述机架(1)上还设置有锯切阻尼器(24)，锯切阻尼器(24)位于所述支撑板(6)的下方，所述加工箱(15)上固定设置有废料清除气缸(23)，废料清除气缸(23)的活塞杆伸入到加工箱(15)中。

4.如权利要求1所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述倒角机构包括用于支撑管料(4)的支撑台(14)，支撑台(14)固定设置在所述机架(1)上，支撑台(14)的侧方转动设置有用于将管料(4)压紧在支撑台(14)上的压板(13)，支撑台(14)和所述倒角电机(10)之间还设置有顶部敞开的废屑收集盒(12)。

5.如权利要求1所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述喷码控制组件(16)包括固定设置在所述机架(1)上的喷码控制伺服机构(37)，喷码控制伺服机构(37)驱动连接有喷码控制气缸(38)，喷码控制气缸(38)驱动连接有立柱(39)，喷码控制伺服机构(37)、喷码控制气缸(38)和立柱(39)两两垂直，立柱(39)上移动设置有位置可固定的升降块(40)，所述喷码机(17)固定设置在升降块(40)上。

6.如权利要求1所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述对中定位组件(18)包括固定设置在所述机架(1)上的第一底板(25)，第一底板(25)上固定设置有对中定位导轨(26)，并且对中定位导轨(26)与所述对中驱动气缸(28)相互平行，对中定位导轨(26)上滑动设置有对中定位滑块(27)，所述定位杆(30)固定设置在对中定位滑块(27)上。

7.如权利要求6所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述对中定位导轨(26)的侧方设置有对射光电传感器(29)和用于对所述对中定位滑块(27)进行限位的限位组件(31)。

8.如权利要求1所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述夹紧组件(21)包括箱体(44)，箱体(44)中转动设置有齿轮(54)，齿轮(54)啮合连接有两个齿条(53)，并且两个齿条(53)相互平行，两个齿条(53)各固定连接有一个安装板(48)，所述夹紧块(49)对应固定设置在安装板(48)上，夹紧块(49)上开设有容纳槽(50)，两个夹紧块(49)上的容纳槽(50)相对设置，箱体(44)还固定连接有夹紧驱动气缸(43)，夹紧驱动气缸(43)的活塞杆与其中一个齿条(53)固定连接。

9.如权利要求1所述的一种平斜腕臂加工装置，其特征在于：所述承载机构还包括多个承载组件(19)，承载组件(19)包括固定设置在所述机架(1)上的承载架(2)，承载架(2)上转动设置有承载滚轮(3)，承载滚轮(3)的周侧壁上开设有用于容纳管料(4)的环形槽(32)。

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