CN114425628A - 一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法 - Google Patents

一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法 Download PDF

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CN114425628A CN202210357393.6A CN202210357393A CN114425628A CN 114425628 A CN114425628 A CN 114425628A CN 202210357393 A CN202210357393 A CN 202210357393A CN 114425628 A CN114425628 A CN 114425628A
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Abstract

本申请提供了一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法,涉及机械加工设备技术领域。塔式起重机标准节加工中心用于标准节两端的十字交叉销孔的加工,包括翻转设备、转移设备及至少一个加工设备;至少一个加工设备设置于地基上,加工设备用于立式装夹标准节,并对标准节的一端进行加工;翻转设备设置于地基上,翻转设备用于驱动标准节在竖直平面内翻转,以使标准节的两端颠倒;转移设备可移动地设置于地基上且位于加工设备和翻转设备的上方,转移设备用于将标准节转移至加工设备和翻转设备上。本申请提供的塔式起重机标准节加工中心提高了加工精度,提高了加工效率,缩短了生产周期。

Description

一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法
技术领域
本发明涉及机械加工设备技术领域,尤其涉及一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法。
背景技术
塔式起重机作为建筑工地上的一种起重设备,包括塔身、动臂及底座等,塔式起重机常用于物料的垂直和水平输送及建筑构件的吊装。其中,塔式起重机的塔身主要由单个的标准节组装而成,通过采用不同数量的标准节进行组装,即可搭建出不同塔高规格的塔式起重机。由此,标准节在加工过程中,需要保证主弦杆两端的十字交叉销孔的位置度及尺寸公差,否则两相邻的标准节之间无法完成匹配、连接与更换。
请参阅图1,现有的技术方案中,对标准节10的加工通常采用先加工主弦杆11拼焊的角钢13和主弦杆11两端的贴板12上的销孔14,再通过拼焊将主弦杆11与斜腹杆16、直腹杆15焊接至一起的方式生产标准节。由于拼焊过程中需要对各个结构件进行多次定位和装夹,使得误差不断累积,进而导致生产的标准节的精度差,并且生产周期长、生产效率低。
发明内容
本申请的目的在于提供了一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法,用以解决现有技术中存在的不足。
为达上述目的,第一方面,本申请提供的一种塔式起重机标准节加工中心,用于标准节两端的十字交叉销孔的加工,所述塔式起重机标准节加工中心包括翻转设备、转移设备及至少一加工设备;
所述至少一加工设备设置于地基上,所述加工设备用于立式装夹所述标准节,并对所述标准节的一端进行加工;
所述翻转设备设置于所述地基上,所述翻转设备用于驱动所述标准节在竖直平面内翻转,以使所述标准节的两端颠倒;
所述转移设备可移动地设置于所述地基上,且所述转移设备位于所述加工设备和所述翻转设备的上方,所述转移设备用于将所述标准节转移至所述加工设备和所述翻转设备上。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述塔式起重机标准节加工中心包括两个所述加工设备,两个所述加工设备分别位于所述翻转设备的两侧,两个所述加工设备分别用于所述标准节两端的所述十字交叉销孔。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述加工设备包括工作台及至少四组加工装置;
所述工作台设置于所述地基上,所述工作台用于装夹立式放置的所述标准节;
所述至少四组加工装置围绕所述工作台的四周设置,所述至少四组加工装置用于加工所述标准节靠近所述工作台一端的所述十字交叉销孔。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述加工装置包括机床底座、加工模组及第一直线驱动机构;
所述机床底座设置于所述工作台;
所述加工模组设置于所述机床底座上,所述加工模组用于加工所述标准节上的所述十字交叉销孔;
所述第一直线驱动机构设置于所述机床底座,所述第一直线驱动机构用于驱动所述加工模组相对所述机床底座移动。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述加工模组包括加工座、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构及钻孔加工机构;
所述加工座立式设置于所述机床底座上及与所述第一直线驱动机构连接;
所述第二直线驱动机构设置于所述加工座上,第三直线驱动机构设置于所述第二直线驱动机构上,所述第二直线驱动机构用于驱动所述第三直线驱动机构沿竖直方向移动;
所述钻孔加工机构设置于所述第三直线驱动机构上,所述第三直线驱动机构用于驱动所述钻孔加工机构靠近或远离所述标准节的方向移动。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述翻转设备设置于所述地基的基坑中。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述翻转设备包括翻转驱动装置及翻转夹持装置;
所述翻转驱动装置设置于所述地基上;
所述翻转夹持装置设置于所述翻转驱动装置上,所述翻转夹持装置用于装夹所述标准节,所述翻转驱动装置用于驱动所述翻转夹持装置转动。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述翻转夹持装置包括两个相对设置的装夹模组及与两个所述装夹模组对应设置的支撑模组,其中一个所述装夹模组通过对应的所述支撑模组与所述翻转驱动装置连接,另一个所述装夹模组通过对应的所述支撑模组可转动地设置于所述地基上。
结合第一方面,在一种可能的实施方式中,所述装夹模组包括桁架体及多个夹紧机构,所述桁架体与所述标准节适配,多个所述夹紧机构沿所述桁架体四周分布,所述夹紧机构用于夹持所述标准节。
第二方面,本申请还提供了一种塔式起重机标准节加工方法,应用了上述第一方面提供的塔式起重机标准节加工中心,所述塔式起重机标准节加工方法:
将待加工的所述标准节立式装夹至所述加工设备;
在所述标准节的一端加工出所述十字交叉销孔;
将完成一端加的所述标准节转移至所述翻转设备;
翻转所述标准节;
将翻转后的所述标准节转移至所述加工设备;
在所述标准节的另一端加工出所述十字交叉销孔;
将加工完成的所述标准节进行卸料。
相比于现有技术,本申请的有益效果:
本申请提供了一种塔式起重机标准节加工中心及加工方法,其中,塔式起重机标准节加工中心通过翻转设备、转移设备及加工设备的相互配合,在进行标准节两端的十字交叉销孔加工时,先通过转移设备将标准节转移至加工设备进行立式装夹,由加工设备完成标准节一端的十字交叉销孔的加工;接着通过转移设备将一端加工完成的标准节转移至翻转设备,由翻转设备驱动标准节在竖直平面内进行翻转,以使标准节的另一端朝向地基;接着再由转移设备将翻转后的标准节转移至加工设备,以完成标准节另一端的十字交叉销孔的加工。通过本申请提供的塔式起重机标准节加工中心,可对拼焊后的标准节两端的十字交叉销孔进行加工,避免了先加工十字交叉销孔再进行拼焊导致的误差,进而提高了加工精度。另外通过转移设备与翻转设备的配合,极大地提高了加工效率,缩短了生产周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请提供的一种现有的标准节的立体结构示意图;
图2示出了本申请提供的一种塔式起重机标准节加工中心的结构示意图;
图3示出了图2中所示塔式起重机标准节加工中心的加工设备的立体结构示意图;
图4示出了图3中所示加工设备的加工装置的立体结构示意图;
图5示出了图2中所示塔式起重机标准节加工中心的翻转设备的一种状态的立体结构示意图;
图6示出了图2中所示塔式起重机标准节加工中心的翻转设备的另一种状态的立体结构示意图;
图7示出了图5中所示翻转设备的装夹模组完成对标准节装夹的立体结构示意图;
图8示出了图7中所示装夹模组中第一夹紧机构的立体结构示意图;
图9示出了图7中所示装夹模组中第二夹紧机构的立体结构示意图;
图10示出了图5中所示翻转设备的装夹模组解除对标准节装夹的立体结构示意图;
图11示出了图10中A处的局部放大示意图;
图12示出了图5中所示翻转设备中支撑模组与翻转驱动装置装配的立体结构示意图;
图13示出了本申请提供的另一种塔式起重机标准节加工中心的结构示意图。
主要元件符号说明:
10-标准节;11-主弦杆;12-贴板;13-角钢;14-销孔;15-直腹杆;16-斜腹杆;20-地基;21-轨道;22-基坑;
100-转移设备;110-龙门机架;120-起重机本体;200-加工设备;200a-前加工设备;200b-后加工设备;210-工作台;220-加工装置;221-机床底座;222-第一直线驱动机构;223-加工模组;2230-加工座;2231-第二直线驱动机构;2232-第三直线驱动机构;2233-钻孔加工机构;2234-安装座;2235-第二滑轨;2236-第三滑轨;224-第一滑轨;300-翻转设备;310-翻转驱动装置;311-驱动电机;312-减速器;320-翻转夹持装置;320a-装夹模组;320b-支撑模组;321-桁架体;3210-安装板;3211-第一法兰盘;3212-第二止转孔;322-第一夹紧机构;3220-第一夹座;3221-第一夹头;3222-第一联动杆组件;3223-第一锁止销;3224-第三销钉孔;3225-夹爪;3226-第一橡胶垫;323-第二夹紧机构;3230-第二夹座;3231-第二夹头;3231a-夹板;3231b-第二橡胶垫;3232-第二联动杆组件;3233-第二锁止销;324-支撑座;325-轴承座;326-传动轴;327-第二法兰盘;328-止转机构;3280-止转座;3281-止转销;330-防护栏。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
请参阅图1,标准节10为一个拼焊成型的组件,标准节10具有四根主弦杆11及连接四根主弦杆11的多根斜腹杆16、多根直腹杆15。由于采用不同数量的标准节10进行组装,可搭建出不同塔高规格的塔式起重机,所以每节标准节10的两端均可与相邻的标准节10进行拼接。由此,现有的标准节10的每根主弦杆11的两端均需加工出十字交叉销孔,用于拼接时使用。
由于标准节10具有四根主弦杆11,所以标准节10的一端需要加工四个十字交叉销孔。其中,十字交叉销孔由两个轴线异面相互垂直的销孔14组成,由此,标准节10一侧的每根主弦杆11一端具有组成的十字交叉销孔的一个销孔14,因此需在标准节10的相邻的两侧面的主弦杆11上分别加工出对应的销孔14。
请参阅图1及图2,本实施例提供了一种塔式起重机标准节加工中心,用于拼焊后的标准节10两端的十字交叉销孔的加工,具体是用于标准节10上四根主弦杆11两端的十字交叉销孔的加工。
本实施例提供的塔式起重机标准节加工中心包括:翻转设备300、转移设备100及至少一个加工设备200。其中,加工设备200的数量可以是一个、两个、三个或其它数量。在本实施例中,以一个加工设备200进行举例说明。
翻转设备300和加工设备200均设置于地基20上,加工设备200通过一次装夹定位即可加工出标准节10一端的所有十字交叉销孔,极大地提高作业效率,减少装夹定位次数,提高加工精度。翻转设备300可驱动标准节10在竖直平面内进行翻转,以使标准节10的两端颠倒,进而为标准节10另一端的加工做准备。
转移设备100为龙门起重机,转移设备100包括龙门机架110及可移动地设置于龙门机架110上的起重机本体120。龙门机架110可滑动地设置于地基20的轨道21上,翻转设备300和加工设备200均位于龙门机架110的下方。起重机本体120能够通过吊钩吊取标准节10,并带动标准节10进行转移。
请参阅图1、图3及图4,加工设备200设置于地基20上,加工设备200用于对标准节10的一端的十字交叉销孔进行加工。
具体的,加工设备200包括工作台210及四组加工装置220,工作台210设置于地基20上,四组加工装置220围绕工作台210的四周设置。可选地,加工装置220的数量还可以是五组、六组、七组或八组等,在本实施例中采用四组加工装置220分别对应于标准节10的四个侧面。
进一步的,工作台210用于装夹立式放置的标准节10,即标准节10加工时,立式装夹在工作台210上。工作台210上设有压紧定位机构(图未示),压紧定位机构用于将标准节10固定在工作台210上,避免加工过程中标准节10移动或震动,确保加工精度。
在本实施例中,工作台210设计为长方体形状,工作台210的四个侧面分别与标准节10的四个侧面对应。
四组加工装置220分别对应工作台210的四个侧面布置,以使四组加工装置220分别与标准节10的四个侧面对应,由此可通过四组加工装置220的配合,实现一次装夹定位完成标准节10上四根主弦杆11一端的所有十字交叉销孔的加工。
具体的,为了更清楚地描述本申请的技术方案,在本实施例中对四组加工装置220择一进行描述。其中,加工装置220包括机床底座221、加工模组223及第一直线驱动机构222。机床底座221可安装于工作台210的一侧,也可以与工作台210独立设置。
加工模组223设置于机床底座221上,加工模组223用于加工标准节10一侧一根主弦杆11上的一个销孔14,再由相邻的加工装置220中的加工模组223加工出该主弦杆11相邻一侧的另一个销孔14,即可加工出标准节10一端的一个十字交叉销孔。因此,通过四组加工装置220的协同配合,可完成标准节10一端的四个十字交叉销孔的加工。
请参阅图1及图4,进一步的,为了更清楚的描述加工模组223的结构,在本实施例中建立笛卡尔坐标。加工模组223包括加工座2230、第二直线驱动机构2231、第三直线驱动机构2232及钻孔加工机构2233。其中,加工座2230立式安装于机床底座221,且加工座2230与机床底座221通过第一滑轨224滑动配合,第一滑轨224沿机床底座221的长度方向布置。可选地,在第一滑轨224的两端设有机械限位,用以防止加工座2230沿第一滑轨224滑出机床底座221,进而保护设备的安全。
第一直线驱动机构222设置于机床底座221上,第一直线驱动机构222的输出端与加工座2230连接,第一直线驱动机构222可驱动加工座2230沿第一滑轨224移动。其中,定义第一滑轨224的长度方向为Y轴,加工座2230在第一直线驱动机构222的驱动下可沿Y轴移动。
第二直线驱动机构2231设置于加工座2230上,第三直线驱动机构2232通过安装座2234设置于第二直线驱动机构2231上,安装座2234与加工座2230通过第二滑轨2235滑动配合,第二滑轨2235沿安装座2234的竖直方向布置。由此,第二直线驱动机构2231用于驱动安装座2234带动第三直线驱动机构2232沿竖直方向移动。其中,定义第二滑轨2235的长度方向为Z轴,安装座2234在第二直线驱动机构2231的驱动下可沿Z轴移动。
钻孔加工机构2233设置于第三直线驱动机构2232上,且钻孔加工机构2233与安装座2234通过第三滑轨2236滑动配合,第三直线驱动机构2232用于驱动钻孔加工机构2233靠近或远离标准节10的方向移动,由此,钻孔加工机构2233在第三直线驱动机构2232的驱动下可实现标准节10上销孔14的加工。其中,定义第三滑轨2236的长度方向为X轴,钻孔加工机构2233在第三直线驱动机构2232的驱动下可沿X轴移动。
可选地,上述第一直线驱动机构222、第二直线驱动机构2231以及第三直线驱动机构2232均可选择为电机丝杠结构或直线电机等。
请参阅图1、图3及图4,本实施例提供的加工模组223的工作原理是:首先将标准节10立式装夹在工作台210上;再者通过第一直线驱动机构222驱动整个加工模组223沿Y轴移动,以使加工模组223能够与标准节10上一侧的一根主弦杆11对应;通过第二直线驱动机构2231驱动钻孔加工机构2233在Z轴移动,以使钻孔加工机构2233与主弦杆11上加工销孔14的位置对应;最后由第三直线驱动机构2232驱动钻孔加工机构2233朝向主弦杆11运动,以加工出销孔14。
应当理解的,在本实施例中,四组加工装置220同步进行加工,进而极大地提高了加工效率。
请参阅图2、图5及图6,翻转设备300设置于地基20的基坑22中,进而节省竖直方向上的空间,提高空间利用率。其中,基坑22的长度大于标准节10的长度,基坑22的宽度大于标准节10的宽度,基坑22的深度大于标准节10长度的一半,以使标准节10可以在基坑22中完成翻转。
具体的,翻转设备300包括翻转驱动装置310及翻转夹持装置320。其中,翻转驱动装置310固定安装在地基20上,例如通过地脚螺栓固定安装。翻转夹持装置320与翻转驱动装置310连接,翻转夹持装置320用于装夹标准节10。翻转驱动装置310可驱动翻转夹持装置320在竖直平面内转动,以翻转标准节10。
在本实施例中,在基坑22的四周设置防护栏330,防护栏330可提高设备使用的安全性,同时保障人身安全。
请参阅图5及图7,进一步的,翻转夹持装置320包括两个支撑模组320b及两个相对设置的装夹模组320a,两个支撑模组320b与两个装夹模组320a对应设置,其中一个装夹模组320a通过对应的支撑模组320b与翻转驱动装置310连接,另一个装夹模组320a通过对应的支撑模组320b可转动地设置于地基20上,两个装夹模组320a之间形成有放置标准节10的容纳空间。可以理解的,通过两个装夹模组320a的配合以对标准节10相对的两侧进行装夹,进而将标准节10固定在翻转夹持装置320中。由此,当翻转驱动装置310驱动对应的装夹模组320a转动时,另一个装夹模组320a会随标准节10同步转动。
为了更清楚的描述本实施例中装夹模组320a的结构,以下对装夹模组320a择一进行描述。
请参阅图6及图7,装夹模组320a包括桁架体321及多个夹紧机构(322、323),桁架体321与标准节10的一侧面适配,多个夹紧机构沿桁架体321四周分布,多个夹紧机构配合用于夹持标准节10。
多个夹紧机构包括第一夹紧机构322及第二夹紧机构323,其中,桁架体321的两侧设有多个第一夹紧机构322,第一夹紧机构322用于与标准节10的侧面抵接;桁架体321的两端分别设有两个第二夹紧机构323,每个第二夹紧机构323分别与主弦杆11对应,且第二夹紧机构323用于与主弦杆11的端部抵接。由此通过第一夹紧机构322和第二夹紧机构323的配合实现标准节10的装夹。
请参阅图8,在本实施例中,第一夹紧机构322包括第一夹座3220、第一夹头3221、第一联动杆组件3222及第一锁止销3223。其中,第一夹座3220安装在桁架体321上,且向远离桁架体321的方向延伸。第一夹头3221通过销钉铰接于第一夹座3220远离桁架体321的一端,进而第一夹头3221可相对第一夹座3220转动,以使第一夹头3221可张开和扣合,由此可以理解的,当第一夹头3221扣合时,第一夹头3221与标准节10的侧面抵接;当第一夹头3221张开时,第一夹头3221与标准节10的侧面解除抵接。
第一联动杆组件3222滑动设置于第一夹座3220上,第一联动杆组件3222的一端与第一夹头3221的一端通过销钉铰接,进而第一夹头3221转动时可带动第一联动杆组件3222一并运动,实现联动;第一联动杆组件3222的另一端可通过第一锁止销3223与第一夹座3220配合,第一锁止销3223用于限制第一联动杆组件3222的滑动,由于第一夹头3221与第一联动杆组件3222联动,因此第一锁止销3223也限制第一夹头3221的运动。
进一步的,第一联动杆组件3222的另一端,即远离第一夹头3221的一端设有第一销钉孔,第一夹座3220沿第一联动杆组件3222滑动的方向设有第二销钉孔和第三销钉孔3224,其中,第二销钉孔相比第三销钉孔3224更靠近第一夹头3221。其中,当第一夹头3221扣合时,第一销钉孔与第二销钉孔对应,将第一锁止销3223依次插入第二销钉孔和第一销钉孔即可限制第一夹头3221的运动,使第一夹头3221保持对标准节10的抵接。当需要使第一夹头3221张开时,先拔出第一锁止销3223,推动第一联动杆组件3222向第三销钉孔3224处滑动,使第一销钉孔与第三销钉孔3224对应,再将第一锁止销3223依次插入第三销钉孔3224和第一销钉孔即可限制第一夹头3221的运动,使第一夹头3221解除对标准节10的抵接。
可选地,第一夹头3221上设有可拆卸的夹爪3225,夹爪3225与标准节10抵接的一面设有第一橡胶垫3226,进而避免夹持时对标准节10造成损伤。夹爪3225为可拆卸结构,以便针对不同规格的标准节10进行更换不同规格的夹爪3225。
请参阅图9,在本实施例中,第二夹紧机构323包括第二夹座3230、第二夹头3231、第二联动杆组件3232及第二锁止销3233。其中,第二夹座3230安装在靠近桁架体321一端的第一夹座3220上,且第二夹座3230向远离第一夹座3220的方向延伸。第二夹头3231通过销钉铰接于第二夹座3230远离桁架体321的一端,进而第二夹头3231可相对第二夹座3230转动,以使第二夹头3231可张开和扣合,由此可以理解的,当第二夹头3231扣合时,第二夹头3231与主弦杆11的端部抵接;当第二夹头3231张开时,第二夹头3231与主弦杆11的端部解除抵接。
第二联动杆组件3232滑动设置于第二夹座3230上,第二联动杆组件3232的一端与第二夹头3231的一端通过销钉铰接,进而第二夹头3231转动时可带动第二联动杆组件3232一并运动,实现联动;第二联动杆组件3232的另一端可通过第二锁止销3233与第二夹座3230配合,第二锁止销3233用于限制第二联动杆组件3232的滑动,由于第二夹头3231与第二联动杆组件3232联动,因此第二锁止销3233也限制第二夹头3231的运动。第二夹紧机构323的夹紧原理与第一夹紧机构322相同,由此可参阅上述对第一夹紧机构322的描述。
可选地,第二夹头3231包括夹板3231a及设置于夹板3231a上的第二橡胶垫3231b,由于主弦杆11端面已经过铣削加工,因此第二橡胶垫3231b可避免抵接时对主弦杆11端面造成损伤。
请参阅图10及图11,桁架体321的一侧设有安装板3210,安装板3210位于桁架体321的对称中心处,安装板3210背向桁架体321的一侧设有第一法兰盘3211。
请一并参阅图12,支撑模组320b包括支撑座324、轴承座325及传动轴326。其中,支撑座324支撑于地基20上,轴承座325安装于支撑座324上,轴承座325内置有轴承,传动轴326转动设置于轴承座325中,传动轴326的一端设有第二法兰盘327,第二法兰盘327与第一法兰盘3211通过螺栓固定连接,进而装夹模组320a可随传动轴326转动。由于两个装夹模组320a均与一个支撑模组320b对应,因此两个支撑模组320b安装后,两个支撑模组320b的传动轴326同轴。
进一步的,支撑模组320b还包括至少一个止转机构328,止转机构328可限制装夹模组320a的转动。其中,在本实施例中,每个支撑模组320b包括两个止转机构328,两个止转机构328均安装在支撑座324上,且两个止转机构328位于轴承座325的两侧。
止转机构328包括止转座3280及止转销3281,止转座3280通过螺钉安装在支撑座324上,止转座3280上设有第一止转孔,止转销3281插设于该第一止转孔中,止转销3281与第一止转孔为间隙配合。装夹模组320a上对应第一止转孔设有四个第二止转孔3212,四个第二止转孔3212分布于同一个虚拟圆的四个象限点上,止转销3281能够插入第二止转孔3212中,以限制装夹模组320a的转动。
进一步的,四个第二止转孔3212设置于桁架体321一侧的安装板3210上,四个第二止转孔3212形成的虚拟圆与第一法兰盘3211同心,且四个第二止转孔3212两两为一组,每组的两个第二止转孔3212分别与两个止转机构328对应。具体的,其中两个第二止转孔3212沿桁架体321的长度方向分布,另外两个第二止转孔3212沿桁架体321的宽度方向分布。由此,在本实施例中,如图5所示,当止转销3281与沿桁架体321的长度方向分布第二止转孔3212配合时,此时装夹模组320a被锁定在水平状态;如图6所示,当止转销3281与沿桁架体321的宽度方向分布第二止转孔3212配合时,此时装夹模组320a被锁定在竖直状态,应当理解的,装夹模组320a在执行翻转工作时,止转销3281与第二止转孔3212解除配合。
翻转驱动装置310包括驱动电机311和减速器312。其中,减速器312安装在其中一个支撑模组320b的支撑座324上,驱动电机311安装在减速器312上,并与减速器312的输入轴通过联轴器连接,减速器312的输出轴与传动轴326通过联轴器连接,由此,驱动电机311可通过减速器312驱动传动轴326转动。
可选地,减速器312为摆线针轮减速器312,摆线针轮减速器312具有传动比大、传动效率高、体积少、寿命长等特点。
可选地,驱动电机311为伺服电机或步进电机。
请参阅图1至图12,本实施例还一并提供了一种应用了上述的塔式起重机标准节加工中心的塔式起重机标准节加工方法,以下简称加工方法。其中,加工方法包括如下步骤:
S10:将待加工的标准节10立式装夹至加工设备200。
具体的,可通过转移设备100从存料区域吊取待加工的标准节10,并将标准节10转移至加工设备200中,再将标准节10立式装夹在工作台210上,实现标准节10的装夹定位。
S20:在标准节10的一端加工出十字交叉销孔。
其中,通过四组加工装置220的协同配合,以完成标准节10一端的四个十字交叉销孔的加工。具体的,由一组加工装置220中的加工模组223对应加工标准节10一侧主弦杆11上的销孔14,再由相邻的加工装置220中的加工模组223加工出标准节10相邻一侧该主弦杆11的另一个销孔14,两个销孔14即为一个十字交叉销孔。
S30:将完成一端加工的标准节10转移至翻转设备300。
具体的,转移设备100与标准节10未加工的一端连接,同时解除标准节10在工作台210上的装夹,再由转移设备100将标准节10起吊并转移至翻转设备300,此时标准节10保持立起状态,在翻转设备300中通过第一夹紧机构322和第二夹紧机构323将立起状态的标准节10夹紧,再解除转移设备100与标准节10的连接。
其中,在标准节10转移至翻转设备300前,先将两个装夹模组320a中的止转销3281与沿桁架体321的宽度方向分布第二止转孔3212配合,以使装夹模组320a被锁定在竖直状态,进而便于立起状态的标准节10直接放置在两个装夹模组320a之间。
S40:翻转标准节10。
具体的,在进行翻转前,先解除止转销3281与第二止转孔3212的配合。由于,标准节10为立式装夹,需要使标准节10未加工的一端与完成加工的一端进行颠倒,由此,通过驱动电机311驱动整个翻转夹持装置320转动180°,即可完成翻转。翻转完成后,再将两个装夹模组320a中的止转销3281与沿桁架体321的宽度方向分布第二止转孔3212配合,使装夹模组320a锁定在目前的竖直状态。
S50:将翻转后的标准节10转移至加工设备200。
具体的,通过转移设备100与标准节10的完成加工的一端连接,同时解除翻转夹持装置320对标准节10的夹持,再由转移设备100起吊标准节10,并将标准节10转移至加工设备200中,并对标准节10进行装夹定位,之后解除转移设备100与标准节10的连接,当然也可以不解除。
S60:在标准节10的另一端加工出十字交叉销孔。
其中,具体的加工方式可参阅上述步骤S20。
S70:将加工完成的标准节10进行卸料。
具体的,解除标准节10的装夹定位,再通过转移设备100吊取加工完成的标准节10,并转移至对应区域进行存放,以为后续工序做准备。
进一步的,应当理解的,为了保证生产的安全性,标准节10未加工前都是倒放在塔式起重机标准节加工中心附近的存料区域(图未示),当需要加工的时,才会将标准节10从存料区域吊取,以进行上料加工,其中,吊取动作可由转移设备100完成。由于,加工设备200中标准节10采用立式装夹的方式进行加工,而存料区域的标准节10为倒放状态,所以在进行加工时,需要将存料区域的标准节10立起来,再进行吊取上料。
因此,上述步骤S10中,通过转移设备100从存料区域吊取待加工的标准节10,并将标准节10转移至加工设备200中的上料方式包括以下两种:
上料方式一、采用转移设备100直接对标准节10的一端进行吊取,在起吊的过程让标准逐渐立起,直到标准节10的另一端离开地基20一定的距离,转移设备100再向加工设备200转移标准节10完成上料。
上料方式二、采用转移设备100勾取标准节10的两端的结构件,使标准节10整体离开地基20一定距离,此时标准节10保持倒放状态,之后将标准节10转移至翻转设备300,再通过翻转设备300将标准节10翻转,使标准节10立起,最后将立起的标准节10转移至加工设备200完成上料动作。
上述的上料方式一中采用直接起吊,虽然更快捷,但是标准节10为大型、重型工件,且标准节10都是堆放放置。因此在起吊堆放的最上方的标准节10时,操作不当很有可能碰触到附近的标准节10,导致其它标准节10掉落,存在极大的安全隐患。当起吊最下方的标准节10时,标准节10与地基20接触的一端会与地基20摩擦,进而会使标准节10已经完成铣削加工的端面被磨损,一方面损坏标准节10,另一方面损坏地基20。综上,为了保证设备、产品以及人身安全,本实施例采用上述方式二进行上料。
具体的,上料方式二中,当转移设备100将标准节10转移至翻转设备300时,标准节10保持倒放状态。所以在转移标准节10至翻转设备300前还包括如下步骤:
S11:将两个装夹模组320a中的止转销3281与沿桁架体321的长度方向分布第二止转孔3212配合,以使装夹模组320a被锁定在水平状态。
S12:将倒放状态的标准节10通过转移设备100放入两个装夹模组320a之间,并通过装夹模组320a将倒放状态的标准节10夹紧,再解除转移设备100与标准节10的连接;
S13:翻转标准节10。具体是,如图5至图6,先解除两个装夹模组320a中的止转销3281与第二止转孔3212的配合,通过驱动电机311驱动整个翻转夹持装置320转动90°,使标准节10转换成立起状态。
S14:将翻转后的标准节10转移至加工设备200。
具体的,通过转移设备100与标准节10远离地面一端连接,同时解除翻转夹持装置320对标准节10的夹持,再由转移设备100起吊标准节10,并将标准节10转移至加工设备200中,并对标准节10进行装夹定位,之后解除转移设备100与标准节10的连接,当然也可以不解除。
相比于现有技术,本实施例提供的塔式起重机标准节加工中心,可对拼焊后的标准节10两端的十字交叉销孔进行加工,避免了先加工十字交叉销孔再进行拼焊导致的误差,进而提高加工精度。另外通过转移设备100与翻转设备300的配合,极大地提高了生产安全性,提高了加工效率,缩短了生产周期。
实施例二
请参阅图2及图13,本实施例提供了一种塔式起重机标准节加工中心。本实施例是在上述实施例一的技术基础上做出的改进,相比于上述实施例一,区别之处在于:
在本实施例中,塔式起重机标准节加工中心包括两个加工设备200,两个加工设备200分别位于翻转设备300的两侧,两个加工设备200分别用于标准节10两端的十字交叉销孔,即一个加工设备200用于加工标准节10一端的十字交叉销孔,另一个设备用于加工标准节10另一端的十字交叉销孔。为了方便描述,本实施例将两个加工设备200定义为前加工设备200a和后加工设备200b。
本实施例还一并提供了一种应用了上述的塔式起重机标准节加工中心的塔式起重机标准节加工方法,以下简称加工方法。该加工方法是在上述实施例一提供的加工方法的基础上做出的改进,该加工方法包括如下步骤:
S100:将待加工的标准节10立式装夹至前加工设备200a。
S200:在标准节10的一端加工出十字交叉销孔。
S300:将完成一端加的标准节10转移至翻转设备300。
S400:翻转标准节10。
S500:将翻转后的标准节10转移至后加工设备200b。
S600:在标准节10的另一端加工出十字交叉销孔。
S700:将加工完成的标准节10进行卸料。
其中,上述步骤S500中,当标准节10转移至后加工设备200b时,转移设备100还可以继续回到步骤S100中进行作业,当步骤S100完成后,再回到步骤S700进行卸料。由此,可以使塔式起重机标准节加工中心保持对标准节10进行连续加工,无需等待前一个标准节10加工完成后再开始,极大地提高了生产效率,缩短生产周期。
在一些实施例中,塔式起重机标准节加工中心可包括两个翻转设备300,两个翻转设备300并排设置,其中一个翻转设备300用于上料时的翻转,另一个翻转设备300用于加工过程中的翻转,进一步提高生产效率。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种塔式起重机标准节加工中心,用于标准节两端的十字交叉销孔的加工,其特征在于,所述塔式起重机标准节加工中心包括翻转设备、转移设备及至少一加工设备;
所述至少一加工设备设置于地基上,所述加工设备用于立式装夹所述标准节,并对所述标准节的一端进行加工;
所述翻转设备设置于所述地基上,所述翻转设备用于驱动所述标准节在竖直平面内翻转,以使所述标准节的两端颠倒;
所述转移设备可移动地设置于所述地基上,且所述转移设备位于所述加工设备和所述翻转设备的上方,所述转移设备用于将所述标准节转移至所述加工设备和所述翻转设备上。
2.根据权利要求1所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述塔式起重机标准节加工中心包括两个所述加工设备,两个所述加工设备分别位于所述翻转设备的两侧,两个所述加工设备分别用于所述标准节两端的所述十字交叉销孔。
3.根据权利要求1所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述加工设备包括工作台及至少四组加工装置;
所述工作台设置于所述地基上,所述工作台用于装夹立式放置的所述标准节;
所述至少四组加工装置围绕所述工作台的四周设置,所述至少四组加工装置用于加工所述标准节靠近所述工作台一端的所述十字交叉销孔。
4.根据权利要求3所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述加工装置包括机床底座、加工模组及第一直线驱动机构;
所述机床底座设置于所述工作台;
所述加工模组设置于所述机床底座上,所述加工模组用于加工所述标准节上的所述十字交叉销孔;
所述第一直线驱动机构设置于所述机床底座,所述第一直线驱动机构用于驱动所述加工模组相对所述机床底座移动。
5.根据权利要求4所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述加工模组包括加工座、第二直线驱动机构、第三直线驱动机构及钻孔加工机构;
所述加工座立式设置于所述机床底座上及与所述第一直线驱动机构连接;
所述第二直线驱动机构设置于所述加工座上,第三直线驱动机构设置于所述第二直线驱动机构上,所述第二直线驱动机构用于驱动所述第三直线驱动机构沿竖直方向移动;
所述钻孔加工机构设置于所述第三直线驱动机构上,所述第三直线驱动机构用于驱动所述钻孔加工机构靠近或远离所述标准节的方向移动。
6.根据权利要求1所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述翻转设备设置于所述地基的基坑中。
7.根据权利要求1所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述翻转设备包括翻转驱动装置及翻转夹持装置;
所述翻转驱动装置设置于所述地基上;
所述翻转夹持装置设置于所述翻转驱动装置上,所述翻转夹持装置用于装夹所述标准节,所述翻转驱动装置用于驱动所述翻转夹持装置转动。
8.根据权利要求7所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述翻转夹持装置包括两个相对设置的装夹模组及与两个所述装夹模组对应设置的支撑模组,其中一个所述装夹模组通过对应的所述支撑模组与所述翻转驱动装置连接,另一个所述装夹模组通过对应的所述支撑模组可转动地设置于所述地基上。
9.根据权利要求8所述的塔式起重机标准节加工中心,其特征在于,所述装夹模组包括桁架体及多个夹紧机构,所述桁架体与所述标准节适配,多个所述夹紧机构沿所述桁架体四周分布,所述夹紧机构用于夹持所述标准节。
10.一种塔式起重机标准节加工方法,其特征在于,应用了如权利要求1-9中任一项所述的塔式起重机标准节加工中心,所述塔式起重机标准节加工方法:
将待加工的所述标准节立式装夹至所述加工设备;
在所述标准节的一端加工出所述十字交叉销孔;
将完成一端加的所述标准节转移至所述翻转设备;
翻转所述标准节;
将翻转后的所述标准节转移至所述加工设备;
在所述标准节的另一端加工出所述十字交叉销孔;
将加工完成的所述标准节进行卸料。
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Application publication date: 20220503

Assignee: Changsha Sugong Technology Co.,Ltd.

Assignor: CHANGSHA University

Contract record no.: X2022430000020

Denomination of invention: A machining center and method for standard section of tower crane

Granted publication date: 20220719

License type: Common License

Record date: 20221216

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