CN214444526U - 一种轴用加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轴用加工设备，包括轴用变位工装、机械手、加工装置和红外监测装置，加工装置包括激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置，轴用变位工装承载支撑所述轴，激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置分别对所述轴进行激光清洗、焊接和喷涂作业，所述轴一侧或一面完成加工作业后，在轴用变位工装的驱动传动装置驱动下，带动所述轴进行转动变位，实现所述轴全方面的加工作业。设置的红外监测装置能过监测所述轴转动变位过程中的窜动幅度，一方面方便激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置等进行调整相应的加工程序，减小加工误差，且对于窜动幅度大于安全阙值时，能够警示停机，及时进行检查维护以确保安全。

Description

一种轴用加工设备

技术领域

本实用新型涉及所述轴加工装置技术领域，具体涉及一种轴用加工设备。

背景技术

在机车和车辆的生产领域中，车轴或车轴轮对(轴以及安装在轴上的轮对)在加工过程或后续的维修过程中，往往需要进行激光清洗、焊接和喷涂作业；现有的车轴工装通常仅能够支撑承载轴，车轴或车轴轮对加工通常是手持加工装置进行加工，车轴或车轴轮对一侧面加工完成后，手工翻转或旋转所述车轴或车轴轮对，再进行另一侧面车轴或车轴轮对的加工清洗、焊接和喷涂作业；手工翻转或旋转，作业劳动强度大且加工效率低，同时车轴或车轴轮对转动过程中缺少偏移量监测功能，存在加工误差以及加工风险。因此，业内急需一种轴用加工设备。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种轴用加工设备，包括轴用变位工装、机械手和加工装置，轴用变位工装包括底板、定位组件、驱动传动装置，底板上设有至少两件定位组件，多件定位组件沿轴的轴向方向间隔设置，轴搭设于定位组件上，定位组件承载支撑所述轴；所述定位组件包括两个定位支撑单件，两个定位支撑单件沿轴的径向方向间隔设置，分别围在轴的外围，限位支撑所述轴；定位支撑单件包括支撑座、转轴和滚轮；滚轮套设在转轴上，支撑座上设有安装槽，转轴的两端分别转动连接在安装槽的两相对侧，滚轮利用转轴架设于支撑座的安装槽中；驱动传动装置连接定位组件中的任一定位支撑单件，用以驱动定位支撑单件的滚轮转动；所述轴安放于两定位支撑单件的滚轮之间，两定位支撑单件的滚轮的外边缘与所述轴接触连接，滚轮转动将带动所述轴相对转动，实现轴的转动变位；

机械手设于轴用变位工装的一侧，机械手的动作端安装有加工装置，加工装置利用机械手运动对轴用变位工装上的所述轴进行加工作业。

进一步地，加工装置与机械手可拆卸式连接，加工装置包括激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置的至少一种；进行激光清洗作业时；机械手的动作端连接激光清洗装置，激光清洗装置通过机械手移动，实现对轴用变位工装上的所述轴进行激光清洗作业；进行焊接作业时，机械手的动作端连接焊接装置，焊接装置通过机械手移动，实现对轴用变位工装上的所述轴进行焊接作业；进行喷涂作业时，机械手的动作端连接喷涂装置，喷涂装置通过机械手移动，实现对轴用变位工装上的所述轴进行喷涂作业。

进一步地，机械手的动作端设有快换安装头，激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置连接于快换安装头。

进一步地，底板在所述轴的径向方向的两侧分别设有定位槽，两定位支撑单件的支撑座分别设置在两侧的定位槽上，支撑座能够在定位槽上来回移动从而靠近或远离所述轴；调节支撑座在定位槽中的不同位置对应不同直径的所述轴限位支撑。

进一步地，定位支撑单件的转轴两端套设有轴承；转轴通过轴承安放在支撑座中安装槽的两相对侧，或者定位支撑单件的转轴通过轴承安放在支撑座上的轴承座中。

进一步地，驱动传动装置包括电机和减速器，电机的输出端连接减速器；减速器的输出端通过带传动、链传动或齿轮传动连接任一定位支撑单件的转轴。

进一步地，包括连杆机构，连杆机构设于相邻两件定位组件之间，用以沿轴的轴向方向设置的相邻两件定位组件的传动连接。

进一步地，连杆机构包括连杆、第一传动座和第二传动座，第一传动座上设有可转动的第一传动轮，第一传动轮安装在第一传动轴上，第一传动轴可转动的架设在第一传动座上；第二传动座上设有可转动的第二传动轮，第二传动轮安装在第二传动轴上，第二传动轴可转动的架设在第二传动座上；第一传动轴的一端与驱动传动装置的减速器的输出端连接，第一传动轴的另一端与连杆连接；连杆的另一端通过双十字万向节与第二传动轴连接；第一传动轮和第二传动路轮均通过带传动、链传动或齿轮传动的连接方式分别连接相邻两件定位组件中的任一定位支撑单件的转轴。

进一步地，本申请装置包括红外监测装置，红外监测装置包括支撑杆和红外测距仪，支撑杆一端设于底板上，支撑杆另一端设有红外测距仪，红外测距仪用以监测搭设于定位组件的所述轴的偏移量。

进一步地，支撑杆采用伸缩杆结构；伸缩杆伸缩能够调节红外监测仪的安装高度，适应不同尺寸大小的轴的偏移量监测。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供一种轴用加工设备，包括轴用变位工装、机械手、加工装置和红外监测装置，加工装置包括激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置，轴用变位工装承载支撑所述轴，激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置分别对所述轴进行激光清洗、焊接和喷涂作业，所述轴一侧或一面完成加工装置的加工作业后，在轴用变位工装的驱动传动装置驱动下，带动所述轴进行转动变位，实现所述轴全方面加工作业。另外，设置的红外监测装置能过监测所述轴转动变位过程中的窜动幅度，一方面能够方便激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置等进行调整相应的加工程序，减小加工误差，且对于窜动幅度大于安全阙值时，能够警示停机，及时进行检查维护以确保安全。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实施例一种轴用加工设备的结构示意图；

图2是图1的轴用变位工装的结构示意图(正视)；

图3是图1的轴用变位工装的结构示意图(侧视)；

图4是图1中定位组件与连杆机构的连接示意图(俯视)；

图5是图4中连杆机构的结构示意图；

其中，1、底板，2，第一定位组件，2.1、第一滚轮，2.2、第一支撑座，2.3、第二滚轮，2.4、第二支撑座，3、第二定位组件，4、驱动传动装置，5、连杆，6、红外监测装置，7、轴，8、支撑地脚，9、传动带，10、联轴器，11、双十字万向节，12、第一传动轮，13、第二传动轮，14、轴用变位工装，15、机械手，16、激光清洗装置。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

参见图1～图5，本实用新型提供一种轴用加工设备，包括轴用变位工装14、机械手15和加工装置，轴用变位工装包括底板1、定位组件和驱动传动装置4，底板上设有两件定位组件，两件定位组件沿轴的轴向方向间隔设置，所述轴搭设于两件定位组件上，两件定位组件一同承载支撑所述轴；每件定位组件均包括两件定位支撑单件，两件定位支撑单件分别命为第一定位支撑单件和第二定位支撑单件；第一定位支撑单件和第二定位支撑单件沿轴的径向方向间隔设置，分别围在轴的外围，限位支撑所述轴。

本实施例中，第一定位支撑单件包括第一支撑座2.2、第一转轴和第一滚轮2.1；第二支撑座上设有第二轴承座，第一滚轮套设在第一转轴上，且第一滚轮两侧的第一转轴上设有的轴承，第一转轴通过轴承转动连接于第一支撑座的第一轴承座上，第一滚轮利用第一转轴架设于两第一轴承座间。第二定位支撑单件包括第二支撑座2.4、第二转轴和第二滚轮2.3；第二支撑座上设有第二轴承座，第二滚轮套设在第二转轴上，第二滚轮两侧的第二转轴上设有轴承，第二转轴通过轴承转动连接于第二支撑座的第二轴承座上，第二滚轮利用第二转轴架设于两第二轴承座间。所述轴安放于第一滚轮和第二滚轮间，第一滚轮和第二滚轮的外边缘与所述轴接触连接，第一滚轮和第二滚轮一同承载支撑所述轴7，且第一滚轮或第二滚轮在驱动传动装置4的驱动下转动，进而带动所述轴相对转动，实现轴的转动变位。

本申请装置的底板在所述轴的径向方向的两侧分别设有定位槽，定位组件的第一支撑座设置在一侧的定位槽上，第一支撑座能够在定位槽上来回移动从而靠近或远离所述轴；定位组件的第二支撑座设置在另一侧的定位槽上，第二支撑座能够在定位槽上来回移动从而靠近或远离所述轴，第一支撑座和第二支撑座调节在定位槽中的不同位置对应不同直径的所述轴限位支撑，满足多种尺寸的轴限位支撑和转动变位。

本实施例的两件定位组件分别名为第一定位组件2和第二定位组件3，驱动传动装置包括电机和减速器，减速器采用齿轮减速器，电机的输出端连接齿轮减速器，齿轮减速器的输出轴通过带传动、链传动或齿轮传动连接第一定位组件的第一转轴；具体包括：齿轮减速器的输出轴先与连杆机构连接，连杆机构再通过带传动、链传动或齿轮传动连接第一定位组件的第一转轴。齿轮减速器的输出轴连接第一传动座上的第一传动轴，第一传动轮作为主动带轮、主动链轮或主动齿轮，第一定位组件的第一转轴上对应设有从动带轮、从动链轮或从动齿轮，主动带轮与从动带轮通过传动带9连接，主动链轮与从动链轮通过传动链条连接，主动齿轮与从动齿轮啮合连接。第一传动座、第一传动轴和第一传动轮参照第一定位支撑单件的连接方式设置；第二传动座、第二传动轴和地第二传动轮参照第一定位支撑单件的连接方式设置。第一传动轴的一端与驱动传动装置的减速器的输出端通过联轴器连接，第一传动轴的另一端通过联轴器10与连杆连接；连杆5的另一端通过双十字万向节11与第二传动轴连接。

第一传动轮通过带传动、链传动或齿轮传动的连接方式连接第一定位组件的第一转轴，具体包括：第一定位组件的第一转轴的端部设有对应传动方式的传动轮，采用哪种传动方式，第一传动轮则采用对应的传动轮，如采用带传动，第一传动轮12和第一定位组件中第一转轴上的传动轮均采用带轮，两者的带轮上套设有传动带9连接。第二传动路轮通过带传动、链传动或齿轮传动的连接方式连接第二定位组件的第一转轴，具体包括：第二定位组件的第一转轴的端部设有对应传动方式的传动轮，采用哪种传动方式，第二传动轮13则采用对应的传动轮，如采用带传动，第二传动轮和第二定位组件中第一转轴上的传动轮均采用带轮，两者的带轮上套设有传动带连接。电机驱动第一定位组件的第一转轴转动，第一定位组件的第一转轴通过连杆机构带动第二定位组件的第一转轴转动，进而两定位组件上的第一滚轮同步转动，第一滚轮转动将带动所述转轴和第二滚轮产生相对转动，实现所述转轴的转动变位。本申请装置的定位组件通过连杆机构连接，连杆机构中连杆上设置的双十字万向节既能够实现扭力传动，同时双十字万向节还能够补偿第一定位组件和第二定位组件中相连接的第一转轴的不同轴度，保证第一定位组件和第二定位组中两者的第一滚轮转动同步，实现所述轴平稳转动变位。

机械手设于轴用变位工装的一侧，机械手的动作端安装有加工装置，加工装置利用机械手运动对轴用变位工装上的所述轴进行加工作业；机械手的动作端设有快换安装头，加工装置包括激光清洗装置16、焊接装置和喷涂装置；激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置连接于快换安装头；当所述轴进行激光清洗作业时，激光清洗装置安装于机械手的动作端的快换安装头上，激光清洗装置通过机械手移动，实现对轴用变位工装上的所述轴进行激光清洗作业；当所述轴进行焊接作业时，焊接装置安装于机械手的动作端的快换安装头上，焊接装置通过机械手移动，实现对轴用变位工装上的所述轴进行焊接作业；当所述轴进行喷涂作业时，喷涂装置安装于机械手的动作端的快换安装头上，喷涂装置通过机械手移动，实现对轴用变位工装上的所述轴进行喷涂作业，快换安装头采用现有的快换设备，能够加快激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置的安装与拆卸，且安装拆卸简单便捷。

本申请装置的底板是上还设有红外监测装置6，红外监测装置包括支撑杆和红外测距仪，支撑杆采用伸缩杆结构，伸缩杆结构的支撑杆一端设于底板上，支撑杆另一端设有红外测距仪，红外测距仪位于定位组件承载所述轴的端部外侧，所述轴的端面进入红外测距仪的测试范围内，红外测距仪能够检测显示所述轴端面的相对位置，当所述轴转动时，所述轴的轴向存在窜动，红外测距仪的监测示数跟着变动，记录这个窜动量，并与自身设置的窜动量安全阙值比较，窜动量小于安全阙值时，将窜动量示数反馈给控制系统以及激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置，方便各加工作业装置进行相应的调整，减小加工误差继续加工作业。窜动量大于安全阙值时，轴用变位工装的驱动传动装置停机，并进行相应窜动检查维护，实现所述轴的加工过程安全。

本申请装置的底板底部四角位置还设有支撑地脚8，支撑地脚的螺杆通过螺纹连接于底板，通过旋拧螺杆的螺纹连接深度，能够调节支撑地脚的支撑高度。

需要说明的是，机械手、激光清洗装置(激光发生器设备)、焊接装置(焊枪设备)和喷涂装置(喷涂枪设备)均为现有装置设备，本申请装置还包括控制系统，控制系统与机械手、加工装置、轴用变位工装的驱动传动装置和红外监测装置均电性连接，控制系统用于控制机械手、加工装置、轴用变位工装在的运转以及红外监测装置的监测反馈，控制系统为现有常规的电气控制系统，控制系统与机械手、加工装置、轴用变位工装以及红外监测装置的电性连接方式参照现有技术常规设置。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴用加工设备，其特征在于，包括轴用变位工装、机械手和加工装置，轴用变位工装包括底板、定位组件、驱动传动装置，底板上设有至少两件定位组件，多件定位组件沿轴的轴向方向间隔设置，轴搭设于定位组件上，定位组件承载支撑所述轴；

所述定位组件包括两个定位支撑单件，两个定位支撑单件沿轴的径向方向间隔设置，分别围在轴的外围，限位支撑所述轴；定位支撑单件包括支撑座、转轴和滚轮；滚轮套设在转轴上，支撑座上设有安装槽，转轴的两端分别转动连接在安装槽的两相对侧，滚轮利用转轴架设于支撑座的安装槽中；

驱动传动装置连接定位组件中的任一定位支撑单件，用以驱动定位支撑单件的滚轮转动；所述轴安放于两定位支撑单件的滚轮之间，两定位支撑单件的滚轮的外边缘与所述轴接触连接，滚轮转动将带动所述轴相对转动，实现轴的转动变位；

机械手设于轴用变位工装的一侧，机械手的动作端安装有加工装置，加工装置利用机械手运动对轴用变位工装上的所述轴进行加工作业。

2.根据权利要求1所述的一种轴用加工设备，其特征在于，加工装置与机械手可拆卸式连接，加工装置包括激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置的至少一种。

3.根据权利要求2所述的一种轴用加工设备，其特征在于，机械手的动作端设有快换安装头，激光清洗装置、焊接装置和喷涂装置连接于快换安装头。

4.根据权利要求1所述的一种轴用加工设备，其特征在于，底板在所述轴的径向方向的两侧分别设有定位槽，两定位支撑单件的支撑座分别设置在两侧的定位槽上，支撑座能够在定位槽上来回移动从而靠近或远离所述轴；调节支撑座在定位槽中的不同位置对应不同直径的所述轴限位支撑。

5.根据权利要求1所述的一种轴用加工设备，其特征在于，定位支撑单件的转轴两端套设有轴承；转轴通过轴承安放在支撑座中安装槽的两相对侧，或者定位支撑单件的转轴通过轴承安放在支撑座上的轴承座中。

6.根据权利要求1所述的一种轴用加工设备，其特征在于，驱动传动装置包括电机和减速器，电机的输出端连接减速器；减速器的输出端通过带传动、链传动或齿轮传动连接任一定位支撑单件的转轴。

7.根据权利要求1-6任一项中所述的一种轴用加工设备，其特征在于，包括连杆机构，连杆机构设于相邻两件定位组件之间，用以沿轴的轴向方向设置的相邻两件定位组件的传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种轴用加工设备，其特征在于，连杆机构包括连杆、第一传动座和第二传动座，第一传动座上设有可转动的第一传动轮，第一传动轮安装在第一传动轴上，第一传动轴可转动的架设在第一传动座上；第二传动座上设有可转动的第二传动轮，第二传动轮安装在第二传动轴上，第二传动轴可转动的架设在第二传动座上；第一传动轴的一端与驱动传动装置的减速器的输出端连接，第一传动轴的另一端与连杆连接；连杆的另一端通过双十字万向节与第二传动轴连接；第一传动轮和第二传动路轮均通过带传动、链传动或齿轮传动的连接方式分别连接相邻两件定位组件中的任一定位支撑单件的转轴。

9.根据权利要求8所述的一种轴用加工设备，其特征在于，包括红外监测装置，红外监测装置包括支撑杆和红外测距仪，支撑杆一端设于底板上，支撑杆另一端设有红外测距仪，红外测距仪用以监测搭设于定位组件的所述轴的偏移量。

10.根据权利要求9所述的一种轴用加工设备，其特征在于，支撑杆采用伸缩杆结构；伸缩杆伸缩能够调节红外监测仪的安装高度，适应不同尺寸大小的轴的偏移量监测。

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