CN221455390U - 一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于铁路工程机械设备制造技术领域，具体涉及一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，包括X轴横移机构、Y轴横移机构、Z轴横移机构、三轴支撑架、激光检测机构、热轧标识打磨机构、端面打磨机构、钢轨下压机构、对中夹紧机构、导向滚筒机构、装置安装底座和Y轴导轨滑块装配体；本申请的结构优势在于能够对待打磨部件进行对中夹紧，确定待打磨部件的相对位置，同时通过激光检测机构对待打磨部件进行检测，并通过检测结果自动进行打磨作业，无需人工干预三轴位置即可一键打磨，减少了打磨结构，降低了设备故障率，也降低了设备成本，对打磨砂轮也有修形结构，能够控制每一次打磨质量，确保了打磨质量的稳定性。

Description

一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置

技术领域

本实用新型属于铁路工程机械设备制造技术领域，具体涉及一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置。

背景技术

在基地长钢轨焊接制造中，都有一个对钢轨部分热轧标识进行打磨以及钢轨端面进行打磨的一个工位。目的是为了避免钢轨焊接时，钢轨顶锻夹紧机构打滑、热轧标识以及端面贴字进入焊缝影响焊接质量。而目前国内焊轨基地，工位都是由人工进行操作对钢轨部分热轧标识以及端面贴字进行打磨，而人工打磨效果参差不齐，同时劳动强度大，打磨环境恶劣，打磨效果不好同时也影响钢轨焊接生产质量以及效率。

近年来，由于各行各业生产自动化进程推进，传统人工打磨也在逐步被机器取代，同时各焊轨基地对钢轨焊接生产效率及焊接质量也提出更高的要求，对焊轨基地使用机器对钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨替代人工打磨需求增大。

现有相关专利如公开号为CN104625930A，名称为“一种钢轨打磨机”的发明专利，其公开内容为：本发明涉及一种钢轨打磨机，包括钢轨顶面打磨机构、钢轨轨头侧面打磨机构、钢轨三角区打磨机构、钢轨轨底打磨机构和走行线滚筒，钢轨在走行线滚筒上滑动的过程中被钢轨顶面打磨机构、钢轨轨头打磨机构、钢轨三角区打磨机构和钢轨轨底打磨机构；其中，所述钢轨轨底打磨机构包括中央底座，中央底座上固定连接有垫板，垫板上设置有Z向油缸和Z向导轨，Z向油缸带动Z向滑座在Z向导轨上往复运动；所述Z向滑座顶面固定设置有Y向油缸和Y向导轨，Y向油缸的带动Y向滑座在Y向导轨上往复运动；所述Y向滑座内部垂直设置有液压马达，液压马达的出力轴与轨底磨头固定连接。

以及专利公开号为CN111347315A，名称为“一种适用于大型金属铸件打磨装置及其使用方法”的发明专利，其公开的内容为：本发明公开了一种适用于大型金属铸件打磨装置，在两个框架的顶部均设置有X导轨，打磨组件、切割组件设置在两个框架的上方且打磨组件、切割组件分别与X导轨滑动连接，监控系统设置有两组，其中一组监控系统用于观察铸件的打磨过程，另一组监控系统用于观察铸件的切割过程，且监控系统将采集到的画面传输至控制系统上显示；旋转式工作平台设置在两个框架之间的中心位置处，粉尘自动收集装置设置在其中一个框架外侧。

上述两件专利虽然是通过机器设备对钢轨实现打磨，但是在打磨过程中，钢轨会因为打磨而产生振动，可能会发生轻微位移，从而导致打磨效果极差。并且打磨不同位置时，需要人工操控三轴位置才能对需打磨位置进行打磨，操作复杂，打磨效率低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，现特别提出一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，具体方案如下：

一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，包括X轴横移机构、Y轴横移机构、Z轴横移机构、三轴支撑架、激光检测机构、热轧标识打磨机构、端面打磨机构、钢轨下压机构、对中夹紧机构、导向滚筒机构、装置安装底座和Y轴导轨滑块装配体；

所述三轴支撑架与装置安装底座连接，端面打磨机构安装在装置安装底座上， X轴横移机构Y轴导轨滑块装配体中的滑块通过螺钉连接后再将Y轴导轨滑块装配体中的滑块与三轴支撑架上的Y轴导轨滑块装配体中的导轨配合，Z轴横移机构与X轴横移机构连接，Y轴横移机构与X轴横移机构连接；对中夹紧机构与装置安装底座连接，钢轨下压机构与导向滚筒机构进行焊接后再与装置安装底座连接，激光检测机构和热轧标识打磨机构均与Z轴横移机构相连。

所述X轴横移机构：带动热轧标识打磨机构以及激光检测机构沿X轴方向对钢轨轨腰热轧标识进行检测及打磨；

所述Y轴横移机构：带动热轧标识打磨机构跨钢轨对钢轨左右两侧热轧标识进行探位打磨；

所述Z轴横移机构：为激光检测机构、热轧标识打磨机构提供安装以及对不同高度位置的热轧标识进行打磨位置调节；

所述三轴支撑架：提供X轴横移机构与Y轴横移机构的安装位置；

所述激光检测机构：检测钢轨待打磨位置有无热轧标识以及热轧标识位于钢轨哪一侧；

所述热轧标识打磨机构：打磨待打磨位置的热轧标识；

所述端面打磨机构：用于对钢轨两端面进行打磨平整；

所述钢轨下压机构：用于防止打磨过程中钢轨翘头；

所述对中夹紧机构：待打磨钢轨检测及打磨时，对钢轨进行夹紧对中，保证钢轨与X轴横梁的平行；

所述导向滚筒机构：使待打磨钢轨按所规定方向进入打磨设备内。

进一步地，砂轮修形机构与导向滚筒机构连接。

进一步地，所述对中夹紧机构包括左侧对中夹紧机构和右侧对中夹紧机构，左侧对中夹紧机构与右侧对中夹紧机构分别与对中夹紧机构安装座固定安装后再与装置安装底座连接。

进一步地，所述X轴横移机构包括X轴横梁，所述X轴横梁上固定有连接X轴导轨、X轴电机及减速机，所述X轴电机及减速机输出轴连接有X轴滚珠丝杆，所述X轴滚珠丝杆上连接有X轴滚珠丝杆螺母，所述滚珠丝杆螺母连接有X轴滚珠丝杆螺母安装块，所述X轴导轨上安装配合有X轴导轨滑块。

所述X轴横梁上固定连接有Y轴导轨滑块装配体。

进一步地，所述Y轴横移机构包括Y轴横梁，所述Y轴横梁上固定连接有Y轴电机及减速机，所述Y轴电机及减速机的输出端连接有Y轴梯形丝杆装配体，所述Y轴梯形丝杆装配体与X轴横梁连接座相连。

进一步地，所述Z轴横移机构包括Z轴安装座，所述Z轴安装座上固定连接有Z轴直线滑块装配体、Z轴电机及减速机和检测机构连接块，所述Z轴电机及减速机的输出轴固定连接有Z轴梯形丝杆装配体，所述Z轴梯形丝杆装配体上固定连接有Z向滑板，所述Z向滑板上固定连接有热轧标识打磨电机，所述热轧标识打磨电机输出轴固定连接有热轧标识打磨砂轮连接法兰，所述热轧标识打磨砂轮连接法兰上固定连接有热轧标识打磨砂轮，所述检测机构连接块上固定连接有激光检测气缸，所述激光检测气缸上固定连接有激光位移传感器安装座，所述激光位移传感器安装座上固定连接有激光位移传感器。

再进一步地，激光检测机构通过螺钉固定连接在Z向滑板上，热轧标识打磨机构通过检测机构连接块与Z轴安装座侧边连接。

进一步地，所述端面打磨机构包括水平横移安装底座、升降横移安装座和端面打磨电机安装座，所述水平横移安装底座上固定连接有驱动机构以及水平直线滑块装配体，所述驱动机构的输出轴固定连接有水平横移梯形丝杆装配体，所述升降横移安装座固定连接有水平横移梯形丝杆装配体中的水平梯形丝杆螺母、升降直线滑块安装座、伺服电机及SWL减速机；所述升降直线滑块安装座固定安装有升降直线滑块装配体、端面打磨电机安装座；所述端面打磨电机安装座固定连接有端面打磨电机及双轴输出减速机，所述端面打磨电机及双轴输出减速机固定连接有端面打磨砂轮。

再进一步地，所述驱动机构为0.4KW伺服电机及减速机。

本申请工作原理为：

步骤1：待打磨钢轨通过辊道线输送至钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置内部，通过光幕传感器确定待打磨钢轨端面进入钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置内相对位置；

步骤2：待打磨钢轨到达装置内相对位置后，钢轨下压机构对待打磨钢轨进行下压紧，同时对中夹紧机构对待打磨钢轨进行对中夹紧，端面打磨机构通过其水平横移机构以及升降横移机构使端面打磨砂轮对钢轨端面进行探位后，对钢轨端面进行打磨；

步骤3：钢轨端面打磨结束后，钢轨下压机构收回，对中夹紧机构松开，钢轨通过辊道线继续向前输送至打磨热轧标识相对位置后停止，钢轨下压机构对待打磨钢轨进行下压紧，同时对中夹紧机构对待打磨钢轨进行对中夹紧；

步骤4：固定于Z轴横移机构上的激光检测机构配合X轴横移机构以及Y轴横移机构使激光检测机构对钢轨轨腰两侧进行扫描，若待打磨位置没有热轧标识，X轴横移机构以及Z轴横移机构回到起始位置，对中夹紧机构松开，钢轨下压机构收回，钢轨沿辊道线输送流走直至下一待打磨位置；

步骤5：若检测到待打磨位置有热轧标识，X轴横移机构、Y轴横移机构以及Z轴横移机构相互配合使热轧标识打磨机构对热轧标识进行自动探位打磨，打磨结束后，X轴横移机构以及Z轴横移机构回到起始位置，对中夹紧机构松开，钢轨下压机构收回，钢轨沿辊道线输送流走直至下一待打磨位置。

本申请优点在于：

1、本申请的结构优势在于能够对待打磨部件进行对中夹紧，确定待打磨部件的相对位置，同时通过激光检测机构对待打磨部件进行检测，并通过检测结果自动进行打磨作业，无需人工干预三轴位置即可一键打磨，同时本设备三轴打磨机构可横跨待打磨部件，减少了打磨结构，降低了设备故障率，也降低了设备成本，对打磨砂轮也有修形结构，能够控制每一次打磨质量，确保了打磨质量的稳定性。

2、本申请能够自动对钢轨端面以及轨腰热轧标识进行自动识别打磨，设备操作简单、可靠，人机界面简单明了。

3、同一热轧标识打磨机构可以对轨腰两侧热轧标识进行自动识别打磨，减少成本，热轧标识打磨机构通过螺钉固定于Z轴横移机构上，可通过Z轴横移机构在Z轴方向进行上下移动，当Z轴横移机构中的Z轴梯形丝杆装配体上升至最高位置，热轧标识打磨机构也上升至最高位置，其Z轴横移机构以及热轧标识打磨机构最低位置高于钢轨轨顶，并配合Y轴横移机构实现热轧标识打磨机构跨钢轨移动，对钢轨另一侧热轧标识进行打磨。

4、本申请能够在端面打磨以及热轧标识打磨时，对钢轨进行下压紧以及对中夹紧，能够保证钢轨与设备的平行要求，钢轨下压紧机构与对中夹紧机构保证设备与钢轨的平行性。

5、本申请的砂轮修形机构能够在热轧标识打磨结束后对砂轮进行修形，保证每个热轧标识打磨的稳定性。由于钢轨轨腰热轧标识所处位置为圆弧面，由于每次打磨长度不一致，可能导致热轧标识打磨砂轮磨损量不一致从而影响热轧标识打磨质量的稳定性，即热轧标识打磨每段热轧标识后对热轧标识打磨砂轮进行仿轨腰弧度修形以保证每次的打磨质量。

6、打磨砂轮方便更换和调整，采用通用材料，性价比高。

附图说明

图1为钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置示意图。

图2为X轴横移机构示意图。

图3为Y轴横移机构示意图。

图4为Z轴横移机构、热轧标识打磨机构及检测机构示意图。

图5-图6为端面打磨机构示意图。

1-X轴横移机构，2-Y轴横移机构，3-Z轴横移机构，4-三轴支撑架，5-激光检测机构，6-热轧标识打磨机构，7-砂轮修形机构，8-端面打磨机构，9-钢轨下压机构，10-对中夹紧机构安装座，11-左侧对中夹紧机构，12-右侧对中夹紧机构，13-导向滚筒机构，14-装置安装底座，15-Y轴导轨滑块装配体；

101-X轴横梁，102-X轴滚珠丝杆，103-X轴滚珠丝杆螺母，104-X轴导轨，105-X轴导轨滑块，106-X轴滚珠丝杆螺母安装块，107-X轴电机及减速机；

201-Y轴横梁，202-Y轴梯形丝杆装配体，203-Y轴电机及减速机，204-X轴横梁连接座；

301-Z轴安装座，302-Z轴直线滑块装配体，303-Z轴梯形丝杆装配体，304- Z轴电机及减速机，305-热轧标识打磨电机，306-热轧标识打磨砂轮，307-激光检测气缸，308-激光位移传感器，309-检测机构连接块，310-Z向滑板，311-热轧标识打磨砂轮连接法兰，312-激光位移传感器安装座；

801-水平横移安装底座，802-水平横移梯形丝杆装配体，803-驱动机构，804-水平直线滑块装配体，805-升降横移安装座，806-升降直线滑块安装座，807-升降直线滑块装配体，808-伺服电机及SWL减速机，809-端面打磨电机安装座，810-端面打磨电机及双轴输出减速机，811-端面打磨砂轮。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，包括X轴横移机构1、Y轴横移机构2、Z轴横移机构3、三轴支撑架4、激光检测机构5、热轧标识打磨机构6、端面打磨机构8、钢轨下压机构9、对中夹紧机构、导向滚筒机构13、装置安装底座14和Y轴导轨滑块装配体15；

三轴支撑架4与装置安装底座14通过螺钉连接，再将装配好的端面打磨机构8通过螺钉安装在装置安装底座14上，将装配好的X轴横移机构1与Y轴导轨滑块装配体15中的滑块通过螺钉连接后再将Y轴导轨滑块装配体15中的滑块与三轴支撑架4上的Y轴导轨滑块装配体15中的导轨配合，并将装配好的Z轴横移机构3通过螺钉与X轴横移机构1连接，最后将装配好的Y轴横移机构2通过螺钉与X轴横移机构1连接；将装配好的对中夹紧机构与装置安装底座14连接，将装配好的钢轨下压机构9与装配好的导向滚筒机构13进行焊接后再与装置安装底座14通过螺钉连接，激光检测机构5和热轧标识打磨机构6均与Z轴横移机构3相连。

钢轨除锈结束后，待打磨钢轨通过辊道线输送至钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置内部，通过预先设定的程序，设备自动对钢轨端面以及待打磨热轧标识进行自动检测打磨。

X轴横移机构1：带动热轧标识打磨机构6以及激光检测机构5沿X轴(钢轨输送)方向对钢轨轨腰热轧标识进行检测及打磨；

Y轴横移机构2：带动热轧标识打磨机构6跨钢轨对钢轨左右两侧热轧标识进行探位打磨；

Z轴横移机构3：为激光检测机构5、热轧标识打磨机构6提供安装以及对不同高度位置的热轧标识进行打磨位置调节；

三轴支撑架4：提供X轴横移机构1与Y轴横移机构2的安装位置；

激光检测机构5：检测钢轨待打磨位置有无热轧标识以及热轧标识位于钢轨哪一侧；

热轧标识打磨机构6：打磨待打磨位置的热轧标识；

端面打磨机构8：用于对钢轨两端面进行打磨平整；

钢轨下压机构9：用于防止打磨过程中钢轨翘头；

对中夹紧机构：待打磨钢轨检测及打磨时，对钢轨进行夹紧对中，保证钢轨与X轴横梁101的平行；

导向滚筒机构13：使待打磨钢轨按所规定方向进入打磨设备内。

本申请的结构优势在于能够对待打磨部件进行对中夹紧，确定待打磨部件的相对位置，同时通过激光检测机构5对待打磨部件进行检测，并通过检测结果自动进行打磨作业，无需人工干预三轴位置即可一键打磨，同时本设备三轴打磨机构可横跨待打磨部件，减少了打磨结构，降低了设备故障率，也降低了设备成本，对打磨砂轮也有修形结构，能够控制每一次打磨质量，确保了打磨质量的稳定性。

实施例2

如图1所示，一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，包括X轴横移机构1、Y轴横移机构2、Z轴横移机构3、三轴支撑架4、激光检测机构5、热轧标识打磨机构6、端面打磨机构8、钢轨下压机构9、对中夹紧机构、导向滚筒机构13、装置安装底座14和Y轴导轨滑块装配体15；

三轴支撑架4与装置安装底座14通过螺钉连接，再将装配好的端面打磨机构8通过螺钉安装在装置安装底座14上，将装配好的X轴横移机构1与Y轴导轨滑块装配体15中的滑块通过螺钉连接后再将Y轴导轨滑块装配体15中的滑块与三轴支撑架4上的Y轴导轨滑块装配体15中的导轨配合，并将装配好的Z轴横移机构3通过螺钉与X轴横移机构1连接，最后将装配好的Y轴横移机构2通过螺钉与X轴横移机构1连接；将装配好的对中夹紧机构与装置安装底座14连接，将装配好的钢轨下压机构9与装配好的导向滚筒机构13进行焊接后再与装置安装底座14通过螺钉连接，激光检测机构5和热轧标识打磨机构6均与Z轴横移机构3相连。

钢轨除锈结束后，待打磨钢轨通过辊道线输送至钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置内部，通过预先设定的程序，设备自动对钢轨端面以及待打磨热轧标识进行自动检测打磨。

X轴横移机构1：带动热轧标识打磨机构6以及激光检测机构5沿X轴(钢轨输送)方向对钢轨轨腰热轧标识进行检测及打磨；

Y轴横移机构2：带动热轧标识打磨机构6跨钢轨对钢轨左右两侧热轧标识进行探位打磨；

Z轴横移机构3：为激光检测机构5、热轧标识打磨机构6提供安装以及对不同高度位置的热轧标识进行打磨位置调节；

三轴支撑架4：提供X轴横移机构1与Y轴横移机构2的安装位置；

激光检测机构5：检测钢轨待打磨位置有无热轧标识以及热轧标识位于钢轨哪一侧；

热轧标识打磨机构6：打磨待打磨位置的热轧标识；

端面打磨机构8：用于对钢轨两端面进行打磨平整；

钢轨下压机构9：用于防止打磨过程中钢轨翘头；

对中夹紧机构：待打磨钢轨检测及打磨时，对钢轨进行夹紧对中，保证钢轨与X轴横梁101的平行；

导向滚筒机构13：使待打磨钢轨按所规定方向进入打磨设备内。

砂轮修形机构7通过螺钉与导向滚筒机构13连接，所述砂轮修形机构7用于热轧标识打磨砂轮306仿轨腰圆弧修形。

对中夹紧机构包括左侧对中夹紧机构11和右侧对中夹紧机构12，装配好的左侧对中夹紧机构11与装配好的右侧对中夹紧机构12分别与对中夹紧机构安装座10通过螺钉固定安装后再与装置安装底座14通过螺钉连接，所述对中夹紧机构安装座10用于安装左侧对中夹紧机构11以及右侧对中夹紧机构12。

如图2所示，X轴横移机构1包括X轴横梁101，所述X轴横梁101上固定有连接X轴导轨104、X轴电机及减速机107，所述X轴电机及减速机107输出轴连接有X轴滚珠丝杆102，所述X轴滚珠丝杆102上连接有X轴滚珠丝杆螺母103，所述滚珠丝杆螺母连接有X轴滚珠丝杆螺母安装块106，所述X轴导轨104上安装配合有X轴导轨滑块105。

当激光检测机构5检测以及热轧标识往复打磨时，Z轴横移机构3固定连接有X轴导轨滑块105和X轴滚珠丝杆螺母安装块106，X轴电机及减速机107工作带动Z轴横移机构3沿X轴方向进行移动。

X轴横梁101上固定连接有Y轴导轨滑块装配体15。

如图3所示，Y轴横移机构2包括Y轴横梁201，所述Y轴横梁201上固定连接有Y轴电机及减速机203，所述Y轴电机及减速机203的输出端连接有Y轴梯形丝杆装配体202，所述Y轴梯形丝杆装配体202与X轴横梁连接座204相连。

X轴横梁连接座204固定连接X轴横移机构1，Y轴电机及减速机203工作带动Y轴梯形丝杆装配体202上固定有X轴横梁连接座204的Y轴丝杆螺母沿Y轴方向进行往复运动。

如图4所示，Z轴横移机构3包括Z轴安装座301，所述Z轴安装座301上固定连接有Z轴直线滑块装配体302、Z轴电机及减速机和检测机构连接块309，所述Z轴电机及减速机的输出轴固定连接有Z轴梯形丝杆装配体303，所述Z轴梯形丝杆装配体303上固定连接有Z向滑板310，所述Z向滑板310上固定连接有热轧标识打磨电机305，所述热轧标识打磨电机305输出轴固定连接有热轧标识打磨砂轮连接法兰311，所述热轧标识打磨砂轮连接法兰311上固定连接有热轧标识打磨砂轮306，所述检测机构连接块309上固定连接有激光检测气缸307，所述激光检测气缸307上固定连接有激光位移传感器安装座312，所述激光位移传感器安装座312上固定连接有激光位移传感器308。

激光检测机构5通过螺钉固定连接在Z向滑板310上，热轧标识打磨机构6通过检测机构连接块309与Z轴安装座301侧边连接。

激光检测时，激光检测气缸307伸出使激光位移传感器308到达相应位置，并配合X轴横移机构1沿X轴方向进行检测；热轧标识打磨时，激光检测气缸307收回，Z轴电机及减速机工作带动热轧标识打磨机构6沿Z轴方向到达相应位置，并启动热轧标识打磨电机305使热轧标识打磨砂轮306旋转，并配合X轴横移机构1沿X轴方向对热轧标识进行往复打磨运动。

如图5和图6所示，端面打磨机构8包括水平横移安装底座801、升降横移安装座805和端面打磨电机安装座809，所述水平横移安装底座801上固定连接有驱动机构803以及水平直线滑块装配体804，所述驱动机构803的输出轴固定连接有水平横移梯形丝杆装配体802，所述升降横移安装座805固定连接有水平横移梯形丝杆装配体802中的水平梯形丝杆螺母、升降直线滑块安装座806、伺服电机及SWL减速机808；所述升降直线滑块安装座806固定安装有升降直线滑块装配体807、端面打磨电机安装座809；所述端面打磨电机安装座809固定连接有端面打磨电机及双轴输出减速机810，所述端面打磨电机及双轴输出减速机810固定连接有端面打磨砂轮811。

驱动机构803为0.4KW伺服电机及减速机。

在伺服电机及SWL减速机808工作时，带动端面打磨电机安装座809升降，从而带动打磨砂轮的升降，在驱动机构803工作时，带动升降横移安装座805水平方向移动，从而实现端面打磨砂轮811的水平移动。

本申请工作原理为：

步骤1：待打磨钢轨通过辊道线输送至钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置内部，通过光幕传感器确定待打磨钢轨端面进入钢轨热轧标识自动检测及打磨以及端面打磨装置内相对位置；

步骤2：待打磨钢轨到达装置内相对位置后，钢轨下压机构9对待打磨钢轨进行下压紧，同时对中夹紧机构对待打磨钢轨进行对中夹紧，端面打磨机构8通过其水平横移机构以及升降横移机构使端面打磨砂轮811对钢轨端面进行探位后，对钢轨端面进行打磨；

步骤3：钢轨端面打磨结束后，钢轨下压机构9收回，对中夹紧机构松开，钢轨通过辊道线继续向前输送至打磨热轧标识相对位置后停止，钢轨下压机构9对待打磨钢轨进行下压紧，同时对中夹紧机构对待打磨钢轨进行对中夹紧；

步骤4：固定于Z轴横移机构3上的激光检测机构5配合X轴横移机构1以及Y轴横移机构2使激光检测机构5对钢轨轨腰两侧进行扫描，若待打磨位置没有热轧标识，X轴横移机构1以及Z轴横移机构3回到起始位置，对中夹紧机构松开，钢轨下压机构9收回，钢轨沿辊道线输送流走直至下一待打磨位置；

步骤5：若检测到待打磨位置有热轧标识，X轴横移机构1、Y轴横移机构2以及Z轴横移机构3相互配合使热轧标识打磨机构6对热轧标识进行自动探位打磨，打磨结束后，X轴横移机构1以及Z轴横移机构3回到起始位置，对中夹紧机构松开，钢轨下压机构9收回，钢轨沿辊道线输送流走直至下一待打磨位置。

步骤2中的端面打磨机构8的水平横移机构和升降横移机构带动端面打磨机构8水平运动和升降运动，用以对钢轨端面进行打磨。

X轴横移机构1、Y轴横移机构2以及Z轴横移机构3主要用以热轧标识打磨机构6以及激光检测机构5中，用以对钢轨轨腰处热轧标识进行检测及打磨。

步骤5中热轧标识打磨机构6对热轧标识进行自动探位打磨的具体步骤为：

热轧标识打磨机构6通过螺钉固定于Z向滑板310上，Z轴电机及减速机工作时，带动Z向滑板310沿Z轴方向移动，从而实现热轧标识打磨机构6的Z轴方向运动；激光检测机构5通过检测机构连接块309固定于Z轴安装座301右侧，通过检测气缸的伸缩实现激光传感器Z轴方向移动；热轧标识打磨机构6与激光检测机构5都固定连接在Z轴横移机构3上，Z轴横移机构3固定连接在X轴横移机构1上，可在X轴电机及减速机107工作时，Z轴横移机构3可沿X轴方向向左或向右移动，X轴横移机构1固定连接在Y轴横移机构2与Y向导轨滑块装配体上，当Y轴电机及减速机203工作时，固定有Z轴横移机构3的X轴横移机构1可沿Y轴方向前后运动，从而实现热轧标识打磨机构6以及机构检测机构三轴方向移动；首先通过X轴横移机构1、Y轴横移机构2和Z轴横移机构3将激光检测机构5放置于设定位置，检测气缸伸出，并配合X轴横移机构1使检测机构沿X轴方向（钢轨移动方向）扫描，扫描结束后，通过扫描结果，进行电气信号反馈给电气系统，电气系统对信号做出判定后，检测气缸收回，并协同控制X轴横移机构1、Y轴横移机构2和Z轴横移机构3使热轧标识打磨机构6的打磨砂轮对待打磨热轧标识起始点以及终点进行探位，并根据激光位移传感器308所给出信号在打磨过程中进行程序上的插补。

砂轮修形机构7可根据打磨精度要求，可选择取消；对中夹紧机构的气缸可改为油缸、激光检测机构5的检测气缸可改为油缸加直线导轨的方式，钢轨下压机构9的气缸可改为油缸。

Claims (10)

1.一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：包括X轴横移机构（1）、Y轴横移机构（2）、Z轴横移机构（3）、三轴支撑架（4）、激光检测机构（5）、热轧标识打磨机构（6）、端面打磨机构（8）、钢轨下压机构（9）、对中夹紧机构、导向滚筒机构（13）、装置安装底座（14）和Y轴导轨滑块装配体（15）；

所述三轴支撑架（4）与装置安装底座（14）连接，端面打磨机构（8）安装在装置安装底座（14）上，X轴横移机构（1）与Y轴导轨滑块装配体（15）中的滑块连接后再与三轴支撑架（4）上的Y轴导轨滑块装配体（15）中的导轨配合，Z轴横移机构（3）与X轴横移机构（1）连接，Y轴横移机构（2）与X轴横移机构（1）连接；对中夹紧机构与装置安装底座（14）连接，钢轨下压机构（9）与导向滚筒机构（13）进行焊接后再与装置安装底座（14）连接，激光检测机构（5）和热轧标识打磨机构（6）均与Z轴横移机构（3）相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述X轴横移机构（1）：带动热轧标识打磨机构（6）以及激光检测机构（5）沿X轴方向对钢轨轨腰热轧标识进行检测及打磨；

所述Y轴横移机构（2）：带动热轧标识打磨机构（6）跨钢轨对钢轨左右两侧热轧标识进行探位打磨；

所述Z轴横移机构（3）：为激光检测机构（5）、热轧标识打磨机构（6）提供安装以及对不同高度位置的热轧标识进行打磨位置调节；

所述三轴支撑架（4）：提供X轴横移机构（1）与Y轴横移机构（2）的安装位置；

所述激光检测机构（5）：检测钢轨待打磨位置有无热轧标识以及热轧标识位于钢轨哪一侧；

所述热轧标识打磨机构（6）：打磨待打磨位置的热轧标识；

所述端面打磨机构（8）：用于对钢轨两端面进行打磨平整；

所述钢轨下压机构（9）：用于防止打磨过程中钢轨翘头；

所述对中夹紧机构：待打磨钢轨检测及打磨时，对钢轨进行夹紧对中，保证钢轨与X轴横梁（101）的平行；

所述导向滚筒机构（13）：使待打磨钢轨按所规定方向进入打磨设备内。

3.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：砂轮修形机构（7）与导向滚筒机构（13）连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述对中夹紧机构包括左侧对中夹紧机构（11）和右侧对中夹紧机构（12），左侧对中夹紧机构（11）与右侧对中夹紧机构（12）分别与对中夹紧机构安装座（10）固定安装后再与装置安装底座（14）连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述X轴横移机构（1）包括X轴横梁（101），所述X轴横梁（101）上固定有连接X轴导轨（104）、X轴电机及减速机（107），所述X轴电机及减速机（107）输出轴连接有X轴滚珠丝杆（102），所述X轴滚珠丝杆（102）上连接有X轴滚珠丝杆螺母（103），所述滚珠丝杆螺母连接有X轴滚珠丝杆螺母安装块（106），所述X轴导轨（104）上安装配合有X轴导轨滑块（105）。

6.根据权利要求5所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述X轴横梁（101）上固定连接有Y轴导轨滑块装配体（15）。

7.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述Y轴横移机构（2）包括Y轴横梁（201），所述Y轴横梁（201）上固定连接有Y轴电机及减速机（203），所述Y轴电机及减速机（203）的输出端连接有Y轴梯形丝杆装配体（202），所述Y轴梯形丝杆装配体（202）与X轴横梁连接座（204）相连。

8.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述Z轴横移机构（3）包括Z轴安装座（301），所述Z轴安装座（301）上固定连接有Z轴直线滑块装配体（302）、Z轴电机及减速机和检测机构连接块（309），所述Z轴电机及减速机的输出轴固定连接有Z轴梯形丝杆装配体（303），所述Z轴梯形丝杆装配体（303）上固定连接有Z向滑板（310），所述Z向滑板（310）上固定连接有热轧标识打磨电机（305），所述热轧标识打磨电机（305）输出轴固定连接有热轧标识打磨砂轮连接法兰（311），所述热轧标识打磨砂轮连接法兰（311）上固定连接有热轧标识打磨砂轮（306），所述检测机构连接块（309）上固定连接有激光检测气缸（307），所述激光检测气缸（307）上固定连接有激光位移传感器安装座（312），所述激光位移传感器安装座（312）上固定连接有激光位移传感器（308）。

9.根据权利要求8所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：激光检测机构（5）通过螺钉固定连接在Z向滑板（310）上，热轧标识打磨机构（6）通过检测机构连接块（309）与Z轴安装座（301）侧边连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于钢轨热轧标识及钢轨端面自动检测及打磨的装置，其特征在于：所述端面打磨机构（8）包括水平横移安装底座（801）、升降横移安装座（805）和端面打磨电机安装座（809），所述水平横移安装底座（801）上固定连接有驱动机构（803）以及水平直线滑块装配体（804），所述驱动机构（803）的输出轴固定连接有水平横移梯形丝杆装配体（802），所述升降横移安装座（805）固定连接有水平横移梯形丝杆装配体（802）中的水平梯形丝杆螺母、升降直线滑块安装座（806）、伺服电机及SWL减速机（808）；所述升降直线滑块安装座（806）固定安装有升降直线滑块装配体（807）、端面打磨电机安装座（809）；所述端面打磨电机安装座（809）固定连接有端面打磨电机及双轴输出减速机（810），所述端面打磨电机及双轴输出减速机（810）固定连接有端面打磨砂轮（811）。