CN110524191B - 一种铁路腕臂组件生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路腕臂组件生产方法，包括用于加工平腕臂组件的加工方法、用于加工斜腕臂组件的加工方法和用于将平腕臂和斜腕臂进行装配的装配方法；其中，平腕臂组件加工方法将管材钻孔定长切割后套装腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座，而斜腕臂组件加工方法则将管材定长切割后套装互成180°设置的第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位；然后将平腕臂组件和斜腕臂组件进行组装，其中平腕臂组件的双套管连接套筒定位放置后抬起平腕臂管，再将斜腕臂管插入到双套管连接套筒最终拧紧螺栓两者固定管。该生产方法分别加工平腕臂组件和斜腕臂组件，然后将平腕臂组件和斜腕臂组件组装形成腕臂组件，实现了腕臂组件的自动化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种铁路腕臂组件的生产方法，属于铁路腕臂自动机械加工技术领域。
背景技术
接触网是牵引供电的主要组成部分，直接承担着为电气列车输送能源的首要任务。腕臂组件是接触网支撑装置，腕臂组件预配是电气化铁路施工中的一个重要内容。高速铁路对接触网安装的精度要求极高，而高速铁路接触网工程的零部件多数不可反复拆装，在准确的计算后，腕臂支撑装置必须一次精确组装到位，受现场高空等条件制约，需采取提前地面批量预制的模式，在整个接触悬挂中一次性施工的好坏，直接影响后续施工的质量、进度和施工效率。而腕臂组件主要包括平腕臂组件和斜腕臂组件，其中，平腕臂组件包括平腕臂管和固定在平腕臂管上的平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座，而斜腕臂组件包括斜腕臂管和固定在斜腕臂管上的第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位环，其中第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位环互成180°布置，斜腕臂管和平腕臂管是通过双套管连接套筒铰接。而目前铁路腕臂组件的生产需要过多的分工参与，不但难保证装配精度，而且装配效率也非常低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种铁路腕臂组件生产方法，该生产方法分别加工平腕臂组件和斜腕臂组件，然后将平腕臂组件和斜腕臂组件组装形成腕臂组件，实现了腕臂组件的自动化生产。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种铁路腕臂组件生产方法，包括用于加工平腕臂组件的加工方法、用于加工斜腕臂组件的加工方法和用于将平腕臂和斜腕臂进行装配的装配方法；
A、平腕臂组件的加工方法包括：
A1、平腕臂原料管被逐根送至支撑辊后再被轴向输送；
A2、平腕臂原料管的端部由钻孔装置左右钻孔后再定长切割；
A3、平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座分别由对应的转移夹具从对应储料架中取出移动到对应的平腕臂套装工位；
A4、经切割后的平腕臂原料管继续轴向输送并插入到平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座对应的通孔内，直至平腕臂原料管的下游端部被定位夹持；
A5、利用各自的拧紧机构将平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座上的螺栓拧紧使其固定在平腕臂原料管上；
B、斜腕臂组件的加工方法包括：
B1、斜腕臂原料管被逐根送至支撑辊后再被轴向输送；
B2、斜腕臂原料管被定长切割；
B3、第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位环分别由对应的转移夹具从对应储料架中取出移动到对应的斜腕臂套装工位；
B4、经切割后的斜腕臂原料管继续轴向输送并插入到第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位环对应的通孔内，直至斜腕臂原料管的下游端部被定位夹持；
B5、将第一斜腕臂定位环上的螺栓拧紧，使第一斜腕臂定位环固定在斜腕臂原料管上；
B6、斜腕臂原料管被夹持旋转180°；
B7、将第二斜腕臂定位环上的螺栓拧紧，使第二斜腕臂定位环固定在斜腕臂原料管上；
C、装配方法包括：
C1、利用两套第一装配夹送机构夹持已固定了定位环、双套管连接套筒和承力锁座的平腕臂管移动到组装工位并使双套管连接套筒的底部放置在定位座上的定位支撑槽内；
C2、远离双套管连接套筒的第一装配夹送机构将平腕臂管的端部提升，使平腕臂管绕双套管连接套筒的铰接轴摆动一个锐角；
C3、利用两套第二装配夹送机构夹持斜腕臂管使斜腕臂管水平并与连接套筒的通孔对齐；
C4、第二装配夹送机构夹持斜腕臂管水平移动使斜腕臂管的端部插入通孔内；
C5、从侧面将双套管连接套筒上的锁栓拧紧使斜腕臂管和连接套筒固定；
C6、将装配完成的腕臂组件移送至接料架上。
优选的，其中装配方法中还包括自动接料方法，在步骤C6中，定位座为一个可升降的定位座、然后提供一个可升降的用于夹持斜腕臂管远离连接套筒一端的下夹持机构，接料架为一个可轴向方向移动的接料架；
当斜腕臂管插入双套管连接套筒内并被拧紧后，下夹持机构上升夹紧斜腕臂管，而第二装配夹送机构松开斜腕臂管复位避让接料架；然后接料架向腕臂组件靠拢轴向移动，此时定位座下降避让接料架，接料架逐渐移动到腕臂组件的下方，然后先松开第一装配夹送机构，再松开下夹持机构使腕臂组件整体落入到接料架上，然后下夹持机构下降避让接料架移出装配工位。
优选的，所述步骤B6中斜腕臂原料管被夹持旋转180°的具体方式为：提供一个斜腕臂端部定位夹具和驱动该斜腕臂端部定位夹具旋转180°的偏转驱动机构，步骤4中斜腕臂原料管被轴向输送其下游端部被斜腕臂端部定位夹具定位夹持；然后由偏转驱动机构驱动该斜腕臂端部定位夹具夹持斜腕臂旋转。
采用了上述技术方案后，本发明的效果是：该生产方法中，先将平腕臂组件和斜腕臂组件进行分别组装加工，然后直接将平腕臂组件和斜腕臂组件移动到组装工位上，平腕臂组件倾斜而斜腕臂管轴向移动插入到双套管连接套筒内完成组装，整个动作过程相互衔接顺畅，减少了人工参与，提高了生产效率。
又由于其中装配方法中还包括自动接料方法，因此，接料架可以主动接料，在接料的过程中其他的机构可以提前复位，从而进一步的缩短了时间。
又由于所述步骤B6中斜腕臂原料管被夹持旋转180°的具体方式为：提供一个斜腕臂端部定位夹具和驱动该斜腕臂端部定位夹具旋转180°的偏转驱动机构，步骤4中斜腕臂原料管被轴向输送其下游端部被斜腕臂端部定位夹具定位夹持；然后由偏转驱动机构驱动该斜腕臂端部定位夹具夹持斜腕臂旋转，因此，该斜腕臂端部定位夹具不但可以定位斜腕臂的端部，方便端部定位确定零点，同时还可以旋转180°，这样方便对第二斜腕臂定位环的固定。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的整体结构示意图；
图2是平腕臂管和斜腕臂管的上料、输送、钻孔和定长切割的结构示意图；
图3是平腕臂组件、斜腕臂组件的加工和装配结构示意图；
图4是平腕臂组件、斜腕臂组件加工过程中的端部定位夹和拧紧机构的结构示意图；
图5是平腕臂组件、斜腕臂组件的装配时的结构示意图；
附图中：1.机架；2.平腕臂原料管放料框；3.斜腕臂原料管放料框；4.平腕臂支撑辊组；5.斜腕臂支撑辊组；6.平腕臂轴向夹送装置；7.斜腕臂轴向夹送装置；8.钻孔装置；9.平腕臂锯切装置；10.斜腕臂锯切装置；11.第二斜腕臂定位环转移夹具；12.平腕臂套装工位；13.斜腕臂套装工位；14.第一装配夹送机构；15.第二装配夹送机构；16.接料架；17.定位环转移夹具；18.双套管连接套筒转移夹具；19.承力锁座转移夹具；20.平腕臂定位环；21.双套管连接套筒；22.承力锁座；23.第一斜腕臂定位环；24.第二斜腕臂定位环；25.拧紧机构；26.斜腕臂端部定位夹具；27.偏转驱动机构；28.平腕臂端部定位夹具；29.定位座；30.下夹持机构；31.第一斜腕臂定位环转移夹具。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
本实施例中提到的轴向是指管材的长度方向。
本实施例中公开了一种铁路腕臂组件生产方法，包括用于加工平腕臂组件的加工方法、用于加工斜腕臂组件的加工方法和用于将平腕臂和斜腕臂进行装配的装配方法；
其中，
A、平腕臂组件的加工方法包括：
A1、平腕臂原料管被逐根送至支撑辊后再被轴向输送；其中，如图1和图2所示，平腕臂原料管是被放置在平腕臂原料管放料框2上，然后通过顶升机构的定升将平腕臂原料管顶升至平腕臂支撑辊组4上，然后再由平腕臂轴向夹送装置6进行定长送料，这样方便后续的钻孔和定长切割。
其中，顶升机构和平腕臂轴向夹送装置6是目前管材加工过程中的常用机构，其中顶升机构采用竖直顶升块逐根顶升管材，然后管材滚落到平腕臂支撑辊组4上。而平腕臂轴向夹送装置6是利用夹持管材的夹具夹持管材然后利用伺服电机驱动轴向定长移动。
A2、平腕臂原料管的端部由钻孔装置8左右钻孔后再定长切割；如图2所示，钻孔装置8采用左右方向钻孔，钻孔时，平腕臂原料管是停止状态，同样，平腕臂锯切装置9作为目前常用的锯切方式锯切。
A3、平腕臂定位环20、双套管连接套筒21和承力锁座22分别由对应的转移夹具从对应储料架中取出移动到对应的平腕臂套装工位；其中，定位环转移夹具17、双套管连接套筒转移夹具18和承力锁座22转移夹具19分别用来夹持转移平腕臂定位环20、双套管连接套筒21和承力锁座22，其中，三个转移夹具均可以在X、Y、Z方向移动，其中可以定义X方向为轴向方向，而移动的动力也采用伺服电机和齿轮齿条机构实现驱动，如图3所示。
A4、经切割后的平腕臂原料管继续轴向输送并插入到平腕臂定位环20、双套管连接套筒21和承力锁座22对应的通孔内，直至平腕臂原料管的下游端部被定位夹持；其中端部的定位夹持采用的平腕臂端部定位夹具28实现定位夹持，这也作为零点位置。
A5、利用各自的拧紧机构25将平腕臂定位环20、双套管连接套筒21和承力锁座22上的螺栓拧紧使其固定在平腕臂原料管上；其中拧紧机构25为目前的常规结构，只是由于平腕臂定位环20、双套管连接套筒21和承力锁座22的螺栓位置不一样，因此各拧紧机构25的方向有所不同，有些是从侧面拧紧，有些是从底部拧紧，并且拧紧头的数量也与对应的螺栓数量对应。
B、斜腕臂组件的加工方法包括：
B1、斜腕臂原料管被逐根送至支撑辊后再被轴向输送；如图1和图2所示，斜腕臂原料管是被放置在斜腕臂原料管放料框3上，然后通过顶升机构的定升将斜腕臂原料管顶升至斜腕臂支撑辊组5上，然后再由斜腕臂轴向夹送装置7进行定长送料，这样方便后续定长切割。
B2、斜腕臂原料管被定长切割；如图2所示，斜腕臂锯切装置10作为目前常用的锯切方式锯切和平腕臂的切割相同。
B3、第一斜腕臂定位环23和第二斜腕臂定位环24分别由对应的转移夹具从对应储料架中取出移动到对应的斜腕臂套装工位13；其中，如图3所示，第一斜腕臂定位环23和第二斜腕臂定位环24分别由第一斜腕臂定位环转移夹具31和第二斜腕臂定位环24转移夹具1711夹持，而第一斜腕臂定位环转移夹具31和第二斜腕臂定位环24转移夹具1711也和平腕臂转移夹具机构相同，均可以在X、Y、Z三个方向进行移动，使其移动到套装位置。
B4、经切割后的斜腕臂原料管继续轴向输送并插入到第一斜腕臂定位环23和第二斜腕臂定位环24对应的通孔内，直至斜腕臂原料管的下游端部被定位夹持；
B5、将第一斜腕臂定位环23上的螺栓拧紧，使第一斜腕臂定位环23固定在斜腕臂原料管上；
B6、斜腕臂原料管被夹持旋转180°；
B7、将第二斜腕臂定位环24上的螺栓拧紧，使第二斜腕臂定位环24固定在斜腕臂原料管上；
如图3和图4所示，所述步骤B6中斜腕臂原料管被夹持旋转180°的具体方式为：提供一个斜腕臂端部定位夹具26和驱动该斜腕臂端部定位夹具26旋转180°的偏转驱动机构27，步骤4中斜腕臂原料管被轴向输送其下游端部被斜腕臂端部定位夹具26定位夹持；然后由偏转驱动机构27驱动该斜腕臂端部定位夹具26夹持斜腕臂旋转。而偏转驱动机构27可以采用180°的偏转气缸实现驱动。
在如图3和图5所示，图3和图5中公开了斜腕臂组件和平腕臂组件的装配方法。其中C、装配方法包括：
C1、利用两套第一装配夹送机构14夹持已固定了定位环、双套管连接套筒21和承力锁座22的平腕臂管移动到组装工位并使双套管连接套筒21的底部放置在定位座29上的定位支撑槽内；其中第一装配夹送机构14是从侧面夹持平腕臂，而第一装配夹送机构14也同样可以在X、Y、Z三个方向移动，其移动的原理和之前的第二斜腕臂定位环24转移夹具1711相似，均是通过X伺服电机、Y伺服电机、Z伺服电机和齿轮齿条机构来实现准确的驱动。
而本实施例中，定位座29为一个可升降的定位座29，定位座29上具有定位支撑槽，用来了支撑双套管连接套筒21的底部，从而限制并定位双套管连接套筒21的底部的位置，而定位座29的升降可以通过气缸实现驱动。
C2、远离双套管连接套筒21的第一装配夹送机构14将平腕臂管的端部提升，使平腕臂管绕双套管连接套筒21的铰接轴摆动一个锐角；而平腕臂管的一端提升后，这样方便斜腕臂管的插入。
C3、利用两套第二装配夹送机构15夹持斜腕臂管使斜腕臂管水平并与连接套筒的通孔对齐；同样，第二装配夹送机构15和第一装配夹送机构14的结构相同。
C4、第二装配夹送机构15夹持斜腕臂管水平移动使斜腕臂管的端部插入通孔内，具体的插入位置通过第二装配夹送机构15的X方向的伺服电机控制。
C5、从侧面将双套管连接套筒21上的锁栓拧紧使斜腕臂管和连接套筒固定；拧紧的方式也采用之前的拧紧机构25实现拧紧。
C6、将装配完成的腕臂组件移送至接料架16上。
其中装配方法中还包括自动接料方法，在步骤C6中，定位座29为一个可升降的定位座29、然后提供一个可升降的用于夹持斜腕臂管远离连接套筒一端的下夹持机构30，接料架16为一个可轴向方向移动的接料架16；该下夹持机构30安装在机架1上且位于平腕臂的下方，利用气缸驱动夹具升降，这样方便夹持或者避让。
当斜腕臂管插入双套管连接套筒21内并被拧紧后，下夹持机构30上升夹紧斜腕臂管，而第二装配夹送机构15松开斜腕臂管复位避让接料架16；然后接料架16向腕臂组件靠拢轴向移动，此时定位座29下降避让接料架16，接料架16逐渐移动到腕臂组件的下方，然后先松开第一装配夹送机构14，再松开下夹持机构30使腕臂组件整体落入到接料架16上，然后下夹持机构30下降避让接料架16移出装配工位。而接料架16的直线移动也采用伺服电机以及齿轮齿条机构实现直线驱动，具体可以在图3和图5中所示。
本实施例中提到的气缸、电机等执行装置、齿轮齿条机构、丝杠螺母机构均为目前的常规技术，在2008年4月北京第五版第二十八次印刷的《机械设计手册第五版》中详细的公开了气缸、电机以及其他传动机构的具体结构和原理和其他的设计，属于现有技术，其结构清楚明了，2008年08月01日由机械工业出版社出版的现代实用气动技术第3版SMC培训教材中就详细的公开了真空元件、气体回路和程序控制，表明了本实施例中的气路结构也是现有的技术，清楚明了，在2015年07月01日由化学工业出版社出版的《电机驱动与调速》书中也详细的介绍了电机的控制以及行程开关，因此，电路、气路连接都是清楚。
以上所述实施例仅是对本发明的优选实施方式的描述，不作为对本发明范围的限定，在不脱离本发明设计精神的基础上，对本发明技术方案作出的各种变形和改造，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (2)
1.一种铁路腕臂组件生产方法，其特征在于：包括用于加工平腕臂组件的加工方法、用于加工斜腕臂组件的加工方法和用于将平腕臂和斜腕臂进行装配的装配方法；
A、平腕臂组件的加工方法包括：
A1、平腕臂原料管被逐根送至支撑辊后再被轴向输送；
A2、平腕臂原料管的端部由钻孔装置左右钻孔后再定长切割；
A3、平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座分别由对应的转移夹具从对应储料架中取出移动到对应的平腕臂套装工位；
A4、经切割后的平腕臂原料管继续轴向输送并插入到平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座对应的通孔内，直至平腕臂原料管的下游端部被定位夹持；
A5、利用各自的拧紧机构将平腕臂定位环、双套管连接套筒和承力锁座上的螺栓拧紧使其固定在平腕臂原料管上；
B、斜腕臂组件的加工方法包括：
B1、斜腕臂原料管被逐根送至支撑辊后再被轴向输送；
B2、斜腕臂原料管被定长切割；
B3、第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位环分别由对应的转移夹具从对应储料架中取出移动到对应的斜腕臂套装工位；
B4、经切割后的斜腕臂原料管继续轴向输送并插入到第一斜腕臂定位环和第二斜腕臂定位环对应的通孔内，直至斜腕臂原料管的下游端部被定位夹持；
B5、将第一斜腕臂定位环上的螺栓拧紧，使第一斜腕臂定位环固定在斜腕臂原料管上；
B6、斜腕臂原料管被夹持旋转180°；所述步骤B6中斜腕臂原料管被夹持旋转180°的具体方式为：提供一个斜腕臂端部定位夹具和驱动该斜腕臂端部定位夹具旋转180°的偏转驱动机构，步骤4中斜腕臂原料管被轴向输送其下游端部被斜腕臂端部定位夹具定位夹持；然后由偏转驱动机构驱动该斜腕臂端部定位夹具夹持斜腕臂旋转；
B7、将第二斜腕臂定位环上的螺栓拧紧，使第二斜腕臂定位环固定在斜腕臂原料管上；
C、装配方法包括：
C1、利用两套第一装配夹送机构夹持已固定了定位环、双套管连接套筒和承力锁座的平腕臂管移动到组装工位并使双套管连接套筒的底部放置在定位座上的定位支撑槽内；
C2、远离双套管连接套筒的第一装配夹送机构将平腕臂管的端部提升，使平腕臂管绕双套管连接套筒的铰接轴摆动一个锐角；
C3、利用两套第二装配夹送机构夹持斜腕臂管使斜腕臂管水平并与连接套筒的通孔对齐；
C4、第二装配夹送机构夹持斜腕臂管水平移动使斜腕臂管的端部插入通孔内；
C5、从侧面将双套管连接套筒上的锁栓拧紧使斜腕臂管和连接套筒固定；
C6、将装配完成的腕臂组件移送至接料架上。
2.如权利要求1所述的一种铁路腕臂组件生产方法，其特征在于：其中装配方法中还包括自动接料方法，在步骤C6中，定位座为一个可升降的定位座、然后提供一个可升降的用于夹持斜腕臂管远离连接套筒一端的下夹持机构，接料架为一个可轴向方向移动的接料架；
当斜腕臂管插入双套管连接套筒内并被拧紧后，下夹持机构上升夹紧斜腕臂管，而第二装配夹送机构松开斜腕臂管复位避让接料架；然后接料架向腕臂组件靠拢轴向移动，此时定位座下降避让接料架，接料架逐渐移动到腕臂组件的下方，然后先松开第一装配夹送机构，再松开下夹持机构使腕臂组件整体落入到接料架上，然后下夹持机构下降避让接料架移出装配工位。
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