CN211841159U - 一种用于工件窜位加工的移动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于工件窜位加工的移动装置，旨在解决现有技术中超长弧面工件窜位加工时的移动及定位难等问题。其中，一种用于工件窜位加工的移动装置，包括弧形轨道及设置在弧形轨道上的台车单元，台车单元为多个，台车单元与台车单元之间通过可拆卸机构串联，台车单元包括用于承载工件的台车架、曲线行走车轮组及齿轮驱动机构，曲线行走车轮组固定设置在台车架底部，且套设在弧形轨道上；齿轮驱动机构固定设置在台车架底部箱体内，且套设在弧形轨道上。实现超长弧面工件窜位加工，并有效提高工件加工效率和加工精准度，满足实际的机械加工需求。

Description

一种用于工件窜位加工的移动装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于工件窜位加工的移动装置，尤其涉及一种用于曲率半径大、长度超过数控镗铣床加工行程的弧面工件窜位加工的移动装置，属于机械加工制造技术领域。

背景技术

在水利枢纽工程中，常涉及有大型弧门弧面的整体加工，但其弧面过长，超出设备（如：数控镗铣床）的加工行程，则需进行该工件分段窜位加工。在通常情况下，加工完一段后，用吊车吊起弧门进行挪位，再重新找正固定方式，但重复工作多，定位精度极差，安全性差，且费时耗力。

于2015年05月13日，公开一种公开号为CN204328373U，名称为“球面移动装置”的实用新型专利文献，其中，公开：包括圆弧导轨，沿所述圆弧导轨移动的圆弧导轨移动装置，与圆弧导轨上端铰链连接的上悬挂件，环形导轨，可沿环形导轨运行的环形导轨移动装置，所述圆弧导轨底端与所述环形导轨移动装置固连，所述圆弧导轨的圆心在所述环形导轨轴线上，所述圆弧导轨移动装置上安装被定位的元件。保证被定位元件在一个球面上运动，能够到达球面上任意位置，且可达空间充足，且定位元件轴线始终指向运动球面的球心，被定位元件的经纬定位信息可以直接关联到运动关节的运动量，解算量小，结构刚度大，在大半径球面上运动时，亦很可靠，且运动关节上设计保证了系统的稳定性。

于2010年02月05日，公开一种公开号为CN201447894U，名称为“一种用于弧形轨道的水平移动装置”的实用新型专利文献，其中，公开：包括小车板，设置在小车板上由左右两侧的滚轮组成的一组或多组相互平行滚轮组，所述弧形轨道包括相互平行的两条轨道，每一滚轮组的滚轮与两条轨道相互配合，同一滚轮组的左、右两侧滚轮安装在同一滚轮轴上，该滚轮轴通过左右轴承支撑在对应的小车轴座板上，小车轴座板的中心铰接在小车板上；小车板上设有驱动电机，驱动电机的输出轴通过传动装置与其中一条滚轮轴相连接，该滚轮轴上的其中一个滚轮为主动轮，其余的滚轮为从动轮。小车轴座板可以根据轨道的弧度自动调节方向，使滚轮轴的左右两侧滚轮保持方向一致；另外仅设置一个主动轮，从动轮自动调节转速，以配合主动轮的速度以及轨道弧长。

但已有的移动装置还存在缺陷包括：无法实现对超长弧面工件的窜位加工，进而不能满足实际的机械加工需求。

发明内容

本实用新型旨在解决现有技术中超长弧面工件窜位加工时的移动及定位难等问题，而提出了一种用于工件窜位加工的移动装置。在本技术方案中，通过弧形轨道和台车单元的设置，有效提高工件加工效率和加工精准度，满足实际的机械加工需求。

为了实现上述技术目的，提出如下的技术方案：

一种用于工件窜位加工的移动装置，包括弧形轨道及设置在弧形轨道上的台车单元，

弧形轨道包括内弧轨、外弧轨和弧形齿条，弧形齿条设置在外弧轨内侧，且弧形齿条嵌入外弧轨内侧槽中；

台车单元为多个，台车单元与台车单元之间通过可拆卸机构串联，比如：可拆卸机构为销轴。台车单元包括用于承载工件的台车架、至少两组曲线行走车轮组、至少两组导向轮组及齿轮驱动机构，曲线行走车轮组固定在台车架底部，且套设在弧形轨道上，曲线行走车轮组与曲线行走车轮组之间呈平行设置，且均与弧形轨道垂直；导向轮组固定在台车架底部，且套设在外弧轨上，用以精确导向台车单元的运行轨迹，从而减少加工对刀找正工作量；

齿轮驱动机构固定在台车架箱体内，且齿轮驱动机构套设在弧形齿条上。

进一步的，所述台车架顶部设有横向调节机构，横向调节机构包括底座及设置在底座上的滑动平台和丝杆，底座通过座连螺栓组件固定在台车架上，滑动平台套设在底座上，丝杆一端通过轴承座固定在底座上，另一端通过螺母套设在滑动平台上，通过螺纹运动而带动滑动平台的移动，进而实现对工件移动的精准调整。

进一步的，所述弧形轨道为拼装式弧形轨道。

进一步的，所述曲线行走车轮组包括外弧双边车轮、内弧无边车轮、车轮轴及轴承座，外弧双边车轮套设在外弧轨上，内弧无边车轮套设在内弧轨上，车轮轴设置在外弧双边车轮与内弧无边车轮之间，且车轮轴通过轴承座分别与弧双边车轮和内弧无边车轮连接，且车轮轴按弧形轨道曲率成扇形布置，内弧无边车轮直径呈比例缩小，从而实现沿曲线行走而不至啃轨。

进一步的，所述内弧轨与外弧轨水平高差等于外弧双边车轮与内弧无边车轮的半径差，从而确保台车架保持水平。

进一步的，所述导向轮组包括两个导向轮，导向轮包括导轴承、轮座及圆螺母，两个导向轮对夹于外弧轨上。

进一步的，所述齿轮驱动机构包括开式齿轮、伞齿直角转接件及减速机，开式齿轮上的齿轮轴通过伞齿直角转接件与减速机连接，开式齿轮伸出与弧形齿条啮合。齿轮驱动机构通过电气控制实现工件的同步移动。

采用本技术方案，带来的有益技术效果为：

1）本实用新型有效克服了超长弧面工件窜位加工时的移动及定位难等问题，有效保证了工件窜位加工时的精准度，提高加工过程中的安全性，且省时省力；

2）本实用新型适用范围广，不仅适用于水利枢纽工程中大型弧门弧面的整体加工，也适用于其他工件的窜位加工；

3）在本实用新型中，通过弧形轨道、台车架、两个曲线行走车轮组及齿轮驱动机构设置，完成工件的移动，实现窜位加工；通过导向轮组的设置，用以精确导向台车单元的运行轨迹，从而减少加工对刀找正工作量；通过横向调节机构的设置，实现对工件移动的精准调整等。

附图说明

图1为本实用新型窜位加工前示意图；

图2为本实用新型窜位加工后示意图；

图3为本实用新型结构示意图（一）；

图4为本实用新型结构示意图（二）；

图5为本实用新型结构示意图（三）；

图6为本实用新型中导向轮组结构示意图；

图7为本实用新型中齿轮驱动机构结构示意图；

图8为本实用新型中横向调节机构结构示意图（一）；

图9为本实用新型中横向调节机构结构示意图（二）；

图中，1、内弧轨，2、外弧轨，3、弧形齿条，4、台车架，5、曲线行走车轮组，501、外弧双边车轮，502、内弧无边车轮，503、车轮轴，504、轴承座、6、导向轮组，601、导轴承，602、轮座，603、圆螺母，7、齿轮驱动机构，701、开式齿轮，702、伞齿直角转接件，703、减速机，8、横向调节机构，801、底座，802、滑动平台，803、丝杆，804、座连螺栓组件，805、轴承，806、螺母，9、销轴，10、齿连螺栓组件，11、机床平台，12、压板，13、轨连螺栓组件，14、工件。

具体实施方式

下面通过对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-2所示：一种用于工件窜位加工的移动装置，包括弧形轨道及设置在弧形轨道上的台车单元，台车单元为多个，台车单元与台车单元之间通过可拆卸机构串联，台车单元包括用于承载工件14的台车架4、曲线行走车轮组5及齿轮驱动机构7（如图3-5），曲线行走车轮组5固定设置在台车架4底部，且套设在弧形轨道上；齿轮驱动机构7固定设置在台车架4底部箱体内，且套设在弧形轨道上；齿轮驱动机构7带动台车架4移动，台车架4在曲线行走车轮组5的协助下于弧形轨道上移动，利用台车单元带动工件14沿预先设定曲线轨迹移动，满足超长弧面窜位加工需要。

可拆卸机构包括销轴9，也可为其他方便拆卸、方便更换、方便检修的连接机构。

其中，台车单元数量可根据工件14长度以及工况环境的实际情况设定。

实施例2

基于实施例1，本实施例更进一步的，

如图8-9所示：台车架4顶部设有横向调节机构8，横向调节机构8包括底座801及设置在底座801上的滑动平台802和丝杆803，底座801通过座连螺栓组件804固定在台车架4上，滑动平台802套设在底座801上，丝杆803一端通过轴承座504固定在底座801上，另一端通过螺母806套设在滑动平台802上，通过螺纹运动而带动滑动平台802的移动，进而实现对工件14移动的精准调整。

配合调节台车架4上横向调节机构8，可满足一定范围内的曲率弧面窜位加工需要。

实施例3

基于实施例1-2，本实施例更进一步的，

如图1所示：弧形轨道包括内弧轨1、外弧轨2和弧形齿条3，弧形齿条3设置在外弧轨2内侧，且弧形齿条3嵌入外弧轨2内侧槽中；齿轮驱动机构7套设在弧形齿条3上。内弧轨1与外弧轨2水平高差等于外弧双边车轮501与内弧无边车轮502的半径差，从而确保台车架4保持水平。

弧形轨道为拼装式弧形轨道，轨道经分段制造，现场拼接调整而成，方便输运、检修和更换等。

实施例4

基于实施例3，本实施例更进一步的，

如图3所示：曲线行走车轮组5包括外弧双边车轮501、内弧无边车轮502、车轮轴503及轴承座504，外弧双边车轮501套设在外弧轨2上，内弧无边车轮502套设在内弧轨1上，车轮轴503设置在外弧双边车轮501与内弧无边车轮502之间，车轮轴503通过轴承座504分别与弧双边车轮和内弧无边车轮502连接，车轮轴503按弧形轨道曲率成扇形布置，内弧无边车轮502直径呈比例缩小，从而实现沿曲线行走而不至啃轨。

如图5所示：曲线行走车轮组5为两组，曲线行走车轮组5与曲线行走车轮组5之间呈平行设置，且均与弧形轨道垂直。

曲线行走车轮组5数量的设置，可根据台车架4及工况环境的实际情况设定，进而保证工件14的顺利、稳定移动，提高工件14加工效率和质量。

实施例5

基于实施例4，本实施例更进一步的，

如图7所示：齿轮驱动机构7包括开式齿轮701、伞齿直角转接件702及减速机703，开式齿轮701上的齿轮轴通过伞齿直角转接件702与减速机703连接，开式齿轮701伸出与弧形齿条3啮合。

齿轮驱动机构7为台车单元的移动提供动力，保证工件14的移动。

实施例6

基于实施例3，本实施例更进一步的，

外弧轨2上套设有导向轮组6（如图6），导向轮组6固定设置在台车架4底部，导向轮组6至少两组，导向轮组6包括两个导向轮，导向轮包括导轴承601、轮座602及圆螺母603，两个导向轮对夹于外弧轨2上。

导向轮组6数量的设置，可根据台车架4及工况环境的实际情况设定，用以精确导向台车单元的运行轨迹，从而减少加工对刀找正工作量。

实施例7

以加工水利枢纽工程中的大型弧门为例，对本移动装置进一步说明。

一种用于工件窜位加工的移动装置，包括弧形轨道及设置在弧形轨道上的台车单元，弧形轨道（如图1）：包括内弧轨1、外弧轨2和弧形齿条3，弧形齿条3设置在外弧轨2内侧，且弧形齿条3嵌入外弧轨2内侧槽中，弧形齿条3通过齿连螺栓组件10固定在外弧轨2内侧槽中；弧形轨道为拼装式弧形轨道，轨道通过加工控制外形尺寸精度，通过现场精调拼装控制成形的曲率精度，轨道制造时经热处理工艺强化处理，保证足够的承载能力；内弧轨1与外弧轨2水平高差等于外弧双边车轮501与内弧无边车轮502的半径差，从而确保台车架4保持水平。弧形轨道通过压板12及轨连螺栓组件13固定在机床平台11上，弧形齿条3嵌入外轨内侧槽中，并通过沉头螺钉、抗剪销联接固定。

更进一步的，台车单元（如图4）：包括用于承载工件14的台车架4、两组曲线行走车轮组5、两组导向轮组6及齿轮驱动机构7，曲线行走车轮组5固定在台车架4底部，且套设在弧形轨道上，曲线行走车轮组5与曲线行走车轮组5之间呈平行设置，且均与弧形轨道垂直；导向轮组6固定在台车架4底部，且套设在外弧轨2上，用以精确导向台车单元的运行轨迹，从而减少加工对刀找正工作量；齿轮驱动机构7固定在台车架4箱体内，且齿轮驱动机构7套设在弧形齿条3上；

更进一步的，曲线行走车轮组5（如图3）：包括外弧双边车轮501、内弧无边车轮502、车轮轴503及轴承座504，外弧双边车轮501套设在外弧轨2上，内弧无边车轮502套设在内弧轨1上，车轮轴503设置在外弧双边车轮501与内弧无边车轮502之间，且车轮轴503通过轴承座504分别与弧双边车轮和内弧无边车轮502连接，且车轮轴503按弧形轨道曲率成扇形布置，内弧无边车轮502直径呈比例缩小，从而实现沿曲线行走而不至啃轨；曲线行走车轮组5通过螺栓及定位块固定安装在台车架4底部；

更进一步的，导向轮组6（如图6）：包括两个导向轮，导向轮包括导轴承601、轮座602及圆螺母603，两个导向轮对夹于外弧轨2上；导向轮组6通过螺栓及定位块固定于台车架4底部，台车架4的前后各一对，用以精确导向台车单元的运行轨迹，从而减少加工对刀找正工作量。

更进一步的，齿轮驱动机构7（如图7）：包括开式齿轮701、伞齿直角转接件702及减速机703，开式齿轮701上的齿轮轴通过伞齿直角转接件702与减速机703连接，开式齿轮701伸出与弧形齿条3啮合；齿轮驱动机构7通过电气控制实现工件14的同步移动；齿轮驱动机构7通过螺栓及定位块安装于台车架4箱体内。

更进一步的，台车单元为四个，台车单元与台车单元之间通过可拆卸机构串联，可拆卸机构包括销轴9。

更进一步的，台车架4顶部设有横向调节机构8（如图8-9），横向调节机构8包括底座801及设置在底座801上的滑动平台802和丝杆803，底座801通过座连螺栓组件804固定在台车架4上，滑动平台802套设在底座801上，丝杆803一端通过轴承座504固定在底座801上，另一端通过螺母806套设在滑动平台802上，通过螺纹运动而带动滑动平台802的移动，进而实现对工件14移动的精准调整。

更进一步的，滑动平台802上根据实际需求，设置有可调式径向定位块和竖向调正夹紧机构，可实现同种工件14上下工位及调整工作快速进行。滑动平台802通过螺栓、定位销固定在台车架4平面上，并可根据实际需要调节位置、增减数量。

更进一步的，台车架4由钢板拼焊而成。

更进一步的，伞齿直角转接件702为45螺旋伞齿轮。

更进一步的，减速机703为三合一变频驱动减速机。

本移动装置涉及的基本工作流程包括：

1、根据水利枢纽工程中的弧门长度及第一次加工装夹位置，确定台车单元数量和位置；吊车将弧门侧立吊放入台车单元上，并调整固定，第一次装夹应保证满足第一段加工走刀行程；

2、第一次台车单元定位完成超过50%的弧面加工，加工时，在已加工弧面的中间和端部作二次找正的弧长（弦长）基准点；

3、启动台车单元运行按钮，将台车单元移动至第二次加工位置，定位时，应确保能完成余下弧面的加工；在辅助找正基准弧段的帮助下，通过数控编程确定余下弧面加工轨迹。完成整体垂直度、水平度加工面曲率度校正后，在机床加工范围内将零件固定；

4、以第一次加工的中间基准点为起点，用基准弧长（弦长）数据，用机床找到＂二次初始加工基准点＂，用 “二点基准”和“半径”加工弧面，直至完成弧门加工。

Claims (10)

1.一种用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：包括弧形轨道及设置在弧形轨道上的台车单元，台车单元为多个，台车单元与台车单元之间通过可拆卸机构串联，台车单元包括用于承载工件（14）的台车架（4）、曲线行走车轮组（5）及齿轮驱动机构（7），曲线行走车轮组（5）固定设置在台车架（4）底部，且套设在弧形轨道上；齿轮驱动机构（7）固定设置在台车架（4）底部箱体内，且套设在弧形轨道上。

2.根据权利要求1所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述台车架（4）顶部设有横向调节机构（8），横向调节机构（8）包括底座（801）及设置在底座（801）上的滑动平台（802）和丝杆（803），底座（801）通过座连螺栓组件（804）固定在台车架（4）上，滑动平台（802）套设在底座（801）上，丝杆（803）一端通过轴承座（504）固定在底座（801）上，另一端通过螺母（806）套设在滑动平台（802）上。

3.根据权利要求1所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述弧形轨道包括内弧轨（1）、外弧轨（2）和弧形齿条（3），弧形齿条（3）设置在外弧轨（2）内侧，且弧形齿条（3）嵌入外弧轨（2）内侧槽中；齿轮驱动机构（7）套设在弧形齿条（3）上。

4.根据权利要求3所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述弧形轨道为拼装式弧形轨道。

5.根据权利要求3所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述曲线行走车轮组（5）包括外弧双边车轮（501）、内弧无边车轮（502）、车轮轴（503）及轴承座（504），外弧双边车轮（501）套设在外弧轨（2）上，内弧无边车轮（502）套设在内弧轨（1）上，车轮轴（503）设置在外弧双边车轮（501）与内弧无边车轮（502）之间，车轮轴（503）通过轴承座（504）分别与弧双边车轮和内弧无边车轮（502）连接，车轮轴（503）按弧形轨道曲率成扇形布置，内弧无边车轮（502）直径呈比例缩小。

6.根据权利要求1或5所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述曲线行走车轮组（5）至少两组，曲线行走车轮组（5）与曲线行走车轮组（5）之间呈平行设置，且均与弧形轨道垂直。

7.根据权利要求3或5所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述齿轮驱动机构（7）包括开式齿轮（701）、伞齿直角转接件（702）及减速机（703），开式齿轮（701）上的齿轮轴通过伞齿直角转接件（702）与减速机（703）连接，开式齿轮（701）伸出与弧形齿条（3）啮合。

8.根据权利要求3或5所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述外弧轨（2）上套设有导向轮组（6），导向轮组（6）固定设置在台车架（4）底部，导向轮组（6）至少两组，导向轮组（6）包括两个导向轮，两个导向轮对夹于外弧轨（2）上。

9.根据权利要求3或5所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述内弧轨（1）与外弧轨（2）水平高差等于外弧双边车轮（501）与内弧无边车轮（502）的半径差。

10.根据权利要求1所述的用于工件窜位加工的移动装置，其特征在于：所述可拆卸机构包括销轴（9）。

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