一种铁路腕臂组件生产用管件自动补料装置的制作方法

本发明涉及一种管件自动补料装置，用于铁路腕臂组件的生产过程中。

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定位环、双套管连接器和承力锁座，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自动化生产过程中，对于定位环、双套管连接器和承力锁座需要持续供应补料，才能满足铁路腕臂的自动化生产要求，而目前并没有好的自动补料装置，只是在定位环、双套管连接器和承力锁座使用完成后，利用行车等悬挂工具人工操作将储存有上述管件的储存座吊装到自动生产线上，这样就导致上料过程中的效率比较低，并且人工操作上料位置难保证准确。

技术实现要素：

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用管件自动补料装置，该自动补料装置能够实现定位环、双套管连接器和承力锁座的自动补料，提高补料的效率和准确度。

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用管件自动补料装置，包括机架，所述机架的下方设置有上料工位和补料工位，所述上料工位放置有上料放置架，所述补料工位放置有补料放置架，所述上料放置架和补料放置架上均用于放置有双套管连接器储存座、定位环储存座、承力锁座储存座，所述机架固定有沿x方向延伸的一对第一x横梁和一对第二x横梁，两所述第一x横梁上均沿x方向滑动安装有第一x滑座，两所述第二x横梁上均沿x方向滑动安装有第二x滑座，两第一x滑座之间固定有沿y方向延伸的第一y横梁，两第二x滑座上固定有沿y方向延伸的第二y横梁，所述第一y横梁由第一x动力装置驱动沿x方向滑动，所述第二y横梁由第二x动力装置驱动沿x方向滑动，所述第一y横梁上沿y方向滑动安装有第一y滑座和第二y滑座，所述第一y滑座和第二y滑座分别由第一y动力装置驱动和第二y动力装置驱动，所述第二y横梁上沿y方向滑动安装有第三y滑座，所述第三y滑座由第三y动力装置驱动，所述第一y滑座、第二y滑座和第三y滑座上分别沿z方向滑动安装有第一立柱、第二立柱和第三立柱，所述第一立柱、第二立柱和第三立柱分别由第一z动力装置、第二z动力装置和第三z动力装置驱动沿z方向滑动，所述第一立柱的下端设置有用于夹持定位环储存座的第一夹具，所述第二立柱的下端设置有用于夹持双套管连接器储存座的第二夹具，所述第三立柱的下端设置有用于夹持承力锁座的第三夹具；所述第一夹具和第二夹具分别夹持定位环储存座和双套管连接器储存座从补料工位移动到上料工位；所述第三夹具夹持单个承力锁座从补料工位移动到上料工位的承力锁座储存座上。

作为一种优选的方案，所述第一夹具和第二夹具的结构相同，所述第一夹具包括第一固定板，该第一固定板固定在所述第一立柱上，所述第一固定板相对滑动安装有第一夹板和第二夹板，所述第一固定板上固定有驱动第一夹板和第二夹板之间滑动的第一夹持动力装置，所述第一固定板和第二固定板的下端均设置有钩挂部，该钩挂部与定位环储存座两侧的配合台阶钩挂配合。

作为一种优选的方案，所述定位环储存座包括第一座体，所述第一座体的底部设置有若干个支撑脚，所述座体上设置有若干个用于摆放定位环的摆放工位，每个摆放工位上均设置有嵌槽，所述第一座体的底部构成了所述的配合台阶。

作为一种优选的方案，所述双套管连接器储存座包括第二座体，所述第二座体上固定有若干个等间距设置的立板，所述立板之间构成了用于储存双套管的储存仓，各立板的两侧固定有侧横板，所述侧横板的下侧部方便第二夹板的钩挂部钩挂配合。

作为一种优选的方案，所述承力锁座储存座包括第三座体，所述第三座体上固定有若干个等间距设置的侧板，所述侧板之间构成了用于储存承力锁座的放置仓。

作为一种优选的方案，所述第三夹具包括第三固定板，所述第三固定板上安装有由夹持气缸驱动的两个夹爪，所述两个夹爪的下端设置有夹块，所述夹块上设置有与承力锁座的圆管段配合的夹持凹部，所述夹爪上与夹块的相邻处设置有方便与承力锁座的圆管段上端的法兰配合的内凹台阶。

作为一种优选的方案，所述夹块的下端还设置有碰撞定位块，该碰撞定位块与承力锁座上的螺栓端部定位配合。

作为一种优选的方案，所述第三固定板上固定有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆朝下设置且固定有活动安装板，所述夹持气缸固定在所述活动安装板上。

采用了上述技术方案后，本发明的效果是：由于采用了上述的管件自动补料装置，因此在铁路腕臂组件的自动化生产过程中，当定位环和双套管连接器用完后，只需要通过第一夹具和第二夹具在x、y、z三个方向的移动将定位环储存座和双套管连接器储存座夹持从补料工位移动到上料工位，从而完成定位环和双套管连接器的整体补料；而由于承力锁座储存座的特殊性，同时承力锁座自身也非常方便被夹持，因此选择通过第三夹具在x、y、z三个方向的移动直接将承力锁座从补料工位的承力锁座储存座夹持移动到上料工位的承力锁座储存座，这样在自动化生产的过程中，上料工位的承力锁座储存座上使用了一个承力锁座就补充一个承力锁座，这样，通过三个夹具就实现了三种不同管件的补料，从而满足铁路腕臂的自动化生产的要求，补料迅速且准确，减少人工参与。

又由于所述第一夹具和第二夹具的结构相同，所述第一夹具包括第一固定板，该第一固定板固定在所述第一立柱上，所述第一固定板相对滑动安装有第一夹板和第二夹板，所述第一固定板上固定有驱动第一夹板和第二夹板之间滑动的第一夹持动力装置，所述第一固定板和第二固定板的下端均设置有钩挂部，该钩挂部与定位环储存座两侧的配合台阶钩挂配合，利用两个相同的第一夹具和第二夹具可以有效的夹持定位环储存座或者双套管连接器储存座，通过第一夹持动力装置驱动两个相对滑动的第一夹板和第二夹板从而实现夹持功能，同时利用钩挂部就可以钩挂住配合台阶，从而提高夹持力和整个夹具的承重力。

又由于所述第三夹具包括第三固定板，所述第三固定板上安装有由夹持气缸驱动的两个夹爪，所述两个夹爪的下端设置有夹块，所述夹块上设置有与承力锁座的圆管段配合的夹持凹部，所述夹爪上与夹块的相邻处设置有方便与承力锁座的圆管段上端的法兰配合的内凹台阶，该第三夹具利用两个夹爪夹持单个承力锁座，利用夹块上的夹持凹部可以很好的抱紧其圆管段，同时夹块上的内凹台阶可以夹持圆管段上的法兰，这样整个夹持过程非常的稳当。

又由于所述夹块的下端还设置有碰撞定位块，该碰撞定位块与承力锁座上的螺栓端部定位配合，利用碰撞定位块就可以在夹爪夹持的过程中，碰撞定位块先与螺栓的端部定位接触，然后夹爪在动作，就能保证夹爪能准确和有效的夹持。

又由于所述第三固定板上固定有定位气缸，所述定位气缸的活塞杆朝下设置且固定有活动安装板，所述夹持气缸固定在所述活动安装板上，利用定位气缸可以在z方向上进行定位伸缩，这样更好的实现碰撞定位块和螺栓端部的接触定位配合。

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是本发明实施例的立体结构图；

图2是第三夹具的立体图；

图3是补料放置架的立体图；

图4是第一夹具的立体图；

附图中：1、机架；101、第一固定板；102、第一夹持动力装置；103、第一夹板；104、钩挂部；105、第二夹板；2、第一x横梁；3、第一x滑座；4、第一y横梁；5、第一x动力装置；6、第一y滑座；7、第一y动力装置驱动；8、第一立柱；9、第一z动力装置；10、第一夹具；11、第二y滑座；12、第二y动力装置；13、第二立柱；14、第二夹具；15、第二x横梁；16、第二x滑座；17、第二y横梁；18、第二x动力装置；19、第三y滑座；20、第三y动力装置；21、第三立柱；22、第三夹具；221、第三固定板；222、活动安装板；223、定位气缸；224、夹持气缸；225、夹爪；226、夹块；2262、夹持凹部；2261、内凹台阶；2263、碰撞定位块；23、上料放置架；24、定位环储存座；241、第一座体；242、支撑脚；25、双套管连接器储存座；251、第二座体；252、立板；253、侧横板；26、承力锁座储存座；261、第三座体；262、侧板；27、补料放置架。

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。

如图1至图4所示，一种铁路腕臂组件生产用管件自动补料装置，包括机架1，该机架1是作为其他零部件的安装基础，该机架1采用型钢制成，本实施例的附图中，为了使内部零部件更加清楚，省略了机架1的制成部分而保留局部视图。

所述机架1的下方设置有上料工位和补料工位，所述上料工位放置有上料放置架23，所述补料工位放置有补料放置架27，所述上料放置架23和补料放置架27上均用于放置有双套管连接器储存座25、定位环储存座24、承力锁座储存座26，其中上料工位上的上料放置架23是用来给铁路腕臂组件的组装生产过程中提供定位环、双套管连接器和承力锁座的。

所述机架1固定有沿x方向延伸的一对第一x横梁2和一对第二x横梁15，两所述第一x横梁2上均沿x方向滑动安装有第一x滑座3，两所述第二x横梁15上均沿x方向滑动安装有第二x滑座16，两第一x滑座3之间固定有沿y方向延伸的第一y横梁4，两第二x滑座16上固定有沿y方向延伸的第二y横梁17，所述第一y横梁4由第一x动力装置5驱动沿x方向滑动，所述第二y横梁17由第二x动力装置18驱动沿x方向滑动，其中，第一x动力装置5包括设置在两个第一x滑座3上的第一x伺服电机，而第一x横梁2上设置有x方向延伸的齿条，第一x伺服电机的输出轴上设置有与齿条啮合的齿轮，利用齿轮齿条机构实现动力传递。同样，第二x动力装置18采用与第一x动力装置5相同的结构。

所述第一y横梁4上沿y方向滑动安装有第一y滑座6和第二y滑座11，所述第一y滑座6和第二y滑座11分别由第一y动力装置驱动7和第二y动力装置12驱动，所述第二y横梁17上沿y方向滑动安装有第三y滑座19，所述第三y滑座19由第三y动力装置20驱动，本实施例中，第一y动力装置驱动7、第二y动力装置12驱动和第三y动力装置20也采用伺服电机和齿轮齿条的方式实现动力的驱动和传动。

所述第一y滑座6、第二y滑座11和第三y滑座19上分别沿z方向滑动安装有第一立柱8、第二立柱13和第三立柱21，所述第一立柱8、第二立柱13和第三立柱21分别由第一z动力装置9、第二z动力装置和第三z动力装置驱动沿z方向滑动，同样，第一z动力装置9、第二z动力装置和第三z动力装置也采用伺服电机驱动，并且利用齿轮齿条机构实现动力传递。

所述第一立柱8的下端设置有用于夹持定位环储存座24的第一夹具10，所述第二立柱13的下端设置有用于夹持双套管连接器储存座25的第二夹具14，所述第三立柱21的下端设置有用于夹持承力锁座的第三夹具22；所述第一夹具10和第二夹具14分别夹持定位环储存座24和双套管连接器储存座25从补料工位移动到上料工位；所述第三夹具22夹持单个承力锁座从补料工位移动到上料工位的承力锁座储存座26上。

如图1和图4所示，所述第一夹具10和第二夹具14的结构相同，所述第一夹具10包括第一固定板101，该第一固定板101固定在所述第一立柱8上，所述第一固定板101相对滑动安装有第一夹板103和第二夹板105，所述第一固定板101上固定有驱动第一夹板103和第二夹板105之间滑动的第一夹持动力装置102，所述第一固定板101和第二固定板的下端均设置有钩挂部104，该钩挂部104与定位环储存座24两侧的配合台阶钩挂配合。第一夹持动力装置102优选的采用气缸驱动，而第一夹板103和第二夹板105采用的是金属板，并且钩挂部104为金属板一体成型。钩挂部104的上表面为平面与配合台阶配合。

所述定位环储存座24包括第一座体241，所述第一座体241的底部设置有若干个支撑脚242，所述座体上设置有若干个用于摆放定位环的摆放工位，每个摆放工位上均设置有嵌槽，所述第一座体241的底部构成了所述的配合台阶。在需要钩挂时，第一夹持动力装置102驱动第一夹板103和第二夹板105张开，然后第一立柱8下降使钩挂部104低于第一座体241的配合台阶，然后第一夹持动力装置102驱动第一夹板103和第二夹板105收缩然后第一立柱8上升最终第一夹板103和第二夹板105夹住第一座体241并且钩挂部104钩挂在配合台阶上，从而完成夹持。

如图1和图3所示，所述双套管连接器储存座25包括第二座体251，所述第二座体251上固定有若干个等间距设置的立板252，所述立板252之间构成了用于储存双套管的储存仓，各立板252的两侧固定有侧横板253，所述侧横板253的下侧部方便第二夹板105的钩挂部104钩挂配合。此时第二夹具14的钩挂部104就钩挂在侧横板253上同样实现双套管连接器储存座25的夹持。

如图1和图3所示，所述承力锁座储存座26包括第三座体261，所述第三座体261上固定有若干个等间距设置的侧板262，所述侧板262之间构成了用于储存承力锁座的放置仓。承力锁座储存座26则放置在上料放置架23和补料放置架27上。

而所述第三夹具22包括第三固定板221，所述第三固定板221上安装有由夹持气缸224驱动的两个夹爪225，所述两个夹爪225的下端设置有夹块226，所述夹块226上设置有与承力锁座的圆管段配合的夹持凹部2262，所述夹爪225上与夹块226的相邻处设置有方便与承力锁座的圆管段上端的法兰配合的内凹台阶2261。

所述夹块226的下端还设置有碰撞定位块2263，该碰撞定位块2263与承力锁座上的螺栓端部定位配合。该碰撞定位块2263为类似于框装的结构，包括一个与夹块226固定的连接杆，连接杆的两端朝下设置有定位凸起。所述第三固定板221上固定有定位气缸223，所述定位气缸223的活塞杆朝下设置且固定有活动安装板222，所述夹持气缸224固定在所述活动安装板222上。定位气缸223的作用是可以进一步的驱动第三夹具22的上下伸缩，从而方便定位凸起与螺栓端部接触，确保夹持的准确性。

本实施例中提到的气缸、伺服电机等执行装置、齿轮传动机构、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。