铝合金槽道齿型加工设备的制作方法

本发明涉及槽道加工设备，尤其是涉及一种铝合金槽道齿型加工设备。

背景技术：

在基建工程中会采用预埋槽道技术，即在现场浇筑、预制钢筋混凝土前植入预埋槽道，并与t型螺栓配合在任意倾斜面和圆弧表面代替膨胀螺栓来固定悬挂管线等产品。目前市场上现有预埋槽道普遍采用q235材料加工的热轧带齿槽道，槽道本体与背面的锚杆为分开加工，其工艺为热轧带钢经滚齿轮滚压出齿牙，再经滚轮滚压成槽道本体，槽道本体背面的锚杆通过反铆或焊接与槽道本体连接，最后进行表面处理。该工艺焊接部位产生局部应力集中，导致槽道焊接部位变形，预埋时混凝土会渗漏到槽道内侧，影响预埋效果，冷压铆接即通过加压使锚杆的端部发生塑性变形，形成较大的局部凸起台阶，影响产品外观，而且锚杆与槽道本体接触面积小，内侧压铆头周边厚度不均匀，锚杆固定不稳定；而且成型后的槽道齿牙位于槽钢内部，不方便齿牙检测；同时齿牙加工不均匀，齿牙轮廓不清晰，平均间隙为0.9-1.2mm，齿牙间距为2.5mm，尺寸较小，抗滑移承载力为9.6kn，齿牙受力部位承受载荷级别较低，影响整体质量。

专利公开号为cn108988254a的中国发明专利公开一种高强铝合金预埋槽道及其成型工艺，铝合金c形槽道是由锚杆和c形槽通过挤拉一体成型的，槽道齿牙设置在c形槽的槽口相对的两面上。

但是这种高强铝合金预埋槽道由于成型工艺的改变，致使现有预埋槽道齿形的加工方式不能用于这种高强铝合金预埋槽道，而现有齿形加工设备又无法完成槽道齿牙设置在c形槽的槽口相对的两面上的齿形加工，阻碍了该种高强铝合金预埋槽道推广应用。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种铝合金槽道齿型加工设备，解决现有技术中的齿形加工设备无法完成槽道齿牙设置在c形槽的槽口相对的两面上的齿形加工。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的铝合金槽道齿型加工设备，用于在槽道型材上加工出齿牙，包括上料单元和加工单元，所述加工单元包括工作台，在所述工作台上设置有用于固定所述槽道型材的定位夹紧装置、用于加工齿牙的滚齿装置和用于移动槽道型材的移动装置。

进一步地，所述上料单元包括第一机架，在所述第一机架上设置有用于将槽道型材运送到工作台一侧的进料装置、用于抓取槽道型材的抓取装置和用于将抓取的槽道型材输送到工作台上的输送装置。

进一步地，所述上料单元还包括设置在第一机架下方的用于将所述进料装置上的槽道型材顶起以便于抓取的推举装置。

进一步地，所述进料装置包括沿着进料方向布置在第一机架底部的第一导轨和在所述第一导轨上移动的料车，所述料车上水平间隔设置有整料件以使槽道型材整齐叠放于料车上；

所述抓取装置包括机械手、控制所述机械手开合的抓取控制机构、控制机械手上下移动的上下移动控制机构和带动机械手水平移动的水平移动控制机构，机械手的上端连接所述抓取控制机构，抓取控制机构的上端连接所述上下移动控制机构，上下移动控制机构上端连接所述水平移动控制机构，水平移动控制机构安装在第一机架上部；

所述输送装置包括输送带和驱动所述输送带运行的输送电机，输送带沿着进料方向安装在第一机架中部且与工作台衔接；

所述推举装置包括垂直于进料方向布置在第一机架底部的第二导轨和在所述第二导轨上移动的推举车，在所述推举车上设置有升降台，所述升降台下方设置有控制升降台升降的第一升降机构。

进一步地，所述工作台与所述输送带衔接的一端设置有用于导正槽道型材输送方向的导向块，工作台另一端设置有对槽道型材前端限位的移动前档位件，所述移动前档位件连接有前档位气缸。

进一步地，所述定位夹紧装置包括等距间隔设置的上下夹紧机构、与所述上下夹紧机构相对设置的侧夹紧机构和与上下夹紧机构相间设置的侧导向机构；

所述滚齿装置包括刀架、设置在所述刀架前端用于滚齿的滚刀、驱动所述滚刀运行的驱动电机和控制刀架前后移动的直线模组；

所述移动装置包括设置在工作台中部的用于移动槽道型材的动力移动机构。

进一步地，所述移动装置还包括设置在工作台末端的用于检测槽道型材移动距离的位移检测机构。

进一步地，所述上下夹紧机构包括与槽道型材结构匹配的上下夹紧件和驱动所述上下夹紧件开合的上下夹紧气缸；

所述侧夹紧机构包括与所述上下夹紧件相对设置的侧夹紧件和驱动所述侧夹紧件前后移动的侧夹紧气缸；

所述动力移动机构包括安装在工作台上的主动轮、驱动所述主动轮运行的伺服电机、设置在主动轮正上方的从动轮和控制所述从动轮升降的第二升降气缸；

所述检测机构包括检测位移的编码器和用于安装编码器的安装组件。

进一步地，所述铝合金槽道齿型加工设备还包括用于承载被加工槽道型材的出料单元,所述出料单元包括第二机架和设置在所述第二机架上的输送辊道，第二机架沿着出料方向设置在工作台远离上料单元的一端且与工作台衔接。

进一步地，所述第二机架与所述工作台衔接的一端设置有用于导正槽道型材出料方向的导正机构。

本发明优点在于：该设备能够针对高强铝合金预埋槽道的齿牙进行加工，弥补了由于高强铝合金预埋槽道成型工艺的改变、现有齿形加工设备无法完成槽道齿牙设置在c形槽槽口相对的两面上的齿形加工缺陷，使得高强铝合金预埋槽道能够在市场上推广应用，同时该设备也适用于槽道齿牙设置在c形槽槽口相对的两面上的其他材质的槽道。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明的上料单元的主视图。

图4是本发明的上料单元的左视图。

图5是图4中ⅰ的局部放大图。

图6是本发明的推举车的结构示意图。

图7是本发明的加工单元的结构示意图。

图8是本发明的滚齿装置的结构示意图。

图9是本发明的上下夹紧机构的结构示意图。

图10是本发明的动力移动机构的结构示意图。

其中，1-槽道型材，2-工作台，3-定位夹紧装置，31-上下夹紧机构，311-上下夹紧件，312-上下夹紧气缸，32-侧夹紧机构，33-侧导向机构，4-滚齿装置，41-刀架，42-滚刀，43-驱动电机，44-直线模组，5-移动装置，51-动力移动机构，511-主动轮，512-伺服电机，513-从动轮，514-第二升降气缸，515-第一门形框架，516-支撑板，517-第二门形框架，52-检测机构，6-机架，7-进料装置，71-第一导轨，72-料车，73-整料件，8-抓取装置，81-机械手，82-抓取控制机构，83-上下移动控制机构，84-水平移动控制机构，9-输送装置，91-输送带，92-输送电机，10-推举装置，101-第二导轨，102-推举车，103-升降台，104-第一升降机构，11-导向块，12-移动前档位件，13-第二机架，14-输送辊道，15-导正机构。

具体实施方式

如图1-10所示，本发明所示的铝合金槽道齿型加工设备，用于在槽道型材1上加工出齿牙，包括加工单元和上料单元，所述加工单元包括工作台2，在工作台2上设置有用于固定槽道型材1的定位夹紧装置3、用于加工齿牙的滚齿装置4和用于移动槽道型材的移动装置5。

上料单元包括第一机架6，在第一机架6下部设置有用于将槽道型材运送到工作台一侧的进料装置7，进料装置7包括第一导轨71和料车72，第一导轨71有两列，沿着进料方向布置在第一机架底部，料车72通过下端滚轮放置在第一导轨上可以来回移动，在料车72上设置有水平间隔设置的整料件73以使槽道型材整齐叠放于料车上，该整料件73是多排支撑杆，每排支撑杆里有多个支撑杆等距间隔固定在料车上，其他实施例中，该整料件73可以是水平等距间隔的多个支撑板。

在第一机架6上部设置有用于抓取槽道型材的抓取装置8，抓取装置8包括机械手81，机械手81的上端连接有抓取控制机构82，用于控制机械手81的开合进行抓取，抓取控制机构82上端连接有上下移动控制机构83，用于控制机械手81的上下移动，上下移动控制机构83上端连接有水平移动控制机构84，用于带动机械手81水平移动，上述水平移动控制机构84为滚珠丝杆，滚珠丝杆安装在第一机架6上部，上下移动控制机构83为第一升降气缸，第一升降气缸的固定端通过啮合件与滚珠丝杆啮合连接，上述抓取控制机构82为抓取气缸，第一升降气缸的活动端与抓取气缸的固定端连接，抓取气缸的活动端机械手81连接。

在第一机架6下部还设置有推举装置10，用于将料车72上的槽道型材顶起以便于机械手81抓取，推举装置10包括第二导轨101和推举车102，第二导轨101垂直于进料方向布置在第一机架6底部，推举车102通过下端滚轮在第二导轨101上可来回移动，第二导轨101与第一导轨71垂直交叉固定，在推举车102上设置有可升降的升降台103，升降台103下方设置有第一升降机构104用于驱动升降台的升降，上述第一升降机构104包括涡轮蜗杆升降机，涡轮蜗杆升降机连接有升降电机用于驱动涡轮蜗杆升降机的运行，涡轮蜗杆升降机和升降电机均固定于推举车102上，涡轮蜗杆升降机的活动端与升降台103连接。

在第一机架6中部设置有输送装置9，用于将抓取的槽道型材输送到工作台上的，输送装置9包括输送带91，输送带91沿着进料方向安装在第一机架6中部且输送带91与工作台2衔接，第一机架6中部还固定有输送电机92与输送带91连接，用于驱动输送带运行。

在工作台2与上述输送带91衔接的一端的侧面设置有导向块11，用于导正槽道型材往工作台2上的输送方向，在工作台2的另一端设置有可移动的移动前档位件12，用于对槽道型材输送到工作台2上后的前端进行限位，作为槽道型材被加工的起始位置，该移动前档位件12连接有前档位气缸用于驱动移动前档位件12的移动。

设置在工作台2上的定位夹紧装置3包括上下夹紧机构31，上下夹紧机构31共有三个通过支撑件等距间隔的安装在工作台2一侧，下夹紧机构31包括上下夹紧件311，该上下夹紧件311的相对的一面结构与槽道型材的外形相匹配，上下夹紧件311后端连接有上下夹紧气缸312，用于驱动上下夹紧件311的开合，上下夹紧气缸312固定于支撑件上，在该侧工作台2上还有三个侧导向机构33与上下夹紧机构31相间固定，该侧导向机构33为侧导向轮，其他实施例中，该侧导向机构33也可以是导向板。在工作台2的另一侧与上下夹紧机构31相对的位置设置有三个侧夹紧机构32，侧夹紧机构32包括侧夹紧件321，侧夹紧件321设置在上下夹紧件311的对面且上下夹紧件311的前端与上下夹紧件311的前端靠拢，侧夹紧件321后端连接有侧夹紧气缸322，用于驱动侧夹紧件311前后移动.

设置在工作台2上的滚齿装置4包括刀架41，在刀架41前端设置有用于滚齿的滚刀42、在刀架41后端固定有驱动电机43通过同步带与滚刀42连接，用于驱动滚刀42运行，滚齿装置4还包括直线模组44，直线模组44设置在工作台2上，刀架41设置在直线模组44上，直线模组44控制刀架的前后移动。

移动装置5包括设置在工作台2中部的动力移动机构51，动力移动机构51包括固定在在工作台2上的第一门形框架515，在第一门形框架515上通过主动转轴安装有主动轮511，在第一门形框架515的一侧固定有支撑板516，支撑板516上安装有伺服电机512，伺服电机512通过联轴器与主动轮511连接驱动主动轮511运行，在第一门形框架上端固定有第二升降气缸514，第二升降气缸514上端固定有第二门形框架517，第一门形框架515的上部位于第二门形框架517内，在第二门形框架517的下端通过从动转轴安装有从动轮513，同时从动转轴的两端穿过第一门形框架515的侧壁，使得从动轮513安装在主动轮511的正上方，第一门形框架515侧壁上供上述从动转轴穿过的穿孔为竖直的长圆孔，以使从动轮513能够在第一门型框架内上下移动，第二升降气缸514通过控制第二门形框架517的下移来控制从动轮513的下移与主动轮511压紧槽道型材，然后伺服电机驱动主动轮带动从动轮转动从而将槽道型材往前移动。当滚刀42在槽道型材上的一次铣齿完毕后，从动轮513与主动轮511夹住槽道型材1并在伺服电机512的驱动下转动将槽道型材1移动一段与滚刀42长度相同的距离，然后进行下一次铣齿。移动装置5还包括检测机构52，检测机构52包括检测位移的编码器和安装组件，安装组件固定在工作台末端，安装组件上安装有编码器，用于检测槽道型材移动的距离是否准确。

在工作台2出料的一侧还设置有出料单元，出料单元包括第二机架13，第二机架沿着出料方向设置在工作台远离上料单元的一端，第二机架13与工作台2衔接，在第二机架13上均匀设置有输送滚轮14，用于承载槽道型材1被加工后的一段以及输送加工完毕的槽道型材；在第二机架13与工作台2衔接的一端还设置有用于导正槽道型材出料方向的导正机构15，该导正机构15是侧导向轮。

该发明的工作过程如下：

将槽道型材1整齐的叠放于料车72上，将料车72沿着第一导轨71推到第一机架6下方，推举装置10工作，推举车102沿着第二导轨101进入料车72的下方，第一升降机构104的升降电机控制蜗轮蜗杆升降机工作驱使升降台103升起，将槽道型材顶起，抓取装置8开始工作，水平移动控制机构84即滚珠丝杆控制机械手81移动到槽道型材上方，此时抓取控制机构83即抓取气缸控制机械手81为打开状态，上下移动控制机构83即第一升降气缸控制机械手81下移至单个槽道型材两侧，抓取气缸控制机械手81闭合将槽道型材1抓取，之后滚珠丝杆工作将机械手81移动到输送装置9的正上方，抓取气缸控制机械手81张开将槽道型材放在输送带91上，输送电机92驱动输送带运行将槽道型材输送至工作台2上，工作台与输送带91衔接处的导向块11导正槽道型材往工作台上的方向，侧导向机构33即侧导向轮和侧夹紧机构32对槽道型材的左右位置进行限位，同时槽道型材穿过动力移动机构51的主动轮511和从动轮513之间，此时前档位气缸控制移动前档位件12为工作状态挡止槽道型材前端在工作台上的位置，使得滚齿装置4的滚刀42正好能从槽道型材的端部开始加工，当槽道型材前端到达移动前档位件12后输送电机92控制输送带91停止工作，之后动力移动机构51的第二升降气缸514控制从动轮513下移和主动轮511夹住槽道型材，并且上下夹紧机构31的上下夹紧气缸312控制上下夹紧件311将槽道型材夹紧，然后侧夹紧气缸322控制侧夹紧件311退后，前档位气缸控制移动前档位件12退回，滚齿装置4开始工作，驱动电机43控制滚刀42运行，直线模组44控制刀架41前移至槽道型材侧面，滚刀42对槽道型材铣齿，一次铣齿完毕后，滚齿装置4退后，侧夹紧气缸322控制侧夹紧件311前移至槽道型材侧面与侧导向轮对槽道型材左右限位，上下夹紧气缸312控制上下夹紧件311松开槽道型材，动力移动机构51的伺服电机512驱动主动轮511带动从动轮513工作将槽道型材往前移动60mm，同时检测机构52检测位移精度，然后上下夹紧件311将槽道型材夹紧，侧夹紧件311退回，滚齿装置4再次进行上述铣齿工作，由于工作台上三个滚齿装置4的间距为300mm，经过一轮共五次的上述铣齿和移动工作后，单个滚齿装置4完成300mm铣齿，三个滚齿装置4在槽道型材上总共完成900mm的齿牙加工，然后动力移动机构51再将槽道型材往前移动900mm之后进行下一轮铣齿移动工作，直至整个槽道型材被加工完毕，同时出料单元工作对槽道型材已加工完毕的部分进行承载，并至整个槽道型材加工完毕。