一种轨枕箍筋磁性抓手的制作方法

本发明涉及轨枕生产技术领域，具体的说，本发明涉及一种应用于高铁轨枕桁架生产线的箍筋磁性抓手。

背景技术：

双块式轨枕是用来埋置在无碴轨道混凝土道床板中用于固定扣件、钢轨和传递列车荷载的重要结构件，它高精度的制造要求可以保证铺轨时轨距的准确性。为保证轨枕强度，轨枕内部设有桁架钢筋，桁架中的箍筋采用钢筋焊接箍筋。在生产钢筋焊接箍筋时，先由校直机将成卷的钢筋校直，再根据所需长度切断成单根钢筋，再由半自动型箍筋成型机弯制成箍筋，最后采用手工焊接制作的方式将箍筋焊接，生产效率低，焊接质量不能保证。桁架及箍筋作为保证轨枕产品强度性能的重要构件，是水泥式轨枕的重要原料。

发明人之前的申请，包括发明名称为轨枕桁架自动安装系统，申请号为201811072646.5、申请日为2018年09月12日以及发明名称为高铁轨枕箍筋自动生产线、申请号为201811060542.2、申请日为2018年09月12日，另外发明名称为一种轨枕桁架装配设备、申请号为201910619261.4、申请日为2019年07月10日的上述申请，均涉及了轨枕箍筋的自动化生产和安装的发明设计。

通过使用自动化设备，实现桁架箍筋标准化组装，从而保证产品性能的一致性，同时也有效降地低了人工成本，提高了生产效率。

在桁架箍筋自动组装系统中，轨枕箍筋磁性抓手负责从箍筋顶升机构中抓取箍筋并放置于传送带上，以实现箍筋的自动流转，是桁架箍筋自动组装系统中的重要环节。

本发明针对轨枕箍筋的自动化安装的重要组件。

技术实现要素：

本发明的目的提供一种轨枕箍筋自动化组装的一种轨枕箍筋磁性抓手。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种轨枕箍筋磁性抓手，包括一框架式支架，支架包括立柱1，立柱1之间连接有支撑梁11和连接梁12，所述框架式支架两侧的支撑梁11上分别设有x轴向导轨100，x轴向导轨100上配合安装有沿x轴向导轨100轴向移动的导轨槽101，两侧的导轨槽101之间横跨连接有支撑板103，支撑板103一侧安装有驱动支撑板103的x轴向驱动装置3；支撑板103上设有y轴向驱动装置5，y轴向驱动装置5通过组合连接板104连接有磁性抓手总成4，组合连接板104上安装有z轴向驱动装置6；

其中，x轴向驱动装置3驱动支撑板103轴向往返运动，实现磁性抓手总成4x轴向运动；y轴向驱动装置5往返运动实现磁性抓手总成4的y轴向运动；z轴向驱动装置6末端连接有放料板7；

所述的磁性抓手总成4包括与组合连接板104连接的基座板401，基座板401下方通过导向杆402连接有安装板404，安装板404下方安装有两个以上的螺栓杆405，螺栓杆405末端安装有永磁体406。

所述支撑梁11的内侧还安装有用于轴向限位保护的接近光电开关2。

本发明提供的进一步的优选技术方案是：所述的x轴向驱动装置3包括一x轴向伺服电机301，x轴向伺服电机301通过连接板302固定在支撑板103的一侧面，x轴向伺服电机301输出端驱动从动轴303转动，从动轴303两侧设置有从动齿轮304，从动齿轮304与设置在支撑梁11上的x轴直齿条305啮合配合，带动支撑板103沿x轴向往返运动。所述的从动轴303安装在从动轴座306上，从动轴座306固定在支撑板103的侧面。

进一步优选技术方案是：所述的y轴向驱动装置5包括y轴向伺服电机501，y轴向伺服电机501输出端连接有驱动齿轮502，驱动齿轮502与设置在支撑板103上的y轴直齿条503啮合配合，带动组合连接板104沿y轴向往返运动，从而带动磁性抓手总成4沿y轴向往返运动。

另外的优选技术方案是：所述的基座板401两侧固定有导向套筒403，所述的导向杆402套装入导向套筒403内。所述的相邻螺栓杆405末端的永磁体406之间连接有增强螺杆稳定性的连接板407。

最后的优选技术方案是：所述的z轴向驱动装置6包括一伺服电机，伺服电机输出轴连接有放料气缸61，放料气缸61末端与放料板7连接。

有益效果：

1、多轴联动:设备具备三个伺服轴，可以实现“x、y、z”方向上的单独动作及联合协作，使得设备可以轻松到达三维空间内的任何工作点。

2、定位精确：通过伺服电机控制三轴动作，可以实现精准的位置控制。

3、抓取可靠：磁性抓手安装4个永磁体，当抓手处于抓取工作位置后，通过永磁体抓取箍筋，保证动作的可靠性。

4、维护便捷：磁性抓手由伺服电机、永磁体、气动元件等组成，方便维护。

5、便于扩充：设备采用工业型材作为主框架，当系统需要增加动作工位时，只需加大框架尺寸及增加相应导轨即可实现扩容要求。

6、安装快捷：设备采用膨胀螺栓固定，当设备安装位置确认好后，即可安装。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，其中：

图1是本发明的总体结构轴测图；

图2是图1中的局部放大图；

图3是图1的侧视图；

图4是本发明的另一视角方向的轴测图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1是本发明的总体结构轴测图；图2是图1中的局部放大图；图3是图1的侧视图；图4是本发明的另一视角方向的轴测图；综合结合如图1-图5中所示出的，本发明的一种轨枕箍筋磁性抓手，包括一框架式支架，支架包括立柱1，立柱1之间连接有支撑梁11和连接梁12，所述框架式支架两侧的支撑梁11上分别设有x轴向导轨100，x轴向导轨100上配合安装有沿x轴向导轨100轴向移动的导轨槽101，两侧的导轨槽101之间横跨连接有支撑板103，支撑板103一侧安装有驱动支撑板103的x轴向驱动装置3；支撑板103上设有y轴向驱动装置5，y轴向驱动装置5通过组合连接板104连接有磁性抓手总成4，组合连接板104上安装有z轴向驱动装置6。

其中，x轴向驱动装置3驱动支撑板103轴向往返运动，实现磁性抓手总成4的x轴向运动；y轴向驱动装置5往返运动实现磁性抓手总成4的y轴向运动；z轴向驱动装置6，末端连接有放料板7z轴向驱动装置6包括一伺服电机，伺服电机输出轴连接有放料气缸61，放料气缸61末端与放料板7连接（图3中示出）；

结合图2，x轴向驱动装置3包括一x轴向伺服电机301，x轴向伺服电机301通过连接板302固定在支撑板103的一侧面，x轴向伺服电机301输出端驱动从动轴303转动，从动轴303两侧设置有从动齿轮304，从动齿轮304与设置在支撑梁11上的x轴直齿条305啮合配合，带动支撑板103沿x轴向往返运动。所述的从动轴303安装在从动轴座306上，从动轴座306固定在支撑板103的侧面。

结合图1、图2，y轴向驱动装置5包括y轴向伺服电机501，y轴向伺服电机501输出端连接有驱动齿轮502，驱动齿轮502与设置在支撑板103上的y轴直齿条503啮合配合，带动组合连接板104沿y轴向往返运动，从而带动磁性抓手总成4沿y轴向往返运动。

如图1、图2中示出的，磁性抓手总成4包括与组合连接板104连接的基座板401，基座板401下方通过导向杆402连接有安装板404，安装板404下方安装有两个以上的螺栓杆405，螺栓杆405末端安装有永磁体406。所述的基座板401两侧固定有导向套筒403，所述的导向杆402套装入导向套筒403内。所述的相邻螺栓杆405末端的永磁体406之间连接增加螺杆稳定性的连接板407。

本发明的工作过程描述如下：

轨枕箍筋磁性抓手按照工作状况可分为：备妥待机状态、抓取工作状态。

当轨枕箍筋磁性抓手，未接收到系统主机发出的工作指令时，设备将停置于约定的工作零点处，进入“备妥待机状态”。

当轨枕箍筋磁性抓手接收到“抓取”指令时，设备进入“抓取工作状态”。通过“x轴”、“y轴”、“z轴”的联动配合，轨枕箍筋磁性抓手到达箍筋顶升机构的出料口。此时，顶升机构出料口处的箍筋处于磁性抓手上永磁体的磁场范围内。在磁力的作用下，箍筋自动脱离顶升机构并被吸附于磁性抓手上。

检测到箍筋抓取成功。如果抓取失败，设备将再次抓取；如果抓取成功，设备将运转至输送机入料工位并将箍筋放置于输送机上，通过输送机传送到组装工位。

当磁性抓手将箍筋放置在输送机上后，磁性抓手将自动回归工作零点并进入“备妥待机状态”。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。