一种铝腕臂加工装置的制作方法

本发明涉及接触网铝腕臂生产领域，具体涉及一种铝腕臂加工装置。

背景技术：

1、随着我国铁路建设的快速发展，对铁路行业中相关部件的工艺质量标准提出了新的要求，对行车线路的建设、维护精度的要求越来越高。在铁路的行车线路中，接触网是保证铁路正常运营的重要组成部分，其搭接在电气铁路供电线路上，直接承担着为电气列车输送能源的首要任务。腕臂是接触网支撑装置，腕臂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。铝腕臂在生产过程中，需要在斜腕臂和平腕臂上套设单耳，然后将平腕臂和斜腕臂分别穿设于套管座16的两个套管座内，并且在平腕臂的一端套设上承力索座26，然后将承力索座26和套管座16上的紧固螺栓拧紧。在前述生产过程中，存在以下技术难点，导致铝腕臂的生产加工难以实现自动化的生产：

2、1)腕臂管为长管结构，腕臂管上的单耳、套管座和承力索座的安装方向均有要求，在与腕臂管进行组装时，需不断的对腕臂管进行旋转，以使安装于腕臂管上的单耳、套管座或承力索座的方向均符合要求，现有技术中多通过人工将单耳、承力索座、套管座套设于腕臂管上，并调整方位，导致装配效率较低；

3、2)如图10所示，套管座16包括套管i161、套管ii162和套管座中连接部163，套管i161和套管ii162均为圆管形，不便于稳定放置，因此需要专门的存放装置，以便于和平腕臂、斜腕臂进行组装；

4、3)如图11所示，承力索座26包括承力索座横管部261、承力索座凸耳部262、承力索座竖管部263、承力索座锁紧部264和承力索座托线夹265，承力索座26在与平腕臂装配时需将承力索座锁紧部264朝上放置才符合要求，承力索座横管部261与承力索座竖管部263相互垂直并且都为圆管形，并且承力索座竖管部263的另一端还设有承力索座托线夹265，导致承力索座横管部261的两侧的配重不均衡，容易朝承力索座托线夹265一侧倾斜，这些结构特点都不便于稳定放置，因此需要专门的存放装置，以便于和平腕臂进行组装；

5、4)在套管座和承力索座与腕臂管的组装过程中，目前没有合适的自动拧紧装置，现有技术通过人工拧紧的方式，不仅导致效率低下，并且锁紧力度大小不均，导致套管座和承力索座与腕臂管的装配牢固度参差不齐，返工率较高；

6、5)铝腕臂的整个加工过程需要将套管座和承力索座不断的从输送装置上抓取并放置于组装台上，然后将平腕臂和斜腕臂输送至组装台上进行组装，然后将承力索座和套管座与腕臂管进行拧紧固定，在对铝腕臂的加工生产线进行设计时，还需考虑各加工装置之间的干涉问题。

7、有鉴于此，本发明提供了一种铝腕臂加工装置，实现了腕臂管的自动就位，套管座和承力索座的自动上料、自动装配、自动拧紧，实现了铝腕臂的自动化生产，提高了铝腕臂的生产效率。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种铝腕臂加工装置，以解决现有技术中存在的不足，本发明要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。

2、一种铝腕臂加工装置，包括斜腕臂夹持推送装置、上料推头装置、平腕臂夹持推送装置、组装工作台、斜腕臂支撑装置、拧紧装置和地轨总成，所述斜腕臂夹持推送装置安装于所述地轨总成上并可相对于所述地轨总成移动，用于对斜腕臂进行夹持固定、绕自身轴线旋转和推送；所述上料推头装置安装于所述地轨总成上并可相对于所述地轨总成移动，用于将承力索座和套管座抓取并放置于所述组装工作台上、将导向锥安装于斜腕臂和平腕臂的端部、将导向锥从斜腕臂和平腕臂的端部取出；所述平腕臂夹持推送装置安装于所述地轨总成上并可相对于所述地轨总成移动，用于对平腕臂进行夹持固定、绕自身轴线旋转和推送；所述组装工作台设于所述地轨总成的一端部的侧方，所述组装工作台上设置有组装台承力索座存放架、组装台套管座存放架、组装台平腕臂压持装置i、组装台平腕臂压持装置ii和组装台斜腕臂压持装置；所述斜腕臂支撑装置设于所述地轨总成的侧方，用于对斜腕臂进行承托；所述拧紧装置安装于所述地轨总成上并可相对于所述地轨总成移动，用于将套管座和承力索座下方的紧固螺栓拧紧。

3、优选的，所述斜腕臂夹持推送装置包括斜腕臂夹持装置、斜腕臂固定装置、斜腕臂推送装置，所述斜腕臂夹持装置和斜腕臂固定装置安装于斜腕臂夹持底支架的上方且前后位置可调节，所述斜腕臂推送装置安装于斜腕臂夹持底板上，用于驱动所述斜腕臂夹持底支架左右移动。

4、优选的，所述斜腕臂夹持装置包括斜腕臂夹持摆动气缸，所述斜腕臂夹持摆动气缸的旋转部固定安装有斜腕臂夹爪驱动装置，所述斜腕臂夹爪驱动装置的一端安装有若干斜腕臂夹爪，所述斜腕臂夹爪驱动装置控制斜腕臂夹爪向内收缩或向外伸出，斜腕臂夹爪驱动装置控制斜腕臂夹爪向内收缩时，斜腕臂夹爪与斜腕臂端部的外壁夹紧固定，斜腕臂夹爪驱动装置控制斜腕臂夹爪向外伸出时，斜腕臂夹爪与斜腕臂端部的外壁脱离以将斜腕臂释放。

5、优选的，所述斜腕臂夹爪的内壁呈与斜腕臂的外壁相匹配的圆弧形。

6、优选的，所述斜腕臂夹爪的内侧设有斜腕臂夹爪内垫。

7、优选的，所述斜腕臂固定装置包括斜腕臂固定升降气缸，所述斜腕臂固定升降气缸的斜腕臂固定输出轴的端部安装有斜腕臂固定上压头，所述斜腕臂固定升降气缸驱动所述斜腕臂固定上压头上下移动以及绕所述斜腕臂固定输出轴的轴线旋转，所述斜腕臂固定上压头的下端面设有倒v形槽，所述斜腕臂固定上压头的下方设有斜腕臂固定托板，所述斜腕臂固定托板的上端设有与斜腕臂的外径相匹配的u形槽。

8、优选的，所述斜腕臂夹持底支架的上端安装有斜腕臂夹持移动气缸，所述斜腕臂夹持移动气缸的上方安装有斜腕臂固定支撑板，所述斜腕臂夹持装置和所述斜腕臂固定装置安装于所述斜腕臂固定支撑板上，斜腕臂夹持移动气缸驱动所述斜腕臂夹持装置和斜腕臂固定装置前后移动。

9、优选的，所述斜腕臂推送装置包括安装于所述斜腕臂夹持底板上的斜腕臂推送驱动电机，所述斜腕臂推送驱动电机的输出轴伸出所述斜腕臂夹持底板的下端面，所述斜腕臂推送驱动电机的输出轴的下端部安装有斜腕臂推送齿轮，所述斜腕臂推送齿轮与地轨总成上的齿条相互啮合。

10、优选的，所述上料推头装置包括安装于上料推头底支撑板上的导向锥夹持装置、上料抓取装置和上料驱动装置，所述导向锥夹持装置和上料抓取装置的前后位置可调节，所述导向锥夹持装置包括导向锥夹爪驱动装置和对称设置于所述导向锥驱动装置下端的导向锥夹爪，所述导向锥驱动装置驱动所述导向锥夹爪相对移动或相背移动以对导向锥进行夹持和释放，所述导向锥夹爪的高度可调节；所述上料抓取装置包括套管座抓手架，所述套管座抓手架的上方一侧安装有前后并列设置的两组套管座夹持部，所述套管座夹持部用于对所述套管座和承力索座进行抓取和释放，所述套管座夹持部包括套管座夹爪驱动装置和安装于所述套管座夹爪驱动装置一侧的若干套管座夹爪，所述套管座夹爪驱动装置驱动所述套管座夹爪相对移动或相背移动，所述套管座夹持部的高度可调节、所述套管座夹持部可左右翻转、所述套管座夹持部可在水平面内绕所述套管座抓手升降架旋转；所述上料驱动装置用于驱动所述上料推头底支撑板左右移动。

11、优选的，所述导向锥夹持装置包括导向锥架，所述导向锥架的一侧安装有导向锥升降气缸，所述导向锥升降气缸的输出端的上端与导向锥架连接板固定连接，所述导向锥升降气缸驱动所述导向锥架连接板上下移动，所述导向锥架连接板的一侧安装有导向锥夹爪支撑板，所述导向锥夹爪安装于所述导向锥夹爪支撑板的下方。

12、优选的，所述导向锥夹爪的内侧面设置有导向锥夹爪圆弧部，所述导向锥夹爪圆弧部上设置有导向锥定位销，所述导向锥上设有与所述导向锥定位销相匹配的导向锥定位孔。

13、优选的，所述导向锥包括导向锥夹持部，所述导向锥定位孔设置于所述导向锥夹持部的圆周面上，所述导向锥夹持部的两侧分别设置有导向锥定位部和导向锥圆锥部，所述导向锥定位部的尺寸与斜腕臂的内管的尺寸相匹配。

14、优选的，所述导向锥定位部包括沿圆周均匀设置的若干导向锥定位凸起部，所述导向锥定位凸起部上设置有若干导向锥弹性柱塞。

15、优选的，所述导向锥架安装于导向锥架底板上，所述导向锥架底板安装于所述上料推头底支撑板上并可相对于所述上料推头底支撑板前后移动，所述导向锥架底板上安装有导向锥架驱动气缸，所述上料推头底支撑板的后端面上安装有导向锥架气缸阻挡板，所述导向锥架驱动气缸的输出端与所述导向锥架气缸阻挡板固定连接，所述导向锥架底板与所述上料推头底支撑板之间设有导向锥架前后移动导向装置。

16、优选的，所述上料抓取装置包括安装于所述套管座抓手架一侧的套管座抓手气缸，所述套管座抓手气缸的输出端的上端部与套管座抓手升降架固定连接，所述套管座夹持部安装于所述套管座抓手升降架的上方的一侧，所述套管座抓手气缸驱动所述套管座抓手升降架上下移动，以使所述套管座夹持部上下移动。

17、优选的，所述套管座抓手升降架的上端面安装有套管座抓手摆动气缸i，所述套管座抓手摆动气缸i的上端的旋转部上固定安装有套管座抓手安装架，所述套管座夹持部安装于所述套管座抓手安装架的一侧，所述套管座抓手摆动气缸i驱动所述套管座抓手安装架摆动，以使所述套管座夹持部在水平面内绕套管座抓手架旋转。

18、优选的，所述套管座抓手安装架的一侧安装有套管座抓手摆动气缸ii，所述套管座抓手摆动气缸ii的旋转部上固定安装有套管座抓手连接板，所述套管座夹持部安装于所述套管座抓手连接板的一侧，所述套管座抓手摆动气缸ii驱动所述套管座抓手连接板摆动，以使所述套管座夹持部的套管座夹爪左右翻转。

19、优选的，所述套管座抓手架安装于套管座抓手架底板上，所述套管座抓手架底板安装于所述上料推头底支撑板上并可相对于所述上料推头底支撑板前后移动，所述套管座抓手架底板上安装有套管座抓手架驱动气缸，所述上料推头底支撑板的后端面上安装有套管座抓手架气缸阻挡板，所述套管座抓手架驱动气缸的输出端与所述套管座抓手架气缸阻挡板固定连接，所述套管座抓手架底板与所述上料推头底支撑板之间设有套管座抓手架前后移动导向装置。

20、优选的，所述上料驱动装置包括安装于所述上料推头底支撑板上的上料推头驱动电机，所述上料推头驱动电机的输出端伸出所述上料推头底支撑板的下端面，所述上料推头驱动电机的输出端的下端部安装有上料推送齿轮，所述上料推送齿轮与地轨总成上的齿条相互啮合。

21、优选的，所述平腕臂夹持推送装置包括平腕臂推送底板和安装于所述平腕臂推送底板上的平腕臂夹持装置和平腕臂推送驱动装置，所述平腕臂夹持装置包括平腕臂推头支架，所述平腕臂推头支架的上方安装有平腕臂夹爪驱动装置，所述平腕臂夹爪驱动装置的一侧安装有若干平腕臂推送夹爪，所述平腕臂夹爪驱动装置驱动所述平腕臂推送夹爪向内收缩或向外伸出以对平腕臂进行夹持或释放，所述平腕臂推送驱动装置用于驱动所述平腕臂夹持装置左右移动。

22、优选的，所述平腕臂推头支架的上端一侧安装有平腕臂摆动气缸，所述平腕臂夹爪驱动装置安装于所述平腕臂摆动气缸的旋转部。

23、优选的，所述平腕臂推送驱动装置包括安装于所述平腕臂推送底板上的平腕臂推送驱动电机，所述平腕臂推送驱动电机的输出端伸出所述平腕臂推送底板的下端面，所述平腕臂推送驱动电机的输出端的下端部安装有平腕臂推送齿轮，所述平腕臂推送齿轮与地轨总成上的齿条相互啮合。

24、优选的，所述组装工作台包括组装台架体，所述组装台架体上设有组装台基板，所述组装台基板上安装有组装台承力索座存放架、组装台套管座存放架、组装台平腕臂压持装置i、组装台平腕臂压持装置ii和组装台斜腕臂压持装置，所述组装台承力索座存放架的左右位置可调节，所述组装台平腕臂压持装置和组装台斜腕臂压持装置的高度可调节。

25、优选的，所述组装台承力索座存放架包括左右间隔设置的组装台承力索座架侧板i和组装台承力索座架侧板ii、设于所述组装台承力索座架侧板i和组装台承力索座架侧板ii之间并前后间隔设置的组装台承力索座支撑轴，所述组装台承力索座架侧板i和组装台承力索座架侧板ii的上端面分别设有组装台承力索座架圆弧部i和组装台承力索座架圆弧部ii，所述组装台承力索座架圆弧部i和组装台承力索座架圆弧部ii与承力索座的承力索座横管部的内管相匹配，所述组装台承力索座架侧板i和组装台承力索座架侧板ii的前端面与组装台承力索座架前板固定连接，所述组装台该承力索座架前板的上端面设有组装台承力索座架圆弧部iii，承力索座放置于所述组装台承力索座存放架上后位于组装台承力索座架侧板i和组装台承力索座架侧板ii之间，并且承力索座的承力索座横管部的底部两侧分别搭接于两个所述组装台承力索座支撑轴上、承力索座竖管部搭接于所述组装台承力索座架前板上的组装台承力索座架圆弧部iii上。

26、优选的，所述组装台基板上安装有组装台承力索座移动气缸，所述组装台承力索座移动气缸的输出端与组装台承力索座移动板固定连接，所述组装台承力索座存放架安装于所述组装台承力索座移动板上，所述组装台承力索座移动气缸驱动所述组装台承力索座移动板左右移动，所述组装台承力索座移动板与所述组装台基板之间设有组装台导向装置。

27、优选的，所述组装台平腕臂压持装置i包括安装于所述组装台承力索座移动板上的组装台平腕臂压头气缸i，所述组装台平腕臂压头气缸i的输出轴的上端安装有组装台平腕臂压头i，所述组装台平腕臂压头气缸i驱动所述组装台平腕臂压头i上下移动以及绕所述组装台平腕臂压头气缸i的输出轴的轴线旋转，所述组装台平腕臂压头i的下端面设有倒v形槽。

28、优选的，所述组装台平腕臂压持装置ii包括安装于所述组装台架体上端右侧的组装台平腕臂压头气缸ii，所述组装台平腕臂压头气缸ii的输出轴的上端安装有组装台平腕臂压头ii，所述组装台平腕臂压头气缸ii驱动所述组装台平腕臂压头ii上下移动以及绕所述组装台平腕臂压头气缸ii的输出轴的轴线旋转，所述组装台平腕臂压头ii的下端面设有倒v形槽，所述组装台架体上安装有组装台平腕臂托板，所述组装台平腕臂托板位于所述组装台平腕臂压头ii的下方，所述组装台平腕臂托板的上端设有与平腕臂的外径相匹配的u形槽。

29、优选的，所述组装台基板上右侧安装有组装台套管座存放架工装板，所述组装台套管座存放架工装板上设置有对称安装的组装台套管座存放架，所述组装台套管座存放架包括左右间隔设置的组装台套管座架侧板i和组装台套管座架侧板ii、设于所述组装台套管座架侧板i和组装台套管座架侧板ii之间并前后间隔设置的组装台套管座支撑轴，所述组装台套管座架侧板i和组装台套管座架侧板ii的上端面分别设有组装台套管座架圆弧部i和组装台套管座架圆弧部ii，所述组装台套管座架侧板i和组装台套管座架侧板ii的底部与组装台套管座架底板固定连接，所述组装台套管座架底板上设有与套管座上的套管座拧紧螺栓相匹配的套管座架底板通槽，所述组装台套管座存放架工装板上设有与所述套管座架底板通槽相匹配的组装台工装板通槽，所述组装台基板上设有与所述组装台工装板通槽相互匹配的组装台基板通槽。

30、优选的，所述组装台斜腕臂压持装置包括安装于所述组装台基板上的组装台斜腕臂压头气缸，所述组装台斜腕臂压头气缸的输出轴的上端安装有组装台斜腕臂压头，所述组装台斜腕臂压头气缸驱动所述组装台斜腕臂压头上下移动以及绕所述组装台斜腕臂压头气缸的输出轴的轴线旋转。

31、优选的，所述斜腕臂支撑装置包括斜腕臂支撑底支架和安装于所述斜腕臂支撑底支架上方的至少一个斜腕臂定位压持装置，所述斜腕臂定位压持装置的高度可调节，所述斜腕臂定位压持装置包括安装于所述斜腕臂支撑底支架侧面的斜腕臂支撑升降气缸，所述斜腕臂支撑升降气缸输出端朝上并安装有斜腕臂支撑气缸连接板，所述斜腕臂支撑气缸连接板上安装有斜腕臂支撑托轮，所述斜腕臂支撑托轮的一侧安装有斜腕臂支撑挡块，所述斜腕臂支撑托轮的另一侧安装有斜腕臂支撑压头，所述斜腕臂支撑压头距离所述斜腕臂支撑挡块的距离可调节。

32、优选的，所述斜腕臂支撑气缸连接板的后竖板的前侧面安装有斜腕臂支撑气缸，所述斜腕臂支撑压头与所述斜腕臂支撑气缸的输出端固定连接，所述斜腕臂支撑气缸驱动所述斜腕臂支撑压头前后移动。

33、优选的，所述斜腕臂定位压持装置的数量为两个并且对称安装于所述斜腕臂支撑底支架的左右两侧。

34、优选的，所述拧紧装置包括拧紧支撑基板，所述拧紧支撑基板上安装有至少一个旋拧电机，所述旋拧电机的输出端朝上并且输出端上安装有旋拧套筒，所述旋拧电机的前后位置、左右位置和高度均可调节。

35、优选的，所述拧紧支撑基板上安装有拧紧移动驱动电机，所述拧紧移动驱动电机的输出端向下伸出所述拧紧支撑基板的下端面，所述拧紧移动驱动电机的输出端的下端部安装有拧紧移动齿轮，所述拧紧移动齿轮与地轨总成上的齿条相互啮合，所述拧紧移动驱动电机驱动所述拧紧支撑基板左右移动以调节所述旋拧电机左右位置。

36、优选的，所述拧紧支撑基板上安装有拧紧外框架，所述拧紧支撑基板上安装有拧紧外框架移动气缸，所述拧紧外框架移动气缸的输出端与拧紧移动挡板固定连接，所述拧紧移动挡板与所述拧紧外框架的拧紧外框底板固定连接，所述拧紧外框架移动气缸驱动所述拧紧移动挡板前后移动，从而带动所述拧紧外框架移动，进而调节所述旋拧电机的前后位置，所述拧紧外框底板与所述拧紧支撑基板之间设有拧紧外框移动导向装置。

37、优选的，所述拧紧外框架的拧紧外框底板上安装有拧紧外框顶紧气缸，所述拧紧外框顶紧气缸的拧紧外框顶紧气缸滑台与所述拧紧移动挡板固定连接。

38、优选的，所述拧紧外框架的内部活动安装有拧紧升降内框架，所述旋拧电机固定安装于所述拧紧升降内框架上，所述拧紧外框架的底部固定安装有拧紧升降气缸，所述拧紧升降气缸的输出端与所述拧紧升降内框架固定连接，所述拧紧升降气缸驱动所述拧紧升降内框架上下移动以调节所述旋拧电机的高度，所述拧紧升降内框架与所述拧紧外框架之间设有拧紧升降导向装置。

39、优选的，所述旋拧电机的数量为两个并对称安装于所述拧紧升降内框架上。

40、本发明中，以地轨总成为基准，套管座输送装置和承力索座输送装置设于地轨总成的前方，组装工作台设于地轨总成的左后方，平腕臂夹持推送装置安装于地轨总成的右端并可左右移动，斜腕臂支撑装置设于地轨总成的后方并位于所述组装工作台的右侧。地轨总成上设有前后并列的两组可供其他部件左右移动的轨道，下称为地轨前轨道和地轨后轨道，斜腕臂夹持推送装置和拧紧装置设于地轨后轨道上并可左右移动，上料推头装置和平腕臂夹持推送装置设于地轨前轨道上并可左右移动，地轨前轨道和地轨后轨道均包括两根前后间隔横向设置的地轨导轨，斜腕臂夹持推送装置、拧紧装置、上料推头装置和平腕臂夹持推送装置的底部均安装有与所述地轨导轨相互匹配的地轨滑块，地轨导轨和地轨滑块配合连接，起到导向的作用。

41、本发明中，在对铝腕臂加工时，上料推头装置从套管座输送装置和承力索座输送装置上分别抓取套管座和承力索座，并分别放置于组装工作台上的组装台套管座存放架和组装台承力索座存放架上。生产线上方的桁架抓手将平腕臂抓取并输送至组装工作台的右侧，平腕臂夹持推送装置对平腕臂的右端部进行夹持，上料推头装置将导向锥安装于平腕臂的左端部，以使平腕臂顺畅的穿设于套管座和承力索座内，平腕臂夹持推送装置旋转平腕臂以使安装于平腕臂右端部的单耳的方向符合要求，然后在平腕臂夹持推送装置和桁架抓手的共同作用下，平腕臂从右至左依次穿设于套管座的套管i和承力索座的承力索座横管部内，之后，组装台平腕臂压持装置i和组装台平腕臂压持装置ii分别压持于平腕臂的左右两端的上方，以将平腕臂固定于组装台上，然后平腕臂夹持推送装置将平腕臂的右端释放，上料推头装置移动至组装工作台的左侧，将导向锥从平腕臂的左端取出。生产线上方的桁架抓手将斜腕臂抓取并输送至组装工作台的右侧，并放置于斜腕臂支撑装置上，斜腕臂夹持推送装置对斜腕臂的右端进行夹持，上料推头装置移动至斜腕臂的左侧，将导向锥安装于斜腕臂的左端部，以使斜腕臂顺畅的穿设于套管座内，斜腕臂夹持推送装置旋转斜腕臂以使安装于斜腕臂上的两个单耳的方向符合要求，然后斜腕臂夹持推送装置推送斜腕臂以使斜腕臂从右至左穿设于套管座的套管ii内，之后，组装台斜腕臂压持装置将斜腕臂进行压持固定，然后斜腕臂夹持推送装置将斜腕臂的右端部释放，上料推头装置移动至斜腕臂的左侧，将导向锥从斜腕臂的左端取出。拧紧装置分别移动至套管ii的下方，将套管ii下方的紧固螺栓拧紧，生产线上方的桁架拧紧装置分别将承力索座和套管座上侧的紧固螺栓拧紧，以将套管座和承力索座固定安装于腕臂管上，至此，完成了铝腕臂的加工。

42、本发明提供了一种铝腕臂加工装置，实现了腕臂管的自动就位，套管座和承力索座的自动上料、自动装配、自动拧紧，实现了铝腕臂的自动化生产，提高了铝腕臂的生产效率。