适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统的制作方法

本实用新型属于接触网腕臂装配技术领域，具体涉及适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统。

背景技术：

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，承担着向整个电力机车牵引系统和列车附属设备供电的作用。

在列车的接触网系统中，腕臂是必不可少的一种结构，其通常固定连接在支柱上，承担着接触线、吊弦、承力索等结构的支撑作用，保证接触网设置的稳定性和安全性。

通常情况下，腕臂呈长直状态的杆状结构，其外周上的对应位置设置有管件耳环，用于定位和实现相关结构部件的连接。而且，根据接触网适用范围的不同(通常为运行列车车速的不同)，对应接触网设置的腕臂结构也存在一定的差异。此外，目前针对腕臂的装配大多采用人工装配的方式进行，这种方式的人力成本大，装配效率低，无法充分满足现阶段日益增长的腕臂需求。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，可有效实现接触网腕臂上各管件耳环的自动装配，提升耳环装配的准确性和效率，减少腕臂装配过程中的人工劳动量，降低接触网腕臂的加工成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，其包括至少一个装配单元；所述装配单元包括支架、滑动支撑组件和装夹组件；

所述滑动支撑组件和所述装夹组件分设于所述支架的顶部两端，分别用于腕臂两端的支撑、装夹；所述支架的横向两侧分别沿支架轴向设置有滑动导条和随动链条，用于匹配所述滑动支撑组件的横向两端，以实现所述滑动支撑组件沿支架横向的往复运动；

所述滑动支撑组件包括滑动单元和支撑单元；所述滑动单元包括一个滑台或者多个在支架轴向上并排设置的滑台；所述滑台沿支架横向设置，其一端匹配连接在所述随动链条上，另一端设置有驱动单元，该驱动单元的输出端匹配所述滑动导条，用于带动所述滑台沿支架轴向往复移动；所述滑台上可固定设置安装板，且至少一个管件耳环可以固定设置在该安装板上，并使得各管件耳环分别同轴且靠近所述装夹组件的管件耳环与该装夹组件同轴对正；

所述支撑单元设置在滑台上，其包括至少两个支撑轮和设置在两支撑轮上方的压紧轮，所述支撑轮用于支撑腕臂的底部两侧，所述压紧轮设置在转动机构上，可在该转动机构控制下远离各支撑轮上的腕臂或者将所述腕臂压紧在各支撑轮上。

作为本实用新型的进一步改进，所述装夹组件包括夹紧单元；

所述夹紧单元包括端部压块和底部支撑块；所述底部支撑块沿竖向设置，并对应其设置有升降机构，使得所述底部支撑块可在升降机构控制下竖向升降；所述端部压块设置在转动机构上，该转动机构可带动所述端部压块靠近或者远离放置在所述底部支撑块上的腕臂，实现腕臂在端部压块和底部支撑块之间的夹紧或者松开。

作为本实用新型的进一步改进，所述装夹组件还包括转动单元；

所述转动单元包括端部顶块、端部齿轮、端部齿条、驱动机构；所述端部顶块设置在所述夹紧单元的一侧，其靠近腕臂放置区域的一侧开设有容置凹槽，所述腕臂的端部可以嵌入该容置凹槽并锁定在该容置凹槽中；所述端部齿轮同轴设置在端部顶块背离容置凹槽的一侧，其与端部齿条对应啮合，可在端部齿条的移动下往复转动；所述驱动机构与端部齿条的端部对应匹配，可带动其往复运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装板的顶部对应各管件耳环分别设置有仿形块，用于所述管件耳环的容置与固定。

作为本实用新型的进一步改进，还包括设置有端部夹具的滑台，所述端部夹具设置在对应的安装板上，其中部具有沿支架轴向的通孔，用于所述腕臂穿过并将该腕臂夹紧。

作为本实用新型的进一步改进，所述滑动导条为沿支架轴向设置的齿条，所述驱动单元的输出端设置有转动齿轮，该转动齿轮与所述齿条对应啮合，以使得所述转动齿轮的转动可驱动对应滑台沿支架轴向滑动。

作为本实用新型的进一步改进，所述支架的端部对应所述滑动支撑组件设置有至少一个端部挡块，用于防止位于支架端部的滑台从支架上脱离。

上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)本实用新型的适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，其包括在支架上对应设置的滑动支撑组件和装夹组件，利用滑动支撑组件中滑动单元和支撑单元的对应设置，可有效实现装配前腕臂两端的稳定设置与装夹，并实现对应管件耳环在腕臂上对应位置处的装配控制，实现管件耳环在腕臂对应位置的自动装配，保证管件耳环装配的准确性，提升管件耳环装配的效率，降低接触网腕臂装配的成本；

(2)本实用新型的适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，其通过在装夹组件设置夹紧单元和转动单元，利用前者有效实现了腕臂装配过程中的端部夹紧，方便了腕臂的自动装配过程，且利用后者不仅可有效实现腕臂的端部夹紧，还能实现腕臂的绕轴转动，为腕臂相应部位的绕轴加工提供了便利，进一步提升了腕臂装配、加工的自动化程度，保证了腕臂的装配、加工精度，降低了腕臂的加工成本；

(3)本实用新型的适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，其通过在安装板上对应管件耳环设置相应的仿形块，能有效实现管件耳环的容置与固定，保证管件耳环匹配腕臂的准确性，且通过对应更换或者调解各滑台上的安装板，可实现不同顺序、不同数量管件耳环的对应装配，有效提升了自动装配系统的适应性和兼容性，扩大了自动装配系统的适用范围，进一步降低了腕臂装配的成本；

(4)本实用新型的适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，其结构简单，操作简便，能有效实现腕臂的自动装配，避免了传统腕臂制作过程中存在的人力劳动量大，定位精度差等缺陷，有效提升了腕臂装配的效率和精度；而且，可以通过对应改变滑台上的安装板来改变实际装配的耳环数量、顺序，从而适应于不同类型腕臂的自动化装配，有效提升腕臂装配系统的适用范围，降低腕臂装配的成本，具有较好的应用前景和推广价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例中管件耳环自动装配系统的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中管件耳环自动装配系统的平面结构示意图；

图3是本实用新型实施例中管件耳环自动装配系统的第一装配单元的平面局部示意图；

图4是本实用新型实施例中管件耳环自动装配系统的第二装配单元的立体局部示意图；

图5是本实用新型实施例中管件耳环自动装配系统的第二装配单元的平面局部示意图；

图6是本实用新型实施例中管件耳环自动装配系统的第一装配单元的装夹端局部示意图；

图7是本实用新型实施例中腕臂管件与支撑单元匹配的结构示意图；

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：

600.管件耳环自动装配系统；

610.第一装配单元；611.第一滑台，612.第二滑台，613.第三滑台，614.第一驱动单元，615.第一仿形块，616.第二仿形块，617.随动链条，618.压紧轮，619.支撑轮，620.第一耳环，630.第二耳环，640.腕臂；

650.第二装配单元，651.第四滑台，652.第五滑台，653.第六滑台，654.第二驱动单元，655.滑动导条，656.随动链条，657.安装板，658.端部挡块，659.端部夹具，660.端部压块，661.端部顶块，662.端部齿轮，663.端部齿条，664.驱动杆，665.驱动气缸，690.支架。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

本实用新型优选实施例中的适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统如图1～7中所示，可用于250型腕臂和350型腕臂的自动装配。需要说明的是，此处所说的250型和350型指的是腕臂设置后匹配运行的列车时速。为此，优选实施例中的管件耳环自动装配系统设置有第一装配单元610和第二装配单元650，以分别用于不同型号腕臂的自动装配。显然，根据实际需要，还可以设置别的形式的装配单元，也可以将现有的第一装配单元610和第二装配单元650修改为别的装配单元的形式。

具体地，优选实施例中的第一装配单元610和第二装配单元650分别设置在框式支架690上，支架690沿轴向的两端顶部分别设置有装夹组件和滑动支撑组件，以用于腕臂640的装夹和支撑。

进一步具体地，第一装配单元610的滑动支撑组件包括沿支架轴向依次并排设置第一滑台611、第二滑台612、第三滑台613，三个滑台位于同侧的端部分别设置有第一驱动单元614，并在支架690的侧壁面上沿轴向设置有滑动导条655，如图3、4中所示。滑动导条655具有沿轴向的齿条，且第一驱动单元614的输出轴端部设置有与滑动导条655对应啮合匹配的齿轮，且第一驱动单元614优选为伺服电机。通过伺服电机的控制，可对应带动齿轮在滑动导条655上啮合走动，从而实现对应滑台的滑动。

为匹配实现滑台沿支架690轴向的滑动，在各滑台背离第一驱动单元614的一端分别沿支架690轴向设置有随动链条617，使得各滑台被伺服电机驱动而沿轴向滑动时，随动链条617也可同步运动，保证各滑台的轴向始终垂直于支架690的轴向。

进一步地，在各滑台的顶部设置有安装板657，并在安装板657上设置有对应的仿形块，即第一仿形块615和第二仿形块616，分别用于第一耳环620和第二耳环630的放置。当各耳环在对应的仿形块上完成放置时，耳环中部的通孔轴线沿支架690的轴线，且各耳环的轴线分别同轴，如图3中所示，以使得腕臂640可以依次穿过各耳环的中部通孔。

进一步地，在各滑台上分别设置有滑动支撑组件，用于对进行耳环装配的腕臂640进行支撑，其支撑的形式如图7中所示，滑动支撑组件包括一个压紧轮618和两个支撑轮619，三个轮子呈120°间隔设置，且压紧轮618可以压紧腕臂640的正上方。进一步地，三个轮子的轴线优选处于同一个腕臂横截面内，使得滑台沿轴向滑动时，各轮子可以对应转动。同时，优选实施例中的压紧轮618设置在转动轴的端部，使得压紧轮618可在工作前转动到远离腕臂640设置位置的区域，方便腕臂装配前后的放置与取下。显然，滑动支撑组件可以设置在每一个滑台上，也可以在部分滑台上设置，在优选实施例中，每一个滑台上均设置有滑动支撑组件。

进一步地，在支架690的一端设置有装夹组件，以用于腕臂装配时端部的装夹固定及转动控制，如图6中所示。具体而言，装夹组件包括端部压块660、端部顶块661、端部齿轮662、端部齿条663、驱动杆664、驱动气缸665。端部压块660设置在转动轴上，并可在转动轴带动下进行位置的调节，以使得端部压块660可在腕臂640放置在支架690上后由转动轴带动而转动到腕臂640的正上方，并将其对应压紧。相应地，在端部压块660的正下方设置有底部支撑块，该底部支撑块对应设置在一个升降组件的输出轴上，通过控制该升降组件，可以实现底部支撑块的竖向升降，进而将腕臂640夹紧在底部支撑块和端部压块660之间。

进一步地，端部顶块661呈圆盘状结构，其端部设置有凹槽，使得腕臂640的端部可以嵌入并固定在该凹槽中，配合端部顶块661的转动，可以实现腕臂640的转动，完成腕臂360°方向上的加工。相应地，在端部顶块661背离腕臂640的一侧设置有端部齿轮662，并对应其匹配设置有端部齿条663，端部齿条663与端部齿轮662匹配啮合，通过端部齿条663的伸缩位移，可以实现端部齿轮662的对应转动，继而实现腕臂640的转动控制。

在优选实施例中，端部齿条663的伸缩运动通过驱动气缸665来实现，其输出轴通过驱动杆664连接在端部齿条663的端部，通过驱动气缸665带动驱动杆664进行轴线运动，可实现端部顶块661的转动。在实际设置时，可以通过改变对应滑台上的安装板来对应改变可以装配的耳环数量、顺序，使得第一装配单元610可以满足不同的腕臂640装配，各安装板的顶部设置有对应的仿形块结构。当然，实际设置时也可以如本申请优选实施例中所示的在第一装配单元610的旁侧并排设置有第二装配单元650，或者类似的第三装配单元、第四装配单元等等。

在第二装配单元650中，其在支架690上设置的结构与第一装配单元610相比，最大的区别在于其各滑台(即第四滑台651、第五滑台652、第六滑台653)上各安装板657顶部设置的仿形块的数量，以及各仿形块在支架690轴向上的设置顺序。以此调节可在腕臂640外周套设的耳环的数量与设置顺序，满足对应型号腕臂的装配需要。在优选实施例中，第一装配单元610的滑台上依次包括两个设置在第一滑台611上的第一耳环620、一个设置在第二滑台612上的第一耳环620，以及一个设置在第三滑台613上的第二耳环630，如图3中所示。相应地，第二装配单元650的滑台上依次包括设置在第六滑台653上的一个第一耳环620、设置在第五滑台652上的一个第二耳环630，而此时第四滑台651的安装板上设置有端部夹具659，可将穿过该端部夹具659的腕臂640夹紧。

通过上述第一装配单元610和第二装配单元650的对应设置，可以实现管件耳环在接触网腕臂上的自动装配，优选实施例中以第一装配单元610为例进行介绍，其装配的过程如下：

(1)将待装配的第一耳环620、第二耳环630装设在对应滑台安装板上的仿形块上并固定，使得各耳环的中部通孔分别同轴；同时，控制各滑台分别滑动到远离装夹组件的一侧；

(2)打开各滑台上的压紧轮618，使其处于非工作的位置，即使得压紧轮618远离两支撑轮619之间的正上方；

(3)将完成切割加工的腕臂640的端部放置在装夹组件的端部压块660与底部支撑块之间，通过底部支撑块的升降控制，使得腕臂640的一端可以被压紧，而腕臂640的另一端支撑放置在靠近装夹组件一侧的一组支撑轮619上(即第一滑台611上的两支撑轮619上)；此时，腕臂640与各耳环的轴线同轴；

(4)控制第一滑台611上的第一驱动单元614开始运转，直至第一滑台611上的各耳环运动到对应的位置，继而控制第一滑台611上的压紧轮618压紧腕臂640；

(5)控制第二滑台612上的第一驱动单元614开始运转，直至第二滑台612上的各耳环运动到对应的位置，再控制第二滑台612上的压紧轮618压紧腕臂640；

(6)控制第三滑台613上的第一驱动单元614开始运转，直至第三滑台613上的各耳环运动到对应的位置，再控制第三滑台613上的压紧轮618压紧腕臂640；

(7)通过机械臂或者别的方式将各管件耳环锁定在腕臂640上的对应位置；

(8)打开端部压块660，解除端部压块660与底部支撑块对腕臂640的夹持，控制各滑台同时背离装夹组件运动一定的距离，使得腕臂640的端部远离装夹组件，再打开各压紧轮，通过机械抓取手臂或者人工抓取的方式将完成装配的腕臂640下料；

(9)当完成装配的腕臂640需要进行环向转动加工时，将腕臂640与端部顶块661的中部通孔同轴后，控制腕臂640轴向运动(腕臂640的轴向运动可以是借助机械臂来完成，也可以是人工完成，也可以是相应压紧轮618压紧腕臂640后由相应滑台带动来完成)，使得腕臂640的端部嵌入端部顶块661中部的凹槽中，并使得腕臂640的端部被端部顶块661锁紧；

(10)控制驱动气缸665带动驱动杆664运动，使得端部齿条663带动端部齿轮662运动，使得腕臂640可以旋转到对应的角度，进而完成对应耳环的锁定调整和后续处理，保证各耳环完成加工后，均对于对应的位置；

(11)完成上述加工后，解除各部件对腕臂640的锁定，借助人工、机械臂的方式将完成装配的腕臂640转移到下一个工位。

显然，本实用新型优选实施例中的第二装配单元650上的加工过程与上述过程类似，两者的区别主要在各耳环的设置数量与设置顺序，在此不再赘述。

本实用新型中的适用于接触网腕臂的管件耳环自动装配系统，其结构简单，操作简便，能有效实现腕臂的自动装配，避免了传统腕臂制作过程中存在的人力劳动量大，定位精度差等缺陷，有效提升了腕臂装配的效率和精度；而且，可以通过对应改变滑台上的安装板来改变实际装配的耳环数量、顺序，从而适应于不同类型腕臂的自动化装配，有效提升腕臂装配系统的适用范围，降低腕臂装配的成本，具有较好的应用前景和推广价值。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。