CN111823007A - 一种腕臂预配用管材锯切装置 - Google Patents

Abstract

一种腕臂预配用管材锯切装置，包括用于支撑腕臂的支撑机构和用于锯切腕臂的锯切机构；所述支撑机构包括多个沿直线分布的锯切钳，锯切钳包括固定板和用于将所述腕臂顶紧在固定板上的顶紧块；所述锯切机构包括锯切机、用于驱动锯切机沿所述腕臂的径向移动的第一驱动单元和用于驱动锯切机沿腕臂的轴向移动的第二驱动单元。本发明提供一种腕臂预配用管材锯切装置，能够提高腕臂的加工效率，并且既能够加工平腕臂也能够加工斜腕臂。

Description

一种腕臂预配用管材锯切装置

技术领域

本发明涉及腕臂加工技术领域，具体的说是一种腕臂预配用管材锯切装置。

背景技术

在牵引供电系统中，腕臂是接触网的重要组成部分，腕臂通常安装在支柱的上部，用于支撑接触悬挂，并且起到传递负荷的作用，腕臂一般使用圆形钢管制成，长度与接触悬挂的结构高度、支柱侧面限界以及支柱所处位置等因素相关。随着技术的发展，腕臂结构也不断发生变化，目前已经逐渐开始使用简统化腕臂。简统化腕臂主要由平腕臂、斜腕臂、组合承力索座、铝合金支撑、支撑连接器、组合定位环、管帽和定位器等部件组成。其中平腕臂和斜腕臂均是采用管件作为原材料加工而成。加工过程中管件需要经过锯切以得到需要的尺寸。在现有的腕臂加工技术中，管件多采用人工锯切的方式，效率较低，不能够满足大规模生产的需求。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种腕臂预配用管材锯切装置，能够提高腕臂的加工效率，并且既能够加工平腕臂管材也能够加工斜腕臂管材。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种腕臂预配用管材锯切装置，包括用于支撑管材的支撑机构和用于锯切管材的锯切机构；所述支撑机构包括多个沿直线分布的锯切钳，锯切钳包括固定板和用于将所述管材顶紧在固定板上的顶紧块；所述锯切机构包括锯切机、用于驱动锯切机沿所述管材的径向移动的第一驱动单元和用于驱动锯切机沿管材的轴向移动的第二驱动单元。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述支撑机构包括两个相互平行并且固定连接的主支撑杆，主支撑杆水平设置，所述锯切钳与两个主支撑杆均移动连接，两个主支撑杆还移动连接有立柱，立柱上固定设置有U型槽，U型槽中转动设置有多个托辊，所述管材穿过U型槽并且放置在托辊上。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述固定板上开设有若干个通槽，通槽中转动设置有支撑辊，并且支撑辊的轴线与所述管材的轴线相互垂直，所述顶紧块上开设有限位槽，并且限位槽沿管材的轴向延伸。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述管材为平腕臂管材或者斜腕臂管材，所述支撑机构包括用于对所述平腕臂管材的端部进行定位的平腕臂管材定位单元和用于对所述斜腕臂管材的端部进行定位的斜腕臂管材定位单元。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述平腕臂管材定位单元包括固定设置的支撑块，支撑块上开设有用于容纳平腕臂管材的容纳槽，支撑块的侧方固定设置有压紧电机，压紧电机驱动连接有至少一个摆动臂，所有摆动臂共同固定连接有用于将管材压紧在容纳槽中的压板。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述平腕臂管材定位单元包括移动设置在所述平腕臂管材一端的平腕臂管材推板，并且平腕臂管材推板与平腕臂管材相互垂直，平腕臂管材推板上开设有长槽，平腕臂管材推板背向平腕臂管材的一侧设置有激光测距传感器，激光测距传感器的检测光线穿过长槽。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述斜腕臂管材的一端开设有定位孔，所述斜腕臂管材定位单元包括活动设置的斜腕臂管材定位销，并且斜腕臂管材定位销与所述定位孔相匹配。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述斜腕臂管材定位单元包括固定设置的支撑块和压紧气缸，支撑块上开设有用于容纳斜腕臂管材的容纳槽，压紧气缸驱动连接有至少一个转动板，所有转动板共同固定连接有用于压紧所述斜腕臂管材的压紧杆。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述装置包括用于在管材上开孔的钻孔机构，钻孔机构包括至少一个设置在所述管材侧方的伺服钻孔机。

作为上述腕臂锯切装置的进一步优化：所述装置还包括倾斜设置在所述管材下方的废料滑道。

有益效果：本发明能够自动对腕臂进行锯切，从而提高腕臂的加工效率，并且既能够加工平腕臂管材也能够加工斜腕臂管材。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是平腕臂管材定位单元的结构示意图；

图3是锯切钳的结构示意图；

图4是锯切机构的结构示意图；

图5是斜腕臂管材定位单元的结构示意图。

附图说明：1-主支撑杆，2-端部支撑板，3-压紧电机，4-摆动臂，5-压板，6-第一伺服钻孔机，7-容纳槽，8-支撑块，9-对射光电传感器，10-齿条，11-废料滑道，12-管材，13-移动支撑板，14-第一伺服驱动器，15-锯切钳，16-锯切机，17-锯切支撑板，18-第二伺服驱动器，19-第二伺服钻孔机，20-平腕臂管材推板，21-压紧气缸，22-压紧杆，23-垂直板，24-水平板，25-固定板，26-通槽，27-支撑辊，28-顶紧块，29-限位槽，30-夹持气缸，31-调节气缸，32-滑轨，33-滑块，34-立柱，35-U型槽，36-托辊，37-长槽，38-激光测距传感器，39-侧板，40-连接轴，41-转动板，42-斜腕臂管材定位销，43-顶升气缸，44-推动气缸，45-安装板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

请参阅图1至5，一种腕臂预配用管材锯切装置，包括用于支撑管材12的支撑机构和用于锯切管材12的锯切机构。

支撑机构包括多个沿直线分布的锯切钳15，锯切钳15包括固定板25和用于将管材12顶紧在固定板25上的顶紧块28。

锯切机构包括锯切机16、用于驱动锯切机16沿管材12的径向移动的第一驱动单元和用于驱动锯切机16沿管材12的轴向移动的第二驱动单元。

在使用时，利用支撑机构对管材12进行支撑，具体地说利用顶紧块28将管材12顶紧到固定板25上从而将管材12夹紧，然后利用第一驱动单元驱动锯切机16沿管材12的长度方向延伸，到达目标位置后利用第二驱动单元驱动锯切机16沿管材12的径向延伸，从而使锯切机16能够将管材12切断，完成对管材12的锯切过程。

本发明能够自动对管材12进行锯切，从而提高腕臂的加工效率。

为了能够更好地对管材12进行支撑，保证管材12在锯切过程中保持稳定，从而提升锯切的精度，支撑机构包括两个相互平行并且固定连接的主支撑杆1，主支撑杆1水平设置，锯切钳15与两个主支撑杆1均移动连接，两个主支撑杆1还移动连接有立柱34，立柱34上固定设置有U型槽35，U型槽35中转动设置有多个托辊36，管材12穿过U型槽35并且放置在托辊36上。管材12在锯切过程中，长度会发生变化，锯切钳15能够根据管材12的当前长度沿主支撑杆1进行移动，从而在合适的位置对管材12进行支撑，避免管材12出现端部悬空的情况，从而保证了管材12的稳定性，立柱34与U型槽35配合进一步加强管材12的稳定性，考虑到锯切机16在对管材12进行锯切的时候会造成管材12振动，更加有可能导致管材12的偏移，因此立柱34可以设置在锯切机16的侧方并且随锯切机16同步沿管材12的轴向移动。托辊36用于使管材12进入到U型槽35中之后仍然能够沿轴向移动，从而方便对管材12的位置进行调整，以确定管材12的初始位置，从而进一步提升加工精度。

锯切钳15具体的移动设置方式为：锯切钳15设置在一个移动支撑板13上，并且移动支撑板13与主支撑杆1滑动连接，移动支撑板13上垂直设置有第一伺服驱动器14，其第一伺服驱动器14驱动连接有齿轮，并且齿轮位于移动支撑板13的下方，主支撑杆1上还固定设置有沿长度方向延伸的齿条10，齿条10与齿轮相配合，第一伺服驱动器14驱动齿轮转动，齿轮与齿条10配合从而使齿轮能够沿齿条10移动，进而带动移动支撑板13和锯切钳15移动，为了保证移动支撑板13的方向不会偏移，主支撑杆1上可以固定设置两个轨道，移动支撑板13与两个轨道均滑动连接，从而利用两个轨道对移动支撑板13进行导向。

第二驱动单元可以采用相似的结构，即将锯切机16设置在一个锯切支撑板17上，锯切支撑板17移动设置在两个主支撑杆1上，并且锯切支撑板17与两个轨道均滑动连接，第二驱动单元包括垂直设置在锯切支撑板17上的第二伺服驱动器18，第二伺服驱动器18也驱动连接有一个位于锯切支撑板17下方且与齿条10相匹配的齿轮，第二伺服驱动器18驱动齿轮转动，利用齿轮与齿条10的配合驱动锯切支撑板17在主支撑杆1上移动，进而带动锯切机16沿管材12的轴向移动。在本实施例中，第一伺服驱动器14和第二伺服驱动器18均可以设置为电机。

在设置有锯切支撑板17的基础上，第一驱动单元包括两个固定设置在锯切支撑板17上的滑轨32，并且滑轨32与主支撑杆1相互垂直，滑轨32上滑动设置有滑块33，两个滑块33共同固定连接有活动块，活动块与锯切机16固定连接，且活动块固定连接有调节气缸31，调节气缸31的活塞杆与滑轨32相互平行。当需要使锯切机16沿管材12的径向移动对管材12进行锯切时，调节气缸31启动，并且推动活动块和滑块33沿滑轨32移动，活动块移动过程中带动锯切机16移动，实现对锯切机16位置的调节，进而利用锯切机16对管材12进行锯切。

为了提高锯切精度，需要在利用锯切钳15对管材12进行固定之前对管材12的位置进行微调，为了保证管材12能够在锯切钳15中移动，固定板25上开设有若干个通槽26，通槽26中转动设置有支撑辊27，并且支撑辊27的轴线与管材12的轴线相互垂直，顶紧块28上开设有限位槽29，并且限位槽29沿管材12的轴向延伸。支撑辊27在对管材12进行支撑的同时，还能够利用自身可转动的特性避免在管材12移动的过程中对管材12产生过大的阻力，从而确保能够通过移动管材12的方式对管材12的位置进行微调。

锯切钳15的具体结构进一步包括固定设置移动支撑板13上的垂直板23，并且两个垂直板23相互平行，两个垂直板23的顶部之间固定连接有水平板24，固定板25垂直固设在水平板24上，顶紧块28滑动设置在水平板24上，水平板24上还固定设置有夹持气缸30，夹持气缸30与顶紧块28驱动连接。当顶紧块28将管材12顶紧到固定板25上的时候，顶紧块28与固定板25能够避免管材12水平晃动，为了进一步避免管材12垂直晃动，顶紧块28朝向固定板25的一侧上还开设有限位槽29，限位槽29沿管材12的长度方向延伸并且贯通顶紧块28两个相对设置的侧壁，在顶紧块28将管材12顶紧到固定板25上的时候管材12位于限位槽29中，从而不会在垂直方向上发生晃动。

通常情况下，管材12为平腕臂管材或者斜腕臂管材，为了进一步提升本装置的加工效率，使本装置既能够对平腕臂管材进行加工也能够对斜腕臂管材进行加工，支撑机构包括用于对平腕臂管材的端部进行定位的平腕臂管材定位单元和用于对斜腕臂管材的端部进行定位的斜腕臂管材定位单元。

平腕臂管材定位单元的具体结构为：平腕臂管材定位单元包括固定设置的支撑块8，支撑块8上开设有用于容纳平腕臂管材的容纳槽7，支撑块8的侧方固定设置有压紧电机3，压紧电机3驱动连接有至少一个摆动臂4，所有摆动臂4共同固定连接有用于将管材12压紧在容纳槽7中的压板5。支撑块8与支撑机构相配合，用于对平腕臂管材进行支撑，进一步保证平腕臂管材在锯切过程中的稳定性，在将平腕臂管材放置到容纳槽7中之后，压紧电机3启动，由压紧电机3驱动摆动臂4摆动，进而由摆动臂4带动压板5将平腕臂管材压紧在支撑块8上，从而将平腕臂管材的位置固定。支撑块8固定设置在一个端部支撑板2上，端部支撑板2固定设置在主支撑杆1的一端上。

考虑到在将平腕臂管材放置到支撑机构和支撑块8上的过程中难以精确控制平腕臂管材的位置，因此需要对平腕臂管材进行进一步调整，相应的，平腕臂管材定位单元包括移动设置在平腕臂管材一端的平腕臂管材推板20，并且平腕臂管材推板20与平腕臂管材相互垂直，平腕臂管材推板20上开设有长槽37，平腕臂管材推板20背向平腕臂管材的一侧设置有激光测距传感器38，激光测距传感器38的检测光线穿过长槽37。在将平腕臂管材放置到支撑机构和支撑块8上之后，利用平腕臂管材推板20推动平腕臂管材沿轴向移动，并且利用激光测距传感器38对平腕臂管材进行测量，通过平腕臂管材与激光测距传感器38之间的距离来精确确定平腕臂管材的位置。

斜腕臂管材定位单元的具体结构为：斜腕臂管材的一端开设有定位孔，斜腕臂管材定位单元包括活动设置的斜腕臂管材定位销42，并且斜腕臂管材定位销42与定位孔相匹配。利用斜腕臂管材自身的结构对斜腕臂管材进行定位，方便快速，并且定位精确。斜腕臂管材定位销42还固定连接有一个顶升气缸43，利用顶升气缸43推动斜腕臂管材定位销42上下移动，在斜腕臂管材放置在支撑机构上支护，顶升气缸43推动斜腕臂管材定位销42向上穿过定位孔。

为了进一步保证斜腕臂管材的稳定性，斜腕臂管材定位单元包括固定设置的支撑块8和压紧气缸21，支撑块8上开设有用于容纳斜腕臂管材的容纳槽7，压紧气缸21驱动连接有至少一个转动板41，所有转动板41共同固定连接有用于压紧斜腕臂管材的压紧杆22。在斜腕臂管材定位销42穿过定位孔对斜腕臂管材进行定位之后，压紧气缸21驱动转动板41转动，转动板41在转动过程中带动压紧杆22同步转动，直到压紧杆22将斜腕臂管材压紧。更加具体地说，斜腕臂管材通常固定连接有一个单耳连接板，定位孔开设在单耳连接板上，在斜腕臂管材定位销42穿过定位孔后利用压紧杆22将单耳连接板压紧，能够利用压紧杆22对单耳连接板进行固定，保证单耳连接板处于水平状态，进而对斜腕臂管材的姿态进行控制。此外，斜腕臂管材定位单元也包括一个支撑块8和一个压紧电机3，支撑块8用于与支撑机构配合对斜腕臂管材进行支撑，压紧电机3也驱动连接有用于将斜腕臂管材压紧在支撑块8上的压板5。

斜腕臂管材定位单元的结构还包括水平固设的安装板45，顶升气缸43设置在安装板45的下方，压紧气缸21与安装板45固定连接，安装板45上还固定设置有两个相互平行的侧板39，两个侧板39各转动连接有一个转动板41，两个转动板41之间还固定连接有连接轴40，连接轴40上套设有一个轴套，并且轴套的内径大于连接轴40的直径，压紧气缸21的活塞杆与轴套固定连接，当压紧气缸21动作时，活塞杆推动轴套移动，进而由轴套带动连接轴40移动，连接轴40在移动过程中带动两个转动板41转动，转动板41在转动过程中带动压紧杆22转动，直到压紧杆22将斜腕臂管材压紧在支撑块8上位置。

为了提升本发明的通用性，确保既能够加工平腕臂管材也能够加工斜腕臂管材，并且降低装置复杂度，将平腕臂管材定位单元中的平腕臂管材推板20和激光测距传感器38也设置在安装板45上，相应的，安装板45上还固定设置有一个推动气缸44，推动气缸44用于推动平腕臂管材推板20。

为了确保平腕臂管材定位单元和斜腕臂管材定位单元能够正常发挥作用，在支撑块8上固定设置有对射光电传感器9，并且对射光电传感器9的检测光线与容纳槽7相互垂直，利用对射光电传感器9能够检测平腕臂管材和斜腕臂管材是否顺利进入到容纳槽7中，在顺利进入容纳槽7中之后再启动其它结构。

除了锯切之外，为了方便后续的加工和组装过程，装置包括用于在管材12上开孔的钻孔机构，钻孔机构包括至少一个设置在管材12侧方的伺服钻孔机。在本实施例中，伺服钻孔机设置有两个，分别是固定设置的第一伺服钻孔机6和移动设置的第二伺服钻孔机19。

在锯切完成之后，管材12上锯切下来的部分成为废料，为了更好地收集废料，装置还包括倾斜设置在管材12下方的废料滑道11。废料在落下之后掉落到废料滑道11中并且沿废料滑道11向下滑落，可以在废料滑道11的下方设置专用的收纳装置用来接收废料。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：包括用于支撑管材（12）的支撑机构和用于锯切管材（12）的锯切机构；

所述支撑机构包括多个沿直线分布的锯切钳（15），锯切钳（15）包括固定板（25）和用于将所述管材（12）顶紧在固定板（25）上的顶紧块（28）；

所述锯切机构包括锯切机（16）、用于驱动锯切机（16）沿所述管材（12）的径向移动的第一驱动单元和用于驱动锯切机（16）沿管材（12）的轴向移动的第二驱动单元。

2.如权利要求1所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述支撑机构包括两个相互平行并且固定连接的主支撑杆（1），主支撑杆（1）水平设置，所述锯切钳（15）与两个主支撑杆（1）均移动连接，两个主支撑杆（1）还移动连接有立柱（34），立柱（34）上固定设置有U型槽（35），U型槽（35）中转动设置有多个托辊（36），所述管材（12）穿过U型槽（35）并且放置在托辊（36）上。

3.如权利要求1所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述固定板（25）上开设有若干个通槽（26），通槽（26）中转动设置有支撑辊（27），并且支撑辊（27）的轴线与所述管材（12）的轴线相互垂直，所述顶紧块（28）上开设有限位槽（29），并且限位槽（29）沿管材（12）的轴向延伸。

4.如权利要求1所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，所述管材（12）为平腕臂管材或者斜腕臂管材，其特征在于：所述支撑机构包括用于对所述平腕臂管材的端部进行定位的平腕臂管材定位单元和用于对所述斜腕臂管材的端部进行定位的斜腕臂管材定位单元。

5.如权利要求4所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述平腕臂管材定位单元包括固定设置的支撑块（8），支撑块（8）上开设有用于容纳平腕臂管材的容纳槽（7），支撑块（8）的侧方固定设置有压紧电机（3），压紧电机（3）驱动连接有至少一个摆动臂（4），所有摆动臂（4）共同固定连接有用于将管材（12）压紧在容纳槽（7）中的压板（5）。

6.如权利要求5所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述平腕臂管材定位单元包括移动设置在所述平腕臂管材一端的平腕臂管材推板（20），并且平腕臂管材推板（20）与平腕臂管材相互垂直，平腕臂管材推板（20）上开设有长槽（37），平腕臂管材推板（20）背向平腕臂管材的一侧设置有激光测距传感器（38），激光测距传感器（38）的检测光线穿过长槽（37）。

7.如权利要求4所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，所述斜腕臂管材的一端开设有定位孔，其特征在于：所述斜腕臂管材定位单元包括活动设置的斜腕臂管材定位销（42），并且斜腕臂管材定位销（42）与所述定位孔相匹配。

8.如权利要求7所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述斜腕臂管材定位单元包括固定设置的支撑块（8）和压紧气缸（21），支撑块（8）上开设有用于容纳斜腕臂管材的容纳槽（7），压紧气缸（21）驱动连接有至少一个转动板（41），所有转动板（41）共同固定连接有用于压紧所述斜腕臂管材的压紧杆（22）。

9.如权利要求1所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述装置包括用于在管材（12）上开孔的钻孔机构，钻孔机构包括至少一个设置在所述管材（12）侧方的伺服钻孔机。

10.如权利要求1所述的一种腕臂预配用管材锯切装置，其特征在于：所述装置还包括倾斜设置在所述管材（12）下方的废料滑道（11）。

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