大型工件液壓支承調平夾緊裝置的製作方法

2023-05-18 14:55:36 2

專利名稱：大型工件液壓支承調平夾緊裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械加工的裝置，尤其涉及一種大型工件液壓支承調平夾緊
直O
背景技術：
機械加工設備的切削工具機工件大都安裝在工作檯上加工，對於大型重載工件若安 裝在工作檯上，工具機設備需要很大的拖動裝置和驅動力。這樣工具機設備結構複雜龐大，驅動 系統需要很大的動力源，設備造價高，很不經濟，因此現有工具機設備缺乏安裝大型重載工件 的運動式裝置。即使有種落地式的工具機，工件安裝固定不動的形式，但也需要有落地式的工 作臺用來安裝工件，並且需要相應的場地基礎，工件需人工校正調平，費時費力。而另一個 重要的情況是此二種形式都不能用於生產線，不適用於流水線自動化作業。
發明內容本實用新型主要目的是解決並滿足用於生產線自動化作業上安裝大型重載工件 的一種大型工件液壓支承調平夾緊裝置。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的一種大型工 件液壓支承調平夾緊裝置，由支撐油缸組件、頂升油缸組件、調壓油缸組件、定位油缸組件、 夾緊油缸組件、縱向定位機構、傳送支承滾輪組件、滾輪導向機構、控制系統組成，其特徵在 於所述頂升油缸組件與調壓油缸組件等高安裝在基面A上，呈品字形三點相互交叉平行 分布；所述支撐油缸組件安裝在基面A上，同軸線位於頂升油缸組件與調壓油缸組件之間 均勻分布且與之等高；所述定位油缸組件與夾緊油缸組件分別位於頂升油缸組件、調壓油 缸組件的左右兩側，且等高對稱分布；所述傳送支承滾輪組件位於支撐油缸組件、頂升油缸 組件、調壓油缸組件與定位油缸組件、夾緊油缸組件之間，並略高於支撐油缸組件、頂升油 缸組件、調壓油缸組件；所述滾輪導向機構設置有若干個，位於定位油缸組件或夾緊油缸組 件的旁邊；所述縱向定位機構位於夾緊裝置的的前端位置，安裝在定位油缸組件或夾緊油 缸組件5的底座支架一側。本實用新型的技術方案還可以進一步完善作為優選，所述頂升油缸組件、調壓油缸組件由頂盤、力傳感器、油缸鎖緊器A、油 缸A、圓柱支架、傳感器組成；所述油缸鎖緊器A、與油缸A相連，籍螺絲釘固定在圓柱支架 上，力傳感器與油缸鎖緊器A相連，頂部與頂盤相連接，傳感器裝在油缸鎖緊器A中部。作為優選，所述控制系統由液壓系統及電氣系統分別控制組合而成，包括力傳感 器、比例伺服閥，電磁閥、壓力開關、PLC控制器、傳感器，通過管路、線路、液壓站構成閉環反 饋系統；力傳感器通過線路與PLC控制器連接；比例伺服閥通過線路使調壓油缸組件與PLC 控制器連接，通過管路分別與調壓油缸組件、液壓站連接；支撐油缸組件、頂升油缸組件、定 位油缸組件、夾緊油缸組件，通過電磁閥及管路與液壓站，且通過壓力開關經線路和管路， 分別與PLC控制器、液壓站連接；傳感器通過線路分別使支撐油缸組件、頂升油缸組件、調
4壓油缸組件、定位油缸組件、夾緊油缸組件與PLC控制器連接。作為優選，所述支撐油缸組件由託盤、油缸鎖緊器B、油缸B、傳感器、圓柱支架組 成；所述油缸鎖緊器B與油缸B相連，籍螺絲釘固定在圓柱支架上，託盤裝在油缸B上部位 置，傳感器裝在油缸鎖緊器B中部。作為優選，所述定位油缸組件由底座支架、角尺架、油缸C、油缸鎖緊器C、球頭壓 緊塊、傳感器組成；所述油缸鎖緊器C與油缸C相連，籍螺絲釘固定在角尺架上，角尺架裝在 底座支架上部位置，傳感器裝在油缸鎖緊器c(29)中部，球頭壓緊塊(30)裝在油缸C(28) 前端。作為優選，所述夾緊油缸組件由底座支架、角尺架、油缸、球頭壓緊塊組成；所述油 缸裝在角尺架上，角尺架裝在底座支架上面，球頭壓緊塊(30)裝在油缸(31)前端。作為優選，所述傳送支承滾輪組件高於支撐油缸組件、頂升油缸組件、調壓油缸組 件3-5公分，由滾輪、橫滾輪軸、焊接支架組成；所述橫滾輪軸上裝有滾輪，橫滾輪軸安裝在 焊接支架上。作為優選，所述滾輪導向機構由導向滾輪、豎滾輪軸、平支架、鉸接鎖緊機構、氣 缸、滑塊架組成；所述豎滾輪軸上裝有滾輪，安裝在滑塊架上，滑塊架可在平支架上滑移，鉸 接鎖緊機構一端與滑塊架相連接，另一端與氣缸相連接，平支架安裝在底座支架上。作為優選，所述縱向定位機構由控制氣缸、定位杆、支架組成；所述控制氣缸一端 裝在基面A上，另一端與定位杆相鉸接，定位杆中部與支架鉸接，支架裝在底座支架一側。因此，本實用新型有益效果是1)解決了大型重載工件的安裝和調平，並不需要機械加工工具機設備上配置複雜龐 大的驅動機構，不僅可以節省設備成本，而且對機電設備節能減排大有好處；2)本實用新型的技術方案設計有傳送支承滾輪組件、滾輪導向機構，能適用於生 產線上自動化作業；3)本實用新型的技術方案設計有控制系統，具有閉環反饋功能，能實現工件的無 應力下的支承和自動調平夾緊工件，提高了生產效率，有明顯的經濟效益。

[0018]附圖1是本實用新型的一種俯視示意圖；[0019]附圖2是圖1的正視示意圖；[0020]附圖3是圖1的調壓油缸組件、頂升油缸組件示意圖[0021]附圖4是控制系統示意圖；[0022]附圖5是圖1的支撐油缸組件示意圖；[0023]附圖6是圖1的傳送支承滾輪組件示意圖；[0024]附圖7是圖1的定位油缸組件示意圖；[0025]附圖8是圖1的夾緊油缸組件示意圖；[0026]附圖9是圖1的滾輪導向機構示意圖；[0027]附圖10是圖1的縱向定位機構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體說明。實施例圖示中A是基面、1是支撐油缸組件、2是頂升油缸組件、3是調壓油缸組件、4是 定位油缸組件、5是夾緊油缸組件、6是縱向定位機構、7是傳送支承滾輪組件、8是滾輪導 向機構、9是控制系統、10是工件、11是頂盤、12是力傳感器、13是油缸鎖緊器A、14是油缸 A、15是圓柱支架、16是比例伺服閥，17是電磁閥、18是壓力開關、19是PLC控制器、20是管 路、21是線路、22是傳感器、23是託盤、24是油缸鎖緊器B、25是油缸B、26底座支架、27是 角尺架、28是油缸C、29是油缸鎖緊器C、30是球頭壓緊塊、31是油缸、32是滾輪、33是橫滾 輪軸、34是焊接支架、35是導向滾輪、36是豎滾輪軸、37平支架、38是鉸接鎖緊機構、39是 氣缸、40是控制氣缸、41是定位杆、42是支架、43是滑塊架、液壓站44。實施例1 加工對象是用於時速每小時350公裡，高速鐵路建設上用的CRTS II型博格無碴軌道 板。工件外形長x寬X高尺寸6450X2550X200(毫米)，重9噸。材質是特殊的混凝土。本實用新型也可用於其他大型重載板件、箱體類構件的支承調平夾緊安裝。工件10運動、調平、夾緊工作過程和原理如圖1、2、3、4所示，工件10由傳送支承滾輪組件7，經過滾輪導向機構8的導向， 從上一個工位送到加工位置上，縱向定位機構6對工件10進行縱向定位。在控制系統9的 控制下，三個頂升油缸組件2和三個調壓油缸組件3將工件10頂出傳送支承滾輪組件7。 並通過壓力調節，在控制系統9的指令下調節工件10的水平調整，在此過程中會自動將不 同壓力分配到每個點上，使得工件10在無受壓的情況下處於平放狀態。在工件10調水平 後，頂升油缸組件2和調壓油缸組件3自動進行機械鎖緊；同時工件10將受到四個支撐油 缸組件1的輔助支撐，在控制系統9的控制下自動對工件頂支，到達一定的壓力後，油缸自 動鎖緊。隨後，在加工工位工件10兩側各有三個定位油缸組件4和三個夾緊油缸組件5，對 工件10進行水平夾緊。先是三個定位油缸組件4以低壓力對工件接近，當油缸壓力達到預 定壓力後，油缸自動定位並鎖緊；另外一側的三個夾緊油缸組件5自動對工件10進行高壓 力夾緊，當達到預定的夾緊壓力後自動停止夾緊動作。工件10磨削加工完成後，接受控制系統9的指令信號，三個夾緊油缸組件5退回， 三個定位油缸組件4解鎖並回退。四個支撐油缸組件1先解鎖下降，然後三個頂升油缸組 件2、三個調壓油缸組件3，在控制電磁閥17與比例伺服閥16的控制下，使其同步下降，取 到位信號。控制系統9收到信號後處理，發出指令信號進入下一工作程序，如此循環往復。控制系統中的液壓系統工作原理液壓系統可根據磨削參數要求自動調整相關支撐控制系統壓力從而控制油缸輸 出力，實現各點支撐力要求及多個油缸同步運動。各個支撐油缸組件1、頂升油缸組件2、調 壓油缸組件3、定位油缸組件4、夾緊油缸組件5，進行夾緊、置解鎖動作，利用各液壓油缸的 運動及鎖緊達到工件10在無應力水平狀態下夾緊。液壓系統由變量葉片泵加齒輪泵系向液壓系統供油，變量葉片泵向系統供油，系 統壓力50-200bar，而齒輪泵系負責油液的循環冷卻，保持液壓站油液適當溫度，減緩油液 劣化速度。為保證液壓系統安全可靠運行以及數控化操作，液壓管路上安裝有壓力開關18。
6[0040]本實用新型可根據工件的不同來調整控制系統9中的液壓系統。 各組件作用和結構如圖3所示是裝置的支撐部分三個頂升油缸組件2和三個調壓油缸組件3，為工 件10的主支撐。均由頂盤11、力傳感器12、油缸鎖緊器A13、油缸A14、圓柱支架15組成。如圖4所示控制系統9由液壓系統及電氣系統分別控制組合而成，構成閉環反饋 系統。主要器件有力傳感器12、比例伺服閥16，電磁閥17、壓力開關18、PLC控制器19、管 路20、線路21、傳感器22、液壓站44等組成。力傳感器12通過線路21與PLC控制器19連 接；比例伺服閥16通過線路21使調壓油缸組件3與PLC控制器19連接，通過管路20分別 與調壓油缸組件3、液壓站44連接；支撐油缸組件1、頂升油缸組件2、定位油缸組件4、夾 緊油缸組件5，通過電磁閥17及管路20與液壓站44，且通過壓力開關18經線路21和管路 20，分別與PLC控制器19、液壓站44連接；傳感器22通過線路21分別使支撐油缸組件1、 頂升油缸組件2、調壓油缸組件3、定位油缸組件4、夾緊油缸組件5與PLC控制器19連接。如圖5所示支撐油缸組件的四個支撐油缸組件1用於對工件10的輔助支撐。由 由託盤23、油缸鎖緊器B24、油缸B25、圓柱支架15組成。如圖6所示傳送支承滾輪組件7作用是將工件10輸送並定位到工位位置。由滾 輪32、橫滾輪軸33、焊接支架34組成。在縱向傳送支承滾輪組件7約3米左右之問，設置 帶動力的傳送支承滾輪，在電機的驅動下滾輪32轉動，滾輪32帶動工件10在傳送支承滾 輪組件7上面作縱向傳送，向下一個工位運動。如圖7所示定位油缸組件4用於工件10左右位置定位，一般位於工件10的中部， 是夾緊安裝的基準面。由底座支架26、角尺支架27、油缸C28、油缸鎖緊器C29、球頭壓緊塊 30組成。如圖8所示夾緊油缸組件5用於安裝過程中壓緊工件10，與定位油缸組件4對稱 分布。由底座支架26、角尺支架27、油缸31、球頭壓緊塊30組成。如圖9所示滾輪導向機構8對工件10的運動起導向作用，防止工件10運動方向 偏移，兩側導向滾輪35與工件10各有5毫米左右的間隙。由導向滾輪35、豎滾輪軸36、平 支架37、鉸接鎖緊機構38、氣缸39組成。如圖10所示縱向定位機構6對工件10進行縱向限制定位。由控制氣缸40、定位 杆41、支架42組成，位於工件10的前端位置。本實用新型的大型工件液壓支承調平夾緊裝置，在MKB7025數控軌道板專用磨床 產品上應用和實施。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型 所屬技術領域的技術人員，可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類 似的方式替代，但不會偏離本實用新型的精神或者超越本實用新型權利要求書所定義的範圍。
權利要求一種大型工件液壓支承調平夾緊裝置，由支撐油缸組件(1)、頂升油缸組件(2)、調壓油缸組件(3)、定位油缸組件(4)、夾緊油缸組件(5)、縱向定位機構(6)、傳送支承滾輪組件(7)、滾輪導向機構(8)、控制系統(9)組成，其特徵在於所述頂升油缸組件(2)與調壓油缸組件(3)等高安裝在基面(A)上，呈品字形三點相互交叉平行分布；所述支撐油缸組件(1)安裝在基面(A)上，同軸線位於頂升油缸組件(2)與調壓油缸組件(3)之間均勻分布且與之等高；所述定位油缸組件(4)與夾緊油缸組件(5)分別位於頂升油缸組件(2)、調壓油缸組件(3)的左右兩側，且等高對稱分布；所述傳送支承滾輪組件(7)位於支撐油缸組件(1)、頂升油缸組件(2)、調壓油缸組件(3)與定位油缸組件(4)、夾緊油缸組件(5)之間，並略高於支撐油缸組件(1)、頂升油缸組件(2)、調壓油缸組件(3)；所述滾輪導向機構(8)設置有若干個，位於定位油缸組件(4)或夾緊油缸組件(5)的旁邊；所述縱向定位機構(6)位於夾緊裝置的的前端位置，安裝在定位油缸組件(4)或夾緊油缸組件(5)的底座支架(26)一側。
2.根據權利要求1所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述頂升油缸 組件(2)、調壓油缸組件(3)由頂盤(11)、力傳感器(12)、油缸鎖緊器A(13)、油缸A(14)、圓 柱支架(15)、傳感器(22)組成；所述油缸鎖緊器A (13)、與油缸A (14)相連，籍螺絲釘固定 在圓柱支架(15)上，力傳感器(12)與油缸鎖緊器A(13)相連，頂部與頂盤(11)相連接，傳 感器(22)裝在油缸鎖緊器A(13)中部。
3.根據權利要求1所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述控制系統 (9)由液壓系統及電氣系統分別控制組合而成，包括力傳感器(12)、比例伺服閥(16)，電磁 閥(17)、壓力開關(18)、PLC控制器(19)、傳感器(22)、液壓站(44)，通過管路(20)、線路 (21)構成閉環反饋系統；力傳感器(12)通過線路(21)與PLC控制器(19)連接；比例伺服 閥(16)通過線路(21)使調壓油缸組件(3)與PLC控制器(19)連接，通過管路(20)分別 與調壓油缸組件(3)、液壓站(44)連接；支撐油缸組件(1)、頂升油缸組件(2)、定位油缸組 件(4)、夾緊油缸組件(5)，通過電磁閥(17)及管路(20)與液壓站(44)，且通過壓力開關 (18)經線路(21)和管路(20)，分別與PLC控制器(19)、液壓站(44)連接；傳感器(22)通 過線路(21)分別使支撐油缸組件(1)、頂升油缸組件(2)、調壓油缸組件(3)、定位油缸組件 (4)、夾緊油缸組件(5)與PLC控制器(19)連接。
4.根據權利要求1或2或3所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述 支撐油缸組件(1)由託盤(23)、油缸鎖緊器B(24)、油缸B(25)、傳感器(22)、圓柱支架(15) 組成；所述油缸鎖緊器B (24)與油缸B(25)相連，籍螺絲釘固定在圓柱支架(15)上，託盤 (23)裝在油缸B (25)上部位置，傳感器(22)裝在油缸鎖緊器B (24)中部。
5.根據權利要求1或2或3所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述定 位油缸組件(4)由底座支架(26)、角尺架(27)、油缸C(28)、油缸鎖緊器C(29)、球頭壓緊塊 (30)、傳感器(22)組成；所述油缸鎖緊器C (29)與油缸C (28)相連，籍螺絲釘固定在角尺架 (27)上，角尺架(27)裝在底座支架(26)上部位置，傳感器(22)裝在油缸鎖緊器C(29)中 部，球頭壓緊塊(30)裝在油缸C(28)前端。
6.根據權利要求1或2或3所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述 夾緊油缸組件(5)由底座支架(26)、角尺架(27)、油缸(31)、球頭壓緊塊(30)組成；所述 油缸(31)裝在角尺架(27)上，角尺架(27)裝在底座支架(26)上面，球頭壓緊塊(30)裝在油缸(31)前端。
7.根據權利要求1或2或3所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述 傳送支承滾輪組件(7)高於支撐油缸組件(1)、頂升油缸組件(2)、調壓油缸組件(3) 3-5公 分，由滾輪(32)、橫滾輪軸(33)、焊接支架(34)組成；所述橫滾輪軸(33)上裝有滾輪(32)， 橫滾輪軸(33)安裝在焊接支架(34)上。
8.根據權利要求1或2或3所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述 滾輪導向機構(8)由導向滾輪(35)、豎滾輪軸(36)、平支架(37)、鉸接鎖緊機構(38)、氣缸 (39)、滑塊架(43)組成；所述豎滾輪軸(36)上裝有滾輪(35)，安裝在滑塊架(43)上，滑塊 架(43)可在平支架(37)上滑移，鉸接鎖緊機構(38) —端與滑塊架(43)相連接，另一端與 氣缸(39)相連接，平支架(37)安裝在底座支架(26)上。
9.根據權利要求1或2或3所述大型工件液壓支承調平夾緊裝置，其特徵在於所述 縱向定位機構(6)由控制氣缸(40)、定位杆(41)、支架(42)組成；所述控制氣缸(40) — 端裝在基面(A)上，另一端與定位杆(41)相鉸接，定位杆(41)中部與支架(42)鉸接，支架 (42)裝在底座支架(26) 一側。專利摘要本實用新型涉及一種大型工件液壓支承調平夾緊裝置。包括支撐油缸組件、頂升油缸組件、調壓油缸組件、定位油缸組件、夾緊油缸組件、縱向定位機構、傳送支承滾輪組件、滾輪導向機構、控制系統等。所述頂升油缸組件與調壓油缸組件等高安裝在基面A上，呈品字形三點相互交叉平行分布；所述支撐油缸組件設置有若干個，等高安裝在基面A上，同軸線位於頂升油缸組件與調壓油缸組件之間均勻分布且與之等高；所述定位油缸組件與夾緊油缸組件各設置有若干個，分別位於頂升油缸組件、調壓油缸組件的左右兩側，且等高對稱分布。本實用新型有節省設備成本，有利於節能減排的優點，能適用於生產線上自動化作業，能自動調平夾緊工件，提高了生產效率。
文檔編號B24B41/00GK201613507SQ20102012932
公開日2010年10月27日 申請日期2010年2月11日 優先權日2010年2月11日
發明者葉鐵, 吳強洪, 徐慧芳, 林曉, 林達, 董凱夫, 裘卓明, 陳曉, 黃春韶 申請人:杭州工具機集團有限公司