一种吊弦线预配生产系统 |
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| 申请号 | CN202210470555.7 | 申请日 | 2022-04-28 | 公开(公告)号 | CN114951803A | 公开(公告)日 | 2022-08-30 |
| 申请人 | 四川伟力得能源股份有限公司; | 发明人 | 陈继军; 倪云涛; 唐钢; 张义; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种吊弦线预配生产系统，包括 机架 、位于机架首端且用于输送吊弦线的送线机构、设置在机架上且用于对吊弦线进行剪切的剪切机构以及分别对吊弦线进行预配加工的压接管装料机构、心形环装料机构以及线鼻子装料机构；送线机构、剪切机构、压接管装料机构、心形环装料机构以及线鼻子装料机构分别与控制单元通信连接。该系统能够完成从吊弦加工数据的导入，心形环、 铜 鼻子、压接管的自动上料、自动压接，吊弦线的自动长度计算、吊弦线的拉 力 测试、长度校准、激光打码、自动打 捆 ，使整个吊弦线的生产加工全部实现自动化、流 水 线生产，显著提高吊弦线预配的加工 精度 、生产效率，同时也降低了操作工人劳动强度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种吊弦线预配生产系统，其特征在于，包括机架(1)、位于所述机架(1)首端且用于输送吊弦线的送线机构(2)、设置在机架(1)上且用于对吊弦线进行剪切的剪切机构(3)以及分别对吊弦线进行预配加工的压接管装料机构(4)、心形环装料机构(5)以及线鼻子装料机构(6)； |
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| 说明书全文 | 一种吊弦线预配生产系统技术领域[0001] 本发明涉及吊弦线加工技术领域，具体涉及一种吊弦线预配生产系统。 背景技术[0002] 随着我们国家以及整个世界高速铁路的快速发展，铁路行业对工艺质量标准提出了新的要求，以满足建设智能铁路的发展需要。吊弦线作为接触网和导电弓网关系的最直接影响因素，其吊弦的预制精度、预制质量、预制的效率和智能化程度，显得尤为重要。电气化铁路每隔6～8m需要安装一套整体吊弦将接触线悬吊在承力索上，一方面保证接触线的悬挂高度(导高)符合设计要求，保证线索坡度不超过设计允许的范围；另一方面保证接触线带有一定的弹性，使受电弓受流时具有良好的弓网关系。 [0003] 目前吊弦线的生产加工主要还是采用人工为主，机械辅助的方式，采用4‑5人一个班组配合做线，从剪线、穿线、拉紧、压接、校准长度、贴标签、打捆、均是人工方式进行。这种生产方式存在人力成本高、增加了人工劳动强度、制作精度偏差、智能化程度低等特征，不利于大范围的推广使用。 发明内容[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种吊弦线预配生产系统。 [0005] 本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种吊弦线预配生产系统，包括机架、位于机架首端且用于输送吊弦线的送线机构、设置在机架上且用于对吊弦线进行剪切的剪切机构以及分别对吊弦线进行预配加工的压接管装料机构、心形环装料机构以及线鼻子装料机构； [0006] 送线机构、剪切机构、压接管装料机构、心形环装料机构以及线鼻子装料机构分别与控制单元通信连接，通过所述控制单元控制各个机构动作。 [0007] 进一步地，还包括用于对装配后的吊弦线进行拉力测试的拉力测试机构以及用于对装配后的吊弦线进行打码的激光打标机构，且拉力测试机构和所述激光打标机构分别与所述控制单元通信连接。 [0008] 进一步地，送线机构包括用于吊弦线放线的张力放线组件以及位于所述张力放线组件尾端且用于对吊弦线进行矫直的矫直组件； [0009] 张力放线组件包括轴承座、线辊及底板，轴承座安装在底板上；线辊的中轴上设有中心轴，中心轴与轴承座上的轴承连接，轴承座的外侧固定有电机安装座，通过在电机安装座上安装电机带动线辊转动形成张力放线； [0010] 矫直组件包括安装架、底座、主动轮、与主动轮同面设置的从动轮以及用于对吊弦线进行导向的前导管和后导管，从动轮沿底座滑动，主动轮上连接有驱动件，主动轮与从动轮之间形成供吊弦线矫直的矫直线腔，前导管、后导管及矫直线腔位于同一直线上； [0011] 安装架上设有变径通孔，变径通孔的小径端用于放置移动座，所述变径通孔的大径端用于放置所述底座。 [0012] 进一步地，剪切机构包括支撑机构、连接在支撑机构顶面旋线机构以及熔断机构，旋线机构与支撑机构滑动配合； [0015] 压紧组件包括：贯穿熔断框架设置的压紧驱动件、位于熔断框架内并与压紧驱动件连接的压紧座以及嵌设在压紧座端面的活动压块，活动压块与固定压块接触配合。 [0016] 进一步地，旋线机构包括与支撑机构滑动连接的旋线底板、位于旋线底板顶面的旋线盒以及连接在旋线盒侧壁的旋线驱动件； [0018] 旋线底板上设置有滑动驱动件，滑动驱动件的一端通过L板与所述旋线底板的顶面连接，滑动驱动件的另一端与支撑机构连接。 [0019] 进一步地，拉力测试机构包括滑板以及位于滑板上方的牵引组件，滑板与心形环装料机构连接； [0021] 进一步地，心形环装料机构包括心形环上料组件、与心形环上料组件相对应的心形环装夹组件以及用于将心形环上料组件上的心形环夹持移动至心形环装夹组件上的夹持组件； [0022] 所述心形环上料组件包括上料座、设置在上料座上的上料振动筛、设置在上料振动筛出口端的滑道、设置在滑道上的传送带以及设置在滑道的出口端的挡料组件，挡料组件包括位于滑道下方的挡料底座、设置在滑道端部的且与挡料底座之间形成漏料间隙的挡板、贯穿且沿挡料底座伸缩的伸缩板以及转动设置在所述伸缩板端部侧边的分料翻板，分料翻板的顶部卡盖在滑道内且用于止挡心形环，通过伸缩板的伸缩进而打开或关闭所述漏料间隙； [0023] 夹持组件包括设置在机架上的夹持座以及滑动设置在夹持座上心形环定位座，夹持座上设置有用于心形环定位的定位头，心形环定位座上设置有旋转气缸，旋转气缸上设置将心形环压盖在定位头上的盖板，定位头连接有伸缩气缸。 [0024] 进一步地，压接管装料机构包括压接管上料组件以及与压接管上料组件相对应的压接管夹持组件； [0025] 压接管上料组件包括压接管振动筛、设置在压接管振动筛出口端的压接管滑道以及设置在压接管滑道上的传送带； [0026] 压接管夹持组件包括设置在机架上的压接管夹持座、滑动设置在压接管夹持座上且对压接管进行预紧的滑动夹持座以及设置在所述滑动夹持座上且用于对压接管进行紧固的固紧组件，固紧组件包括设置在滑动夹持座上的夹持头、与夹持头相对应的紧固头以及连接在夹持头上且带动夹持头向紧固头方向移动的伸缩件，夹持头与紧固头之间形成有用于压接管紧固的固紧腔。 [0027] 进一步地，线鼻子装料机构包括设置在机架上的线鼻子上料组件以及与线鼻子上料组件相对应的线鼻子夹持组件； [0028] 线鼻子上料组件包括线鼻子上料振动筛、设置在所述线鼻子上料振动筛出口端的线鼻子滑道以及设置在线鼻子滑道上的传送带； [0029] 线鼻子夹持组件包括设置在机架上的夹钳座、滑动设置在夹钳座上的安装底座、用于带动安装底座沿夹钳座滑动的平移气缸以及设置在安装底座上的夹钳固定块和夹钳活动块，夹钳活动块连接有伸缩缸，夹钳固定块与夹钳活动块之间形成有用于线鼻子装夹的夹钳腔体，安装底座内设置有向上线鼻子的顶紧件，夹钳固定块和夹钳活动块的边侧设置有导向块，导向块之间具有与夹钳腔体相贯通的导向腔体。 [0030] 本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种吊弦线预配生产系统，其结构可靠，该系统能够完成从吊弦加工数据的导入，心形环、铜鼻子、压接管的自动上料、自动压接，吊弦线的自动长度计算、吊弦线的拉力测试、长度校准、激光打码、自动打捆。使整个吊弦线的生产加工全部实现自动化、标准化、流水线生产，能显著提高吊弦线预配的加工精度、生产效率，确保了接触网吊弦安装过程中的施工质量，同时也降低了操作工人劳动强度。附图说明 [0031] 图1为本发明结构示意图； [0032] 图2为本发明中送线机构的张力放线组件结构示意图； [0033] 图3为本发明中送线机构的矫直组件结构示意图； [0034] 图4为本发明中剪切机构局部剖视结构示意图； [0035] 图5为本发明中剪切机构轴侧结构示意图； [0036] 图6为本发明中拉力测试机构结构示意图； [0037] 图7为本发明中拉力测试机构的牵引组件结构示意图； [0038] 图8为本发明中拉力测试机构与心形环装料机构连接结构示意图； [0039] 图9为本发明中心形环装料机构中的心形环上料组件结构示意图； [0040] 图10为本发明中心形环装料机构中的心形环装夹组件结构示意图； [0041] 图11为本发明中压接管装料机构的压接管上料组件结构示意图； [0042] 图12为本发明中压接管装料机构的压接管夹持组件结构示意图； [0043] 图13为本发明中线鼻子装料机构的线鼻子上料组件结构示意图； [0044] 图14为本发明中线鼻子装料机构的线鼻子夹持组件结构示意图； 具体实施方式[0045] 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。 [0046] 如图1所示，一种吊弦线预配生产系统，包括机架1、位于机架1首端且用于输送吊弦线的送线机构2、设置在机架1上且用于对吊弦线进行剪切的剪切机构3以及分别对吊弦线进行预配加工的压接管装料机构4、心形环装料机构5以及线鼻子装料机构6。还包括用于对装配后的吊弦线进行拉力测试的拉力测试机构7以及用于对装配后的吊弦线进行打码的激光打标机构8，且拉力测试机构7和激光打标机构8分别与控制单元通信连接。 [0047] 机架1为整个系统提供可靠的支撑，结构强度高。压接管装料机构4、心形环装料机构5以及线鼻子装料机构6分别布置在出口侧和入口侧。先进行出口侧加工，再进行入口侧加工。在进行出口侧加工时，首先通过送线机构2将吊弦线送入至剪切机构3，保证吊弦线能准直的送入，避免发生弯曲。随后在机械臂的夹持下拉动吊弦线经过封闭穿线穿入至出口侧的压接管装料机构4，对吊弦线进行压接管加工，随后通过出口侧的心形环装夹机构安装吊弦线的心形环，再通过机械臂拉动吊弦线绕出口侧的心形环旋转180°，二次穿出并对吊弦线的端头通过出口侧的线鼻子装料机构6进行线鼻子的安装，至此完成吊弦线一侧的加工，随后通过张力牵引做线机构拉动，在张力状态下计算吊弦线需要的长度，根据吊弦线的长度不同，跟随拉力测试机构7一起同步运动，到达设计长度后停止，随后通过剪切机构3剪断吊弦线。再将吊弦线剪断的一端绕入口心形环旋转180°，再一次穿入入口处的压接管装料机构4和入口线鼻子装料机构6，夹紧后完成入口侧的吊弦线加工。完成后再激光打标机构8处对吊弦线的线鼻子处进行打标，打印跨距、编号、长度等数据，打标完成后，通过皮带输送机传送至拉力测试机构7处，通过预设的拉力拉紧吊弦线来测量吊弦线的变形量、长度误差值，从而判断做好的吊弦是否合格，不合格的吊弦线落入废品料仓，合格的吊弦线通过翻转机构落入合格料仓，等待统一跨距内的所有吊弦线加工完成后，进行打捆操作，打捆完成后，由工人统一存放至储放处。 [0048] 送线机构2、剪切机构3、压接管装料机构4、心形环装料机构5以及线鼻子装料机构6分别与控制单元通信连接，通过控制单元控制各个机构动作。控制单元采用了西门子高端的1500系列PLC控制系统和V90伺服驱动系统来作为整台设备的逻辑控制和运动控制。通过西门子的触摸屏来实现对所有设备的操作和监控，并且可以实时显示系统关键部件的运行状况及故障信息，实现了自动化装配生产线生产中的工艺技术指标，确保系统安全可靠运行。通过配置的工业一体化电脑来完成吊弦生产数据的导入、导出，生产计划、生产报表、故障分析、远程监控等功能的实现。设备具备远程访问功能，预留信息化系统接口，通过物联网和EMS系统可以实现对设备的远程运行状态和生产状态的实时监控。模块化设计和装配，心形环、压接管、铜鼻子均采用模块化设计和安装、可以根据不同铁路线路的要求不同快速更换加工模具，来适应各个厂家的材料规格的吊弦线预配加工，部件的更换维修也更为简易和方便。 [0049] 如图2所示，送线机构2包括用于吊弦线放线的张力放线组件20以及位于张力放线组件20尾端且用于对吊弦线进行矫直的矫直组件21； [0050] 张力放线组件20包括轴承座201、线辊202及底板203，轴承座201安装在底板203上；线辊202的中轴上设有中心轴204，中心轴204与轴承座201上的轴承连接，轴承座201的外侧固定有电机安装座205，通过在电机安装座205上安装电机带动线辊202转动形成张力放线；轴承座201包括两个，一个为活动式，一个为固定式，均安装在底板203上，活动式的轴承座201采用插销安装在底板203上。通过中心轴204与轴承座201上的轴承连接。中心轴204固定在线辊202上，两者采用紧固式连接，防止相互滑脱、转动。在活动式的轴承座201的外侧面采用螺栓连接电机安装座205，在电机安装座205上安装电机，电机连接轴承座201上的轴承带动线辊202转动，放线时线辊202张紧吊弦线，满足要求后持续放线。线辊202的外沿与底板203之间留有一定的间隙，便于线辊202转动。 [0051] 如图3所示，矫直组件21包括安装架210、底座211、主动轮212、与主动轮212同面设置的从动轮213以及用于对吊弦线进行导向的前导管214和后导管215，从动轮213沿底座211滑动，主动轮212上连接有驱动件216，主动轮212与从动轮213之间形成供吊弦线矫直的矫直线腔217，前导管214、后导管215及矫直线腔217位于同一直线上；安装架210上设有变径通孔，变径通孔的小径端用于放置移动座，变径通孔的大径端用于放置底座211。底座211通过螺栓固定在安装架210上；移动座上连接有从动轮213，带有从动轮213的部分安装在底座211的凹槽中，移动座的另一部分设置在安装架210通孔的末端，安装完成的从动轮213可以在底座211的凹槽内滑动，便于调节主动轮212与从动轮213的间距。底座211上设有供主动轮212放置的垫圈，主动轮212固定在垫圈内，垫圈的大小形状与主动轮212相适配。主动轮212的侧面通过轴承连接减速器，减速器的下方插销连接动力轴；动力轴为主动轮212提供转动的动力，减速器调节主动轮212的转速，配合从动轮213共同将吊弦线送往前导管214与后导管215处，完成矫直工作。前导管214与后导管215内部均有贯穿的直孔，按直孔在一条线上螺栓连接在安装架210的上表面，前导管214与后导管215的直孔留有一定的间距，并未相接；在直孔间距的中心线上设有主动轮212与从动轮213，主动轮212与从动轮213的轮轨与直孔在同一直线上。从动轮213连接有测量转速的编码器，用于测量、记录从动轮213转速及运动状态，通常选用旋转编码器，为市场上已有设备。 [0052] 如图4至图5所示，剪切机构3包括支撑机构30、连接在支撑机构30顶面旋线机构31以及熔断机构32，旋线机构31与支撑机构30滑动配合；支撑机构30包括支撑底板203以及连接在支撑底板203两侧的支撑侧板，支撑侧板呈L型，一边与支撑底板203的侧面连接，一边与下方台面连接，使得支撑底板203的底侧悬空，降低支撑机构30与台面接触的表面积，从而避免因支撑底板203的底面不均而导正整体装置平面度精度不够。 [0053] 熔断机构32包括位于支撑机构30顶面的熔断底座320、位于熔断底座320顶面的熔断框架321以及分别与熔断框架321连接的导电组件322和压紧组件323，导电组件322和压紧组件323之间形成有用于吊弦线穿过的熔断孔324。吊弦线多个线股通过旋线机构31进行旋拧紧固后，压紧组件323与导电组件322相配合，对吊弦线的端部进行压紧，导电组件322带电升温从而对吊弦线进行熔断作业。 [0054] 导电组件322包括位于熔断框架321开口处的导电块3220以及嵌设在导电块3220端面的固定压块3221，导电块3220上远离固定压块3221的端面开设有导电接口3222；导电块3220通过掉电接口外接线路进行供电，使得导电块3220导电升温，并将热量传递至固定压块3221对吊弦线进行熔断。 [0055] 压紧组件323包括：贯穿熔断框架321设置的压紧驱动件3230、位于熔断框架321内并与压紧驱动件3230连接的压紧座3231以及嵌设在压紧座3231端面的活动压块3232，活动压块3232与固定压块3221接触配合。固定压块3221靠近活动压块3232的端面开设有凹槽，活动压块3232上开设有与凹槽相适配的凸头，并且凸头的侧壁与凹槽的内壁滑动配合，并且凹槽以及凸头相互靠近的端面分别设有形成熔断孔324的弧面。 [0056] 旋线机构31包括与支撑机构30滑动连接的旋线底板310、位于旋线底板310顶面的旋线盒311以及连接在旋线盒311侧壁的旋线驱动件312；旋线盒311的内部设有相配合的旋线蜗杆313以及旋线涡轮314，旋线蜗杆313的端部与旋线驱动件312连接，并且旋线涡轮314上开设有与熔断孔324连通的旋线孔315；旋线驱动件312通常选用步进电机，旋线驱动件312通过自身的转动带动旋线蜗杆313进行转动，从而使得旋线涡轮314能够同步转动。旋线涡轮314上开设有旋线孔315，吊弦线的线束穿插在旋线孔315中，线束外壁与旋线孔315的内壁接触，当旋线涡轮314转动时，可通过旋线孔315的内壁与线束之间的摩擦带动线束进行旋拧成型。形成高温和旋拧同时动作，对吊弦线进行高温拧断，不会是断裂的一端产生分叉，保证端头的束紧，避免分叉，提高剪切效果，为后续加工提高可靠保障。 [0057] 旋线底板310上设置有滑动驱动件316，滑动驱动件316的一端通过L板与旋线底板310的顶面连接，滑动驱动件316的另一端与支撑机构30连接。滑动驱动件316可选用气缸、液压缸或者电动缸，从而带动旋线底板310相对于支撑底板203进行直线移动，从而带动吊弦线进行轴向移动，与吊弦线端部的熔断作业相配合，使得熔断的端部呈锥形，方便套设其他环扣。旋线底板310的两侧设有与支撑底板203连接的复位拉簧，复位拉簧根据自身的弹性势能，可在旋线底板310移动后，对旋线底板310提供一定的复位作用力，从而降低滑动驱动件316的能量损耗。 [0058] 如图6至图8所示，拉力测试机构7包括滑板70以及位于滑板70上方的牵引组件71，滑板70与心形环装料机构5连接；牵引组件71包括连接在滑板70端部的安装座710、与安装座710连接的驱动电机711以及连接在驱动电机711和滑座之间的滚珠丝杠712，滑座上设置有与滚珠丝杠712相配合的螺母座。滑座上设置有与滚珠丝杠712相配合的螺母座，从而方便对旋转运动和直线移动进行转化。由驱动电机711用于提供转动驱动力，带动滚珠丝杠712进行同步转动，使得滑块进行直线移动，进而带动心形环装料机构5的夹持组件随之移动，进而测得实际拉力，通过过预设的拉力拉紧吊弦线来测量吊弦线的变形量、长度误差值，从而判断做好的吊弦是否合格。 [0059] 如图9至图10所示，心形环装料机构5包括心形环上料组件50、与心形环上料组件50相对应的心形环装夹组件51以及用于将心形环上料组件50上的心形环夹持移动至心形环装夹组件51上的夹持组件。 [0060] 心形环上料组件50包括上料座500、设置在上料座500上的上料振动筛501、设置在上料振动筛501出口端的滑道502、设置在滑道502上的传送带以及设置在滑道502的出口端的挡料组件，挡料组件包括位于滑道502下方的挡料底座504、设置在滑道502端部的且与挡料底座504之间形成漏料间隙的挡板505、贯穿且沿挡料底座504伸缩的伸缩板506以及转动设置在伸缩板506端部侧边的分料翻板507，分料翻板507的顶部卡盖在滑道502内且用于止挡心形环，通过伸缩板506的伸缩进而打开或关闭漏料间隙。心形环储放在上料振动筛501内，在上料振动筛501的振动下依次从滑道502排列，通过挡料组件对心形环进行止挡。具体的，在使用时，伸缩板506连接有针型气缸，通过针型气缸带动伸缩板506伸缩，当需要下料时，将伸缩板506缩回，此时，漏料间隙打开，心形环从漏料间隙落下，并且分料翻板507的的顶部卡盖在下一个心形环上，避免心形环的持续下落。当完成下料后，针型气缸伸长，堵塞下料间隙，分料翻板507从心形环上脱离，便于下一个心形环的下料动作。 [0061] 夹持组件包括设置在机架1上的夹持座510以及滑动设置在夹持座510上心形环定位座511，夹持座510上设置有用于心形环定位的定位头512，心形环定位座511上设置有旋转气缸513，，旋转气缸513上设置将心形环压盖在定位头512上的盖板514，定位头512连接有伸缩气缸515。通过伸缩气缸515将定位头512伸出，对心形环进行定位，并通过旋转气缸513将盖板514压盖在定位好的心形环上，提高心形环的定位可靠性，避免在拉动加工过程中心形环脱落，提高心形环的安装效果。 [0062] 如图11至图12所示，压接管装料机构4包括压接管上料组件40以及与压接管上料组件40相对应的压接管夹持组件41；压接管上料组件40包括压接管振动筛400、设置在压接管振动筛400出口端的压接管滑道401以及设置在压接管滑道401上的传送带； [0063] 压接管夹持组件41包括设置在机架1上的压接管夹持座410、滑动设置在压接管夹持座410上且对压接管进行预紧的滑动夹持座411以及设置在滑动夹持座411上且用于对压接管进行紧固的固紧组件，固紧组件包括设置在滑动夹持座411上的夹持头412、与夹持头412相对应的紧固头413以及连接在夹持头412上且带动夹持头412向紧固头413方向移动的伸缩件414，夹持头412与紧固头413之间形成有用于压接管紧固的固紧腔415。 [0064] 如图13至图14所示，线鼻子装料机构6包括设置在机架1上的线鼻子上料组件60以及与线鼻子上料组件60相对应的线鼻子夹持组件61； [0065] 线鼻子上料组件60包括线鼻子上料振动筛601、设置在线鼻子上料振动筛601出口端的线鼻子滑道602以及设置在线鼻子滑道602上的传送带； [0066] 线鼻子夹持组件61包括设置在机架1上的夹钳座610、滑动设置在夹钳座610上的安装底座611、用于带动安装底座611沿夹钳座610滑动的平移气缸612以及设置在安装底座611上的夹钳固定块613和夹钳活动块614，夹钳活动块614连接有伸缩缸615，夹钳固定块 613与夹钳活动块614之间形成有用于线鼻子装夹的夹钳腔体616，安装底座611内设置有向上线鼻子的顶紧件617，夹钳固定块613和夹钳活动块614的边侧设置有导向块618，导向块 618之间具有与夹钳腔体616相贯通的导向腔体。 |
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