CN217327988U - 胶接轨自动对正装置 - Google Patents

Abstract

提供一种胶接轨自动对正装置，包括结构相同的前、后伺服移动机构；前、后伺服移动机构分别通过各自顶端的调整轨夹紧机构前后同心夹紧固定调整轨；基准轨通过基准轨夹紧机构夹紧；基准轨夹紧机构在电气控制柜顶端设置；基准轨和调整轨对接处设有测量机构；测量机构具有前后两组共计六个激光测距传感器；激光测距传感器连接控制器输入端；控制器输出端连接前伺服移动机构、后伺服移动机构输入端。本实用新型有效解决了长轴向长度的胶接轨自动对正技术问题；装置结构简单，操作简便，经济实用，安全可靠，适合推广。

Description

胶接轨自动对正装置

技术领域

本实用新型属于作业运输用于校正钢轨的设备技术领域，具体涉及一种胶接轨自动对正装置。

背景技术

目前，公布号为CN110172879A的中国专利提出了一种钢轨胶接自动生产方法，以用于解决目前胶接轨生产自动化程度低、工人劳动强度大，产品质量无法有效保证的问题。但是，其并未公开实现该方法的相关设备。

现有技术下，公告号为CN108839027B的中国专利，公开了一种基于激光测距传感器的机器人自动对准控制方法。该方法采用三个激光测距传感器测得的目标与机器人的相对距离进行对准控制，通过距离信息得到的位姿转换信息，由于传感器数量有限，无法满足长轴向长度钢轨的自动对准需求。

公开号为CN112254643A的中国专利，公开了一种自动对准装置，采用上下伺服机构，旋转伺服机构，左右伺服机构，前后伺服机构实现姿态调整。由于其伺服机构众多，因此设备能耗以及成本偏高。对此，现提出如下改进技术方案。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题：提供一种胶接轨自动对正装置，采用前后两组共计六个激光测距传感器，结合前后两台伺服移动机构，设计一种更加经济、实用的自动对正装置，解决长轴向长度的胶接轨自动对正技术问题。

本实用新型采用的技术方案：胶接轨自动对正装置，包括结构相同的前伺服移动机构和后伺服移动机构；前伺服移动机构和后伺服移动机构分别通过各自顶端的调整轨夹紧机构前后同心夹紧固定调整轨；基准轨通过基准轨夹紧机构夹紧；基准轨夹紧机构在电气控制柜顶端设置；基准轨和调整轨对接处设有测量机构；测量机构具有前后两组共计六个激光测距传感器；激光测距传感器连接控制器输入端；控制器输出端连接前伺服移动机构、后伺服移动机构输入端。

上述技术方案中，进一步地：前伺服移动机构和后伺服移动机构分别具有底座，底座安装Z向升降机构；Z向升降机构Z向升降的执行末端搭载Y向平移机构；Y向平移机构的Y向平移执行末端顶端中心通过俯仰轴铰接俯仰台架底端；俯仰轴朝向Y向设置；俯仰台架底端四角与Y向平移机构Y向平移执行末端的顶端四角之间设有维稳支撑弹簧；俯仰台架上方与其间隔平行设有摇摆底座；摇摆底座底端中心与俯仰台架顶端中心通过水平旋转轴承转动相连；摇摆底座上方设有摇摆架；摇摆架底端中心与摇摆底座顶端中心通过摇摆轴铰接相连；摇摆轴朝向X向设置；摇摆架一侧安装竖直朝下的摇摆驱动电机；摇摆驱动电机连接摇摆减速机动力输入轴，摇摆减速机动力输出轴竖直朝下同轴固连摆动滚珠丝杠的丝杠；摆动滚珠丝杠的大螺母转动连接摇摆底座和俯仰台架同侧。

上述技术方案中，进一步地：Z向升降机构、Y向平移机构分别由驱动电机、减速器、滚珠丝杠实现位置移动；Z向升降机构、Y向平移机构的位置移动分别配备直线导向机构；直线导向机构为间隔平行的双直线导轨和双直线滑块。

上述技术方案中，进一步地：调整轨夹紧机构具有轨底支撑滚轮Ⅰ，轨底支撑滚轮Ⅰ一侧设有侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ，轨底支撑滚轮Ⅰ另一侧设有侧主动夹紧滚轮Ⅰ；侧主动夹紧滚轮Ⅰ与侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ之间正上方设有上主动压紧滚轮Ⅰ；侧主动夹紧滚轮Ⅰ和上主动压紧滚轮Ⅰ通过气缸或油缸或顶丝执行夹紧动作；上主动压紧滚轮Ⅰ具有水平压臂Ⅰ；水平压臂Ⅰ可在水平面内旋转以装卸调整轨。

上述技术方案中，进一步地：基准轨夹紧机构具有轨底支撑滚轮Ⅱ；轨底支撑滚轮Ⅱ一侧设有侧无动力定位支撑滚轮Ⅱ，轨底支撑滚轮Ⅱ另一侧设有侧主动夹紧滚轮Ⅱ；侧主动夹紧滚轮Ⅱ与侧无动力定位支撑滚轮Ⅱ之间正上方设有上主动压紧滚轮Ⅱ；侧主动夹紧滚轮Ⅱ和上主动压紧滚轮Ⅱ均通过气缸或油缸或顶丝执行主动夹紧动作；上主动压紧滚轮Ⅱ在水平压臂Ⅱ的下压紧端面转动安装；且水平压臂Ⅱ可在水平面内旋转以装卸基准轨。

上述技术方案中，进一步地：测量机构具有测量机构安装座；测量机构安装座夹紧固定在基准轨轨道顶部并靠近调整轨设置；测量机构安装座前端安装激光头前进驱动气缸；激光头前进驱动气缸沿X向执行伸缩动作；激光头前进驱动气缸执行末端固连激光测距器安装基座，以推送激光测距器安装基座沿基准轨和调整轨X向直线位移；激光测距器安装基座内侧相对钢轨上方、左侧、右侧分别安装一个激光测距传感器；三个激光测距传感器共有两组，两组激光测距传感器沿钢轨X向前后间隔平行设置，激光测距器安装基座内共设有六个前述激光测距传感器。

上述技术方案中，进一步地：测量机构安装座外侧设有手柄。

上述技术方案中，进一步地：测量机构安装座设有钢轨夹紧机构；钢轨夹紧机构包括钢轨轨头夹紧气缸以及钢轨腹板夹紧气缸；钢轨轨头夹紧气缸执行末端设有钢轨轨头夹紧块；钢轨腹板夹紧气缸执行末端设有钢轨腹板夹紧块；钢轨轨头夹紧块以及钢轨腹板夹紧块的对侧分别设有基准定位块；基准定位块与钢轨轨头夹紧块对称夹紧钢轨头部；基准定位块与钢轨腹板夹紧块对合夹紧钢轨腹部。

上述技术方案中，进一步地：调整轨和基准轨对接缝隙的下方设有自动升降开闭加热炉；自动升降开闭加热炉具有底架；底架安装剪切式液压升降平台；剪切式液压升降平台的平台顶端安装在水平面内变换动作的加热炉箱自动开闭机构；加热炉箱自动开闭机构执行末端带动对称的炉体箱盖开合；加热炉箱自动开闭机构具有炉箱开闭驱动油缸；炉箱开闭驱动油缸在剪切式液压升降平台平台顶端沿X方向水平架高支撑安装；炉箱开闭驱动油缸执行末端连接拐臂推拉板；拐臂推拉板与炉箱开闭驱动油缸间隔平行设置；且拐臂推拉板由炉箱开闭驱动油缸的活塞杆带动沿X向直线位移；拐臂推拉板直线位移的前端和后端分别具有前后对称的T形结构；T形结构分别铰接对称的一对炉体开闭拐臂一端；对称的一对炉体开闭拐臂另一端分别固连炉体箱盖底部以带动炉体箱盖执行开合动作。

上述技术方案中，进一步地：炉体开闭拐臂的拐臂摆动自由端垂直固连炉体开闭拨杆；炉体开闭拨杆与弧形滑道滑动适配，炉体开闭拨杆沿弧形滑道滑动位移，以为炉体开闭拨杆的滑动位移提供稳定导向；炉体开闭拨杆轴端面固连连炉体箱盖底部以带动炉体箱盖执行开合动作；拐臂推拉板制有推拉板条形槽；推拉板条形槽沿X向直线延伸并与炉箱开闭驱动油缸轴向间隔平行；剪切式液压升降平台顶端设有竖直的导向杆；导向杆适配纳入推拉板条形槽以为拐臂推拉板的直线位移提供直线导向；推拉板条形槽左右两端分别为拐臂推拉板的直线位移提供极限限位；拐臂推拉板直线限位的两个极限限位端点同时对应炉体开闭拨杆在弧形滑道内滑动位移的两个极限限位端点；且炉体开闭拨杆在弧形滑道内滑动位移的两个极限限位端点分别对应炉体箱盖极限打开位置和炉体箱盖极限关闭位置。

本实用新型与现有技术相比的优点：

1、本实用新型采用前、后伺服移动机构，前后支撑且前后对位调节调整轨与基准轨的对位精度；采用前、后两组，共计六个激光测距传感器检测检测；前、后伺服移动机构的移动量在前、后两组激光测距传感器的检测差值基础上等比例放大即可得到；满足长轴向长度钢轨的自动对准和调整需求；同时减少伺服移动机构的种类；降低设备能耗的同时，有利控制设备成本；结构简单，容易实现，经济实用，安全可靠。

2、本实用新型前、后伺服移动机构，均采用电机、减速器、滚珠丝杠实现Z向升降，Y向平移，升降平移对位调节精度高；Z向升降机构与俯仰轴结合实现钢轨的高低、俯仰角度调整；解决钢轨在垂直面的高低误差及弯曲误差影响；进一步地，采用维稳支撑弹簧，提高俯仰调节稳定性，避免俯仰调节惯性过位移偏摆问题的出现；不仅如此，俯仰轴消除钢轨高低调节产生的牵拉作用；在此基础上，Y向平移机构使钢轨在水平面内移动，结合水平旋转轴承实现钢轨在水平面内的转动，解决钢轨在水平面内的偏移误差及弯曲误差；结合摇摆轴，消除钢轨水平位移调节产生的牵拉作用；摇摆轴通过摇摆驱动电机、摆动滚珠丝杠实现钢轨的摇摆调节，摇摆调节精度高；省去多台伺服电机的设置；降低设备成本和能耗。

3、本实用新型摆动滚珠丝杠的大螺母转动连接摇摆底座和俯仰台架同侧；保证摇摆底座和俯仰台架平行度；保护两者之间水平旋转轴承的稳定性和可靠性；同时实现摇摆底座和俯仰台架的同步摇摆调节。

4、本实用新型Z向升降机构、Y向平移机构配备由双直线导轨和双直线滑块组成的直线导向机构；直线导向机构的设置，进一步提升且保证了钢轨升降、平移调节稳定性和精确性。

5、本实用新型基准轨、基准轨夹紧机构借助电气控制柜为支撑，省去底座设置，节约设备占地面积。

6、本实用新型调整轨夹紧机构和基准轨夹紧机构的夹紧面均设有滚轮，滚轮的设置，一方面有效避免磨损问题的出现；另一方面，由于钢轨前后夹紧点间距固定，调整时当夹紧间距长度改变，滚轮式支撑方式，可有效消除长度改变产生的牵拉作用。

7、本实用新型测量机构气动调节激光测距器安装基座的检测位置，使激光测距器安装基座沿基准轨和调整轨直线位移；既检测基准轨，又检测调整轨；前后两套共计六个传感器，利用前、后传感器的前、后检测差值，将前后检测差值经等比例放大后，可直接得到偏移量；简化程序设置；提高对位精度。

8、本实用新型测量机构采用夹紧的方式靠近钢轨接缝处固定；测量机构安装座外侧设有的手柄方便测量机构的取放安置。

9、本实用新型钢轨测量机构安装座设有的钢轨夹紧机构优选为气动方式夹紧，气动执行末端与基准定位块相互结合，实现测量机构在钢轨上的夹紧安装，夹紧定位精确可靠。

10、本实用新型自动升降开闭加热炉优选液压执行机构实现升降和炉门开闭切换，稳定可靠；采用定制的加热炉箱自动开闭机构实现炉体箱盖的自动开合动作；结构简单，开合稳定。

11、本实用新型解决长轴向长度的胶接轨自动对正技术问题；结构简单，操作简便，经济实用，安全可靠，适合推广。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型图1中前、后伺服移动机构的主视原理图；

图3为本实用新型图2前、后伺服移动机构的侧视原理图；

图4为图3顶部调整轨夹紧机构放大细节图；

图5为图1俯视图；

图6为本实用新型立体图；

图7为图6中前、后伺服移动机构的放大细节图；

图8为图7的右视图；

图9为图6的测量机构放大细节图；

图10为图1的测量机构放大细节主视图；

图11为图10的A-A截面剖视图；

图12为图10的B-B截面剖视图；

图13为图10的内部俯视图；

图14为本实用新型图1中自动升降开闭加热炉立体图；

图15为图14中加热炉箱自动开闭机构关闭位置俯视图；

图16为图14中加热炉箱自动开闭机构打开位置俯视图；

图17本实用新型胶接轨自动对正装置的控制电路图；

图18为本实用新型测量机构的控制电路图；

图19为本实用新型自动升降开闭加热炉的控制电路图；

图中：1-1前伺服移动机构，1-2后伺服移动机构，2-调整轨夹紧机构，3-调整轨，4-基准轨，5-基准轨夹紧机构，6-测量机构；7- 自动升降开闭加热炉；8-电气控制柜；101-底座，102-Z向升降机构， 103-Y向平移机构，104-俯仰轴，105-俯仰台架，106-支撑弹簧，107-摇摆底座，108-水平旋转轴承，109-摇摆架，110-摇摆轴，111-摇摆驱动电机，112-摇摆减速机，113-摆动滚珠丝杠；1001-减速器，1002- 珠丝杠，1003-直线导向机构；21-轨底支撑滚轮Ⅰ，22-侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ，23-侧主动夹紧滚轮Ⅰ，24-上主动压紧滚轮Ⅰ；241- 水平压臂Ⅰ；51-轨底支撑滚轮Ⅱ，511-水平压臂Ⅱ；61-测量机构安装座，62-激光头前进驱动气缸，63-激光测距器安装基座，64-激光测距传感器；6101-手柄；611-钢轨轨头夹紧气缸，612-钢轨腹板夹紧气缸；6111-钢轨轨头夹紧块；6121-钢轨腹板夹紧块；613-基准定位块；7-自动升降开闭加热炉；71-底架；72-剪切式液压升降平台； 73-加热炉箱自动开闭机构；74-炉体箱盖；721-液压升降驱动油缸； 731-炉箱开闭驱动油缸，732-拐臂推拉板；733-炉体开闭拐臂；734- 炉体开闭拨杆；735-弧形滑道；7321-推拉板条形槽；722-导向杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图1-19，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

(如图1所示)胶接轨自动对正装置，包括结构相同的前伺服移动机构1-1和后伺服移动机构1-2。所述前伺服移动机构1-1和后伺服移动机构1-2分别通过各自顶端的调整轨夹紧机构2前后同心夹紧固定调整轨3。

(结合图2、图3)上述实施例中，进一步地：所述前伺服移动机构1-1和后伺服移动机构1-2分别具有底座101，底座101为直角板结构，直角板转折处设有三角形加强支撑板。

所述底座101安装Z向升降机构102；所述Z向升降机构Z向升降的执行末端搭载Y向平移机构103。

这里所指的Z向升降机构102、Y向平移机构103包括多个实施例，如气动移动机构(气缸驱动)、液压移动机构(液压缸驱动)、减速电机驱动的丝杠螺母螺旋副移动机构。

(结合图7、图8)上述实施例中，作为优选技术方案：所述Z 向升降机构102、Y向平移机构103分别由驱动电机、减速器1001、滚珠丝杠1002实现位置移动。

可见，本实用新型前、后伺服移动机构，均采用电机、减速器、滚珠丝杠实现Z向升降，Y向平移，升降平移对位调节精度高；结构稳定。

(如图8)所述Z向升降机构102、Y向平移机构103的位置移动分别配备直线导向机构1003；这里的所述直线导向机构1003优选为间隔平行的双直线导轨和双直线滑块，结构简单，容易实现，导向稳定。

可见，本实用新型Z向升降机构102、Y向平移机构103配备由双直线导轨和双直线滑块组成的直线导向机构1003；直线导向机构 1003的设置，进一步提升且保证了钢轨升降、平移调节稳定性和精确性。

在此基础上：所述Y向平移机构103的Y向平移执行末端顶端中心通过俯仰轴104铰接俯仰台架105底端；所述俯仰轴104朝向Y向设置。

可见：本实用新型Z向升降机构102与俯仰轴104结合实现钢轨的高低、俯仰角度调整；解决钢轨在垂直面的高低误差及弯曲误差影响。不仅如此，俯仰轴104还能消除钢轨高低调节产生的牵拉作用。

(如图2所示)所述俯仰台架105底端四角与Y向平移机构Y向平移执行末端的顶端四角之间设有维稳支撑弹簧106。

可见，本实用新型采用维稳支撑弹簧106，提高俯仰调节稳定性，避免俯仰调节惯性过位移偏摆问题的出现。

所述俯仰台架105上方与其间隔平行设有摇摆底座107；所述摇摆底座107底端中心与俯仰台架105顶端中心通过水平旋转轴承108 转动相连。

可见，本实用新型Y向平移机构103使钢轨在水平面内移动，结合水平旋转轴承108实现钢轨在水平面内的转动，解决钢轨在水平面内的偏移误差及弯曲误差。

所述摇摆底座107上方设有摇摆架109；所述摇摆架109底端中心与摇摆底座107顶端中心通过摇摆轴110铰接相连；所述摇摆轴 110朝向X向设置。

所述摇摆架109一侧安装竖直朝下的摇摆驱动电机111；所述摇摆驱动电机111连接摇摆减速机112动力输入轴，摇摆减速机112动力输出轴竖直朝下可以通过联轴器同轴固连摆动滚珠丝杠113的丝杠，带动丝杠转动；接着，所述摆动滚珠丝杠113的大螺母转动连接摇摆底座107和俯仰台架105同侧(结合图7、图8)，通过大螺母沿丝杠的位移带动摇摆底座107和俯仰台架105一同摆动调节。

可见，本实用新型摆动滚珠丝杠113的大螺母转动连接摇摆底座 107和俯仰台架105同侧；保证摇摆底座107和俯仰台架105平行度；保护两者之间水平旋转轴承108的稳定性和可靠性；同时实现摇摆底座107和俯仰台架105的同步摇摆调节。

可见，本实用新型摇摆轴110，消除钢轨水平位移调节产生的牵拉作用；摇摆轴110通过摇摆驱动电机111、摆动滚珠丝杠实现钢轨的摇摆调节，摇摆调节精度高；省去多台伺服电机的设置；降低设备成本和能耗。

(如图4、图5所示)上述实施例中，进一步地：所述调整轨夹紧机构2具有轨底支撑滚轮Ⅰ21，所述轨底支撑滚轮Ⅰ21一侧设有侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ22，所述轨底支撑滚轮Ⅰ21另一侧设有侧主动夹紧滚轮Ⅰ23。

所述侧主动夹紧滚轮Ⅰ23与侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ22之间正上方设有上主动压紧滚轮Ⅰ24。

所述侧主动夹紧滚轮Ⅰ23和上主动压紧滚轮Ⅰ24通过气缸或油缸或顶丝执行末端执行夹紧动作。

所述上主动压紧滚轮Ⅰ24具有水平压臂Ⅰ241；所述水平压臂Ⅰ 241可在水平面内旋转以装卸调整轨3。

所述水平压臂241的旋动调节，可以通过螺纹来实现。

(如图1)在此基础上：基准轨4通过基准轨夹紧机构5夹紧。基准轨夹紧机构5在电气控制柜8顶端设置。

本实用新型基准轨4、基准轨夹紧机构5借助电气控制柜8为支撑，省去底座设置，节约设备占地面积。

(如图5)上述实施例中，同理地：所述基准轨夹紧机构5具有轨底支撑滚轮Ⅱ51。与调整轨夹紧机构2夹紧方式相同：所述轨底支撑滚轮Ⅱ51一侧设有侧无动力定位支撑滚轮Ⅱ，所述轨底支撑滚轮Ⅱ51另一侧设有侧主动夹紧滚轮Ⅱ；所述侧主动夹紧滚轮Ⅱ与侧无动力定位支撑滚轮Ⅱ之间正上方设有上主动压紧滚轮Ⅱ；所述侧主动夹紧滚轮Ⅱ和上主动压紧滚轮Ⅱ均通过气缸或油缸或顶丝执行主动夹紧动作；所述上主动压紧滚轮Ⅱ在水平压臂Ⅱ511的下压紧端面转动安装；且所述水平压臂Ⅱ511可在水平面内旋转以装卸基准轨4。

可见，本实用新型调整轨夹紧机构2和基准轨夹紧机构5的夹紧面均设有滚轮，滚轮的设置，一方面有效避免磨损问题的出现；另一方面，由于钢轨前后夹紧点间距固定，调整时当夹紧间距长度改变，滚轮式支撑方式，可有效消除长度改变产生的牵拉作用。

在此基础上：所述基准轨4和调整轨3对接处设有测量机构6。

(如图6、图9、图10、图11、图12)所述测量机构6具有前后两组共计六个激光测距传感器64。每三个为一组，成三角形在三角形三个顶点处分布。前后两组激光测距传感器64，六个激光测距传感器64可通过等高位置的前、后传感器检测结果的差值，等比例放大后，直接可得到钢轨偏移量，从而简化传感器的计算过程，降低控制难度。

(如图17所示)所述激光测距传感器64连接PLC控制器输入端；所述PLC控制器输出端连接前伺服移动机构1-1、后伺服移动机构1-2 输入端。

需要说明的是：为实现上述功能：所述PLC控制器为西门子 CPUST30 DC/DC/DC18/12；6ES7288-1ST30-0AA0控制器。并配备 SMARTLINE 1000IE 10.4寸(6AV6648-0CE11-3AX0)触摸屏。Z向升降机构102、Y向平移机构103、摇摆驱动电机111的驱动器为西门子V90伺服驱动器(400V系列6SL3210-5FE11-0UA0)；驱动电机为西门子交流驱动电机(400V系列1FL6062-1AC61-2LG1)。激光测距传感器64为HL-G103-S-J激光测距传感器。

(如图9)上述实施例中，进一步地：所述测量机构6具有测量机构安装座61；所述测量机构安装座61夹紧固定在基准轨4轨道顶部并靠近调整轨3设置。

该处所指夹紧固定方式包括顶丝固定，气缸夹紧固定，液压缸夹紧固定任意一种。

(如图13)所述测量机构安装座61前端安装激光头前进驱动气缸62；所述激光头前进驱动气缸62沿X向执行伸缩动作；所述激光头前进驱动气缸62执行末端固连激光测距器安装基座63，以推送激光测距器安装基座63沿基准轨4和调整轨3沿X向直线位移。

激光头前进驱动气缸62具有三个工位：第一个工位为起始工位；第二个工位为基准轨检测工位；第三个工位为调整轨检测工位。

可见，本实用新型测量机构6气动调节激光测距器安装基座63 的检测位置，使激光测距器安装基座63沿基准轨4和调整轨3直线位移；既检测基准轨4，又检测调整轨3。

(如图11)所述激光测距器安装基座63内侧相对钢轨上方、左侧、右侧分别安装一个激光测距传感器64。

三个所述激光测距传感器64共有两组，两组激光测距传感器64 沿钢轨X向前后间隔平行设置，以通过前后检测差值，得到位置数据。因此，所述激光测距器安装基座63内共设有六个前述激光测距传感器64。

可见，前后两套共计六个传感器，利用前、后传感器的前、后检测差值，将前后检测差值经等比例放大后，可直接得到偏移量；简化程序设置；提高对位精度。

(如图9)上述实施例中，进一步地：所述测量机构安装座61 外侧设有手柄6101。

本实用新型测量机构6采用夹紧的方式靠近钢轨接缝处固定；测量机构安装座61外侧设有的手柄6101，方便测量机构的取放安置。

上述实施例中，进一步地：所述测量机构安装座61设有钢轨夹紧机构。

(如图12、图13)优选地：所述钢轨夹紧机构包括钢轨轨头夹紧气缸611以及钢轨腹板夹紧气缸612；气动夹紧方式，无液压油污染，且移动灵巧。

所述钢轨轨头夹紧气缸611执行末端设有钢轨轨头夹紧块6111；所述钢轨腹板夹紧气缸612执行末端设有钢轨腹板夹紧块6121；头部夹紧结合腹部夹紧，夹紧牢靠。

所述钢轨轨头夹紧块6111以及钢轨腹板夹紧块6121的对侧分别设有基准定位块613；所述基准定位块613与钢轨轨头夹紧块6111 对称夹紧钢轨头部；所述基准定位块613与钢轨腹板夹紧块6121对合夹紧钢轨腹部。基准定位块的设置，保证夹紧同轴度，以便提高检测精度。

可见，本实用新型钢轨测量机构安装座61设有的钢轨夹紧机构优选为气动方式夹紧，气动执行末端与基准定位块相互结合，实现测量机构在钢轨上的可靠夹紧安装，且夹紧定位精确可靠。

(如图1)上述实施例中，进一步地：所述调整轨3和基准轨4 对接缝隙的下方设有自动升降开闭加热炉7。

(如图14)所述自动升降开闭加热炉7具有底架71；所述底架 71安装剪切式液压升降平台72。剪切式液压升降平台72包括液压升降驱动油缸721。液压升降驱动油缸721底端铰接底架71，液压升降驱动油缸721自由端铰接剪切平台，推送平台升降。

所述剪切式液压升降平台72的平台顶端安装在水平面内变换动作的加热炉箱自动开闭机构73。

(如图14)所述加热炉箱自动开闭机构73执行末端带动左右对称的炉体箱盖74开合。

(结合图15、图16)所述加热炉箱自动开闭机构73具有炉箱开闭驱动油缸731。所述炉箱开闭驱动油缸731在剪切式液压升降平台72平台顶端沿X方向水平架高支撑安装。

所述炉箱开闭驱动油缸731执行末端通过连接板固定连接拐臂推拉板732；所述拐臂推拉板732与炉箱开闭驱动油缸731间隔平行设置；且所述拐臂推拉板732由炉箱开闭驱动油缸731活塞杆带动沿 X向直线位移。

直线位移的所述拐臂推拉板732直线位移的前端和后端分别具有前后对称的T形结构；所述T形结构分别铰接对称的一对炉体开闭拐臂733一端；对称的一对所述炉体开闭拐臂733另一端分别固连炉体箱盖74底部以带动炉体箱盖74执行开合动作。

本实用新型自动升降开闭加热炉7优选液压执行机构实现升降和炉门开闭切换，稳定可靠。采用定制的加热炉箱自动开闭机构73 实现炉体箱盖74的自动开合动作；结构简单，开合稳定。

(如图15、图16)上述实施例中，进一步地：为实现稳定的开合导向：所述炉体开闭拐臂733的拐臂摆动自由端垂直固连炉体开闭拨杆734；所述炉体开闭拨杆734与弧形滑道735滑动适配，所述炉体开闭拨杆734沿弧形滑道735滑动位移，以为炉体开闭拨杆734的滑动位移提供稳定导向。

同理地，为实现稳定的直线导向：所述炉体开闭拨杆734轴端面固连连炉体箱盖74底部以带动炉体箱盖74执行开合动作；所述拐臂推拉板732制有推拉板条形槽7321；所述推拉板条形槽7321沿X向直线延伸并与炉箱开闭驱动油缸731轴向间隔平行；所述剪切式液压升降平台72顶端设有竖直的导向杆722；所述导向杆722适配纳入推拉板条形槽7321以为拐臂推拉板732的直线位移提供直线导向。

在此基础上，为极限限位：所述推拉板条形槽7321左右两端分别为拐臂推拉板732的直线位移提供极限限位；拐臂推拉板732直线限位的两个极限限位端点同时对应炉体开闭拨杆734在弧形滑道735 内滑动位移的两个极限限位端点；且炉体开闭拨杆734在弧形滑道 735内滑动位移的两个极限限位端点分别对应炉体箱盖74极限打开位置和炉体箱盖74极限关闭位置。

本实用新型的工作原理为：转动水平压臂Ⅱ511，将基准轨4在轨底支撑滚轮Ⅱ51上装夹后，反向转动水平压臂Ⅱ511使其复位并下压夹紧固定基准轨4。同理地：将调整轨3在调整轨夹紧机构2上装夹固定。然后，在基准轨4待对接的头端装夹固定测量机构6(如图18所示)。启动装置，测量机构6开始检测，测量机构6的激光头前进驱动气缸62推送激光测距器安装基座63先走至基准轨4的末端，采集基准轨4的位置数据；测量机构6的激光头前进驱动气缸62再推送激光测距器安装基座63走至调整轨3的端部，检测调整轨3的位置；并将检测结果发送至PLC控制器；PLC控制器根据检测结果，计算前、后激光测距传感器64的差值，从而得到偏移量；根据偏移量控制前伺服移动机构1-1、后伺服移动机构1-2执行调节动作，实现钢轨前后俯仰调节、左右摆动调节、升降调节以及平移调节(如图 17所示)。重复多次检测和调节位移；直至调整轨3和基准轨4的检测结果一致，才完成自动对准。对准后，拆除测量机构6；横向挤紧调整轨3和基准轨4准备胶接加热；启动自动升降开闭加热炉7，(如图19所示)剪切式液压升降平台72抬升；加热炉箱自动开闭机构73处于打开状态；抬升到位后，加热炉箱自动开闭机构73合箱处于关闭状态，开始电加热；电加热结束后，加热炉箱自动开闭机构 73重新打开；剪切式液压升降平台72回落到起始位，至此完成自动对准及胶接加热。

通过以上描述可以发现：本实用新型采用前、后伺服移动机构，前后支撑且前后对位调节调整轨3与基准轨4的对位精度；采用前、后两组，共计六个激光测距传感器64检测检测；前、后伺服移动机构的移动量在前、后两组激光测距传感器的检测差值基础上等比例放大即可得到；满足长轴向长度钢轨的自动对准和调整需求；同时减少伺服移动机构的种类；降低设备能耗的同时，有利控制设备成本；结构简单，容易实现，经济实用，安全可靠。

综上所述，本实用新型有效解决了长轴向长度的胶接轨自动对正技术问题；设备结构简单，操作简便，经济实用，安全可靠，适合推广。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.胶接轨自动对正装置，其特征在于：包括结构相同的前伺服移动机构(1-1)和后伺服移动机构(1-2)；所述前伺服移动机构(1-1)和后伺服移动机构(1-2)分别通过各自顶端的调整轨夹紧机构(2)前后同心夹紧固定调整轨(3)；基准轨(4)通过基准轨夹紧机构(5)夹紧；基准轨夹紧机构(5)在电气控制柜(8)顶端设置；所述基准轨(4)和调整轨(3)对接处设有测量机构(6)；所述测量机构(6)具有前后两组共计六个激光测距传感器(64)；所述激光测距传感器(64)连接控制器输入端；所述控制器输出端连接前伺服移动机构(1-1)、后伺服移动机构(1-2)输入端。

2.根据权利要求1所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述前伺服移动机构(1-1)和后伺服移动机构(1-2)分别具有底座(101)，所述底座(101)安装Z向升降机构(102)；所述Z向升降机构(102)Z向升降的执行末端搭载Y向平移机构(103)；所述Y向平移机构(103)的Y向平移执行末端顶端中心通过俯仰轴(104)铰接俯仰台架(105)底端；所述俯仰轴(104)朝向Y向设置；所述俯仰台架(105)底端四角与Y向平移机构(103)Y向平移执行末端的顶端四角之间设有维稳支撑弹簧(106)；所述俯仰台架(105)上方与其间隔平行设有摇摆底座(107)；所述摇摆底座(107)底端中心与俯仰台架(105)顶端中心通过水平旋转轴承(108)转动相连；所述摇摆底座(107)上方设有摇摆架(109)；所述摇摆架(109)底端中心与摇摆底座(107)顶端中心通过摇摆轴(110)铰接相连；所述摇摆轴(110)朝向X向设置；所述摇摆架(109)一侧安装竖直朝下的摇摆驱动电机(111)；所述摇摆驱动电机(111)连接摇摆减速机(112)动力输入轴，摇摆减速机(112)动力输出轴竖直朝下同轴固连摆动滚珠丝杠(113)的丝杠；所述摆动滚珠丝杠(113)的大螺母转动连接摇摆底座(107)和俯仰台架(105)同侧。

3.根据权利要求2所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述Z向升降机构(102)、Y向平移机构(103)分别由驱动电机、减速器(1001)、滚珠丝杠(1002)实现位置移动；所述Z向升降机构(102)、Y向平移机构(103)的位置移动分别配备直线导向机构(1003)；所述直线导向机构(1003)为间隔平行的双直线导轨和双直线滑块。

4.根据权利要求1所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述调整轨夹紧机构(2)具有轨底支撑滚轮Ⅰ(21)，所述轨底支撑滚轮Ⅰ(21)一侧设有侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ(22)，所述轨底支撑滚轮Ⅰ(21)另一侧设有侧主动夹紧滚轮Ⅰ(23)；所述侧主动夹紧滚轮Ⅰ(23)与侧无动力定位支撑滚轮Ⅰ(22)之间正上方设有上主动压紧滚轮Ⅰ(24)；所述侧主动夹紧滚轮Ⅰ(23)和上主动压紧滚轮Ⅰ(24)通过气缸或油缸或顶丝执行夹紧动作；所述上主动压紧滚轮Ⅰ(24)具有水平压臂Ⅰ(241)；所述水平压臂Ⅰ(241)可在水平面内旋转以装卸调整轨(3)。

5.根据权利要求1所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述基准轨夹紧机构(5)具有轨底支撑滚轮Ⅱ(51)；所述轨底支撑滚轮Ⅱ(51)一侧设有侧无动力定位支撑滚轮Ⅱ，所述轨底支撑滚轮Ⅱ(51)另一侧设有侧主动夹紧滚轮Ⅱ；所述侧主动夹紧滚轮Ⅱ与侧无动力定位支撑滚轮Ⅱ之间正上方设有上主动压紧滚轮Ⅱ；所述侧主动夹紧滚轮Ⅱ和上主动压紧滚轮Ⅱ均通过气缸或油缸或顶丝执行主动夹紧动作；所述上主动压紧滚轮Ⅱ在水平压臂Ⅱ(511)的下压紧端面转动安装；且所述水平压臂Ⅱ(511)可在水平面内旋转以装卸基准轨(4)。

6.根据权利要求1所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述测量机构(6)具有测量机构安装座(61)；所述测量机构安装座(61)夹紧固定在基准轨(4)轨道顶部并靠近调整轨(3)设置；所述测量机构安装座(61)前端安装激光头前进驱动气缸(62)；所述激光头前进驱动气缸(62)沿X向执行伸缩动作；所述激光头前进驱动气缸(62)执行末端固连激光测距器安装基座(63)，以推送激光测距器安装基座(63)沿基准轨(4)和调整轨(3)X向直线位移；所述激光测距器安装基座(63)内侧相对钢轨上方、左侧、右侧分别安装一个激光测距传感器(64)；三个所述激光测距传感器(64)共有两组，两组激光测距传感器(64)沿钢轨X向前后间隔平行设置，所述激光测距器安装基座(63)内共设有六个前述激光测距传感器(64)。

7.根据权利要求6所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述测量机构安装座(61)外侧设有手柄(6101)。

8.根据权利要求6或7所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述测量机构安装座(61)设有钢轨夹紧机构；所述钢轨夹紧机构包括钢轨轨头夹紧气缸(611)以及钢轨腹板夹紧气缸(612)；所述钢轨轨头夹紧气缸(611)执行末端设有钢轨轨头夹紧块(6111)；所述钢轨腹板夹紧气缸(612)执行末端设有钢轨腹板夹紧块(6121)；所述钢轨轨头夹紧块(6111)以及钢轨腹板夹紧块(6121)的对侧分别设有基准定位块(613)；所述基准定位块(613)与钢轨轨头夹紧块(6111)对称夹紧钢轨头部；所述基准定位块(613)与钢轨腹板夹紧块(6121)对合夹紧钢轨腹部。

9.根据权利要求1所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述调整轨(3)和基准轨(4)对接缝隙的下方设有自动升降开闭加热炉(7)；所述自动升降开闭加热炉(7)具有底架(71)；所述底架(71)安装剪切式液压升降平台(72)；所述剪切式液压升降平台(72)的平台顶端安装在水平面内变换动作的加热炉箱自动开闭机构(73)；所述加热炉箱自动开闭机构(73)执行末端带动对称的炉体箱盖(74)开合；所述加热炉箱自动开闭机构(73)具有炉箱开闭驱动油缸(731)；所述炉箱开闭驱动油缸(731)在剪切式液压升降平台(72)平台顶端沿X方向水平架高支撑安装；所述炉箱开闭驱动油缸(731)执行末端连接拐臂推拉板(732)；所述拐臂推拉板(732)与炉箱开闭驱动油缸(731)间隔平行设置；且所述拐臂推拉板(732)由炉箱开闭驱动油缸(731)活塞杆带动沿X向直线位移；所述拐臂推拉板(732)直线位移的前端和后端分别具有前后对称的T形结构；所述T形结构分别铰接对称的一对炉体开闭拐臂(733)一端；对称的一对所述炉体开闭拐臂(733)另一端分别固连炉体箱盖(74)底部以带动炉体箱盖(74)执行开合动作。

10.根据权利要求9所述胶接轨自动对正装置，其特征在于：所述炉体开闭拐臂(733)的拐臂摆动自由端垂直固连炉体开闭拨杆(734)；所述炉体开闭拨杆(734)与弧形滑道(735)滑动适配，所述炉体开闭拨杆(734)沿弧形滑道(735)滑动位移，以为炉体开闭拨杆(734)的滑动位移提供稳定导向；所述炉体开闭拨杆(734)轴端面固连连炉体箱盖(74)底部以带动炉体箱盖(74)执行开合动作；所述拐臂推拉板(732)制有推拉板条形槽(7321)；所述推拉板条形槽(7321)沿X向直线延伸并与炉箱开闭驱动油缸(731)轴向间隔平行；所述剪切式液压升降平台(72)顶端设有竖直的导向杆(722)；所述导向杆(722)适配纳入推拉板条形槽(7321)以为拐臂推拉板(732)的直线位移提供直线导向；所述推拉板条形槽(7321)左右两端分别为拐臂推拉板(732)的直线位移提供极限限位；拐臂推拉板(732)直线限位的两个极限限位端点同时对应炉体开闭拨杆(734)在弧形滑道(735)内滑动位移的两个极限限位端点；且炉体开闭拨杆(734)在弧形滑道(735)内滑动位移的两个极限限位端点分别对应炉体箱盖(74)极限打开位置和炉体箱盖(74)极限关闭位置。

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