CN110842260A - 一种轨枕钢筋切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨枕钢筋切割装置，目的是解决现有轨枕钢筋切割装置对人体辐射大、劳动强度高、效率低的技术问题。所采用的技术方案是：一种轨枕钢筋切割装置，包括切割机构和用于输送轨枕的摆渡小车，所述切割机构设置两组、对应于轨枕的两端，每组切割机构由与轨枕一一对应、沿X轴方向并列安装在机架上的多个切割单元构成；所述切割单元包括多个铣刀和驱动铣刀的第一伺服电机，每个铣刀对应于轨枕的一列钢筋；所述切割单元适配驱动其沿Y轴方向和Z轴方向移动的行走机构；所述切割机构、行走机构分别与数控系统电连接。

Description

一种轨枕钢筋切割装置

技术领域

本发明涉及轨枕加工设备技术领域，具体涉及一种轨枕钢筋切割装置。

背景技术

为了提高钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝，在混凝土构件预制过程中需要对其预先施加应力以提高构件性能。例如：在生产混凝土轨枕时，需要先通过张拉挂板和分丝板将钢筋锚固在轨枕模具上、并对钢筋进行张拉；然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75％、保证钢筋与混凝土有足够的粘结时，再将轨枕与模具分离。

轨枕在与模具分离后，还需将支出轨枕两端、位于张拉挂板与分丝板之间的钢筋切断，从而把张拉挂板和分丝板从成品轨枕上取下、返回下一个生产循环重复使用。现有技术大多采用人工等离子切割的方式来切断轨枕两端的钢筋，存在以下不足之处：

1)等离子切割对人体辐射大，劳动强度高，属于热切割工艺，不符合生产规范要求，操作人员也属于特殊工种。

2)通过等离子切割切断钢筋后，在钢筋的切割端会产生溶瘤，其会导致张拉挂板和分丝板不易取出，且会造成孔的磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轨枕钢筋切割装置，其能降低劳动强度、提高工作效率，并使张拉挂板和分丝板容易取出、减少孔的磨损。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种轨枕钢筋切割装置，包括：

摆渡小车，其构成对轨枕的支撑、并沿X轴方向移动；

切割机构，其设置两组、对应于轨枕的两端，每组切割机构由与轨枕一一对应、沿X轴方向并列安装在机架上的多个切割单元构成；所述切割单元包括多个铣刀和驱动铣刀的第一伺服电机，每个铣刀对应于轨枕的一列钢筋；

行走机构，其包括Y轴导轨、Z轴导轨、驱动切割单元沿Y轴方向和Z轴方向移动的动力源；

数控系统，其分别与切割机构和行走机构电连接。

优选的，还包括与摆渡小车适配的X轴导轨，所述X轴导轨铺设在地面上。

优选的，所述机架上设置与数控系统电连接的位置传感器，所述摆渡小车的侧面设置与位置传感器配合的定位件。

优选的，所述Z轴导轨上设置与机架固接的第一滑块，所述机架适配驱动其沿Z轴方向移动的伺服电缸。

优选的，所述Z轴导轨设于机架底部、且铺设于地面上；所述Z轴导轨并列设置多条、每条Z轴导轨沿长度方向设置多个第一滑块。

优选的，所述伺服电缸的一端与固定在地面的承力块固接、另一端通过销轴与机架连接。

优选的，所述Y轴导轨安装在机架上；所述Y轴导轨并列设置多组、并与切割单元一一对应，所述Y轴导轨上设置与对应的切割单元固接的第二滑块；所述切割单元设置丝杠端盖并适配丝杆，所述丝杆的一端适配第二伺服电机、另一端与机架转动连接，所述第二伺服电机与机架固接。

优选的，所述切割单元还包括与第一伺服电机固接的齿轮箱，所述齿轮箱内并列设置多个依次啮合、在第一伺服电机驱动下同步转动的齿轮；所述齿轮与齿轮箱转动连接、且其动力输出轴从齿轮箱的底端穿出与对应的铣刀连接。

优选的，所述丝杠端盖设置在齿轮箱的外壁，所述第二滑块与对应切割单元的齿轮箱固接。

优选的，所述铣刀通过螺栓与刀柄连接，所述刀柄通过弹性夹头与齿轮的动力输出轴连接。

本发明的工作原理为：将与流水线生产模具分离后的成品轨枕放置在摆渡小车上，并通过摆渡小车运送到两组切割机构之间的切割工位。启动数控系统，数控系统会根据设置的程序和指令向切割单元的动力源第一伺服电机和行走机构的动力源发出电信号，从而对行走机构和切割单元进行控制。在数控系统的控制下，行走机构会驱动切割单元沿Z轴方向移动，使切割单元运动到轨枕两端的对应位置；接着，行走机构会驱动切割单元沿Y轴方向向下移动，同时，第一伺服电机会驱动切割单元的铣刀转动，从而将轨枕两端、位于张拉挂板与分丝板之间的钢筋切断。

由此可知，本发明的有益效果是：整个切割过程均由数控系统控制完成，大大降低了劳动强度、节约了人力成本；可以同时对多个轨枕的钢筋进行切割，提高了工作效率；不会在钢筋的切割端产生溶瘤，便于取出张拉挂板和分丝板，张拉挂板和分丝板的孔也不会因难以取出而造成磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为切割单元与机架的连接示意图；

图3为图2中A部的放大图；

图4为切割机构的结构示意图；

图5为轨枕的结构示意图；

附图标记：1、摆渡小车；2、切割机构；3、机架；4、切割单元；5、铣刀；6、第一伺服电机；7、Y轴导轨；8、Z轴导轨；9、数控系统；10、位置传感器；11、定位件；12、第一滑块；13、伺服电缸；14、承力块；15、第二滑块；16、丝杠端盖；17、丝杆；18、第二伺服电机；19、齿轮箱；20、刀柄；21、弹性夹头。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，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一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，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，还可以是通信；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。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发明中的具体含义。

下面结合附图1～5对本发明的实施例进行详细说明。

本发明实施例提供了一种轨枕钢筋切割装置，该轨枕钢筋切割装置包括：

摆渡小车1，其构成对轨枕的支撑、并沿X轴方向移动；应当理解的是，摆渡小车1一次可以运送多个轨枕；可以在摆渡小车1的上表面设置限位槽，限位槽的宽度对应于轨枕的宽度，限位槽的间距对应于切割单元4的间距，以便于轨枕快速进行定位和摆放。

切割机构2，其设置两组、对应于轨枕的两端，每组切割机构2由与轨枕一一对应、沿X轴方向并列安装在机架3上的多个切割单元4构成；应当理解的是，轨枕的两端分别对应一个切割单元4。所述切割单元4包括多个铣刀5和驱动铣刀5的第一伺服电机6，每个铣刀5对应于轨枕的一列钢筋；应当理解的是，切割单元4的铣刀5数量对应于轨枕的钢筋列数。

行走机构，其包括Y轴导轨7、Z轴导轨8、驱动切割单元4沿Y轴方向和Z轴方向移动的动力源。应当理解的是，行走机构的动力源可以是线性电机、伺服电机、步进电机、气缸、液压缸或其他可以进行数控并提供动力的设备。

数控系统9，其分别与切割机构2和行走机构电连接。应当理解的是，数控系统9分别与切割单元4的动力源第一伺服电机6和行走机构的动力源电连接，从而对切割单元4的机械运动和工作过程进行控制，数控技术为成熟的现有技术，在次不再赘述。

下面阐述本发明的实施方式，将与流水线生产模具分离后的成品轨枕放置在摆渡小车1上，并通过摆渡小车1运送到两组切割机构2之间的切割工位。启动数控系统9，数控系统9会根据设置的程序和指令向切割单元4的动力源第一伺服电机6和行走机构的动力源发出电信号，从而对行走机构和切割单元4进行控制。在数控系统9的控制下，行走机构会驱动切割单元4沿Z轴方向移动，使切割单元4运动到轨枕两端的对应位置；接着，行走机构会驱动切割单元4沿Y轴方向向下移动，同时，第一伺服电机6会驱动切割单元4的铣刀5转动，从而将轨枕两端、位于张拉挂板与分丝板之间的钢筋切断。在完成对所有钢筋的切断动作后，切割单元4会停止运转，行走机构会驱动切割单元4复位。本发明的整个切割过程均由数控系统9控制完成，大大降低了劳动强度、节约了人力成本；可以同时对多个轨枕的钢筋进行切割，提高了工作效率；不会在钢筋的切割端产生溶瘤，便于取出张拉挂板和分丝板，张拉挂板和分丝板的孔也不会因难以取出而造成磨损。

作为本发明的进一步优化，还包括与摆渡小车1适配的X轴导轨，所述X轴导轨铺设在地面上。应当理解的是，摆渡小车1沿X轴导轨进行移动，X轴导轨可以对摆渡小车1进行限位，便于确定摆渡小车1的位置。

作为一种优选的实施例，所述机架3上设置与数控系统9电连接的位置传感器10，所述摆渡小车1的侧面设置与位置传感器10配合的定位件11。应当理解的是，定位件11可以是定位凸起或定位凹槽，位置传感器10通过检测其与摆渡小车1的距离来确认摆渡小车1是否到达预定位置；当随摆渡小车1移动的定位件11正好与位置传感器10对应时，位置传感器10检测到的实际距离数值与预设值对应，就会向数控系统9发出信号。可以设置与数控系统9电连接的蜂鸣器，通过蜂鸣器发出提示音，提示操作人员制停摆渡小车1。还可以在摆渡小车1内设置用于驱动摆渡小车1的第三伺服电机，且第三伺服电机与数控系统9通过电线构成电连接，如此，数控系统9即可通过位置传感器10实现对摆渡小车1的定位控制，当摆渡小车1内的第三伺服电机与数控系统9电连接时，摆渡小车1只能沿X轴导轨作往复运动；此外，也可单独在摆渡小车1内设置用于控制第三伺服电机的控制器，并在摆渡小车1内设置用于供电的蓄电池，且在控制器与数控系统9分别设置无线数据传输模块，从而实现数据的无线传输、对摆渡小车1进行定位控制，此时，可以在X轴导轨的两端设置一段轨道连接成闭合的回路，摆渡小车1可以沿回路运动、而无需作往复运动。

作为一种优选的实施例，所述Z轴导轨8上设置与机架3固接的第一滑块12，所述机架3适配驱动其沿Z轴方向移动的伺服电缸13。应当理解的是，伺服气缸通过驱动机架3沿Z轴导轨8移动来带动机架3上的切割单元4沿Z轴方向移动，伺服电缸13与数控系统9电连接，可以对切割单元4在Z轴方向上的运动速度和行进量进行精确数控。

作为一种优选的实施例，所述Z轴导轨8设于机架3底部、且铺设于地面上；所述Z轴导轨8并列设置多条、每条Z轴导轨8沿长度方向设置多个第一滑块12。

作为一种优选的实施例，所述伺服电缸13的一端与固定在地面的承力块14固接、另一端通过销轴与机架3连接。

作为一种优选的实施例，所述Y轴导轨7安装在机架3上；所述Y轴导轨7并列设置多组、并与切割单元4一一对应，所述Y轴导轨7上设置与对应的切割单元4固接的第二滑块15；所述切割单元4设置丝杠端盖16并适配丝杆17，所述丝杆17的一端适配第二伺服电机18、另一端与机架3转动连接，所述第二伺服电机18与机架3固接。应当理解的是，第二伺服电机18通过驱动丝杆17转动来带动切割单元4沿Y轴导轨7上下移动，第二伺服电机18与数控系统9电连接，可以对切割单元4在Y轴方向上的运动速度和行进量进行精确数控。

作为一种优选的实施例，所述切割单元4还包括与第一伺服电机6固接的齿轮箱19，所述齿轮箱19内并列设置多个依次啮合、在第一伺服电机6驱动下同步转动的齿轮；所述齿轮与齿轮箱19转动连接、且其动力输出轴从齿轮箱19的底端穿出与对应的铣刀5连接。应当理解的是，齿轮与铣刀5一一对应，两相邻齿轮的动力输出轴的间距与轨枕的两相邻列的钢筋的间距对应；一个切割单元4通过一个第一伺服电机6驱动该切割单元4的所有齿轮和铣刀5。

作为一种优选的实施例，所述丝杠端盖16设置在齿轮箱19的外壁，所述第二滑块15与对应切割单元4的齿轮箱19固接。

作为一种优选的实施例，所述铣刀5通过螺栓与刀柄20连接，所述刀柄20通过弹性夹头21与齿轮的动力输出轴连接。应当理解的是，铣刀5与刀柄20通过螺栓进行连接，刀柄20与齿轮的动力输出轴通过弹性夹头21进行连接，拆装方便，便于进行维护和更换。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨枕钢筋切割装置，其特征在于：包括：

摆渡小车(1)，其构成对轨枕的支撑、并沿X轴方向移动；

切割机构(2)，其设置两组、对应于轨枕的两端，每组切割机构(2)由与轨枕一一对应、沿X轴方向并列安装在机架(3)上的多个切割单元(4)构成；所述切割单元(4)包括多个铣刀(5)和驱动铣刀(5)的第一伺服电机(6)，每个铣刀(5)对应于轨枕的一列钢筋；

行走机构，其包括Y轴导轨(7)、Z轴导轨(8)、驱动切割单元(4)沿Y轴方向和Z轴方向移动的动力源；

数控系统(9)，其分别与切割机构(2)和行走机构电连接。

2.根据权利要求1所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：还包括与摆渡小车(1)适配的X轴导轨，所述X轴导轨铺设在地面上。

3.根据权利要求2所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述机架(3)上设置与数控系统(9)电连接的位置传感器(10)，所述摆渡小车(1)的侧面设置与位置传感器(10)配合的定位件(11)。

4.根据权利要求1到3中任意一项所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述Z轴导轨(8)上设置与机架(3)固接的第一滑块(12)，所述机架(3)适配驱动其沿Z轴方向移动的伺服电缸(13)。

5.根据权利要求4所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述Z轴导轨(8)设于机架(3)底部、且铺设于地面上；所述Z轴导轨(8)并列设置多条、每条Z轴导轨(8)沿长度方向设置多个第一滑块(12)。

6.根据权利要求4所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述伺服电缸(13)的一端与固定在地面的承力块(14)固接、另一端通过销轴与机架(3)连接。

7.根据权利要求4所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述Y轴导轨(7)安装在机架(3)上；所述Y轴导轨(7)并列设置多组、并与切割单元(4)一一对应，所述Y轴导轨(7)上设置与对应的切割单元(4)固接的第二滑块(15)；所述切割单元(4)设置丝杠端盖(16)并适配丝杆(17)，所述丝杆(17)的一端适配第二伺服电机(18)、另一端与机架(3)转动连接，所述第二伺服电机(18)与机架(3)固接。

8.根据权利要求7所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述切割单元(4)还包括与第一伺服电机(6)固接的齿轮箱(19)，所述齿轮箱(19)内并列设置多个依次啮合、在第一伺服电机(6)驱动下同步转动的齿轮；所述齿轮与齿轮箱(19)转动连接、且其动力输出轴从齿轮箱(19)的底端穿出与对应的铣刀(5)连接。

9.根据权利要求8所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述丝杠端盖(16)设置在齿轮箱(19)的外壁，所述第二滑块(15)与对应切割单元(4)的齿轮箱(19)固接。

10.根据权利要求8所述的轨枕钢筋切割装置，其特征在于：所述铣刀(5)通过螺栓与刀柄(20)连接，所述刀柄(20)通过弹性夹头(21)与齿轮的动力输出轴连接。

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