本發明屬于軌道車輛拉彎件制造裝備領域,具體涉及一種軌道客車拉彎件的多功能加工系統。
背景技術:
軌道客車的車體側墻和車頂等骨架結構均使用多類型的彎梁,其中除少數的承重彎梁需采用壓彎機制造外,其余絕大部分彎梁均通過型材毛坯件拉彎形成拉彎件。經過拉彎后的型材毛坯件雖然具備了拉彎件的基本曲線輪廓,但仍需進一步精加工,其中,在拉彎件的圓弧頂點M處開設中心孔以及將拉彎件兩端按照給定的截斷位置線K進行對稱截斷這兩道工序最為常見,加工批量大。
如圖1至圖2所示,常見一種拉彎件30包括拉彎件第一豎板30-1、拉彎件第一臺階30-2、拉彎件第二豎板30-3和拉彎件第二臺階30-4,按照該乙形拉彎件30的設計要求,需要在其拉彎件第二豎板30-3的X向對稱處中心開設拉彎件通孔30-3-1,以及需要在乙形拉彎件30兩端距離定位基準線N給定距離的位置進行截斷,截斷后的截斷位置線K與定位基準線N呈給定的夾角β。兩個對稱的定位基準線N通常由工藝員通過手工劃線測量的方式預先確定得出。
然而,由于拉彎件30的種類繁多,多個臺階結構之間的高度和徑向寬度各異,橫斷面也分為乙形、冒形等多種類型,并且,所需的截斷后的截斷位置線K與定位基準線N所呈的傾角β也有多種不同的角度數值需求。
現有的在拉彎件的圓弧頂點M處開設中心孔的沖孔作業需要對其進行手工劃線、打樣等多道測量、定位工序,并最終使用立式鉆床完成。但多道手工作業造成該工序累積誤差大、沖孔定位精度差。
而現有對拉彎件兩端在給定截斷位置線K處進行對稱截斷的作業,則需要根據不同類型的拉彎件分別制造專屬結構的定位工裝,其工裝制造成本高,資金投入大,作業技術準備周期長、經濟收益差。
此外,現有的沖孔作業和截斷作業分別隸屬于兩個完全不同的工序,其需要多次反復測量和定位,工藝連貫性差,生產效率低。
技術實現要素:
為了解決現有在拉彎件的圓弧頂點M處開設中心孔的沖孔作業需要對其進行手工劃線、打樣等多道測量、定位工序,其多道手工作業造成該工序累積誤差大、沖孔定位精度差,而現有對拉彎件兩端在給定截斷位置線K處進行對稱截斷的作業,則需要根據不同類型的拉彎件分別制造專屬結構的定位工裝,其工裝制造成本高,資金投入大,作業技術準備周期長、經濟收益差,以及現有的沖孔作業和截斷作業分別隸屬于兩個完全不同的工序,其需要多次反復測量和定位,工藝連貫性差,生產效率低的技術問題,本發明提供一種軌道客車拉彎件的多功能加工系統。
本發明解決技術問題所采取的技術方案如下:
軌道客車拉彎件的多功能加工系統,其包括拉彎件沖孔裝置、兩根長導軌、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件端部夾持裝置、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件端部鋸切裝置、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件跨度定尺裝置、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件夾持鋸切調節裝置;
拉彎件沖孔裝置固定在系統工作臺的中部位置,兩根長導軌垂直穿過拉彎件沖孔裝置底部的橫向通槽并固定在系統工作臺上;兩個拉彎件跨度定尺裝置與兩根長導軌滑動連接,兩個拉彎件夾持鋸切調節裝置對應固定在兩個拉彎件跨度定尺裝置上,左側的拉彎件端部夾持裝置和左側的拉彎件端部鋸切裝置前后平行設置在左側的拉彎件夾持鋸切調節裝置上,二者均與左側的拉彎件夾持鋸切調節裝置固定連接;右側的拉彎件端部夾持裝置和右側的拉彎件端部鋸切裝置前后平行設置在右側的拉彎件夾持鋸切調節裝置上,二者均與右側的拉彎件夾持鋸切調節裝置固定連接;
拉彎件沖孔裝置用于對拉彎件中心進行沖孔,兩個拉彎件端部夾持裝置用于將拉彎件夾持定位,兩個拉彎件端部鋸切裝置用于將拉彎件的兩端按照定位基準線N的位置和給定間距在截斷位置線K處進行呈夾角β的截斷作業,兩個拉彎件跨度定尺裝置與兩根長導軌配合用于調整兩個拉彎件端部夾持裝置和兩個拉彎件端部鋸切裝置的橫向跨度距離,兩個拉彎件夾持鋸切調節裝置用于調整兩個拉彎件端部夾持裝置和兩個拉彎件端部鋸切裝置相對于系統工作臺的轉角。
所述拉彎件沖孔裝置包括沖孔裝置底座、雙直線導軌組、沖孔模塊平移機構、氣液增壓缸、牽拉氣缸、沖孔頂針作動平臺、沖孔廢料盒、牽拉桿、拉彎件臺階支座、沖孔頂針機構、四個頂緊頭和中心孔導管,沖孔裝置底座的底部設有兩個平行的橫向通槽,雙直線導軌組沿沖孔裝置底座的縱向平行設置并固定在沖孔裝置底座的上端面上;
沖孔模塊平移機構包括沖孔絲杠和四個滑塊,沖孔絲杠的絲桿旋轉連接在沖孔裝置底座上端面的立板上,沖孔絲杠的絲母固定在沖孔頂針作動平臺底部的中心位置,四個滑塊兩兩平行設置在雙直線導軌組上,四個滑塊的上端分別固定在沖孔頂針作動平臺底部的四個角上,四個滑塊的下端分別與雙直線導軌組滑動連接;
沖孔頂針作動平臺的上部為凹字形結構,凹字形結構前側支座的下部設有兩個牽拉桿通孔,凹字形結構前側支座的內部設有廢料片滑槽,凹字形結構后側支座的上部設有一個活塞桿通孔,凹字形結構底部設有頂針導軌;
沖孔頂針機構包括凸模頂針、退料機構和軸向運動導向機構,氣液增壓缸的前端通過支架固定在沖孔頂針作動平臺的后側支座外側面上,氣液增壓缸的活塞桿穿過活塞桿通孔后與軸向運動導向機構的后端同軸固連,軸向運動導向機構的下端通過滑塊與頂針導軌滑動連接;凸模頂針的后段通過軸向運動導向機構與氣液增壓缸的活塞桿同軸固連;退料機構包括退料套筒和退料板,退料板同軸套在退料套筒后段的外側壁上,其二者一體成形;退料套筒同軸套在凸模頂針中段的外部,其二者通過彈簧連接;
牽拉桿機構包括兩個牽拉桿、一個U形支架和兩個導向環,兩個牽拉桿的后端分別與U形支架的下部兩端固連,兩個導向環分別固定在沖孔頂針作動平臺的凹字形結構底部,并位于頂針導軌的兩側,兩個牽拉桿的前端分別穿過兩個導向環;
牽拉氣缸通過底架固定在沖孔頂針作動平臺的前側支座外側面上,牽拉氣缸的活塞桿前端設有叉狀連接座,兩個牽拉桿穿過兩個牽拉桿通孔后分別與叉狀連接座固連;
沖孔廢料盒固定在沖孔頂針作動平臺的前側支座側面上,并位于廢料片滑槽的出口處下方;
中心孔導管固定在沖孔頂針作動平臺的前側支座上部中間位置,并與廢料片滑槽相通;中心孔導管與凸模頂針同軸對應,中心孔導管的內徑小于凸模頂針的外徑,退料套筒的外徑與中心孔導管的外徑相同;
四個頂緊頭兩個為一組,一組頂緊頭分別固定在沖孔頂針作動平臺前側支座上部的兩端并對此分布在中心孔導管的兩側,另一組頂緊頭分別固定在U形支架上部的兩端,兩組中位置相對的兩個頂緊頭的同軸對應;
拉彎件臺階支座包括固定塊和支撐塊,固定塊的中心設有凹槽,固定塊固定在沖孔頂針作動平臺的凹字形結構底部中心線上,并位于中心孔導管的正下方;支撐塊的前部下端插入固定塊的凹槽內固定,支撐塊的上端面為階梯形,其包括第一階支撐面和第二階支撐面,第二階支撐面的高度小于第一階支撐面的高度,其二者的高度差與拉彎件第一臺階到拉彎件第二臺階二者的高度差相同。
所述拉彎件端部夾持裝置包括刻線定位尺平移機構、夾持推力缸、端部夾持機構、截斷刻線定位尺、托架和鋸切支撐板,
刻線定位尺平移機構包括夾持裝置底座、平移絲杠機構、絲杠支座、固定座、活動座和多個T形槽鎖緊銷,多個T形槽鎖緊銷分別固定在絲杠支座的底部和夾持裝置底座的底部,平移絲杠機構的絲桿與絲杠支座上部軸連,平移絲杠機構的絲母固定在夾持裝置底座的上端面上,固定座固定在夾持裝置底座的上端面上,并與平移絲杠機構的絲母位于同一側;
夾持推力缸通過支座固定在夾持裝置底座的上端面上,活動座與夾持推力缸的活塞桿固連,活動座與固定座相對設置;
端部夾持機構包括凸模快換夾塊和凹模快換夾塊,凸模快換夾塊固定在活動座上,凹模快換夾塊固定在固定座上;
截斷刻線定位尺的支座固定在夾持裝置底座的上端面上,并與平移絲杠機構的絲母位于同一側,截斷刻線定位尺與其支座水平方向滑動連接;
托架固定在固定座的側端面上,鋸切支撐板的支撐面為L形,鋸切支撐板通過水平的長槽孔和螺栓與托架的側端面固連。
所述拉彎件端部鋸切裝置包括電動滑座、支架、鋸切機、高度調節絲杠機構、鋸屑回收機構和廢料滑板,支架固定在電動滑座上;高度調節絲杠機構的絲杠與支架軸連,高度調節絲杠機構的絲母固連在鋸切機機座連接板上,鋸切機通過機座連接板與支架滑動連接;鋸屑回收機構通過基座固定在電動滑座上,鋸屑回收機構的回收槽位于鋸切機鋸片外緣的下端;廢料滑板固連在鋸屑回收機構的回收槽側面。
所述拉彎件跨度定尺裝置包括走行小車和跨度直尺機構;
走行小車的上端面中心設有一個轉角驅動軸孔,走行小車的車體上端面設有一個轉角范圍為0°~90°的轉角刻度尺,轉角刻度尺同軸布置于轉角驅動軸孔的外部,位于其二者之間的上走行小車的上端面上開設有同軸的弧形滑槽;
跨度直尺機構包括跨度直尺、指針和兩個鎖緊銷,跨度直尺沿長度方向設有長條通孔,跨度直尺固定在系統工作臺上;指針一端固定在走行小車的車體邊緣中間位置,另一端穿過跨度直尺的長條通孔后與跨度直尺滑動連接;兩個鎖緊銷的側面分別固定在走行小車的車體邊緣上,兩個鎖緊銷分別穿過跨度直尺的長條通孔后與跨度直尺滑動連接。
所述拉彎件夾持鋸切調節裝置包括角度變換平臺、轉角鎖緊螺栓和轉角驅動機構;
角度變換平臺的上端面前部設有平行的夾持導軌以及與夾持導軌平行的夾持長條孔,絲杠支座和夾持裝置底座分別通過其T形槽鎖緊銷與夾持導軌以及夾持長條孔固定;角度變換平臺的上端面后部設有平行的鋸切導軌以及與鋸切導軌平行的鋸切長條孔;拉彎件端部鋸切裝置的電動滑座通過四個T形槽鎖緊螺栓與鋸切長條孔固連;
轉角鎖緊螺栓的上部與角度變換平臺軸連,轉角鎖緊螺栓的中部設有轉角指針,轉角鎖緊螺栓的下部與弧形滑槽滑動連接;
轉角驅動機構的轉軸上端與角度變換平臺固連,轉角驅動機構的底座穿過轉角驅動軸孔并固定在走行小車的車體內。
本發明的有益效果是:該軌道客車拉彎件的多功能加工系統的端部夾持機構的凸模快換夾塊、凹模快換夾塊的結構以及支撐塊的第一階支撐面和第二階支撐面高度差均根據不同拉彎件的橫斷面輪廓預先制作多套,從而使其得以根據具體需求實現快速的更換。凸模頂針、退料套筒和中心孔導管也可根據不同的拉彎件通孔的孔徑需求做出相應更換調整,從而使本多功能加工系統得以避免對其余通用結構的重新改造,并帶來研發成本的節約和生產效率的提高。
該多功能加工系統能夠使對拉彎件兩端的對稱截斷作業和對其圓弧頂點的沖孔作業得以同步完成,從而減少反復測量和重新定位的加工步驟,減小累積誤差,提高加工精度和自動化程度,進而提高生產效率,縮短技術準備周期,增強作業連貫性并實現快速的批量生產,從而大幅節約專屬工裝設備的制造成本,提高經濟效益。此外該軌道客車拉彎件的多功能加工系統還具有操作方便,成本低廉,便于推廣普及等優點。
附圖說明
圖1是現有拉彎件基本曲線輪廓的俯視圖;
圖2是圖1中的A-A橫斷面示意圖;
圖3是本發明軌道客車拉彎件的多功能加工系統的立體結構示意圖;
圖4是本發明軌道客車拉彎件的多功能加工系統在另一視角下的爆炸結構示意圖;
圖5是本發明拉彎件沖孔裝置的立體結構示意圖;
圖6是圖5的爆炸結構示意圖;
圖7是本發明拉彎件沖孔裝置去掉沖孔裝置底座、雙直線導軌組和沖孔模塊平移機構的爆炸結構示意圖;
圖8是圖7去掉氣液增壓缸后在另一視角下的爆炸結構示意圖;
圖9是本發明拉彎件沖孔裝置去掉沖孔裝置底座、雙直線導軌組和沖孔模塊平移機構的應用示意圖;
圖10是本發明拉彎件端部夾持裝置的立體圖;
圖11是圖10的爆炸圖;
圖12是圖10的俯視圖;
圖13是圖10的后視圖;
圖14是本發明夾持裝置、拉彎件端部鋸切裝置、拉彎件跨度定尺裝置和拉彎件夾持鋸切調節裝置的裝配示意圖;
圖15是圖14的爆炸圖;
圖16是本發明拉彎件端部鋸切裝置的立體圖;
圖17是圖16的爆炸圖;
圖18是本發明拉彎件跨度定尺裝置的立體圖;
圖19是本發明拉彎件夾持鋸切調節裝置的立體圖;
圖20是本發明拉彎件沖孔裝置的應用示意圖;
圖21是圖20的俯視圖;
圖22是本發明端部夾持機構的應用示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步詳細說明。
如圖3至圖19所示,本發明的軌道客車拉彎件的多功能加工系統包括拉彎件沖孔裝置A、兩根長導軌B、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件端部夾持裝置C、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件端部鋸切裝置D、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件跨度定尺裝置E、左右鏡像對稱設置的兩個拉彎件夾持鋸切調節裝置F。
拉彎件沖孔裝置A固定在系統工作臺的中部位置,兩根長導軌B垂直穿過拉彎件沖孔裝置A底部的橫向通槽1-1并固定在系統工作臺上。兩個拉彎件跨度定尺裝置E與兩根長導軌B滑動連接,兩個拉彎件夾持鋸切調節裝置F對應固定在兩個拉彎件跨度定尺裝置E上,左側的拉彎件端部夾持裝置C和左側的拉彎件端部鋸切裝置D前后平行設置在左側的拉彎件夾持鋸切調節裝置F上,二者均與左側的拉彎件夾持鋸切調節裝置F固定連接。右側的拉彎件端部夾持裝置C和右側的拉彎件端部鋸切裝置D前后平行設置在右側的拉彎件夾持鋸切調節裝置F上,二者均與右側的拉彎件夾持鋸切調節裝置F固定連接。
拉彎件沖孔裝置A用于對拉彎件中心進行沖孔,兩個拉彎件端部夾持裝置C用于將拉彎件夾持定位,兩個拉彎件端部鋸切裝置D用于將拉彎件的兩端按照定位基準線N的位置和給定間距在截斷位置線K處進行呈夾角β的截斷作業,兩個拉彎件跨度定尺裝置E與兩根長導軌B配合用于調整兩個拉彎件端部夾持裝置C和兩個拉彎件端部鋸切裝置D的橫向跨度距離,兩個拉彎件夾持鋸切調節裝置F用于調整兩個拉彎件端部夾持裝置C和兩個拉彎件端部鋸切裝置D相對于系統工作臺的轉角,從而起到調節夾角β的作用。
如圖5至圖9所示,拉彎件沖孔裝置A包括沖孔裝置底座1、雙直線導軌組2、沖孔模塊平移機構3、氣液增壓缸4、牽拉氣缸5、沖孔頂針作動平臺6、沖孔廢料盒7、牽拉桿8、拉彎件臺階支座9、沖孔頂針機構10、四個頂緊頭11和中心孔導管12,沖孔裝置底座1的底部設有兩個平行的橫向通槽1-1,雙直線導軌組2包括兩根直線導軌,其二者均沿沖孔裝置底座1的縱向平行設置并固定在沖孔裝置底座1的上端面上。
沖孔模塊平移機構3包括沖孔絲杠3-1和四個滑塊3-2,沖孔絲杠3-1的絲桿旋轉連接在沖孔裝置底座1上端面的立板上,沖孔絲杠3-1的絲母固定在沖孔頂針作動平臺6底部的中心位置,四個滑塊3-2兩兩平行設置在雙直線導軌組2中的一根直線導軌上,四個滑塊3-2的上端分別固定在沖孔頂針作動平臺6底部的四個角上,四個滑塊3-2的下端分別與雙直線導軌組2滑動連接。
沖孔頂針作動平臺6的上部為凹字形結構,凹字形結構前側支座的下部設有兩個牽拉桿通孔6-1,凹字形結構前側支座的內部設有廢料片滑槽6-2,凹字形結構后側支座的上部中心設有一個活塞桿通孔6-3,凹字形結構底部設有頂針導軌6-4。
沖孔頂針機構10包括凸模頂針10-1、退料機構10-2和軸向運動導向機構10-3,氣液增壓缸4的前端通過支架固定在沖孔頂針作動平臺6的后側支座外側面上,氣液增壓缸4的活塞桿穿過活塞桿通孔6-3后與軸向運動導向機構10-3的后端同軸固連,軸向運動導向機構10-3的下端通過滑塊與頂針導軌6-4滑動連接。凸模頂針10-1的后段通過軸向運動導向機構10-3與氣液增壓缸4的活塞桿同軸固連。退料機構10-2包括退料套筒10-2-1和退料板10-2-2,退料板10-2-2同軸套在退料套筒10-2-1后段的外側壁上,其二者一體成形。退料套筒10-2-1同軸套在凸模頂針10-1中段的外部,其二者通過彈簧連接。
牽拉桿機構8包括兩個牽拉桿8-1、一個U形支架8-2和兩個導向環8-3,兩個牽拉桿8-1的后端分別與U形支架8-2的下部兩端固連,兩個導向環8-3分別固定在沖孔頂針作動平臺6的凹字形結構底部,并位于頂針導軌6-4的兩側,兩個牽拉桿8-1的前端分別穿過兩個導向環8-3。
牽拉氣缸5通過底架固定在沖孔頂針作動平臺6的前側支座外側面上,牽拉氣缸5的活塞桿前端設有叉狀連接座5-1,兩個牽拉桿8-1穿過兩個牽拉桿通孔6-1后分別與叉狀連接座5-1固連。
沖孔廢料盒7固定在沖孔頂針作動平臺6的前側支座側面上,并位于廢料片滑槽6-2的出口處下方。
中心孔導管12固定在沖孔頂針作動平臺6的前側支座上部中間位置,并與廢料片滑槽6-2相通。中心孔導管12與凸模頂針10-1同軸對應,中心孔導管12的內徑小于凸模頂針10-1的外徑,退料套筒10-2-1的外徑與中心孔導管12的外徑相同。
四個頂緊頭11兩個為一組,一組頂緊頭11分別固定在沖孔頂針作動平臺6前側支座上部的兩端并對此分布在中心孔導管12的兩側,另一組頂緊頭11分別固定在U形支架8-2上部的兩端,兩組中位置相對的兩個頂緊頭11的同軸對應。
拉彎件臺階支座9包括固定塊9-1和支撐塊9-2,固定塊9-1的中心設有凹槽,固定塊9-1固定在沖孔頂針作動平臺6的凹字形結構底部中心線上,并位于中心孔導管12的正下方。支撐塊9-2的前部下端插入固定塊9-1的凹槽內固定,支撐塊9-2的上端面為階梯形,其包括第一階支撐面9-2-1和第二階支撐面9-2-2,第二階支撐面9-2-2的高度小于第一階支撐面9-2-1的高度,其二者的高度差與拉彎件第一臺階30-2到拉彎件第二臺階30-4二者的高度差相同。
如圖10至圖13所示,拉彎件端部夾持裝置C包括刻線定位尺平移機構13、夾持推力缸14、端部夾持機構15、截斷刻線定位尺16、托架17和鋸切支撐板18,刻線定位尺平移機構13包括夾持裝置底座13-1、平移絲杠機構13-2、絲杠支座13-3、固定座13-4、活動座13-5和多個T形槽鎖緊銷13-6,多個T形槽鎖緊銷13-6分別固定在絲杠支座13-3的底部和夾持裝置底座13-1的底部,平移絲杠機構13-2的絲桿與絲杠支座13-3上部軸連,平移絲杠機構13-2的絲母固定在夾持裝置底座13-1的上端面上,固定座13-4固定在夾持裝置底座13-1的上端面上,并與平移絲杠機構13-2的絲母位于同一側。
夾持推力缸14通過支座固定在夾持裝置底座13-1的上端面上,活動座13-5與夾持推力缸14的活塞桿固連,活動座13-5與固定座13-4相對設置。
端部夾持機構15包括凸模快換夾塊15-1和凹模快換夾塊15-2,凸模快換夾塊15-1固定在活動座13-5上,凹模快換夾塊15-2固定在固定座13-4上。如圖22所示,凸模快換夾塊15-1和凹模快換夾塊15-2均依據拉彎件30的橫斷面輪廓以及定位基準線N所在位置的拉彎件圓弧角隨型設置,其二者拼合并共同對拉彎件30的端部夾持。在對應不同橫斷面輪廓的拉彎件30或對應不同的定位基準線N所在位置的拉彎件圓弧角拉彎件30時,更換與拉彎件30特征對應匹配的預制凸模快換夾塊15-1和凹模快換夾塊15-2。
截斷刻線定位尺16的支座固定在夾持裝置底座13-1的上端面上,并與平移絲杠機構13-2的絲母位于同一側,截斷刻線定位尺16與其支座水平方向滑動連接。截斷刻線定位尺16的刃部豎立,其用于與由工藝員通過手預先確定的定位基準線N快速對齊,從而方便快捷地確定拉彎件30的端部沿Y軸方向上的定位基準。
托架17固定在固定座13-4的側端面上,鋸切支撐板18的支撐面為L形,鋸切支撐板18通過水平的長槽孔和螺栓與托架17的側端面固連,其可以沿水平方向調整其L形水平段的相對位置,鋸切支撐板18的L形支撐面托在拉彎件第一臺階30-2下方,鋸切支撐板18用于在拉彎件30的端頭被截斷前,支撐截斷位置線K后方的拉彎件端頭。
如圖16和圖17所示,拉彎件端部鋸切裝置D包括電動滑座19、支架20、鋸切機21、高度調節絲杠機構22、鋸屑回收機構23和廢料滑板24,支架20固定在電動滑座19上。高度調節絲杠機構22的絲杠與支架20軸連,高度調節絲杠機構22的絲母固連在鋸切機21機座連接板上,鋸切機21通過機座連接板與支架20滑動連接。其用于調整鋸片的切割高度。鋸屑回收機構23通過基座固定在電動滑座19上,鋸屑回收機構23的回收槽位于鋸切機21 鋸片外緣的下端。廢料滑板24固連在鋸屑回收機構23的回收槽側面,其使被截斷后端頭余料滑落至附屬的傳送回收裝置上。電動滑座19由直線電機或伺服步進電機驅動。
如圖18所示,拉彎件跨度定尺裝置E包括走行小車25和跨度直尺機構26。走行小車25的上端面中心設有一個轉角驅動軸孔25-2,走行小車25的車體上端面設有一個轉角范圍為0°~90°的轉角刻度尺25-1,轉角刻度尺25-1同軸布置于轉角驅動軸孔25-2的外部,位于其二者之間的上走行小車25的上端面上開設有同軸的弧形滑槽25-3。
跨度直尺機構26包括跨度直尺26-1、指針26-2和兩個鎖緊銷26-3,跨度直尺26-1沿長度方向設有長條通孔,跨度直尺26-1固定在系統工作臺上。指針26-2一端固定在走行小車25的車體邊緣中間位置,另一端穿過跨度直尺26-1的長條通孔后與跨度直尺26-1滑動連接。跨度直尺26-1的度數值用于分別確定兩個走行小車25對稱移動的絕對距離值,從而避免了反復測量和重新計算對稱中心線的繁瑣步驟。兩個鎖緊銷26-3的側面分別固定在走行小車25的車體邊緣上,兩個鎖緊銷26-3分別穿過跨度直尺26-1的長條通孔后與跨度直尺26-1滑動連接。走行小車25由減速電機驅動,并能夠在任意給定角度位置實現駐車和自鎖。鎖緊銷26-3用于在任意直尺刻度上增強鎖緊定位的精度。
如圖19所示,拉彎件夾持鋸切調節裝置F包括角度變換平臺27、轉角鎖緊螺栓28和轉角驅動機構29。角度變換平臺27的上端面前部設有平行的夾持導軌27-2以及與夾持導軌27-2平行的夾持長條孔27-4,絲杠支座13-3和夾持裝置底座13-1分別通過其T形槽鎖緊銷13-6與夾持導軌27-2以及夾持長條孔27-4固定。角度變換平臺27的上端面后部設有平行的鋸切導軌27-1以及與鋸切導軌27-1平行的鋸切長條孔27-3。拉彎件端部鋸切裝置D的電動滑座19通過四個T形槽鎖緊螺栓與鋸切長條孔27-3固連。
轉角鎖緊螺栓28的上部與角度變換平臺27軸連,轉角鎖緊螺栓28的中部設有轉角指針28-1,轉角鎖緊螺栓28的下部與弧形滑槽25-3滑動連接。轉角驅動機構29的轉軸上端與角度變換平臺27固連,轉角驅動機構29的底座穿過轉角驅動軸孔25-2并固定在走行小車25的車體內。轉角驅動機構29由步進電機控制,能夠在任意給定角度位置實現自鎖。
具體應用本發明的軌道客車拉彎件的多功能加工系統對拉彎件30進行中心沖孔和端部定位鋸切作業時,如圖20、圖21以及圖9所示,首先利用兩個拉彎件端部夾持裝置C對拉彎件30的兩端進行定位,同步對稱地調整兩個走行小車25的X軸間距,并通過轉角驅動機構29調整角度變換平臺27的角度朝向,最終使拉彎件30的端部順次到達其所對應的夾持機構15和鋸切支撐板18,并使拉彎件30的圓弧頂點M落入沖孔頂針作動平臺6的凹字形結構內。
此后,逐步精確調整角度變換平臺27的角度朝向,以及凸模快換夾塊15-1和凹模快換夾塊15-2的間距,最終使得拉彎件30兩側的定位基準線N分別與一個對應的截斷刻線定位尺16的刃部對齊,并且使此時轉角指針28-1在轉角刻度尺25-1上的角度讀數值恰好等于所需的夾角β。
接著,利用夾持推力缸14驅動活動座13-5向固定座13-4靠攏,直至凸模快換夾塊15-1和凹模快換夾塊15-2將拉彎件30完全夾緊固定。至此,即完成了通過沿Y軸鏡像對稱設置的兩個拉彎件端部夾持裝置C、兩個鏡像對稱設置的拉彎件跨度定尺裝置E和兩個鏡像對稱設置的拉彎件夾持鋸切調節裝置F對拉彎件30的兩個端部進行精確定位的操作。
然后,通過沖孔模塊平移機構3和雙直線導軌組2調整沖孔頂針作動平臺6在X軸方向上的位置,將拉彎件第一臺階30-2下方落在第一階支撐面9-2-1的端面上方,并將拉彎件第二臺階30-4下方落在第二階支撐面9-2-2的端面上。通過牽拉氣缸5驅動牽拉桿機構8的兩個牽拉桿8-1,使位于U形支架8-2上的一組頂緊頭11分別向固定在沖孔頂針作動平臺6前側支座上部的另外一組對應的頂緊頭11方向靠攏,直至兩組相對的頂緊頭11分別將拉彎件第二豎板30-3的前后側壁夾緊和定位,至此,即完成了利用拉彎件沖孔裝置A對拉彎件30的圓弧頂點M的定位,并使得需要開設拉彎件通孔30-3-1的預期位置恰好位于拉彎件第二豎板30-3的X向對稱中心。
利用氣液增壓缸4驅動沖孔頂針機構10沿軸向沖擊拉彎件30的圓弧頂點M,即可由凸模頂針10-1完成對拉彎件通孔30-3-1的沖孔作業。拉彎件沖孔裝置A使用時,氣液增壓缸4首先驅動沖孔頂針機構10的退料套筒10-2-1的前端率先沿軸向運動并與中心孔導管12分別將拉彎件第二豎板30-3的前后端面頂緊,此后,凸模頂針10-1進一步刺穿拉彎件第二豎板30-3并插入到中心孔導管12的內部,從而完成拉彎件通孔30-3-1的開孔作業,并將沖孔所產生的廢料圓片推入廢料片滑槽6-2內,由沖孔廢料盒7實現收集。沖孔作業完成后,氣液增壓缸4在沖孔頂針機構10的帶動下反向復位,實現退料。同時,分別啟動兩個鋸切機21,利用高度調節絲杠機構22逐步調整鋸切機21的Z軸高度,并通過電動滑座19帶動鋸切機21完成對拉彎件30兩側端頭的截斷位置線K的切割截斷作業。