【摘 要】
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铁路货车的检修是铁路货运正常运行的重要保证。转向架的检修是铁路货车检修的重中之重。国内转向架检修线上,承载鞍的拆卸及组装工序主要采用以人工为主导的作业方式。承载鞍的重量较大,以人工为主导的作业方式存在劳动强度大、作业效率低、安全隐患大等问题。随着自动化测量技术在承载鞍磨耗检测中的应用,承载鞍检测工位的自动化程度也得到了较大提升,但是由于推力挡肩与鞍面之间的间距较小,测距传感器与视觉相机难以在此狭小
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铁路货车的检修是铁路货运正常运行的重要保证。转向架的检修是铁路货车检修的重中之重。国内转向架检修线上,承载鞍的拆卸及组装工序主要采用以人工为主导的作业方式。承载鞍的重量较大,以人工为主导的作业方式存在劳动强度大、作业效率低、安全隐患大等问题。随着自动化测量技术在承载鞍磨耗检测中的应用,承载鞍检测工位的自动化程度也得到了较大提升,但是由于推力挡肩与鞍面之间的间距较小,测距传感器与视觉相机难以在此狭小空间内完成准确测量或进行有效的图像采集。承载鞍的拆卸、检测和组装工序之间相对独立,工位分散且相距较远,检修作业时需要将承载鞍在三个工位之间进行多次转运,既浪费了人力,又浪费了时间。此外,承载鞍拆卸、检测和组装工序三者之间连续性差,常常出现待工的情况。综合以上情况,本论文以提速后的主流K2、K6型转向架为研究对象,设计了与承载鞍拆卸、检测、组装工序分别对应的自动化作业的拆卸模块、磨耗检测模块、组装模块,同时以该三大模块为基础,设计了一套适用于K2、K6型转向架的“铁路货车转向架承载鞍自动拆装与检测系统”。该系统综合利用了工业机器人技术、AGV技术、气压传动与控制技术、伺服传动技术、直线电机技术、传感器技术以及机器视觉与图像处理技术,将承载鞍拆卸、检测与组装工序进行有机结合。通过将K2、K6承载鞍与侧架的固定方式进行简化及统一,有效降低了承载鞍拆卸、组装工序自动化以及通用性的实现难度。铁路货车转向架承载鞍自动拆装与检测系统是在拆卸模块、磨耗检测模块、组装模块的基础上增加了辅助模块及控制系统。拆卸模块主要通过机械臂驱动承载鞍拆卸夹具实现承载鞍的自动化拆卸作业。磨耗检测模块中设置了第一检测部和第二检测部,第一检测部由协作机器人及安装在协作机器人末端的激光测距传感器构成,负责除推力挡肩内侧面外所有面的磨耗检测,第二检测部利用间接测量方式完成推力挡肩内侧距的测量。组装模块以AGV小车为载体,在AGV上集成安装支撑主架、缓存输送单元、承载鞍顶升单元、固定夹具移挂单元、定位检测单元。通过AGV运输及定位功能实现自主移动式承载鞍组装模块的设计。本论文所设计的承载鞍自动拆装与检测系统通过设置拆卸、检测和组装模块使得转向架承载鞍检修过程中的相关工序分别实现自动化,同时三大模块通过相应的辅助装置进行系统化集成,在控制系统的作用下实现承载鞍拆卸、检测和组装作业的有机结合,有效消除空间上的独立及时间上的待工。该系统解决了转向架检修作业中承载鞍拆卸、检测与组装自动化程度低短板,节省了人力,降低了作业强度和安全隐患。
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