CN113043001A - 轴端螺栓智能分解装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路货车轮对轴端螺栓智能分解的装置，整机由轨道及其两侧的图像识别机构、升降机构、松螺栓机构、螺栓分解机构、机械手、料斗等组成，通过视觉识别技术和伺服电机大扭矩松动螺栓、破坏防松垫和防松钢丝的技术，将6个螺栓同时拆卸下来，并由机械手进行分类放置，这种装置减少人工，降低了劳动量以及噪声并且使生产效率大幅提高。

Description

轴端螺栓智能分解装置
技术领域
本发明是一种用于铁路货车轮对轴端螺栓智能分解的装置。
背景技术
目前，铁路货车轮对轴端螺栓的分解都是采用人工操作方式：铲平防松垫，剪断防松钢丝，用风动扳手分别拧下轴两端的6个螺栓，然后取下螺栓、标志板、轴承端盖等，放入各自的料斗中；由于我国铁路发展迅速，加之车辆站段合并，使各个车辆段工作量增加很多，需要有更多的人力物力投入这些工作中，造成成本增加，而且风动扳手产生的噪音和灰尘破坏了工作环境，我们的这项发明采用视觉识别技术和伺服电机大扭矩松动螺栓、破坏防松垫和防松钢丝的技术，将6个螺栓同时拆卸下来，并由机械手进行分类放置，这种装置减少人工，降低了劳动量，使生产率大幅提高，还将噪声降至最低。
发明内容
为了克服上述不足，本发明提供了一种轴端螺栓智能分解装置，保证分解效果，提高生产效率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种铁路货车轴端螺栓智能分解装置，其特征在于：由轨道(9)及其两侧的图像识别机构(5)，升降机构(6)，松螺栓机构(4)，螺栓分解机构(3)，机械手(1)，料斗(2)组成；轨道(9)两侧各一个图像识别机构(5)，能够识别工件轮对(7)的型号、尺寸、位置等信息，图像识别机构(5)之后的是松螺栓机构(4)，松螺栓机构(4)能将轮对(7)两端的端盖螺栓(12)拧松，并将钢丝防松锁(13)拧断，松螺栓机构(4)后面是螺栓分解机构(3)，螺栓分解机构(3)将轮对(7)两端的端盖螺栓(12)拆卸下来，松螺栓机构(4) 和螺栓分解机构(3)中间都有一个升降机构(6)，负责将轮对(7)升到适合工作的高度，螺栓分解机构(3)后面是机械手(1)，机械手(1)将取下端盖螺栓(12)、轴承端盖(10)和标志板(11)，将它们放入料斗(2)中。
优选地，所述的螺栓机构(4)，其底座1(14)上装有直线导轨1(22)，直线导轨1(22)的滑座1(15)上安装着移动座板1(21)，立板1(17)焊接在移动座板1(21)上，滑座气缸1(20)安装在底座1(14)和移动座板1(21) 之间，并与两者相连，滑座气缸1(20)控制移动座板1(21)的进退，伺服电机1(16)和减速机1(18)固定在立板1(17)两侧，减速机1(18)前端是六角扳头1(19)和反力矩杆(23)，调整气缸(25)和连杆(24)能够调整六角扳头1(19)和反力矩杆(23)之间的距离，适应不同型号轴型，伺服电机1 (16)启动时，通过减速机1(18)使六角扳头1(19)旋转，六角扳头1(19) 套在端盖螺栓(12)上，反力矩杆(23)被另一个端盖螺栓(12)阻挡，六角扳头1(19)巨大的扭力将端盖螺栓(12)松动，并使穿过3个端盖螺栓(12) 上的钢丝防松锁(13)扭断，为螺栓拆卸作准备。
优选地，所述的螺栓分解机构(3)，其底座2(26)上装有直线导轨2(34)，直线导轨2(34)的滑座2(27)上安装着移动座板2(33)，立板2(29)焊接在移动座板2(33)上，滑座气缸2(28)安装在底座2(26)和移动座板2(33) 之间，并与两者相连，滑座气缸2(28)控制移动座板2(33)的进退，伺服电机2(30)和减速机2(31)固定在立板2(29)两侧，减速机2(31)前端装有3个六角扳头2(32)，伺服电机2(30)启动时，通过减速机2(31)带动六角扳头2(32)旋转，将轴承端盖(10)上的端盖螺栓(12)拆卸下来。
优选地，所述的机械手(1)，其前端装有吸盘(35)、螺栓夹具(36)和端盖夹具(37)，端盖夹具(37)由端盖夹具气缸(38)控制夹紧或松开，用于夹取轴承(8)前端的轴承端盖(10)，螺栓夹具(36)由螺栓夹具气缸(39) 通过铰接杆(40)控制夹紧或松开，用于夹取端盖螺栓(12)，吸盘(35)用于吸取轴端的标志板(11)。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1：轴端螺栓智能分解装置主视图
图2：轴端螺栓智能分解装置俯视图
图3：轴承(工件)主视图
图4：轴承(工件)左视图
图5：松螺栓机构主视图
图6：松螺栓机构俯视图
图7：螺栓分解机构主视图
图8：螺栓分解机构俯视图
图9：机械手主视图
图10：夹具总成主视图
图中：设备包括所述的机械手(1)，料斗(2)，螺栓分解机构(3)，松螺栓机构(4)，图像识别机构(5)，升降机构(6)，轮对(7)，轴承(8)，轨道 (9)，轴承端盖(10)，标志板(11)，端盖螺栓(12)，钢丝防松锁(13)，底座1(14)，滑座1(15)，伺服电机1(16)，立板1(17)，减速机1(18)，六角扳头1(19)，滑座气缸1(20)，移动座板1(21)，直线导轨1(22)，反力矩杆(23)，连杆(24)，调整气缸(25)，底座2(26)，滑座2(27)，滑座气缸2(28)，立板2(29)，伺服电机2(30)，减速机2(31)，六角扳头2(32)，移动座板2(33)，直线导轨2(34)，吸盘(35)，螺栓夹具(36)，端盖夹具(37)，端盖夹具气缸(38)，螺栓夹具气缸(39)，铰接杆(40)。
具体实施方式
请参阅附图1、附图2：轴端螺栓智能分解装置由轨道(9)及其两侧的图像识别机构(5)，升降机构(6)，松螺栓机构(4)，螺栓分解机构(3)，机械手(1)，料斗(2)组成；轨道(9)两侧各一个图像识别机构(5)，能够识别工件轮对(7)的型号、尺寸、位置等信息，图像识别机构(5)之后的是松螺栓机构(4)；松螺栓机构(4)左右各一套，能将轮对(7)两端的端盖螺栓(12) 拧松，并将钢丝防松锁(13)拧断，松螺栓机构(4)后面是螺栓分解机构(3)，螺栓分解机构(3)也是左右各一套，将轮对(7)两端的端盖螺栓(12)拆卸下来；松螺栓机构(4)和螺栓分解机构(3)中间都有一个升降机构(6)，负责将轮对(7)升到适合工作的高度；螺栓分解机构(3)后面是两台机械手(1)，机械手(1)将取下端盖螺栓(12)、轴承端盖(10)和标志板(11)，将它们放入料斗(2)中。
请参阅附图3、附图4：轮对(7)的两端是轴承(8)，轴承(8)的端面上安装着轴承端盖(10)，标志板(11)，端盖螺栓(12)和钢丝防松锁(13)，轴端螺栓智能分解装置就是将这些工件一一分解，放入各自的料斗(2)中。
请参阅附图5、附图6：松螺栓机构(4)的下方是底座1(14)，底座1(14) 上装有直线导轨1(22)，直线导轨1(22)的滑座1(15)上安装着移动座板1 (21)，立板1(17)焊接在移动座板1(21)上，滑座气缸1(20)安装在底座 1(14)上，气缸活塞杆与移动座板1(21)铰接，滑座气缸1(20)控制移动座板1(21)的进退，伺服电机1(16)和减速机1(18)固定在立板1(17)两侧，减速机1(18)前端是六角扳头1(19)和反力矩杆(23)，调整气缸(25) 和连杆(24)能够调整六角扳头1(19)和反力矩杆(23)之间的距离，适应不同型号轴型；滑座气缸1(20)的活塞杆伸出，移动座板1(21)带着上面的机构前进，六角扳头1(19)套在一个端盖螺栓(12)上，伺服电机1(16)启动，通过减速机1(18)使六角扳头1(19)旋转，六角扳头1(19)套在端盖螺栓 (12)上，反力矩杆(23)被另一个端盖螺栓(12)阻挡，六角扳头1(19)巨大的扭力将端盖螺栓(12)松动，并使穿过3个端盖螺栓(12)上的钢丝防松锁(13)扭断，为螺栓拆卸作准备。
请参阅附图7、附图8：螺栓分解机构(3)的最下面是底座2(26)，底座 2(26)上装有直线导轨2(34)，直线导轨2(34)的滑座2(27)上安装着移动座板2(33)，立板2(29)焊接在移动座板2(33)上，滑座气缸2(28)安装在底座2(26)和移动座板2(33)之间，并与两者相连，滑座气缸2(28) 控制移动座板2(33)的进退，伺服电机2(30)和减速机2(31)固定在立板2(29)两侧，减速机2(31)前端装有3个六角扳头2(32)，伺服电机2(30) 启动时，通过减速机2(31)带动六角扳头2(32)旋转，将轴承端盖(10)上的端盖螺栓(12)拆卸下来。
请参阅附图9、附图10：机械手(1)的前端装有吸盘(35)，螺栓夹具(36) 和端盖夹具(37)，端盖夹具(37)由端盖夹具气缸(38)控制夹紧或松开，用于夹取轴承(8)前端的轴承端盖(10)，螺栓夹具(36)由螺栓夹具气缸(39) 通过铰接杆(40)控制夹紧或松开，用于夹取端盖螺栓(12)，吸盘(35)用于吸取轴端的标志板(11)。
工作过程如下：
工件轮对(7)在经过图像识别机构(5)时，图像识别机构(5)能够获得工件轮对(7)的型号、尺寸、位置等信息，根据这些信息控制其它机构动作。
轮对(7)在松螺栓机构(4)处被升降机构(6)升起到合适的高度，松螺栓机构(4)向轮对(7)靠近，六角扳头1(19)套在端盖螺栓(12)上，反力矩杆(23)被另一个端盖螺栓(12)阻挡，伺服电机1(16)启动，六角扳头1 (19)旋转，六角扳头1(19)巨大的扭力将端盖螺栓(12)松动，并使穿过3 个端盖螺栓(12)上钢丝防松锁(13)扭断，为螺栓拆卸作准备。
轮对(7)在螺栓分解机构(3)处被升降机构(6)升起到合适的高度，螺栓分解机构(3)向轮对(7)靠近，3个六角扳头2(32)套在端盖螺栓(12) 上，伺服电机2(30)启动时，通过减速机2(31)带动六角扳头2(32)旋转，将轴承端盖(10)上的端盖螺栓(12)拆卸下来。
两台机械手(1)取下轴承螺栓(12)、轴承端盖(10)和标志板(11)后，将它们放入料斗(2)中。

Claims (4)

1.一种铁路货车轴端螺栓智能分解装置，其特征在于：由轨道(9)及其两侧的图像识别机构(5)，升降机构(6)，松螺栓机构(4)，螺栓分解机构(3)，机械手(1)，料斗(2)组成；轨道(9)两侧各一个图像识别机构(5)，能够识别工件轮对(7)的型号、尺寸、位置等信息，图像识别机构(5)之后的是松螺栓机构(4)，松螺栓机构(4)能将轮对(7)两端的端盖螺栓(12)拧松，并将钢丝防松锁(13)拧断，松螺栓机构(4)后面是螺栓分解机构(3)，螺栓分解机构(3)将轮对(7)两端的端盖螺栓(12)拆卸下来，松螺栓机构(4)和螺栓分解机构(3)中间都有一个升降机构(6)，负责将轮对(7)升到适合工作的高度，螺栓分解机构(3)后面是机械手(1)，机械手(1)将取下端盖螺栓(12)、轴承端盖(10)和标志板(11)，将它们放入料斗(2)中。
2.根据权利要求1所述的铁路货车轴端螺栓智能分解装置，其特征是所述的螺栓机构(4)，其底座1(14)上装有直线导轨1(22)，直线导轨1(22)的滑座1(15)上安装着移动座板1(21)，立板1(17)焊接在移动座板1(21)上，滑座气缸1(20)安装在底座1(14)和移动座板1(21)之间，并与两者相连，滑座气缸1(20)控制移动座板1(21)的进退，伺服电机1(16)和减速机1(18)固定在立板1(17)两侧，减速机1(18)前端是六角扳头1(19)和反力矩杆(23)，调整气缸(25)和连杆(24)能够调整六角扳头1(19)和反力矩杆(23)之间的距离，适应不同型号轴型，伺服电机1(16)启动时，通过减速机1(18)使六角扳头1(19)旋转，六角扳头1(19)套在端盖螺栓(12)上，反力矩杆(23)被另一个端盖螺栓(12)阻挡，六角扳头1(19)巨大的扭力将端盖螺栓(12)松动，并使穿过3个端盖螺栓(12)上的钢丝防松锁(13)扭断，为螺栓拆卸作准备。
3.根据权利要求1所述的铁路货车轴端螺栓智能分解装置，其特征是所述的螺栓分解机构(3)，其底座2(26)上装有直线导轨2(34)，直线导轨2(34)的滑座2(27)上安装着移动座板2(33)，立板2(29)焊接在移动座板2(33)上，滑座气缸2(28)安装在底座2(26)和移动座板2(33)之间，并与两者相连，滑座气缸2(28)控制移动座板2(33)的进退，伺服电机2(30)和减速机2(31)固定在立板2(29)两侧，减速机2(31)前端装有3个六角扳头2(32)，伺服电机2(30)启动时，通过减速机2(31)带动六角扳头2(32)旋转，将轴承端盖(10)上的端盖螺栓(12)拆卸下来。
4.根据权利要求1所述的铁路货车轴端螺栓智能分解装置，其特征是所述的机械手(1)，其前端装有吸盘(35)、螺栓夹具(36)和端盖夹具(37)，端盖夹具(37)由端盖夹具气缸(38)控制夹紧或松开，用于夹取轴承(8)前端的轴承端盖(10)，螺栓夹具(36)由螺栓夹具气缸(39)通过铰接杆(40)控制夹紧或松开，用于夹取端盖螺栓(12)，吸盘(35)用于吸取轴端的标志板(11)。
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