一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法及下芯定位构件技术

一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法及其下芯定位构件，该方法可利用原有下芯机器人及其已有针对货运列车转向架现有型号侧架的固化软件，在不更换机械手情况下，直接对货运列车转向架改进型号侧架进行下芯组模工艺操作，方法中使用由专用砂芯扫描定位块和专用砂型扫描定位块组成的列车侧架砂芯下芯定位构件，其中，专用砂芯扫描定位块包括砂芯定位主体、砂芯扫描体和砂芯定位柱，可实现三维参数修正，专用砂型扫描定位块包括砂型定位主体、砂型扫描体和砂型定位柱，可实现二为维数据修正，生产中可解决改进型号货运列车侧架每种型号产品逐一开发专用软件造成支出成本高和频繁调整更换机械手导致生产效率降低的问题，节约成产成本，提高生产效率。

A correction method for the positioning of the lower core of the sand core of the side frame of the train and the positioning component of the lower core

【技术实现步骤摘要】
一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法及下芯定位构件
本专利技术涉及一种列车侧架砂芯的下芯方法，特别涉及一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法及其专用下芯定位构件。
技术介绍
侧架是货运列车走行机构的核心部件之一，对货车车体起承载和支撑作用，在列车走行过程中，持续承受和传递着各种作用力及负载载荷，侧架的铸造质量是决定货运列车运行安全性和可靠性的一个重要因素。为了提高铁路货运列车转向架摇枕和侧架的铸造质量，铁路总公司（原铁道部）标准TB/T3012-2016中明确规定25t及以上转向架的摇枕、侧架生产必须采用整体芯自动下芯工艺，目前，传统K6型号的货运列车转向架侧架都已推广应用了整体下芯工艺方法，利用下芯机器人及其固化软件，通过对分别放置于砂芯和砂型上的扫描定位块进行扫描，获取砂芯和砂型的空间位置，再依据预设目标参数值控制机械手完成下芯操作，实现芯型铸模组合。目前，生产中使用的通用扫描定位块，如图1和图2所示，顶端圆环面为扫描面，扫描面基准高度为hj，扫描面圆心为定位点，以K6型侧架为例，如图3和图4所示，在铸造砂芯和砂型上各分别放置两只通用扫描定位块，砂芯上的放置位置为三角孔上方的凸起边缘处，砂型上则放置在下部边缘处，固化软件中的预设目标参数值包括有：砂芯上通用扫描定位块定位点之间的距离L0、砂芯上通用扫描定位块定位点与标准夹持状态下下芯机器人机械手卡爪中心线之间的距离M0、砂型上通用扫描定位块定位点之间的距离W0、标准组模状态下砂芯上通用扫描定位块定位点连线与砂型上通用扫描定位块定位点连线之间的距离D0、标准组模状态下砂芯上通用扫描定位块扫描面与砂型上通用扫描定位块扫描面之间的高度差H0、标准夹持状态下砂芯上通用扫描定位块扫描面与下芯机器人机械手卡爪下端面之间的高度差h0等。但是，随着货运列车载重量不断提高，转向架及其构成部件不断升级，虽然侧架整体基本形状始终保持不变，但设计结构和规格尺寸则在不断发生变化，因此现有下芯机器人固化软件中的预设目标参数值已经不能适用于新型号产品的工艺要求，下芯机械人无法直接应用于新型号产品的下芯操作，如果针对每种型号产品均逐一重新开发专用应用软件并分别重新配套专用机械手夹持装置，必将导致因高额的软件开发费用而使生产成本大幅提升，以及频繁调整更换机械手夹持装置而使生产效率明显降低的问题，因此，设计开发一种针对新型产品的下芯定位修正方法，使现有下芯机械人能够直接应用于新型号产品的下芯工艺过程中，是保证组模生产线实现不同型号产品的快速柔性转换，节约生产成本，提高生产效率的一个现实性课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是：提供一种列车转向架侧架砂芯的下芯定位修正方法及其下芯定位构件，利用原有下芯机器人及其已有针对货运列车转向架现有型号侧架的固化软件，在无需更换机械手夹爪的情况下，直接对货运列车转向架改进型号侧架产品进行下芯组模工艺操作，降低成产成本，提高生产效率。一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法，用于对货运列车转向架改进型号侧架下芯组模工艺中砂芯和砂型实际结构参数值进行修正，以使下芯机器人能够依据现有型号侧架产品的预设目标参数值直接对改进型号侧架产品实施下芯操作控制，所述实际结构参数值即为在未进行任何数值修正的情况下，对所述改进型号侧架进行整体下芯操作时的实际控制参数数值，包括有：设置在砂芯上的扫描定位块设置点之间的距离Ln、标准夹持状态下设置在砂芯上的扫描定位块设置点与下芯机器人机械手卡爪中心线之间的距离Mn、标准组模状态下设置在砂芯上的扫描定位块设置点连线与设置在砂型上的扫描定位块设置点连线之间的距离Dn、标准组模状态下设置在砂芯上具有基准高度hj的扫描定位块扫描面与设置在砂型上具有基准高度hj的扫描定位块扫描面之间的高度差Hn、标准夹持状态下设置在砂芯上具有基准高度h标的扫描定位块扫描面与下芯机器人机械手卡爪下端面之间的高度差hn等，具体修正方法包括以下步骤：步骤1：利用下芯定位构件对所述改进型号侧架砂芯和砂型的实际结构参数值进行修正所述下芯定位构件由专用砂芯扫描定位块和专用砂型扫描定位块组成，所述专用砂芯扫描定位块具有三维修正功能，即：在X方向修正量为△L、在Y方向为△M、在Z方向为△h，所述专用砂芯扫描定位块具有二维修正功能，即：在Y方向为△D、在Z方向为△H；将两个所述专用砂芯扫描定位块在所述改进型号侧架砂芯中线两侧对称放置于砂芯三角孔上方的凸起边缘处，设定两个所述专用砂芯扫描定位块的设置点之间的距离为Ln，受所述改进型号侧架结构的影响，通常所述距离Ln无法与所述下芯机器人固化软件中的预设目标参数值L0相等同，将两个所述专用砂型扫描定位块在所述改进型号侧架砂型中线两侧对称放置于砂型的下部边缘上，设定两个所述专用砂型扫描定位块设置点之间的距离为W0，与所述下芯机器人固化软件中的所述预设目标参数值保持相同；所述专用砂芯扫描定位块和所述专用砂型扫描定位块的各个修正量分别满足以下关系：△L=（Ln-L0）/2；△M=Mn-M0；△D=Dn-D0-△M；△h=hn-h0；△H=Hn-H0+△h。步骤2：启动下芯机器人扫描所述专用砂芯扫描定位块和所述专用砂型扫描定位块所述下芯机器人分别扫描所述专用砂芯扫描定位块和所述专用砂型扫描定位块，获取各个扫描点的空间位置参数，就是确定了所述改进型号侧架砂芯和所述改进型号侧架砂型的空间位置，此时，经过步骤1的修正，在X方向上，使两个所述专用砂芯扫描定位块扫描点之间的实际距离被调整为（Ln-2△L）=L0，当所述下芯机器人检测到两个所述专用砂芯扫描定位块扫描点之间的距离为L0，同时还检测到两个所述专用砂型扫描定位块扫描点之间的距离为W0，均与固化软件中的预设参数值相同时，判定所述改进型号侧架砂芯和所述改进型号侧架砂型为下芯工作对象，所述下芯机器人机械手启动，开始进行下芯操作。步骤3：所述下芯机器人机械手对所述改进型号侧架砂芯实施夹取操作所述固化软件根据所述预设目标参数值以及步骤2所获取的所述改进型号侧架砂芯空间位置，控制两组所述机械手卡爪在两个所述专用砂芯扫描定位块扫描点连线下方M0距离处，所述砂芯中心工艺孔与两个所述三角孔之间的分隔梁上实施夹持，夹持深度以所述机械手卡爪下端面与具有基准高度hj的所述专用砂芯扫描定位块扫描面之间的高度差hn控制，所述高度差的预设目标参数值为h0；此时，经过步骤1的修正，在Y方向上，两个所述专用砂芯扫描定位块设置中心点连线与所述机械手卡爪中心连线之间的距离为（△M+M0）=Mn，即为实际结构参数值，在Z方向上，夹持深度实际结构参数值为（△h+h0）=hn，因而，在所述固化软件的控制下，所述机械手能够直接对所述改进型号侧架砂芯实现准确夹持抓取。步骤4：所述下芯机器人机械手对所述改进型号侧架砂芯实施下芯操作所述固化软件根据所述预设目标参数值以及步骤2所获取的所述砂型空间位置，将步骤3夹持抓取的所述砂芯从砂芯运移工位转送到下芯组模工位，下送到所述砂型中的组模位置上，并控制两个所述专用砂芯扫描定位块扫描点连线与两个所述专用砂型扫描定位块扫描点连线之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：利用下芯定位构件对改进型号侧架砂芯和砂型的实际结构参数值进行修正/n所述下芯定位构件由专用砂芯扫描定位块（10）和专用砂型扫描定位块（20）组成，将两个所述专用砂芯扫描定位块（10）在所述改进型号侧架砂芯中线两侧对称放置于砂芯三角孔上方的凸起边缘处，设定两个所述专用砂芯扫描定位块（10）的设置点之间的距离为L

【技术特征摘要】
1.一种列车侧架砂芯的下芯定位修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：利用下芯定位构件对改进型号侧架砂芯和砂型的实际结构参数值进行修正
所述下芯定位构件由专用砂芯扫描定位块（10）和专用砂型扫描定位块（20）组成，将两个所述专用砂芯扫描定位块（10）在所述改进型号侧架砂芯中线两侧对称放置于砂芯三角孔上方的凸起边缘处，设定两个所述专用砂芯扫描定位块（10）的设置点之间的距离为Ln，将两个所述专用砂型扫描定位块（20）在所述改进型号侧架砂型中线两侧对称放置于砂型的下部边缘上，设定两个所述专用砂型扫描定位块（20）设置点之间的距离为W0，与所述下芯机器人固化软件中的所述预设目标参数值保持相同；所述专用砂芯扫描定位块和所述专用砂型扫描定位块的各个修正量分别满足以下关系：
△L=（Ln-L0）/2；
△M=Mn-M0；
△D=Dn-D0-△M；
△h=hn-h0；
△H=Hn-H0+△h；
步骤2：启动下芯机器人扫描所述专用砂芯扫描定位块和所述专用砂型扫描定位块
所述下芯机器人分别扫描所述专用砂芯扫描定位块（10）和所述专用砂型扫描定位块（20），获取各个扫描点的空间位置参数，经过步骤1的修正，在X方向上，使两个所述专用砂芯扫描定位块（10）扫描点之间的实际距离被调整为（Ln-2△L）=L0，当所述下芯机器人检测到两个所述专用砂芯扫描定位块（10）扫描点之间的距离为L0，同时还检测到两个所述专用砂型扫描定位块（20）扫描点之间的距离为W0，判定所述改进型号侧架砂芯和所述改进型号侧架砂型为下芯工作对象，所述下芯机器人机械手启动；
步骤3：所述下芯机器人机械手对所述改进型号侧架砂芯实施夹取操作
所述固化软件根据所述预设目标参数值以及步骤2所获取的所述改进型号侧架砂芯空间位置，控制两组所述机械手卡爪（25）在两个所述专用砂芯扫描定位块（10）扫描点连线下方M0距离处，所述改进型号侧架砂芯中心工艺孔与两个所述三角孔之间的分隔梁上实施夹持，夹持深度以所述机械手卡爪（25）下端面与具有基准高度hj的所述专用砂芯扫描定位块（10）扫描面之间的高度差hn控制，所述高度差的预设目标参数值为h0，经过步骤1的修正，在Y方向上，两个所述专用砂芯扫描定位块（10）设置中心点连线与所述机械手卡爪（25）中心连线之间的距离为（△M+M0）=Mn，即为实际结构参数值，在Z方向上，夹持深度实际结构参数值为（△h+h0）=hn，所述机械手能够直接对所述改进型号侧架砂芯（10）实现准确夹持抓取；
步骤4：所述下芯机器人机械手对所述改进型号侧架砂芯实施下芯操作
所述固化软件根据所述预设目标参数值以及步骤2所获取的所述改进型号侧架砂型空间位置，将步骤3夹持抓取的所述改进型号侧架砂芯下送到所述改进型号侧架砂型中的组模位置上，并控制两个所述专用砂芯扫描定位块（10）扫描点连线与两个所述专用砂型扫描定位块（20）扫描点连线之间保持为D0距离宽度，下芯深度由具有基准高度hj的所述专用砂芯扫描定位块（10）扫描面与具有基准高度hj的所述专用砂型扫描定位块（20）扫描面之间的高度差Hn具体控制，所述高度差的预设目标参数值为H0，当机械手下行到位后，松开对所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，丁云朝，周国才，苏涛，冮明，周玉峰，贾文勇，程程，
申请(专利权)人：牡丹江中车金缘铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23