一种基于视觉引导的轮对清洗系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于视觉引导的轮对清洗系统，包括龙门架，龙门架的横梁上滑动装配有机器人，机器人的末端安装有激光头和用于采集轮对信息的3D传感器；龙门架的下方设有轮对固定支撑装置，机器人由机器人控制柜控制，3D传感器和机器人控制柜均与工控机控制连接；轮对固定支撑装置包括用于支撑轮对两个轮子的两个固定台架及至少一组用于驱动轮对转动的轮对驱动机构。本实用新型专利技术基于视觉引导的轮对清洗系统通过3D传感器扫描轮对相关信息，系统计算配准得出齿轮箱的位置，判断出轮对型号，根据预设的模板配准并计算得到相应的参考点，引导机器人移动至清洗位按照模板设定的相应姿态及设定的清洗过程和顺序进行激光清洗，高效环保。高效环保。高效环保。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉引导的轮对清洗系统


[0001]本技术涉及轮对清洗
，具体涉及一种基于视觉引导的轮对清洗系统。

技术介绍

[0002]车辆轮对是机车车辆与钢轨相接触的部分，也是列车运行的重要部件，它由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对的作用是保证列车在钢轨上的运行和转向，承受来自列车的全部静、动载荷，把它传递给钢轨，并将因线路不平而产生的载荷传递给列车各零部件。另外，计策车辆的驱动和制动也是通过轮对起作用的。因此，轮对在机车车辆的行驶中起着非常重要的作用，所以在火车的检修过程中，对轮对的检修质量的要求也极为严格。
[0003]为确保铁道车辆运行的安全性，需要定期对其进行探伤，以检查金属材料内部或表面的孔洞、裂纹、偏析等各种宏观缺陷，探伤检测后数据的真伪与轮轴外圆表面的锈蚀程度有关，为确保探伤数据的正确性和真实性，需要对轮对表面上的油漆和锈垢进行完全彻底的清除。轮对除锈工作直接影响大轮对检测的结果，同时直接影响到机车的行车安全。
[0004]现在轮对的除锈方法主要是机械除锈法、液体固体强力冲击清洗和化学腐蚀清洗，机械除锈法有两种方式，一种是高速旋转的钢丝刷或者打磨片直接清除油漆与锈蚀，另一种是使用喷丸设备通过喷丸撞击除锈。机械除锈法为接触式清洗，对清洗表面有机械作用力，损伤车轴表面。液体固体强力冲击清洗的除锈操作比较复杂，效率低下，并且清洗的介质附着于车轴表面，容易产生二次污染。化学腐蚀清洗的方式是使用化学药剂和清洗液清洗，会产生大量清洗废弃物，存在环境污染的问题，同时也会损伤人员健康。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种基于视觉引导的轮对清洗系统，以解决现有清洗装置对轮对产生损伤或者环境污染等问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种基于视觉引导的轮对清洗系统，包括龙门架，龙门架的横梁上滑动装配有机器人，机器人的末端安装有激光头；龙门架的下方设有轮对固定支撑装置，所述机器人的末端还装配有用于采集轮对信息的3D传感器；所述轮对固定支撑装置包括用于支撑轮对两个轮子的两个固定台架及至少一组用于驱动轮对转动的轮对驱动机构；所述横梁上开设有滑槽，所述驱动装置包括滑块、驱动电机和传动单元，机器人的底座固定在所述滑块上，且滑块与驱动电机固定装配，驱动电机的动力输出端与传动单元连接以使滑块沿滑槽在驱动电机的带动下横向移动；驱动电机与工控机控制连接。
[0007]在本技术另一个实施例中，所述传动单元为齿轮齿条组件，所述驱动电机的输出端连接齿轮，所述齿条固定安装于所述横梁内部一侧并与所述齿轮啮合。
[0008]在本技术另一个实施例中，所述固定台架包括底座及两组限位固定轮子的转
动机构，所述转动机构包括转动支架及转动支架内穿设的转动轴，与轮对接触支撑处的转动轴上固定装配有用于驱动轮对转动的转动轮。
[0009]在本技术另一个实施例中，所述轮对驱动机构包括轮对驱动电机，轮对驱动电机的输出端装配有主动轮，所述主动轮与一摩擦轮啮合装配，所述摩擦轮与对应的转动轴同轴装配。
[0010]在本技术另一个实施例中，所述轮对驱动机构为两组，分别设于所述两个固定台架的对角侧。
[0011]在本技术另一个实施例中，所述激光头的一侧设有吸尘管以用于吸除清洗掉的铁锈。
[0012]在本技术另一个实施例中，所述轮对固定支撑装置还包括两个轨道，所述固定台架的底座为门形结构，门形结构的两侧边卡在对应轨道的两侧。
[0013]在本技术另一个实施例中，所述轮对固定支撑装置还包括用于调整固定台架高度的升降机构。
[0014]在本技术另一个实施例中，所述3D传感器为双目视觉传感器。
[0015]本技术的有益效果是：本技术基于视觉引导的轮对清洗系统通过3D传感器扫描轮对相关信息，系统计算配准得出齿轮箱的位置，判断出轮对型号，根据预设的模板配准并计算得到相应的参考点(即清洗定位点)，引导机器人移动至清洗位按照模板设定的相应姿态及设定的清洗过程和顺序进行激光清洗，高效环保。
[0016]该系统为全自动清洗系统，机器人与激光头配合，自动化程度很高，大大降低了人力成本，同时不会对轮对表面造成损伤，也不会产生二次污染。另外，该系统不使用任何化学化学药剂和清洗液，也不会造成环境污染。
附图说明
[0017]图1是本技术基于视觉引导的轮对清洗系统实施例的结构图；
[0018]图2是固定台架实施例的结构图；
[0019]图3是带齿轮箱的轮对清洗点位图；
[0020]图4是无齿轮箱的轮对清洗点位图。
具体实施方式
[0021]为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0022]需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“中心”、“底部”“顶部”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅仅是为便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗指所指的部件必须具有特定的方位、为特
定的方位构造和操作，因而不能理解为对本技术保护内容的限制。
[0023]如图1和2所示为本技术基于视觉引导的轮对清洗系统，由图可知，该系统包括龙门架14，龙门架的横梁上滑动装配有机器人10，机器人的末端安装有激光头5和用于采集轮对信息的3D传感器11，机器人由机器人控制柜(图中未示出)控制，3D传感器11和机器人控制柜均与工控机(图中未示出)控制连接；龙门架14的下方设有轮对固定支撑装置，轮对固定支撑装置包括用于支撑轮对13两个轮子的两个固定台架12及至少一组用于驱动轮对转动的轮对驱动机构以及减速机构。
[0024]本技术采用的激光头出光为线性光束，需机器人调整姿态，保证光束与工件法向成0
‑
60
°
，保持固定距离清洗。清洗时机器人带动激光头保持位姿不动，旋转轮子完成圆周清洗。
[0025]优选地，本实施例的机器人10通过驱动装置滑动装配在横梁上，横梁上开设有滑槽，驱动装置包括滑块1、驱动电机2和传动单元，滑块的一端与机器人的底座3固定，另一端与驱动电机2固定装配，驱动电机2的动力输出端与传动单元连接以使滑块1沿滑槽在驱动电机2的带动下横向直线移动；驱动电机2与工控机控制连接。
[0026]优选地，本实施例的传动单元为齿轮齿条组件，驱动电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉引导的轮对清洗系统，包括龙门架，龙门架的横梁上滑动装配有机器人，机器人的末端安装有激光头；龙门架的下方设有轮对固定支撑装置，其特征在于，所述机器人的末端还装配有用于采集轮对信息的3D传感器；所述轮对固定支撑装置包括用于支撑轮对两个轮子的两个固定台架及至少一组用于驱动轮对转动的轮对驱动机构；所述机器人通过驱动装置滑动装配在横梁上，所述横梁上开设有滑槽，所述驱动装置包括滑块、驱动电机和传动单元，机器人的底座固定在所述滑块上，且滑块与驱动电机固定装配，驱动电机的动力输出端与传动单元连接以使滑块沿滑槽在驱动电机的带动下横向直线移动。2.根据权利要求1所述的基于视觉引导的轮对清洗系统，其特征在于，所述传动单元为齿轮齿条组件，所述驱动电机的输出端连接齿轮，所述齿条固定安装于所述横梁内部一侧并与所述齿轮啮合。3.根据权利要求2所述的基于视觉引导的轮对清洗系统，其特征在于，所述固定台架包括底座及两组限位固定轮子的转动机构，所述转动机构包括转动支架及转动支架内穿设的转动轴，与轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗庆伟，李双英，
申请(专利权)人：埃视森智能科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：