一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统与检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统与检测方法，其检测系统包括定位托盘（100）、检测台（200）、抓取平台（300）、承载鞍抓取机构（400）、橡胶垫抓取机构（500）及托盘运输平台（600），所述的托盘运输平台（600）放置于大地，定位托盘（100）装载带有承载鞍（602）的橡胶垫（603）放置于托盘运输平台（600）的运输线上；其检测方法利用设置的传感器和相机相结合，实现承载鞍及橡胶垫的检测。本发明专利技术的系统可直接安装于铁路货车转向架承载鞍的车间，占地空间小；本发明专利技术的系统及方法可以实现运输、抓取、定位和检测四步一体，大大提升综合检测效率和检测质量。测效率和检测质量。测效率和检测质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统与检测方法


[0001]本专利技术涉及检测系统与检测方法，确切地说是一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统与检测方法。

技术介绍

[0002]承载鞍作为铁路货车转向架的重要部件，安装在货车轮对滚动轴承和转向架侧架导框之间，承担货车轮对轴承座的作用。若承载鞍磨耗超过限度，将会严重影响列车运行速度、载重量和安全性，因此承载鞍磨耗检测是铁路货车检修工作中的重要检测项目之一。
[0003]目前，在各车辆段的段修车间中，承载鞍的磨耗检测工作仍然依靠工人使用传统测量器具如量规、塞尺和铁标量具等检测器具来完成。工人检测存在工作效率低、检测准确度偏低、劳动强度大、只能检测磨耗程度无法给出工件实际尺寸和无法实现检测数据的实时采集、存储、共享和查询等问题，无法适应当今高速发展的铁路系统。因此急需推进新技术更新改造和新产品研发，以适应行业的发展需求和我国智能制造发展的大趋势，特别是检测类智能设备与应用的开发，可有效提高检测效率、降低了人力成本占比同时提高了检测质量。
[0004]通过文献和行业调研，国内有多家公司从事铁路货车转向架承载鞍检测设备的研发，但在实用性、可靠性和可操作性方面均存在不足，难以全面推广应用。其中，CN111077167A公开了一种承载鞍检测系统，所专利技术承载鞍检测系统中的承载鞍检测台（200）使用基于视觉图像的检测方式，通过相机对承载鞍六个面进行拍照并运用视觉算法对承载鞍进行检测，虽然检测过程基本可以实现自动化，但存在如下缺点：（1）可靠性不高。因全程采用相机测量，承载鞍表面状态、周围环境因素对相机图像采集影响较大，不够稳定。（2）检测项目不够。无法对与承载鞍同组的橡胶垫进行检测。（3）设备体积较大，占地面积大。（4）设备造价昂贵。系统组成复杂，包括工业机器人和高精度相机，设备成本昂贵。（5）检测效率不够高。只能同时完成单个承载鞍的检测，且检测时间较长。（6）检测精度不稳定。因采用安装于工业机器人端部相机对承载鞍进行检测，其精度受到相机精度和机器人重复性精度影响。
[0005]基于承载鞍的检测规程和要求，研发智能化检测技术与装备，通过便捷的人机交互作业大大提升综合检测效率和检测质量非常重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统与检测方法，其解决的是现有检测系统或方法，占地空间大；难以实现运输、抓取、定位和检测四步一体，综合检测效率低和检测质量差的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术手段：一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统，包括定位托盘、检测台、抓取平台、承载鞍抓取机构、橡胶垫抓取机构及托盘运输平台，所述的托盘运输平台放置于大地，定位
托盘装载带有承载鞍的橡胶垫放置于托盘运输平台的运输线上；运输线设有相连接的直线运输线、直角转弯运输线；检测台根据直角转弯运输线宽度在直角转弯运输线左右两侧对称放置，抓取平台设置在直线运输线和检测台上方；承载鞍抓取机构和橡胶垫抓取机构设置在抓取平台上；所述的检测台设有第一检测部工具支架、第二检测部工具支架、第三检测部工具支架、第一相机、第二相机、第一点激光传感器、第二点激光传感器、第三点激光传感器、第一检测部丝杠模组、第二检测部丝杠模组、第三检测部丝杠模组及第一橡胶垫检测部相机支架；第一检测部丝杠模组设有第一上端丝杠模组、第一下端丝杠模组与第一检测部丝杠滑轨连接件；第一下端丝杠模组由螺栓连接安装于检测台安装板上，第一检测部丝杠滑轨连接件由螺栓连接安装于第一下端丝杠模组；第二检测部丝杠模组设有第二上端丝杠模组、第二下端丝杠模组及第二检测部丝杠滑轨连接件；第二检测部丝杠滑轨连接件由螺栓连接安装于第二下端丝杠模组和滑轨滑块模组，第二上端丝杠模组由螺栓连接安装于第二检测部丝杠滑轨连接件；第二下端丝杠模组和第二上端丝杠模组由第二检测部丝杠滑轨连接件通过螺栓连接；第一检测部工具支架安装于第一上端丝杠模组，第一相机和第一点激光传感器由螺钉固定于第一检测部工具支架；第二下端丝杠模组安装于丝杠模组安装底板，第二检测部工具支架安装于第二上端丝杠模组；第二点激光传感器安装于第二检测部工具支架；第三检测部丝杠模组安装于检测台安装板下，第三检测部工具支架安装于第三检测部丝杠模组上，第三点激光传感器安装于第三检测部工具支架；第一橡胶垫检测部相机支架安装于铝型材支架，第二相机安装于第一橡胶垫检测部相机支架；所述的抓取平台设有抓取机构安装板，抓取机构安装板由螺栓连接安装在滑块和丝杠模组上，抓取机构安装板用于固定承载鞍抓取机构、橡胶垫抓取机构；第二橡胶垫检测部相机支架通过螺钉安装于抓取机构支架纵向上，第三相机通过螺钉安装于第二橡胶垫检测部相机支架；所述的承载鞍抓取机构设有第二电动缸、抓取机构丝杠模组，第二电动缸实现抓取机构丝杠模组的升降；四杆抓取机构设有第二电磁吸盘，抓取机构丝杠模组驱动四杆抓取机构抓取；所述的橡胶垫抓取机构设有第三电动缸，第三电动缸驱动橡胶垫抓取板升降，第三电磁吸盘由沉头螺栓安装于橡胶垫抓取板；所述的托盘运输平台装载定位托盘，定位托盘上装载承载鞍、橡胶垫和固定吊架；直角转弯运输线放置于两直线运输线拐角处，限位装置安装底座放置于直角转弯运输线侧边，限位装置丝杠模组由螺钉安装于限位装置安装底座，夹爪气缸由沉头螺栓安装于限位装置丝杠模组的滑台上，托盘限位板螺栓连接安装于夹爪气缸中间，托盘夹爪由螺栓连接在夹爪气缸两侧。
[0008]本专利技术采用三坐标机器人和智能检测设备包括传感器和相机结合的总体方案，可直接安装于用户车间，占地空间小；可以实现运输、抓取、定位和检测四步一体。
[0009]上述检测数据与控制系统连接，可以通过控制系统实现检测数据自动储存、打印和无线传输， 同时，还可以利用控制系统对检测数据的信息化和检测结果进行智能化判断，便于承载鞍废品的更换、安装。
[0010]进一步的优选技术方案如下：
所述的检测台设有铝型材支架；铝型材支架的铝架连接件、铝架支撑件通过螺栓连接构成检测台的整体框架； 检测台安装板上和检测台安装板下安装于铝型材支架上； 上下检测板支撑通过螺栓分别于检测台安装板和检测台安装板下连接。
[0011]所述的检测台还设有承载鞍定位块、承载鞍内部定位块、第一滑轨滑块模组、第一检测部丝杠滑轨连接件、电动缸安装板、第一电动缸、电动缸移动辅助件、底板移动辅助件；承载鞍定位块和承载鞍内部定位块安装于检测台安装板上；第一滑轨滑块模组安装于检测台安装板上；第一检测部丝杠模组连接安装于检测台安装板上；电动缸安装板安装于第一电动缸顶部，电动缸安装板将第一电动缸安装于检测台安装板下；电动缸移动辅助件穿过检测台安装板下中圆孔由沉头螺钉与丝杠模组安装底板连接，底板移动辅助件由沉头螺钉连接固定于检测台安装板下同时穿过丝杠模组安装底板四个角处的圆孔。
[0012]所述的抓取平台设有抓取机构支架横向和抓取机构支架纵向； 抓取机构支架横向和抓取机构支架纵向通过支架支撑件螺栓连接形成抓取平台框架；直线电机模组由螺栓连接安装于抓取机构支架横向，第二滑轨滑块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统，包括定位托盘（100）、检测台（200）、抓取平台（300）、承载鞍抓取机构（400）、橡胶垫抓取机构（500）及托盘运输平台（600），其特征在于：所述的托盘运输平台（600）放置于大地，定位托盘（100）装载带有橡胶垫（603）的承载鞍（602）放置于托盘运输平台（600）的运输线上；运输线设有相连接的直线运输线（605）、直角转弯运输线（606）；检测台（200）根据直角转弯运输线（606）宽度在直角转弯运输线（606）左右两侧对称放置，抓取平台（300）设置在直线运输线（605）和检测台（200）上方；承载鞍抓取机构（400）和橡胶垫抓取机构（500）设置在抓取平台（300）上；所述的检测台（200）设有第一检测部工具支架（211）、第二检测工具支架（216）、第三检测部工具支架（223）、第一相机（213）、第二相机（226）、第一点激光传感器（214）、第二点激光传感器（219）、第三点激光传感器（224）、第一检测部丝杠模组（209）、第二检测部丝杠模组（215）、第三检测部丝杠模组（222）及第一橡胶垫检测部相机支架（225）；第一检测部丝杠模组（209）设有第一上端丝杠模组（209
‑
1）、第一下端丝杠模组（209
‑
2）与第一检测部丝杠滑轨连接件（212）；第一下端丝杠模组（209
‑
2）由螺栓连接安装于检测台安装板上（206），第一检测部丝杠滑轨连接件（212）由螺栓连接安装于第一下端丝杠模组（209
‑
2）；第二检测部丝杠模组（215）设有第二上端丝杠模组（215
‑
1）、第二下端丝杠模组（215
‑
2）及第二检测部丝杠滑轨连接件（215
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3）；第二检测部丝杠滑轨连接件（215
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3）由螺栓连接安装于第二下端丝杠模组（215
‑
2）和第一滑轨滑块模组（210），第二上端丝杠模组（215
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1）由螺栓连接安装于第二检测部丝杠滑轨连接件（215
‑
3）；第二下端丝杠模组（215
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2）和上端丝杠模组（215
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1）由第二检测部丝杠滑轨连接件（215
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3）通过螺栓连接；第一检测部工具支架（211）安装于第一上端丝杠模组（209
‑
1），第一相机（213）和第一点激光传感器（214）由螺钉固定于第一检测部工具支架（211）；第二下端丝杠模组（215
‑
2）安装于丝杠模组安装底板（217），第二检测部工具支架（216）安装于第二上端丝杠模组（215
‑
1）；第二点激光传感器（219）安装于第二检测部工具支架（216）；第三检测部丝杠模组（222）安装于检测台安装板下（207），第三检测部工具支架（223）安装于第三检测部丝杠模组（222）上，第三点激光传感器（224）安装于第三检测部工具支架（223）；第一橡胶垫检测部相机支架（225）安装于铝型材支架，第二相机（226）安装于第一橡胶垫检测部相机支架（225）；所述的抓取平台（300）设有抓取机构安装板（310）、第三相机（308）及第二橡胶垫检测部相机支架（309），抓取机构安装板（310）由螺栓连接安装在滑块和丝杠模组上，抓取机构安装板（310）用于固定承载鞍抓取机构（400）、橡胶垫抓取机构（500）；第二橡胶垫检测部相机支架（309）通过螺钉安装于抓取机构支架纵向（305）上，第三相机（308）通过螺钉安装于第二橡胶垫检测部相机支架（309）；所述的承载鞍抓取机构（400）设有第二电动缸（401）、抓取机构丝杠模组（405）及四杆抓取机构，第二电动缸（401）实现抓取机构丝杠模组（405）的升降；四杆抓取机构设有第二电磁吸盘（410），抓取机构丝杠模组（405）驱动四杆抓取机构抓取；所述的橡胶垫抓取机构（500）设有第三电动缸（501）、橡胶垫抓取板（506）、第三电磁吸盘（507）；第三电动缸（501）驱动橡胶垫抓取板（506）升降，第三电磁吸盘（507）由沉头螺栓安装于橡胶垫抓取板（506）；所述的托盘运输平台（600）装载定位托盘（100），托盘运输平台（600）设有承载鞍（602）、橡胶垫（603）、固定吊架（604）、直线运输线（605），定位托盘（100）上装载承载鞍
（602）、橡胶垫（603）和固定吊架（604）、直线运输线（605）、限位装置丝杠模组（607）、限位装置安装底座（608）、夹爪气缸（609）、托盘限位板（610）及托盘夹爪（611）；直角转弯运输线（606）放置于两直线运输线（605）拐角处，限位装置安装底座（608）放置于直角转弯运输线侧边，限位装置丝杠模组（607）由螺钉安装于限位装置安装底座（608），夹爪气缸（609）由沉头螺栓安装于限位装置丝杠模组（607）的滑台上，托盘限位板（610）螺栓连接安装于夹爪气缸（609）中间，托盘夹爪（611）由螺栓连接在夹爪气缸（609）两侧。2.根据权利要求1所述的基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统，其特征在于：所述的检测台（200）设有铝型材支架（201）、铝架连接件（202）、上下检测板支撑（203）、铝架支撑件（204）、检测台安装板上（206）、检测台安装板下（207）；铝型材支架（201）的铝架连接件（202）、铝架支撑件（204）通过螺栓连接构成检测台（200）的整体框架； 检测台安装板上（206）和检测台安装板下（207）安装于铝型材支架（201）上； 上下检测板支撑（203）通过螺栓分别于检测台安装板上（206）和检测台安装板下（207）连接。3.根据权利要求2所述的基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统，其特征在于：所述的检测台（200）还设有承载鞍定位块（205）、承载鞍内部定位块（208）、第一滑轨滑块模组（210）、第一检测部丝杠滑轨连接件（212）、电动缸安装板（227）、第一电动缸（220）、电动缸移动辅助件（221）、底板移动辅助件（218）；承载鞍定位块（205）和承载鞍内部定位块（208）安装于检测台安装板上（206）；第一滑轨滑块模组（210）安装于检测台安装板上（206）；第一检测部丝杠模组（209）连接安装于检测台安装板上（206）；电动缸安装板（227）安装于第一电动缸（220）顶部，电动缸安装板（227）将第一电动缸（220）安装于检测台安装板下（207）；电动缸移动辅助件（221）穿过检测台安装板下（207）中圆孔由沉头螺钉与丝杠模组安装底板（217）连接，底板移动辅助件（218）由沉头螺钉连接固定于检测台安装板下（207）同时穿过丝杠模组安装底板（217）四个角处的圆孔。4.根据权利要求1所述的基于铁路货车转向架承载鞍的检测系统，其特征在于：所述的抓取平台（300）设有直线电机模组（301）、第二滑轨滑块模组（302）、滑轨垫板（303）、抓取机构支架横向（304）、抓取机构支架纵向（305）、支架支撑件（306）、抓取机构安装板（310）、电动缸固定件（311）； 抓取机构支架横向（304）和抓取机构支架纵向（305）通过支架支撑件（306）螺栓连接形成抓取平台框架；直线电机模组（301）由螺栓连接安装于抓取机构支架横向（304），第二滑轨滑块模组（302）由螺栓连接于滑轨垫板（303），滑轨垫板（303）由沉头螺钉连接安装于抓取机构支架横向（304）；电动缸固定件（311）由螺栓连接安装于抓取机构安装板（310），抓取机构安装板（310）用于固定承载鞍抓取机构（400）的第二电动缸（401）、橡胶垫抓取机构（500）的第三电动缸（501）。5.根据权利要求1所述的基于铁路货车转向架承载鞍的...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：成都岁生科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：