CN110961898B - 一种多轴机器人全自动化智能紧固系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，包括设于地基上的数字化地面工件运输线(9)，架设于所述数字化地面工件运输线(9)上的三自由度运动平台，其包括纵向运动单元、横向运动单元及垂向运动单元，且所述纵向运动单元、横向运动单元及垂向运动单元之间可相对运动；设于所述横向运动单元上的轮对寻址定位模块(6)，其可沿在所述横向运动单元的驱动作用下沿所述纵向运动单元移动并采集轮对信息；设于所述垂直运动单元上的智能拧紧轴箱(8)。本发明还公开了一种多轴机器人全自动化智能紧固方法。本发明的智能拧紧系统，自动完成了对纵向方向上多个轮对工件的寻址和定位作业，实现了轮对拧紧自动化作业，提高了作业效率和精度。

Description

一种多轴机器人全自动化智能紧固系统及方法

技术领域

本发明属于轮对检修设备技术领域，更具体地，涉及一种多轴机器人全自动化智能紧固系统及方法。

背景技术

目前铁路行业CRH3和谐号动车组轮对轴端压盖紧固螺栓的多轴同时拧紧和装配作业，主要采用水平小车式校验装置，该装置主要由底轮、钢结构机架、扶手、模拟轴端和左右支腿组合而成。

目前全国各地的动车段和动车运用所的检修装配车间，用于CRH3和谐号动车组轮对轴端压盖紧固螺栓的拧紧和装配作业模式主要有以下几种：(1)桁架滑轨+单根绳索悬吊多轴拧紧机。其实现方式是将多个拧紧轴简单机械的固定安装在一个轴箱里，轴箱上面通过一根柔性的钢丝绳或弹簧平衡器悬吊，钢丝绳顶部固定在一个滑轨上，通过人工操作，可以实现左右滑动和前后摆动以及上下伸缩移动。(2)桁架滑轨+助力机械臂式多轴拧紧机。其实现方式是将多个拧紧轴简单机械的固定安装在一个轴箱里，轴箱上面通过一个刚性的带气缸或弹簧平衡器的助力臂来固定，助力臂顶部通过机械滑轮固定在桁架滑轨上，通过人工操作，可以实现前后左右滑动和上下移动。(3)龙门框架+助力机械臂式多轴拧紧机。主体为龙门式结构，车间地面铺有滑轨，龙门框架可以在滑轨上移动；将多个拧紧轴简单机械的固定安装在一个轴箱里，轴箱上面通过一个刚性的带气缸或弹簧平衡器的助力臂来固定，助力臂顶部通过机械滑轮固定在龙门桁架上，作业人员操作按钮可以控制龙门框架沿着地面滑轨方向移动，通过推拉助力臂，可以使多轴拧紧轴箱沿着前后方向移动。

但是，以上几种作业模式现场使用过程中存在的问题如下：(1)桁架滑轨+单根绳索悬吊多轴拧紧机。桁架结构会占据车间内顶部空间的位置，会遮挡天车吊钩的行驶路径，导致一些大型的零件不能使用天车吊装，需要人工搬运，增加了工作量和劳动强度。拧紧轴箱通过钢丝绳柔性固定，依靠前后摆动和左右滑动进行人工对位，为不稳定结构，不能完全保证拧紧轴箱轴线和作业轮对孔轴线的平行度要求，最终会导致螺栓与螺纹孔产生倾斜，影响装配质量；多轴拧紧作业进给时需要人工向前推动轴箱，拧紧结束后需要人工将轴箱拉出，进给量和进给速度完全靠人工掌握，数据不能量化，对作业人员依赖性大；摆动轴箱时产生阻力较大，增加了作业人员的工作量，时间久了劳动强度高。(2)桁架滑轨+助力机械臂式多轴拧紧机。桁架结构会占据车间内顶部空间的位置，会遮挡天车吊钩的行驶路径，导致一些大型的零件不能使用天车吊装，需要人工搬运，增加了工作量和劳动强度。使用多轴拧紧时需要人工滑动助力臂进行进给；对位时，需要作业人员目测工件孔的角度位置，然后手工转动轴箱到一定角度后进行对位，数据不能量化和存储，对作业人员的依赖性大，人工参与相对较高。(3)龙门框架+助力机械臂式多轴拧紧机。主体为龙门框架结构可以在地面轨道上滑动，虽然设备主体结构不会对天车吊钩的行驶路径造成遮挡，对车间内使用天车吊装影响不大，但是设备主体会占用一部分长度，减少车间工作台上工件的摆放数量；作业人员除了人工移动拧紧轴箱助力臂之外，还要手持遥控器操作龙门滑轨沿着地面轨道移动，增加了工作量。使用多轴拧紧时需要人工滑动助力臂进行进给；对位时，需要作业人员目测工件孔的角度位置，然后手工转动轴箱到一定角度后进行对位，数据不能量化和存储，对作业人员的依赖性大，人工参与相对较高。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种多轴机器人全自动化智能紧固系统及方法，采用激光定位传感器技术、视觉及图像识别处理技术并与伺服机器人控制技术、齿轮齿条滑轨等相结合，自动完成了对纵向方向上多个轮对工件的寻址和定位作业，节省了人工推轮对运送零件和将轮对对位的作业步骤和时间，提高了作业效率。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，包括：

设于地基上的数字化地面工件运输线，用于承载轮对运动；

架设于所述数字化地面工件运输线上的三自由度运动平台，其包括纵向运动单元、横向运动单元及垂向运动单元，且所述纵向运动单元、横向运动单元及垂向运动单元之间可相对运动；

设于所述横向运动单元上的轮对寻址定位模块，其可沿在所述横向运动单元的驱动作用下沿所述纵向运动单元移动并采集轮对信息；

设于所述垂直运动单元上的智能拧紧轴箱，该智能拧紧轴箱根据所述寻址定位模块采集的轮对信息运动到对应位置，自动实现拧紧轴位置与轮对实际孔位方向一致，并驱动拧紧轴旋转完成轮对螺栓的拧紧作业。

进一步地，所述智能拧紧轴箱包括轴箱伺服驱动电机和轴箱实时摄像位置反馈模块，通过所述轴箱实时摄像位置反馈模块采集轮对实际孔位信息与所述轴箱伺服驱动电机进行协同动作，完成对拧紧轴箱位置的自适应调节。

进一步地，所述智能拧紧轴箱包括激光定位测距仪，该激光定位测距仪与系统软件结合完成拧紧轴箱对工件的自动进给、拧紧和退回归零作业。

进一步地，所述智能拧紧轴箱包括轴箱固定挂架、拧紧轴和拧紧轴固定盘，所述轴箱固定挂架两端分别与所述拧紧轴固定盘连接，所述拧紧轴穿过所述拧紧轴固定盘延伸至外侧。

进一步地，所述垂向运动单元包括支撑立柱，所述支撑立柱为多根，分别设于所述数字化地面工件运输线四角，其底部通过锚固螺栓与地基固定连接。

进一步地，所述纵向运动单元包括纵向滑轨梁，该纵向滑轨梁两端分别与所述支撑立柱固定连接。

进一步地，所述横向运动单元横跨于所述纵向滑轨梁上，包括横向滑轨梁及设于该横向滑轨梁端部的滑轨中转驱动组件。

进一步地，所述垂向运动单元包括竖向滑轨梁，该竖向滑轨梁通过滑轨中转驱动组件与横向滑轨梁连接，并可在所述滑轨中转驱动组件的驱动作用下沿横向滑轨梁运动。

进一步地，该系统包括电控系统箱，该电控系统箱设于三自由度运动平台的其中一端部，内设有拧紧轴控制器、工控机、伺服电机控制器、数据传输模块以及通讯模块。

按照本发明的另一个方面，提供一种多轴机器人全自动化智能紧固方法，应用所述的系统实现，包括如下步骤：

S1：数字化地面工件运输线启动，将要作业的轮对工件输送到拧紧系统的作业范围内的工作台上；

S2：系统所有方向上的滑轨回归零位，轮对寻址定位模块开机进行数据采集，横向滑轨梁承载着滑轨中转驱动组件、竖向滑轨梁和智能拧紧轴箱沿着纵向滑轨梁导轨方向滑动，当轮对寻址定位模块检测到工作台上的轮对工件时，横向滑轨梁停止并刹车；

S3：智能拧紧轴箱上的激光定位测距仪和轴箱实时摄像位置反馈模块开机，智能拧紧轴箱在滑轨中转驱动组件的伺服电机的驱动下，沿着竖直方向向下滑动；当激光定位测距仪和轴箱实时摄像位置反馈模块检测到轮对工件，并到达轮对轴心位置时，滑轨中转驱动组件竖直方向伺服电机停机并完成刹车动作；

S4：智能拧紧轴箱上的激光定位测距仪和轴箱实时摄像位置反馈模块配合工作，轴箱实时摄像位置反馈模块根据现场拍摄到的轮对轴端螺栓孔的方位将数据传给系统计算机，系统经过对数据的处理和分析计算，将信号发给轴箱伺服驱动电机进行旋转，驱动拧紧轴固定盘完成对拧紧轴箱的角度调节，从而保证轴箱上拧紧轴位置与轮对实际孔位方向一致，并刹车制动；

S5：智能拧紧轴箱上的激光定位测距仪将信号和数据传给系统计算机，计算机接受信号后发指令给滑轨中转驱动组件上的横向进给伺服电机，电机工作并转动，驱动滑轨中转驱动组件承载着竖向滑轨梁和智能拧紧轴箱将拧紧轴箱向轮对轴端位置移动，系统驱动拧紧轴旋转，完成螺栓的拧紧作业，拧紧作业完成后，驱动滑轨中转驱动组件上的伺服电机反转，将拧紧轴箱沿着横向回归零位；

S6：系统继续发信号给轮对寻址定位模块，轮对寻址定位模块开机工作，将信号发给横向滑轨梁上的伺服驱动电机，横向滑轨梁电机驱动，继续承载着滑轨中转驱动组件、竖向滑轨梁和智能拧紧轴箱沿着纵向滑轨梁导轨方向滑动，协助轮对寻址定位模块进行下一个轮对工件的位置检测和寻址定位作业；

S7：如此反复，当所有工件作业完成后，驱动滑轨中转驱动组件上的竖直方向伺服驱动电机工作，将竖向滑轨梁和智能拧紧轴箱在竖直方向上完成归零操作。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的智能拧紧系统，采用激光定位传感器技术、视觉及图像识别处理技术并与伺服机器人控制技术、齿轮齿条滑轨等相结合，自动完成了对纵向方向上多个轮对工件的寻址和定位作业，节省了人工推轮对运送零件和将轮对对位的作业步骤和时间，提高了作业效率。

2.本发明的智能拧紧系统，采用激光定位传感器技术、视觉及图像识别处理技术并与伺服机器人控制技术、齿轮齿条滑轨等相结合，自动完成了对竖直方向上单个轮对工件的定位和测距作业，节省了人工操作助力臂对工件进行对位的作业步骤和时间，提高了工作效率。

3.本发明的智能拧紧系统，采用激光定位传感器技术、视觉及图像识别处理技术并与伺服电机控制技术、蜗轮蜗杆导轨等相结合，自动完成了对轮对工件连接孔姿态不同时的拧紧轴箱姿态和角度的自适应调节和轴向自动进给及螺栓拧紧和自动退回归零作业，节省了人工操作拧紧轴箱对位、进给和拧紧的步骤和时间，提高了作业效率。

4.本发明的智能拧紧系统，通过在设备所在的车架地面设计轮对工件自动化输送线，集合定位传感器技术，实现对作业工件的自动化输送和搬运；解决了桁架式滑轨结构主体对车间内吊车吊钩的行驶路径遮挡时，大型工件的吊装和搬运问题。

5.本发明的智能拧紧系统，将作业过程中的物料配送数据、工件作业数据和设备各个部件模块儿协同动作的数据进行量化和采集，并上传提交至服务器，为后续智慧车间和数字化工厂的筹建和运营提供了数据支撑。

附图说明

图1为本发明实施例多轴机器人全自动化智能紧固系统的三维结构示意图；

图2为本发明实施例多轴机器人全自动化智能紧固系统的纵向结构示意图；

图3为本发明实施例多轴机器人全自动化智能紧固系统的横向结构示意图；

图4为本发明实施例中拧紧轴箱的结构示意图；

图5为本发明实施例中拧紧轴箱的结构示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-电控系统箱；2-支撑立柱；3-纵向滑轨梁；4-滑轨中转驱动组件；5-横向滑轨梁；6-轮对寻址定位模块；7-竖向滑轨梁；8-智能拧紧轴箱；9-数字化地面工件输送线；10-轴箱伺服驱动电机；11-轴箱固定挂架；12-拧紧轴；13-拧紧轴固定盘；14-激光定位测距仪；15-轴箱实时摄像位置反馈模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-3所示，本发明实施例提供一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，包括设于地基上的数字化地面工件运输线9、三自由度运动平台、智能拧紧轴箱8、轮对寻址定位模块6、以及电控系统箱1。其中，数字化地面工件运输线9可托起多个轮对并循环运动，三自由度运动平台架设于数字化地面工件运输线9上，智能拧紧轴箱8和轮对寻址定位模块6分别设有三自由度运动平台上，通过轮对寻址定位模块6实现对轮对寻址定位，电控系统箱1根据轮对的定位信息控制三自由度运动平台运动，驱动智能拧紧轴箱8达到轮对定位处，实现对轮对的装配拧紧作业，如此重复循环作业，自动完成了对纵向方向上多个轮对工件的寻址和定位作业，节省了人工推轮对运送零件和将轮对对位的作业步骤和时间，提高了作业效率。

如图1所示，电控系统箱1设于三自由度运动平台的其中一端部，内设有拧紧轴控制器、工控机、伺服电机控制器、数据传输模块以及通讯模块，通过电源线和数据线以及信号线与外部设备相连接，是整个系统控制和数据处理的中枢。

进一步地，如图1所示，三自由度运动平台包括纵向运动单元、横向运动单元和垂向运动单元。其中，垂向运动单元包括支撑立柱2和竖向滑轨梁7。支撑立柱2为多根，分别设于数字化地面工件运输线9的四角，其底部通过锚固螺栓与地基固定连接，整体分成上下两层结构，下层机构用于和地面调整调平使用，上层结构用于和顶部轨道纵梁的位置微调，可操作性强，确保系统纵向导轨之间的平行度和垂直度要求。纵向运动单元包括纵向滑轨梁3，该纵向滑轨梁3两端分别与支撑立柱2固定连接，主体采用特种钢锻造冲压后一体加工成型，梁体顶面安装有贯通式导向滑轨和齿轮条，与横向运动单元的滑轨槽和驱动齿轮啮合后，为其提供纵向移动轨道；纵向滑轨梁3端部安装有激光定位板，为横向运动单元滑轨梁上的激光发射装置提供照射面板，辅助横向运动单元在纵向滑轨梁3长度方向上的激光定位要求。所述横向运动单元横跨于所述纵向滑轨梁3上，包括横向滑轨梁5及设于该横向滑轨梁5端部的滑轨中转驱动组件4。其中，横向滑轨梁5主体采用特种钢锻造冲压后一体加工成型，梁体底面安装有滑轨槽和驱动齿轮，与纵向滑轨梁3上的贯通式导向滑轨和齿轮条啮合后，在纵向滑轨梁3上滑动；梁侧面安装有贯通式导向滑轨和齿轮条，与滑轨中转驱动组件4上的滑轨槽和驱动齿轮啮合后，为其提供横向移动轨道；梁端部安装有激光定位板，为滑轨中转驱动组件4上的激光发射装置提供照射面板，辅助滑轨中转驱动组件4在横向滑轨梁5长度方向上的激光定位要求。此外，滑轨中转驱动组件4为水平滑轨梁和竖直滑轨梁的中间连接件，该模块上有两个方向的滑轨槽、伺服驱动电机和激光定位发射器，用于安装两个方向的滑轨、齿轮驱动部件和实现激光定位功能。

如图1和图2所示，横向滑轨梁5上设有轮对寻址定位模块6，该轮对寻址定位模块6设有摄像相机、定位软件和测距传感器组成，可根据摄像机拍摄到的工件的位置与测距传感器采集的数据组合使用，形成双保险，由系统定位软件进行分析和控制，从而完成对工作台工件的寻址和定位要求。

此外，如图1和图2所示，竖向滑轨梁7通过滑轨中转驱动组件4与横向滑轨梁5连接，并可以在滑轨中转驱动组件4的驱动作用下沿横向滑轨梁5运动。竖向滑轨梁7主体采用特种钢锻造冲压后一体加工成型，梁体侧面有贯通式导向滑轨和蜗杆丝杠，与滑轨中转驱动组件4上的滑轨槽和驱动蜗轮啮合后，为其提供竖直方向的移动轨道；梁端部安装有激光定位板，为滑轨中转驱动组件4上的激光发射装置提供照射面板，辅助竖向滑轨梁7在滑轨中转驱动组件4长度方向上的激光定位要求。

如图1、2和图3所示，竖向滑轨梁7底部设有智能拧紧轴箱8。如图4和图5所示，该智能拧紧轴箱8包括轴箱伺服驱动电机10、轴箱固定挂架11、拧紧轴12、拧紧轴固定盘13、激光定位测距仪14和轴箱实时摄像位置反馈模块15。通过轴箱实时摄像位置反馈模块15采集工件孔位信息与轴箱伺服驱动电机10进行通讯动作，可以根据现场工件孔位的不同完成对多轴位置的自适应调节；激光定位测距仪14与系统软件相结合，可以完成多轴轴箱对工件的自动进给、拧紧和退回归零作业。

本发明另一个实施例提供一种多轴机器人全自动化智能紧固方法，包括如下步骤：

(1)数字化地面工件运输线9启动，将要作业的轮对工件输送到拧紧系统的作业范围内的工作台上；

(2)系统所有方向上的滑轨回归零位，轮对寻址定位模块6开机进行数据采集；横向滑轨梁5承载着滑轨中转驱动组件4、竖向滑轨梁7和智能拧紧轴箱8沿着纵向滑轨梁3导轨方向滑动，当轮对寻址定位模块6检测到工作台上的轮对工件时，横向滑轨梁5停止并刹车；

(3)智能拧紧轴箱8上的激光定位测距仪14和轴箱实时摄像位置反馈模块15开机，智能拧紧轴箱8在滑轨中转驱动组件4的伺服电机的驱动下，沿着竖直方向向下滑动；当激光定位测距仪14和轴箱实时摄像位置反馈模块15检测到轮对工件，并到达轮对轴心位置时，滑轨中转驱动组件4竖直方向伺服电机停机并完成刹车动作；

(4)智能拧紧轴箱8上的激光定位测距仪14和轴箱实时摄像位置反馈模块15配合工作，轴箱实时摄像位置反馈模块15根据现场拍摄到的轮对轴端螺栓孔的方位将数据传给系统计算机，系统经过对数据的处理和分析计算，将信号发给轴箱伺服驱动电机10进行旋转，驱动拧紧轴固定盘13完成对拧紧轴箱的角度调节，从而保证轴箱上拧紧轴位置与轮对实际孔位方向一致，并刹车制动；

(5)智能拧紧轴箱8上的激光定位测距仪14将信号和数据传给系统计算机，计算机接受信号后发指令给滑轨中转驱动组件4上的横向进给伺服电机，电机工作并转动，驱动滑轨中转驱动组件4承载着竖向滑轨梁7和智能拧紧轴箱8将拧紧轴箱向轮对轴端位置移动，系统驱动拧紧轴旋转，完成螺栓的拧紧作业，拧紧作业完成后，驱动滑轨中转驱动组件4上的伺服电机反转，将拧紧轴箱沿着横向回归零位；

(6)系统继续发信号给轮对寻址定位模块6，轮对寻址定位模块6开机工作，将信号发给横向滑轨梁5上的伺服驱动电机，横向滑轨梁5电机驱动，继续承载着滑轨中转驱动组件4、竖向滑轨梁7和智能拧紧轴箱8沿着纵向滑轨梁3导轨方向滑动，协助轮对寻址定位模块6进行下一个轮对工件的位置检测和寻址定位作业。

(7)如此反复，当所有工件作业完成后，驱动滑轨中转驱动组件4上的竖直方向伺服驱动电机工作，将竖向滑轨梁7和智能拧紧轴箱8在竖直方向上完成归零操作。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，包括：

设于地基上的数字化地面工件运输线(9)，用于承载轮对运动；

架设于所述数字化地面工件运输线(9)上的三自由度运动平台，其包括纵向运动单元、横向运动单元及垂向运动单元，且所述纵向运动单元、横向运动单元及垂向运动单元之间可相对运动；

设于所述横向运动单元上的轮对寻址定位模块(6)，该轮对寻址定位模块(6)设有摄像相机、定位软件和测距传感器，其可沿在所述横向运动单元的驱动作用下沿所述纵向运动单元移动并采集轮对信息，根据摄像机拍摄到的工件的位置与测距传感器采集的数据组合使用；

设于所述垂向运动单元上的智能拧紧轴箱(8)，所述智能拧紧轴箱(8)包括轴箱伺服驱动电机(10)、激光定位测距仪(14)和轴箱实时摄像位置反馈模块(15)，通过轴箱实时摄像位置反馈模块(15)采集工件孔位信息与轴箱伺服驱动电机(10)进行通讯动作，根据现场工件孔位的不同完成对多轴位置的自适应调节，所述激光定位测距仪(14)与系统软件相结合完成多轴轴箱对工件的自动进给、拧紧和退回归零作业，该智能拧紧轴箱(8)根据所述寻址定位模块(6)采集的轮对信息运动到对应位置，自动实现拧紧轴位置与轮对实际孔位方向一致，并驱动拧紧轴旋转完成轮对螺栓的拧紧作业。

2.根据权利要求1所述的一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，所述智能拧紧轴箱(8)包括轴箱固定挂架(11)、拧紧轴(12)和拧紧轴固定盘(13)，所述轴箱固定挂架(11)两端分别与所述拧紧轴固定盘(13)连接，所述拧紧轴(12)穿过所述拧紧轴固定盘(13)延伸至外侧。

3.根据权利要求1所述的一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，所述垂向运动单元包括支撑立柱(2)，所述支撑立柱(2)为多根，分别设于所述数字化地面工件运输线(9)四角，其底部通过锚固螺栓与地基固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，所述纵向运动单元包括纵向滑轨梁(3)，该纵向滑轨梁(3)两端分别与所述支撑立柱(2)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，所述横向运动单元横跨于所述纵向滑轨梁(3)上，包括横向滑轨梁(5)及设于该横向滑轨梁(5)端部的滑轨中转驱动组件(4)。

6.根据权利要求5所述的一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，所述垂向运动单元包括竖向滑轨梁(7)，该竖向滑轨梁(7)通过滑轨中转驱动组件(4)与横向滑轨梁(5)连接，并可在所述滑轨中转驱动组件(4)的驱动作用下沿横向滑轨梁(5)运动。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种多轴机器人全自动化智能紧固系统，其特征在于，该系统包括电控系统箱(1)，该电控系统箱(1)设于三自由度运动平台的其中一端部，内设有拧紧轴控制器、工控机、伺服电机控制器、数据传输模块以及通讯模块。

8.一种多轴机器人全自动化智能紧固方法，其特征在于，应用如权利要求1-7中任一项所述的紧固系统实现，包括如下步骤：

S1：数字化地面工件运输线(9)启动，将要作业的轮对工件输送到拧紧系统的作业范围内的工作台上；

S2：系统所有方向上的滑轨回归零位，轮对寻址定位模块(6)开机进行数据采集，横向滑轨梁(5)承载着滑轨中转驱动组件(4)、竖向滑轨梁(7)和智能拧紧轴箱(8)沿着纵向滑轨梁(3)导轨方向滑动，当轮对寻址定位模块(6)检测到工作台上的轮对工件时，横向滑轨梁(5)停止并刹车；

S3：智能拧紧轴箱(8)上的激光定位测距仪(14)和轴箱实时摄像位置反馈模块(15)开机，智能拧紧轴箱(8)在滑轨中转驱动组件(4)的伺服电机的驱动下，沿着竖直方向向下滑动；当激光定位测距仪(14)和轴箱实时摄像位置反馈模块(15)检测到轮对工件，并到达轮对轴心位置时，滑轨中转驱动组件(4)竖直方向伺服电机停机并完成刹车动作；

S4：智能拧紧轴箱(8)上的激光定位测距仪(14)和轴箱实时摄像位置反馈模块(15)配合工作，轴箱实时摄像位置反馈模块(15)根据现场拍摄到的轮对轴端螺栓孔的方位将数据传给系统计算机，系统经过对数据的处理和分析计算，将信号发给轴箱伺服驱动电机(10)进行旋转，驱动拧紧轴固定盘(13)完成对拧紧轴箱的角度调节，从而保证轴箱上拧紧轴位置与轮对实际孔位方向一致，并刹车制动；

S5：智能拧紧轴箱(8)上的激光定位测距仪(14)将信号和数据传给系统计算机，计算机接受信号后发指令给滑轨中转驱动组件(4)上的横向进给伺服电机，电机工作并转动，驱动滑轨中转驱动组件(4)承载着竖向滑轨梁(7)和智能拧紧轴箱(8)将拧紧轴箱向轮对轴端位置移动，系统驱动拧紧轴旋转，完成螺栓的拧紧作业，拧紧作业完成后，驱动滑轨中转驱动组件(4)上的伺服电机反转，将拧紧轴箱沿着横向回归零位；

S6：系统继续发信号给轮对寻址定位模块(6)，轮对寻址定位模块(6)开机工作，将信号发给横向滑轨梁(5)上的伺服驱动电机，横向滑轨梁(5)电机驱动，继续承载着滑轨中转驱动组件(4)、竖向滑轨梁(7)和智能拧紧轴箱(8)沿着纵向滑轨梁(3)导轨方向滑动，协助轮对寻址定位模块(6)进行下一个轮对工件的位置检测和寻址定位作业；

S7：如此反复，当所有工件作业完成后，驱动滑轨中转驱动组件(4)上的竖直方向伺服驱动电机工作，将竖向滑轨梁(7)和智能拧紧轴箱(8)在竖直方向上完成归零操作。

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