CN111790970A - 一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法及系统，包括行走平台、切割机器人轨道、切割机器人、搬运机器人；所述切割机器人安装有等离子切割装置；所述切割机器人轨道包括纵向轨道和横向轨道，所述纵向轨道平行于所述行走平台的行走方向，安装在门式框架内侧，横向轨道位于纵向轨道下方且垂直于纵向轨道，横向轨道下方沿着横向轨道活动地安装所述切割机器人，以实现切割机器人的纵向和横向行走；搬运机器人安装在搬运机器人导轨上，所述搬运机器人导轨设置在所述行走平台的一侧。本发明设计了铁路报废货车车厢底架智能切割技术，使得报废货车拆解过程规范性、环保性、安全性等得到稳定地提升，具有高效可行和安全环保等优点。

Description

一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道交通装备制造领域，尤其涉及一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法及系统。

背景技术

货物运输是铁路运输的重要组成部分，把铁路上用于载运货物的车辆统称为铁路货车。按其用途不同，可分为通用货车和专用货车。主要类型有棚车、敞车、罐车、平板车等。中国铁路的年货物发送量居世界第一位，达30亿吨。可运送煤炭、谷物、液体、家畜、武器弹药、水泥、各种大型货物、各种物资等。可见，货物运输在铁路运输中是非常重要的一部分。

针对铁路行业报废物资市场，对铁路报废物资进行开发和循环利用是铁路物资循环利用的一项重要实践。铁路报废货车车厢拆解施工是铁路报废物资循环使用的重要工作。铁路报废货车车厢通常采用火焰切割方式，火焰切割的热影响区大导致热变形较大，而且效率较低，铁路报废货车车厢拆解安全高效已迫在眉睫。因此，急需设计出一种铁路报废货车车厢底架智能切割技术，提高铁路货车车厢的拆解效率和自动化程度。

发明内容

本发明的目的是提供一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个技术方案是一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，包括行走平台、切割机器人轨道、切割机器人、搬运机器人；所述切割机器人安装有等离子切割装置；所述切割机器人轨道包括纵向轨道和横向轨道，所述纵向轨道平行于所述行走平台的行走方向，安装在门式框架内侧，所述横向轨道可沿着所述纵向轨道纵向滑动地安装在所述纵向轨道上，所述横向轨道位于纵向轨道下方且垂直于纵向轨道，所述横向轨道下方沿着横向轨道活动地安装所述切割机器人，以实现切割机器人的纵向和横向行走；所述搬运机器人安装在搬运机器人导轨上，所述搬运机器人导轨设置在所述行走平台的一侧；

还包括待切割的货车底板，所述货车底板由切割线划分出14个切割区域；其中14个切割区域中，对半分成数量相等的两个切割区，两个切割区关于所述货车底板中轴线对称。

作为优选的技术方案，所述纵向轨道、横向轨道和切割机器人分别设置为两个，两个纵向轨道分别设置在所述行走平台两侧。

作为优选的技术方案，所述搬运机器人导轨设置为两个，两个搬运机器人导轨上分别安装一个搬运机器人。

作为优选的技术方案，所述14个切割区域，分别为区域一、区域二、区域三、区域四、所述区域五、区域六、区域七、区域八、区域九、区域十、区域十一、区域十二、区域十三、区域十四；

其中，所述区域一、区域二、区域十三、区域十四切割路径相同且切割长度一样；

所述区域三、区域四、区域十一、区域十二切割路径相同且切割长度一样；

所述区域五、区域六、区域九、区域十切割路径相同且切割长度一样；

所述区域七、区域八切割路径相同且切割长度一样。

作为优选的技术方案，所述14个切割区域中的区域一、区域三、区域五、区域七、区域九、区域十一、区域十三由一切割机器人进行切割，所述14个切割区域中的区域二、区域四、区域六、区域八、区域十、区域十二、区域十四由另一切割机器人进行切割。

作为优选的技术方案，还包括物料框，所述物料框设置在所述搬运机器人导轨一侧用于接收所述搬运机器人搬运的切割后的钢板。

作为优选的技术方案，所述横向轨道安装在一滑座上，所述滑座同轴连接滚珠丝杆，所述滚珠丝杆设置在所述纵向轨道内，所述滚珠丝杆连接电机的输出轴。

作为优选的技术方案，所述电机安装在所述纵向轨道的一端。

本发明的另一技术方案是一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法，包括以下步骤：

步骤1：通过切割线将货车底板对半分成数量相等的两个切割区，两个切割区关于所述货车底板中轴线对称，每个切割区包括至少两个切割区域；

步骤2：所述步骤1处理后的货车底板由行走平台运送到切割工位后，两台切割机器人在门式轨道中切割货车底板；

步骤3：两台切割机器人，依照每个切割区，按照以下方式进行切割：

以切割起点为坐标原点建立坐标，切割机器人按照以下坐标顺序进行切割：

(0,0)→(x₁,0)→(x₁,y₁)→(0,y₁)→(0,y₂)→(x₁,y₂)→(x₁,0)→(x₂,0)→(x₃,y₁)→(x₁,y₁)→(x₁,y₂)→(x₂,y₂)→(x₂,0)

其中，(x₁,y₁)→(x₁,y₂)为空行程，x₂＝2x₁；|y₁|＝|y₂|；

步骤4：两台搬运机器人配合搬运切割后的钢板至物料框。

作为优选的技术方案，所述步骤1中，每个切割区包括7个切割区域。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明经过合理的设计，设计了铁路报废货车车厢底架智能切割技术，使得报废货车拆解过程规范性、环保性、安全性等得到稳定地提升，具有高效可行和安全环保等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是铁路报废货车车厢底架智能切割系统的轴测图；

图2货是铁路报废货车车厢底架智能切割系统的主视图；

图3是货车底板的自动化拆解切割区域示意图；

图4是切割路径示意图。

图中，1为行走平台，2为切割机器人，3为搬运机器人，4为纵向轨道，5为横向轨道，6为搬运机器人导轨，7为货车底板，8为门式框架。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。

请参考图1所示，本发明实施例是一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，包括行走平台1、切割机器人轨道、切割机器人2、搬运机器人3；所述切割机器人2安装有等离子切割装置；所述切割机器人轨道包括纵向轨道4和横向轨道5，所述纵向轨道4平行于所述行走平台1的行走方向，安装在门式框架8内侧，所述横向轨道5可沿着所述纵向轨道4纵向滑动地安装在所述纵向轨道4上，所述横向轨道5位于纵向轨道4下方且垂直于纵向轨道4，所述横向轨道5下方沿着横向轨道5活动地安装所述切割机器人2，以实现切割机器人2的纵向和横向行走；所述搬运机器人3安装在搬运机器人导轨6上，所述搬运机器人3导轨设置在所述行走平台1的一侧。

本发明具体实施时，切割机器人2是具有离子切割装置的切割机器人2，可以实现等离子切割。切割机器人安装在横向轨道5上，可以在横向轨道5上横向移动，同时横向轨道5可以在纵向轨道4上纵向移动，进而实现切割机器人的纵向和横向行走，使得切割机器人可以按照设计的切割路径进行切割。

所述横向轨道5安装在一滑座上，所述滑座同轴连接滚珠丝杆，所述滚珠丝杆设置在所述纵向轨道内，所述滚珠丝杆连接电机的输出轴。电机得电带动滚珠丝杆转动，从而使得滑座来回直线移动，实现横向轨道5在纵向轨道4上的移动。

在本发明实施例中，通常货车底板7由梁系和各个区域组成，所述各个区域中的区域一、区域三、区域五、区域七、区域九、区域十一、区域十三由1号切割机器人进行切割，所述各个区域中的区域二、区域四、区域六、区域八、区域十、区域十二、区域十四由其中一个2号切割机器人进行切割；所述的1号切割机器人和2号切割机器人同时开始切割；3号搬运机器人配合1号切割机器人将切割后钢板移动至物料框，同样，4号搬运机器人配合2号切割机器人将切割后钢板移动至物料框。

本实施例中，所述区域一、区域二、区域十三、区域十四切割路径相同且切割长度一样；所述区域三、区域四、区域十一、区域十二切割路径相同且切割长度一样；所述区域五、区域六、区域九、区域十切割路径相同且切割长度一样；所述区域七、区域八切割路径相同且切割长度一样。

进一步，本发明实施例，参考图4所示，货车底板各区域的智能切割路径为ABCDEFB’-B’GHC’F’IG’，其中切割起始点为A，终止点为G’，C’F’为空行程。具体的，以以切割起点A为坐标原点建立坐标，切割机器人按照以下坐标顺序进行切割：

(0,0)→(x₁,0)→(x₁,y₁)→(0,y₁)→(0,y₂)→(x₁,y₂)→(x₁,0)→(x₂,0)→(x₃,y₁)→(x₁,y₁)→(x₁,y₂)→(x₂,y₂)→(x₂,0)

其中，(x₁,y₁)→(x₁,y₂)为空行程，x₂＝2x₁；|y₁|＝|y₂|；

本发明实施例，将底板分成两个对称的切割区，其中每个切割区分别由一个切割机器人进行切割，两台切割机器人同时切割。因为本发明实施例中的底板的切割区域的切割路径均是一致的，即会切割成所需的形状，不同的是切割长度不一样，而长度则根据每个切割区域，通过调整x₁、x₂以及y₁的值来实现调整切割长度(尺寸)，整体自动化程度高，易控制。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，包括行走平台、切割机器人轨道、切割机器人、搬运机器人；所述切割机器人安装有等离子切割装置；所述切割机器人轨道包括纵向轨道和横向轨道，所述纵向轨道平行于所述行走平台的行走方向，安装在门式框架内侧，所述横向轨道可沿着所述纵向轨道纵向滑动地安装在所述纵向轨道上，所述横向轨道位于纵向轨道下方且垂直于纵向轨道，所述横向轨道下方沿着横向轨道活动地安装所述切割机器人，以实现切割机器人的纵向和横向行走；所述搬运机器人安装在搬运机器人导轨上，所述搬运机器人导轨设置在所述行走平台的一侧；

还包括待切割的货车底板，所述货车底板由切割线划分出14个切割区域；其中14个切割区域中，对半分成数量相等的两个切割区，两个切割区关于所述货车底板中轴线对称。

2.根据权利要求1所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，所述纵向轨道、横向轨道和切割机器人分别设置为两个，两个纵向轨道分别设置在所述行走平台两侧。

3.根据权利要求1所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，所述搬运机器人导轨设置为两个，两个搬运机器人导轨上分别安装一个搬运机器人。

4.根据权利要求1所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，所述14个切割区域，分别为区域一、区域二、区域三、区域四、所述区域五、区域六、区域七、区域八、区域九、区域十、区域十一、区域十二、区域十三、区域十四；

其中，所述区域一、区域二、区域十三、区域十四切割路径相同且切割长度一样；

所述区域三、区域四、区域十一、区域十二切割路径相同且切割长度一样；

所述区域五、区域六、区域九、区域十切割路径相同且切割长度一样；

所述区域七、区域八切割路径相同且切割长度一样。

5.根据权利要求6所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，所述14个切割区域中的区域一、区域三、区域五、区域七、区域九、区域十一、区域十三由一切割机器人进行切割，所述14个切割区域中的区域二、区域四、区域六、区域八、区域十、区域十二、区域十四由另一切割机器人进行切割。

6.根据权利要求1所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，还包括物料框，所述物料框设置在所述搬运机器人导轨一侧用于接收所述搬运机器人搬运的切割后的钢板。

7.根据权利要求1所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，所述横向轨道安装在一滑座上，所述滑座同轴连接滚珠丝杆，所述滚珠丝杆设置在所述纵向轨道内，所述滚珠丝杆连接电机的输出轴。

8.根据权利要求1所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割系统，其特征在于，所述电机安装在所述纵向轨道的一端。

9.一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过切割线将货车底板对半分成数量相等的两个切割区，两个切割区关于所述货车底板中轴线对称，每个切割区包括至少两个切割区域；

步骤2：所述步骤1处理后的货车底板由行走平台运送到切割工位后，两台切割机器人在门式轨道中切割货车底板；

步骤3：两台切割机器人，依照每个切割区，按照以下方式进行切割：

以切割起点为坐标原点建立坐标，切割机器人按照以下坐标顺序进行切割：

(0,0)→(x₁,0)→(x₁,y₁)→(0,y₁)→(0,y₂)→(x₁,y₂)→(x₁,0)→(x₂,0)→(x₃,y₁)→(x₁,y₁)→(x₁,y₂)→(x₂,y₂)→(x₂,0)

其中，(x₁,y₁)→(x₁,y₂)为空行程，x₂＝2x₁；|y₁|＝|y₂|；

步骤4：两台搬运机器人配合搬运切割后的钢板至物料框。

10.根据权利要求9所述的一种铁路报废货车车厢底架智能切割方法，其特征在于，所述步骤1中，每个切割区包括7个切割区域。

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