CN113148512A - 一种列车轮对装配零部件选配控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种列车轮对装配零部件选配控制系统及控制方法，该系统包括中央管理子系统、车轴测量机、车轮测量机、托盘输送子系统、立体库存储子系统、堆垛出入库子系统、选配机器人子系统，车轴测量机、车轮测量机、托盘输送子系统、立体库存储子系统、堆垛出入库子系统以及选配机器人子系统均与中央管理子系统通信连接。该系统以中央管理子系统为控制中心，配合其它子系统，可以实现自动化测量、运输、出入库、选配等功能，减少了选配过程中人工的参与，进而降低了人工干预带来的测量误差，整个系统自动化程度更高，系统更加高效、可靠。

Description

一种列车轮对装配零部件选配控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及轨道列车轮对选配技术领域，更具体的说是涉及一种列车轮对装配零部件选配控制系统及控制方法。
背景技术
目前，轨道列车成为了当前重要的出行方式之一，其中，轮对选配的优良成为了列车出厂的重要指标之一，其直接影响着列车的运行安全以及乘客的舒适性。轮对选配是分别测量车轴的轮座外径和车轮的轮毂孔内径，并按照规定的过盈量进行选配，同时，需结合车轮的轮径进行参考，避免产生大小轮现象，使得轮对倾斜。
在传统的生产、检修车间中，主要采用人工进行轮对选配，利用外径千分尺、内径千分尺、轮径尺等检具分别对待测车轴的轮座外径、车轮的轮毂孔内径、车轮轮径进行测量。这种繁琐的人工测量过程不仅需要在选配时进行多次测量记录，劳动强度高、效率低，而且人工操作容易出错，导致选配测量结果的可靠性难以保证。
因此，如何提供一种高效、可靠的列车轮对装配零部件选配控制系统是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种列车轮对装配零部件选配控制系统及控制方法，解决了现有的轮对装配方式需要人工测量数据、劳动强度高、效率低、出错率高等问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种列车轮对装配零部件选配控制系统，该系统包括：中央管理子系统、车轴测量机、车轮测量机、托盘输送子系统、立体库存储子系统、堆垛出入库子系统、选配机器人子系统，所述车轴测量机、车轮测量机、托盘输送子系统、立体库存储子系统、堆垛出入库子系统以及选配机器人子系统均与所述中央管理子系统通信连接；
所述车轴测量机用于对列车车轴信息进行测量，生成含有列车车轴测量信息的条码，并将列车车轴测量信息发送至所述中央管理子系统；
所述车轮测量机用于对列车车轮信息进行测量，生成含有列车车轮测量信息的条码，并将列车车轮测量信息发送至所述中央管理子系统；
所述托盘输送子系统用于将装有已检测完的列车车轮和列车车轴的托盘输送至所述立体库存储子系统的入库口；
所述立体库存储子系统用于获取列车车轴对应的条码信息以及列车车轮对应的条码信息，将待存储的列车车轮和列车车轴与对应的托盘进行信息绑定，并将绑定信息以及相应的存储位置代码发送至所述中央管理子系统；
所述堆垛出入库子系统用于将待存储的装有列车车轮和列车车轴的托盘码放至所述立体库存储子系统内相应存储位置；
所述中央管理子系统用于接收并存储所述车轴测量机、车轮测量机以及立体库存储子系统发送的数据，并下发选配指令，根据列车车轴测量信息控制所述堆垛出入库子系统将列车车轴输送至选配车轴缓存工位，并根据预设的过盈量条件选取两个列车车轮，根据选出的列车车轮对应的存储位置代码控制所述堆垛出入库子系统将列车车轮取出并输送至选配车轮缓存工位；
所述选配机器人子系统用于将选配车轮缓存工位的车轮装载至选配车轴缓存工位的车轴托盘上，经压装后得到装配成功的轮对。
进一步地，所述托盘输送子系统包括自动导引运输车和输送机，所述自动导引运输车和所述输送机均与所述中央管理子系统通信连接。通过自动导引运输车与输送机配合，并在中央管理子系统的控制下，可以实现对车轮和车轴所在托盘的自动转运任务。
进一步地，所述堆垛出入库子系统包括堆垛机和货叉，所述货叉安装于所述堆垛机上，所述堆垛机与所述中央管理子系统通信连接。堆垛机配合其上安装的货叉，在中央管理子系统的控制下，可以实现车轮和车轴的自动出入库运输和码垛任务。
另一方面，本发明还提供了一种列车轮对装配零部件选配控制方法，该方法包括：
信息测量：分别对列车车轴和列车车轮进行测量，生成含有列车车轴测量信息的条码以及含有列车车轮测量信息的条码，将得到的条码对应粘贴于列车车轴以及列车车轮的指定位置上，并上报列车车轴测量信息和列车车轮测量信息；
物料输送：将测量后的列车车轴和列车车轮分别吊装于托盘内，并将装有列车车轴和列车车轮的托盘输送至入库口。
信息效验：获取待存储的列车车轴和列车车轮对应的条码信息，将待存储的列车车轮和列车车轴与对应的托盘进行信息绑定，并上报绑定信息以及相应的存储位置代码；
入库存储：将当前待存储的装有列车车轮和列车车轴的托盘码放至相应存储位置；
信息调用：下发选配指令，根据列车车轴测量信息将列车车轴输送至选配车轴缓存工位；
部件选取：根据预设的过盈量条件选取两个列车车轮，根据选出的列车车轮对应的存储位置代码将列车车轮取出并输送至选配车轮缓存工位；
吊装选配：分别将选配车轮缓存工位的车轮装载至选配车轴缓存工位的车轴托盘上；
出库压装：将选配完成的含有列车车轴和列车车轮的托盘输送至压装工位进行压装，得到装配成功的轮对。
进一步地，所述列车车轴测量信息包括车轴轮座外径。
进一步地，所述列车车轮测量信息包括车轮的轮毂孔内径和车轮轮径。为了避免产生大小轮现场，需要根据车轮和车轴的相关测量信息按照预设的过盈量条件进行选配，从而保证选配过程的精度和准确性。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种列车轮对装配零部件选配控制系统及控制方法，该系统以中央管理子系统为控制中心，配合其它子系统，可以实现自动化测量、运输、出入库、选配等功能，减少了选配过程中人工的参与，进而降低了人工干预带来的测量误差，整个系统自动化程度更高，系统更加高效、可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种列车轮对装配零部件选配控制系统的结构示意图；
图2为本发明提供的一种列车轮对装配零部件选配控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一方面，参见附图1，本发明实施例公开了一种列车轮对装配零部件选配控制系统，该系统包括：中央管理子系统1、车轴测量机2、车轮测量机3、托盘输送子系统4、立体库存储子系统5、堆垛出入库子系统6、选配机器人子系统7，车轴测量机2、车轮测量机3、托盘输送子系统4、立体库存储子系统5、堆垛出入库子系统6以及选配机器人子系统7均与中央管理子系统1通信连接；
车轴测量机2用于对列车车轴信息进行测量和记录，生成含有列车车轴测量信息的条码，并将列车车轴测量信息发送至中央管理子系统1；
车轮测量机3用于对列车车轮信息进行测量和记录，生成含有列车车轮测量信息的条码，并将列车车轮测量信息发送至中央管理子系统1；
托盘输送子系统4用于将装有已检测完的列车车轮和列车车轴的托盘输送至立体库存储子系统5的入库口；
立体库存储子系统5用于获取列车车轴对应的条码信息以及列车车轮对应的条码信息，将待存储的列车车轮和列车车轴与对应的托盘进行信息绑定，并将绑定信息以及相应的存储位置代码发送至中央管理子系统1；
堆垛出入库子系统6用于将待存储的装有列车车轮和列车车轴的托盘码放至立体库存储子系统5内相应存储位置；
中央管理子系统1用于接收并存储车轴测量机2、车轮测量机3以及立体库存储子系统5发送的数据，并下发选配指令，根据列车车轴测量信息控制堆垛出入库子系统6将列车车轴输送至选配车轴缓存工位，并根据预设的过盈量条件选取两个列车车轮，根据选出的列车车轮对应的存储位置代码控制堆垛出入库子系统6将列车车轮取出并输送至选配车轮缓存工位；
选配机器人子系统7用于将选配车轮缓存工位的车轮装载至选配车轴缓存工位的车轴托盘上，经压装后得到装配成功的轮对。
在本实施例中，中央管理系统1采用数据管理终端，利用通信协议与用于测量列车车轴信息的车轴测量机2、用于测量列车车轮信息的车轮测量机3、用于输送存储车轴和车轮的托盘输送子系统4、立体库存储子系统5、堆垛机出入库子系统6、选配机器人子系统7等进行连接，能够进行数据通信与数据交互。
具体地，托盘输送子系统4包括自动导引运输车和输送机，自动导引运输车和输送机均与中央管理子系统1通信连接。AGV(Automated Guided Vehicle，自动导引运输车)走向为东西走向，输送机走向为南北走向，AGV上方滚子方向为南北，AGV工作时到达指定输送机位置，上方滚子与输送机对接，托盘可由AGV上方滚子运输到输送机上，反之亦然，从而将存储有检测完的车轴和车轮的托盘经由AGV及输送机到达缓存工位，等待堆垛机出入库子系统6操作。
立体库存储子系统5，采用钢结构搭建而成，形成多个存储货位，能够对车轴和车轮的托盘进行存储。
具体地，堆垛出入库子系统6包括堆垛机和货叉，货叉安装于堆垛机上，堆垛机与中央管理子系统1通信连接。堆垛出入库子系统6能够根据需要进行货物的入库和出库操作。
选配机器人子系统7，主要将待选配工件进行整合，选配出满足过盈量需求的一组列车轮对装配零部件，并将其存储至指定的托盘上。
本实施例中选配机器人子系统7采用一套独立的桁架式机器人，其主要由X轴运动平台、Y轴运动平台、Z轴运动平台以及夹紧/松开运动平台组成。
工作时，选配机器人子系统7运动到待抓取的工件上方，夹紧/松开运动平台穿过制动盘或车轮中心通孔，并利用Z轴运动平台将制动盘或车轮进行提升，通过X轴运动平台、Y轴运动平台、Z轴运动运动到放置位置，Z轴运动平台下降，夹紧/松开运动平台松开。
本实施例公开的列车轮对装配零部件选配控制系统，具备自动化选配、自动化识别的特点，减少了选配过程中人员的参与，减少了人为因素的影响，避免了因选配过盈量超差导致质量问题的产生，提高了企业对轮对选配的效率，保障了轨道列车的安全生产。
另一方面，参见附图2，本发明实施例还公开了一种列车轮对装配零部件选配控制方法，具体包括：
S1：信息测量：分别通过车轴测量机2、车轮测量机3对列车车轴和列车车轮进行测量，生成含有列车车轴测量信息的条码以及含有列车车轮测量信息的条码，可以由工作人员将得到的条码对应粘贴到列车车轴以及列车车轮的指定位置上，并将列车车轴测量信息和列车车轮测量信息上报至中央管理子系统1。
S2：物料输送：列车车轴、列车车轮测量完成后，通过托盘输送子系统4将测量后的列车车轴和列车车轮分别吊装于托盘内，并将装有列车车轴和列车车轮的托盘输送至入库口。
S3：信息效验：经由立体库存储子系统5入库口的信息效验系统获取待存储的列车车轴和列车车轮对应的条码信息，将待存储的列车车轮和列车车轴与对应的托盘进行信息绑定，并将绑定信息以及相应的存储位置代码上报至中央管理子系统1；目的是为后续选配工作提供准确的数据参考。
S4：入库存储：信息效验完成后，中央管理子系统1下发存储指令，堆垛出入库子系统6将当前待存储的装有列车车轮和列车车轴的托盘，依据立体库存储子系统5的区域规划将当前托盘存储至指定货位，完成存储工作。
S5：信息调用：中央管理子系统1下发选配指令，根据列车车轴测量信息将列车车轴选取出来，并经由堆垛出入库子系统6输送至选配车轴缓存工位CZ1。
S6：部件选取：根据中央管理子系统1中预设的过盈量条件选取两个满足要求的列车车轮，根据选出的列车车轮在立体库存储子系统5中对应的存储位置代码，由堆垛出入库子系统6将列车车轮取出，并分别输送至两个选配车轮缓存工位CL1、CL2。
S7：吊装选配：选配需求的物料到达指定位置后，分别将选配车轮缓存位置CL1、选配车轮缓存位置CL2上选出的车轮托盘上的车轮装载至选配车轴缓存位置CZ1的车轴托盘上。
S8：出库压装：选配完成后，中央管理子系统1下发保送选配完成指令，经由托盘输送子系统4将选配完成的含有列车车轴和列车车轮的托盘输送至压装工位进行压装，得到装配成功的轮对。
整个控制流程可以分为存储、选配两个方面，上述S1-S4为存储流程的步骤，上述S5-S6为选配流程的步骤。
具体地，上述列车车轴测量信息可以包括车轴轮座外径，列车车轮测量信息可以包括车轮的轮毂孔内径和车轮轮径。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种列车轮对装配零部件选配控制系统，其特征在于，包括：中央管理子系统、车轴测量机、车轮测量机、托盘输送子系统、立体库存储子系统、堆垛出入库子系统、选配机器人子系统，所述车轴测量机、车轮测量机、托盘输送子系统、立体库存储子系统、堆垛出入库子系统以及选配机器人子系统均与所述中央管理子系统通信连接；
所述车轴测量机用于对列车车轴信息进行测量，生成含有列车车轴测量信息的条码，并将列车车轴测量信息发送至所述中央管理子系统；
所述车轮测量机用于对列车车轮信息进行测量，生成含有列车车轮测量信息的条码，并将列车车轮测量信息发送至所述中央管理子系统；
所述托盘输送子系统用于将装有已检测完的列车车轮和列车车轴的托盘输送至所述立体库存储子系统的入库口；
所述立体库存储子系统用于获取列车车轴对应的条码信息以及列车车轮对应的条码信息，将待存储的列车车轮和列车车轴与对应的托盘进行信息绑定，并将绑定信息以及相应的存储位置代码发送至所述中央管理子系统；
所述堆垛出入库子系统用于将待存储的装有列车车轮和列车车轴的托盘码放至所述立体库存储子系统内相应存储位置；
所述中央管理子系统用于接收并存储所述车轴测量机、车轮测量机以及立体库存储子系统发送的数据，并下发选配指令，根据列车车轴测量信息控制所述堆垛出入库子系统将列车车轴输送至选配车轴缓存工位，并根据预设的过盈量条件选取两个列车车轮，根据选出的列车车轮对应的存储位置代码控制所述堆垛出入库子系统将列车车轮取出并输送至选配车轮缓存工位；
所述选配机器人子系统用于将选配车轮缓存工位的车轮装载至选配车轴缓存工位的车轴托盘上，经压装后得到装配成功的轮对。
2.根据权利要求1所述的一种列车轮对装配零部件选配控制系统，其特征在于，所述托盘输送子系统包括自动导引运输车和输送机，所述自动导引运输车和所述输送机均与所述中央管理子系统通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种列车轮对装配零部件选配控制系统，其特征在于，所述堆垛出入库子系统包括堆垛机和货叉，所述货叉安装于所述堆垛机上，所述堆垛机与所述中央管理子系统通信连接。
4.一种列车轮对装配零部件选配控制方法，其特征在于，包括：
信息测量：分别对列车车轴和列车车轮进行测量，生成含有列车车轴测量信息的条码以及含有列车车轮测量信息的条码，将得到的条码对应粘贴于列车车轴以及列车车轮的指定位置上，并上报列车车轴测量信息和列车车轮测量信息；
物料输送：将测量后的列车车轴和列车车轮分别吊装于托盘内，并将装有列车车轴和列车车轮的托盘输送至入库口。
信息效验：获取待存储的列车车轴和列车车轮对应的条码信息，将待存储的列车车轮和列车车轴与对应的托盘进行信息绑定，并上报绑定信息以及相应的存储位置代码；
入库存储：将当前待存储的装有列车车轮和列车车轴的托盘码放至相应存储位置；
信息调用：下发选配指令，根据列车车轴测量信息将列车车轴输送至选配车轴缓存工位；
部件选取：根据预设的过盈量条件选取两个列车车轮，根据选出的列车车轮对应的存储位置代码将列车车轮取出并输送至选配车轮缓存工位；
吊装选配：分别将选配车轮缓存工位的车轮装载至选配车轴缓存工位的车轴托盘上；
出库压装：将选配完成的含有列车车轴和列车车轮的托盘输送至压装工位进行压装，得到装配成功的轮对。
5.根据权利要求4所述的一种列车轮对装配零部件选配控制方法，其特征在于，所述列车车轴测量信息包括车轴轮座外径。
6.根据权利要求4所述的一种列车轮对装配零部件选配控制方法，其特征在于，所述列车车轮测量信息包括车轮的轮毂孔内径和车轮轮径。
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郑志坚等: "厂修货车轮对组装智能选配工艺设计", 《铁道车辆》, no. 08, 10 August 2012 (2012-08-10), pages 1 - 3 *

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