CN113941755B - 一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种货运列车侧墙拆解固定装置，包括AGV行走单元，自动吊装单元，电磁吸附单元，PLC控制单元和其他一些通信控制及电源模块。AGV行走单元是安装在该装置底部，保证该装置能够自由行走的装置，自动吊装单元安装在该装置上表面，该单元由定位传感器、夹紧电磁吸盘、吊装气动转置及机械装置组成。电磁吸附单元，包括侧面、正面及底面三面的电磁吸盘，对三个面进行吸附固定。PLC控制单元由GPRS控制模块，WIFI模块、限位开关、接近开关以及各类传感器组成。显示模块由显示器、通信接口以及电源等模块组成。构成一个完整的货运列车侧墙拆解固定装置。本货运列车侧墙拆解固定装置针对性强，成本适当，在国内市场目前处于空白，对货运列车侧墙的拆解有很大的便益。
Description
技术领域
本发明属于设备拆解领域，尤其是涉及到铁路专用设备的自动化拆解及固定，修复及回收利用的技术方案。
背景技术
货运列车在铁路运输中以其运输力大、成本低、有利环保等特点在我国交通运输体系中占领着十分重要的地位，我国目前铁路货运车辆约90万辆，客运约15万辆，国内无关于废旧列车的拆解相关技术及系统，与此同时就存在了货运列车的老旧化，从环保的方面我们利用一系列加工工艺步骤来使整个货运列车箱体分解来达到老旧废钢铁资源的回收利用。
当前我国对报废火车在其回收形式上较原始、落后，官方的明令法规并没有成行，再利用技术落后、科技含量低，大多数都是凭借工人纯手工完成对报废列车回收后的拆卸。
现有货运列车回收利用需求如下：利用机车将货车推进车间工位，通过顶升方式，将车厢与底部转向架分离；分离后的底部转向架（由轮轴和摇枕组成）采用小车引入库房堆码存放；车厢厢体采用自动切割（切割尺寸800ｍｍｘ800ｍｍ）+人工拆除附件的方式，拆解分割的废钢码垛、装车运输进入钢厂。
现有的火车侧墙拆解方式是人工采用行车吊装固定侧墙，然后采用手工火焰切割的方式，切割下来的料块采用手工葫芦等方式，调转到货车上，完成切割。
发明内容
本发明是针对现有技术的不足，从提高生产效率与降低工人劳动强度出发，提供一种货运列车侧墙自动化拆解方案。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种货运列车侧墙自动化拆解方案，其主要特征包括以下步骤：
主要工艺流程如下：1、开启该固定装置，使其启动，确保各个单元模块工作正常；2、使用吊车吊住该装置上自动吊装单元（8）吊入到墙体内，3、进入墙体以后，待到该装置平稳降落以后，激光制导传感器分析位置，然后根据分析得出的路线开始行走；4、光线距离传感器（3）分析位置距离，向墙体移动，触碰接近开关，开启限位开关（5）；5、GPRS数据模块和WIFI模块接收和传输数据，操作人员墙外观察，待确认任务指令后，下发任务；6、两边位置都确定以后，侧面电磁吸盘单元吸住墙体；7、该装置完成侧墙夹持工作，发出就位指令：8、切割装置启动，开始侧墙切割工作；切割完成，发出完成指令，切割系统回到初始位置9、在切割装置切割完一面墙体以后，关闭同侧的电磁吸盘，另一面同理；8、全部切完以后，该固定装置回到初始位置，车体中间位置；9、待墙体全部拆离后，吊出该固定装置。
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所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中，附图仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实例的结构图。
图2为本发明实例的左视图。
图3为本发明实例的右视图。
图4为本发明的主视图。
1：AGV行走单元
2：电源模块
3：侧向光线定位传感器
4：侧向电磁吸附单元
5：侧向限位开关、接近开关
6：激光制导传感器保护罩
7：激光制导传感器
8：自动吊装单元
9：GPRS数据模块
10：工业PLC
11：WIFI模块
12：底盘电磁吸附单元
13：快速吊装传感器
14：快速吊装机械装置
15：电磁阀磁盘吸盘夹紧装置
16：快速吊装气动装置
17：显示模块
18：显示器、按键计算机接口
19：正面限位开关、接近开关
20：正向电磁吸附单元
21：正向光线定位传感器
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及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所示的货运列车拆解侧墙防变形固定装置，它包含一个自动行走AGV单元，一组自动吸附的电磁吸盘单元，一套可以单独控制各个吸盘的控制单元，一套支撑架单元，一套伺服反馈单元，一套刚性快速吊装夹具单元；自动行走AGV单元底部是由四个独立转向具有单独动力的转向轮，，转向轮在底部偏内置位置安装，防止切割时被损坏，转向轮可以自动锁死方向，从而达到朝某一方向移动；支撑架单元内部安装独立供电的电源单元，可以给该装置上每一单元独立供电，上部安装有刚性快速吊装夹具，刚性快速吊装夹具单元包含机械装置，气动装置，传感器监控装置，支撑架表面固定三套电磁吸盘，分别在装置下表面，侧表面，正表面。
LED照明光源安装在装置上表面，且可旋转方向向每一个方向的照明，保证在光线弱的地方以及在夜晚作业时，可以保证达到各类传感器工作时所需要的亮度，；控制单元包含工业PLC，液晶显示器，GPRS数据模块，WiFi模块，传感器，操作按键，计算机数据接口；液晶显示器装在非作业侧面，GPRS数据模块，WiFi模块安装在安装架内横架上，，所述伺服反馈单元包括温度传感器，激光制导传感器，光感传感器，接近开关，限位开关，所述LED光源，AGV单元，电磁吸附单元，电源单元，吊装单元分别于所述的控制单元连接。
控制单元包括带有信号处理的PLC装置、可以监控三个方向的光感传感器、接近开关，限位开关，该固定装置先朝一个方向行走，光传感器控制接收距离，快靠近的时候减速慢行，轻触到接触开关后，小车停止行走，限位开关开启，限制住车轮方向，只能朝另一侧墙方向行走，再按相同原理接触到墙体后接触开关开启，当两个墙体的距离都确定后，限位开关都开启后，两个电磁吸附单元开启，吸住两个墙面，固定住两个方向的墙面以后，底部的吸附单元开启，固定住该固定装置，与车体底部通过电磁吸盘单元强力吸附住，保证在墙体切割过程中固定装置不会移动。
可以规划行进路径的激光制导传感器装置，安装在该固定装置的上表面，该传感器具有很高的角度、距离、速度和图像分辨率，因而能在该固定装置运动过程中快速反馈数据，快速反应探测距离墙体的距离，激光制导传感器装置安装在激光制导传感器保护罩里面，保护罩由透明材质组成，保护罩上有喷水清洗装置，保证该固定装置在灰尘较重的拆卸工况下对激光制导传感器的保护以及能够提供良好的工作环境。
在拆卸过程中所述的PLC装置连接并采集激光制导传感器装置，温度传感器，光感传感器，限位开关，接近开关信号；所述的PLC单元处理采集信号，将信号下发至AGV行走单元，电磁吸附单元，快速吊装夹具单元。
支撑架单元表面固定的电磁吸附单元，其包括有两个侧面，一个底面电磁吸附头；电磁吸附装置侧面由上下两组可以单独控制的电磁吸附头组成；电磁吸附单元动力依靠加载的电源系统提供，动作指令由PLC单元下达。
支撑架单元表面固定伺服反馈单元，其包括激光制导传感器，温度传感器，光感传感器，限位开关，接近开关；激光制导传感器安装在支撑架单元顶部，其上部安装有透明的保护罩；温度传感器安装在电磁吸附装置旁，其数据线采用耐高温材料；光感传感器在支撑架单元表面两个一组安装，其轴线与安装架表面垂直，表面有透明的保护罩；限位开关，接近开关安装位置高于电磁吸附头，其底座用弹簧装置与安装架相连。
限位开关，接近开关弹性安装架，安装高度超过电磁吸盘，保证在定位装置接近墙体时，限位开关先接触到墙体，限位开关接触到墙体受力产生电信号，弹性装置被压缩；通过PLC发射信号给AGV运行单元，AGV运行单元锁死方向，保证距离接触到接触开关的这面墙体的距离几乎不变，再进行下一墙体的限位开关接触，当距离两面墙体的距离确定以后，电磁吸盘装置启动，固定装置吸附住两面侧墙和底面墙体，而当工作结束，电磁吸盘磁性断开，限位开关解除限位，弹簧装置释放。
控制单元的按键布置在安装架表面，包括启动、停止，前后左右移动按键；GPRS、WiFi模块主体隐藏于安装架内部，外置天线布置在安装架表面；显示模块布置在安装架表面，上部有可开合的透明保护罩；计算机数据接口布置在安装架表面，上端有可开合的保护盖，外部数据由该数据接口传输至内置PLC，实现任务指令下达。
安装架上部安装的快速吊装单元，其包括机械吊装装置，气动装置，位置检测装置，电磁阀吸盘夹紧装置；机械吊装装置下来以后，位置检测装置检测位置，气动装置采用压缩空气提供动力，把吊装转置压入该固定装置上的快速吊装单元的圆孔内，扣住对侧的扣口，电磁阀吸盘夹紧装置夹住快速吊装单元的外侧，从而达到吊装效果，保证吊装的平稳性，前端与电磁阀相连接收PLC信号，后端与机械吊装装置相连，提供机械装置运动的动力。
支撑架单元地面安装AGV装置，AGV上装备有自动导向系统，可以保障系统在不需要人工引航的情况下就能够沿预定的路线自动行驶，AGV的另一个特点是柔性好，自动化程度高和智能化水平高，AGV的行驶路径可以根据仓储货位要求、生产工艺流程等改变而灵活改变，并且运行路径改变的费用与传统的输送带和刚性的传送线相比非常低廉。AGV一般配备有装卸机构，可以与其他物流设备自动接口，实现货物和物料装卸与搬运全过程自动化。此外，AGV还具有清洁生产的特点，AGV依靠自带的蓄电池提供动力，运行过程中无噪声、无污染，可以应用在许多要求工作环境清洁的场所，其包括四个独立的动力轮单元，所述的动力轮采用可调速的直流电机提供动力，采用差速方式实现转向。
伺服反馈单元检测到货运火车一端侧墙，防变形装置确定运行方向，检测另外一端侧向，两端侧墙均已到位后，AGV装置锁定，两侧及底部电磁吸附装置打开完成吸附；侧墙切割时，依据工艺流程实现依次释放侧墙下部的电磁吸头，侧墙上部的电磁吸头，底部的电磁吸头；三个方向的电磁吸头完成解锁后，顶部快速吊装装置接收吊运信号，吊装至下一工位。
本发明是经济、可靠、实用的装置，使用方便，便于推广。
以上结合附图对本发明的实时方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的是实施方式，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，对这些实施方案做出修改，替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：它包含一个AGV行走单元，一组自动吸附的电磁吸附单元，一套可以单独控制各个电磁吸附单元的控制单元，一套支撑架单元，一套伺服反馈单元，一套自动吊装单元；所述AGV行走单元底部是四个独立转向具有单独动力的转向轮；所述支撑架单元内部安装独立供电的电源模块，上部安装有自动吊装单元，支撑架表面固定三套电磁吸附单元，LED照明光源；所述控制单元包含工业PLC，液晶显示器，GPRS数据模块，WiFi模块，传感器，操作按键，计算机数据接口；所述自动吊装单元包含快速吊装机械装置，快速吊装气动装置，快速吊装传感器；所述伺服反馈单元包括温度传感器，激光制导传感器，光感传感器，接近开关，限位开关；所述LED照明光源，AGV行走单元，电磁吸附单元，电源模块，吊装单元分别与所述的控制单元连接；
所述的控制单元包括带有信号处理的工业PLC，可以监控三个方向的光感传感器、接近开关，限位开关，规划行进路径的激光制导传感器装置；所述的工业PLC连接并采集激光制导传感器装置，温度传感器，光感传感器，限位开关，接近开关信号；所述的工业PLC处理采集信号，将信号下发至AGV行走单元，电磁吸附单元，快速吊装夹具单元；
支撑架单元表面固定的电磁吸附单元，其包括有两个相邻侧面，一个底面电磁吸附头；侧向电磁吸附单元由上下两组可以单独控制的电磁吸附头组成；电磁吸附单元动力依靠加载的电源模块提供，动作指令由工业PLC下达。
2.如权利要求1所述的一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：支撑架单元表面固定伺服反馈单元，其包括激光制导传感器，温度传感器，光感传感器，限位开关，接近开关；激光制导传感器安装在支撑架单元顶部，其上部安装有透明的保护罩；温度传感器安装在电磁吸附头旁，其数据线采用耐高温材料；光感传感器在支撑架单元表面两个一组安装，其轴线与安装架表面垂直，表面有透明的保护罩；限位开关，接近开关安装位置高于电磁吸附头，其底座用弹簧装置与安装架相连。
3.如权利要求2所述的一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：限位开关，接近开关弹性安装，安装高度超过电磁吸盘，限位开关受力产生电信号，弹性装置被压缩；限位开关解除限位，弹性装置释放。
4.如权利要求1所述的一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：控制单元的按键布置在安装架表面，包括启动、停止，前后左右移动按键；GPRS、WiFi模块主体隐藏于安装架内部，外置天线布置在安装架表面；显示模块布置在安装架表面，上部有可开合的透明保护罩；计算机数据接口布置在安装架表面，上端有可开合的保护盖，外部数据由该数据接口传输至工业PLC，实现任务指令下达。
5.如权利要求1所述的一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：所述快速吊装气动装置采用压缩空气提供动力，前端与电磁阀磁盘吸盘夹紧装置相连，接收工业PLC信号，后端与快速吊装机械装置相连，提供机械装置运动的动力。
6.如权利要求1所述的一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：支撑架单元地面安装AGV行走单元，其包括四个独立的动力轮单元，所述的动力轮采用可调速的直流电机提供动力，采用差速方式实现转向。
7.如权利要求2-6任意一项所述的一种货运列车拆解侧墙防变形固定装置，其特征在于：伺服反馈单元检测到货运火车一端侧墙，防变形装置确定运行方向，检测另外一端侧向，两端侧墙均已到位后，AGV行走单元锁定，两侧及底部电磁吸附单元打开完成吸附；侧墙切割时，依据工艺流程实现依次释放侧墙下部的电磁吸附头，侧墙上部的电磁吸附头，底部的电磁吸附头；三个方向的电磁吸附头完成解锁后，顶部快速吊装机械装置接收吊运信号，吊装至下一工位。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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