CN113976382A - 轮对刷漆设备及轮对刷漆方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轮对刷漆设备及轮对刷漆方法，涉及轮对加工技术领域。该轮对刷漆设备包括旋转驱动装置、机械臂和漆刷；旋转驱动装置和机械臂均安装于刷漆作业区，旋转驱动装置的输出端能够与刷漆作业区的待刷漆轮对的车轮连接以驱动待刷漆轮对旋转；机械臂的输出端安装有漆刷，机械臂用于驱动漆刷靠近或远离待刷漆轮对，以使漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位或远离经过刷漆的轮对，且机械臂用于驱动漆刷沿待刷漆轮对的轴向移动。该轮对刷漆设备利用机械臂配合旋转驱动装置可以灵活调节漆刷的位置，从而可以将待刷漆轮对的全部待刷漆部位刷上防锈漆，不需使用喷漆装置和喷漆废气污染治理装置，可以有效降低刷漆作业设备成本和占地面积。

Description

轮对刷漆设备及轮对刷漆方法

技术领域

本发明涉及轮对检修技术领域，尤其是涉及一种轮对刷漆设备及轮对刷漆方法。

背景技术

轮对是机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。轮对制造完成后需进入检修流程，在检修时，轮对必须经过打磨、清洗、探伤处理，继而还需在打磨表面上涂防锈漆以保障轮对的使用性能和延长轮对的使用寿命。同时，轮对刷漆为轮对检修中必不可少的一道工序，它是完善轮对检修工艺的关键项目，对列车安全运行起着十分重要的作用。

由于轮对种类繁多、规格不一，即便是同一种型号的轮对，经过旋修后其尺寸也会发生变化，因而在满足轮对刷漆工艺要求的前提下，为适应轮对尺寸变化的问题，现有的轮对刷漆作业基本上依赖人工实现，或依赖喷漆装置实现，而人工刷漆工作效率低且劳动强度大。使用喷漆方式，面临着产生废气的问题，喷漆工作过程中产生的废气的主要成分是喷漆粉尘及苯、甲苯、二甲苯等，不仅会对周围环境造成污染，而且对人身有所伤害，同时为解决喷漆过程产生的废气，喷漆装置还需搭配喷漆废气污染治理装置。

但喷漆装置和喷漆废气污染治理装置组合使用不仅造价高昂且占地面积极大，并不适合推广使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轮对刷漆设备及轮对刷漆方法，以缓解现有技术中存在的现有的轮对自动刷漆方式依赖喷漆装置实现，但喷漆装置工作过程中会产生废气，因而喷漆装置需搭配喷漆废气污染治理装置使用，进而导致造价高昂且占地面积极大，并不适合推广使用的技术问题。

第一方面，本发明提供一种轮对刷漆设备，包括旋转驱动装置、机械臂和漆刷；

所述旋转驱动装置和所述机械臂均安装于刷漆作业区，所述旋转驱动装置的输出端能够与刷漆作业区的待刷漆轮对的车轮连接，以驱动待刷漆轮对旋转；

所述机械臂的输出端安装有所述漆刷，所述机械臂用于驱动所述漆刷靠近或远离待刷漆轮对，以使所述漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位或远离经过刷漆的轮对，且所述机械臂用于驱动所述漆刷沿待刷漆轮对的轴向移动。

在可选的实施方式中，所述刷漆作业区还设有直线驱动装置，所述机械臂安装于所述直线驱动装置的输出端，用于在所述直线驱动装置的驱动下沿待刷漆轮对的轴向移动。

在可选的实施方式中，所述刷漆作业区还设有顶起装置，所述旋转驱动装置安装于所述顶起装置的输出端。

在可选的实施方式中，所述轮对刷漆设备还包括运送装置，所述运送装置用于将上料区的待刷漆轮对运送至所述旋转驱动装置的输出端上，以及将所述旋转驱动装置输出端上的经过刷漆的轮对运送至下料区。

在可选的实施方式中，所述机械臂的输出端与所述漆刷可拆卸连接。

在可选的实施方式中，所述刷漆作业区还设有漆盒，所述漆盒内设有刮板，所述机械臂能够驱动所述漆刷进入或退出所述漆盒，且所述机械臂能够驱动所述漆刷在所述刮板上往复移动。

在可选的实施方式中，所述轮对刷漆设备还包括控制装置；

所述机械臂与所述控制装置连接，所述控制装置设有预设路径，所述控制装置用于控制所述机械臂沿预设路径移动，以使所述机械臂带动所述漆刷移动至待刷漆轮对的任一待刷漆部位以及带动所述漆刷绕过待刷漆轮对的车轮后沿待刷漆轮对的轮轴的轴向移动；

所述旋转驱动装置与所述控制装置连接，所述控制装置用于在所述漆刷移动至待刷漆轮对的任一待刷漆部位后控制所述旋转驱动装置启动。

在可选的实施方式中，所述刷漆作业区还设有识别装置，所述识别装置用于识别待刷漆轮对上附着的型号标识；

所述识别装置与所述控制装置连接，用于将其识别的型号信息发送给所述控制装置；

所述控制装置包括计算组件，所述计算组件用于根据所述控制装置接收的型号信息计算所述机械臂的起刷位置；所述控制装置用于根据所述起刷位置重新规划预设路径，并控制所述机械臂移动至所述起刷位置后沿重新规划的预设路径移动。

第二方面，本发明提供一种轮对刷漆方法，应用如前述实施方式中任一项所述的轮对刷漆设备，包括：

S1：使用机械臂将其输出端的漆刷移动至待刷漆轮对的任一待刷漆部位；

S2：利用旋转驱动装置驱动待刷漆轮对的车轮旋转，以使待刷漆轮对的与漆刷接触位置处的周向侧壁涂刷有防锈漆；

S3：使用机械臂带动漆刷沿待刷漆轮对的轴向移动，以将漆刷移动至待刷漆轮对的下一待刷漆部位；

S4：重复步骤S2和S3，直至将待刷漆轮对全部待刷漆部位刷上防锈漆。

在可选的实施方式中，还包括在步骤S1前的步骤：

S0：使用识别装置识别待刷漆轮对上附着的型号标识，并将型号标识信息发送给控制装置；

S01：利用控制装置接收的型号标识信息判断待刷漆轮对的尺寸和型号，再根据待刷漆轮对的尺寸和型号，使用控制装置的计算组件计算出机械臂的起刷位置；

S02：基于起刷位置，利用控制装置重新规划预设路径，再控制机械臂移动至起刷位置后沿重新规划的预设路径移动。

本发明提供的轮对刷漆设备包括旋转驱动装置、机械臂和漆刷；旋转驱动装置和机械臂均安装于刷漆作业区，旋转驱动装置的输出端能够与刷漆作业区的待刷漆轮对的车轮连接，以驱动待刷漆轮对旋转；机械臂的输出端安装有漆刷，机械臂用于驱动漆刷靠近或远离待刷漆轮对，以使漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位或远离经过刷漆的轮对，且机械臂用于驱动漆刷沿待刷漆轮对的轴向移动。在使用过程中，可以先将待刷漆轮对运送至刷漆作业区，继而将旋转驱动装置的输出端与待刷漆轮对的车轮连接，使车轮旋转，然后启动机械臂，使得机械臂带动漆刷靠近待刷漆轮对移动，直至漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位。漆刷需附着有防锈漆，当漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位后，启动旋转驱动装置，利用旋转驱动装置驱动待刷漆轮对旋转，进而沿待刷漆轮对的周向将待刷漆轮对的上述待刷漆部位涂刷防锈漆。然后可以利用机械臂驱动漆刷远离上述待刷漆部位并避开车轮后抵接于待刷漆轮对的下一待刷漆部位，继而重复上述刷漆步骤，即可避开车轮而将待刷漆轮对的全部待刷漆部位刷涂防锈漆，从而完成对轮对的刷漆作业。需要说明的是，由于漆刷通常为柔性刷头，因而在对轮轴的轴端以及对轮轴和车轮连接处刷漆时，可以利用柔性漆刷挤压覆盖于轮轴的轴端或挤压覆盖于轮轴和车轮连接处而将轮轴的轴端以及轮轴和车轮连接处刷上防锈漆。

与现有技术相比，本发明提供的轮对刷漆设备利用机械臂驱动漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位，以及利用旋转驱动装置驱动待刷漆轮对旋转，继而可沿待刷漆轮对的周向将待刷漆轮对的上述待刷漆部位涂刷防锈漆，并且机械臂还可以调整漆刷的位置，使得漆刷绕过车轮后抵接于待刷漆轮对的下一待刷漆部位，继而重复上述刷漆步骤即可将待刷漆轮对的全部待刷漆部位刷上防锈漆，完成刷漆作业，不需使用喷漆装置和喷漆废气污染治理装置，从而可以有效降低刷漆作业设备成本和占地面积。

本发明提供的轮对刷漆方法应用前述轮对刷漆设备，包括：S1：使用机械臂将其输出端的漆刷移动至待刷漆轮对的任一待刷漆部位；S2：利用旋转驱动装置驱动待刷漆轮对的车轮旋转，以使待刷漆轮对的与漆刷接触位置处的周向侧壁涂刷有防锈漆；S3：使用机械臂带动漆刷沿待刷漆轮对的轴向移动，以将漆刷移动至待刷漆轮对的下一待刷漆部位；S4：重复步骤S2和S3，直至将待刷漆轮对的全部待刷漆部位刷上防锈漆。本发明提供的轮对刷漆方法应用前述轮对刷漆设备，因而本发明提供的轮对刷漆方法同样可以利用机械臂驱动漆刷抵接于待刷漆轮对的任一待刷漆部位，以及利用旋转驱动装置驱动待刷漆轮对旋转，继而可沿待刷漆轮对的周向将上述待刷漆部位涂刷防锈漆，并且机械臂还可以调整漆刷的位置，使得漆刷绕过车轮后抵接于待刷漆部位的下一位置处，重复上述刷漆步骤即可将待刷漆部位的全部待刷漆部位刷上防锈漆，完成刷漆作业，不需使用喷漆装置和喷漆废气污染治理装置，从而可以有效降低刷漆作业设备成本和占地面积。

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，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的轮对刷漆设备和待刷漆轮对的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的轮对刷漆设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的待刷漆轮对的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的机罩的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的轮对刷漆设备的另一结构示意图；

图6为本发明实施例提供的直线驱动装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的旋转驱动装置的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的旋转驱动装置的俯视图；

图9为图8中的A-A剖视图；

图10为图8中的B-B剖视图；

图11为本发明实施例提供的运送装置的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的运送装置的俯视图；

图13为图12中的C-C剖视图；

图14为本发明实施例提供的漆盒的结构示意图；

图15为本发明实施例提供的控制装置的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的识别装置的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的轮对刷漆方法的流程示意图。

图标：1-旋转驱动装置；10-旋转驱动件；11-主动轮；12-支撑轮；13-支撑壳体；2-机械臂；20-漆刷；3-待刷漆轮对；30-车轮；31-轮轴；4-机罩；40-导轨；41-漆盒；410-刮板；5-支撑架；50-直线驱动装置；51-泡刷盒；6-底盘支架；60-悬臂；7-顶起装置；8-运送装置；80-夹取机构；800-第一夹辊；801-第二夹辊；81-移动机构；810-第一凹槽；811-第二凹槽；8110-第二升降驱动件；9-控制装置；90-识别装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例：

如图1-图5所示，本实施例提供的轮对刷漆设备包括旋转驱动装置1、机械臂2和漆刷20；旋转驱动装置1和机械臂2均安装于刷漆作业区，旋转驱动装置1的输出端能够与刷漆作业区的待刷漆轮对3的车轮30连接，以驱动待刷漆轮对3旋转；机械臂2的输出端安装有漆刷20，机械臂2用于驱动漆刷20靠近或远离待刷漆轮对3，以使漆刷20抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位或远离经过刷漆的轮对，且机械臂2用于驱动漆刷20沿待刷漆轮对的轴向移动。

在使用过程中，如图1和图2所示，可以先将待刷漆轮对3运送至刷漆作业区，继而将旋转驱动装置1的输出端与待刷漆轮对3的车轮30连接，然后启动机械臂2，使得机械臂2带动漆刷20靠近待刷漆轮对3移动，直至漆刷20抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位。如图3所示，待刷漆轮对3通常包括轮轴31和两个车轮30，两个车轮30间隔安装于轮轴31上，且轮轴31的两端分别外露于车轮30外。在对轮对进行刷漆作业时，通常需将轮轴31的位于两车轮30之间的部位和位于两车轮30之外的部位刷上防锈漆。漆刷20需提前附着有防锈漆，当漆刷20抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位后，启动旋转驱动装置1，利用旋转驱动装置1驱动待刷漆轮对3旋转，进而沿待刷漆轮对3的周向将上述待刷漆部位刷上防锈漆。然后可以利用机械臂2驱动漆刷20远离上述待刷漆部位并使漆刷20避开车轮30后抵接于待刷漆轮对3的下一待刷漆部位，继而重复上述刷漆步骤，即可避开车轮30而将待刷漆轮对3的全部待刷漆部位刷上防锈漆，从而完成对轮对的刷漆作业。

需要说明的是，由于漆刷20通常为柔性刷头，进而在对轮轴31端部刷漆时，可以利用柔性漆刷20挤压覆盖于轮轴31的端部而将轮轴31端部刷满防锈漆。

与现有技术相比，本实施例提供的轮对刷漆设备利用机械臂2驱动漆刷20抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位，以及利用旋转驱动装置1驱动待刷漆轮对3旋转，继而可沿待刷漆轮对3的周向将待刷漆轮对3上述待刷漆部位位置刷上防锈漆，并且机械臂2还可以调整漆刷20的位置，使得漆刷20绕过车轮30后抵接于待刷漆轮对3的下一待刷漆部位，继而重复上述刷漆步骤即可将待刷漆轮对3的全部待刷漆部位刷上防锈漆，完成刷漆作业，不需使用喷漆装置和喷漆废气污染治理装置，从而可以有效降低刷漆作业设备成本和占地面积。

还需要说明的是，对于不同尺寸的轮对，该轮对刷漆设备通过调整机械臂2的输出端的行程或移动路径均可以抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位，因而本实施例的轮对刷漆设备可以在满足轮对刷漆工艺要求的前提下，适应轮对尺寸变化的问题。

如图4所示，本实施例提供的轮对刷漆设备还可以包括机罩4，机罩4顶部范围即为刷漆作业区，机罩4罩设于旋转驱动装置1外，且机罩4顶部可以设有能够外露旋转驱动装置1的输出端的穿孔。待刷漆轮对3置于机罩4顶部且其车轮30可以位于旋转驱动装置1的输出端上。

机罩4不仅可以防护旋转驱动装置1，还可以明确标示出刷漆作业区，从而便于判断刷漆作业区边界线，可以有效防止工作人员在进行刷漆作业过程中误入刷漆作业区。

如图1、图2、图5和图6所示，刷漆作业区还设有直线驱动装置50，机械臂2安装于直线驱动装置50的输出端，用于在直线驱动装置50的驱动下沿待刷漆轮对3的轴向移动。

本实施例优选机械臂2为关节机械臂，具体的，机械臂2可以为七轴机械臂。关节机械臂可以模拟人手臂动作，具有较高灵活性，从而可以灵活调整漆刷20的位置，使得漆刷20有效避开车轮30后抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位。

但当漆刷20宽度较小且漆刷20对轮轴31的位于两车轮30之间的轴身刷漆时，需先关闭旋转驱动装置1，再利用关节机械臂带动漆刷20沿轮轴31轴向在两车轮30之间移动，从而将两车轮30之间的轴身的一侧刷涂上防锈漆。然后再启动旋转驱动装置1，使得轮轴31旋转过一定角度(如30度)，继而关闭旋转驱动装置1，再利用关节机械臂带动漆刷20沿轮轴31轴向在两车轮30之间移动，重复上述步骤即可将轮轴31的位于两车轮30之间的轴身全部刷上防锈漆。

由于漆刷20宽度较小，因而漆刷20在两车轮30之间移动时需移动较大距离，若仅依靠关节机械臂驱动漆刷20沿轮轴31轴向在两车轮30之间移动，则对关节机械臂输出行程要求较高，需采用活动范围更大且结构要求较高的关节机械臂。

而本实施例的直线驱动装置50可以驱动机械臂2沿待刷漆轮对3的轴向移动，从而可以避免利用机械臂2驱动漆刷20在两车轮30之间移动，此时不需机械臂2具有较远输出行程，可以采用更结构更为简单、活动范围较小且结构要求较低的关节机械臂。

其中，直线驱动装置50可以采用现有的直线导轨结构或电动推杆结构。

如图5所示，刷漆作业区还设有支撑架5，支撑架5包括立柱和安装于立柱上的横梁；横梁位于旋转驱动装置1上方，直线驱动装置50安装于横梁上。

支撑架5用于支撑直线驱动装置50以及支撑机械臂2，从而使得机械臂2可以位于旋转驱动装置1输出端的上方，不仅可以保证机械臂2具有更开阔的作业空间，且可以防止机械臂2位于待刷漆轮对3的移动路径上，从而进而降低机械臂2的避障动作要求。

进一步的，包括立柱和横梁的支撑架5可以采用现有的龙门架。

旋转驱动装置1可以有多种结构，如旋转驱动装置1可以为电机。由于轮对重量较重，因而为便于顺利驱动轮对旋转，本实施例优选旋转驱动装置1包括旋转驱动件10和传动机构，旋转驱动件10的输出端与传动机构连接，传动机构用于轮对的车轮30连接。

其中，旋转驱动件10可以为电机。如图7、图8和图9所示，传动机构包括主动轮11和支撑轮12，主动轮11与旋转驱动件10连接，且主动轮11和支撑轮12间隔设于待刷漆轮对3的移动路径上。当待刷漆轮对3进入刷漆作业区后，待刷漆轮对3的车轮30即抵接于主动轮11和支撑轮12之间，旋转驱动件10驱动主动轮11旋转后，即可带动车轮30在主动轮11和支撑轮12上旋转。

当本实施例的轮对刷漆设备还包括机罩4时，机罩4上可以设有条形的导轨40。

条形的导轨40用于引导待刷漆轮对3在刷漆作业区内移动，具体的，条形的导轨40沿待刷漆轮对3的路径延伸，待刷漆轮对3的车轮30位于上述导轨40内且可以在导轨40内移动。

如图7所示，旋转驱动装置1的数量没有限制，为提升待刷漆轮对3旋转过程的稳定性，本实施例优选旋转驱动装置1为两个，两个旋转驱动装置1沿轮对的轴向间隔设置，且可以与轮对的两个车轮30一一对应连接。

为便于提升旋转驱动装置1的稳定性，如图7所示，本实施例的轮对刷漆设备还可以包括底盘支架6，旋转驱动装置1安装于底盘支架6上。

当该轮对刷漆设备还包括机罩4时，底盘支架6可以固定于机罩4内。

如图5、图9和图10所示，刷漆作业区还设有顶起装置7，旋转驱动装置1安装于顶起装置7的输出端。

顶起装置7用于驱动旋转驱动装置1升降，从而使得车轮30可以远离机罩4的导轨40或回落至导轨40内。

其中，机罩4的用于外露旋转驱动装置1输出端的穿孔设于上述导轨40的一侧，当车轮30移动至导轨40靠近上述穿孔的位置处后，车轮的一侧位于导轨40内，而另一侧通过穿孔抵接于主动轮11和支撑轮12之间。继而可以启动顶起装置7，使得顶起装置7驱动主动轮11的顶部和支撑轮12的顶部上升，此时车轮30被抬起而远离导轨40，因而车轮30可以稳定抵接于主动轮11和支撑轮12之间。当刷漆作业结束后，还可以使得顶起装置7的输出端下降，带动车轮30回落至导轨40内，从而便于将车轮30沿着导轨40推离至刷漆作业区。

进一步的，底盘支架6可以包括悬臂60，旋转驱动装置1安装于悬臂60上方，顶起装置7则安装于悬臂60下方，且悬臂60设有通孔，顶起装置7的输出端通过悬臂60上的通孔伸至悬臂60上方并与旋转驱动装置1连接。

其中，旋转驱动装置1还可以包括支撑壳体13，旋转驱动件10、主动轮11和支撑轮12均安装于支撑壳体13上，支撑壳体13则与顶起装置7的输出端连接。

在本实施例中，顶起装置7可以采用气缸、油缸等伸缩驱动件。

进一步的，本实施例提供的轮对刷漆设备还可以包括导向机构，该导向机构安装于支撑壳体13和悬臂60之间，用于提升旋转驱动装置1在悬臂60上升降过程的稳定性。

导向机构可以包括导向柱，导向柱的其中一端与支撑壳体13底部固定连接，另一端则穿过悬臂60后位于悬臂60下方。

如图11、图12和图13所示，本实施例的轮对刷漆设备还包括运送装置8，运送装置8用于将上料区的待刷漆轮对3运送至旋转驱动装置1的输出端上，以及将旋转驱动装置1输出端上的经过刷漆的轮对运送至下料区。

上料区和下料区分别位于刷漆作业区的两侧，且上料区和下料区均可以通过导轨40与刷漆作业区连接。运送装置8用于驱动待刷漆轮对3移动，从而进一步的提升该轮对刷漆设备的自动化程度，提升作业效率和降低人工劳动强度。

运送装置8的具体结构有多种选择，如运送装置8可以采用输出端安装有机械夹爪的伸缩驱动组件。

在本实施例中，机械臂2的输出端与漆刷20可拆卸连接。具体的，机械臂2的输出端与漆刷20可以通过现有的快换机构可拆卸连接，其中，快换机构可以包括卡槽和弹性卡接于卡槽内的弹性插接件。

如图11、图12和图13所示，本实施例优选运送装置8包括夹取机构80和移动机构81；夹取机构80安装于移动机构81上，移动机构81用于在上料区、刷漆作业区和下料区之间移动，且移动机构81能够带动夹取机构80移动至待刷漆轮对3的轮轴31下方；夹取机构80用于夹持或松开待刷漆轮对3的轮轴31。

当需要将上料区的待刷漆轮对3的车轮30移动至刷漆作业区的旋转驱动装置1的输出端上方时，先使得移动机构81移动至上料区的待刷漆轮对3轮轴31下方，继而启动夹取机构80，使得夹取机构80夹持待刷漆轮对3的轮轴31。再继续启动移动机构81，使得移动机构81将待刷漆轮对3的车轮30带动至旋转驱动装置1的输出端上方。继而启动顶起装置7，使得旋转驱动装置1的输出端上升至与车轮30抵接，此时旋转驱动装置1的输出端与待刷漆轮对3的车轮30连接。为防止运送装置8阻碍刷漆作业的进行，还需关闭夹取机构80，使得夹取机构80松开待刷漆轮对3，同时还需开启移动机构81，使得移动机构81带动夹取机构80从刷漆作业区退出。

在进行刷漆作业时，可以启动旋转驱动装置1和机械臂2，利用旋转驱动装置1和机械臂2配合工作以实现对待刷漆轮对3的刷漆作业。完成刷漆作业后，还需将轮对移动至下料区，此时可以启动移动机构81，使得移动机构81移动至刷漆作业区的轮对的轮轴31下方，然后启动夹取机构80，使得夹取机构80夹取轮轴31，最后再启动移动机构81，利用移动机构81将轮对运送至下料区。

其中，夹取机构80用于实现待刷漆轮对3与移动机构81之间的连接，从而使得移动机构81可以带动待刷漆轮对3移动。

在本实施例中，移动机构81可以为AGV(Automated Guided Vehicle，无人搬运车，简称AGV)小车。

夹取机构80可以包括第一夹辊800和第二夹辊801，移动机构81的顶面则开设有第一凹槽810和第二凹槽811，第一夹辊800通过第一升降驱动件安装于第一凹槽810内，第二夹辊801通过第二升降驱动件8110安装第二凹槽811内。

第一夹辊800能够在第一升降驱动件的驱动下伸出于第一凹槽810外或退回第一凹槽810内，第二夹辊801能够在第二升降驱动件8110的驱动件下伸出于第二凹槽811外或退回第二凹槽811内。且当第一夹辊800伸出于第一凹槽810外以及第二夹辊801伸出于第二凹槽811外时第一夹辊800和第二夹辊801可以分别位于待刷漆轮对3的轮轴31的两侧，以实现对轮轴31的夹持。而第一夹辊800退回第一凹槽810内以及第二夹辊801退回第二凹槽811内时第一夹辊800和第二夹辊801松开轮轴31，以使夹取机构80和移动机构81均可以与轮对分离。

进一步的，该轮对刷漆设备包括控制装置9时，移动机构81上可以设有位置检测器，控制装置9可以与移动机构81上的位置检测器配合使用，从而利用控制装置9在位置检测器检测到移动机构81移动至轮轴31下方时，及时控制移动机构81停止移动。

如图2和图14所示，刷漆作业区还设有漆盒41，漆盒41内设有刮板410，机械臂2能够驱动漆刷20进入或退出漆盒41，且机械臂2能够驱动漆刷20在刮板410上往复移动。

漆盒41用于储存防锈漆，漆盒41可以安装于机械臂2移动路径上，从而便于机械臂2带动漆刷20蘸取足量的防锈漆以保证刷漆质量。

而刮板410则用于在漆刷20上的防锈漆过量时，便于漆刷20在刮板410处荡漆，从而防止漆刷20蘸取过量防锈漆而滴落污染刷漆作业区的其他位置。

其中，漆盒41底部还可以安装有防锈漆检测器，该防锈漆检测器用于检测漆盒41内是否存在防锈漆，从而便于在漆盒41内防锈漆用完后及时通知工作人员向漆盒41内补充防锈漆。

防锈漆检测器可以为液位传感器或光敏传感器，防锈漆检测器的种类没有限制，可以根据实际需求进行选择。

进一步的，当该轮对刷漆设备包括控制装置9时，控制装置9可以与防锈漆检测器连接，此时轮对刷漆设备还可以包括报警器，防锈漆检测器、控制装置9和报警器依次连接，控制装置9用于接收防锈漆检测器的检测信息，并在漆盒41内防锈漆不足或不存在防锈漆时控制报警器报警，以及时提醒工作人员向漆盒41内补充防锈漆。

如图1所示，本实施例提供的轮对刷漆设备还可以包括泡刷盒51，泡刷盒51用于存储油漆稀释剂或煤油。在每天刷漆作业结束后，机械臂2可以驱动漆刷20进入泡刷盒51内，从而将漆刷20泡入泡刷盒51内的油漆稀释剂或煤油中，除去漆刷20上的漆液而防止影响漆刷20的下次使用。

进一步的，泡刷盒51可以安装于龙门架的一侧，且其可以固定于立柱上。

如图1和图15所示，本实施例的轮对刷漆设备还包括控制装置9；机械臂2与控制装置9连接，控制装置9设有预设路径，控制装置9用于控制机械臂2沿预设路径移动，以使机械臂2带动漆刷20移动至待刷漆轮对3的任一待刷漆部位以及带动漆刷20绕过待刷漆轮对3的车轮30后沿轮轴31的轴向移动；旋转驱动装置1与控制装置9连接，控制装置9用于在漆刷20移动至待刷漆轮对3的任一待刷漆位置部位后控制旋转驱动装置1启动。

控制装置9中的预设路径可以通过对特定型号的轮对提前进行测试调试过程得到，或者，可以通过空间坐标计算得到。控制装置9用于控制机械臂2和旋转驱动装置1自动配合工作，使得刷漆作业可以连续有序进行，进一步的提升刷漆作业的自动化程度，提升作业效率，降低劳动强度。

其中，控制装置9可以为集成有PLC或工控机及电器元件、伺服驱动的控制柜，控制装置9可以固定于刷漆作业范围内，且可以位于龙门架的一侧。

进一步的，当本实施例的轮对刷漆设备还包括顶起装置7、运送装置8和直线驱动装置50时，顶起装置7、运送装置8和直线驱动装置50的工作过程均可以规划进控制装置9的控制系统中，从而可以利用控制装置9控制机械臂2、旋转驱动装置1、顶起装置7、运送装置8和直线驱动装置50自动配合工作，进一步使得刷漆作业可以连续有序进行，从而有效提升刷漆作业的自动化程度。

如图1和图16所示，刷漆作业区还设有识别装置90，识别装置90用于识别待刷漆轮对3上附着的型号标识；识别装置90与控制装置9连接，用于将其识别的型号信息发送给控制装置9；控制装置9包括计算组件，计算组件用于根据控制装置9接收的型号信息计算机械臂2的起刷位置；控制装置9用于根据起刷位置重新规划预设路径，并控制机械臂2移动至起刷位置后沿重新规划的预设路径移动。

型号标识可以为粘贴于待刷漆轮对3上的条形码，对应的，识别装置90为识别器。

控制装置9中可以设有用于存储多种型号待刷漆轮对3的尺寸信息数据库(HMIS系统)，识别装置90用于与型号标识相配合自动检测待刷漆轮对3的型号，当控制装置9接收到识别装置90发送的型号信息后，控制装置9可以从其HMIS系统中自动对比待刷漆轮对3的型号信息，并根据型号信息提取该型号的待刷漆轮对3的尺寸和型号，继而控制装置9的计算组件可以根据待刷漆轮对3的尺寸和型号计算出机械臂2的起刷位置，控制装置9再根据起刷位置以及待刷漆轮对3的尺寸和型号重新规划机械臂2的预设移动路径，再根据上述起刷位置和重新规划的预设移动路径控制机械臂2移动至起刷位置后沿重新规划的预设路径移动，从而使得机械臂2可以在蘸取防锈漆后在不碰撞轮对的车轮30的前提下抵接于待刷漆轮对3的任意待刷漆部位，进而便于刷漆作业的自动进行。

进一步的，刷漆作业区还设有人体检测组件和报警器；人体检测组件、控制装置9和报警器依次连接，人体检测组件用于检测是否有人进入刷漆作业区；控制装置9用于接收人体检测组件检测到的信息，并在刷漆作业区内有人违规进入时控制报警器报警。

人体检测组件可以为红外传感器，人体检测组件用于在刷漆作业区边缘划分出安全边界，从而可以在刷漆作业进行过程中对误入刷漆作业区的工作人员起到警示作用，以便于工作人员及时退出刷漆作业区，防止刷漆作业影响工作人员的人身安全。

本实施例提供的轮对刷漆设备的工作流程可以按照下述步骤进行：

1、开机前，人工确认漆盒41已经存满防锈漆；

2、人工开机；

3、AGV小车将待刷漆轮对3推送至旋转驱动装置1，顶起装置7顶起待刷漆轮对3，使得旋转驱动装置1的输出端与待刷漆轮对3的车轮30抵接并驱动待刷漆轮对3旋转；

4、识别装置90开始工作，自动识别待刷漆轮对3的型号标识以得到型号信息；

5、AGV小车同时退出刷漆作业区；

6、控制装置9控制机械臂2带动漆刷20离开泡刷盒51，并将漆刷20移动至漆盒41进行蘸漆，再将漆刷20移动至轮轴31的两车轮30之间；

7、刷漆(配合旋转驱动装置1和直线驱动装置50刷漆)：

(1)对轮轴31的位于两车轮30之间的部位刷漆：此时待刷漆轮对3的旋转速度控制在6rpm左右(该过程中待刷漆轮对3的旋转可以为间歇性旋转，即，刷漆时轮对停转，机械臂2蘸漆时轮对旋转过一定角度)；

(2)对轮轴31的位于两车轮30之外的部位刷漆：此时待刷漆轮对3的旋转速度调整到12rpm；

8、刷漆结束后，机械臂2收刷并避开轮对；

9、旋转驱动装置1关闭，顶起装置7下降；

10、AGV小车进入刷漆作业区并移动至轮对下方，夹取机构80夹持轮轴31，移动机构81将轮轴31带离刷漆作业区；

11、AGV小车与轮对分离并退至待刷漆轮对3区域以推动下一待刷漆轮对3进入刷漆作业区，下一次刷漆作业开启；

12、每天结束刷漆作业前，利用机械臂2将漆刷20带离漆盒41，并驱动漆刷20进入泡刷盒51。

综上所述，本实施例的轮对刷漆设备可以在待刷漆轮对3进入刷漆作业区后，根据现有的轮对刷漆工艺要求，对轮对进行自动刷漆。该轮对刷漆设备通过将关节机械臂和直线驱动装置50有机结合，再通过识别装置90以及控制装置9从HMIS系统中提取数据，再通过控制装置9中计算机的算法引导关节机械臂仿照人手臂进行刷漆工作。该控制装置9可以利用旋转驱动装置1、机械臂2、顶起装置7和运送装置8完成轮对旋转以及轮对刷漆后的推送等一系列智能化、自动化进程。

在实际应用中，该轮对刷漆设备的控制装置9可以与工作人员进行实时数据指令交互和实时信息处理，从而保证该轮对刷漆设备能够正常运动和自动避障，以及可以有效应对异常工况。

此外，在刷漆过程中，工作人员还可以与控制装置9相互配合实现对每道工序的卡控，防止出现漏检现象。当刷漆结束后，工作人员还可以对轮对刷漆效果进行判定，从而避免出现刷漆不合格的现象。

如图17所示，本实施例还提供一种轮对刷漆方法，应用前述轮对刷漆设备，包括：

步骤S1：使用机械臂2将其输出端的漆刷20移动至待刷漆轮对3的任一待刷漆部位；

步骤S2：利用旋转驱动装置1驱动待刷漆轮对3的车轮30旋转，以使待刷漆轮对3的与漆刷20接触位置处的周向侧壁涂刷有防锈漆；

步骤S3：使用机械臂2带动漆刷20沿待刷漆轮对3的轴向移动，以将漆刷20移动至待刷漆轮对3的下一待刷漆部位；

步骤S4：重复步骤S2和S3，直至将待刷漆轮对3的全部待刷漆部位刷上防锈漆。

在步骤S1中，机械臂2可以驱动漆刷20抵接于待刷漆轮对3的任一待刷漆部位；在步骤S2中，旋转驱动装置1可以驱动待刷漆轮对3旋转，从而可以沿待刷漆轮对3的周向将待刷漆轮对3被漆刷20抵接位置处的周向侧壁刷上防锈漆；在步骤S3中，机械臂2则可以调整漆刷20的位置，使得漆刷20绕过车轮30后抵接于待刷漆轮对3的下一待刷漆部位，再经过步骤S4后，即可将待刷漆轮对3的全部待刷漆部位刷上防锈漆。

可以看出，本实施例提供的轮对刷漆方法应用前述轮对刷漆设备，该轮对刷漆方法与前述轮对刷漆设备能够解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

进一步的，本实施例提供的轮对刷漆方法还包括在步骤S4后的步骤：

步骤S5：停止旋转驱动装置1并利用机械臂2带动漆刷20远离经过刷漆的轮对。

当对轮对完成刷漆作业后，即可进行步骤S5。

进一步的，该轮对刷漆方法还包括在步骤S1前的步骤：

步骤S0：使用识别装置90识别待刷漆轮对3上附着的型号标识，并将型号标识信息发送给控制装置9；

步骤S01：利用控制装置9接收的型号标识信息判断待刷漆轮对3的尺寸和型号，再根据待刷漆轮对3的尺寸和型号，使用控制装置9的计算组件计算出机械臂2的起刷位置；

步骤S02：基于起刷位置，利用控制装置9重新规划预设路径，再控制机械臂2移动至起刷位置后沿重新规划的预设路径移动。

步骤S0、步骤S01和步骤S02用于利用轮对刷漆设备中的识别装置90和控制装置9相互结合而对不同型号的轮对自动进行型号、尺寸识别，并在识别后自动判断机械臂2的漆刷位置以及自动规划预设移动路径，然后控制机械臂2移动至起刷位置后沿重新规划的预设路径移动，从而使得机械臂2可以在蘸取防锈漆后在不碰撞轮对的车轮30的前提下抵接于待刷漆轮对3的任意待刷漆部位，进而便于刷漆作业的自动进行。

最后应说明的是：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。

Claims (10)

1.一种轮对刷漆设备，其特征在于，包括旋转驱动装置(1)、机械臂(2)和漆刷(20)；

所述旋转驱动装置(1)和所述机械臂(2)均安装于刷漆作业区，所述旋转驱动装置(1)的输出端能够与刷漆作业区的待刷漆轮对(3)的车轮(30)连接，以驱动待刷漆轮对(3)旋转；

所述机械臂(2)的输出端安装有所述漆刷(20)，所述机械臂(2)用于驱动所述漆刷(20)靠近或远离待刷漆轮对(3)，以使所述漆刷(20)抵接于待刷漆轮对(3)的任一待刷漆部位或远离经过刷漆的轮对，且所述机械臂(2)用于驱动所述漆刷(20)沿待刷漆轮对(3)的轴向移动。

2.根据权利要求1所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述刷漆作业区还设有直线驱动装置(50)，所述机械臂(2)安装于所述直线驱动装置(50)的输出端，用于在所述直线驱动装置(50)的驱动下沿待刷漆轮对(3)的轴向移动。

3.根据权利要求1所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述刷漆作业区还设有顶起装置(7)，所述旋转驱动装置(1)安装于所述顶起装置(7)的输出端。

4.根据权利要求1所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述轮对刷漆设备还包括运送装置(8)，所述运送装置(8)用于将上料区的待刷漆轮对(3)运送至所述旋转驱动装置(1)的输出端上，以及将所述旋转驱动装置(1)输出端上的经过刷漆的轮对运送至下料区。

5.根据权利要求1所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述机械臂(2)的输出端与所述漆刷(20)可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述刷漆作业区还设有漆盒(41)，所述漆盒(41)内设有刮板(410)，所述机械臂(2)能够驱动所述漆刷(20)进入或退出所述漆盒(41)，且所述机械臂(2)能够驱动所述漆刷(20)在所述刮板(410)上往复移动。

7.根据权利要求1-6任一项所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述轮对刷漆设备还包括控制装置(9)；

所述机械臂(2)与所述控制装置(9)连接，所述控制装置(9)设有预设路径，所述控制装置(9)用于控制所述机械臂(2)沿预设路径移动，以使所述机械臂(2)带动所述漆刷(20)移动至待刷漆轮对(3)的任一待刷漆部位以及带动所述漆刷(20)绕过待刷漆轮对(3)的车轮(30)后沿待刷漆轮对(3)的轮轴(31)的轴向移动；

所述旋转驱动装置(1)与所述控制装置(9)连接，所述控制装置(9)用于在所述漆刷(20)移动至待刷漆轮对(3)的任一待刷漆部位后控制所述旋转驱动装置(1)启动。

8.根据权利要求7所述的轮对刷漆设备，其特征在于，所述刷漆作业区还设有识别装置(90)，所述识别装置(90)用于识别待刷漆轮对(3)上附着的型号标识；

所述识别装置(90)与所述控制装置(9)连接，用于将其识别的型号信息发送给所述控制装置(9)；

所述控制装置(9)包括计算组件，所述计算组件用于根据所述控制装置(9)接收的型号信息计算所述机械臂(2)的起刷位置；所述控制装置(9)用于根据所述起刷位置重新规划预设路径，并控制所述机械臂(2)移动至所述起刷位置后沿重新规划的预设路径移动。

9.一种轮对刷漆方法，应用如权利要求1-8任一项所述的轮对刷漆设备，其特征在于，包括：

S1：使用机械臂(2)将其输出端的漆刷(20)移动至待刷漆轮对(3)的任一待刷漆部位；

S2：利用旋转驱动装置(1)驱动待刷漆轮对(3)的车轮(30)旋转，以使待刷漆轮对(3)的与漆刷(20)接触位置处的周向侧壁涂刷有防锈漆；

S3：使用机械臂(2)带动漆刷(20)沿待刷漆轮对(3)的轴向移动，以将漆刷(20)移动至待刷漆轮对(3)的下一待刷漆部位；

S4：重复步骤S2和S3，直至将待刷漆轮对(3)的全部待刷漆部位刷上防锈漆。

10.根据权利要求9所述的轮对刷漆方法，其特征在于，还包括在步骤S1前的步骤：

S0：使用识别装置(90)识别待刷漆轮对(3)上附着的型号标识，并将型号标识信息发送给控制装置(9)；

S01：利用控制装置(9)接收的型号标识信息判断待刷漆轮对(3)的尺寸和型号，再根据待刷漆轮对(3)的尺寸和型号，使用控制装置(9)的计算组件计算出机械臂(2)的起刷位置；

S02：基于起刷位置，利用控制装置(9)重新规划预设路径，再控制机械臂(2)移动至起刷位置后沿重新规划的预设路径移动。

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