CN114939575A - 一种用于火车车轮的激光清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于火车车轮的激光清洗装置，包括前输送架、后输送架、翻转机构、激光清洗器，翻转机构设在前输送架和后输送架之间，激光激光器装在机械手上，机械手装在固定架上，激光清洗器上装充有抽尘组件，翻转机构能从水平到竖直状态进行90度的翻转。本发明可以自动实现上料，夹紧旋转，且可以实现车轮轮面与车轮腹板位置的清洗，方便地对火车轮各个位置的清洗，提升效率，以及清洗的更加彻底。

Description

一种用于火车车轮的激光清洗装置

技术领域

本发明涉及一种清洗装置，具体地说是一种用于火车车轮的激光清洗装置。

背景技术

目前火车车轮的激光清洗，通常是采用人工吊装，人工钢刷打磨的方式，或则是需要人工将火车车轮进行定位，人工手动控制清洗启停。火车车轮重量大，通过繁琐的人工吊装工作，一是操作人员较辛苦，效率较低，自动化程度低。传统清洗方式特别是人工打磨清洗的工作方式，粉尘量巨大，对于操作人员身体健康造成非常大的伤害，如果穿戴防尘等装备，对于操作人员劳动强度也非常大。

专利CN202010874674.X公开了一种用于清洗火车车轮的激光清洗装置，只提供了激光清洗车轮轮面位置，对于需要清洗火车轮两侧的腹板部位的，无法清洗。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于火车车轮的激光清洗装置。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种用于火车车轮的激光清洗装置，包括前输送架、后输送架、翻转机构、激光清洗器，翻转机构设在前输送架和后输送架之间，激光激光器装在机械手上，机械手装在固定架上，激光清洗器上装充有抽尘组件，翻转机构能从水平到竖直状态进行90度的翻转。

所述翻转机构包括主框架、承载框和夹紧对中机构，承载框一侧通过销轴与主框架转动安装，使得承载框能绕销轴转动90度，从水平状态转动到垂直状态，夹紧对中机构装设在承载框内用于夹紧输送到承载框的火车轮，承载框上设有车轮旋转机构，该车轮旋转机构用于带动火车轮转动，主框架内底面安装有液压缸，该液压缸的活塞与承载框连接。

所述主框架包括底板和立架，立架上端具有水平托放杆，承载框内设有滑动轴，滑动轴上设有滑动块，承载框与立架一侧通过销轴转动安装，液压缸装在底板上，并且液压缸的活塞与滑动块转动连接。

所述夹紧对中机构包括液压马达和丝杆，丝杆一端与液压马达的驱动杆连接，丝杆另一端通过轴承与承载安装连接，丝杆上设有螺母座，螺母座上设有夹紧板，夹紧板上装设有火车轮驱动器件和主动滚轴，主动滚轴与火车轮驱动器连接，承载框上位于夹紧板另一侧设有清洗压板，清洗压板上设有从动滚轴。

所述承载框内设有若干承载滚筒，承载框一侧设有滚筒驱动器件，滚筒驱动器件与承载滚筒连接用于带动该承载滚筒转动。

所述清洗压板上设有车轮轮面清洗槽口，该车轮轮面清洗槽口与承载框内连通。

所述主框架的底板两侧各安装一个液压缸，分别与承载框的两侧连接。

所述前输送架和后输送架为相同的结构，包括输送立架和输送滚筒，输送立架底面设有输送驱动器件，输送驱动器件与输送滚筒连接用于带动输送滚筒转动。

所述固定架包括支撑架和龙门横梁，龙门横梁装在支撑架上，机械手装在支撑架上。

本发明将旋转机构与输送上料结合在一起，不需要更换工序，直接带动火车轮旋转，方便对火车轮的各个侧进行清洗，可以实现全自动的火车车轮激光清洗，最大程度的降低了操作人员劳动强度。可以根据具体清洗的需求，对火车车轮轮面和2侧腹板进行激光清洗。免去了车轮上下料操作麻烦，定位对心的麻烦，完全的解放了操作人员的双手，提升清洗效率，降低人力成本。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明中翻转机构从水平转动到垂直的结构示意图；

图3为本发明中翻转机构处于水平状态的结构示意图；

图4为本发明中翻转机构转动到垂直状态的结构示意图。

附图标记：

1-火车轮；21-前输送架；22-后输送架；3-翻转机构；4-激光清洗器；5-抽尘组件；6-机械手；7-龙门横梁；8-支撑架；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，如果有涉及到的术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本发明揭示了一种用于火车车轮的激光清洗装置，包括前输送架21、后输送架22、翻转机构3、激光清洗器4，翻转机构3设在前输送架21和后输送架22之间，激光激光器4装在机械手6上，机械手6装在固定架上，激光清洗器4上装充有抽尘组件5，翻转机构能从水平到竖直状态进行90度的翻转。翻转机构一侧与前输送架衔接、另一侧与后输送架衔接，从而使得待清洗的火车化从前输送架输送过来后直接到达翻转机构，清洗完毕后再输送到后输送架，然后向外输出，整个过程为自动化处理，提升清洗效率。对于激光清洗器和的抽尘组件为现有公知技术，抽尘组件经如为一个抽风器，将清洗过程中产生的灰尘抽走，然后经连接的管路输送到指定区域，并进行相关处理。机械手选择为六轴机械手，可以进行多方向的动作。

所述翻转机构3包括主框架31、承载框32和夹紧对中机构，承载框32一侧通过销轴与主框架31转动安装，使得承载框32能绕销轴转动90度，从水平状态转动到垂直状态，夹紧对中机构装设在承载框内用于夹紧输送到承载框32的火车轮1，承载框32上设有车轮旋转机构，该车轮旋转机构用于带动火车轮转动，主框架31内底面安装有液压缸9，该液压缸9的活塞与承载框32连接。液压缸9与主框架31为转动安装，确保液压缸能够带动承载框进行水平和垂直状态的切换。为了确保转动的稳定性，液压缸设置两个，分别位于主框架两侧，两个液压缸同时伸缩，保持稳定性。

更具体地，所述主框架31包括底板311和立架312，立架312上端具有水平托放杆，承载框32内设有滑动轴33，滑动轴33上设有滑动块34，承载框32与立架312一侧通过销轴转动安装，液压缸9装在底板311上，并且液压缸9的活塞与滑动块34转动连接，使得液压缸9的活塞伸出和缩回时顺利地带动滑动块34沿着滑动轴移动，实现承载框的转动。立架312下端固定装在底板311上，优选地，将立架装在底板的侧边中心无法，承载框水平状态时，承载框的底面放置在水平托放杆上。液压缸的活塞处于收缩状态时，此时承载框为垂直状态，参考图4，此时液压缸的活塞带动滑动块移动到滑动轴下端。当要切换为水平状态时，液压缸的活塞杆伸出，此时滑动块受到挤压，会沿着滑动轴向上移动，实现承载框的转动，随着液压缸的活塞的不断伸出，最终承载框完全转换为水平状态，如图3所示。

所述夹紧对中机构包括液压马达10和丝杆11，丝杆11一端与液压马达10的驱动杆连接，丝杆11另一端通过轴承与承载框32安装连接，丝杆11上设有螺母座，螺母座上设有夹紧板12，夹紧板12上装设有火车轮驱动器件16和主动滚轴14，主动滚轴14与火车轮驱动器16连接，承载框32上位于夹紧板12另一侧设有清洗压板13，清洗压板13上设有从动滚轴15。初始时，液压马达带动螺母座移动到最外侧，使得夹紧板与清洗压板之间的间隔距离最大，当火车轮被输送到此位置后，液压马达运行，带动夹紧板朝向清洗压板移动，利用主动滚轮和从动滚轴对火车轮进行夹紧，夹住火车轮的侧面。主动滚轴被带动转动时，也会带动火车轮的转动，因为火车轮与主动滚轮和从动滚轴为滚动接触，可以轻松地带动火车轮的转动，从而对每一个侧面位置和上表面位置都进行有效地清洗。

所述承载框32内设有若干承载滚筒20，承载框32一侧设有滚筒驱动器件17，滚筒驱动器件与承载滚筒连接用于带动该承载滚筒转动。滚筒驱动器件包括电机和减速机的结合，可与其中一个承载滚筒连接，然后各个承载滚筒一侧可通过皮带轮、皮带相互连接，实现若干承载滚筒的同步转动，带动火车轮的滚动输送。

另外，在所述清洗压板13上设有车轮轮面清洗槽口18，该车轮轮面清洗槽口18与承载框31内连通。六轴机械手带动智能激光清洗头，开始从车轮轮面清洗口位置进光，此时车轮持续旋转，激光完成对车轮轮面的激光清洗。

所述前输送架21和后输送架22为相同的结构，包括输送立架和输送滚筒，输送立架底面设有输送驱动器件，输送驱动器件与输送滚筒连接用于带动输送滚筒转动。输送驱动器件可由电机和减速机装配而成，通过输送驱动器件带动输送滚筒转动，进而对位于上输送滚筒上的火车轮进行输送。

所述固定架包括支撑架8和龙门横梁7，龙门横梁7装在支撑架8上，机械手6装在龙门横梁7上。支撑架可设置在后输送架两侧，龙门横梁横跨后输送架，机械手在龙门横梁上可以来回移动，带动激光清洗器移动，满足不同位置的清洗。

本发明中，火车轮自动的从前输送架流过来，到了车轮翻转旋转机构后，触发感应到位后，翻转机构中的夹紧对中机构，开始向中间夹紧，主动滚轴与从动滚轴压紧火车轮边缘后会停止，处于一直夹紧状态。这时通过火车轮驱动器件带动主动滚轴转动，进而带动火车车轮持续转动。此时六轴机械手带动智能激光清洗头开始对火车车轮正面进行清洗；正面部分清洗完成后，翻转机构开始翻转，2个液压缸一起动作，收缩状态将90度翻转机构翻转完成，此时火车轮切换为垂直状态，可以对底面进行清洗。

六轴机械手带动智能激光清洗头，开始从车轮轮面清洗口位置进光，此时车轮持续旋转，激光完成对车轮轮面的激光清洗。

最后机械手向右侧旋转，从翻转后的滚筒背面，2个滚筒间出光，完成车轮背面的激光清洗。

待火车车轮完成了3个面清洗后，车轮翻转旋转机构开始将车轮90度翻转回原来水平状态。车轮对中夹紧机构松开，滚筒线驱动带动滚筒线将火车车轮往下一个工位移动。至此完成了一个火车车轮的清洗。

在某些时间，车轮清洗可能只需要清洗车轮轮面，或者只需要清洗车轮轮面+车轮上面，采用本专利装置的方式，只需要通过程序更改即可。激光清洗过程中，灰尘会通过清洗头旁的抽尘组件吸收，最大程度降低粉尘外溢。

需要说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，包括前输送架、后输送架、翻转机构、激光清洗器，翻转机构设在前输送架和后输送架之间，激光激光器装在机械手上，机械手装在固定架上，激光清洗器上装充有抽尘组件，翻转机构能从水平到竖直状态进行90度的翻转。

2.根据权利要求1所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述翻转机构包括主框架、承载框和夹紧对中机构，承载框一侧通过销轴与主框架转动安装，使得承载框能绕销轴转动90度，从水平状态转动到垂直状态，夹紧对中机构装设在承载框内用于夹紧输送到承载框的火车轮，承载框上设有车轮旋转机构，该车轮旋转机构用于带动火车轮转动，主框架内底面安装有液压缸，该液压缸的活塞与承载框连接。

3.根据权利要求2所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述主框架包括底板和立架，立架上端具有水平托放杆，承载框内设有滑动轴，滑动轴上设有滑动块，承载框与立架一侧通过销轴转动安装，液压缸装在底板上，并且液压缸的活塞与滑动块转动连接。

4.根据权利要求3所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述夹紧对中机构包括液压马达和丝杆，丝杆一端与液压马达的驱动杆连接，丝杆另一端通过轴承与承载安装连接，丝杆上设有螺母座，螺母座上设有夹紧板，夹紧板上装设有火车轮驱动器件和主动滚轴，主动滚轴与火车轮驱动器连接，承载框上位于夹紧板另一侧设有清洗压板，清洗压板上设有从动滚轴。

5.根据权利要求4所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述承载框内设有若干承载滚筒，承载框一侧设有滚筒驱动器件，滚筒驱动器件与承载滚筒连接用于带动该承载滚筒转动。

6.根据权利要求5所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述清洗压板上设有车轮轮面清洗槽口，该车轮轮面清洗槽口与承载框内连通。

7.根据权利要求6所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述主框架的底板两侧各安装一个液压缸，分别与承载框的两侧连接。

8.根据权利要求7所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述前输送架和后输送架为相同的结构，包括输送立架和输送滚筒，输送立架底面设有输送驱动器件，输送驱动器件与输送滚筒连接用于带动输送滚筒转动。

9.根据权利要求8所述的用于火车车轮的激光清洗装置，其特征在于，所述固定架包括支撑架和龙门横梁，龙门横梁装在支撑架上，机械手装在支撑架上。

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