CN115215108B - 一种空气弹簧检修线物料装卸方法及物料装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气弹簧检修线物料装卸方法及物料装卸装置，空气弹簧检修线包括上线工位和下线工位，物料装卸装置包括纵梁、桁架及升降组件。将待检修的空气弹簧及配件上线工位与检修后的空气弹簧下线工位设置在相邻区域，利用同一台物料装卸装置实现空气弹簧及配件的上线和下线。提高空气弹簧装卸效率,保证了操作人员安全，实现了自动化装卸。采用叉取的方式装卸空气弹簧，先将空气弹簧的上盖板提起、将气囊向上拉伸，使被气囊遮盖的辅助簧露出来；用来叉取的叉脚能够实现横向、纵向和垂向的三维移动，将叉脚移动到空气弹簧一侧，再将叉脚插到空气弹簧底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧的辅助簧，将空气弹簧叉起。这种叉起的装卸方式安全快速。

Description

一种空气弹簧检修线物料装卸方法及物料装卸装置

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，具体涉及一种空气弹簧检修线物料装卸方法及物料装卸装置。

背景技术

空气弹簧是轨道交通车辆减振系统的关键部件，为了保证轨道交通安全运行，有必要定期对空气弹簧进行检修。通常将空气弹簧拆卸后集中在一起进行检修。为了通过检修效率，有必要设置空气弹簧自动化空气弹簧检修线。

整个自动化空气弹簧检修线分为：空气弹簧上线、外观检查、气密检测、拆卸分解、更换零件、重新组装、性能检测、防腐处理和空气弹簧下线等工位。在上线工位，需要将待检修的空气弹簧及部件从地面或车辆上，搬运到空气弹簧检修线的托盘上，放在托盘上的空气弹簧在空气弹簧检修线的辊道上移动，经过不同工位进行检修，检修后的空气弹簧在下线工位被搬运到地面或车辆上。由于空气弹簧重量重，必须采用起重设备进行吊装。如果采用叉车搬运，需要较大的叉车回转场地，工作效率低，叉车作业时周边不安全；如果采用行吊吊装，需要的投资大、行吊的利用率低、吊装时会摆动，影响操作人员安全。因此空气弹簧检修线需要一种专用的物料装卸装置，以提高空气弹簧装卸效率,保证空气弹簧检修线操作人员安全，并实现自动化装卸。

经专利检索，与本申请有一定关系的主要有以下专利：

1、申请号为“201110407113.X”、申请日为“2011.12.09”、公开号为“CN2102556207A”、公开日为“2012.07.11”、名称为“一种空气弹簧自动检修线及检修方法”、申请人为“青岛四方车辆研究所有限公司”的中国发明专利，该发明专利涉及一种空气弹簧自动检修线及检修方法。检修线包括检修区和存放区，检修区包括分解区、检查区、组装区、性能试验区，用于空气弹簧的分解、检修、试验，检修区内还设置有空气弹簧自动取放装置。该专利是采用电动小车和可旋转的支撑转盘来运送空气弹簧及配件，采用电动小车运送需要频繁的起吊搬运、可旋转的支撑转盘运送的距离短、占地面积大、安置的工位少、难以满足自动检修线的要求。更重要的是：吊臂旋转范围内很不安全，存在安全隐患。

2、申请号为“202111386497.1”、申请日为“2021.11 .22”、公开号为“CN114055116A”、公开日为“2022.02.18”、名称为“一种空气弹簧原拆原装检测检修方法”、申请人为“株洲时代新材料科技股份有限公司”的中国发明专利，该发明专利采取流水作业方式对待检修空气弹簧进行检测检修，并在对待检修空气弹簧进行检测检修过程中实行原拆原装方式进行检测检修，有效防范流水作业中出现重装时出现错误。所示的实行原拆原装方式进行检测检修是当待检修空气弹簧进入流水作业系统中进行拆解时，采取定位拆解方式对待检修空气弹簧进行拆解；在拆解过程中，所有拆解的零部件在拆解下来后全部实行定位放置，并一直随行后续的作业中，直至重新再次被组装成检测检修后的空气弹簧。但该专利是并没有涉及空气弹簧检修线的物料装卸装置的具体技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种空气弹簧检修线物料装卸方法及物料装卸装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种空气弹簧检修线物料装卸方法。在空气弹簧检修线沿线设置各种维修工位，将待检修的空气弹簧及配件上线工位与检修后的空气弹簧下线工位设置在相邻区域，利用同一台物料装卸装置实现空气弹簧及配件的上线和下线。提高空气弹簧装卸效率,由于上线和下线在同一个区域，能够保证空气弹簧检修线操作人员安全，并实现自动化装卸。

进一步地，将空气弹簧检修线设置为U形、C形或环形，将上线工位与下线工位设置在U形或C形空气弹簧检修线的两端，或设置在环形空气弹簧检修线的相邻工位。

进一步地，采用叉取的方式装卸空气弹簧，先将空气弹簧的上盖板提起、将气囊向上拉伸，使被气囊遮盖的辅助簧露出来；用来叉取空气弹簧的叉脚能够实现横向、纵向和垂向的三维移动，将叉脚移动到空气弹簧一侧，再将叉脚插到空气弹簧底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧的辅助簧，将空气弹簧叉起。这种叉起的装卸方式安全快速。

一种实现上述空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，包括：纵梁、桁架及升降组件。纵梁上设置有纵向导轨，桁架上设置有纵向导槽和纵向驱动部件，纵向导槽与纵向导轨滑动配合，纵向驱动部件带动桁架沿纵向导轨在纵向移动；桁架上设置有横向导轨，升降组件上设置有横向导槽和横向驱动部件，横向导槽与横向导轨滑动配合，横向驱动部件带动升降组件沿横向导轨在横向移动；升降组件上设置有用来叉取空气弹簧的叉脚，叉脚能够在升降组件上垂向移动。

进一步地，纵向驱动部件包括纵向电机、纵向齿轮和纵向齿条，纵向齿轮固定连接在纵向电机轴上，纵向电机固定在桁架端部，纵向齿条固定在纵梁上，纵向齿轮与纵向齿条啮合，纵向电机带动纵向齿轮转动，从而驱动桁架在纵梁上进行纵向移动。

进一步地，横向驱动部件包括：横向电机、横向齿轮和横向齿条，横向齿轮固定连接在横向电机轴上，横向电机固定在升降组件上，横向齿条固定在桁架上，横向齿轮与横向齿条啮合，横向电机带动横向齿轮转动，从而带动升降组件在桁架上进行横向移动。

进一步地，升降组件包括：升降基体、垂向基体、垂向导轨、垂向导槽、叉脚和垂向驱动部件，叉脚设置在垂向基体的下端，垂向导轨设置在垂向基体两侧，垂向导槽设置在升降基体上，垂向导槽与垂向导轨滑动配合，垂向驱动部件带动垂向基体及叉脚在垂向上下移动。

进一步地，垂向驱动部件包括垂向电机、垂向齿轮和垂向齿条，垂向齿轮固定连接在垂向电机轴上，垂向电机固定在升降基体上，垂向齿条固定在垂向基体上，垂向齿轮与垂向齿条啮合，垂向电机带动垂向齿轮转动，从而带动垂向基体在升降基体上进行垂向移动。

进一步地，垂向基体的下端设置有伸缩导轨和伸缩杆，叉脚上设置有伸缩导槽，伸缩导槽与伸缩导轨滑动配合，伸缩杆带动叉脚沿伸缩导槽伸缩。用来从侧面插到空气弹簧底部，叉取空气弹簧。

在检修后，将叉脚移动到下线工位处的空气弹簧一侧，通过桁架的纵向移动、升降组件的横向移动、叉脚的垂向下降，将检修后的空气弹簧卸到地面或车辆上。

进一步地，在升降基体上设置有吸盘电机，在垂向基体上设置有吸盘导轨，吸盘架一端设置有吸盘导槽，吸盘导槽与吸盘导轨滑动配合，吸盘电机带动吸盘架在垂向上下移动。用来提起气囊，便于叉取空气弹簧。

本发明的有益效果为：将待检修的空气弹簧及配件上线工位与检修后的空气弹簧下线工位设置在相邻区域，利用同一台物料装卸装置实现空气弹簧及配件的上线和下线。提高了空气弹簧装卸效率,保证了操作人员安全，实现了自动化装卸。采用叉取的方式装卸空气弹簧，先将空气弹簧的上盖板提起、将气囊向上拉伸，使被气囊遮盖的辅助簧露出来；用来叉取的叉脚能够实现横向、纵向和垂向的三维移动，将叉脚移动到空气弹簧一侧，再将叉脚插到空气弹簧底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧的辅助簧，将空气弹簧叉起。这种叉起的装卸方式安全快速。

附图说明

图1为空气弹簧立体结构示意图，

图2为空气弹簧检修线物料立体结构示意图，

图3为空气弹簧检修线物料俯视示意图，

图4为空气弹簧检修线物料装卸装置立体结构示意图，

图5为图4中A局部放大示意图，

图6为图4中B局部放大示意图，

图7为升降组件立体结构示意图一，

图8为升降组件立体结构示意图二，

图9为图7中去除部分零件后立体结示意图，

图10为图8中去除部分零件后立体结示意图，

图11为吸盘架立体结构示意图，

图中：100—纵梁、101—纵向导轨、102—纵向齿条；

200—桁架、201—纵向电机、202—纵向齿轮、203—纵向导槽、204—横向导轨、205—横向齿条；

300—升降组件、301—升降基体、302—垂向基体、303—垂向导轨、304—垂向齿条、305—垂向导槽、306—垂向电机、307—垂向齿轮、308—横向导槽、309—横向电机、310—横向齿轮、311—伸缩杆、312—伸缩导轨、313—吸盘电机、314—伸缩导槽、315—叉脚、316—吸盘架、317—吸盘、318—吸盘导轨、319—吸盘导槽；

400—空气弹簧；

500—空气弹簧检修线、501—上线工位、502—下线工位。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的描述：

如图1所示，空气弹簧包括：上盖板、气囊和辅助簧，辅助簧设置在空气弹簧400的底部，上盖板与辅助簧通过气囊密封连接。

如图2和3所示，空气弹簧检修线500沿线设置有：空气弹簧上线、外观检查、气密检测、拆卸分解、更换零件、重新组装、性能检测、防腐处理和空气弹簧下线等工位。在上线工位，需要将带检修的空气弹簧及部件从地面或车辆上，搬运到空气弹簧检修线的托盘上，放在托盘上的空气弹簧在空气弹簧检修线的辊道上移动，经过不同工位进行检修，检修后的空气弹簧在下线工位被搬运到地面或车辆上。

本发明将待检修的空气弹簧400及配件上线工位501与检修后的空气弹簧400下线工位502设置在相邻区域，利用同一台物料装卸装置实现空气弹簧400及配件的上线和下线。提高空气弹簧装卸效率,由于上线和下线在同一个区域，能够保证空气弹簧检修线操作人员安全，并实现自动化装卸。

将空气弹簧检修线设置为U形、C形或环形，将上线工位501与下线工位502设置在U形或C形空气弹簧检修线的两端，或设置在环形空气弹簧检修线的相邻工位。

如图4所示，物料装卸装置包括：纵梁100、桁架200及升降组件300。纵梁100两端设置在立柱上，两根纵梁100平行设置，两根纵梁100的两端用横梁连接。桁架200移动设置在两根纵梁100上，桁架200能够纵梁100上沿纵向Y移动。在桁架200上移动设置有升降组件300，升降组件300能够在桁架200上沿横向X移动。升降组件300上设有叉脚315，叉脚315能够在升降组件300上沿垂向Z升降。因此叉脚315能够实现横向X、纵向Y和垂向Z的三维移动，将叉脚315移动到空气弹簧400一侧，再将叉脚315插到空气弹簧400底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧400的辅助簧，将空气弹簧400叉起。将待检修的空气弹簧400从地面或车辆上叉起，放到空气弹簧检修线500的上线工位501的托盘上；或检修后的空气弹簧400从下线工位502的托盘上叉起，放到地面或车辆上。这种叉起的装卸方式安全快速。

如图5所示，纵梁100上设置有纵向导轨101，桁架200上设置有纵向导槽203和纵向驱动部件，纵向导槽203与纵向导轨101滑动配合，纵向驱动部件带动桁架200沿纵向导轨101在纵向Y移动。纵向驱动部件可以采用气动、液动或电动方式。在本实施例中采用电动方式，纵向驱动部件包括：纵向电机201、纵向齿轮202和纵向齿条102，纵向齿轮202固定连接在纵向电机201轴上，纵向电机201固定在桁架200端部，纵向齿条102固定在纵梁100上，纵向齿轮202与纵向齿条102啮合，纵向电机201带动纵向齿轮202转动，从而驱动桁架200在纵梁100上进行纵向Y移动。

如图6所示，桁架200上设置有横向导轨204，升降组件300上设置有横向导槽308和横向驱动部件，横向导槽308与横向导轨204滑动配合，横向驱动部件带动升降组件300沿横向导轨204在横向X移动。横向驱动部件可以采用气动、液动或电动方式。在本实施例中采用电动方式，横向驱动部件包括：横向电机309、横向齿轮310和横向齿条205，横向齿轮310固定连接在横向电机309轴上，横向电机309固定在升降组件300上，横向齿条205固定在桁架200上，横向齿轮310与横向齿条205啮合，横向电机309带动横向齿轮310转动，从而带动升降组件300在桁架200上进行横向X移动。

如图7至10所示，升降组件300包括：升降基体301、垂向基体302、垂向导轨303、垂向导槽305、叉脚315和垂向驱动部件，叉脚315设置在垂向基体302的下端，垂向导轨303设置在垂向基体302两侧，垂向导槽305设置在升降基体301上，垂向导槽305与垂向导轨303滑动配合，垂向驱动部件带动垂向基体302及叉脚315在垂向Z上下移动。

垂向驱动部件可以采用气动、液动或电动方式。在本实施例中采用电动方式，垂向驱动部件包括垂向电机306、垂向齿轮307和垂向齿条304，垂向齿轮307固定连接在垂向电机306轴上，垂向电机306固定在升降基体301上，垂向齿条304固定在垂向基体302上，垂向齿轮307与垂向齿条304啮合，垂向电机306带动垂向齿轮307转动，从而带动垂向基体302在升降基体301上进行垂向Z移动。

垂向基体302的下端设置有伸缩导轨312和伸缩杆311，叉脚315上设置有伸缩导槽314，伸缩导槽314与伸缩导轨312滑动配合，伸缩杆311带动叉脚315沿伸缩导槽314伸缩。用来从侧面插到空气弹簧400底部，叉取空气弹簧400。

如图11所示，在升降基体301上滑动设置有吸盘电机313，在垂向基体302上设置有吸盘导轨318，吸盘架316一端设置有吸盘导槽319，吸盘导槽319与吸盘导轨318滑动配合，吸盘电机313带动吸盘架316在垂向Z上下移动。用来提起气囊，便于叉取空气弹簧400。

本发明的空气弹簧检修线物料装卸方法：空气弹簧400上线检修时，纵向电机201驱动桁架200在纵梁100上进行纵向Y移动，横向电机309带动升降组件300在桁架200上进行横向X移动，使升降组件300移动到待检修的空气弹簧400一侧。垂向电机306动垂向基体302在升降基体301上进行垂向Z移动，使叉脚315移动到空气弹簧400一侧的底部，然后伸缩杆311带动叉脚315沿伸缩导槽314伸缩，将叉脚315插到空气弹簧400底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧400的辅助簧。当叉脚315在垂向Z上升时，将空气弹簧400叉起。通过桁架200的纵向Y移动，升降组件300的横向X移动，将空气弹簧400移动到空气弹簧检修线上线工位的托盘上方，再控制叉脚315的下降，将空气弹簧400放到托盘上，托盘载着空气弹簧400在空气弹簧检修线上移动到各个工位，进行检测和修理，最后到达下线工位。

在检修后，将叉脚315移动到下线工位处的空气弹簧400一侧，通过桁架200的纵向Y移动、升降组件300的横向X移动、叉脚315的垂向Z下降，将检修后的空气弹簧400卸到地面或车辆上。

由于大曲率气囊的在没有充气时，气囊会下垂遮住辅助簧，导致叉脚315不能插到辅助簧的两侧，甚至还会损坏气囊，因此设置了吸盘架316。先通过吸盘电机313带动吸盘架316在垂向Z下降，利用吸盘317吸住空气弹簧400的上盖板。然后吸盘电机313带动吸盘架316上升，将上盖板提起、将气囊向上拉伸，使被气囊遮盖的辅助簧露出来。将叉脚315插到空气弹簧400底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧400的辅助簧，将空气弹簧400叉起。

综上所述，本发明的有益效果为：将待检修的空气弹簧及配件上线工位与检修后的空气弹簧下线工位设置在相邻区域，利用同一台物料装卸装置实现空气弹簧及配件的上线和下线。提高了空气弹簧装卸效率,保证了操作人员安全，实现了自动化装卸。采用叉取的方式装卸空气弹簧，先将空气弹簧的上盖板提起、将气囊向上拉伸，使被气囊遮盖的辅助簧露出来；用来叉取的叉脚能够实现横向、纵向和垂向的三维移动，将叉脚移动到空气弹簧一侧，再将叉脚插到空气弹簧底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧的辅助簧，将空气弹簧叉起。这种叉起的装卸方式安全快速。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (9)

1.一种空气弹簧检修线物料装卸方法，其特征在于：在空气弹簧检修线（500）沿线设置各种维修工位，将待检修的空气弹簧（400）及配件上线工位（501）与检修后的空气弹簧（400）下线工位（502）设置在相邻区域，利用同一台物料装卸装置实现空气弹簧（400）及配件的上线和下线；采用叉取的方式装卸空气弹簧（400），先将空气弹簧（400）的上盖板提起、将气囊向上拉伸，使被气囊遮盖的辅助簧露出来；用来叉取空气弹簧（400）的叉脚能够实现横向（X）、纵向（Y）和垂向（Z）的三维移动，将叉脚移动到空气弹簧（400）一侧，再将叉脚插到空气弹簧底部辅助簧的两侧，夹住空气弹簧（400）的辅助簧，将空气弹簧（400）叉起。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧检修线物料装卸方法，其特征在于：将空气弹簧检修线设置为U形、C形或环形，将上线工位（501）与下线工位（502）设置在U形或C形空气弹簧检修线的两端，或设置在环形空气弹簧检修线的相邻工位。

3.根据权利要求1或2所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，包括：纵梁（100）、桁架（200）及升降组件（300），其特征在于：纵梁（100）上设置有纵向导轨（101），桁架（200）上设置有纵向导槽（203）和纵向驱动部件，纵向导槽（203）与纵向导轨（101）滑动配合，纵向驱动部件带动桁架（200）沿纵向导轨（101）在纵向（Y）移动；桁架（200）上设置有横向导轨（204），升降组件（300）上设置有横向导槽（308）和横向驱动部件，横向导槽（308）与横向导轨（204）滑动配合，横向驱动部件带动升降组件（300）沿横向导轨（204）在横向（X）移动；升降组件（300）上设置有用来叉取空气弹簧（400）的叉脚（315），叉脚（315）能够在升降组件（300）上垂向（Z）移动。

4.根据权利要求3所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，其特征在于：纵向驱动部件包括纵向电机（201）、纵向齿轮（202）和纵向齿条（102），纵向齿轮（202）固定连接在纵向电机（201）轴上，纵向电机（201）固定在桁架（200）端部，纵向齿条（102）固定在纵梁（100）上，纵向齿轮（202）与纵向齿条（102）啮合，纵向电机（201）带动纵向齿轮（202）转动，从而驱动桁架（200）在纵梁（100）上进行纵向（Y）移动。

5.根据权利要求4所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，其特征在于：横向驱动部件包括：横向电机（309）、横向齿轮（310）和横向齿条（205），横向齿轮（310）固定连接在横向电机（309）轴上，横向电机（309）固定在升降组件（300）上，横向齿条（205）固定在桁架（200）上，横向齿轮（310）与横向齿条（205）啮合，横向电机（309）带动横向齿轮（310）转动，从而带动升降组件（300）在桁架（200）上进行横向（X）移动。

6.根据权利要求3至5任意一项所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，其特征在于：升降组件（300）包括：升降基体（301）、垂向基体（302）、垂向导轨（303）、垂向导槽（305）、叉脚（315）和垂向驱动部件，叉脚（315）设置在垂向基体（302）的下端，垂向导轨（303）设置在垂向基体（302）两侧，垂向导槽（305）设置在升降基体（301）上，垂向导槽（305）与垂向导轨（303）滑动配合，垂向驱动部件带动垂向基体（302）及叉脚（315）在垂向（Z）上下移动。

7.根据权利要求6所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，其特征在于：垂向驱动部件包括垂向电机（306）、垂向齿轮（307）和垂向齿条（304），垂向齿轮（307）固定连接在垂向电机（306）轴上，垂向电机（306）固定在升降基体（301）上，垂向齿条（304）固定在垂向基体（302）上，垂向齿轮（307）与垂向齿条（304）啮合，垂向电机（306）带动垂向齿轮（307）转动，从而带动垂向基体（302）在升降基体（301）上进行垂向（Z）移动。

8.根据权利要求7所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，其特征在于：垂向基体（302）的下端设置有伸缩导轨（312）和伸缩杆（311），叉脚（315）上设置有伸缩导槽（314），伸缩导槽（314）与伸缩导轨（312）滑动配合，伸缩杆（311）带动叉脚（315）沿伸缩导槽（314）伸缩。

9.根据权利要求8所述的空气弹簧检修线物料装卸方法的物料装卸装置，其特征在于：在升降基体（301）上设置有吸盘电机（313），在垂向基体（302）上设置有吸盘导轨（318），吸盘架（316）一端设置有吸盘导槽（319），吸盘导槽（319）与吸盘导轨（318）滑动配合，吸盘电机（313）带动吸盘架（316）在垂向（Z）上下移动。