CN115465662B - 一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，包括安装在机械手上的基座，基座上通过螺丝固定有多个结构尺寸均相同的电磁铁以及多个结构尺寸均相同的气动吸嘴；电磁铁以及气动吸嘴的具体布置位置、布置间距均根据扣件上可吸附点以及可吸附面的尺寸信息来确定；气动吸嘴、电磁铁均与对应的控制单元连接，控制单元均通过现场总线与主控制板进行通讯。本发明基于气吸与磁吸相结合的方式，能够方便快捷地完成地铁轨排拼装时胶垫、铁垫板、弹条、轨距块等扣件的抓取与摆放操作，无需设计或更换不同的操作手、夹爪等机械机构，大大提高了施工效率，保证了施工进度，降低了人力资源的使用，简化了现场拼装系统整体的操作机械结构。

Description

一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端

技术领域

本发明属于物料取放装置技术领域，尤其涉及一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端。

背景技术

在轨排拼装过程中，需要使用到各种扣件，常用的扣件包括胶垫、铁垫板、轨下胶垫、轨距块和弹条；这些扣件由于尺寸、重量、形状各不相同，导致对其抓取和摆放具有一定难度。目前主要采用人工与机器两种抓取和摆放方式，但均具有一定缺陷。

采用人工抓取和摆放扣件时，由于部分扣件如铁垫板和弹条等质量较大，导致人工取放具有一定难度，工作效率低；并且，工人在短时间内进行多次扣件取放容易导致腰酸、腰痛等症状，长此以往容易损害工人身体；另外，由于轨排拼装时所需扣件种类多、数量多，因此还容易产生人员配置不足的问题。

采用机器人抓取和摆放扣件虽然更加省力且所需人手也较少，但是由于扣件种类繁杂、各扣件形状不一，这就导致需要设计并安装多种操作手或夹爪，轨排拼装过程中，针对不同的扣件需要及时切换不同的操作手或夹爪来进行抓取与摆放操作，致使拼装效率不高，拼装系统整体机械结构较为复杂，拼装系统整体体积较为庞大，系统维护困难且维护成本高昂，操作系统容易不稳定。

现有技术（CN114214879A）提出了一种铁路扣件安装车，包括车辆本体以及扣件组合安装装置，扣件组合安装装置包括两个安装机构与两个组合机构，其设计思路是将所需安装零部件分两部分组合完毕后再进行安装，该方法一定程度减小了车体体积、提高了安装效率，但仍然无法解决因各扣件尺寸和形状不相同带来的机械抓取和摆放装置结构复杂的问题，仍然需要针对性地设计不同的操作手或夹爪。

现有技术（CN101153476）提出了一种弹条安装车，通过油缸、支撑臂和拐臂拨叉来进行弹条的安装，实现了无人化安装，提高了弹条安装效率，但是该弹条安装车只能进行弹条的安装摆放，不能为其他扣件的抓取与摆放工作提供较好的参考。

综上可知，目前所使用的扣件抓取与摆放方式仍离不开人工，其机械化、自动化程度不高，而在已有的机械化作业方式中，绝大部分只能满足单一扣件的抓取与摆放需求，尚缺少一种仅靠使用单一操作末端便能实现多种扣件抓取与摆放操作的装置。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，基于气吸与磁吸相结合的方式，能够适用于各种类型扣件的抓取摆放操作，解决了传统的物料抓取操作末端无法实现针对多种形状不一的扣件的抓取操作的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，包括机械手、基座、多个结构尺寸均相同的电磁铁、多个结构尺寸均相同的气动吸嘴；基座上开设有多个贯通的安装孔，安装孔包括两种，一种是用于与机械手连接的配合孔，另一种是用于安装气动吸嘴的阶梯孔；基座四角处开设有凹槽，电磁铁固定安装在凹槽中；气动吸嘴、电磁铁均与对应的控制单元连接，控制单元通过现场总线与主控制板进行通讯；机械手上搭载有小型视觉相机，小型视觉相机与主控制板信号连接。

进一步地，所述气动吸嘴与吸嘴控制单元连接，吸嘴控制单元包括电磁阀、气泵、驱动电路以及单片机，该单片机通过驱动电路与电磁阀连接，电磁阀与气泵输出口之间通过通气软管连接。

进一步地，所述吸嘴控制单元还包括气压传感器，气压传感器输入端与电磁阀以及气动吸嘴之间通过Y型接口以及通气软管实现连接，气压传感器同时与该单片机信号连接。

进一步地，所述电磁铁与电磁铁控制单元连接，电磁铁控制单元包括驱动电路、单片机、接近传感器，该单片机通过驱动电路与电磁铁连接，接近传感器通过螺丝固定在对应电磁铁旁的基座侧面，并且与该单片机信号连接。

进一步地，所述气动吸嘴以及电磁铁的前端均伸出至基座前端面，且气动吸嘴伸出基座前端面的距离大于电磁铁伸出基座前端面的距离。

进一步地，所述气动吸嘴、电磁铁均通过螺丝与基座固定；气动吸嘴内部设有弹簧，电磁铁吸取扣件时，扣件挤压气动吸嘴直至扣件与电磁铁接触，电磁铁摆放扣件完毕后，气动吸嘴在弹簧作用下恢复原位。

进一步地，所述电磁铁分为两组，分别位于基座前端面左右两侧，且分别与两个对应的控制单元连接；每组中的两个电磁铁之间的距离与弹条上凸起的两个可吸附点之间的距离一致，左右两组电磁铁之间的距离与铁垫板上可吸附面的长度相匹配。

进一步地，所述气动吸嘴分为三组，且分别与三个对应的控制单元连接，第一组气动吸嘴用于吸取轨距块，第二组气动吸嘴用于吸取大胶垫，第三组气动吸嘴用于吸取轨下胶垫；

第一组气动吸嘴数量为一个，布置在基座上部中心位置处，第二组气动吸嘴的位置根据大胶垫上圆形凸起的位置进行布局，第三组气动吸嘴的位置根据轨下胶垫上圆形凸起的位置进行布局。

一种利用上述地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端的取放操作方法，包括如下过程：

首先将所有气动吸嘴以及电磁铁安装于基座上，再将基座整体安装于机械手上，并将气动吸嘴以及电磁铁与相应的控制单元电性连接，使用之前保证处于断电状态；

然后基于主控制板控制机械手带动基座整体移动至物料库上方，机械手上的小型视觉相机扫描物料库数据后确定需要抓取的扣件的位置，并将扣件位置坐标信息反馈给主控制板；主控制板接收到信息后首先控制机械手带动基座整体移动至抓取位置处，然后通过现场总线给相应的吸嘴控制单元和/或电磁铁控制单元发送启动指令，进行扣件的抓取操作；当气压传感器和/或接近传感器持续反馈的都是高电平信号时表明扣件抓取完成；

之后，主控制板再控制机械手带动基座整体移动至目标区域上方，继续通过小型视觉相机扫描确定扣件放置位置，并将扣件放置位置坐标信息反馈至主控制板，主控制板控制机械手带动基座整体下落至目标位置；然后主控制板通过现场总线给相应的吸嘴控制单元和电磁铁控制单元发送关闭指令，使得气动吸嘴和/或电磁铁失去吸附能力，扣件被摆放到指定的目标位置；当气压传感器和/或接近传感器持续反馈的都是低电平信号时表明扣件放置完成，重复上述过程，进行下一扣件的抓取。

进一步地，所述主控制板给吸嘴控制单元发送启动指令后，吸嘴控制单元中的单片机将引脚电平置为高位，通过驱动电路将放大功率导通电磁阀内部线圈，在线圈磁场作用下电磁阀将改变内部通气状态，使得气泵与气动吸嘴之间形成通路，此时气动吸嘴具备吸附功能，抓取扣件；主控制板给吸嘴控制单元发送关闭指令后，吸嘴控制单元中的单片机将引脚电平置为低位，电磁阀断电，此时气动吸嘴不具备吸附功能；

在此过程中，气压传感器实时检测气动吸嘴端通气软管内部气压，当气动吸嘴吸附到扣件时，内部气压急剧下降，气压传感器返回高位电平信号至吸嘴控制单元中的单片机；气动吸嘴没有吸附到扣件时，内部气压维持大气压状态，气压传感器返回低位电平信号至单片机引脚；

主控制板给电磁铁控制单元发送启动指令后，电磁铁控制单元中的单片机将引脚电平置为高位，通过驱动电路为电磁铁通电使其获得吸附功能，抓取扣件；主控制板给电磁铁控制单元发送关闭指令后，电磁铁控制单元中的单片机将引脚电平置为低位，电磁铁断电后失去吸附能力；

在此过程中，当扣件未被电磁铁吸附时，接近传感器未被激发，返回低位电平信号至单片机；当电磁铁吸附到扣件时，扣件紧贴基座底面，接近传感器发送高位电平至单片机。

本发明具有如下有益效果：

本发明提出了一种用于地铁轨排拼装的扣件物料一体化取放操作末端，其上一体化地安装有多个气动吸嘴与电磁铁，基于气吸与磁吸相结合的方式，方便快捷地完成地铁轨排拼装时胶垫、铁垫板、轨下胶垫、轨距块和弹条等扣件的抓取与摆放操作，无需设计或更换不同的操作手、夹爪等机械机构，大大提高了施工效率，保证了施工进度，同时还降低了人力资源的使用，简化了现场拼装系统整体的操作机械结构。

另外，本发明还设置有气压传感器和接近传感器来检测扣件抓取情况，防止误操作，进一步保证了扣件抓取的准确率。而且，本发明所提供的扣件物料一体化取放操作末端还可通过改变电磁铁与吸嘴在基座上的布局实现对不同型号扣件的抓放操作，使用更加灵活方便。

附图说明

图1为本发明所述取放操作末端结构爆炸图；

图2为本发明所述取放操作末端装配图；

图3为本发明所述基座正视图；

图4为本发明所述机械手与基座安装示意图；

图5为本发明所述取放操作末端总体逻辑控制图；

图6为本发明所述吸嘴控制单元控制逻辑图；

图7为本发明所述电磁铁控制单元控制逻辑图；

图8为本发明所述取放操作末端吸取大胶垫示意图；

图9为本发明所述取放操作末端吸取轨下胶垫示意图；

图10为本发明所述取放操作末端吸取弹条示意图；

图11为本发明所述取放操作末端吸取铁垫板示意图；

图12为本发明所述取放操作末端吸取轨距块示意图。

图中：1-基座；2-电磁铁A；3-电磁铁B；4-气动吸嘴A；5-气动吸嘴B；6-气动吸嘴C；7-气动吸嘴D；8-气动吸嘴E；9-气动吸嘴F；10-气动吸嘴G；11-气动吸嘴H；12-气动吸嘴I；13-气动吸嘴J；14-气动吸嘴K；15-气动吸嘴L；16-气动吸嘴M；17-电磁铁C；18-电磁铁D；19-大胶垫；20-轨下胶垫；21-弹条；22-铁垫板；23-轨距块；

24-阶梯孔A；25-阶梯孔B；26-阶梯孔C；27-阶梯孔D；28-阶梯孔E；29-阶梯孔F；30-阶梯孔G；31-阶梯孔H；32-阶梯孔I；33-阶梯孔J；34-阶梯孔K；35-阶梯孔L；36-阶梯孔M；37-阶梯孔N；38-阶梯孔O；39-阶梯孔P；40-阶梯孔Q；41-阶梯孔R；42-阶梯孔S；43-机械手。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“安装”、“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；术语“前”、“后”、“左”、“右”等所指示的方位和位置均是以说明书附图为基础，不能理解为对本发明的限制；英文字母“A”、“B”、“C”等的使用均是为了便于区分各名称相同的部件，不能理解为对本发明的限制；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。

实际应用中，本实施例优选以DTIII-2型扣件（包括大胶垫19、轨下胶垫20、弹条21、铁垫板22、轨距块23）为例进行方案说明。

如图1、2、4所示，本发明所述的地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，包括机械手43、基座1、多个结构尺寸均相同的电磁铁、多个结构尺寸均相同的气动吸嘴，且气动吸嘴上自带有弹簧以及固定螺丝；其中，电磁铁包括电磁铁A2、电磁铁B3、电磁铁C17、电磁铁D18，气动吸嘴包括气动吸嘴A4、气动吸嘴B5、气动吸嘴C6、气动吸嘴D7、气动吸嘴E8、气动吸嘴F9、气动吸嘴G10、气动吸嘴H11、气动吸嘴I12、气动吸嘴J13、气动吸嘴K14、气动吸嘴L15、气动吸嘴M16。

如图1、3所示，基座1是一个非标准件，其上开设有多个贯通的阶梯孔，分别为阶梯孔A24、阶梯孔B25、阶梯孔C26、阶梯孔D27、阶梯孔E28、阶梯孔F29、阶梯孔G30、阶梯孔H31、阶梯孔I32、阶梯孔J33、阶梯孔K34、阶梯孔L35、阶梯孔M36、阶梯孔N37、阶梯孔O38、阶梯孔P39、阶梯孔Q40、阶梯孔R41、阶梯孔S42。

其中，阶梯孔D27、阶梯孔F29、阶梯孔I32、阶梯孔K34、阶梯孔M36以及阶梯孔P39是用于与机械手43连接的配合孔，机械手43上搭载有小型视觉相机，用于检测扣件的位置并传递至主控制板，进而由主控制板控制机械手43工作，带动基座1整体移动至准确的位置；其余阶梯孔均是用于安装气动吸嘴的配合孔，其内部阶梯面即为第二配合面，气动吸嘴外部形状尺寸与第二配合面相匹配，气动吸嘴后端开设有螺纹且安装有固定螺丝，气动吸嘴插入阶梯孔中后通过固定螺丝实现紧固。

如图2、3所示，气动吸嘴A4安装在基座上部的阶梯孔A24中；气动吸嘴B5、气动吸嘴C6、气动吸嘴D7分别安装在阶梯孔R41、阶梯孔S42、阶梯孔B25中；气动吸嘴E8、气动吸嘴F9分别安装在阶梯孔C26、阶梯孔Q40中；气动吸嘴G10、气动吸嘴H11分别安装在阶梯孔E28、阶梯孔G30中；气动吸嘴I12、气动吸嘴J13、气动吸嘴K14分别安装在阶梯孔H31、阶梯孔J33、阶梯孔L35中；气动吸嘴L15、气动吸嘴M16分别安装在阶梯孔O38、阶梯孔N37中。

如图1、2所示，基座1四角处设置有凹槽作为第一配合面，分别用于放置电磁铁A2、电磁铁B3、电磁铁C17以及电磁铁D18，且电磁铁A2、电磁铁B3、电磁铁C17以及电磁铁D18均通过螺丝实现固定。

如图2所示，所述气动吸嘴和电磁铁全部安装于基座1上后，气动吸嘴和电磁铁均伸出至基座1前端面，且气动吸嘴伸出基座1前端面的距离大于电磁铁伸出基座1前端面的距离，便于吸附抓取扣件。气动吸嘴上带有弹簧，当使用电磁铁吸物料时，扣件表面会挤压气动吸嘴导致其向内收缩直至扣件接触电磁铁并被电磁铁吸住。

电磁铁分为两组，分别位于基座1前端面左右两侧；第一组电磁铁包括电磁铁A2和电磁铁D18，第二组电磁铁包括电磁铁B3和电磁铁C17。每组中的两个电磁铁之间的距离均与弹条21上凸起的两个可吸附点之间的距离一致，保证电磁铁能够准确吸取弹条21。左右两组电磁铁之间的距离与铁垫板22上可吸附面的长度相匹配，保证电磁铁能够全部贴合在铁垫板22上可吸附面上。

气动吸嘴分为三组，第一组气动吸嘴包括气动吸嘴A4，第二组气动吸嘴包括气动吸嘴L15、气动吸嘴M16、气动吸嘴E8、气动吸嘴F9、气动吸嘴B5、气动吸嘴D7、气动吸嘴I12、气动吸嘴K14，第三组气动吸嘴包括气动吸嘴G10、气动吸嘴H11、气动吸嘴C6、气动吸嘴J13。第一组气动吸嘴用于吸取轨距块23，第二组气动吸嘴用于吸取大胶垫19，第三组气动吸嘴用于吸取轨下胶垫20；第一组气动吸嘴数量为一个，布置在基座1上部中心位置处，第二组气动吸嘴的位置根据大胶垫19上圆形凸起的位置进行布局，第三组气动吸嘴的位置根据轨下胶垫20上圆形凸起的位置进行布局。

如图5所示，第一组气动吸嘴与吸嘴控制单元A信号连接；第二组气动吸嘴均与吸嘴控制单元B信号连接；第三组气动吸嘴均与吸嘴控制单元C信号连接；第一组电磁铁与电磁铁控制单元A信号连接，第二组电磁铁与电磁铁控制单元B信号连接。吸嘴控制单元A、吸嘴控制单元B、吸嘴控制单元C、电磁铁控制单元A以及电磁铁控制单元B均通过现场总线与主控制板进行通讯。

吸嘴控制单元A与吸嘴控制单元B、吸嘴控制单元C的逻辑控制原理相同，本实施例优选以吸嘴控制单元A进行说明。如图6所示，吸嘴控制单元A包括气压传感器、电磁阀、气泵、驱动电路以及单片机，气泵输出口与电磁阀之间通过通气软管连接，气压传感器输入端与电磁阀以及气动吸嘴A4之间通过Y型接口以及通气软管实现连接，单片机通过驱动电路与电磁阀连接；当主控制板给吸嘴控制单元A发送启动指令时，单片机将引脚电平置为高位，启动驱动电路，驱动电路将放大功率导通电磁阀内部线圈，在线圈磁场作用下电磁阀将改变内部通气状态，使得气泵与气动吸嘴A4之间形成通路，此时气动吸嘴A4具备吸附功能，能够吸附抓取扣件；当主控制板给吸嘴控制单元A发送关闭指令时，单片机将引脚电平置为低位，关闭驱动电路，电磁阀断电后，气泵与气动吸嘴A4之间通路断开，此时气动吸嘴A4不具备吸附功能。

在此过程中，气压传感器实时检测气动吸嘴A4端通气软管内部气压，当气动吸嘴A4吸附到扣件时，内部气压急剧下降，气压传感器返回高位电平信号至单片机引脚，气动吸嘴A4没吸附到扣件时，内部气压维持大气压状态，气压传感器返回低位电平信号至单片机引脚。吸取扣件时，若导通电磁阀而内部气压为大气压，则代表气动吸嘴A4未到达指定吸附点位，需要进一步调整本发明的位置；而当内部气压维持一段时间负压时，则表明已经吸附到扣件，则主控制板可控制本发明进行后续移位、放置等操作。在移动和放置过程中，气体传感器也可以用于随时检测扣件是否吸附稳固。

电磁铁控制单元A、电磁铁控制单元B的逻辑控制原理相同，本实施例优选以电磁铁控制单元A进行说明。如图7所示，电磁铁控制单元A包括接近传感器、驱动电路、单片机，单片机通过驱动电路与电磁铁连接；当主控制板给电磁铁控制单元A发送启动指令时，单片机将引脚电平置为高位，启动驱动电路，驱动电路将放大功率并为电磁铁通电使其获得吸附功能；当主控制板给电磁铁控制单元A发送关闭指令时，单片机将引脚电平置为低位，关闭驱动电路即可给电磁铁断电，使其失去吸附能力。

接近传感器通过螺丝固定在对应电磁铁旁的基座1侧面，用于检测扣件是否被电磁铁吸附；当扣件未被吸附时，接近传感器未被激发，返回低位电平信号至单片机引脚；当电磁铁吸附到扣件时，扣件紧贴着基座1底面，此时接近传感器发送高位电平至单片机引脚，则主控制板可控制本发明进行后续移动和放置操作。在移动和放置过程中，接近传感器也可以用于随时检测扣件是否吸附稳固。

实际应用中，首先需要将所有气动吸嘴以及电磁铁安装于基座1，将基座1整体安装于对应的机械手43上，并将气动吸嘴以及电磁铁与相应的控制单元电性连接，使用之前保证处于断电状态，然后基于主控制板控制机械手43带动基座1整体移动至物料库上方，机械手43上的小型视觉相机扫描物料库数据后确定需要抓取的扣件的位置，并将扣件位置坐标信息反馈给主控制板；主控制板接收到信息后首先控制机械手43带动基座1整体移动至抓取位置处，然后通过现场总线给相应的吸嘴控制单元和电磁铁钻孔单元发送启动指令，进行扣件的抓取操作；当气压传感器或接近传感器持续反馈的都是高电平信号时表明扣件抓取完成，之后主控制板再控制机械手43带动基座1整体移动至指定的摆放位置，即目标区域上方，继续通过小型视觉相机扫描确定扣件放置位置，并将扣件放置位置坐标信息反馈至主控制板，主控制板控制机械手43带动基座1整体下落至放置位置；然后主控制板通过现场总线给相应的吸嘴控制单元和电磁铁钻孔单元发送关闭指令，使得气动吸嘴或电磁铁失去吸附能力，扣件被摆放到指定的位置处，当气压传感器或接近传感器持续反馈的都是低电平信号时表明扣件放置完成，即可重复上述过程，进行下一扣件的抓取。

实际应用中，针对不同类型的扣件，抓取方式是不同的，具体如下：

由于胶垫为橡胶材质，因此仅依靠气动吸嘴即可实现取放操作，吸取大胶垫19时，通过现场总线操纵吸嘴控制单元B，控制第二组气动吸嘴工作，按照如图8所示吸取大胶垫19；抓取轨下胶垫20时，通过现场总线操纵吸嘴控制单元C，控制第三组气动吸嘴工作，按照如图9所示吸取轨下胶垫20。

吸取弹条21时，仅使用第一组电磁铁即可，保证电磁铁A2和电磁铁D18位于弹条21正上方，分别对应弹条21上凸起的两个可吸附点，通过现场总线操纵电磁铁控制单元A，控制电磁铁A2和电磁铁D18通电工作后如图10所示吸取弹条21。

吸取铁垫板22时，需要使用到第一组电磁铁以及第二组电磁铁，保证四个电磁铁均与铁垫板22上表面接触，对应铁垫板22上表面可吸附的四角位置，通过现场总线操纵电磁铁控制单元A以及电磁铁控制单元B，控制四个电磁铁通电工作，按照如图11所示吸取铁垫板22。

吸取轨距块23时，需要使用第一组气动吸嘴，并保证第一组气动吸嘴位于轨距块23正上方，通过现场总线操纵吸嘴控制单元A，控制第一组气动吸嘴工作，按照如图12所示吸取轨距块23。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，其特征在于，包括机械手(43)、基座(1)、多个结构尺寸均相同的电磁铁、多个结构尺寸均相同的气动吸嘴；基座(1)上开设有多个贯通的安装孔，安装孔包括两种，一种是用于与机械手(43)连接的配合孔，另一种是用于安装气动吸嘴的阶梯孔；基座(1)四角处开设有凹槽，电磁铁固定安装在凹槽中；气动吸嘴、电磁铁均与对应的控制单元连接，控制单元通过现场总线与主控制板进行通讯；机械手(43)上搭载有小型视觉相机，小型视觉相机与主控制板信号连接；

所述气动吸嘴与吸嘴控制单元连接，吸嘴控制单元包括电磁阀、气泵、驱动电路以及单片机，该单片机通过驱动电路与电磁阀连接，电磁阀与气泵输出口之间通过通气软管连接；

所述吸嘴控制单元还包括气压传感器，气压传感器输入端与电磁阀以及气动吸嘴之间通过Y型接口以及通气软管实现连接，气压传感器同时与该单片机信号连接；

所述电磁铁与电磁铁控制单元连接，电磁铁控制单元包括驱动电路、单片机、接近传感器，该单片机通过驱动电路与电磁铁连接，接近传感器通过螺丝固定在对应电磁铁旁的基座(1)侧面，并且与该单片机信号连接；

所述电磁铁分为两组，分别位于基座(1)前端面左右两侧，且分别与两个对应的控制单元连接；每组中的两个电磁铁之间的距离与弹条(21)上凸起的两个可吸附点之间的距离一致，左右两组电磁铁之间的距离与铁垫板(22)上可吸附面的长度相匹配；

所述气动吸嘴分为三组，且分别与三个对应的控制单元连接，第一组气动吸嘴用于吸取轨距块(23)，第二组气动吸嘴用于吸取大胶垫(19)，第三组气动吸嘴用于吸取轨下胶垫(20)；第一组气动吸嘴数量为一个，布置在基座(1)上部中心位置处，第二组气动吸嘴的位置根据大胶垫(19)上圆形凸起的位置进行布局，第三组气动吸嘴的位置根据轨下胶垫(20)上圆形凸起的位置进行布局。

2.根据权利要求1所述的地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，其特征在于，所述气动吸嘴以及电磁铁的前端均伸出至基座(1)前端面，且气动吸嘴伸出基座(1)前端面的距离大于电磁铁伸出基座(1)前端面的距离。

3.根据权利要求1所述的地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端，其特征在于，所述气动吸嘴、电磁铁均通过螺丝与基座(1)固定；气动吸嘴内部设有弹簧，电磁铁吸取扣件时，扣件挤压气动吸嘴直至扣件与电磁铁接触，电磁铁摆放扣件完毕后，气动吸嘴在弹簧作用下恢复原位。

4.一种利用权利要求1所述地铁轨排拼装用扣件物料一体化取放操作末端的取放操作方法，其特征在于，包括如下过程：

首先将所有气动吸嘴以及电磁铁安装于基座(1)上，再将基座(1)整体安装于机械手(43)上，并将气动吸嘴以及电磁铁与相应的控制单元电性连接，使用之前保证处于断电状态；

然后基于主控制板控制机械手(43)带动基座(1)整体移动至物料库上方，机械手(43)上的小型视觉相机扫描物料库数据后确定需要抓取的扣件的位置，并将扣件位置坐标信息反馈给主控制板；主控制板接收到信息后首先控制机械手(43)带动基座(1)整体移动至抓取位置处，然后通过现场总线给相应的吸嘴控制单元和/或电磁铁控制单元发送启动指令，进行扣件的抓取操作；当气压传感器和/或接近传感器持续反馈的都是高电平信号时表明扣件抓取完成；

之后，主控制板再控制机械手(43)带动基座(1)整体移动至目标区域上方，继续通过小型视觉相机扫描确定扣件放置位置，并将扣件放置位置坐标信息反馈至主控制板，主控制板控制机械手(43)带动基座(1)整体下落至目标位置；然后主控制板通过现场总线给相应的吸嘴控制单元和电磁铁控制单元发送关闭指令，使得气动吸嘴和/或电磁铁失去吸附能力，扣件被摆放到指定的目标位置；当气压传感器和/或接近传感器持续反馈的都是低电平信号时表明扣件放置完成；继续进行下一扣件的抓取；

所述主控制板给吸嘴控制单元发送启动指令后，吸嘴控制单元中的单片机将引脚电平置为高位，通过驱动电路将放大功率导通电磁阀内部线圈，在线圈磁场作用下电磁阀将改变内部通气状态，使得气泵与气动吸嘴之间形成通路，此时气动吸嘴具备吸附功能，抓取扣件；主控制板给吸嘴控制单元发送关闭指令后，吸嘴控制单元中的单片机将引脚电平置为低位，电磁阀断电，此时气动吸嘴不具备吸附功能；

在此过程中，气压传感器实时检测气动吸嘴端通气软管内部气压，当气动吸嘴吸附到扣件时，内部气压下降，气压传感器返回高位电平信号至吸嘴控制单元中的单片机；气动吸嘴没有吸附到扣件时，内部气压维持大气压状态，气压传感器返回低位电平信号至单片机引脚；

主控制板给电磁铁控制单元发送启动指令后，电磁铁控制单元中的单片机将引脚电平置为高位，通过驱动电路为电磁铁通电使其获得吸附功能，抓取扣件；主控制板给电磁铁控制单元发送关闭指令后，电磁铁控制单元中的单片机将引脚电平置为低位，电磁铁断电后失去吸附能力；

在此过程中，当扣件未被电磁铁吸附时，接近传感器未被激发，返回低位电平信号至单片机；当电磁铁吸附到扣件时，扣件紧贴基座(1)底面，接近传感器发送高位电平至单片机。