CN116199049B - 一种轨道车辆地板布自动展、收装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了应用于地板布铺放设备领域的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，该铺卷平台通过铺布平台上设有牵引大车，牵引大车上铺设有一对移动导轨，牵引大车的两端分别连接有电池模块和操控模块，一对移动导轨的活动端之间连接有移动小车，移动小车的中部安装有收放轴组成，收放轴组成包括一对安全卡盘，一对安全卡盘之间安装有气涨轴，其中一个安全卡盘上安装有与气涨轴相匹配的磁滞离合器，移动小车的前端安装有压辊组成；移动小车的后端转动连接有卷杆组成，卷杆组成包括与移动小车转动连接的主转盘，移动小车上安装有与主转盘相匹配的伺服电机，本方案可以实现自动化进行地板布展收，且在展收过程中保证地板布平直，提高作业效率。

Description

一种轨道车辆地板布自动展、收装置

技术领域

本申请涉及地板布铺放设备领域，特别涉及一种轨道车辆地板布自动展、收装置。

背景技术

目前国内铁路车辆的快速发展，用户对轨道车辆新车交车前内部空间的空气质量要求越来越高，尤其是对非金属有害物质限量提出了更高的要求。地板布作为车内主要的非金属原材料，控制地板布的有害物质限量显得尤为重要，自然通风作为地板布释放有害物质最为有效地方式，各轨道车辆制造企业在装车前应对地板布进行展放，晾晒一定时间，再对地板布进行卷起装车。

目前各大轨道车辆制造企业采购的地板布主要以整卷的方式采购，地板布到达车间现场后，需要对地板布展开8—12小时，保证地板布与车辆达到同温的要求，同时对地板布进行自然通风，释放有害物质。

现有地板布展开和卷起工作主要采用人工手动的方式，由于地板布单卷重量较大，需要耗费较多的人力，现场操作人员工作量大，劳动强度高，且效率较低。地板布卷起时至少需要多人同时作业，同时很难保证地板布卷起时地板布的整齐性，易造成地板布卷起后的褶皱，影响后续的铺装表面质量。

针对以上问题，亟需研制地板布展、收装置，通过自动化的方式，提高作业效率，同时降低工人的劳动强度。

发明内容

本申请目的在于研制地板布展、收装置，通过自动化的方式，提高作业效率，同时降低工人的劳动强度，相比现有技术提供一种轨道车辆地板布自动展、收装置，包括铺布平台，铺布平台上设有牵引大车，牵引大车上铺设有一对移动导轨，牵引大车的两端分别连接有电池模块和操控模块，一对移动导轨的活动端之间连接有移动小车，移动小车的中部安装有收放轴组成，收放轴组成包括一对安全卡盘，一对安全卡盘之间安装有气涨轴，其中一个安全卡盘上安装有与气涨轴相匹配的磁滞离合器，移动小车的中部安装有与气涨轴相匹配的中心轴，移动小车的前端安装有压辊组成；

移动小车的后端转动连接有卷杆组成，卷杆组成包括与移动小车转动连接的主转盘，移动小车上安装有与主转盘相匹配的伺服电机，主转盘上安装有一对卷压杆；

移动小车内安装有纠偏感应组成，纠偏感应组成包括与移动小车连接的定位机械臂，定位机械臂的活动端上安装有纠偏传感器；

可以实现自动化进行地板布展收，且在展收过程中保证地板布平直，提高作业效率。

可选的，纠偏传感器为光电射线传感器，且纠偏传感器定位位置与中心轴位置相匹配。

可选的，铺布平台上安装有与牵引大车相匹配的自动充电模块，自动充电模块包括电控柜，电控柜上安装有充电插头，牵引大车上安装有与自动充电模块相匹配的充电机。

可选的，压辊组成包括预压辊，预压辊的中部与移动小车之间连接有调节机械臂。

可选的，预压辊的两端均设有轴承，轴承的外环与移动小车之间连接有定位弹簧，轴承的内环与预压辊固定连接。

可选的，铺布平台包括运行控制系统，运行控制系统内设有行车纠偏模块和放卷调平模块，运行控制系统包括安装在牵引大车上的控制单元，牵引大车的两端分别安装有电源模块和操控模块，控制单元设置在操控模块内，操控模块内安装有位置传感器和收放轴组成控制单元，移动导轨和牵引大车均与控制单元连接。

可选的，放卷调平模块与伺服电机信号连接，卷杆组成上安装有旋转感应片，牵引大车的下端安装有射线传感器，旋转感应片和射线传感器均与放卷调平模块连接。

可选的，位置传感器用于确定牵引大车在铺布平台上行车的位置和行车距离。

可选的，纠偏传感器用于检测地板布放卷过程中布边相对传感器检测端的偏移量。

可选的，行车纠偏模块与移动导轨、纠偏感应组成和牵引大车信号连接。

相比于现有技术，本申请的优点在于：

（1）本方案可以实现自动化进行地板布展收，且在展放过程中保证地板布平直，并提高收卷效率，提高作业效率。

（2）铺布平台上安装有与牵引大车相匹配的自动充电模块，自动充电模块包括电控柜，牵引大车上安装有与自动充电模块相匹配的充电机，方便电池模块的自动充电。

（3）铺布平台包括运行控制系统，运行控制系统内设有行车纠偏模块和放卷调平模块，运行控制系统包括安装在牵引大车上的控制单元，牵引大车的两端分别安装有电源模块和操控模块，控制单元设置在操控模块内，操控模块内安装有位置传感器和收放轴组成控制单元，移动导轨和牵引大车均与控制单元连接，方便控制地板布的自动收放卷工作。

附图说明

图1为本申请的整体立体图；

图2为本申请的行走平台立体图；

图3为本申请的行走平台剖视图；

图4为本申请的行走平台进行收卷工作时的结构示意图；

图5为本申请的行走平台进行放卷工作时的结构示意图；

图6为本申请的卷杆组成进行布卷末端压平时的结构示意图；

图7为本申请的背面立体图；

图8为图7中A处的结构示意图；

图9为本申请的纠偏工作逻辑图；

图10为本申请的放卷工作逻辑图；

图11为本申请的系统架构图。

图中标号说明：

1铺布平台、2牵引大车、3移动小车、4磁滞离合器、5气涨轴、6压辊组成、7自动充电模块、8卷杆组成、9纠偏传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1：

本申请公开了一种轨道车辆地板布自动展、收装置，请参阅图1-6，一种轨道车辆地板布自动展、收装置，包括铺布平台1，铺布平台1可为多层，铺布平台1包括一对与牵引大车2相匹配的行车导轨，一对行车导轨之间设置有地板布展放平台；

铺布平台1上设有牵引大车2，牵引大车2包括两个牵引舵轮和两个从动轮，通过两个牵引舵轮控制，使牵引大车2沿铺布平台1运动；牵引大车2上铺设有一对移动导轨，牵引大车2的两端分别连接有电池模块和操控模块，操控模块用于控制牵引大车2和移动小车3内的设备工作；

操控模块包括用于手动操控的触控面板和遥感模块，技术人员可使用遥控器连接遥感模块，使技术人员可远程控制牵引大车2及其上移动小车3工作，远程控制功能的实现使用现有的远程控制系统；

一对移动导轨的活动端之间连接有移动小车3，移动导轨包括通过伺服电机驱动的传动带，通过控制单元可同步控制移动导轨工作，使一对移动导轨上的活动端同步运动，保证移动小车3进行稳定的横向位移，保证移动小车3进行横向偏移纠正时位移量精确；

移动小车3的中部安装有收放轴组成，收放轴组成包括一对安全卡盘，一对安全卡盘之间安装有气涨轴5，其中一个安全卡盘上安装有与气涨轴5相匹配的磁滞离合器4，移动小车3上安装有与气涨轴5另一端，移动小车3的中部安装有与气涨轴5位置相匹配的中心轴201，中心轴201位于气涨轴5正下方，移动小车3的前端安装有压辊组成6；

压辊组成6包括预压辊，预压辊包括前端压辊和后固定端，前端压辊与后固定端之间连接有支架，固定端与移动小车3之间连接有转轴，固定端的中部与移动小车3之间连接有调节机械臂，调节机械臂与控制单元电信连接，可通过控制调节机械臂工作使固定端摆动，进而使预压辊的前端以固定端为圆心转动，从而实现调节预压辊对地板布的加压强度；调节机械臂包括由电动推杆组成的吊臂结构，固定端的中部安装有延伸杆，电动推杆的活动端与延伸杆之间连接有钢丝绳。

预压辊的两端均设有轴承，轴承的外环与移动小车3之间连接有定位弹簧，轴承的内环与预压辊固定连接。

移动小车3的后端转动连接有卷杆组成8，卷杆组成8包括与移动小车3转动连接的主转盘，移动小车3上安装有与主转盘相匹配的伺服电机，主转盘上安装有一对卷压杆；

移动小车3内安装有纠偏感应组成，纠偏感应组成包括与移动小车3连接的定位机械臂，定位机械臂的活动端上安装有纠偏传感器9；纠偏传感器9为光电射线传感器，由本领域技术人员选用合适的纠偏传感器进行安装，例如：PS-（400）S，且纠偏传感器9定位位置与中心轴201位置相匹配，定位机械臂用于纠偏传感器9的位置调节，保证纠偏传感器9可与地板布布卷匹配，定位机械臂为现有技术，定位机械臂包括由滚珠丝杆、直线导轨和伺服电机组成的机械臂结构。

铺布平台1上安装有与牵引大车2相匹配的自动充电模块7，自动充电模块7包括电控柜；牵引大车2上安装有与自动充电模块7相匹配的充电机202，充电机202与自动充电模块7对接后，通过充电机202对牵引大车2内电源进行充电，本方案使用现有技术实现自动充电模块7与充电机202自动对接，本方案中不对自动充电模块7与电控柜的具体结构和其自动充电的具体实现方式进行赘述；

当牵引大车2上的电池模块电量低时，牵引大车2运行至自动充电模块7处，通过位置传感器保证牵引大车2与自动充电模块7位置匹配，当牵引大车2运行至自动充电模块7处时，控制单元可通过无线信号连接电控柜，使充电插头与充电机202对接，实现电池模块的充电。

当铺布平台1设置为多层时，例如4层；每层的自动充电模块7的电控柜均与外部的主电控柜系统连接，主电控柜系统内设置远程通讯模块，远程通讯模块与遥控器信号连接，使技术人员可通过遥控器远程控制多个牵引大车2工作和充电，主电控柜系统上连接有触控屏，技术人员可通过触控屏进行设备的运行参数设置、故障检修和设备工作控制；

本方案中遥控器远程控制无人车移动为现有技术，本方案不对其远程控制的具体实现方式进行赘述；

铺布平台1包括运行控制系统，运行控制系统内设有行车纠偏模块和放卷调平模块；

放卷调平模块与伺服电机信号连接，卷杆组成8上安装有旋转感应片，旋转感应片用于监测卷杆组成8旋转角度，牵引大车2的下端安装有射线传感器，通过射线传感器检测地板布与气涨轴的连接，在地板布从气涨轴上放卷下落时，地板布与射线传感器感应端接触，从而使射线传感器发送信号给控制单元，由本领域技术人员选用合适型号的射线传感器进行安装，例如：HG-C1030，旋转感应片和射线传感器均与放卷调平模块连接。

行车纠偏模块与移动导轨、纠偏感应组成和牵引大车2信号连接，纠偏传感器9用于检测地板布放卷过程中布边相对传感器检测端的偏移量，压辊组成6的预压辊作为纠偏传感器9检测时的参照物；

运行控制系统包括安装在牵引大车2上的控制单元，牵引大车2的两端分别安装有电源模块和操控模块，控制单元设置在操控模块内，操控模块内安装有位置传感器和收放轴组成控制单元，位置传感器用于确定牵引大车2在铺布平台1上行车的位置和行车距离，移动导轨和牵引大车2均与控制单元连接；收放轴组成控制单元用于设置气涨轴5的张紧力和磁滞离合器4的磁滞阻力。

请参阅图5-6和图10；进行放卷工作时，将布卷总长输入运行控制系统中，气涨轴5上的地板布逐渐下落并穿过射线传感器，在射线传感器检测布卷时，计米器开始布卷计米，穿过纠偏传感器9的地板布在穿过卷杆组成8后与铺布平台1固定，在牵引大车2行车过程中，通过计米器计米获得地板布实时放卷长度；

牵引大车2沿铺布平台1前进时，收放轴组成旋转滞后牵引大车前进，然后控制牵引大车前进速度和放卷地板布落在平台的速度一致，两者速度不一致时地板布产生张紧力由磁滞空心轴离合器设定值控制，保证地板布在放卷时作用力不超过设定值，保证地板布不受到损坏；

当位置传感器检测到大车运行至铺布平台1末端区域时，控制器检测计米器数值，获得放卷地板布长度，计算出布卷的剩余量后，判定布卷剩余量是否为设定值（此处的剩余量设定值由本领域技术人员根据地板布布卷总长和材料进行设定），若布卷剩余量为设定值，进行布卷末端压平工作；

布卷末端压平工作时，卷杆组成8反转Y°（反转角度Y°由技术人员根据实际工作需要进行设置），使卷杆组成8对底板布卷的末端进行反转压平；压平布卷后，卷杆组成8每次反转Y°后复位。

若布卷剩余量大于设定值L时，运行控制系统计算实时布卷剩余量减去设定布卷剩余量，获得剩余放卷长度，在牵引大车2继续运行过程中，计米器检测到剩余放卷长度放卷完毕后，进行上述布卷末端压平工作。

请参阅图2-4和图9；进行收卷工作时：布头穿过牵引大车2内的中心轴201与气涨轴5连接，技术人员设定气涨轴5涨紧力，在收卷的过程中，保证收卷的松紧程度，收卷成卷后紧实，不松散，收卷完成后不松卷；

同时定位机械臂调节纠偏传感器9位置，使纠偏传感器9的感应端与地板布布卷边缘位置匹配，纠偏传感器9定位位置位于中心轴201与气涨轴5之间，

在收卷过程中通过纠偏传感器9检测布卷边缘相对纠偏传感器9感应端的偏移量；

牵引大车2沿铺布平台1后退，将收成卷的地板布返回至开始位置；牵引大车2运行过程中计米器记录牵引大车2运行距离，牵引大车2开始运行的初始位置为零点，在牵引大车2沿铺布平台1后退开始时，计米器开始布卷收卷计米；

牵引大车2运行过程中，当纠偏传感器检测到被收卷的地板布出现偏移时，偏传感器检测精确偏移量数值，控制模块驱动一对移动导轨工作，使移动小车3进行横向位移以修正偏移，移动小车3偏移修正量为纠偏传感器检测出的偏移量。

在位置传感器检测到牵引大车2运行至布卷末端时，计米器检测布卷收卷长度，当布卷收卷剩余量为设定值D时，牵引大车2停驻，控制单元驱动气涨轴旋转X°（由本领域技术人员先根据地板布总长和材质进行设定布卷收卷剩余量，再根据布卷收卷剩余量设定旋转角度X°），使地板布在收卷至一定长度后，剩余地板布可完全卷至气涨轴5上，以此避免剩余地板布被牵引大车2拖拽，防止地板布因拖拽而受损。

本方案可以实现自动化进行地板布展收，且在展放过程中保证地板布平直，并提高收卷效率，提高作业效率。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道车辆地板布自动展、收装置，包括铺布平台（1），其特征在于，所述铺布平台（1）上设有牵引大车（2），所述牵引大车（2）上铺设有一对移动导轨，所述牵引大车（2）的两端分别连接有电池模块和操控模块，一对所述移动导轨的活动端之间连接有移动小车（3），所述移动小车（3）的中部安装有收放轴组成，所述收放轴组成包括一对安全卡盘，一对所述安全卡盘之间安装有气涨轴（5），其中一个所述安全卡盘上安装有与气涨轴（5）相匹配的磁滞离合器（4），所述移动小车（3）的中部安装有与气涨轴（5）相匹配的中心轴（201），所述移动小车（3）的前端安装有压辊组成（6）；

所述移动小车（3）的后端转动连接有卷杆组成（8），所述卷杆组成（8）包括与移动小车（3）转动连接的主转盘，所述移动小车（3）上安装有与主转盘相匹配的伺服电机，所述主转盘上安装有一对卷压杆；

所述移动小车（3）内安装有纠偏感应组成，所述纠偏感应组成包括与移动小车（3）连接的定位机械臂，所述定位机械臂的活动端上安装有纠偏传感器（9）。

2.根据权利要求1所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述纠偏传感器（9）为光电射线传感器，且纠偏传感器（9）定位位置与中心轴（201）位置相匹配。

3.根据权利要求1所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述铺布平台（1）上安装有与牵引大车（2）相匹配的自动充电模块（7），所述自动充电模块（7）包括电控柜，所述电控柜上安装有充电插头，所述牵引大车（2）上安装有与自动充电模块（7）相匹配的充电机（202）。

4.根据权利要求1所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述压辊组成（6）包括预压辊，所述预压辊的中部与移动小车（3）之间连接有调节机械臂。

5.根据权利要求4所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述预压辊的两端均设有轴承，所述轴承的外环与移动小车（3）之间连接有定位弹簧，所述轴承的内环与预压辊固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述铺布平台（1）包括运行控制系统，所述运行控制系统内设有行车纠偏模块和放卷调平模块，所述运行控制系统包括安装在牵引大车（2）上的控制单元，所述牵引大车（2）的两端分别安装有电源模块和操控模块，所述控制单元设置在操控模块内，所述操控模块内安装有位置传感器和收放轴组成控制单元，所述移动导轨和牵引大车（2）均与控制单元连接。

7.根据权利要求6所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述放卷调平模块与伺服电机信号连接，所述卷杆组成（8）上安装有旋转感应片，所述牵引大车（2）的下端安装有射线传感器，所述旋转感应片和射线传感器均与放卷调平模块连接。

8.根据权利要求6所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述位置传感器用于确定牵引大车（2）在铺布平台（1）上行车的位置和行车距离。

9.根据权利要求6所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述纠偏传感器（9）用于检测气涨轴（5）上布卷相对压辊组成（6）中轴线的偏移量。

10.根据权利要求6所述的一种轨道车辆地板布自动展、收装置，其特征在于，所述行车纠偏模块与移动导轨、纠偏感应组成和牵引大车（2）信号连接。