CN116277033B - 枕簧斜楔拆卸机械手 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种枕簧斜楔拆卸机械手，涉及转向架检修技术领域。本装置包括基座、钩板升降机构、枕簧钩板、夹板驱动机构、枕簧夹板、枕簧接触板、升降调节机构和承接机构等。将本装置连接在机械臂上，通过枕簧钩板上的枕簧接触板配合机械臂的移动可以钩倒枕簧，使枕簧掉入承托机构中。当枕簧缺口位置需要调整时，通过枕簧钩板和枕簧夹板上的枕簧接触板共同夹持住枕簧，配合六自由度机械臂变换机械手位姿实现枕簧缺口位置的调整，简化了结构，降低了成本。接触杆可以根据枕簧大小以及车架间隙自动调整宽度，有效防止枕簧掉落，并避免与车架发生碰撞。

Description

枕簧斜楔拆卸机械手

技术领域

本发明涉及转向架检修技术领域，尤其涉及一种枕簧斜楔拆卸机械手。

背景技术

转向架作为铁路货车的关键部件之一，它的检修工作尤为重要。在现有技术中，采用枕簧斜楔拆卸机器人及转向架减振装置安装系统，通过六轴机器人加装末端机械手，实现对转向架上斜楔与枕簧的拆装。其中，拆卸的主要过程为首先使用斜楔上顶装置使斜楔与枕簧分离，再将枕簧从机架中取出放入中转机械手，最后取出斜楔，完成枕簧与斜楔的拆卸。

然而，由于枕簧缺口处存在高度差、枕簧和侧架的制造误差以及车辆运行的载荷等工况存在差异，导致检修时每个转向架中每个枕簧的位姿及其顶部间隙存在随机性。现有的拆卸机械手一般是直接将枕簧取出，因此，一旦作业对象状态出现差异时枕簧极易与侧架顶部的定位销等发生干涉、碰撞和卡滞等现象。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种枕簧斜楔拆卸机械手，以解决上述问题。

基于上述目的，本发明提供了一种枕簧斜楔拆卸机械手，包括：基座、钩板升降机构、枕簧钩板、夹板驱动机构、枕簧夹板、枕簧接触板、升降调节机构和承接机构；基座两侧面分别连接有钩板升降机构，钩板升降机构与枕簧钩板连接，用于控制枕簧钩板升降；至少一个钩板升降机构上连接有夹板驱动机构，夹板驱动机构滑动连接在基座上，夹板驱动机构端部与枕簧夹板连接，枕簧夹板滑动连接在枕簧钩板下表面，夹板驱动机构用于驱动枕簧夹板沿枕簧钩板滑动；枕簧钩板和枕簧夹板端部分别铰接有枕簧接触板，用于勾倒和夹取枕簧；升降调节机构连接在基座上，升降调节机构与承接机构连接，用于控制承接机构升降；承接机构设置在枕簧钩板下方，用于承接枕簧和斜楔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：将本装置连接在机械臂上，通过枕簧钩板上的枕簧接触板配合机械臂的移动可以钩倒枕簧，使枕簧掉入承托机构中。当枕簧缺口位置需要调整时，通过枕簧钩板和枕簧夹板上的枕簧接触板共同夹持住枕簧，配合六自由度机械臂变换机械手位姿实现枕簧缺口位置的调整，简化了结构，降低了成本。接触杆可以根据枕簧大小以及车架间隙自动调整宽度，有效防止枕簧掉落，并避免与车架发生碰撞。

进一步地，基座包括前板、底板和侧板，前板连接在底板上，位于前板一侧的底板上连接有相对设置的侧板，侧板垂直于前板。

进一步地，钩板升降机构包括第一伸缩驱动件、第一连接件和第一滑轨，第一伸缩驱动件与第一连接件一端连接，第一连接件另一端与枕簧钩板连接；第一连接件滑动连接在第一滑轨上，第一滑轨连接在在侧板上。

进一步地，夹板驱动机构包括第二伸缩驱动件和第二滑轨，第二伸缩驱动件一端与第一连接件连接，第二伸缩驱动件另一端滑动连接在第二滑轨上，第二滑轨连接在侧板的内侧壁上，第二伸缩驱动件输出端与枕簧夹板连接。

进一步地，承接机构包括移动板、第三伸缩驱动件、连接块、承接杆和横向导轨，移动板两端分别连接有第三伸缩驱动件，第三伸缩驱动件输出端连接有连接块，连接块上连接有承接杆；连接块滑动连接在横向导轨上，横向导轨连接在移动板上。

进一步地，升降调节机构包括第四伸缩驱动件和竖直导轨，第四伸缩驱动件连接在基座上，第四伸缩驱动件输出端与移动板连接，移动板滑动连接在竖直导轨上，竖直导轨连接在基座上。

进一步地，两个枕簧接触板相对的一面均为弧面结构，两个枕簧接触板相对的一面分别设置有防滑贴。

附图说明

图1为本发明实施例提供的枕簧斜楔拆卸机械手的钩板升降机构示意图；

图2为本发明实施例提供的枕簧斜楔拆卸机械手的枕簧钩板与枕簧夹板连接示意图；

图3为本发明实施例提供的枕簧斜楔拆卸机械手的承接机构示意图；

图4为本发明实施例提供的枕簧斜楔拆卸机械手的安装示意图；

图5为本发明实施例提供的枕簧斜楔拆卸机械手的夹持枕簧状态示意图；

图6为本发明实施例提供的枕簧斜楔拆卸机械手的承接斜楔状态示意图。

图中标记为：1、基座；2、第一伸缩驱动件；3、升降连接件；4、第一滑块连接件；5、钩板连接件；6、第一滑轨；7、枕簧钩板；8、枕簧夹板；9、枕簧接触板；10、第二伸缩驱动件；11、第二滑块连接件；12、第二滑轨；13、钩板支撑件；14、滑动连接件；15、移动板；16、第三伸缩驱动件；17、连接块；18、承接杆；19、横向导轨；20、第四伸缩驱动件；21、竖直导轨；22、枕簧斜楔拆卸机械手；23、转向架；24、斜楔上顶装置。

实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

如图1至图3所示，本发明提出的一种枕簧斜楔拆卸机械手22，由基座1、钩板升降机构、钩板支撑件13、枕簧钩板7、夹板驱动机构、枕簧夹板8、枕簧接触板9、升降调节机构和承接机构等组成。基座1由前板、底板和侧板组成，前板连接在底板上，位于前板一侧的底板上连接有相对设置的侧板。侧板垂直于前板设置，侧板以及前板均垂直于底板设置。

钩板升降机构由第一伸缩驱动件2、第一连接件和第一滑轨6组成，第一连接件由升降连接件3、第一滑块连接件4和钩板连接件5组成。第一伸缩驱动件2包括但不限于气缸和电动缸。第一伸缩驱动件2连接在侧板外壁上，第一伸缩驱动件2的输出端垂直于底板设置。第一伸缩驱动件2的输出端与升降连接件3一端连接，升降连接件3另一端与第一滑块连接件4一端连接，第一滑块连接件4另一端与钩板连接件5一端连接。钩板连接件5另一端伸入至两侧板之间，与钩板支撑件13连接。第一滑轨6连接在侧板外壁上，第一滑轨6垂直于底板设置。第一滑轨6上滑动连接有第一滑块，第一滑块与第一滑块连接件4连接。

枕簧钩板7处于两侧板之间，枕簧钩板7与钩板支撑件13连接，枕簧钩板7下表面滑动连接有枕簧夹板8，枕簧钩板7与枕簧夹板8的端部分别铰接有枕簧接触板9。两个枕簧接触板9相对的一面均为弧面结构，两个枕簧接触板9的弧度分别与枕簧内径、外径相匹配，使枕簧接触板9与枕簧曲面更贴合，从而保证夹持的稳定性。两个枕簧接触板9相对的一面分别设置有若干条防滑贴，用于提高防滑效果，防止夹持枕簧过程中打滑。枕簧钩板7末端铰链处留有空隙，使安装在枕簧钩板7末端的枕簧接触板9能够向内侧旋转，从而该枕簧接触板9能够快速进入枕簧内圈。使钩板伸入枕簧中时有一定的容错率，有效防止枕簧接触板9与枕簧的强烈碰撞。

夹板驱动机构由第二伸缩驱动件10和第二滑轨12等组成。第二伸缩驱动件10包括但不限于气缸和电动缸。第二滑轨12连接在侧板内侧壁上，第二滑轨12垂直于底板设置。第二滑轨12上滑动连接有第二滑块，第二滑块与第二滑块连接件11一端连接，第二滑块连接件11另一端与第二伸缩驱动件10一端连接。第二伸缩驱动件10另一端与滑动连接件14一端连接，滑动连接件14另一端与钩板连接件5连接。第二伸缩驱动件10输出端平行于枕簧夹板8设置，第二伸缩驱动件10输出端与连接板一端连接，连接板另一端与枕簧夹板8连接。

承接机构由移动板15、第三伸缩驱动件16、连接块17、承接杆18和横向导轨19组成，第三伸缩驱动件16包括但不限于气缸和电动缸。升降调节机构由第四伸缩驱动件20和竖直导轨21组成，第四伸缩驱动件20包括但不限于气缸和电动缸。优选的，四个伸缩驱动件均采用电动缸，能够降低夹持枕簧时的波动。移动板15由基础板和安装板组成，基础板平行于基座1前板设置，基础板一面滑动连接在竖直导轨21上。竖直导轨21垂直于底板设置，竖直导轨21连接在前板上。在本实施例中，竖直导轨21的数量为两个。

基础板另一面的两端分别连接有安装板，安装板垂直于基础板设置。安装板上连接有第三伸缩驱动件16，第三伸缩驱动件16输出端垂直于安装板设置。第三伸缩驱动件16输出端连接有连接块17，连接块17上连接有承接杆18。连接块17为异形块，用于连接承接杆18与第三伸缩驱动件16。承接杆18垂直于基础板设置，承接杆18的安装位置高于移动板15顶部，从而能够使承接杆18上升至能够承托斜楔的位置。承接杆18采用具有斜面的杆，方便枕簧放置，防止掉落。并适当增大承接杆18宽度，便于承托斜楔。连接块17滑动连接在横向导轨19上，横向导轨19平行于第三伸缩驱动件16输出端设置，横向导轨19连接在移动板15上。

在本实施例中，移动板15两端各设置一个第四伸缩驱动件20。第四伸缩驱动件20连接在基座1底板上，第四伸缩驱动件20输出端垂直于底板设置，第四伸缩驱动件20输出端与移动板15连接。

使用过程：如图4所示，将枕簧斜楔拆卸机械手22安装在机械臂上，使用斜楔上顶装置24使斜楔与枕簧分离。机械臂将机械手移动至转向架23正前方，由视觉算法反馈是否需要调整枕簧缺口位置。若不需要调整，则机械臂将枕簧钩板7上的枕簧接触板9送入枕簧上方内侧，第三伸缩驱动件16与第四伸缩驱动件20分别将承接杆18调整至合适的宽度与高度。机械臂向后移动钩倒枕簧，承接机构接住枕簧。再由机械臂将机械手移动至中转机械手上方，承接杆18张开，中转机械手接住枕簧。

若需要调整枕簧缺口位置，则首先机械臂将枕簧钩板7上的枕簧接触板9送入枕簧上方内侧。枕簧夹板8上的枕簧接触板9在第二伸缩驱动件10的驱动下向枕簧方向移动，直至夹持住枕簧，如图5所示。机械臂仅在XY平面沿枕簧中心轴调整末端位姿，带动枕簧绕其中心轴旋转一定的角度，直至缺口调整到合适的位置。每次仅旋转5°~10°，以防止机械手碰撞到车架。再重复上述钩倒枕簧的步骤。

当枕簧全部取完后，第一伸缩驱动件2驱动枕簧钩板7下降到合适位置，同时承接杆18张开并上升，如图6所示。机械臂将机械手送入车架内腔，使承接杆18接触斜楔底部，取出斜楔。等待中转机械手转移斜楔，最后机械手复位，完成枕簧斜楔的拆卸。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (2)

1.一种枕簧斜楔拆卸机械手，包括：基座、钩板升降机构、枕簧钩板、夹板驱动机构、枕簧夹板、枕簧接触板、升降调节机构和承接机构；其特征在于，

基座两侧面分别连接有钩板升降机构，钩板升降机构与枕簧钩板连接，用于控制枕簧钩板升降；至少一个钩板升降机构上连接有夹板驱动机构，夹板驱动机构滑动连接在基座上，夹板驱动机构端部与枕簧夹板连接，枕簧夹板滑动连接在枕簧钩板下表面，夹板驱动机构用于驱动枕簧夹板沿枕簧钩板滑动；枕簧钩板和枕簧夹板端部分别铰接有枕簧接触板，用于勾倒和夹取枕簧；升降调节机构连接在基座上，升降调节机构与承接机构连接，用于控制承接机构升降；承接机构设置在枕簧钩板下方，用于承接枕簧和斜楔；

枕簧钩板末端铰链处留有空隙，使安装在枕簧钩板末端的枕簧接触板能够向内侧旋转，从而该枕簧接触板能够快速进入枕簧内圈；

基座包括前板、底板和侧板，前板连接在底板上，位于前板一侧的底板上连接有相对设置的侧板，侧板垂直于前板；

钩板升降机构包括第一伸缩驱动件、第一连接件和第一滑轨，第一伸缩驱动件与第一连接件一端连接，第一连接件另一端与枕簧钩板连接；第一连接件滑动连接在第一滑轨上，第一滑轨连接在侧板上；

夹板驱动机构包括第二伸缩驱动件和第二滑轨，第二伸缩驱动件一端与第一连接件连接，第二伸缩驱动件另一端滑动连接在第二滑轨上，第二滑轨连接在侧板的内侧壁上，第二伸缩驱动件输出端与枕簧夹板连接；

承接机构包括移动板、第三伸缩驱动件、连接块、承接杆和横向导轨，移动板两端分别连接有第三伸缩驱动件，第三伸缩驱动件输出端连接有连接块，连接块上连接有承接杆；连接块滑动连接在横向导轨上，横向导轨连接在移动板上；

升降调节机构包括第四伸缩驱动件和竖直导轨，第四伸缩驱动件连接在基座上，第四伸缩驱动件输出端与移动板连接，移动板滑动连接在竖直导轨上，竖直导轨连接在基座上。

2.根据权利要求1所述的枕簧斜楔拆卸机械手，其特征在于，两个枕簧接触板相对的一面均为弧面结构，两个枕簧接触板相对的一面分别设置有防滑贴。