CN116479945A - 一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路线缆槽盖板定位铺装技术领域，具体为一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，调节架上设置有与前后相邻的一对下行程信号器一一对应的上行程信号器，调节架和辅助底框的侧壁分别通过铺装机侧壁上相互独立的驱动组件驱动，有益效果为：通过设置信号器与扫描摄像头的配合，实现定位扫描，在铺装前进行盖板位置的校正，利用蜗杆和锥齿轮的配合，实现圆周调节吸盘对盖板吸附后的角度调节，使得盖板与定位槽相互适配、对应，通过设置带有行程信号器的调节架和辅助底框，从而在行走小车的长度范围内，实现自动定位推进，大大提高了行程推进的精度，提高了盖板铺设的效率。

Description

一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统

技术领域

本发明涉及铁路线缆槽盖板定位铺装技术领域，具体为一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统。

背景技术

铁路在建筑过程中，为了实现有线的传输，通常需要铺设较长的线缆，而为了对线缆进行保护和整理，通常将线缆放置在线缆槽中，再对线缆槽进行盖板铺设覆盖，达到保护线缆的目的。

现有技术中，为了适配较长距离线缆槽的盖板铺设，多采用机械臂和行走小车的配合，实现自动铺装，在铺装过程中，利用吸盘对盖板进行吸附，再利用机械臂将盖板自动铺设在线缆槽中。

然而在实际铺设过程中，相邻盖板之间的铺设降低要求较高，一旦出现间隙，则会造成线缆槽裸露，外接的雨水、粉尘等进入，从而无法达到保护的目的，然而传统的机械臂铺设精度低，盖板堆放时的偏差造成吸盘吸附后盖板处于轴向偏移的状态，且在铺设过程中，需要对铺设位置进行同步推进，因此每一块盖板铺设后，都需要进行精确的横向位移推进，对行走小车的精度要求高，且在高精度行进严重影响了铺设的效率和精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，所述线缆槽盖板定位铺装系统包括：

铺装装置，所述铺装装置包括铺装机，所述铺装机安装在路基上，铺装机的一侧正对路基上的线缆槽，铺装机上靠近线缆槽的一侧设置有机械臂，铺装机的另一侧设置有装载盖板的载料小车；

铺装吸附组件，所述铺装吸附组件安装在机械臂的自由端部，铺装吸附组件包括上下平行的一对底板和顶板，所述顶板的上端连接机械臂，顶板的下端竖直设置有左右对称的一对气缸，顶板上设置有高度限位探头，顶板的下端设置有扫描摄像头，所述气缸的伸缩端端部固定连接在底板上，所述底板的下端设置有一对吸附盖板的吸盘；

转动调节组件，所述转动调节组件安装在底板中，转动调节组件包括锥齿轮和蜗杆，所述底板下端设置有转槽，所述转槽中设置有弹性安装的限位环，限位环中包裹有圆环状的空心转环，所述空心转环的中间竖直设置有延伸至底板上端的气管，所述气管轴承转动安装在底板上，且气管的上端连接气泵，气管的上端圆弧外壁设置有锥齿轮，底板的上端竖直设置有与锥齿轮啮合连接且升降安装的蜗杆；

定位组件，所述定位组件安装在线缆槽的上端，定位组件包括辅助底框和调节架，所述辅助底框的长度大于盖板长度的两倍，辅助底框上贯穿设置有与盖板尺寸适配的定位槽，辅助底框靠近铺装机的一侧上端面滑动安装有调节架，辅助底框远离定位槽的一侧上端面倾斜设置有倾斜限位架，倾斜限位架上设置有与高度限位探头对应响应的定位器，辅助底框的两侧侧壁设置有与定位槽前后侧壁对应的四组下行程信号器，所述调节架上设置有与前后相邻的一对下行程信号器一一对应的上行程信号器，调节架和辅助底框的侧壁分别通过铺装机侧壁上相互独立的驱动组件驱动。

优选的，所述铺装机上设置有前后行走的驱动装置，路基上设置有地轨，铺装机的下端安装在地轨上，铺装机沿线缆槽平行滑动安装。

优选的，所述底板的上端设置有安装架，所述安装架的下端竖直设置有气动杆，气动杆的下端竖直连接蜗杆，蜗杆的外壁与锥齿轮的齿牙啮合连接。

优选的，所述转槽的下端设置有螺钉安装的限位底盖，所述限位环和空心转环的下端压合在限位底盖的上端，空心转环的内圈设置有圆周阵列分布的四组连管，所述连管的一端连通气管，连管的另一端通过空心转环连通吸盘，所述吸盘的上端滑动贯穿限位底盖。

优选的，所述辅助底框的上端与定位槽的四组直角边角位置对应的位置设置有向外侧倾斜的倾斜导杆，所述倾斜导杆上贯穿设置有连通定位槽四组直角边角上端端口的直角斜槽。

优选的，所述铺装机靠近线缆槽的一侧设置有侧架，驱动组件安装在侧架中，驱动组件为上下平行分布的第一驱动杆和第二驱动杆，所述第一驱动杆和第二驱动杆的前端均连接有直角状的连接架，上下分布的一对连接架分别连接在调节架和辅助底框的侧壁上。

优选的，所述调节架和辅助底框的下端均设置有滚轮，辅助底框下端的滚轮沿线缆槽的上端面横向滑动，辅助底框的上端设置有长条状的导轨，调节架下端的滚轮沿导轨侧向滑动。

优选的，所述限位环的圆弧外壁与转槽的内壁之间留有间隙，间隙中设置有圆周阵列分布的多组缓冲气囊，所述缓冲气囊的一端抵在转槽的内壁上，缓冲气囊的另一端粘接在限位环的圆弧外壁上。

优选的，所述扫描摄像头的下端正对盖板，扫描摄像头中设置有与下行程信号器、上行程信号器对应的视觉定位模型。

优选的，所述气动杆和气缸上的伸缩杆件外壁均设置有复位环，所述复位环的外径大于气动杆和气缸上伸缩杆件的外径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过设置信号器与扫描摄像头的配合，实现定位扫描，在铺装前进行盖板位置的校正，利用蜗杆和锥齿轮的配合，实现圆周调节吸盘对盖板吸附后的角度调节，使得盖板与定位槽相互适配、对应，通过设置带有行程信号器的调节架和辅助底框，从而在行走小车的长度范围内，实现自动定位推进，大大提高了行程推进的精度，提高了盖板铺设的效率。

附图说明

图1为本发明的铺装结构示意图；

图2为本发明的吸附结构示意图；

图3为图2中A处结构放大图；

图4为图2中B处结构放大图；

图5为本发明的铺装吸附组件立体结构示意图；

图6为本发明的空心转环装配立体结构示意图；

图7为本发明的辅助底框俯视图；

图8为本发明的辅助底框立体结构示意图；

图9为本发明的定位检测结构示意图。

图中：1、路基；2、地轨；3、铺装机；4、载料小车；5、机械臂；6、铺装吸附组件；7、侧架；8、线缆槽；9、顶板；10、气缸；11、高度限位探头；12、扫描摄像头；13、辅助底框；14、倾斜导杆；15、定位槽；16、调节架；17、盖板；18、底板；19、安装架；20、倾斜限位架；21、吸盘；22、气动杆；23、缓冲气囊；24、限位底盖；25、空心转环；26、蜗杆；27、气泵；28、锥齿轮；29、连管；30、限位环；31、直角斜槽；32、滚轮；33、上行程信号器；34、下行程信号器；35、导轨；36、第一驱动杆；37、第二驱动杆；38、连接架；39、气管；40、转槽；41、复位环；42、定位器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图9，本发明提供一种技术方案：

实施例1：一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，线缆槽盖板定位铺装系统包括铺装装置、铺装吸附组件6和转动调节组件、定位组件。

铺装装置包括铺装机3，铺装机3安装在路基1上，铺装机3的一侧正对路基1上的线缆槽8，铺装机3上靠近线缆槽8的一侧设置有机械臂5，铺装机3的另一侧设置有装载盖板17的载料小车4。

通过机械臂5的运动，从而实现将盖板17运输至线缆槽8的上端。

铺装吸附组件6安装在机械臂5的自由端部，铺装吸附组件6包括上下平行的一对底板18和顶板9，顶板9的上端连接机械臂5，顶板9的下端竖直设置有左右对称的一对气缸10，顶板9上设置有高度限位探头11，顶板9的下端设置有扫描摄像头12，气缸10的伸缩端端部固定连接在底板18上，底板18的下端设置有一对吸附盖板17的吸盘21。

如图2所示，通过设置吸盘21实现将载料小车4上的盖板17吸附，达到取料的目的，在利用机械臂5将盖板17运输至线缆槽8的正上方。

在机械臂5下降过程中，当高度限位探头11和定位器42高度对应时，机械臂5停止运动，保持高度，此高度为定位检测的初始高度，此时，扫描摄像头12的扫描光线与盖板17的边角、上行程信号器33和下行程信号器34处于同一倾斜直线上，如图9所示。

转动调节组件安装在底板18中，转动调节组件包括锥齿轮28和蜗杆26，底板18下端设置有转槽40，转槽40中设置有弹性安装的限位环30，限位环30中包裹有圆环状的空心转环25，空心转环25的中间竖直设置有延伸至底板18上端的气管39，气管39轴承转动安装在底板18上，且气管39的上端连接气泵27，气管39的上端圆弧外壁设置有锥齿轮28，底板18的上端竖直设置有与锥齿轮28啮合连接且升降安装的蜗杆26。

通过气泵27和气管39的连通，从而利用气泵27使得吸盘21形成负压，便于对盖板17进行稳定吸附，当扫描摄像头12检测过程中，盖板17的直角边角与定位扫描的倾斜直线偏移时，通过驱动蜗杆26升降运动，使得蜗杆26与锥齿轮28啮合，进而牵引气管39转动，实现对吸盘21角度的调节，使得盖板17的四组边角与扫描摄像头12检测的倾斜直线重合对应。

定位组件安装在线缆槽8的上端，定位组件包括辅助底框13和调节架16，辅助底框13的长度大于盖板17长度的两倍，辅助底框13上贯穿设置有与盖板17尺寸适配的定位槽15，辅助底框13靠近铺装机3的一侧上端面滑动安装有调节架16，辅助底框13远离定位槽15的一侧上端面倾斜设置有倾斜限位架20，倾斜限位架20上设置有与高度限位探头11对应响应的定位器42，辅助底框13的两侧侧壁设置有与定位槽15前后侧壁对应的四组下行程信号器34，调节架16上设置有与前后相邻的一对下行程信号器34一一对应的上行程信号器33，调节架16和辅助底框13的侧壁分别通过铺装机3侧壁上相互独立的驱动组件驱动。

通过设置定位槽15，使得盖板17准确的沿定位槽15向下铺设在线缆槽8中，当一块盖板17铺设完成后，气缸10上升复位，机械臂5运动并在载料小车4上吸附下一块盖板17，此时调节架16向前端移动，当调节架16后端的上行程信号器33与辅助底框13前端的下行程信号器34重合时，调节架16停止运动，辅助底框13驱动前进，此时调节架16后端的上行程信号器33与辅助底框13前端的下行程信号器34分离，当辅助底框13后端的下行程信号器34与调节架16后端的上行程信号器33重合时，辅助底框13停止运动，此时辅助底框13正好运动一块盖板17的长度，机械臂5运动至定位槽15的正上方，并下降至定位器42等高的位置，进行新一轮的定位检测。

当辅助底框13推进运动至铺装机3的最前端时，辅助底框13、调节架16自动复位至铺装机3的最后端，铺装机3向前推进至一个自身身位的长度，因此，在铺设过程中，只需铺装机3进行自身身位的精确调节，而在自身身为范围内的铺装无需进行推进调节，大大降低了推进精度的要求，提高了铺设效率，同时利用如图9所示的扫描光线，可同步实现对盖板17与定位槽15之间的相对位置、辅助底框13调节架16之间的相对位置的精度校准。

实施例2：在实施例1的基础上，铺装机3上设置有前后行走的驱动装置，路基1上设置有地轨2，铺装机3的下端安装在地轨2上，铺装机3沿线缆槽8平行滑动安装。扫描摄像头12的下端正对盖板17，扫描摄像头12中设置有与下行程信号器34、上行程信号器33对应的视觉定位模型。

实施例3：在实施例2的基础上，底板18的上端设置有安装架19，安装架19的下端竖直设置有气动杆22，气动杆22的下端竖直连接蜗杆26，蜗杆26的外壁与锥齿轮28的齿牙啮合连接，转槽40的下端设置有螺钉安装的限位底盖24，限位环30和空心转环25的下端压合在限位底盖24的上端，空心转环25的内圈设置有圆周阵列分布的四组连管29，连管29的一端连通气管39，连管29的另一端通过空心转环25连通吸盘21，吸盘21的上端滑动贯穿限位底盖24，气动杆22和气缸10上的伸缩杆件外壁均设置有复位环41，复位环41的外径大于气动杆22和气缸10上伸缩杆件的外径。

通过设置气动杆22驱动蜗杆26进行升降调节，从而达到调节盖板17偏移角度的目的，通过设置复位环41使得在调节完成后，气缸10和气动杆22自动进行复位，保证每次初始高度的检测条件相同，避免误差的累积。

实施例4：在实施例3的基础上，辅助底框13的上端与定位槽15的四组直角边角位置对应的位置设置有向外侧倾斜的倾斜导杆14，倾斜导杆14上贯穿设置有连通定位槽15四组直角边角上端端口的直角斜槽31，限位环30的圆弧外壁与转槽40的内壁之间留有间隙，间隙中设置有圆周阵列分布的多组缓冲气囊23，缓冲气囊23的一端抵在转槽40的内壁上，缓冲气囊23的另一端粘接在限位环30的圆弧外壁上。

当盖板17圆周角度未出现偏移，而是前后左右出现偏移时，气缸10驱动盖板17下降，盖板17偏移一侧的两端边角与对应的倾斜导杆14上直角斜槽31贴合，随着气缸10的驱动下降，使得盖板17被直角斜槽31侧向挤压，驱动对应一一侧的缓冲气囊23被挤压，使得盖板17在直角斜槽31的导向下准确的下降至定位槽15中，并精确的铺设在线缆槽8中。

实施例5：在实施例3的基础上，铺装机3靠近线缆槽8的一侧设置有侧架7，驱动组件安装在侧架7中，驱动组件为上下平行分布的第一驱动杆36和第二驱动杆37，第一驱动杆36和第二驱动杆37的前端均连接有直角状的连接架38，上下分布的一对连接架38分别连接在调节架16和辅助底框13的侧壁上，调节架16和辅助底框13的下端均设置有滚轮32，辅助底框13下端的滚轮32沿线缆槽8的上端面横向滑动，辅助底框13的上端设置有长条状的导轨35，调节架16下端的滚轮32沿导轨35侧向滑动。

侧架7的长度与铺装机3的长度相同，通过设置第一驱动杆36和第二驱动杆37实现对调节架16和辅助底框13的独立驱动，利用导轨35和滚轮32的配合，保证调节架16和辅助底框13的平稳横向滑动。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述线缆槽盖板定位铺装系统包括：

铺装装置，所述铺装装置包括铺装机（3），所述铺装机（3）安装在路基（1）上，铺装机（3）的一侧正对路基（1）上的线缆槽（8），铺装机（3）上靠近线缆槽（8）的一侧设置有机械臂（5），铺装机（3）的另一侧设置有装载盖板（17）的载料小车（4）；

铺装吸附组件（6），所述铺装吸附组件（6）安装在机械臂（5）的自由端部，铺装吸附组件（6）包括上下平行的一对底板（18）和顶板（9），所述顶板（9）的上端连接机械臂（5），顶板（9）的下端竖直设置有左右对称的一对气缸（10），顶板（9）上设置有高度限位探头（11），顶板（9）的下端设置有扫描摄像头（12），所述气缸（10）的伸缩端端部固定连接在底板（18）上，所述底板（18）的下端设置有一对吸附盖板（17）的吸盘（21）；

转动调节组件，所述转动调节组件安装在底板（18）中，转动调节组件包括锥齿轮（28）和蜗杆（26），所述底板（18）下端设置有转槽（40），所述转槽（40）中设置有弹性安装的限位环（30），限位环（30）中包裹有圆环状的空心转环（25），所述空心转环（25）的中间竖直设置有延伸至底板（18）上端的气管（39），所述气管（39）轴承转动安装在底板（18）上，且气管（39）的上端连接气泵（27），气管（39）的上端圆弧外壁设置有锥齿轮（28），底板（18）的上端竖直设置有与锥齿轮（28）啮合连接且升降安装的蜗杆（26）；

定位组件，所述定位组件安装在线缆槽（8）的上端，定位组件包括辅助底框（13）和调节架（16），所述辅助底框（13）的长度大于盖板（17）长度的两倍，辅助底框（13）上贯穿设置有与盖板（17）尺寸适配的定位槽（15），辅助底框（13）靠近铺装机（3）的一侧上端面滑动安装有调节架（16），辅助底框（13）远离定位槽（15）的一侧上端面倾斜设置有倾斜限位架（20），倾斜限位架（20）上设置有与高度限位探头（11）对应响应的定位器（42），辅助底框（13）的两侧侧壁设置有与定位槽（15）前后侧壁对应的四组下行程信号器（34），所述调节架（16）上设置有与前后相邻的一对下行程信号器（34）一一对应的上行程信号器（33），调节架（16）和辅助底框（13）的侧壁分别通过铺装机（3）侧壁上相互独立的驱动组件驱动。

2.根据权利要求1所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述铺装机（3）上设置有前后行走的驱动装置，路基（1）上设置有地轨（2），铺装机（3）的下端安装在地轨（2）上，铺装机（3）沿线缆槽（8）平行滑动安装。

3.根据权利要求1所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述底板（18）的上端设置有安装架（19），所述安装架（19）的下端竖直设置有气动杆（22），气动杆（22）的下端竖直连接蜗杆（26），蜗杆（26）的外壁与锥齿轮（28）的齿牙啮合连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述转槽（40）的下端设置有螺钉安装的限位底盖（24），所述限位环（30）和空心转环（25）的下端压合在限位底盖（24）的上端，空心转环（25）的内圈设置有圆周阵列分布的四组连管（29），所述连管（29）的一端连通气管（39），连管（29）的另一端通过空心转环（25）连通吸盘（21），所述吸盘（21）的上端滑动贯穿限位底盖（24）。

5.根据权利要求1所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述辅助底框（13）的上端与定位槽（15）的四组直角边角位置对应的位置设置有向外侧倾斜的倾斜导杆（14），所述倾斜导杆（14）上贯穿设置有连通定位槽（15）四组直角边角上端端口的直角斜槽（31）。

6.根据权利要求5所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述铺装机（3）靠近线缆槽（8）的一侧设置有侧架（7），驱动组件安装在侧架（7）中，驱动组件为上下平行分布的第一驱动杆（36）和第二驱动杆（37），所述第一驱动杆（36）和第二驱动杆（37）的前端均连接有直角状的连接架（38），上下分布的一对连接架（38）分别连接在调节架（16）和辅助底框（13）的侧壁上。

7.根据权利要求6所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述调节架（16）和辅助底框（13）的下端均设置有滚轮（32），辅助底框（13）下端的滚轮（32）沿线缆槽（8）的上端面横向滑动，辅助底框（13）的上端设置有长条状的导轨（35），调节架（16）下端的滚轮（32）沿导轨（35）侧向滑动。

8.根据权利要求4所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述限位环（30）的圆弧外壁与转槽（40）的内壁之间留有间隙，间隙中设置有圆周阵列分布的多组缓冲气囊（23），所述缓冲气囊（23）的一端抵在转槽（40）的内壁上，缓冲气囊（23）的另一端粘接在限位环（30）的圆弧外壁上。

9.根据权利要求1所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述扫描摄像头（12）的下端正对盖板（17），扫描摄像头（12）中设置有与下行程信号器（34）、上行程信号器（33）对应的视觉定位模型。

10.根据权利要求3所述的一种基于定位扫描的线缆槽盖板定位铺装系统，其特征在于：所述气动杆（22）和气缸（10）上的伸缩杆件外壁均设置有复位环（41），所述复位环（41）的外径大于气动杆（22）和气缸（10）上伸缩杆件的外径。