CN204247433U - 铁路货车油漆标记位置自动定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：它包括一侧悬吊导轨组成、两数控十字线半导体激光器定位机构和若干用于在车间地面对铁路货车车轮进行固定的车辆定位块；每一所述数控十字线半导体激光器定位机构包括一纵向运动小车组成、一垂向运动机构组成、一十字线半导体激光器组件和一配重；所述侧悬吊导轨组成固定设置在车间墙壁面或车间柱面上，所述侧悬吊导轨组成上间隔滑动设置两所述纵向运动小车组成；每一所述纵向运动小车组成的底部转动连接所述垂向运动机构组成；每一所述垂向运动机构组成的外侧面固定设置所述十字线半导体激光器组件，每一所述垂向运动机构组成的底部吊设所述配重。本实用新型可以广泛应用在铁路车辆侧墙的油漆标记工序中。

Description

铁路货车油漆标记位置自动定位装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动定位装置，特别是关于一种铁路货车油漆标记位置自动定位装置。

背景技术

在铁路货车制造完成后，需要在其侧墙的表面喷涂多组油漆标记，这种油漆标记一般由字符或图形组成，且按图纸要求喷涂在规定的位置。油漆标记通常先制作镂空字符模板，然后将模板放置在规定的位置，在镂空字符处喷涂油漆后，在车体侧墙上留下字符油漆标记。

目前由于货车的侧墙面积较大(10m～25m长、4m高)而且需要喷涂的油漆标记较多，为了确定镂空字符模板在侧墙的位置，一般对照图纸依靠钢卷尺测量尺寸、用粉笔划线的方法操作。由于车体侧墙面积较大，需要多人进行划线操作，经常出现划线不端正、划线位置错误或遗漏，导致用模板喷涂的油漆标记出现歪斜、位置错误、或遗漏的质量问题，而进行返工。由于铁路货车生产批量较大，经常多种车型交叉作业进行油漆标记喷涂，目前主要依靠操作人员的经验进行测量划线，定位模板、喷涂标记的方法，操作费时、费力，效率也低。因此，上述油漆标记喷涂的质量问题也经常出现。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够避免标记喷涂前的人工划线和遗漏标记问题，且能够有效提高工作效率和油漆标记喷涂质量的铁路货车油漆标记位置自动定位装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：它包括一侧悬吊导轨组成、两数控十字线半导体激光器定位机构和若干用于在车间地面对铁路货车车轮进行固定的车辆定位块；每一所述数控十字线半导体激光器定位机构包括一纵向运动小车组成、一垂向运动机构组成、一十字线半导体激光器组件和一配重；所述侧悬吊导轨组成固定设置在车间墙壁面或车间柱面上，所述侧悬吊导轨组成上间隔滑动设置两所述纵向运动小车组成；每一所述纵向运动小车组成的底部转动连接所述垂向运动机构组成；每一所述垂向运动机构组成的外侧面滑动设置所述十字线半导体激光器组件，每一所述垂向运动机构组成的底部吊设所述配重。

所述侧悬吊导轨组成包括一导轨梁、一长垫板、一齿条、一线性导轨、一滑块、 一纵向定位块、若干支撑板和若干连接板；所述导轨梁采用工字型钢，所述导轨梁的顶部纵向固定设置所述长垫板；所述长垫板的顶部纵向固定间隔设置所述齿条和线性导轨，所述齿条和线性导轨相互平行，所述线性导轨上滑动插设所述滑块，所述长垫板的顶部一端固定设置所述纵向定位块，所述纵向定位块用于与所述纵向运动小车组成进行配合；每一所述支撑板的一端卡设固定在所述导轨梁的一侧面，每一所述支撑板的另一端焊接在相应的所述连接板上，每一所述连接板固定在车间的墙壁面或车间的柱面上。

每一所述纵向运动小车组成包括两C字型立框、一伺服电机、一齿轮和一位置传感器，所述两C字型立框通过间隔设置的两连接板连接成一纵向运动小车；所述纵向运动小车的上端底部固定连接所述侧悬吊导轨组成的滑块；所述纵向运动小车的顶部外侧通过一电机安装板固定安装所述伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接所述齿轮，所述齿轮与所述齿条进行啮合配合；所述纵向运动小车的一端外侧固定设置所述位置传感器，使用时，所述位置传感器与所述纵向定位块配合，以确定所述纵向运动小车的纵向原点位置。

每一所述垂向运动机构组成包括一方形立柱、一线性导轨、一伺服电机、两带轮支架和两齿形带轮；所述立柱采用方形钢管切割而成，所述立柱顶部固定设置一上堵板，所述上堵板顶部间隔固定设置两上筋板，所述两上筋板顶部固定设置一圆铰轴，所述圆铰轴通过一销轴转动连接在所述纵向运动小车底部，所述圆铰轴两侧与所述纵向运动小车组成的两C字型立框之间分别压缩安装一采用圆柱环型高分子材料制造的摩擦环；所述立柱底部固定设置一下堵板，所述下堵板底部间隔固定设置两下筋板，所述两下筋板通过销轴悬挂连接所述配重；所述立柱外侧面通过一线性导轨安装板固定连接所述线性导轨，所述线性导轨上滑动插设一滑块，所述滑块顶部固定设置一滑块压盖，所述线性导轨安装板的上端部设置所述位置传感器，所述位置传感器用于与所述十字线半导体激光器组件进行配合；位于所述线性导轨安装板两端的所述立柱上固定设置所述带轮支架，位于两个所述带轮支架位置处的所述立柱上分别设置一用于容纳所述齿形带轮的矩形通孔，每一所述同步齿形带轮安装在相应的所述带轮支架上且两个所述齿形带轮上环绕设置一同步齿形带，所述同步齿形带的内侧穿过所述立柱内部，所述同步齿形带的外侧压设在所述滑块与所述滑块压盖之间，所述滑块压盖上端和下端分别固定设置一压板；位于所述立柱上端部的同步齿型轮通过一联轴器连接所述伺服电机的输出轴，所述伺服电机通过一电机支座与所述立柱焊接固定。

每一所述十字线半导体激光器组件包括一底板、一激光头安装座和一十字线半导体激光器；所述底板固定设置在所述滑块压盖上，所述底板顶部中心设置有三个互为 120°夹角的且在一个圆周上的螺丝孔，与三个所述螺丝孔位置相对应，所述激光头安装座上设置有三个圆弧通槽孔，所述激光头安装座与所述底板通过螺杆和螺母固定，所述激光头安装座中心设置一用于卡设所述十字线半导体激光器的安装用通孔。

每一所述配重顶部还焊接固定一配重吊，每一所述配重吊与每一所述垂向运动机构组成的下筋板通过销轴连接。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型由于设置有侧悬吊导轨组成，侧悬吊导轨组成通过支撑板和连接板固定安装于喷涂车间的墙壁面或车间支柱表面，使用时全部悬吊于车间侧面，不占用地面作业面积，也不需要对原生产设备进行改造，不影响原车间的作业空间，因此可以有效节省制造成本。2、本实用新型侧悬吊导轨组成采用单根线性导轨方式，使用时只需要调整单根线性导轨的水平度和直线度，因此能够避免调整两根线性导轨的平行度和水平度，利用数控十字线半导体激光器定位机构的垂向运动机构组成的结构特点，可以保证垂向运动立柱的垂直度同时减小整机宽度、安装调整方便操作，降低造价。3、本实用新型的垂向运动机构组成上部采用圆铰轴通过销轴与纵向运动小车下部转动连接，垂向运动机构组成下部中心采用铰轴与配重连接，在配重的重力作用下垂向运动机构组成可以保证纵向与侧悬吊导轨组成的线性导轨平行(水平)，横向自平衡垂直于水平面，可以自动调整垂直度，其结构简单、可靠，在制造时和运行中的维护、调整方便简单，制造、使用成本较低。4、本实用新型由于在垂向运动机构组成与纵向运动小车下部连接部位压缩安装一圆柱环型高分子材料制造的摩擦环，因此能够利用其端面的摩擦力防止垂向运动机构组成由于外力作用反复单摆运动，使其运动快速衰减，保持静止垂直状态。5、本实用新型的垂向运动机构组成采用单根线性导轨，同步齿型带从两端带动滑块进行上下运动的方式，可以实现较长距离的线性运动，满足载荷较小、传动精度高、运行速度高的要求，而且传动机构重量轻，有利于缩小整机体积，便于制造和调整。6、本实用新型的十字线半导体激光器组件包括底板、激光头安装座和十字线半导体激光器，通过底板和激光头安装座与垂直运动机构组成的滑块固定连接成一体，激光头安装座可以利用其三个支点进行激光发射中心空间角度的调整，整个组件可以快速进行组装、更换，使用方便。7、本实用新型通过车辆定位块确定铁路货车车体的位置、侧悬吊导轨组成的纵向定位块确定两纵向运动小车的纵向原点位置，垂向运动机构组成的滑块最高点为高度原点位置，因此根据不同车型的基本尺寸(车体长、车体高、车轮的位置、标记位置)为根据，可以简单、快速、方便、准确对油漆位置进行自动定位操作。本实用新型可以广泛应用在铁路车辆侧墙的油漆标记工序中。

附图说明

以下结合附图来对本实用新型进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本实用新型，它们不应该理解成对本实用新型的限制。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的右视示意图；

图3是本实用新型的十字激光线照射在铁路货车车体上的示意图；

图4是本实用新型的纵向运动小车组成的结构示意图；

图5是图4的右视示意图；

图6是本实用新型的垂向运动机构组成的结构示意图；

图7是图6的右视示意图；

图8是本实用新型的十字线半导体激光器组件的结构示意图；

图9是图8的右视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

如图1～3所示，本实用新型的铁路货车油漆标记位置自动定位装置包括一侧悬吊导轨组成1、两数控十字线半导体激光器定位机构2和若干用于在车间地面对铁路货车车轮进行固定的车辆定位块3；每一数控十字线半导体激光器定位机构2包括一纵向运动小车组成21、一垂向运动机构组成22、一十字线半导体激光器组件23和一配重24；侧悬吊导轨组成1固定设置在喷涂车间墙壁面或车间柱面上，侧悬吊导轨组成1上间隔滑动设置两纵向运动小车组成21；每一纵向运动小车组成21的底部转动连接垂向运动机构组成22；每一垂向运动机构组成22的外侧面滑动设置十字线半导体激光器组件23，每一垂向运动机构组成22的底部通过销轴吊设配重24。

在一个优选的实施例中，如图1～4所示，侧悬吊导轨组成1包括一导轨梁11、一长垫板12、一齿条13、一线性导轨14、一滑块15、一纵向定位块16、若干支撑板17和若干连接板18；导轨梁11采用工字型钢，导轨梁11的顶部纵向固定设置长垫板12；长垫板12的顶部纵向固定间隔设置齿条13和线性导轨14，齿条13和线性导轨14相互平行，线性导轨14上滑动插设滑块15，长垫板12的顶部一端固定设置用于与纵向运动小车组成21进行配合的纵向定位块16；每一支撑板17的一端卡设固定在导轨梁11的一侧面，每一支撑板17的另一端焊接在相应的连接板18上，每一连接板18的两端均间隔设置有膨胀螺栓孔，使用时，通过膨胀螺栓将每一连接板18固定在车间的墙壁面或车间的柱面上，其中，支撑板17和相应连接板18的个数根据铁路货车车体长度进行确定。

在一个优选的实施例中，如图1～4所示，每一纵向运动小车组成21包括两个C 字型立框211、一伺服电机212、一齿轮213和一位置传感器214，两个C字型立框211通过间隔设置的两个连接板215连接成一纵向运动小车；纵向运动小车的上端底部固定连接滑块15，使纵向运动小车能够通过滑块15在线性导轨14纵向直线运动；纵向运动小车的顶部外侧通过一电机安装板216固定安装伺服电机212，伺服电机212的输出轴固定连接齿轮213，齿轮213与齿条13进行啮合配合，伺服电机212在电信号的作用下转动的同时带动齿轮213转动，齿轮213转动作用于齿条21413后可以使纵向运动小车沿线性导轨14进行纵向直线运动；纵向运动小车的一端外侧固定设置位置传感器214，使用时，位置传感器214与纵向定位块16配合，以确定纵向运动小车的纵向原点位置。

在一个优选的实施例中，如图1、图2、图6～图8所示，每一垂向运动机构组成22包括一方形立柱221、一线性导轨222、一伺服电机223、两带轮支架224和两齿形带轮225；立柱221采用方形钢管切割而成，立柱221顶部固定设置一上堵板221-1，上堵板221-1顶部间隔固定设置两上筋板221-2，两上筋板221-2固定设置一圆铰轴221-3，使用时，通过一销轴将圆铰轴221-3转动连接在纵向运动小车底部，圆铰轴221-3两侧与两个C字型立框211之间分别压缩安装一采用圆柱环型高分子材料制造的摩擦环221-4；立柱221底部固定设置一下堵板221-5，下堵板221-5底部间隔固定设置两下筋板221-6，两下筋板221-6通过销轴悬挂连接配重24；立柱221外侧面通过一线性导轨安装板222-1固定连接线性导轨222，线性导轨222上滑动插设一滑块222-2，滑块222-2顶部通过螺栓固定设置一滑块压盖222-3，线性导轨安装板222-1的上端部设置一用于与十字线半导体激光器组件进行配合的位置传感器222-4；位于线性导轨安装板222-1两端的立柱221上固定设置带轮支架224，位于两个带轮支架224位置处的立柱221上分别设置一用于容纳同步齿型轮225的矩形通孔，每一同步齿形带轮225安装在相应的带轮支架224上且两个齿形带轮225上环绕设置一同步齿形带226，同步齿形带226的内侧穿过立柱221内部，同步齿形带226的外侧压设在滑块222-2与滑块压盖222-3之间；位于立柱221上端部的同步齿型轮225通过一联轴器连接伺服电机223的输出轴，伺服电机223通过一电机支座与立柱221焊接固定。使用时，调整、张紧同步齿形带226后，滑块压盖222-3的上、下两端分别通过一压板222-5使同步齿形带226与滑块222-2固定成一体，伺服电机223在电信号作用下转动通过联轴器带动同步齿形带轮225转动，同步齿形带226带动滑块222-2做直线运动，利用同步齿型带传动机构带动滑块222-2在线性导轨222上垂向(上下)运动，可以准确将伺服电机223的转角，转换为滑块222-2上下运动距离。

在一个优选的实施例中，如图6、图8、图9所示，每一十字线半导体激光器组件 23包括一底板231、一激光头安装座232和一十字线半导体激光器233；底板231固定设置在滑块压盖222-3上，底板231顶部中心设置有三个互为120°夹角的且在一个圆周上的螺丝孔，与三个螺丝孔位置相对应，激光头安装座232上设置有三个圆弧通槽孔234，激光头安装座232与底板231通过螺杆和螺母固定，激光头安装座中心设置一用于卡设十字线半导体激光器233的安装用通孔232-1，使用时，将三个螺杆旋入底板231的螺丝孔中并旋入螺母将其固定，然后通过若干螺母将激光头安装座与螺丝杆固定，使上下两个螺母在螺丝杆的中间位置卡紧激光头安装座232，分别调整三个螺丝杆上螺母的位置，可以达到微调整十字线半导体激光器233发射出的激光十字线中心点位置，旋转激光头安装座232可以调整激光十字线的水平和垂直。

在一个优选的实施例中，每一配重24顶部还可以焊接固定一配重吊241，每一配重吊241与每一垂向运动机构组成的下筋板通过销轴连接。

在一个优选的实施例中，还可以包括一微型计算机控制器，微型计算机控制器包括一微型计算机、两电机伺服控制器、一手持式无线信号发射器和一无线信号接收器；操作人员通过手持式无线信号发射器发送信号到无线信号接收器，无线信号接收器将接收的信号发送到微型计算机即操作人员以无线方式控制微型计算机工作，微型计算机根据每一种型号铁路货车的结构尺寸特征和侧墙油漆标记的位置及数量，通过电机伺服控制器分别控制两纵向运动小车组成21纵向运动和十字线半导体激光器组件23垂向运动进而按照顺序自动定位每一个油漆标记的位置。

如图2、图3所示，本实用新型的铁路货车油漆标记位置自动定位装置的使用方法具体为：

1)将铁路货车4牵引到喷涂标记现场，采用车辆定位块3分别对铁路货车的车轮41进行定位，使铁路货车固定。

2)微型计算机选择铁路货车的车型，根据此种型号的铁路货车的结构尺寸和侧墙油漆标记的位置及数量确定十字线半导体激光器233的原点在其侧墙的位置，具体过程为：

微型计算机通过电机伺服控制器分别控制两纵向运动小车和两十字线半导体激光器223运动；使第一纵向运动小车(其中一辆纵向运动小车)的位置传感器214移动到纵向定位块16的位置，纵向定位块16用于确定十字线半导体激光器233的原点水平位置，第二纵向运动小车(另一辆纵向运动小车)的位置传感器214移动到第一纵向运动小车处，使两辆纵向运动小车紧靠；同时使两十字线半导体激光器223移动到位置传感器222-4处，位置传感器222-4用于确定十字线半导体激光器223的原点垂直位置，此时将十字线半导体激光器233发射出的激光十字线中心点位置定位为原点。

3)如图3所示，微型计算机完成原点自检后，根据每个油漆标记在侧墙的位置尺寸，计算出每个油漆标记与十字线半导体激光器的原点距离，分别控制第一纵向运动小车及相应垂向运动机构将十字线半导体激光器组件23的激光十字线中心点位置移动到A点，同时，分别控制第二纵向运动小车及相应垂向运动机构将十字线半导体激光器组件的激光十字线中心点位置移动到B点(需喷涂标记的右上角)，此时，A、B点之间形成一个矩形激光线框，即需喷涂油漆标记的位置。

4)当一个油漆标记喷涂完成后，操作者通过手持式无线信号发射器以无线方式对微型计算机进行控制，微型计算机根据下一个油漆标记的相对距离位置分别控制第一纵向运动小车及相应垂向运动机构和第二纵向运动小车及相应垂向运动机构自动进行移动到下一个需喷涂油漆标记的位置，直到所有油漆标记全部喷涂完毕，此时微型计算机控制第一纵向运动小车及相应垂向运动机构和第二纵向运动小车及相应垂向运动机构自动回到原点。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (7)

1.一种铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：它包括一侧悬吊导轨组成、两数控十字线半导体激光器定位机构和若干用于在车间地面对铁路货车车轮进行固定的车辆定位块；每一所述数控十字线半导体激光器定位机构包括一纵向运动小车组成、一垂向运动机构组成、一十字线半导体激光器组件和一配重；所述侧悬吊导轨组成固定设置在车间墙壁面或车间柱面上，所述侧悬吊导轨组成上间隔滑动设置两所述纵向运动小车组成；每一所述纵向运动小车组成的底部转动连接所述垂向运动机构组成；每一所述垂向运动机构组成的外侧面滑动设置所述十字线半导体激光器组件，每一所述垂向运动机构组成的底部吊设所述配重。

2.如权利要求1所述的铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：所述侧悬吊导轨组成包括一导轨梁、一长垫板、一齿条、一线性导轨、一滑块、一纵向定位块、若干支撑板和若干连接板；所述导轨梁采用工字型钢，所述导轨梁的顶部纵向固定设置所述长垫板；所述长垫板的顶部纵向固定间隔设置所述齿条和线性导轨，所述齿条和线性导轨相互平行，所述线性导轨上滑动插设所述滑块，所述长垫板的顶部一端固定设置所述纵向定位块，所述纵向定位块用于与所述纵向运动小车组成进行配合；每一所述支撑板的一端卡设固定在所述导轨梁的一侧面，每一所述支撑板的另一端焊接在相应的所述连接板上，每一所述连接板固定在车间的墙壁面或车间的柱面上。

3.如权利要求2所述的铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：每一所述纵向运动小车组成包括两C字型立框、一伺服电机、一齿轮和一位置传感器，所述两C字型立框通过间隔设置的两连接板连接成一纵向运动小车；所述纵向运动小车的上端底部固定连接所述侧悬吊导轨组成的滑块；所述纵向运动小车的顶部外侧通过一电机安装板固定安装所述伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接所述齿轮，所述齿轮与所述齿条进行啮合配合；所述纵向运动小车的一端外侧固定设置所述位置传感器，使用时，所述位置传感器与所述纵向定位块配合，以确定所述纵向运动小车的纵向原点位置。

4.如权利要求1或2或3所述的铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：每一所述垂向运动机构组成包括一方形立柱、一线性导轨、一伺服电机、两带轮支架和两齿形带轮；所述立柱采用方形钢管切割而成，所述立柱顶部固定设置一上堵板，所述上堵板顶部间隔固定设置两上筋板，所述两上筋板顶部固定设置一圆铰轴，所述圆铰轴通过一销轴转动连接在所述纵向运动小车底部，所述圆铰轴两侧与所述纵向运动小车组成的两C字型立框之间分别压缩安装一采用圆柱环型高分子材料制造的摩擦环；所述立柱底部固定设置一下堵板，所述下堵板底部间隔固定设置两下筋板，所述两下筋板通过销轴悬挂连接所述配重；所述立柱外侧面通过一线性导轨安装板固 定连接所述线性导轨，所述线性导轨上滑动插设一滑块，所述滑块顶部固定设置一滑块压盖，所述线性导轨安装板的上端部设置所述位置传感器，所述位置传感器用于与所述十字线半导体激光器组件进行配合；位于所述线性导轨安装板两端的所述立柱上固定设置所述带轮支架，位于两个所述带轮支架位置处的所述立柱上分别设置一用于容纳所述齿形带轮的矩形通孔，每一所述齿形带轮安装在相应的所述带轮支架上且两个所述齿形带轮上环绕设置一同步齿形带，所述同步齿形带的内侧穿过所述立柱内部，所述同步齿形带的外侧压设在所述滑块与所述滑块压盖之间，所述滑块压盖上端和下端分别固定设置一压板；位于所述立柱上端部的同步齿型轮通过一联轴器连接所述伺服电机的输出轴，所述伺服电机通过一电机支座与所述立柱焊接固定。

5.如权利要求4所述的铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：每一所述十字线半导体激光器组件包括一底板、一激光头安装座和一十字线半导体激光器；所述底板固定设置在所述滑块压盖上，所述底板顶部中心设置有三个互为120°夹角的且在一个圆周上的螺丝孔，与三个所述螺丝孔位置相对应，所述激光头安装座上设置有三个圆弧通槽孔，所述激光头安装座与所述底板通过螺杆和螺母固定，所述激光头安装座中心设置一用于卡设所述十字线半导体激光器的安装用通孔。

6.如权利要求1或2或3或5所述的铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：每一所述配重顶部还焊接固定一配重吊，每一所述配重吊与每一所述垂向运动机构组成的下筋板通过销轴连接。

7.如权利要求4所述的铁路货车油漆标记位置自动定位装置，其特征在于：每一所述配重顶部还焊接固定一配重吊，每一所述配重吊与每一所述垂向运动机构组成的下筋板通过销轴连接。