CN212069772U - 一种全自动轮对表面激光除漆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全自动轮对表面激光除漆装置，包括机架、埋设于所述机架底面并用于供轮对滚动通行的作业轨道、设置于所述作业轨道一端并用于将轮对推入到其上的清洁工位处的上料机构、设置于所述作业轨道另一端并用于将轮对从其清洁工位处推离的下料机构、设置于所述清洁工位处并用于驱动轮对进行周向旋转的旋转机构，以及可移动地设置于所述机架上、用于对处于所述清洁工位上的轮对进行表面杂质清除的激光清洗机构。本实用新型所公开的全自动轮对表面激光除漆装置，能够方便、高效地实现对轮对表面的油漆、油污、锈迹等异物处理，降低人力劳动负担，提高轮对表面清洁作业效率和环保性能。

Description

一种全自动轮对表面激光除漆装置

技术领域

本实用新型涉及表面处理技术领域，特别涉及一种全自动轮对表面激光除漆装置。

背景技术

随着轨道交通在全国的高速发展，越来越多的轨道车辆已投入使用。轨道车辆的种类很多，比如火车、高铁、地铁、轻轨等，对于轨道车辆而言，其主要结构一般包括转向架和车体，其中，转向架主要用于提供车辆运行所需动力以及实现制动、减振、转向、牵引等功能。

轮对是转向架上的重要组成部件，主要用于与铁轨配合滚动，同时起到承载车体的作用。在长期使用过程中，轮对由于不断与铁轨表面发生摩擦和滚动、运量提升、运营压力增大等原因，轮对车轴和车轮承受的压力越来越大，因此容易出现裂纹等安全隐患，往往需要定期对轮对车轮、轮对车轴进行金属探伤作业。而在轮对的表面上一般涂覆有漆层，同时表面上附着有锈迹、油迹或水迹等污迹。在进行金属探伤工作前，必须先将轮对表面的杂质清除，否则探伤结果的精确性不佳。

现有的轮对除漆方法一般是通过人力使用钢刷将脱漆剂涂抹在轮对车轴上，等待一段时间后(约半小时)，再用水枪进行冲洗。然而，使用脱漆剂的方法主要有以下缺点：针对钢铁类材质，一般为酸性脱漆剂，不可与皮肤直接接触；脱漆剂有毒性、易挥发，存在职业病危害、易燃、成本较高；涂抹脱漆剂一段时间后需要用水进行冲洗，冲洗后产生的剥离物及废水容易造成环境问题，且废液处置成本较高；脱漆效率受脱漆剂的影响比较大，一般2-180min不等；场地占用面积大，需要有专门的清洗工位，清洗工位的大小也影响脱漆整体效率。另外，轨道和测量的架修工艺趋于智能化、自动化，现有的清洗方式不便开展智能化、自动化改造，且人力劳动负担较大效率低。

因此，如何方便高效地实现对轮对表面的异物处理，降低人力劳动负担，提高轮对表面清洁作业效率和环保性能，是本领域技术人员面临的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种全自动轮对表面激光除漆装置，能够方便、高效地实现对轮对表面的异物处理，降低人力劳动负担，提高轮对表面清洁作业效率和环保性能。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种全自动轮对表面激光除漆装置，包括机架、埋设于所述机架底面并用于供轮对滚动通行的作业轨道、设置于所述作业轨道一端并用于将轮对推入到其上的清洁工位处的上料机构、设置于所述作业轨道另一端并用于将轮对从其清洁工位处推离的下料机构、设置于所述清洁工位处并用于驱动轮对进行周向旋转的旋转机构，以及可移动地设置于所述机架上、用于对处于所述清洁工位上的轮对进行表面异物清除的激光清洗机构。

优选地，所述激光清洗机构包括设置于所述机架上的空间移动组件和设置于所述空间移动组件上的激光清洁组件。

优选地，所述空间移动组件包括水平横向设置于所述机架上的Y轴移动滑轨、可滑动地设置于所述Y轴移动滑轨上的Z轴移动滑轨，所述激光清洁组件可滑动地设置于所述Z轴移动滑轨上；所述Y轴移动滑轨的长度方向平行于所述作业轨道的宽度方向。

优选地，所述激光清洁组件包括可滑动地设置于所述Z轴移动滑轨上的滑块、连接于所述滑块上的连接板，以及设置于所述连接板末端的激光器。

优选地，所述激光器的侧壁可旋转地连接于所述连接板的末端上，且所述连接板的末端上设置有与所述激光器的侧壁相连、用于驱动其进行周向旋转以调整激光喷射方向调节的驱动组件。

优选地，所述激光清洗机构还包括设置于所述连接板上并延伸至所述激光器的喷口周围区域以吸收激光作业在轮对表面时产生的杂质的吸尘头、与所述吸尘头连通并用于沿预设通道运输杂质的吸尘软管，以及与所述吸尘软管的末端连通的除尘箱。

优选地，所述旋转机构包括设置于所述作业轨道一侧的减速电机、与所述减速电机的输出轴相连并设置于所述清洁工位一侧的第一传动托辊组、通过联轴器与所述第一传动托辊组相连并设置于所述清洁工位另一侧的第二传动托辊组，所述第一传动托辊组与所述第二传动托辊组均包括两个同步旋转且沿长度方向分布的托辊，以与轮对的底部左右两侧滚动传动。

优选地，所述旋转机构还包括分别设置于所述作业轨道两侧的轴承座，且所述第一传动托辊组与所述第二传动托辊组均安装在对应的所述轴承座上。

优选地，所述上料机构的末端上设置有用于与轮对底面抵接以减缓对所述作业轨道的冲击振动的缓冲机构。

优选地，所述作业轨道的另一端位置处还设置有用于与轮对表面抵接以防止其误滚动的限位柱。

本实用新型所提供的全自动轮对表面激光除漆装置(以下简称“除漆装置”)，主要包括机架、作业轨道、上料机构、下料机构、旋转机构和激光清洗机构。其中，机架为本除漆装置的主体结构，主要用于容纳和安装其余零部件，同时也是轮对的清洁作业场所。作业轨道埋设在机架的底面上，主要用于对轮对的通行提供轨道，使得当前作业的轮对能够通过作业轨道进入到机架中，同时也能使其在清洁作业完成后从机架中离开，如此使得机架内形成通过式作业场所。上料机构设置在作业轨道的首端，主要用于将待作业的轮对推入到作业轨道上来，并将其推进到作业轨道上预设的清洁工位处，实现上料。下料机构设置在作业轨道的末端，主要用于将作业结束后的轮对从清洁工位处推离作业轨道，实现下料。旋转机构设置在作业轨道上的清洁工位处，主要用于驱动轮对进行周向旋转运动。激光清洗机构设置在机架上，并且可在机架上进行移动，主要用于通过一定功率的激光照射清除轮对表面上的异物，包括漆层、锈迹、油迹等。如此，本实用新型所提供的全自动轮对表面激光除漆装置，通过上料机构将轮对推入到作业轨道上的清洁工位后，再通过旋转机构以一定角速度不断旋转轮对，在此期间，激光清洗机构不断在机架上移动，从而对轮对的车轴和车轮辐板等表面进行油漆等异物清除，直至完整地清洁轮对的表面，最后通过下料机构将轮对从清洁工位处推离，以便进入后续探伤作业。整个清洁作业期间，轮对在作业轨道上的上料操作、下料操作与旋转操作、清洁操作均由对应的机构自动完成和控制，人工参与极少，从而能够方便、高效地实现对轮对表面的杂质处理，降低人力劳动负担，提高轮对表面清洁作业效率和环保性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

图2为图1的另一视角示意图。

图3为图2中所示的激光清洗机构的具体结构示意图。

图4为图3中所示的空间移动组件的具体结构示意图。

图5为减速电机、控制台与除尘箱的结构示意图。

图6为图1中所示的作业轨道的具体结构示意图。

图7为旋转机构的一种具体结构示意图。

其中，图1—图7中：

机架—1，作业轨道—2，上料机构—3，下料机构—4，旋转机构—5，激光清洗机构—6，缓冲机构—7，限位柱—8，控制台—9；

空间移动组件—61，激光清洁组件—62；

清洁工位—201，减速电机—501，第一传动托辊组—502，联轴器—503，第二传动托辊组—504，托辊—505，轴承座—506，Y轴移动滑轨—611，Z轴移动滑轨—612，滑块—621，连接板—622，激光器—623，驱动组件—624，吸尘头—631，吸尘软管—632，除尘箱—633。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的整体结构示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，全自动轮对表面激光除漆装置(以下简称“除漆装置”)，主要包括机架1、作业轨道2、上料机构3、下料机构4、旋转机构5和激光清洗机构6。

如图2所示，图2为图1的另一视角示意图。

其中，机架1为本除漆装置的主体结构，主要用于容纳和安装其余零部件，同时也是轮对的清洁作业场所。作业轨道2埋设在机架1的底面上，主要用于对轮对的通行提供轨道，使得当前作业的轮对能够通过作业轨道2进入到机架1中，同时也能使其在清洁作业完成后从机架1中离开，如此使得机架1内形成通过式作业场所。

上料机构3设置在作业轨道2的首端，主要用于将待作业的轮对推入到作业轨道2上来，并将其推进到作业轨道2上预设的清洁工位201处，实现上料。下料机构4设置在作业轨道2的末端，主要用于将作业结束后的轮对从清洁工位201处推离作业轨道2，实现下料。

旋转机构5设置在作业轨道2上的清洁工位201处，主要用于驱动轮对进行周向旋转运动。激光清洗机构6设置在机架1上，并且可在机架1上进行移动，主要用于通过一定功率的激光照射清除轮对表面上的异物，包括漆层、锈迹、油迹等。

如此，本实施例所提供的全自动轮对表面激光除漆装置，通过上料机构3将轮对推入到作业轨道2上的清洁工位201后，再通过旋转机构5以一定角速度不断旋转轮对，在此期间，激光清洗机构6不断在机架1上移动，从而对轮对的车轴和车轮辐板等表面进行杂质清除，直至完整地清洁轮对的表面，最后通过下料机构4将轮对从清洁工位201处推离，以便进入后续探伤作业。整个清洁作业期间，轮对在作业轨道2上的上料操作、下料操作与旋转操作、清洁操作均由对应的机构自动完成和控制，人工参与极少，从而能够方便、高效地实现对轮对表面的异物处理，降低人力劳动负担，提高轮对表面清洁作业效率和环保性能。

如图3和图4所示，图3为图2中所示的激光清洗机构6的具体结构示意图，图4为图3中所示的空间移动组件61的具体结构示意图。

在关于激光清洗机构6的一种优选实施方式中，该激光清洗机构6主要包括空间移动组件61和激光清洁组件62。其中，空间移动组件61设置在机架1上，而激光清洁组件62设置在空间移动组件61上，可在其驱动下进行预设方向的空间移动。

在关于空间移动组件61的一种优选实施方式中，该空间移动组件61主要包括Y轴移动滑轨611和Z轴移动滑轨612。其中，Y轴移动滑轨611设置在机架1上，并且沿水平横向设置，一般的，Y轴移动滑轨611的长度方向与作业轨道2的宽度方向平行，同时也是轮对的轴向方向。Z轴移动滑轨612设置在Y轴移动滑轨611上，其长度方向为垂向。激光清洁组件62设置在Z轴移动滑轨612上，并且可在Z轴移动滑轨612上进行往复滑动。同时，由于Z轴移动滑轨612还能在Y轴移动滑轨611上往复滑动，因此，激光清洁组件62能够同时具有Y-Z两轴方向运动自由度。其中，激光清洁组件62在Y轴方向上的运动，可使激光清洁组件62方便地沿轮对的轴向方向进行往复横扫清洁，而激光清洁组件62在Z轴方向上的运动，可方便地进行垂向高度位置调节，从而适应不同尺寸的轮对清洁作业。同时，也能适应轮对上存在齿轮箱等附件的情况。

在关于激光清洁组件62的一种优选实施方式中，该激光清洁组件62主要包括滑块621、连接板622和激光器623。其中，滑块621嵌设在Z轴移动滑轨612上，并且可在其上进行往复运动。连接板622与滑块621相连，主要作用为向外延伸一定距离，方便激光器623等附件的安装。而激光器623一般安装在连接板622的末端位置，主要用于产生一定功率的激光束，对轮对表面进行激光清洗——激光清洗是基于激光与物质相互作用的一种新技术，通过超高峰值、短脉冲激光作用于工件，使得表面污物、锈蚀或涂层吸收激光发生瞬间蒸发或剥离，而基材几乎不吸收激光，从而达到清除表面污物而不损伤基材效果。相比于传统的清洗方法，激光清洗具有非接触、基材无损伤、精确清洗、绿色环保以及可在线等优点，特别适用于指定区域的高速在线式清洗。

此外，考虑到轮对表面上存在部分弯折部分，容易造成激光清洗死角，针对此，本实施例还在连接板622的末端上安装了驱动组件624。具体的，激光器623的侧壁可通过转轴等与连接板622形成转动连接，而驱动组件624安装在连接板622的外表面上，并与该转轴相连，可通过旋转带动激光器623进行一定角度的转动，从而使得激光器623的激光束喷射方向能够进行旋转调节，从而清洗轮对表面上的死角区域。并且，激光器623还可从连接板622上进行拆卸，以便进行检修、更换或临时对其余设备进行清洁作业。

不仅如此，考虑到激光器623在进行清洗作业的过程中，轮对表面将不断产生碎屑、烟尘等，为防止污染环境，本实施例中增设了吸尘组件。具体的，该吸尘组件包括吸尘头631、吸尘软管632和除尘箱633。其中，吸尘头631设置在连接板622上，并且头部延伸到激光器623的喷头周围区域，主要用于通过气压产生吸力吸收轮对表面在激光作业过程中产生的碎屑和烟尘等。吸尘软管632与吸尘头631连通，主要用于按照预设路径将吸收的碎屑和烟尘进行运输。除尘箱633与吸尘软管632的末端连通，吸收的碎屑和烟尘将通过吸尘软管632达到除尘箱633，进行短期存储，方便统一清理。

如图7所示，图7为旋转机构5的一种具体结构示意图。

在关于旋转机构5的一种优选实施方式中，该旋转机构5主要包括减速电机501、第一传动托辊组502、联轴器503和第二传动托辊组504。其中，第一传动托辊组502与第二传动托辊组504分别位于作业轨道2上的清洁工位201的两侧位置，并且两者均包括两个托辊505，该两个托辊505同步旋转且沿长度方向分布。第一传动托辊组502直接与减速电机501的输出轴相连，而第二传动托辊组504通过联轴器503与第一传动托辊组502的转轴相连。当轮对在上料机构3的作用下被推入到清洁工位201上时，轮对的两侧滚轮的底部将同时与两个托辊505配合，当减速电机501启动时，左右两侧的两个托辊505同步旋转，带动轮对的两侧滚轮同步旋转，与上方的激光清洁组件62相配合，实现周向进给运动。

为方便旋转机构5在作业轨道2上的安装，本实施例在作业轨道2的两侧位置均安装了轴承座506，而第一传动托辊组502与第二传动托辊组504分别安装在对应的轴承座506上。至于减速电机501，则可以安装在机架1的底面上。

如图6所示，图6为图1中所示的作业轨道2的具体结构示意图。

在关于上料机构3与下料机构4的一种优选实施方式中，两者均可包括气缸以及与气缸相连的连杆组，通过气缸驱动连杆组进行预设轨迹的运动，可方便地推动轮对在作业轨道2上进行滚动行走。

进一步的，本实施例在上料机构3的末端位置处设置了缓冲机构7。具体的，该缓冲机构7可为弹簧组件等，可在轮对刚滚动到作业轨道2上时，承担部分轮对的重量，并利用弹性材料缓冲轮对落地对作业轨道2的冲击。

另外，本实施例还在作业轨道2的另一端位置处增设了限位柱8。具体的，该限位柱8主要用于与轮对的表面抵接，以防止轮对意外滚下作业轨道2。同时，该限位柱8与下料机构4联动，当下料机构4未动作时，该限位柱8对轮对保持限位作用，而当下料机构4动作时，该限位柱8暂时脱离对对轮的抵接与限位作用。

本实施例中上述各机构，包括上料机构3、下料机构4、旋转机构5、激光清洗机构6等的运行状态均由内置有预设程序的控制台9进行自动控制，无需人工实时控制。当然，管理人员也可以通过控制台9上的控制面板进行人工介入操作，以应对系统故障等紧急情况。另外，如图5所示，控制台9可安装在除尘箱633的顶部上，节省安装空间。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，包括机架(1)、埋设于所述机架(1)底面并用于供轮对滚动通行的作业轨道(2)、设置于所述作业轨道(2)一端并用于将轮对推入到其上的清洁工位(201)处的上料机构(3)、设置于所述作业轨道(2)另一端并用于将轮对从其清洁工位(201)处推离的下料机构(4)、设置于所述清洁工位(201)处并用于驱动轮对进行周向旋转的旋转机构(5)，以及可移动地设置于所述机架(1)上、用于对处于所述清洁工位(201)上的轮对进行表面异物清除的激光清洗机构(6)。

2.根据权利要求1所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述激光清洗机构(6)包括设置于所述机架(1)上的空间移动组件(61)和设置于所述空间移动组件(61)上的激光清洁组件(62)。

3.根据权利要求2所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述空间移动组件(61)包括水平横向设置于所述机架(1)上的Y轴移动滑轨(611)、可滑动地设置于所述Y轴移动滑轨(611)上的Z轴移动滑轨(612)，所述激光清洁组件(62)可滑动地设置于所述Z轴移动滑轨(612)上；所述Y轴移动滑轨(611)的长度方向平行于所述作业轨道(2)的宽度方向。

4.根据权利要求3所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述激光清洁组件(62)包括可滑动地设置于所述Z轴移动滑轨(612)上的滑块(621)、连接于所述滑块(621)上的连接板(622)，以及设置于所述连接板(622)末端的激光器(623)。

5.根据权利要求4所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述激光器(623)的侧壁可旋转地连接于所述连接板(622)的末端上，且所述连接板(622)的末端上设置有与所述激光器(623)的侧壁相连、用于驱动其进行周向旋转以调整激光喷射方向调节的驱动组件(624)。

6.根据权利要求5所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述激光清洗机构(6)还包括设置于所述连接板(622)上并延伸至所述激光器(623)的喷口周围区域以吸收激光作业在轮对表面时产生的杂质的吸尘头(631)、与所述吸尘头(631)连通并用于沿预设通道运输杂质的吸尘软管(632)，以及与所述吸尘软管(632)的末端连通的除尘箱(633)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述旋转机构(5)包括设置于所述作业轨道(2)一侧的减速电机(501)、与所述减速电机(501)的输出轴相连并设置于所述清洁工位(201)一侧的第一传动托辊组(502)、通过联轴器(503)与所述第一传动托辊组(502)相连并设置于所述清洁工位(201)另一侧的第二传动托辊组(504)，所述第一传动托辊组(502)与所述第二传动托辊组(504)均包括两个同步旋转且沿长度方向分布的托辊(505)，以与轮对的底部左右两侧滚动传动。

8.根据权利要求7所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述旋转机构(5)还包括分别设置于所述作业轨道(2)两侧的轴承座(506)，且所述第一传动托辊组(502)与所述第二传动托辊组(504)均安装在对应的所述轴承座(506)上。

9.根据权利要求1所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述上料机构(3)的末端上设置有用于与轮对底面抵接以减缓对所述作业轨道(2)的冲击振动的缓冲机构(7)。

10.根据权利要求9所述的全自动轮对表面激光除漆装置，其特征在于，所述作业轨道(2)的另一端位置处还设置有用于与轮对表面抵接以防止其误滚动的限位柱(8)。

Images