JP3844085B2 - レール締結ボルトの締付機械及びそのボルト穴位置検出装置 - Google Patents

レール締結ボルトの締付機械及びそのボルト穴位置検出装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道の軌道保守作業におけるレール交換後のレール用枕木とレールを締結するレール締結ボルトを締付ける機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
鉄道のレールはレール用枕木の上に2本並行に設置し、各レールを2組のレール締結装置でレール用枕木に締結している。
このような鉄道のレールにおけるレール交換作業はレール締結装置のレール締結ボルトを弛めて古いレールを外して新しいレールを設置してレール交換し、このレール交換後にレール用枕木とレールをレール締結ボルトで締結している。
このレール交換作業におけるレール交換後のレール締結ボルトを締付ける機械としては種々のものが知られている。
【0003】
例えば、レールに沿って走行するフレームに取付横材を、左右の揺動機構によって左右方向、前後方向に揺動自在に取付け、この取付け横材に4つのナットランナを昇降自在に取付け、その取付横材を左右方向、前後方向に揺動して位置決めすることで各ナットランナの位置を決め、各ナットランナを下降して4本の締付ボルトを締付ける機械が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
かかる締付機械であると、左右の揺動機構の駆動源である左右のモータの内、一方の動きが不正確になった場合等には、取付け横材の位置に誤差が生じる。
このように取付横材の位置に誤差が生じると4つのナットランナの位置がそれぞれ不正確となり、4つのレール締結ボルトを締付けることが不可能となる。
【0005】
そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにしたレール締結ボルトの締付機械及びそのボルト穴位置検出装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段、作用、効果】
第1の発明は、左右のレール2に沿って走行する軌道走行車A、
この軌道走行車Aの車体10における左右両側部にそれぞれ取付けた左右の搬送装置C、
前記車体10における左右両側部にそれぞれ取付けた左右のボルト締付装置Dを備え、
前記左右の搬送装置Cを、レール締結ボルト4を備えたレール締結部品3を所定位置まで搬送ガイドするシュータ50を備えたものとし、
該シュータ50を、複数のレール締結部品3を連続して収納する上部傾斜部と、レール締結部品3を自重で落下搬送する中間部傾斜部と、レール締結部品3を、垂直姿勢として保持する下部水平部を有するものとし、その上部傾斜部と中間部傾斜部の境界部分と対向して間欠送り装置61を設け、この間欠送り装置61を、上部傾斜部に収納された最前部のレール締結部品3と干渉位置、離脱位置に移動する第1ストッパと、最前部より二番目のレール締結部品3と干渉位置、離脱位置に移動する第2ストッパーとを有するものとし、
前記左右のボルト締付装置Dを、前記シュータ50の下部水平部と対向した位置とレール用枕木1のボルト穴7と対向した位置に亘って前後方向に左右単独で移動自在で、かつ上下方向に左右単独で移動自在とし、
この各、前記ボルト締付装置Dを、本体92に回転部と、その回転部により回転されてレール締結ボルト4を回転するボルト締付部と、レール締結部品3の板バネ5又はゲージブロック6を把持する把持部をそれぞれ取付けたものとしたことを特徴とするレール締結ボルトの締付機械である。
第1の発明によれば、シュータ50で搬送ガイドしたレール締結部品3のレール締結ボルト4をボルト締付装置Dによって締付けできる。
また、左右のボルト締付装置Dは左右単独にそれぞれ前後方向、上下方向に移動するから、左右のレール締結ボルト4を確実に締付けできる。
また、搬送装置Cのシュータ50を、複数のレール締結部品3を連続して収納する上部傾斜部と中間部傾斜部と下部水平部を有するものとし、その上部傾斜部と中間部傾斜部の境界部分と対向して間欠送り装置61を設け、この間欠送り装置61を、上部傾斜部に収納された最前部のレール締結部品3と干渉位置、離脱位置に移動する第1ストッパと最前部より二番目のレール締結部品3と干渉位置、離脱位置に移動する第2ストッパーを有するものとしたので、第1ストッパーと第2ストッパーを交互に干渉位置、離脱位置に移動することで1つのレール締結部品3を間欠的に送り出してシュータ50の下部水平部まで搬送できる。
また、前記ボルト締付装置Dを、本体92に回転部と、その回転部により回転されてレール締結ボルト4を回転するボルト締付部と、レール締結部品3の板バネ5又はゲージブロック6を把持する把持部をそれぞれ取付けたものとしたので、把持部によってレール締結部品3を把持、解放できるから、搬送装置Cのシュータ50によって下部水平部まで搬送ガイドされたレール締結部品3を把持してボルト穴7まで移動し、その後にレール締結ボルト4をボルト穴7に螺合できる。
第2の発明は、第1の発明における車体10の左右両側部に前後移動体74を前後方向に移動自在にそれぞれ設け、この各前後移動体74に支柱78をそれぞれ立設し、
この各支柱78に上下移動体81を上下動する昇降装置をそれぞれ設け、この各上下移動体81にボルト締付装置Dを上下方向に所定ストローク自由に摺動可能で、かつ水平方向に変位可能に吊り下げてそれぞれ取付けた請求項1記載のレール締結ボルトの締付機械である。
第2の発明によれば、上下移動体81に対してボルト締付装置Dは自重によって下方に移動するし、水平方向に変位するから、レール締結ボルト4とボルト穴7との位置が若干ずれていたとしてもレール締結ボルト4をボルト穴に確実に螺合できる。
第3の発明は、第1の発明における前記間欠送り装置61を、上部傾斜部の傾斜角度が小さく、中間部傾斜部の傾斜角度が大きくし、
前記第1ストッパーと最前部のレール締結部品3とが干渉している状態において、そのレール締結部品3の下部が中間部傾斜部よりも上方に位置するようにしたレール締結ボルトの締付機械である。
第3の発明によれば、最前部のレール締結部品3が第1ストッパーと干渉して待機している時に、そのレール締結部品3の下部が中間部傾斜部と離れており、その第1ストッパーを離脱位置とした時にレール締結部品3は自重で下方に向けて傾れながら落下するので、レール締結部品3を確実に送り出しできる。
第4の発明は、軌道走行車Aの車体10に、レール締結部品3を搬送ガイドする搬送装置Cと、そのレール締結部品3のレール締結ボルト4をレール用枕木1のボルト穴7に螺合するボルト締付装置Dを備えたレール締結ボルトの締付機械において、
前記車体10にレール用枕木1のボルト穴7と位置決めして取付けた高さの検出センサ120、
前記車体10に取付けた走行距離センサ121、
隣接したレール用枕木1間の距離のばらつきの範囲を設定する手段、
車体10を走行して高さ検出センサ120が前記ばらつきの範囲内となった後に、高さ検出センサ120の検出した高さが設定したレール用枕木1の高さと一致した時に信号を出力する第1の手段、
前記第1の手段からの信号が出力された後に高さ検出センサ120の検出した高さが設定したボルト穴深さと一致した時に信号を出力する第2の手段、
より構成したことを特徴とするレール締結ボルトの締付機械におけるボルト穴位置検出装置である。
第4の発明によれば、高さ検出センサ120による検出高さでレール用枕木1のボルト穴7の位置を検出できるから、太陽光による照度の影響を受けることがなく、昼でもボルト穴の位置を検出できるし、車体10を走行しながら検出でき効率が良い。
つまり、映像センサ(TVカメラ等)によるボルト穴位置の検出では太陽光による照度の影響を受けるから、昼には検出できないし、走行しながら検出すると検出精度・処理時間の短縮が問題となり、停止した状態で検出することになり、効率が悪くなる。
また、隣接したレール用枕木間の砂利の上を高さ検出センサ120が移動する時にはボルト穴の位置検出を行なわないので、砂利の凹凸により誤検出する確率が低減される。
また、レール用枕木の高さを検出することでレール用枕木であることを確認し、その後にボルト穴の位置を検出するので、誤検出する確率が著しく低下する。
【0007】
【発明の実施の形態】
(レールの締付構造)
図1と図2に示すように、レール用枕木1上に一対のレール2,2が一対のレール締結部品3,3でそれぞれ締結してあり、このレール締結部品3は図3に示すようにレール締結ボルト4、板バネ5、ゲージブロック6より成り、レール締結ボルト4をレール用枕木1のボルト穴7に螺合することでレール2をレール用枕木1に締結している
【0008】
(全体構造)
図1と図2に示すように、車体10の前端寄り左右に前輪11がそれぞれ取付けられ、この車体10の後端寄り左右に後輪が12がそれぞれ取付けてある。この前輪11、後輪12は鍔付きの鉄輪となって一対のレール1に沿って走行する軌道走行車Aを構成している。
【0009】
前記車体10の前部寄りには動力源Bが取付られ、この動力源Bの動力によって前輪11と後輪12をそれぞれ駆動するようにしてある。
【0010】
前記車体10の後部寄り左右両側には左右一対の搬送装置Cがそれぞれ取付けてあり、この搬送装置Cによってレール締付部品3を所定位置まで1つ毎に搬送するようにしてある。
【0011】
前記車体10の前後中間部における左右両側には左右一対のボルト締付装置Dが前後方向に移動自在及び昇降自在にそれぞれ取付てあり、このボルト締付装置Dを実線で示す受け位置に移動してレール締付部品3を支持し、仮想線で示す締付位置に移動して下降することで締付作業する。
【0012】
前記車体10の後部寄り左右中間部にはコントロール装置Eが取付けてあり、このコントロール装置Eによって各部材を動作制御する。
【0013】
次に各部材の具体構造を説明する。
(車体10の構造)
図4と図5と図6に示すように、主前部フレーム材20と一対の中間部フレーム材21と主後部フレーム材22と一対の主側部フレーム材23を方形枠組みした主車体24と、前部フレーム材25と後部フレーム材26と一対の側部フレーム材27を方形枠組みした副車体28を備え、この副車体28は縦材29によって主車体24の下面に連結してあり、その一対の側部フレーム材27は主側部フレーム材23より側方に突出してレール2の真上に位置している。
【0014】
前記主車体24の前部寄りには縦材30により前後一対の補助フレーム材31が連結され、この一対の補助フレーム材31に亘って枠体32が取付けてある。
【0015】
(前輪11の取付構造)
図4と図5に示すように、一対の主側部フレーム材23の前部寄りに車輪取付部材33をそれぞれ固着し、この各車輪取付部材33の下面に軸支承部材34をそれぞれ取付、この各軸支承部材34間に亘って前車軸35を回転自在に支承し、その前車軸35の両端部に前輪11がそれぞれ取付けてある。
【0016】
(後輪12の取付構造)
図4と図6に示すように、主後部フレーム材22の両端部に車輪取付部材36をそれぞれ固着し、この各車輪取付部材36に軸支承部材37をそれぞれ取付、この各軸支承部材37間に亘って後車軸38を回転自在に支承し、その前車軸35の両端部に後輪12がそれぞれ取付けてある。
【0017】
(前輪11と後輪12の駆動構造)
図4と図5に示すように、主車体23の前部寄りに電動モータ40を取付、この電動モータ40は補助フレーム材31上に取付けた図示しない発電機より電力が供給され、これによって動力源Bを構成している。
【0018】
前記電動モータ40の出力軸に駆動スプロケット41を取付け、前記前車軸35に従動スプロケット42を取付、この駆動スプロケット41と従動スプロケット42に亘ってチェーン43を巻掛ける。前記前車軸35と後車軸38はスプロケット44とチェーン45で連結してある。これにより電動モータ40を駆動することで前輪11と後輪12が回転駆動される。
【0019】
(搬送装置Cの構造)
図7と図8に示すように、搬送装置Cは主車体24の後部寄り左右両側にそれぞれ取付てあり、この搬送装置Cは一対のレール締結部品3を上部から下部まで搬送ガイドするシュータ50を備えている。このシュータ50は主車体24の後部寄りに取付た縦材51のプレート52を取付けてある。
【0020】
具体的には、図9に示すように前記プレート52の複数の取付片53に左右一対の外側縦板54と左右一対の内側縦板55をそれぞれボルト止めし、この各外側縦板54と各内側縦板55の対向面上下中間に外側ガイドプレート56と内側ガイドプレート57を相対向して固定してある。そしてこの外側ガイドプレート56の上面と内側ガイドプレート57の上面によりレール締結部品3の板バネ5、ゲージブロック6を摺動ガイドし、外側ガイドプレート56と内側ガイドプレート57の対向面間でレール締結ボルト4を摺動ガイドする。
【0021】
前記外側ガイドプレート56と内側ガイドプレート57は、水平に対して後部寄り高く前部寄りが低い斜めとなった上部傾斜部aと水平に対して後部寄りが高く前部寄りが低い斜めとなった中間部傾斜部bとほぼ水平となった下部水平部Cを有し、上部傾斜部aの傾斜角度は小さく中間部傾斜部bの傾斜角度は大きくなって上部傾斜部aと中間部傾斜部bとは所定の角度を有して連続している。
【0022】
なお、実施例においては上部傾斜部aと中間部傾斜部bはなめらかな円弧状として連続し、中間傾斜部bと下部水平部cもなめらかな円弧状として連続している。また、外側縦板54、内側縦板55も同様となっている。
【0023】
このようであるから、シュータ50の上部が複数のレール締結部品をストックするストック部となり、中間部がレール締結部品の落下供給部となり、下部がレール締結部品を保持する保持部となる。
【0024】
前記左右一対の外側縦板54における上部と中間部には押え片58が取付けてあり、この押え片58によりレール締結ボルト4の頭部をガイドするようにしてある。
【0025】
図7と図10と図11に示すように、シュータ50の下部、つまり保持部には縦プレート59が取付けてあり、自重で落下搬送されたレール締結部品3が縦プレート59に当接して停止し、垂直姿勢として保持する。このようにレール締結部品3が保持されるとセンサ60が検出作動する。前記縦プレート59には切欠凹部59aが形成され、後述するように板バネ5を把持する際に縦プレート59が邪魔にならないようにしてある。なお、外側ガイドプレート56には切欠部56aが形成され、板バネ5が切欠部56aに嵌まり込んでレール締結部品3が正しい姿勢で保持されるようにしてある。
【0026】
前記シュータ50の上部と中間部の境界部分にはレール締結部品を1つ毎に送り出しする間欠送り装置61が取付けてある。
この間欠送り装置61は図7と図9と図12に示すように、シリンダ62で往復動される左右のプレート63に第1ストッパ64と第2ストッパ65をそれぞれ下向に取付けたものである。
【0027】
具体的には、左右一対の外側縦板54にブラケット66をそれぞれ取付、この左右のブラケット66間に一対のガイド67を間隔を置いて取付け、この一対のガイド67に沿って左右一対のプレート63を搬送方向と直角方向に往復動自在に支承してある。
【0028】
前記第1ストッパ64と第2ストッパ65は搬送方向及び内・外方向に位置がずれている。具体的には第1ストッパ64が搬送方向上流側で内側となり、第2ストッパ65が搬送方向下流側で外側となっている。
【0029】
このようであるから、図12に示す状態では第2ストッパ65にレール締結ボルト4の頭部が干渉し、第1ストッパ64は干渉しない。図12に示す状態よりシリンダ62を伸ばしてプレート63を外側に移動すると第2ストッパ65がレール締結ボルト4の頭部より離れ、第1ストッパ64が干渉する位置となる。
したがって、シリンダ62を伸び、縮み作動することでレール締結部品3を1つ毎に間欠的に送り出しできる。
【0030】
また、図13に示すようにレール締結部品3が第2ストッパ65に当接して送り出しを待機している状態において、レール締結ボルト4の頭部4aが第2ストッパ65に当接し、板バネ5、ゲージブロック6における搬送方向上流側が上部傾斜部aに接し、板バネ5、ゲージブロック6の搬送方向下流側が中間部傾斜部bと離隔している。
【0031】
この状態よりプレート63を移動して第2ストッパ65を外側に移動してレール締結ボルト4の頭部4aから離れる位置とすると、レール締結部品3は図13に示した前記上部傾斜部aとの接触部イを支点として搬送方向下流側に向けて傾倒するので、その傾倒するいきおいでレール締結部品3は中間部傾斜部bにスムーズに落下するので、レール締結部品3を確実に1つ毎に間欠的に送り出しできる。
【0032】
図7と図9に示したセンサ68は第1ストッパ64に当接して待機しているレール締結部品3を検出し、図12に示したセンサ69はシリンダ62が縮んで第2ストッパ65がストップ位置であることを検出する。
【0033】
(ボルト締結位置Dの構造)
図14と図15に示すように、前記副車体28を構成する各側部フレーム材27の上面には前後ガイドレール70が長手方向に亘って取付けてあり、側部フレーム27におけるこの前後ガイドレール70より両側寄りにブラケット71がそれぞれ取付けてある。前記ガイドレール70に沿って一対のスライダー72が摺動自在に設けてあり、この一対のスライダー72は横板73で連結されて前後移動体74としてある。
【0034】
前記横板73にはナット部75が取付けてあり、このナット部材75に螺合した前後送りネジ杆76が前記一対のブラケット71間に回転自在に支承してある。
前記一方のブラケット71には前後移動用モータ77が取付けてあり、その前後移動用モータ77により前記送りネジ杆(ボールネジ)76を回転して前後移動体74を前後方向に摺動するようにしてある。
【0035】
前記前後移動体74には支柱78が取付けてあり、この支柱78に昇降装置79でボルト締結装置Dが上下動自在に取付けてある。
【0036】
前記昇降装置79は支柱78に取付けた上下ガイドレール80と、このガイドレール80に沿って上下動する上下移動体81と、支柱78の上下に固着したブラケット82間に回転自在に支承した上下送りネジ杆83(ボールネジ)と、その上下送りネジ杆83を回転する上下移動用モータ84と、前記上下移動体81に取付けられ上下送りネジ杆83が螺合したナット部材85より成り、その上下移動体81にボルト締付装置Dが取付けてある。
【0037】
前記上下移動体81は図16と図17と図18に示すように、上下スライダー86に絶縁プレート87を介して取付けブラケット88をボルト止めしたものであり、その取付けブラケット88は縦片88aと左右の横片88bより成り、その各横片88bに固着した筒体89の角孔内に角柱形状の連結縦杆90が上下動自在で、かつ回転しないように嵌挿され、この連結縦杆90はピン91で抜け止めしてある。前記筒体89の角孔は連結縦杆90より若干大径となって両者間に隙間があり、連結縦杆90は取付ブラケット88の横片88bに対して前後・左右方向に若干変位できるようにしてある。
【0038】
前記各連結縦杆90の下部にボルト締付装置Dが釣り下げ連結してある。
このボルト締付装置Dは本体92に電動モータ93を取付け、その電動モータ93で回転される回転杆94にソケット95を取付けた、いわゆるインパクトレンチとなっている。
【0039】
前記回転杆94とソケット95は若干上下動可能に連結され、スプリング96によってソケット95が下方に付勢してあり、ソケット95は回転杆94に対してスプリング96を圧縮することで若干上方に移動できるようにしてある。
【0040】
前記本体92の上部にはブラケット97とプレート98が取付けてあり、このブラケット97と連結縦杆90が回転しないように嵌合し、かつピン99で左右揺動自在に連結してある。前記プレート98には左右のガイド100が吊り下げ連結してあり、この左右のガイド100はレール2の左右両側面に接してボルト締付装置Dを左右方向に位置決めする。
【0041】
前記左右の本体92に取付けたプレート98は図19に示すように前後方向に離隔して各左右のガイド100が干渉しないようにしてある。これによって左右のボルト締付装置Dがそれぞれ単独に左右方向に位置決めされる。
【0042】
前記本体92の下部には前後一対のレバー101が揺動自在にそれぞれ支承され、各レバー101の上端部はリング102を介して開閉用シリンダ103のピストン杆104に連結してあり、その開閉用シリンダ103は本体92に連結してある。前記各レバー101の下端部にはクランプ片105がそれぞれ取付けてある。
【0043】
このようであるから、開閉用シリンダ103のピストン104を伸縮作動すると一対のレバー101が開閉動作し、一対のクランプ片105でレール締結部品3の板バネ5、ゲージブロック6を把持、把持解放するようにしてある。
【0044】
次にボルト締付装置Dによりレール締付ボルトを締付ける動作を説明する。
図14に示すように、前後移動用モータ77を回転して前後移動体74を後方に移動してボルト締付装置Dをシュータ50の保持部の上に位置決めする。
【0045】
この時、上下移動用モータ84を回転してボルト締付装置Dを上方位置とする。開閉用シリンダ103のピストン杆104を伸長して一対のレバー101を上方に揺動して開放状態とする。
【0046】
前述の状態で上下移動用モータ84を回転して締付装置Dを下方に移動し、シュータ50の保持部に保持されているレール締結部品3のレール締結ボルト4の頭部4aにソケット95を嵌合する。これによって一対のレバー101に設けたクランプ片105が板バネ5、ゲージブロック6を把持可能な位置となる。
【0047】
この時、レール締付ボルト4の頭部4aの角部とソケット95の角部が合致しないとソケット95が頭部4aに嵌合しないのでソケット95は所定の位置まで下降できない。
この場合にはソケット95が板バネ96に抗して回転杆94に沿って相対的に上方移動し、本体92は所定位置まで下降するので、一対のレバー101に設けたクランプ片105は板バネ5、ゲージブロック6を把持可能な位置まで下降する。
【0048】
つまり、板バネ96はボルト締付装置Dの自重より軽い力で圧縮するようにしてある。
【0049】
開閉用シリンダ103のピストン杆104を縮少して一対のレバー101を下方に揺動して閉じ動作し、それによって一対のクランプ片105により板バネ5、ゲージブロック6を把持する。
【0050】
上下移動用モータ84を回転して上下移動体81を上昇し、ボルト締付装置Dを上昇する。この状態で前後移動用モータ77を回転して前後移動体74とともにボルト締付装置Dを前方に移動してレール締結ボルト4をレール用枕木1のボルト穴7に位置決めする。
【0051】
前述のレール締結ボルト4の位置決め動作は、左右の前後移動用モータ77をそれぞれ回転して左右の前後移動体74をそれぞれ移動して左右2つのボルト締付ボルトDをそれぞれ移動して左右独立してそれぞれ行なわれる。
【0052】
上下移動用モータ84を回転して上下移動体81を下降し、ボルト締付装置Dを下降する。
これにより、図17に示すように左右のガイド100の下端部がレール2に接してボルト締付装置Dが左右方向に位置決めされる。この時にボルト締付装置Dの本体92に連結した連結縦杆90と上下移動体81に取付けた取付ブラケット88が相対的に変位する。
【0053】
上下移動体81を下降してボルト締付装置Dをさらに下降すると、一対のレバー101に設けたクランプ片105で把持しているレール締結部品3のレール締結ボルト4の下端部がレール用枕木1のボルト穴7の周縁上部に接し、この状態よりボルト締付装置Dが下降しなくなる。
【0054】
前述の状態で上下移動体81をさらに下降するとボルト締付装置Dは下降しないので、本体92に連結した連結縦杆90に沿って取付ブラケット88が下降し、レール締結ボルト4はボルト締付装置Dの自重によってレール用枕木1のボルト穴7の周縁上部に押しつけられる。
【0055】
電動モータ93により回転杆94を回転するとソケット95が回転し、レール締付ボルト7の頭部にソケット95が確実に嵌合してレール締付ボルト7が回転される。
これにより、レール締結ボルト7はレール用枕木1のボルト穴7に螺合されてレール2をレール締結部品3によりレール用枕木1に締結する。
【0056】
この時、レール締付装置Dは連結縦杆90によって取付ブラケット88に回転しないように支持され、レール締結ボルト4に螺合されるにつれて前記連結縦杆90に沿って順次下降する。
【0057】
このように、レール締結ボルト4がボルト穴7に螺合する際にレール締付装置Dは上下移動用モータ84の回転によって下降するのではなく、レール締結ボルト4がボルト穴7に螺合することで、そのレール締付装置Dの自重によって下降するから、レール締結ボルト4とボルト穴7が正しく螺合していない状態で無理に螺合することがなく、レール締結ボルト4、ボルト穴7等を損傷することがない。
【0058】
具体的には、レール締付装置Dの本体92に連結縦杆90の下部が前後揺動自在に連結され、この連結縦杆90の上部が上下移動体81に取付けた取付ブラケット88に変位可能に連結してあるので、レール締付装置Dは上部移動体81に対して任意方向に変位できる。
このために、例えばレール用枕木1とレール2が直角でなく、レール締結ボルト4とボルト穴7が若干ずれている場合でもレール締付ボルト4がが任意方向に動いてボルト穴7に正しく螺合する。
【0059】
レール締結部品3によりレール2をレール用枕木1に締結したら、開閉用シリンダ103を作動して一対のレバー101を上方に揺動してクランプ片105によるレール締結部品3の把持を解放する。
【0060】
そして、上下移動用モータ84を回転して上下移動体81とともにボルト締付装置Dを上昇する。
【0061】
以上の実施例はゲージブロックを有する場合について述べたが、ゲージブロックが無いレール締結部品でも同様である。
【0062】
次にレール用枕木1のボルト穴7の位置を検出する装置について説明する。
図1に示すように、車体10におけるレール締付装置Dより前部寄り左右と後部寄り左右に高さ検出センサ120をそれぞれ取付け、この各高さ検出センサ120はレール用枕木1の左右両側にそれぞれ形成した4つのボルト穴7と位置決めしてある。前記前部寄りに取付けた高さ検出センサ120は車体前進走行時に検出作動し、後部寄りに取付けた高さ検出センサ120は車体後進走行時に検出作動する。
【0063】
図1に示すように、車体10には走行距離センサ121が取付けてある。この走行距離センサ121はレール2に沿って回転するローラ122と、そのローラ122の回転に比例した信号を出力するエンコーダ123より成る。
【0064】
前記高さ検出センサ120はレーザ発信器とレーザ受信器を備え、高さを検出するもので、そのデータは図20に示すようにアンプユニット124に送られ、このアンプユニット124は入力されてデータより高さ距離をアナログ電圧として出力する。
【0065】
前記アンプユニット124より出力されたアナログ電圧は比較器125に送られ、あらかじめ設定した設定電圧と比較し、その比較結果はデジタルでON,OFF出力される。
【0066】
前記デジタルのON,OFFのデータをあらかじめ決められたサンプリング周期で制御ユニット126に入力され、そのデータが何回入力されたかで長さも決定する。
【0067】
前記高さ検出センサ120の高さ検出信号(アナログ電圧)は、例えば図21に示すように、レール用枕木1、レール締結ボルト4、板バネ5、ゲージブロック6、砂利(バラスト)127、ボルト穴7に対応したものとなる。
【0068】
前記比較器125に設定した値は図22に示すように、第1枕木高さd、第2枕木高さe、ボルト穴深さf、第1枕木長さL1 、第2枕木長さL2 であり、第1枕木高さdはレール用枕木1の上面高さより若干高い値、第2枕木高さeはレール用枕木1の上面高さより若干低い値、ボルト穴深さfはボルト穴7の底より若干上の値、L1 ,L2 はレール用枕木1の幅の半分よりも短かい値である。
【0069】
左右に隣接するレール用枕木1は図23に示すように所定の間隔L3 となっているが、その間隔L3 は図23に仮想線で示すように多少のばらつきがあるので、そのばらつきの範囲L4 を設定する。
このばらつきの範囲L4 は所定の間隔L3 よりも狭い場合(L5 )と広い場い場合(L6 )とする。
【0070】
次にレール用枕木1のボルト穴7の位置検出動作を説明する。
前述のようにレール締結部品によりレールを締結完了したら、電動モータ40を高速回転して前輪11、後輪12を高速回転して車体10を図23の矢印で示すように前方に高速で走行する。
これと同時に高さ検出センサ120で高さを検出すると共に、走行距離センサ121で車体10の走行距離を検出するが、ボルト穴7の位置検出動作は行なわない。
【0071】
つまり、高さ検出センサ120は砂利の上を移動するから、砂利の凹凸等によって検出した高さは図21に示すように大きく変化する。
このために、高さ検出センサ120が砂利の上を移動する際にボルト穴の位置を検出すると誤検出する確率が高くなってしまう。
【0072】
この時、高さ検出センサ120は図23に示すようにレール締結部品3よりも距離L7 だけ前方に位置している。
【0073】
前述のように高速で走行して高さ検出センサ120がばらつきの範囲L4 となったら、電動モータ40を低速回転して車体10を低速で走行すると同時にボルト穴の位置検出動作を行なう。具体的には車体10が(L3 −L7 −L5 )だけ走行したらばらつきの範囲L4 となったと判断する。
【0074】
つまり、隣接するレール用枕木1の間隔L3 にはばらつきがあり、その間隔L3 に相当する距離(L3 −L7 )走行した時にボルト穴位置検出動作を開始すると、高さ検出センサ120がレール用枕木1を通過してしまうことがあるから、前述のようにばらつきの範囲L4 となったら低速としてボルト穴位置検出動作を開始する。
【0075】
ボルト穴位置検出動作は左側のレール2を締結する左側の2つのボルト穴7、右側のレール2を締結する右側の2つのボルト穴7毎にそれぞれ行なう。
【0076】
ボルト穴位置検出動作は次のようになる。
まず、高さ検出センサ120の検出した高さlと第1枕木高さdと第2枕木高さeを比較器125で比較し、(d≦l≦e)である場合に検出した高さlがレール用枕木1の高さに等しいと判断して制御ユニット126にサンプリング周期でON信号を入力する。
【0077】
この後に車体10が第1枕木長さL1 の距離L1 だけ走行する間に前記ON信号が制御ユニット126にn回連続して入力された場合にはレール用枕木の長さがあると判断する。
つまり、所定の高さが所定の距離以上連続した場合にレール用枕木1上に高さ検出センサ120が位置するとする。
【0078】
この後に一定距離走行し、その後に高さ検出センサ120の検出した高さlがボルト穴深さf以上(l≧f)となったらボルト穴7の上に高さ検出センサ120が位置してボルト穴7を検出したとし、その時の走行位置データをコントロール装置に取り込む。
【0079】
なお、m回連続してl≦fの場合にはレール用枕木1にボルト穴7が無い(レール用枕木では無い)と判断して前述の動作を繰り返しする。
【0080】
この後に検出した高さlがボルト穴深さf以下(l≦f)となったら高さ検出センサ120がボルト穴7を通過したと判断し、車体10を一定距離走行する。
【0081】
この後に、検出した高さlが(d≦l≦e)であるかを判断してON信号を出力し、そのON信号がn回連続した場合にはレール用枕木1のボルト穴7より前側の上面を通過したと判断してボルト穴の位置検出動作を終了する。
【0082】
そして、左右4つのボルト穴の位置を確認後に車体10を走行し、高さ検出センサ120を前記検出したボルト穴位置よりも前記距離L7 だけ前方の位置とし、ボルト締付装置Dを検出したボルト穴の位置(ボルト締付目標位置)に移動する。
【0083】
以上の説明において、車体10を一定距離走行するのはボルト穴7のエッジ部の不安定部を除去し、ボルト穴7の前後のエッジ部F,Gの位置を正確に検出するためである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す全体概略正面図である。
【図2】図1の右側面図である。
【図3】レールの締結状態を示す断面図である。
【図4】車体の平面図である。
【図5】図4の左側面図である。
【図6】図4の右側面図である。
【図7】搬送装置の詳細正面図である。
【図8】図7の右側面図である。
【図9】図7のA−A断面図である。
【図10】図7のB−B断面図である。
【図11】図10の平面図である。
【図12】間欠送り装置の平面図である。
【図13】送り出し部分の拡大説明図である。
【図14】レール締付装置を移動する機構の拡大正面図である。
【図15】図14のC−C断面図である。
【図16】レール締付装置の正面図である。
【図17】図16の右側面図である。
【図18】図17の平面図である。
【図19】図17のD−D断面図である。
【図20】高さ検出センサの処理回路図である。
【図21】高さ検出センサの出力電圧を示す説明図である。
【図22】高さ検出センサによるレール用枕木、ボルト穴位置検出のための設定値の説明図である。
【図23】一対のレール用枕木の平面図である。
【図24】ボルト穴位置検出動作の全体を示すフローチャートである。
【図25】ボルト穴位置検出動作の全体を示すフローチャートである。
【符号の説明】
A…軌道走行車
B…動力源
C…搬送装置
D…ボルト締付装置
1…レール用枕木
2…レール
3…レール締結部品
4…レール締結ボルト
5…板バネ
6…ゲージブロック
7…ボルト穴
10…車体
11…前輪
12…後輪
40…電動モータ
41…駆動スプロケット
42…従動スプロケット
43…チェーン
44…スプロケット
45…チェーン
50…シュータ
61…間欠送り装置
64…第1ストッパ
65…第2ストッパ
70…前後ガイドレール
74…前後移動体
77…前後移動用モータ
78…支柱
80…上下ガイドレール
81…上下移動体
84…上下移動用モータ
88…取付ブラケット
90…連結縦杆
92…本体
93…電動モータ
94…回転杆
95…ソケット
101…レバー
103…開閉用シリンダ
105…クランプ片
120…高さ検出センサ
121…走行距離センサ
122…ローラ
123…エンコーダ
124…アンプユニット
125…比較器
126…制御ユニット

Claims (4)

  1. 左右のレール2に沿って走行する軌道走行車A、
    この軌道走行車Aの車体10における左右両側部にそれぞれ取付けた左右の搬送装置C、
    前記車体10における左右両側部にそれぞれ取付けた左右のボルト締付装置Dを備え、
    前記左右の搬送装置Cを、レール締結ボルト4を備えたレール締結部品3を所定位置まで搬送ガイドするシュータ50を備えたものとし、
    該シュータ50を、複数のレール締結部品3を連続して収納する上部傾斜部と、レール締結部品3を自重で落下搬送する中間部傾斜部と、レール締結部品3を、垂直姿勢として保持する下部水平部を有するものとし、その上部傾斜部と中間部傾斜部の境界部分と対向して間欠送り装置61を設け、この間欠送り装置61を、上部傾斜部に収納された最前部のレール締結部品3と干渉位置、離脱位置に移動する第1ストッパと、最前部より二番目のレール締結部品3と干渉位置、離脱位置に移動する第2ストッパーとを有するものとし、
    前記左右のボルト締付装置Dを、前記シュータ50の下部水平部と対向した位置とレール用枕木1のボルト穴7と対向した位置に亘って前後方向に左右単独で移動自在で、かつ上下方向に左右単独で移動自在とし、
    この各、前記ボルト締付装置Dを、本体92に回転部と、その回転部により回転されてレール締結ボルト4を回転するボルト締付部と、レール締結部品3の板バネ5又はゲージブロック6を把持する把持部をそれぞれ取付けたものとしたことを特徴とするレール締結ボルトの締付機械。
  2. 前記車体10の左右両側部に前後移動体74を前後方向に移動自在にそれぞれ設け、この各前後移動体74に支柱78をそれぞれ立設し、
    この各支柱78に、上下移動体81を上下動する昇降装置をそれぞれ設け、この各上下移動体81にボルト締付装置Dを上下方向に所定ストローク自由に摺動可能で、かつ水平方向に変位可能に吊り下げてそれぞれ取付けた請求項1記載のレール締結ボルトの締付機械。
  3. 前記間欠送り装置61を、上部傾斜部の傾斜角度が小さく、中間部傾斜部の傾斜角度が大きくし、
    前記第1ストッパーと最前部のレール締結部品3とが干渉している状態において、そのレール締結部品3の下部が中間部傾斜部よりも上方に位置するようにした請求項1記載のレール締結ボルトの締付機械。
  4. 軌道走行車Aの車体10に、レール締結部品3を搬送ガイドする搬送装置Cと、そのレール締結部品3のレール締結ボルト4をレール用枕木1のボルト穴7に螺合するボルト締付装置Dを備えたレール締結ボルトの締付機械において、
    前記車体10にレール用枕木1のボルト穴7と位置決めして取付けた高さの検出センサ120、
    前記車体10に取付けた走行距離センサ121、
    隣接したレール用枕木1間の距離のばらつきの範囲を設定する手段、
    車体10を走行して高さ検出センサ120が前記ばらつきの範囲内となった後に、高さ検出センサ120の検出した高さが設定したレール用枕木1の高さと一致した時に信号を出力する第1の手段、
    前記第1の手段からの信号が出力された後に高さ検出センサ120の検出した高さが設定したボルト穴深さと一致した時に信号を出力する第2の手段、
    より構成したことを特徴とするレール締結ボルトの締付機械におけるボルト穴位置検出装置。
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