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铁路车辆轮对智能存储选配系统及其方法


技术摘要:
本发明提供一种铁路车辆轮对智能存储选配系统,它分为轮对收入区、存储区和支出区;在轮对收入区、存储区和支出区的地面上铺设有轨道;在轮对收入区入口处和支出区出口处轨道上设置有轮对止挡装置;在轮对存储区的轨道上设置有若干个用于固定轮对的定位块,每个定位块  全部
背景技术:
为保证行车安全,铁路车辆、地铁车辆行驶一段时间后需要进行检修,每次检修均 需要将轮对从转向架上拆卸下来,检修完成后,再将轮对安装到转向架上。由于在检修过程 中,不同车辆、不同型号的轮对混在一起,检修完毕后,首先需要根据转向架所需轴型、轮 径、车钩高度等参数,从众多轮对中选配出与之匹配的轮对,然后,将轮对运输至转向架安 装车间进行安装。 目前,铁路车辆轮对存储、选配大多采用人工作业方式。工人先将已检修完毕的轮 对手推至轮对存储区,然后,作业人员穿梭在各条轮对存放线之间,根据落成的转向架型 号、顺序,所需轴型、轮径、车钩高度等信息,人工逐个查找符合匹配要求的轮对组合,再通 过天车将选配好的轮对运出。 由于整个轮对存储、选配过程均为人工操作,人工选配无法保证所有轮对的选配 组合时刻处于最优状态,且无法保证每次吊运轮对所用的时间都是最合理的,故,这种较低 运行速度的人工和天车混合的作业方式,造成轮对存储、选配效率低;作业人员劳动强度 大,检修质量受到制约,更重要的是由于轮对与转向架的匹配不是最优组合,存在较大的安 全隐患。轮对存储、选配智能化、自动化是保障车辆安全运行的重要手段。
技术实现要素:
鉴于上述原因,本发明的目的是提供一种铁路车辆轮对智能存储选配系统,该轮 对智能存储选配系统可实现轮对存储自动化、选配智能化和存储管理信息一体化,大幅提 高机修车间自动化水平,提高轮对存储、选配的质量,确保行车安全。 本发明的另一目的是提供一种铁路车辆轮对智能存储选配方法,该方法可实现轮 对的智能存储和选配,提高轮对存储、选配效率,降低作业人员的劳动强度。 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种铁路车辆轮对智能存储选配系 统,它分为轮对收入区、轮对存储区和轮对支出区; 在所述轮对收入区、轮对存储区和轮对支出区的地面上铺设有若干组用于放置轮 对的轨道;在所述轮对收入区入口处和轮对支出区出口处的轨道上设置有轮对止挡装置; 在所述轮对存储区的轨道上间隔地设置有若干个用于固定轮对的定位块,每个定位块具有 唯一的X/Y 坐标; 在所述轮对收入区入口处设置有条码识别装置,用于识别粘贴在轮对上的条码; 在所述轮对存储区上方架设有至少一台可沿X轴方向、Y轴方向和Z轴方向移动的 吊运机械手; 所述轮对智能存储选配系统还包括一控制单元,该控制单元接收所述条码识别装 5 CN 111573116 A 说 明 书 2/9 页 置读取的待收入轮对信息,根据等待收入轮对的数量,确定检索可匹配轮对的位置顺序,查 找与之匹配的轮对,分配轮对存放的坐标位置;调度所述吊运机械手,将待收入轮对抓取、 吊运,放置到分配的指定坐标位置处。 在本发明较佳实施例中,在最外侧所述轨道旁间隔地设置有若干根支撑立柱,在 所述支撑立柱上铺设有X轴向轨道;在平行的两条X轴向轨道之间铺设有可移动的Y轴向轨 道;所述吊运机械手架设在所述Y轴向轨道上;在所述X轴向轨道和所述Y轴向轨道上粘贴有 表示位置信息的条码带,在所述吊运机械手上安装有可扫描该条码带的激光头,该激光头 的信号输出端通过电缆与所述控制单元相连。 在本发明较佳实施例中,所述吊运机械手由X轴向行走机构、Y轴向行走机构、至少 一套Z轴向提升机构、轮对吊钩和供电系统构成;所述X轴向行走机构包括架设在两条所述X  轴向轨道之间的双梁桁架结构和驱动该双梁桁架结构沿所述X轴向轨道往复移动的X轴向 驱动系统;所述Y轴向行走机构架设在所述X轴向行走机构的双梁桁架结构上,并可沿铺设 在所述双梁桁架结构上的所述Y轴向轨道往复移动;所述Z轴向提升机构的顶部固定在所述 Y  轴向行走机构上,其底部固定有所述轮对吊钩;所述轮对吊钩为无动力结构的吊钩,吊钩 底部内壁上粘贴有一高强度、耐磨的聚氨酯防护垫板。 在本发明较佳实施例中,所述Y轴向行走机构包括组合式托架结构和驱动该组合 式托架结构移动的Y轴向驱动系统;所述组合式托架结构架设在两条平行的所述Y轴向轨道 之间; 所述组合式托架结构包括两根X轴向梁、连接件和悬挂托板;所述X轴向梁架设在 两条平行的所述Y轴向轨道之间,所述悬挂托板通过所述连接件与所述X轴向梁相连。 在本发明较佳实施例中,所述Z轴向提升机构包括套筒、升降柱、丝杠、丝母和升降 伺服电机;所述套筒的一端固定在所述Y轴向行走机构的组合式托架机构的悬挂托板上,在 所述套筒的内壁下端设有若干个导向滑块;所述升降柱套在所述套筒内,升降柱的外壁上 设有若干条纵向的导向滑轨,该滑轨沿所述套筒内壁上的导向滑块沿Z轴方向上下滑动;所 述丝母套在所述丝杠上,并固定在所述升降柱顶部;所述升降电机固定在所述组合式托架 结构的悬挂托板上,所述升降电机的输出轴经减速器与穿套在所述升降柱内的所述丝杠的 一端相连; 在所述丝杠的顶部安装有一电磁失电制动器,该电磁失电制动器的内齿圈套在所 述丝杠上。 在本发明较佳实施例中,在所述轮对收入区和轮对支出区区域内各设置有一台移 动小推车;在移动小推车上设置有可升降的卡臂,当移动小推车运行到轮对下方时,卡臂升 起,卡住轮对两轮之间的连接轴,推着轮对沿轨道滚动。 本发明提供的利用铁路车辆轮对智能存储选配系统实现轮对存储选配的方法为: 读取等待收入轮对的信息,将其信息存储到轮对数据库中;根据等待收入轮对的数量,确定 检索可匹配轮对的位置顺序,查找与之匹配的轮对,分配轮对存放的坐标位置;调度吊运机 械手,抓取、吊运等待收入的轮对,按照分配的坐标位置,将轮对放置到指定坐标位置;依次 重复上述过程,将轮对收入区所有待收入的轮对均存放在与之匹配的轮对附近;调度吊运 机械手臂,将相互匹配的轮对吊起,运至轮对存储区出口处,等待运至下一工序。 所述根据等待收入轮对的数量,确定检索可匹配轮对的位置顺序,查找与之匹配 6 CN 111573116 A 说 明 书 3/9 页 的轮对的方法为: 当待收入轮对数量较多时,检索可匹配轮对的位置顺序由轮对收入区向轮对支出 区方向查找,当有多条轮对可以和待收入轮对匹配时,优先选择靠近轮对收入区存放的轮 对匹配,调度吊运机械手将轮对存放在靠近轮对收入区、距离与之匹配的轮对最近处; 当待收入轮对数量可以在较短时间内处理完成时,检索可匹配轮对的位置顺序由 轮对存储区中部向轮对支出区方向查找,当有多条轮对可以和待收入轮对匹配时,优先选 择轮对存储区中部的轮对匹配,调度吊运机械手将轮对存放在距离与之匹配的轮对最近 处; 当待收入轮对数量较少时,检索可匹配轮对的位置顺序由轮对支出区向轮对收入 区方向查找,当有多条轮对可以和待收入轮对匹配时,优先选择靠近轮对支出区存放的轮 对匹配,调度吊运机械手将轮对存放在靠近轮对支出区、距离与之匹配的轮对最近处。 在本发明较佳实施例中,当轮对收入区没有待收入的轮对时,对当前轮对存储区 内的轮对进行最优选配,调度吊运机械手,将可匹配的轮对组合在一起,依次吊运至靠近轮 对支出区处,腾出更多的空间,等待接收下批待收入的轮对;在轮对吊运过程中,优先满足 轮对吊运机械手的轮对支出作业。 在本发明较佳实施例中,在轮对支出作业任务序列中,根据轮对支出区待转运的 轮对数量,确定支出匹配轮对的位置顺序,生成支出任务序列; 当轮对支出区待转运的轮对数量较多时,控制单元检索支出的匹配轮对的位置顺 序由轮对收入区向轮对支出区方向查找,当有多对匹配轮对满足要求时,优先选择靠近轮 对收入区存放的轮对支出; 当轮对支出区待转运的轮对数量可在规定时间内转运完毕时,控制单元检索支出 的匹配轮对的位置顺序由轮对存储区中部向轮对支出区方向查找,当有多对匹配轮对满足 要求时,优先选择轮对存储区中部的匹配轮对支出; 当轮对支出区待转运的轮对数量较少时,控制单元检索支出的匹配轮对的位置顺 序由轮对支出区向轮对收入区方向查找,当有多对匹配轮对满足要求时,优先选择靠近轮 对支出区存放的轮对支出; 在无轮对支出作业任务时,对当前存储区域内轮对进行选配,调度轮对吊运机械 手,将可匹配组合在一起的轮对依次吊运至靠近轮对支出区,吊运过程中优先满足轮对吊 运机械手的轮对收入作业。 附图说明 图1为本发明铁路车辆轮对智能存储选配系统立体结构示意图; 图2为本发明铁路车辆轮对智能存储选配系统俯视图; 图3为本发明铁路车辆轮对智能存储选配系统主视图1; 图4为本发明铁路车辆轮对智能存储选配系统主视图2; 图5为本发明铁路车辆轮对智能存储选配系统侧视图1; 图6为本发明铁路车辆轮对智能存储选配系统侧视图2; 图7为构成本发明的吊运机械手立体结构示意图; 图8为从另一角度看吊运机械手立体结构示意图; 7 CN 111573116 A 说 明 书 4/9 页 图9为吊运机械手主视图; 图10为吊运机械手俯视图; 图11为吊运机械手Z轴向提升结构主视图; 图12为吊运机械手轮对吊钩主视图; 图13为构成本发明的移动小推车俯视图; 图14为移动小推车主视图; 图15为本发明局部放大示意图1; 图16为本发明局部放大示意图2; 图17为本发明轮对止挡装置结构示意图; 图18为本发明安装在轮对存储区轨道上的定位块结构示意图。
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