技术领域
[0001] 本
发明涉及转向架拆卸技术领域,更具体的是涉及一种转向架承载弹簧的定位方法。
背景技术
[0002] 转向架是轨道车辆结构中最为重要的部件之一,转向架的各种参数也直接决定了车辆的
稳定性和车辆的乘坐舒适性。在摇枕与侧架之间设置有承载弹簧,在转向架检修过程中,需要对结构进行拆分,其中承载弹簧主要通过人工的方式取下,转向架型号不同,两端的承载弹簧分为外、中、内三排,且数量和型号等存在差异,一个承载弹簧包括内簧和外簧,其总
质量为14-16kg,工人每天的工作强度非常大。
[0003] 但是现有通过机械手抓取放弹簧为凭人工肉眼进行定位,对工人的专业性要求较高,并且凭人眼观察存在较大误差,不能快速而准确的对弹簧进行定位,工作效率低;虽然有的是通过激光定位,但是这种方式是依靠反射回来的光线进行判断,不能准确的对弹簧的间隙进行定位,存在定位效率低的缺点。
[0004] 现提供一种转向架承载弹簧的定位方法,快速对承载弹簧的间隙进行定位,使T型勾头的中心点移动至弹簧间隙的中间,然后T型勾头穿过弹簧间隙,伸入到外簧内后,T型勾头旋转90°向外拖动外簧,并且通过额外的装置实现内簧与外簧保持相对静止,实现将承载弹簧
水平取出的目的。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于:为了解决现有的对承载弹簧定位不精确,定位速度慢的问题,本发明提供一种转向架承载弹簧的定位方法,其目的是,鉴于弹簧本身形状的特殊性,对转向架承载弹簧的间隙进行精确定位,以方便夹具取下承载弹簧。
[0006] 本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案:
[0007] 本发明的转向架承载弹簧的定位方法,包括如下步骤:
[0008] S1、在承载弹簧的左右两侧分别设有多组对射式光纤
传感器的接收端和对射式光纤传感器的发射端;
[0009] S2、对射式光纤传感器输出
开关量
信号为“True”和“False”,在定位过程中,设置接收端和发射端无遮挡时输出为False,否则为True,其对应的I/0信号为:“1”表示“True”,“0”表示“False”;
[0010] S3、定义
机器人夹具的“T型勾头”中心与最上方的一组对射式光纤传感器的距离为已知的安装距离D2;
[0011] S4、若检测到承载弹簧的间隙,然后进行机器人偏移距离计算;定义D计算为多组无遮挡的对射式光纤传感器的中点到最上方一组对射式光纤传感器所在的距离;
[0012] S5、若检测到承载弹簧外缘,然后进行机器人偏移距离计算;定义D计算为多组遮挡的对射式光纤传感器的中点到最上方一组对射式光纤传感器所在的距离;
[0013] S6、机器人夹具“T型勾头”的中心点移动至弹簧间隙的中间。
[0014] 优选的,所述S1步骤中,接收端与发射端的横向宽度大于承载弹簧的外径。
[0015] 优选的,所述S1步骤中,在竖直方向上设置有多组对射式光纤传感器,每组对射式光纤传感器的安装间距为D1,最上方的对射式光纤传感器与最下方的对射式光纤传感器的间距W为:
[0016] max{D弹簧,L弹簧间隙}<W<min{D弹簧+2·L弹簧间隙,L弹簧间隙+2·D弹簧},其中D弹簧表示承载弹簧的线径。
[0017] 优选的,所述S5步骤中,定义B点为定位处缝隙
位置,B点上一个缝隙位置为点A,B点下一个缝隙位置为点C,通过机器人偏移距离计算,选择移动至最近的缝隙点,具体移动的选择由实际计算出的D计算、D2以及两个相邻缝隙之间的距离计算得出,在实际工作中,T型勾头始终是移动到B点,只是在实际定位过程中,T型勾头位于B点上方或下方,经计算后,控制T型勾头上下移动,
[0018] 优选的,机器人的具体计算方式为(检测到缝隙时):T型勾头移动距离为:D计算-D2,移动至缝隙B(由于光线的排列宽度<检测到的相邻缝隙距离,所以不考虑缝隙A和C);当D计算-D2≥0时,
机械臂带动夹具的T型勾头移动方向为向上;当D计算-D2<0时,机械臂带动夹具的T型勾头移动方向为向下;
[0019] 优选的,所述步骤S6中,定义弹簧中心位置为点E,点E上方的缝隙位置为点F,点E下方的缝隙位置为点G,其中E与F和E与G的距离d弹簧中心-缝隙中心为1/2L弹簧间隙+1/2·D弹簧,通过机器人偏移距离计算,选择移动至最近的缝隙点,具体移动的选择由实际计算出的H计算、D2以及d弹簧中心-缝隙中心计算得出。
[0020] 优选的,机器人的具体计算方式为:当H计算≥D2时,表明T型勾头移动至F点比G点距离短,此时距离计算为:L=1/2·(L弹簧间隙+D弹簧)-(H计算-D2),移动方向为向上;
[0021] 当H计算<D2时,表明T型勾头移动至G点比F点距离短,此时距离计算为:L=1/2·(L弹簧间隙+D弹簧)-(D2-H计算),移动方向为向下。
[0022] 优选的,所述对射式光纤传感器设置有8-16组。
[0023] 本发明的有益效果如下:
[0024] 1、本发明具有定位精确,并且通过光纤传感的方式,接受速度快,机器人需要运算的程序简单,能在极短的时间内给出判断,控制多组对射式光纤传感器以及T型夹头移动,定位精确而快速。
[0025] 2、本发明通过在竖直方向上设置多组对射式光纤传感器,并且限制最上方与最下方的对射式光纤传感器的距离,保证了同时只有一个或两个承载弹簧
节距在对射式光纤传感器的
辐射范围内,通过上下移动对射式光纤传感器整体,保证了通过多组对射式光纤传感器定位的情况下只会定位到一个弹簧节距,即保证了T型勾头只会对准一个弹簧间隙,而不会同时定位到两个弹簧间隙。
[0026] 3、本发明通过在竖直方向上设置多组对射式光纤传感器,在保持最上方与最下方的对射式光纤传感器距离不变的情况下,增加对射式光纤传感器的组数,即减小相邻对射式光纤传感器的间距可以获取更高的定位
精度。
附图说明
[0027] 图1是对射式光纤传感器中心无遮挡时的示意图;
[0028] 图2是对射式光纤传感器中心有遮挡时的示意图;
[0029] 图3是对射式光纤传感器中心无遮挡时的信号示意图;
[0030] 图4是对射式光纤传感器中心无遮挡时的信号示意图;
[0031] 图5是对射式光纤传感器中心无遮挡时T型勾头位置示意图;
[0032] 图6是对射式光纤传感器中心有遮挡时T型勾头位置示意图;
具体实施方式
[0033] 为了本技术领域的人员更好的理解本发明,下面结合附图和以下
实施例对本发明作进一步详细描述。
[0034] 本发明转向架承载弹簧的定位方法,包括如下步骤:
[0035] S1、在承载弹簧的左右两侧分别设有多组对射式光纤传感器的接收端和对射式光纤传感器的发射端;
[0036] S2、对射式光纤传感器输出开关量信号为“True”和“False”,在定位过程中,设置接收端和发射端无遮挡时输出为False,否则为True,其对应的I/0信号为:“1”表示“True”,“0”表示“False”;
[0037] S3、定义机器人夹具的“T型勾头”中心与最上方的一组对射式光纤传感器的距离为已知的安装距离D2;
[0038] S4、若检测到承载弹簧的间隙,然后进行机器人偏移距离计算;定义D计算为多组无遮挡的对射式光纤传感器的中点到最上方一组对射式光纤传感器所在的距离;
[0039] S5、若检测到承载弹簧,然后进行机器人偏移距离计算;定义H计算为多组遮挡的对射式光纤传感器的中点到最上方一组对射式光纤传感器所在的距离;
[0040] S6、机器人夹具“T型勾头”的中心点移动至弹簧间隙的中间。
[0041] 本发明作为进一步优选的,所述S1步骤中,接收端与发射端的横向宽度大于承载弹簧的外径。
[0042] 本发明作为进一步优选的,所述S1步骤中,在竖直方向上设置有多组对射式光纤传感器,每组对射式光纤传感器的安装间距为D1,最上方的对射式光纤传感器与最下方的对射式光纤传感器的间距W为:max{D弹簧,L弹簧间隙}<W<min{D弹簧+2·L弹簧间隙,L弹簧间隙+2·D弹簧},其中D弹簧表示承载弹簧的线径。
[0043] 本发明作为进一步优选的,所述S5步骤中,定义B点为定位处缝隙位置,B点上一个缝隙位置为点A,B点下一个缝隙位置为点C,通过机器人偏移距离计算,选择移动至最近的缝隙点,具体移动的选择由实际计算出的D计算、D2以及两个相邻缝隙之间的距离计算得出。
[0044] 本发明作为进一步优选的,机器人的具体计算方式为(检测到缝隙):T型勾头移动距离为:D计算-D2,移动至缝隙B(由于光线的排列宽度<检测到的相邻缝隙距离,所以不考虑缝隙A和C);当D计算-D2≥0时,机械臂第6轴带动夹具的T型勾头移动方向为向上;当D计算-D2<0时,机械臂第6轴带动夹具的T型勾头移动方向为向下。
[0045] 本发明作为进一步优选的,所述步骤S6中,定义弹簧中心位置为点E,点E上方的缝隙位置为点F,点E下方的缝隙位置为点G,其中E与F和E与G的距离d弹簧中心-缝隙中心为1/2L弹簧间隙+1/2D弹簧,通过机器人偏移距离计算,选择移动至最近的缝隙点,具体移动的选择由实际计算出的H计算、D2以及d弹簧中心-缝隙中心计算得出。
[0046] 本发明作为进一步优选的,机器人的具体计算方式为(检测到弹簧外缘):如果H计算≥D2,表明T型勾头移动至F点比G点距离短,此时距离计算为:L=1/2·(L弹簧间隙+D弹簧)-(H计算-D2),移动方向为向上;
[0047] 反之,如果H计算<D2,表明T型勾头移动至G点比F点距离短,此时距离计算为:
[0048] L=1/2·(L弹簧间隙+D弹簧)-(D2-H计算),移动方向为向下。
[0049] 本发明作为进一步优选的,所述对射式光纤传感器设置有8-16组,例如,8组、10组、12组和16组。
[0050] 实施例1
[0051] 本发明包括以下步骤:
[0052] S1、在承载弹簧的左右两侧分别设有多组对射式光纤传感器的接收端和对射式光纤传感器的发射端;多组对射式光纤传感器作为一个一个整体固定设置在夹具上,夹具通过
法兰连接有机械手,同时夹具上还设置有用于取放承载弹簧的T型勾头,T型勾头中心与对射式光纤传感器竖直方向上的间距保持不变;相邻对射式光纤传感器的间距相同。
[0053] S2、对射式光纤传感器输出开关量信号为“True”和“False”,在定位过程中,设置接收端和发射端无遮挡时输出为False,否则为True,其对应的I/0信号为:“1”表示“True”,“0”表示“False”;
[0054] S3、定义机器人夹具的“T型勾头”中心与最上方的一组对射式光纤传感器的距离为已知的安装距离D2;
[0055] S4、若检测到承载弹簧的间隙,然后进行机器人偏移距离计算;定义D计算为多组无遮挡的对射式光纤传感器的中点到最上方一组对射式光纤传感器所在的距离;
[0056] S5、若检测到承载弹簧,然后进行机器人偏移距离计算;定义H计算为多组遮挡的对射式光纤传感器的中点到最上方一组对射式光纤传感器所在的距离;
[0057] S6、机器人夹具“T型勾头”的中心点移动至弹簧间隙的中间,即实现T型勾头穿过外簧的间隙伸入到外簧内部,进行进一步的夹紧工序。
[0058] 实施例2
[0059] 通过限制最上方的对射式光纤传感器与最下方的对射式光纤传感器的间距W为:
[0060] max{D弹簧,L弹簧间隙}<W<min{D弹簧+2·L弹簧间隙,L弹簧间隙+2·D弹簧},其中D弹簧表示承载弹簧的线径。保证了对射式光纤传感器与弹簧的相对位置关系只会出现如附图1与附图2的两种情况,附图1与附图2对应的I/0分别如附图3与附图4所示。附图3与附图4中的“1”表示“True”即发射端与输出端有遮挡,该组对射式光纤传感器之间有承载弹簧阻挡;“0”表示“False”即发射端与输出端无遮挡,该组对射式光纤传感器之间没有弹簧阻挡,穿过的是承载弹簧的间隙。附图3和附图4中的黑点表示一组传感器的信号。
[0061] 以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,本发明的
专利保护范围以
权利要求书为准,凡是运用本发明的
说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本发明的保护范围内。