一种火车车轮下线检测用输送装置及检测方法

摘要

一种火车车轮下线检测用输送装置及检测方法，属于火车车轮运输技术领域，该火车车轮下线检测用输送装置，包括设置在上料位与检测位之间的导轨，导轨上设置有与之滚动连接的驱动小车，驱动小车的上端与车轮承载定位，导轨的两端分别设置有锁紧座，驱动小车的两端分别设置有锁紧机构，锁紧机构与对应的锁紧座锁紧相连，本发明的有益效果是，本发明增加了对车轮进行人工二次检测的工序，实现了车轮的自动上料、输送、检测后的自动下料，实现了全自动控制，提高了车轮二次检测的效率，降低了缺陷车轮的漏检率。

说明书

技术领域

本发明涉及火车车轮运输技术领域，尤其涉及一种火车车轮下线检测用输送装置及检测方法。

背景技术

在国际竞争日益激烈的同时，铁路运输系统对火车车轮质量的要求也越来越高，在车轮生产的各个工序中，成品车轮的检测工序尤为关键。目前我国精品车轮通常在车轮加工线下线后，在车轮检测线上进行后续车轮的检测工序作业。但有外观缺陷的车轮还是有漏检的可能，虽然概率很小，但是缺陷车轮一旦出厂装车，会给乘客带来人身安全也给公司带来了负面影响。

因此，如何降低缺陷车轮的漏检率，避免缺陷车轮出厂是目前急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种火车车轮下线检测用输送装置及检测方法，在所有的车轮进行在线检测后，通过将下线的车轮自动输送到检测位，对车轮进行人工二次检测的工序，降低了缺陷车轮的漏检率。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：所述火车车轮下线检测用输送装置，包括设置在上料位与检测位之间的导轨，所述导轨上设置有与之滚动连接的驱动小车，所述驱动小车的上端与车轮承载定位，所述导轨的两端分别设置有锁紧座，所述驱动小车的两端分别设置有锁紧机构，所述锁紧机构与对应的锁紧座锁紧相连。

所述驱动小车包括车体，车体的底部通过轴承座Ⅰ连接有相互平行的主传动轴和从传动轴，所述主传动轴的两端分别与主动轮相连，所述从传动轴的两端分别与从动轮相连。

所述车体上还固定有减速电机，所述减速电机的输出端与所述主传动轴的一端相连，所述减速电机内安装有旋转编码器，所述旋转编码器通过PLC与所述减速电机相连。

所述锁紧机构包括安装座Ⅰ及其内设置的驱动电机和锁紧销轴，所述安装座Ⅰ固定在所述驱动小车的端部，所述驱动电机通过齿轮与所述锁紧销轴啮合相连使所述锁紧销轴在竖直方向做升降动作，所述锁紧销轴与所述锁紧座插接定位相连。

所述安装座Ⅰ的上端安装有用于检测所述锁紧销轴升降位移的位移传感器；所述驱动小车一端的位移传感器通过PLC与上料机构和驱动小车电连接，所述上料机构通过PLC与驱动电机电连接；所述驱动小车另一端的位移传感器通过PLC与下料机构和驱动小车电连接，所述下料机构通过PLC与驱动电机电连接。

所述驱动小车的上端连接有转动台架，所述转动台架包括安装座Ⅱ，所述安装座Ⅱ的底端与所述驱动小车相连，所述安装座Ⅱ的上端与轴承座Ⅱ相连，所述轴承座Ⅱ通过竖直转轴与转盘固定相连，所述转盘上承载车轮。

所述轴承座Ⅱ的上下两端开口设置，且所述轴承座Ⅱ的两端分别连接有轴承，所述竖直转轴的一端与两个轴承相配合后伸出所述轴承座Ⅱ的底端并与锁紧螺母锁紧相连，所述竖直转轴的另一端伸出所述轴承座Ⅱ的上端后与所述转盘相连。

所述竖直转轴的上端伸出所述转盘形成定位凸起，所述定位凸起与车轮定位配合；所述转盘的上表面安装有尼龙板，所述定位凸起的外周套接有尼龙套，所述尼龙板和尼龙套与车轮相接触，所述定位凸起的上端可拆卸连接有压板，所述压板与所述尼龙套的上端接触相连。

所述导轨的两端分别设置有将所述驱动小车挡止限位的限位座，两个导轨之间设置有便于铺设电缆的拖链。

一种火车车轮下线检测方法，运用所述的输送装置，包括以下步骤：

步骤1：车轮的上料；驱动小车位于上料位，且靠近上料位的锁紧机构与对应的锁紧座锁紧，上料机构将车轮放置在驱动小车上；

步骤2：锁紧机构解锁，驱动小车运行到检测位；上料机构完成上料后给PLC发送上料完成信号，PLC控制靠近上料位的锁紧机构脱离锁紧座，后控制驱动小车在导轨上运行，直到到达检测位；

步骤3：锁紧机构锁止，检查车轮外观；驱动小车到达检测位后，PLC控制靠近检测位的锁紧机构与对应的锁紧座锁紧，操作驱动小车上端的转动台架使车轮转动，人工目测检查车轮外观；

步骤4：检查完毕，车轮出厂、返修或报废；当车轮外观没有质量缺陷时，下料机构将车轮运输到成品合格位后出厂，当车轮外观存在质量缺陷时，下料机构将车轮运输到成品合格位后进行返修或报废；

步骤5：锁紧机构解锁，驱动小车回位；下料机构下料后给PLC发送下料完成信号，PLC控制靠近检测位的锁紧机构脱离锁紧座，后控制驱动小车在导轨上运行，直到到达上料位。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过在上料位和检测位之间设置导轨，使用于承载车轮的驱动小车在导轨上运行，而且通过在导轨两端设置锁紧座，驱动小车两端设置锁紧机构，使驱动小车在上料和检测时，使对应的锁紧机构与对应的锁紧座锁紧配合，使车轮的上料和检测更稳定，实现了车轮下线后的人工二次检测，降低了缺陷车轮的漏检率。

2、本发明通过将驱动小车与减速电机相连，在减速电机内安装旋转编码器，旋转编码器可检测驱动小车的行驶距离，PLC通过旋转编码器检测到位信息后可通过控制减速电机控制驱动小车停止，实现了驱动小车在上料位和检测位的自动停止。

3、本发明中的锁紧机构由驱动电机通过齿轮齿条传动机构带动锁紧销轴上下移动，从而可实现锁紧轴与锁紧座的自动锁紧或脱离，而且通过位移传感器可检测锁紧销轴插入锁紧座内的移动距离，可用于检测锁紧机构的锁紧和解锁信号并传输给PLC，通过PLC控制上料机构、下料机构和驱动小车动作，来实现车轮的自动上料、输送、检测后的自动下料，使整个过程实现了全自动控制，提高了车轮二次检测的效率。

4、本发明通过在驱动小车的上端连接转动台架，将车轮定位在转盘上，可通过手动或电动驱动转盘转动，从而可对车轮全方位目检，无需工人绕车轮外周行走检测，降低了工人的检测劳动量，而且使检测更加全面、准确，进一步降低了缺陷车轮的漏检率。

综上，本发明增加了对车轮进行人工二次检测的工序，实现了车轮的自动上料、输送、检测后的自动下料，实现了全自动控制，提高了车轮二次检测的效率，降低了缺陷车轮的漏检率。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明中输送装置的结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1中锁紧机构的结构示意图；

图4为图1中转动台架的结构示意图；

上述图中的标记均为：1.导轨，2.驱动小车，21.车体，22.轴承座Ⅰ，23.主传动轴，24.从传动轴，25.主动轮，26.从动轮，27.减速电机，3.锁紧座，4.锁紧机构，41.安装座Ⅰ，42.驱动电机，43.锁紧销轴，44.齿轮，45.位移传感器，5.转动台架，51.安装座Ⅱ，52.轴承座Ⅱ，53.竖直转轴，54.转盘，55.锁紧螺母，56.尼龙板，57.尼龙套，58.压板，6.限位座，7.拖链。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明提供了一种火车车轮下线检测用输送装置，包括设置在上料位与检测位之间的导轨1，导轨1上设置有与之滚动连接的驱动小车2，驱动小车2的上端与车轮承载定位，导轨1的两端分别设置有锁紧座3，驱动小车2的两端分别设置有锁紧机构4，锁紧机构4与对应的锁紧座3锁紧相连。驱动小车2在导轨1上行驶，承载车轮从上料位到达检测位，而且驱动小车2在上料和检测时，使对应的锁紧机构4与对应的锁紧座3锁紧配合，使车轮的上料和检测更稳定，实现了车轮下线后的人工二次检测，降低了缺陷车轮的漏检率。

具体地，其中的驱动小车2包括车体21，车体21的底部通过轴承座Ⅰ22连接有相互平行的主传动轴23和从传动轴24，其中的轴承座Ⅰ22内安装有轴承，可实现主传动轴23和从传动轴24的自由转动，而且轴承座Ⅰ22上安装有干油嘴，用来给轴承润滑，主传动轴23的两端分别与主动轮25相连，从传动轴24的两端分别与从动轮26相连。车体21上还固定有减速电机27，减速电机27的输出端与主传动轴23的一端相连，通过减速电机27带动与主传动轴23相连的主动轮25转动，从而带动从动轮26转动，实现了驱动小车2在导轨1上来回滑动。减速电机27内安装有旋转编码器，旋转编码器通过PLC与减速电机27相连，旋转编码器可检测驱动小车2的行驶距离，PLC通过旋转编码器检测到位信息后可通过控制减速电机27控制驱动小车2停止，实现了驱动小车2在上料位和检测位的自动停止。

具体地，如图3所示，其中的锁紧机构4包括安装座Ⅰ41及其内设置的驱动电机42和锁紧销轴43，安装座Ⅰ41固定在驱动小车2的端部，驱动电机42通过齿轮44与锁紧销轴43啮合相连使锁紧销轴43在竖直方向做升降动作，锁紧销轴43与锁紧座3插接定位相连，可实现锁紧销轴43的自动锁紧或解锁。

其中的安装座Ⅰ41的上端安装有用于检测所述锁紧销轴43升降位移的位移传感器45，用于检测锁紧销轴43的锁紧和解锁信号。

驱动小车2一端的位移传感器45通过PLC与上料机构电连接，其中的上料机构可设置为搬运机器人，实现了通过锁紧信号控制上料机构的自动上料；上料机构通过PLC与驱动电机42电连接，实现了车轮自动上料后对锁紧销轴43进行自动解锁；驱动小车2一端的位移传感器45通过PLC与驱动小车2电连接，实现了锁紧销轴43自动解锁后使驱动小车2驶向检测位进行车轮质量缺陷检测。

驱动小车2另一端的位移传感器45通过PLC与下料机构电连接，其中的下料机构也可设置为搬运机器人，驱动小车2到达检测位后停止，PLC控制靠近检测位的锁紧销轴43与对应的锁紧座3锁紧，便于人工目测检查车轮外观，当检测完后，将检测完成的信号传输给PLC，通过PLC控制下料机构将车轮下料转运到指定位置处，实现了车轮的目检和自动下料运输；下料机构通过PLC与驱动电机42电连接，实现了车轮下料后对锁紧销轴43进行自动解锁；驱动小车2另一端的位移传感器45通过PLC与驱动小车2电连接，实现了锁紧销轴43自动解锁后使驱动小车2驶向上料位。

具体地，如图1、图2和图4所示，其中的驱动小车2的上端连接有转动台架5，转动台架5包括安装座Ⅱ51，安装座Ⅱ51的底端与驱动小车2相连，安装座Ⅱ51的上端与轴承座Ⅱ52相连，轴承座Ⅱ52的上下两端开口设置，且轴承座Ⅱ52的两端分别连接有轴承，竖直转轴53的一端与两个轴承相配合后伸出轴承座Ⅱ52的底端并与锁紧螺母55锁紧相连，其中的竖直转轴53伸出轴承座Ⅱ52的底端也可与电机相连，竖直转轴53的另一端伸出轴承座Ⅱ52的上端后与转盘54相连，转盘54上承载车轮。通过手动或电动驱动转盘54转动，从而可对车轮全方位目检，无需工人绕车轮外周行走检测，降低了工人的检测劳动量，而且使检测更加全面、准确，进一步降低了缺陷车轮的漏检率。

其中的竖直转轴53的上端伸出转盘54形成定位凸起，定位凸起与车轮定位卡接配合，防止了车轮产生掉落的问题；为了降低车轮在转动过程中的摩擦损伤，其中的转盘54的上表面安装有尼龙板56，定位凸起的外周套接有尼龙套57，尼龙板56和尼龙套57与车轮相接触，定位凸起的上端通过螺栓可拆卸连接有压板58，压板58与尼龙套57的上端接触相连，压板58将尼龙套57压紧在尼龙板56上，使结构更稳定，而且也方便更换其中的尼龙套57和尼龙板56。

另外，导轨1的两端分别设置有将驱动小车2挡止限位的限位座6，防止了驱动小车2开过位，两个导轨1之间设置有便于铺设电缆的拖链7，使线缆的布置更合理。驱动小车2的车体上端的四周还设置有便于吊装运输的吊环。

运用上述输送装置对火车车轮进行下线检测的方法，包括以下步骤：

步骤1：车轮的上料：驱动小车2位于上料位，且靠近上料位的锁紧机构4与对应的锁紧座3锁紧，上料机构将车轮放置在驱动小车2上。具体地，在初始状态下，驱动小车2位于上料位，且靠近上料位的锁紧销轴43在驱动电机42的作用下插入对应的锁紧座3内，当位移传感器45检测锁紧销轴43插入到位后，将锁紧信号传输给PLC，PLC控制上料机构将车轮放置在驱动小车2的转动台架5上。

步骤2：锁紧机构4解锁，驱动小车2运行到检测位：上料机构完成上料后给PLC发送上料完成信号，PLC控制靠近上料位的锁紧机构4脱离锁紧座3，后控制驱动小车2在导轨1上运行，直到到达检测位。具体地，上料机构完成上料后给PLC发送上料完成信号，PLC控制靠近上料位的驱动电机42驱动锁紧销轴43脱离锁紧座3，当位移传感器45检测锁紧销轴43脱离到位后，将解锁信号传输给PLC，PLC控制减速电机27动作，从而带动驱动小车2在导轨1上运行，直到到达检测位。

步骤3：锁紧机构4锁止，检查车轮外观：驱动小车2到达检测位后，PLC控制靠近检测位的锁紧机构4与对应的锁紧座3锁紧，操作驱动小车2上端的转动台架5使车轮转动，人工目测检查车轮外观。具体地，驱动小车2到达检测位后，旋转编码器将信号传输给PLC，PLC控制减速电机27停止转动，使驱动小车2定位；同时，PLC控制靠近检测位的驱动电机42驱动锁紧销轴43插入对应的锁紧座3内，当位移传感器45检测锁紧销轴43插入到位后，将锁紧信号传输给PLC，PLC通过控制电机使驱动小车2上端的转盘54转动，当然也可通过手动转动转盘54，从而带动车轮转动，人工目测检查车轮外观。

步骤4：检查完毕，车轮出厂、返修或报废；当电机转动相应的角度或手动转动转盘54相应的圈数后，完成车轮外观检查，当车轮外观没有质量缺陷时，下料机构将车轮运输到成品合格位后出厂，当车轮外观存在质量缺陷时，下料机构将车轮运输到成品合格位后进行返修或报废。

步骤5：锁紧机构4解锁，驱动小车2回位：下料机构下料后给PLC发送下料完成信号，PLC控制靠近检测位的锁紧机构4脱离锁紧座3，后控制驱动小车2在导轨1上运行，直到到达上料位。具体地，下料机构将转盘54上的车轮抓取使车轮脱离转盘54，此时下料机构给PLC发送下料完成信号，PLC控制靠近检测位的驱动电机42驱动锁紧销轴43脱离锁紧座3，当位移传感器45检测锁紧销轴43脱离到位后，将解锁信号传输给PLC，PLC控制减速电机27动作，从而带动驱动小车2在导轨1上运行，直到到达上料位。

综上，本发明增加了对车轮进行人工二次检测的工序，实现了车轮的自动上料、输送、检测后的自动下料，实现了全自动控制，提高了车轮二次检测的效率，降低了缺陷车轮的漏检率。

以上所述，只是用图解说明本发明的一些原理，本说明书并非是要将本发明局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。