[实用新型]具有位置识别功能的长轨装运自动抓取系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超长钢轨在焊轨出厂运输过程中自动抓取的吊装系统，具有长轨的堆放位置的记忆和识别功能，属于一种自动控制系统。

背景技术

超长钢轨(以下简称长轨)自动吊装系统是专门应用于铁路焊轨厂对长轨的转存、码垛和装运。而长轨抓取系统作为长轨装运系统的一部分，其作用是在转存、装运过程中同步控制多台夹具抓取长轨。由于数百米的长轨在焊轨厂的生产线上存放时，热胀冷缩出现弯曲变形和叠压等现象，现有长轨抓取系统不能预知到长轨位置的变化。在抓取铁轨时，需要大量人工逐个检查夹具位置进行手工对准，以避免抓空抓错，不仅装运工作效率很低，并且一旦抓错起吊，将会造成长轨的更大弯折影响长轨的铺设质量甚至报废。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有长轨抓取系统的上述缺陷，提供了带有长轨位置智能识别模块的抓取系统，本系统能够准确抓取弯曲形变，重叠堆放的长轨。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本系统包括长轨夹具、用于控制长轨夹具沿着龙门吊横梁左右运动的传动装置、运动控制器、以及固定在长轨夹具上、由超声波发生器和位置计算器组成的长轨位置智能识别模块。

长轨位置智能识别模块中的超声波发生器在沿着龙门吊横梁左右运动时采集长轨的位置信息，并将该信息传送给与其相连的位置计算器；位置计算器与运动控制器相连，并将超声波发生器采集的长轨位置信息传送给运动控制器；

运动控制器与传动装置相连，根据位置计算器传送的长轨位置信息控制传动装置的运动。

本系统对长轨抓取前，通过超声波发生器对长轨进行预扫描，通过长轨外形特征，结合多个长轨位置智能识别模块采集的数据，计算长轨存放姿态和长轨抓取点的位置，并将位置信息反馈给运动控制器。运动控制器接收多个长轨位置智能识别模块的长轨抓取点坐标数据，通过传动装置将夹具分别运送到长轨上方，并控制长轨夹具下落、夹紧长轨。

与现有的超长钢轨自动吊装系统相比，本实用新型具有以下优点：

1)克服现有系统在长轨发生弯曲时抓取失败等缺点，提高了长轨抓取的成功率；

2)现有系统需要大量人工逐个检查夹具位置，进行手工对准，本实例可以节约人力；

3)现有系统一旦抓错起吊，将会造成长轨的更大弯折影响长轨的铺设质量甚至报废。

附图说明

图1为长轨转存、装运系统示意图；

图2为图1中长轨位置智能识别模块与铁轨夹具的局部放大图；

图3本实用新型的系统结构框图

图中：1、传动装置，2、长轨夹具，3、长轨位置智能识别模块与铁轨夹具，4、龙门吊，5、超长铁轨，6、位置计算器，7、超声波发生器，8、超长铁轨侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

本实施例的结构如图1所示，包括有长轨夹具2、传动装置1、长轨位置智能识别模块，和运动控制器。钢轨位置智能识别模块由超声波发生器7和位置计算器6组成。长轨位置智能识别模块固定在长轨夹具2上，在传动装置的带动下，能够沿着龙门吊的横梁左右运动，在运动过程中，通过超声波发生器7对码放在横梁下方的长轨进行扫描，根据长轨外形特征，位置计算器计算长轨夹具抓取点的位置，并将计算得到的位置信息反馈给运动控制器。运动控制器接收长轨位置智能识别模块的长轨位置数据，通过传动装置1将长轨夹具2分别运送到长超铁轨5上方，并控制长轨夹具2下落、夹紧长轨；传动装置1作为运动控制器的执行机构将长轨夹具运送到指定位置。

图1中为3个龙门吊，在实际运行中龙门吊数量一般多于3个。

本实施例系统框图如图3所示，每个龙门吊具备以上所述各模块，因此都具有长轨智能识别功能，这里选取其中一个龙门吊进行说明，为了克服长轨弯曲形变，夹具抓取长轨失败等缺点，本实施例采用预扫描、位置智能识别方法。

本实施例的长轨位置智能识别模块如图2所示，长轨位置智能识别模块(以下简称识别模块)安装在铁轨夹具2上，它由超声波发生器7和位置计算器6组成。首先，识别模块在传动装置1的控制下由原点沿X轴正方向移动(X坐标为平行于龙门吊方向，Y坐标为垂直于龙门吊方向)，此时超声波发生器7对下方存放超长铁轨5进行探测，探测数据为超声波探测器距下方物体的距离，因为铁轨具有中间凸起，两边下陷的几何特征，如图2中的8所示，探测数据传送给位置计算器6，因此位置计算器6可以根据预先存储的铁轨外形特征数据和探测数据进行对比判定夹具下方是否存在铁轨，如果存在铁轨，将位置坐标数据发送给运动控制器。X轴方向存在多根铁轨，一次扫描后将产生多组位置坐标数据，因此需要由运动控制器做进一步拟合。