智能牵引车滚筒联动装置及其操作方法与流程

1.本发明属于智能牵引车技术领域，具体涉及智能牵引车滚筒联动装置及其操作方法。


背景技术：

2.牵引车是铁路维修、大修、基建等施工部门执行任务的主要钢轨牵引工具。牵引车分有砟和无砟轨道牵引两种，能在有砟轨道上行走的，以铺设有砟轨道施工为主的，称为有砟铺轨牵引车；能在无砟轨道上行走的，以铺无砟轨道施工为主的，称为无砟轨道铺设牵引车。在铁路施工领域中，轨道铺设是重要环节之一，其中钢轨铺设每根轨500米，在牵引过程中需要放置滚筒导向，传统钢轨牵引过程，是靠人工进行滚筒放置，还没实现机械自动化滚筒放置，为了实现智能牵引车取、抓、放滚筒自动化功能，提出了智能牵引车滚筒联动装置及其操作方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供智能牵引车滚筒联动装置及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：智能牵引车滚筒联动装置，包括取码滚筒机械手、滚筒存放装置、中转平台、放置滚筒机械手和落滚筒装置，所述滚筒存放装置安装在牵引车车架上，所述滚筒存放装置内存放有多组滚筒，所述的取码滚筒机械手、中转平台以及放置滚筒机械手均安装在所述车架上，其中，取码滚筒机械手位于所述滚筒存放装置的一侧，放置滚筒机械手位于所述滚筒存放装置的另一侧，所述中转平台位于滚筒存放装置与放置滚筒机械手之间，所述落滚筒装置安装在车体下方且位于滚筒存放装置与放置滚筒机械手之间；其中，所述取码滚筒机械手的动作执行部件在xyz方向上移动并将所述滚筒存放装置中的滚筒抓取至所述中转平台上，所述放置滚筒机械手的动作执行部件在xyz方向移动并将所述中转平台上的滚筒抓取至落滚筒装置中，所述落滚筒装置将所述滚筒从轨道道床内侧转移到轨道外侧后落下滚筒。
5.所述落滚筒装置的数量为两个，且对称分布在所述车架底部。
6.取码滚筒机械手，包括x轴组件、y轴以及动作执行部件，所述x轴组件由多条平行布置的x轴组成，相邻的x轴之间形成滚筒的操作区间，所述y轴滑动安装在所述x轴上并沿x轴做平移运动，所述的y轴上根据所述操作区间所在位置划分为多个与操作区间对应的移动段，所述的动作执行部件由滑动安装在所述移动段上并沿y轴做平移运动的z轴、随所述z轴做升降移动且同步随y轴平移的机械手夹爪组成。
7.每个所述的x轴包括x轴安装底座和设置在所述x轴安装底座上的用于y轴滑动的导轨，所述导轨上设置有沿x轴方向移动的第一滑座，所述的y轴上设置有与第一滑座数量相同的支撑架，所述支撑架通过安装法兰固定在所述第一滑座上，所述第一滑座通过支撑
架带动所述移动段在x轴方向上做同步移动。
8.所述的y轴包括y轴安装底座和设置在所述y轴安装底座上的用于z轴滑动的导轨，所述的导轨上设置有与所述移动段数量对应的用于安装z轴的第二滑座。
9.所述的z轴包括z轴主体、z轴安装座、设置在z轴安装座上的用于z轴主体滑动的导轨，所述z轴主体滑动安装在所述导轨上，所述的机械手夹爪安装在所述z轴主体的底端并随z轴主体动作。
10.所述的导轨的两端均设置有用于检测极限位置的行程开关。所述的导轨的两端均设置有用于检测极限位置的行程开关。所述的导轨的两端均设置有用于检测极限位置的行程开关。行程开关的设置可以有效地对运动部件进行控制，为现有技术，在此不作详述。
11.需要说明的是，本技术中的xyz方向指广义上的三个不同的相互垂直的方向，包含常见的横向、纵向以及竖直方向。
12.它还包括驱动组件，所述的驱动组件包括用于驱动y轴沿x轴做平移运动的第一驱动电机、用于驱动z轴沿在移动段沿y轴做平移运动的第二驱动电机以及用于驱动机械手夹爪沿z轴做升降移动的第三驱动电机。
13.滚筒存放装置，包括第一边框和第二边框，所述第一边框的内部设有第二边框，所述第二边框的内侧安装有第一定位板，所述第二边框的内部设有第一分隔板，所述第一分隔板的两侧均连接有第二定位板，所述第一定位板与第二定位板之间卡设有第三分隔板，所述第二边框的内部且位于第一分隔板的下端设有第二分隔板。
14.进一步地，所述第一边框的一端连接有第一筋板，所述第一边框的一侧连接有第二筋板，所述第一边框与第二边框之间从上至下依次设有第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋和第四加强筋。
15.进一步地，所述第三分隔板的内部开设有卡槽；第一定位板和第二定位板的厚度与第一卡接口的直径相对应，因此，通过第一卡接口的作用，第三分隔板能够套设于第一定位板和第二定位板的外侧，能够增强第三分隔板的稳定性。
16.进一步地，所述第二分隔板上开设有第二卡接口，所述第二分隔板上且位于第二卡接口的一侧开设有第三卡接口；第二卡接口便于第一分隔板贯穿第二分隔板，第三卡接口能够便于第一定位板贯穿第二分隔板。
17.落滚筒装置，包括安装在牵引车底盘上的安装座以及固定在所述安装座上的驱动电机，所述落滚筒装置还包括旋转机构以及翻转机构，所述旋转机构由旋转架以及用于带动所述旋转架从轨道道床内侧旋转到轨道外侧的传动机构组成，所述旋转架上设置有悬臂架，所述翻转机构包括安装在所述旋转架上的驱动气缸、安装在所述悬臂架上用于抓取以及放落滚筒的翻转爪、以及用于将驱动气缸的直线行程运动转换成翻转爪翻转运动的驱动组件，所述旋转架的旋转平面与所述翻转爪的旋转平面不在同一平面。
18.所述的旋转架的旋转角度为180
°
，这样可以有效地实现从轨道道床内侧旋转到轨道外侧的落滚筒-接滚筒的反复作业。
19.所述的驱动电机的输出轴上安装有第一齿轮，所述传动机构包括与所述旋转架相连的连接轴以及与第一齿轮相互啮合的第二齿轮。
20.所述翻转爪包括用于抓取滚筒的第一夹持板和第二夹持板，所述第一夹持板和第二夹持板上设置有用于卡接滚筒的固定槽；
在夹持滚筒时所述第一夹持板和第二夹持板分别通过所述固定槽与滚筒两侧的固定端卡接；在放落滚筒时所述第一夹持板和第二夹持板翻转，所述滚筒从所述固定槽中脱落，完成落滚筒作业；所述的第一夹持板和第二夹持板上均固定连接有用于带动其翻转的转轴，所述转轴的两端均旋转安装在所述悬臂架上。
21.所述驱动组件由第一连接杆、分别铰接在第一连接杆两端的第二连接杆、以及一端与第二连接杆铰接的第三连接杆，所述第三连接杆的另一端与所述转轴相连并带动转轴转动。
22.作为优选的，所述的转轴的转动角度不低于90
°
，方便于滚筒的落下。
23.所述的悬臂架上设置有平行布置的两块安装板，每块所述的安装板上设置体验用于固定所述转轴两端的轴套。
24.作为优选的，当驱动电机的输出轴与第一齿轮所在的轴不在同一直线上时，所述的驱动电机的输出轴与带动第一齿轮转动的轴之间还设置有转向装置。
25.所述的固定槽上设置有限位结构，可以稳定地夹持住从放置滚筒机械手中的滚筒，常见的限位结构为该固定槽为非贯穿槽，固定槽上有限制滚筒位置的台阶，当转轴转动时该限位结构随转轴旋转，滚动不再受限制，因此可以正常落下，其他具有限位功能的结构也可以在此应用，不一一列举。
26.所述的第一齿轮以及第二齿轮均采用斜齿轮。
27.本发明可以将滚筒从轨道道床内侧旋转到轨道外侧，从而可以实现无砟轨道和有砟轨道之间的作业转换。其工作原理如下：驱动电机通过第一齿轮与第二齿轮的啮合带动连接轴旋转，由于连接轴固定连接在旋转架上，连接轴带动旋转架做旋转运动，从而旋转架上设置的悬臂架上安装的翻转夹带动滚筒完成从轨道道床内侧旋转到轨道外侧的翻转作业，需要说明的是，落滚筒装置接到滚筒后会触发相应的感应装置，感应装置将信号给处理器，处理器控制驱动电机进行对应的动作，同时，当旋转机构从轨道道床内侧旋转到轨道外侧对应位置后则会触发相应的感应器，感应器将信号反馈至处理器，处理器控制驱动气缸进行动作，将驱动气缸的直线行程运动转换成翻转爪的翻转运动。由于旋转架的旋转及翻转爪的翻转均采用常规的信号驱动，即感应到位-触发动作的基本原理，在此不作详述。
28.智能牵引车滚筒联动装置的操作方法，包含依次进行的抓取滚筒过程和放置滚筒过程，所述中转平台上无滚筒时，放置滚筒过程不进行。
29.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明利用xyz轴单独对其动作部件进行驱动，第一滑座通过支撑架带动所述移动段在x轴方向上做同步移动，可以分组分区域地对滚筒进行才做，实现了铺轨规程中抓取滚筒的多位置操作。
30.2、本发明适用于智能牵引车的滚筒存放装置，通过第一定位板、第一分隔板、第二分隔板、第三分隔板和第二定位板的作用，人员可将第二边框的内部分隔为2层，每层按3排5列均匀排布，进而实现可将滚筒进行分开放置的效果。
31.3、本发明适用于智能牵引车的滚筒存放装置，通过第一筋板、第二筋板、第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋和第四加强筋，第一筋板能够在第一边框的两端对第一边框进
行加固保护，第二筋板能够在第一边框的两侧对第一边框进行加固保护，而第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋和第四加强筋则可在第一边框与第二边框之间进行加固保护，通过第一筋板、第二筋板、第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋和第四加强筋之间的组合作用，能够有力的增强本新型存放装置的稳固性。
32.4、本发明通过旋转机构实现了将滚筒从轨道道床内侧旋转到轨道外侧，到达对应位置后通过翻转机构将翻转爪上的滚筒翻转落下，实现了有砟、无砟轨道之间作业的转换，提高了铺轨作业中的自动化性能，实现了机械自动化滚筒的放置。
附图说明
33.图1为本发明智能牵引车滚筒联动装置的结构示意图。
34.图2为本发明智能牵引车滚筒联动装置的侧视图。
35.图3为本发明取码滚筒机械手的结构示意图。
36.图4为本发明取码滚筒机械手的第一x轴结构示意图。
37.图5为本发明取码滚筒机械手的第二x轴结构示意图。
38.图6为本发明取码滚筒机械手的第三x轴结构示意图。
39.图7为本发明取码滚筒机械手的y轴结构示意图。
40.图8为本发明取码滚筒机械手的z轴结构示意图。
41.图9为本发明滚筒存放装置的整体结构示意图。
42.图10为本发明滚筒存放装置的俯视图。
43.图11为本发明滚筒存放装置的第一分隔板、第二分隔板、第一定位板和第二定位板结构示意图。
44.图12为本发明滚筒存放装置的内部剖面图。
45.图13为本发明滚筒存放装置的第一卡接口结构示意图。
46.图14为本发明滚筒存放装置的第二卡接口和第三卡接口结构示意图。
47.图15为本发明取码滚筒机械手结构示意图。
48.图16为本发明码滚筒机械手的一号x1轴结构示意图。
49.图17为本发明码滚筒机械手的二号x1轴结构示意图。
50.图18为本发明码滚筒机械手码滚筒机械手的y1轴结构示意图。
51.图19为本发明滚筒夹爪的整体结构示意图。
52.图20为本发明滚筒夹爪的承载板结构示意图。
53.图21为本发明滚筒夹爪的夹板结构示意图。
54.图22为本发明落滚筒装置的结构示意图。
55.图23为本发明落滚筒装置的仰视图。
56.图24为图23中a-a的剖视图。
57.图中：1、取码滚筒机械手；2、滚筒存放装置；3、中转平台；4、放置滚筒机械手；5、落滚筒装置；8、滚筒；1-1、y轴；1-2、x轴；1-3、操作区间；1-4、移动段、1-5、z轴；1-6、机械手夹爪；1-8、第一滚轮；1-9、第一导轨；1-10、第一安装底座；1-11、第一风琴护罩；1-12、第二安装底座；1-13、第一齿条；1-14、第一接近传感器；1-15、第二导轨；1-16、第一y轴安装法兰；1-17、第一接线盒；1-18、第二风琴护罩；1-19、第二滚轮；1-20、第一不锈钢拖链；1-21、第三
5、随所述z轴1-5做升降移动且同步随y轴1-1平移的机械手夹爪1-6组成。
62.每个所述的x轴1-2包括x轴安装底座1-201和设置在所述x轴安装底座1-201上的用于y轴1滑动的导轨1-202，所述导轨1-202上设置有沿x轴1-2方向移动的第一滑座1-203，所述的y轴1上设置有与第一滑座1-203数量相同的支撑架1-101，所述支撑架1-101通过安装法兰1-102固定在所述第一滑座1-203上，所述第一滑座1-203通过支撑架1-101带动所述移动段1-4在x轴方向上做同步移动。
63.所述的y轴1-1包括y轴安装底座1-103和设置在所述y轴安装底座1-103上的用于z轴1-5滑动的导轨1-104，所述的导轨1-104上设置有与所述移动段1-4数量对应的用于安装z轴1-5的第二滑座1-105。
64.所述的z轴1-5包括z轴主体1-501、z轴安装座1-502、设置在z轴安装座1-502上的用于z轴主体1-501滑动的导轨1-503，所述z轴主体1-501滑动安装在所述导轨1-503上，所述的机械手夹爪1-6安装在所述z轴主体1-501的底端并随z轴主体1-501动作。
65.所述的导轨的两端均设置有用于检测极限位置的行程开关。
66.所述的导轨的两端均设置有用于检测极限位置的行程开关。
67.所述的导轨的两端均设置有用于检测极限位置的行程开关。
68.它还包括驱动组件，所述的驱动组件包括用于驱动y轴1-1沿x轴1-2做平移运动的第一驱动电机1-26、用于驱动z轴1-5沿在移动段沿y轴1-1做平移运动的第二驱动电机1-34以及用于驱动机械手夹爪1-6沿z轴1-5做升降移动的第三驱动电机1-32。
69.以下为本发明的具体结构，适用于智能牵引车取码滚筒机械手，包括第一x轴、第二x轴、第三x轴、y轴、z轴和机械手夹爪1-6，所述第一x轴、第二x轴、第三x轴上均设置有滑座、滑轨和安装底座，安装底座顶部设置有滑轨，所述滑座下放设置有滚筒，并通过电机驱动齿轮齿条的方式进行传动，所述滚轮顶部通过螺钉安装有安装法兰，滑轨两侧均设置有风琴护罩。
70.具体的，所述第一x轴由第一滚轮1-8、第一导轨1-9和第一安装底座1-10组成，所述第一安装底座1-10顶部设置有第一导轨1-9，所述第一导轨1-9内设置有第一滚轮1-8，所述第一滚轮1-8顶部通过螺钉安装有第三y轴安装法兰1-7，所述第一x轴顶部一端通过螺钉安装有第一风琴护罩1-11。
71.所述第二x轴由第二安装底座1-12、第二导轨1-15、第一y轴安装法兰1-16和第二滚轮1-19组成，所述第二导轨1-15内设置有第二滚轮1-19，所述第二滚轮1-19顶部通过螺钉安装有第一y轴安装法兰1-16，所述第二导轨1-15顶部一端设置有第二风琴护罩1-18，所述第二x轴端部一侧通过螺钉安装有第一接近传感器1-14，所述第二x轴底部一端通过螺丝固定安装有第一接线盒1-17，所述第二x轴一侧设置有第一齿条1-13。
72.第二滚轮1-19可以沿第二导轨1-15进行移动，从而可以带动第一y轴安装法兰1-16进行水平移动。
73.所述第三x轴由第三滚轮1-21、第一不锈钢拖链1-20和第三风琴护罩1-23组成，所述第三滚轮1-21顶部通过螺钉安装有第二y轴安装法兰1-22，所述第三x轴端部一侧设置有第三风琴护罩1-23，所述第三x轴端部另一侧设置有第一不锈钢拖链1-20，所述第三x轴另一端底部通过螺丝安装有第二接线盒1-24。
74.第三滚轮1-21可以沿第三x轴的方向进行水平移动。
75.其中，所述y轴1-1由第一直线导轨1-31、第二齿条1-29、y轴底座1-28、x轴齿轮1-27和第一驱动电机1-26组成，所述y轴1-1一侧通过螺栓安装有第一驱动电机1-26，所述第一驱动电机1-26的动力输出端连接有x轴齿轮1-27，所述y轴1-1内通过导槽套设有第二齿条1-29且x轴齿轮1-27与第二齿条1-29啮合，所述第二齿条1-29一侧连接有第二不锈钢拖链1-25，所述y轴1-1底部通过螺丝安装有第二接近传感器1-30。
76.第一驱动电机1-26在工作时动力输出端方便带动x轴齿轮1-27进行转动，从而可以带动第二齿条1-29水平移动，进而方便带动第二不锈钢拖链1-25进行移动。
77.其中，所述z轴1-5由z轴本体1-36、第二直线导轨1-37、第三驱动电机1-32和第二驱动电机1-34组成，所述第三驱动电机1-32的动力输出端连接有z轴齿轮1-33，所述第二驱动电机1-34的动力输出端连接有y轴齿轮1-35，所述第二直线导轨1-37一侧通过螺钉安装有第三不锈钢拖链1-38，所述第二直线导轨1-37底端一侧通过螺丝安装有第三接近传感器1-39。
78.第三驱动电机1-32在工作时动力输出端方便带动z轴齿轮1-33转动，第二驱动电机1-34在工作时方便带动y轴齿轮1-35进行转动。
79.需要说明的是，本技术在工作时，在第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机的工作作用下，可以分别带动x轴齿轮、y轴齿轮和z轴齿轮转动，从而带动对应齿条进行移动，从而带动机械手夹爪6在xyz方向上进行移动，在移动时的平稳性好，能方便对滚筒进行高效夹取和移动，效率高，实用性佳。
80.如图9-14所示，所述滚筒存放装置2，包括第一边框2-1和第二边框2-2，所述第一边框2-1的内部设有第二边框2-2，所述第二边框2-2的内侧安装有第一定位板2-3，所述第二边框2-2的内部设有第一分隔板2-5，所述第一分隔板2-5的两侧均连接有第二定位板2-14，所述第一定位板2-3与第二定位板2-14之间卡设有第三分隔板2-8，所述第二边框2-2的内部且位于第一分隔板2-5的下端设有第二分隔板2-6。
81.其中，所述第一边框2-1的一端连接有第一筋板2-4，所述第一边框2-1的一侧连接有第二筋板2-7，所述第一边框2-1与第二边框2-2之间从上至下依次设有第一加强筋2-9、第二加强筋2-10、第三加强筋2-11和第四加强筋2-12。
82.第一筋板2-4能够在第一边框2-1的两端对第一边框2-1进行加固保护，第二筋板2-7能够在第一边框2-1的两侧对第一边框2-1进行加固保护，而第一加强筋2-9、第二加强筋2-10、第三加强筋2-11和第四加强筋2-12则可在第一边框2-1与第二边框2-2之间进行加固保护，通过第一筋板2-4、第二筋板2-7、第一加强筋2-9、第二加强筋2-10、第三加强筋2-11和第四加强筋2-12之间的组合作用，能够有力的增强本新型存放装置的稳固性。
83.其中，所述第三分隔板2-8的内部开设有卡槽2-13。
84.第一定位板2-3和第二定位板2-14的厚度与第一卡接口2-13的直径相对应，因此，通过第一卡接口2-13的作用，第三分隔板2-8能够套设于第一定位板2-3和第二定位板2-14的外侧，能够增强第三分隔板2-8的稳定性。
85.其中，所述第二分隔板2-6上开设有第二卡接口2-15，所述第二分隔板2-6上且位于第二卡接口2-15的一侧开设有第三卡接口2-16。
86.第二卡接口2-15便于第一分隔板2-5贯穿第二分隔板2-6，第三卡接口2-16能够便于第一定位板2-3贯穿第二分隔板2-6。
87.需要说明的是，本技术的滚筒存放装置在工作时，人员将第一分隔板2-5通过第二卡接口2-15贯穿第二分隔板2-6，将第一定位板2-3通过第三卡接口2-16贯穿第二分隔板2-6，进一步，人员将第三分隔板2-8套设于第一定位板2-3和第二定位板2-14的外围，即可将第二边框2-2的内部分隔为2层，每层按3排5列均匀排布，进而实现可将滚筒进行分开放置的效果，进一步，第一筋板2-4能够在第一边框2-1的两端对第一边框2-1进行加固保护，而第二筋板2-7能够在第一边框2-1的两侧对第一边框2-1进行加固保护，同时，第一加强筋2-9、第二加强筋2-10、第三加强筋2-11和第四加强筋2-12则可在第一边框2-1与第二边框2-2之间进行加固保护，通过第一筋板2-4、第二筋板2-7、第一加强筋2-9、第二加强筋2-10、第三加强筋2-11和第四加强筋2-12之间的组合作用，能够有力的增强本新型存放装置的稳固性。
88.如图15-18所示，放置滚筒机械手的具体结构如下，包括z1轴4-1、y1轴4-2、第一x1轴4-4、第二x1轴4-5，所述z1轴4-1的位移端底部安装有滚筒夹爪4-3，所述滚筒夹爪4-3包含放置滚筒偏转机构4-7，所述滚筒夹爪4-3一侧靠近顶端处设置有滚筒检测传感器4-6，所述滚筒夹爪4-3另一侧设置有夹爪打开检测传感器4-9和夹爪关闭检测传感器4-10。其中z1轴的具体结构和取码滚筒机械手的结构一致。
89.所述放置滚筒偏转机构4-7由伺服电缸和驱动杆组成，驱动杆底部连接有导向夹板且导向夹板位于滚筒8两侧。
90.伺服电缸在工作时动力输出端方便带动导向夹板上下移动，导向夹板与滚筒8相切，可以带动滚筒8进行偏转。
91.其中，所述z1轴4-1、y1轴4-2、第一x1轴4-4和第二x1轴4-5均由驱动电机、齿轮、齿条、导轨和滑动块组成，所述驱动电机的动力输出端连接有齿轮，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条通过螺钉与滑动块连接且滑动块位于导轨内。
92.驱动电机在工作时动力输出端带动齿轮进行转动，从而可以带动齿条移动，带动滑动块沿导轨进行滑动，从而可以带动滚筒检测传感器4-6在xyz方向上进行移动。
93.其中，所述滚筒夹爪4-3的夹持端夹持有滚筒8，滚筒夹爪4-3在工作时方便对滚筒8进行夹持。
94.需要说明的是，工作时，通过夹爪打开检测传感器4-9和夹爪关闭检测传感器4-10方便对夹爪的位移进行检测，通过滚筒检测传感器4-6方便在对滚筒进行夹持时进行检测，通过放置滚筒偏转机构4-7，方便在滚筒8发生偏移时，对偏移进行检测，从而使得本机械手具备多组传感器，能方便对滚筒8进行精确夹持，z1轴4-1、y1轴4-2、第一x1轴4-4和第二x1轴4-5连接外部电源使用，驱动电机在工作时动力输出端带动齿轮进行转动，从而可以带动齿条移动，带动滑动块沿导轨进行滑动，从而可以带动滚筒检测传感器4-6在xyz方向上进行移动。
95.如图19-21所示，其中，所述滚筒夹爪4-3以及机械手夹爪1-6可采用如下夹爪结构，包括定位板6-2，所述定位板6-2底部拐角处均焊接有立柱6-14，且立柱6-14底部均设置有承载板6-4，所述承载板6-4顶部两侧表面开设有矩形通槽6-6，且矩形通槽6-6内贯穿设置有连接杆6-8，所述连接杆6-8一侧底部通过螺栓安装夹板6-7，所述承载板6-4顶部两端设置有横向油缸6-12，且横向油缸6-12一侧输出端均通过螺栓及安装架连接连接杆6-8顶部，所述承载板6-4两侧端部通过螺栓安装固定板6-5，且固定板6-5顶部通过螺栓及安装架
安装竖向油缸6-10，所述竖向油缸6-10底部输出端均贯穿固定板6-5通过螺栓及安装架安装调整板6-9。
96.竖向油缸6-10分别设置在承载板6-4的对角处，且能够单独工作，从而可以通过调整板6-9对滚筒的固定架施加一定的力。
97.其中，所述定位板6-2底部一端设置有用于检测夹爪打开状态的第一检测传感器6-13，且定位板6-2底部另一端设置有用于检测夹爪关闭状态的第二检测传感器6-3。
98.外部终端可以通过第一检测传感器13和第二检测传感器6-3判断夹板6-7的位置情况。
99.其中，所述定位板6-2顶部通过安装架及螺栓安装顶板6-1，且顶板1顶部两侧表面开设有固定螺纹孔6-15。
100.操作人员可以通过固定螺纹孔6-15将顶板与外部机构连接固定，从而将本夹爪与外部机构连接固定。
101.其中，所述承载板6-4底部一端通过螺丝安装滚筒检测传感器6-11。
102.当夹板6-7底部有滚筒时，滚筒检测传感器6-11能够输出信号至外部终端。
103.需要说明的是，本发明为适用于智能牵引车取码滚筒机械手的滚筒夹爪，工作时，操作人员可以将本夹爪与外部机构进行连接，并将竖向油缸6-10、横向油缸6-12、第一检测传感器6-13、滚筒检测传感器6-11和第二检测传感器6-3连接外部控制终端，当夹板6-7位于指定位置时，外部控制终端可以控制横向油缸6-12工作，从而使得两个夹爪相互靠近，进而使得夹爪能够夹持滚筒的筒体，并且，外部控制终端还可以控制单个竖向油缸6-10工作，使其输出端下降，从而使得调整板6-9对滚筒的固定架施加一定的力，由于滚筒的筒体相对于固定架是可以转动的，所以固定架的角度会被调整，从而使得人员能够便捷的对滚筒放置时的偏转角度进行调整，以满足人员使用需求。
104.如图22-24所示，落滚筒装置，包括安装在牵引车底盘上的安装座1以及固定在所述安装座5-1上的驱动电机5-2，所述落滚筒装置还包括旋转机构5-3以及翻转机构5-4，所述旋转机构5-3由旋转架5-301以及用于带动所述旋转架5-301从轨道道床内侧旋转到轨道外侧的传动机构5-302组成，所述旋转架5-301上设置有悬臂架5-303，所述翻转机构5-4包括安装在所述旋转架5-301上的驱动气缸5-401、安装在所述悬臂架5-303上用于抓取以及放落滚筒的翻转爪5-402、以及用于将驱动气缸5-401的直线行程运动转换成翻转爪5-402翻转运动的驱动组件5-5，所述旋转架5-301的旋转平面与所述翻转爪的旋转平面不在同一平面。所述的旋转架5-301的旋转角度为180
°
，不在同一平面的设置可以有效保证翻转时可以不会碰撞并可以有效地将滚筒从轨道道床内侧旋转到轨道外侧。
105.所述的驱动电机5-2的输出轴上安装有第一齿轮5-201，所述传动机构5-302包括与所述旋转架5-301相连的连接轴5-3021以及与第一齿轮5-201相互啮合的第二齿轮5-3022，所述第二齿轮5-3022安装在所述连接轴5-3021上。
106.所述翻转爪5-402包括用于抓取滚筒的第一夹持板5-4021和第二夹持板5-4022，所述第一夹持板5-4021和第二夹持板5-4022上设置有用于卡接滚筒的固定槽5-4023；在夹持滚筒时所述第一夹持板5-4021和第二夹持板5-4022分别通过所述固定槽5-4023与滚筒两侧的固定端卡接；在放落滚筒时所述第一夹持板5-4021和第二夹持板5-4022翻转，所述滚筒从所述
固定槽5-4023中脱落，完成落滚筒作业；所述的第一夹持板5-4021和第二夹持板5-4022上均固定连接有用于带动其翻转的转轴5-4024，所述转轴5-4024的两端均旋转安装在所述悬臂架5-303上。
107.所述驱动组件5-5由第一连接杆5-501、分别铰接在第一连接杆5-501两端的第二连接杆5-502、以及一端与第二连接杆5-502铰接的第三连接杆5-503，所述第三连接杆5-503的另一端与所述转轴5-4024相连并带动转轴5-4024转动。
108.所述的转轴5-4024的转动角度不低于90
°
。
109.所述的悬臂架5-303上设置有平行布置的两块安装板5-3031，每块所述的安装板5-3031上设置体验用于固定所述转轴5-4024两端的轴套5-3032。
110.所述的驱动电机2的输出轴与带动第一齿轮5-201转动的轴之间还设置有转向装置。所述的固定槽5-4023上设置有限位结构。所述的第一齿轮5-201以及第二齿轮5-3022均采用斜齿轮。
111.具体的，结合附图所述翻转过程的具体过程如下：当旋转架5-301夹持滚筒从轨道道床内侧旋转到轨道外侧后，驱动气缸5-401（气路部分未在图中示意）开始往下运动并带动第一连接杆5-501下移，并带动第二连接杆5-502向下动作，第二连接杆5-502带动5-503运动，而第三连接杆5-503连接到转轴5-4024上，转轴5-4024两端均旋转安装在所述旋转架5-301上，因此转轴5-4024可以实现翻转运动，到达对应位置后将滚筒放下。
112.有砟轨道智能铺轨作业时，旋转机构反复180
°
旋转翻转到车体内侧和外侧进行放滚筒到道床上。无砟轨道智能铺轨作业时，旋转机构旋转90
°
到车架梁下方，为放置机械手放滚筒到道床让开作业空间。
113.智能牵引车滚筒联动装置的操作方法，包含依次进行的抓取滚筒过程和放置滚筒过程，所述中转平台上无滚筒时，放置滚筒过程不进行，具体而言，抓取滚筒过程如下：取码滚筒机械手由3条x轴轨道与车体通过支架连接固定，安装在滚筒存放篮位置的上方空间；1根y轴横梁安装在3条x轴轨道上，沿x轴轨道方向纵向移动。y轴横梁上的左右2边均安装有1条y轴轨道，每条y轴轨道上安装有z轴轨道安装座，每个安装座上安装有1条z轴轨道，z轴轨道可进行上下升降动作，每条z轴轨道下端安装有1套机械抓手。
114.2）抓取滚筒动作流程：s101，首先该机械手x轴方向，y轴方向停在原点坐标位置。该机械手停在最高位置及机械手的z轴原点位置。原点坐标位置为预设位置，以方便操作为原则，如可以选择x轴最左端、y轴移动段靠边端以及z轴行程最高点为原点。
115.注备：放置滚筒机械手的x轴、y轴原点位置依据现场情况调整设定，设定好后不能随意调整。x轴原点位置距中转平台中心约800mm（可调整，设定好后不能随意更改），防止放置滚筒机械手到中转平台进行抓取滚筒时与取码滚筒机械手碰撞，造成损坏。
116.s102，抓取滚筒作业时，取码滚筒机械手y轴横梁中间的伺服电机驱动y轴横梁沿x轴轨道移动，定位目标滚筒对应机械抓手x轴方向的位置坐标。
117.s103，y轴横梁沿x轴轨道移动中，安装在z轴安装座上的横向移动伺服电机驱动z轴轨道沿y轴轨道横向移动，定位目标滚筒对应机械抓手y轴方向的位置坐标。
118.s104，取码滚筒机械手完成x轴、y轴方向定位目标滚筒后，安装在z轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z轴轨道进行下降，下降到取码滚筒机械手能够抓取滚筒位置停止。
119.s105，取码滚筒机械手到达抓取目标滚筒位置后，取码滚筒机械手中的驱动气缸控制抓夹进行抓取滚筒动作。
120.s106，取码滚筒机械手抓取滚筒后，安装在z轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z轴轨道进行上升，上升到滚筒水平移动时不会发生碰撞高度位置（及上升z轴到最高位置，也就是机械手z轴原点位置）。
121.s107，取码滚筒机械手抓取滚筒提升到z轴原点位置后，y轴横梁中间的伺服电机驱动y轴横梁沿x轴轨道移动到车上中转平台对应x轴坐标位置，同时2侧安装在z轴安装座上的横向移动伺服电机各自驱动对应的z轴轨道沿y轴轨道横向移动到车上2侧中转平台对应y轴坐标位置。
122.注备：联动作业中，若此时其中1个中转平台上有滚筒，则取码滚筒机械手抓取滚筒水平移动x轴坐标方向到距中转平台800mm（此参数由现场实际确定，设定后不能随意调整）处等待，z轴轨道不进行下降。待两侧中转平台上滚筒均被放置滚筒机械手取走后，再自动进行后续定位中转平台以及放滚筒到中转平台上动作，目的是防止机械手件发生碰撞，造成损坏。
123.s108，两套取码滚筒机械手抓取滚筒水平定位2侧对应的中转平台后，各自对应安装在z轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动2组z轴轨道进行下降，下降到取码滚筒机械手放开滚筒后滚筒能平稳准确落到中转平台高度位置。
124.s109，两套取码滚筒机械手抓取滚筒垂向定位后，机械抓手中气缸动作，打开抓夹放下滚筒到中转平台。
125.s110，两套机取码滚筒机械手各自放下滚筒后，各自对应安装在z轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动2组z轴轨道各自上升到取码滚筒机械手到达z轴原点位置。两套取码滚筒机械手均到位后，y轴横梁中间的伺服电机驱动y轴横梁沿x轴轨道移动到x轴原点位置。同时2侧安装在z轴安装座上的横向移动伺服电机各自驱动对应的z轴轨道沿y轴轨道横向移动到y轴原点位置。
126.取码滚筒机械手完成一对滚筒的取码作业流程。联动作业时，取码滚筒机械手按上述操作流程进行循环作业。
127.所述放置滚筒过程如下：车上两侧布置有两套放置滚筒机械手，两套放置滚筒机械手结构互为对称，分别进行放置滚筒到车辆两侧的落滚筒机构的翻转抓上作业。
128.放置滚筒机械手由两条x1轴轨道与车体通过支架连接固定。一根y1轴横梁安装在2条x1轴轨道上，沿x1轴轨道方向纵向移动。y1轴横梁上安装有1条y1轴轨道，y1轴轨道上安装有z1轴轨道安装座，安装座上安装有1条z1轴轨道，z1轴轨道可进行上下升降动作，z1轴轨道下端安装有一套机械抓手。需要说明的是x轴、x1轴是区分取码滚筒机械手和放置滚筒机械手的标记，其在方向是表述同一个方向，同理参见y、y1轴，z和z1轴。
129.车上两侧放置滚筒机械手同时按下述流程单独作业。
130.a，首先放置滚筒机械手x1轴方向，y1轴方向停在原点坐标位置。其机械抓手停在最高位置及机械手的z1轴原点位置。
131.注备：放置滚筒机械手的x1轴、y1轴原点位置依据现场情况调整设定，设定好后不能随意调整。x1轴原点位置距中转平台中心约800mm（可调整，设定好后不能随意更改），防止取码机械手进行放滚筒到中转平台时与放置滚筒机械手碰撞，造成损坏。
132.b，放置滚筒作业时，放置滚筒机械手y1轴横梁内侧的伺服电机驱动y1轴横梁沿x1轴轨道移动，定位机械抓手对应中转平台x1轴方向的位置坐标。
133.注备：智能铺轨作业中，当其中任意一个中转平台上无滚筒时，放置滚筒机械手停在原点位置不动作，当取码机械手放置一对滚筒到两侧中转平台上时，放置滚筒机械手才动作去进行抓取滚筒。
134.c，y轴横梁沿x1轴轨道移动中，安装在z1轴安装座上的横向移动伺服电机驱动z1轴轨道沿y1轴轨道横向移动，定位机械抓手对应中转平台y1轴方向的位置坐标。
135.d，机械抓手完成x1轴、y1轴方向定位后，安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z轴轨道进行下降，下降到机械抓手能够抓取滚筒位置停止。
136.e，机械抓手到达抓取目标滚筒位置后，机械抓手中的驱动气缸控制抓夹进行抓取滚筒动作。
137.f，机械抓手抓取滚筒后，安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z1轴轨道进行上升，上升到滚筒水平移动时不会发生碰撞高度位置（及上升z1轴到最高位置，也就是机械手z1轴原点位置）。
138.g，机械手抓取滚筒提升到z1轴原点位置后，y1轴横梁内侧伺服电机驱动y1轴横梁沿x1轴轨道移动到放滚筒到对应的落滚筒机构的翻转爪的x1轴位置坐标。
139.h，机械手完成x1轴方向定位翻转爪后，安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z1轴轨道进行下降，下降到机械抓手抓取滚筒能横向移动到落滚筒机构翻转爪中的合适高度位置。
140.i，机械手完成z1轴方向定位翻转爪后，安装在z1轴安装座上的横向移动伺服电机驱动z轴轨道沿y1轴轨道横向移动到落滚筒机构中翻转爪的中心位置。
141.z，机械手完成y1轴方向定位翻转爪后，机械抓手气缸快速打开抓夹放下滚筒到翻转抓上。
142.k，机械手放下滚筒后，安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z17轴轨道进行上升，待机械抓手离开落滚筒范围后，再进行联动，移动到x、y、z原点位置等待。
143.l，机械抓手离开落滚筒范围后，落滚筒机构旋转电机驱动翻转爪旋转180
°
到车体外侧。
144.m，当车辆走行中，电气控制系统进行计数以及运算确定放置滚筒的位置坐标后，待车辆走行到翻转爪上滚筒到达该放置的位置时，控制翻转爪翻转的气缸进行动作，翻转翻转爪，使滚筒落下到放置点。
145.n，落滚筒机构放下滚筒到道床上后，落滚筒机构旋转电机驱动翻转爪旋转180
°
到车体内侧，气缸控制翻转爪回位等待。
146.机械手组完成一对滚筒的放置到位作业流程。联动作业时，机械手组按上述操作流程进行循环作业。
147.需要说明的是，无砟智能铺轨工况与有砟智能铺轨工况共用同一套机械手组进行智能铺轨作业。但其铺轨流程有所不同。具体介绍如下：（1）取码机械手无砟道床智能铺轨作业流程其动作流程和步骤与有砟智能铺轨完全相同。
148.（2）放置机械手无砟道床智能铺轨作业流程
车上两侧放置滚筒机械手同时按下述流程单独作业。
149.a，首先放置滚筒机械手x1轴方向，y1轴方向停在原点坐标位置。其机械抓手停在最高位置及机械手的z1轴原点位置。
150.注备：放置机械手的x1轴、y1轴原点位置依据现场情况调整设定，设定好后不能随意调整。x1轴原点位置距中转平台中心约800mm（可调整，设定好后不能随意更改），防止取码机械手进行放滚筒到中转平台时与放置滚筒机械手碰撞，造成损坏。
151.b，放置滚筒作业时，放置滚筒机械手y1轴横梁内侧的伺服电机驱动y1轴横梁沿x1轴轨道移动，定位机械抓手对应中转平台x轴方向的位置坐标。
152.注备：智能铺轨作业中，当其中任意1个中转平台上无滚筒时，放置滚筒机械手停在原点位置不动作，当取码机械手放置一对滚筒到2侧中转平台上时，放置滚筒机械手才动作去进行抓取滚筒。
153.c，y轴横梁沿x1轴轨道移动中，安装在z1轴安装座上的横向移动伺服电机驱动z1轴轨道沿y1轴轨道横向移动，定位机械抓手对应中转平台y1轴方向的位置坐标。
154.d，机械抓手完成x1轴、y1轴方向定位后，安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z1轴轨道进行下降，下降到机械抓手能够抓取滚筒位置停止。
155.e，机械抓手到达抓取目标滚筒位置后，机械抓手中的驱动气缸控制抓夹进行抓取滚筒动作。
156.f，机械抓手抓取滚筒后，安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z轴轨道进行上升，上升到滚筒水平移动时不会发生碰撞高度位置（及上升z1轴到最高位置，也就是机械手z轴原点位置）。
157.g，机械手抓取滚筒提升到z1轴原点位置后，y轴横梁内侧伺服电机驱动y1轴横梁沿x1轴轨道移动到滚筒距中转平台纵向距离200mm位置。
158.h，滚筒距中转平台纵向距离200mm位置后，安装在z1轴安装座上的横向移动伺服电机驱动z轴轨道沿y1轴轨道横向移动到距车体中心754mm位置。
159.i，机械手完成y1轴方向定位后，随后y轴横梁内侧伺服电机驱动y1轴横梁沿x1轴轨道移动到滚筒与中转平台中心重合的同一横向位置，同时安装在z1轴安装座上的垂向升降伺服电机驱动z1轴轨道进行下降，下降到机械抓手抓取滚筒离无砟道床路基面约250mm（该参数可依据现场情况调整，设定好后不能随意更改）高等待。
160.z，当车辆走行中，自动寻迹视觉系统，放置滚筒视觉系统，电气控制系统进行计数以及运算确定放置滚筒的位置坐标后，待车辆走行到机械手抓取滚筒等待点到达该位置时，控制放置机械手进行水平方向随动定位无砟道床上滚筒放置点。
161.k，机械抓手抓取滚筒随动定位无砟道床放滚筒位置的时间段内，电气控制系统控制z1轴轨道迅速下降，把滚筒落到道床上，随后机械抓手气缸快速打开抓夹放下滚筒。
162.l，机械抓手放下滚筒到道床上后，机械手迅速上升到最高位置，及z轴原点位置，同时x1轴方向，y1轴方向调整到原点位置等待。
163.放置滚筒机械手完成一对滚筒的放置到位作业流程。联动作业时，放置滚筒机械手按上述操作流程进行循环作业。
164.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。