一种火车车轮运输位置检测装置的制作方法

本发明属于盘状零件运输过程中的位置检测技术领域，尤其涉及一种火车车轮运输位置检测装置。

背景技术：

为了提高火车车轮表面硬度，轧制后的车轮毛坯需要踏面淬火处理，车轮毛坯通过辊道运输至淬火炉前进料炉门处，机械手将从辊道上取料，将运输到指定位置的车轮抓取运送至淬火炉内进行加热处理，为实现机械手从辊道上自动取料，在辊道末端安装有车轮定位装置，该装置采用梯形槽，梯形槽中心线与运输辊道中心线一致，梯形槽底部安装了两根带弹簧预紧的导向杆，导向杆的中间位置装有光电开关，当辊道上运输的车轮接触梯形槽后并进一步挤压梯形槽，导向杆弹簧被压缩，直至光电开关感应到车轮到位信号，辊道停止运输，辊道下方的顶升机将车轮顶起至机械手抓取高度，机械手自动抓取车轮并将其放置于炉内。

由于车轮在辊道运输过程中有时不处于辊道中心位置，导致车轮单侧挤压梯形槽，当光电开关感应到位置信号时，车轮中心与辊道中心线不重合，顶升机将车轮顶起至机械手抓取位置后，车轮中心偏离机械手允许的夹持中心偏差，机械手夹爪不能车轮进行正确的夹持，导致在夹持取料过程中车轮掉落砸坏顶升机及运输辊道，严重时，当车轮中心与辊道中心线偏差过大时，顶升机顶升过程就会发生车轮倾翻现象；另外，由于车轮规格繁多，车轮直径范围覆盖φ630～φ1250mm，目前该装置主要通过改变光电开关的位置来适应车轮尺寸的变化，调节位置的准确性不易把控，调节过程繁琐。

技术实现要素：

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种火车车轮运输位置检测装置，不仅能满足所有规格车轮在辊道运输线上的定位要求，而且调整便捷，维护简单，可靠性高，为全自动生产提供了有力保障。

为了实现上述的发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种火车车轮运输位置检测装置，其特点是该装置包括粗调单元及位置检测单元，所述粗调单元具有底座及置于底座上且与底座相对滑动的滑座，底座安装在车轮运输辊道末端钢结构平台上，底座的侧面设置有刻度尺，刻度尺上标有不同规格车轮所对应的滑座位置；所述位置检测单元具有限位杆、限位座、光电开关及用于安装光电开关的支架A，限位座和支架A安装在滑座上，限位杆可往复运动的安装在限位座上，限位杆的头部伸向车轮运输辊道末端，尾部靠近光电开关且未触发光电开关。

在上述的火车车轮运输位置检测装置中，可选的，所述粗调单元包括底座、滑座、丝杆、丝母及支撑座，底座安装在车轮运输辊道末端钢结构平台上，底座的侧面设置有刻度尺，刻度尺上标有不同规格车轮所对应的滑座位置，底座上侧面设有定位凸台，滑座下侧面开设有矩形凹槽与定位凸台配合，丝母安装在滑座上，支撑座安装在底座上，丝杆一端限位固定在支撑座上，另一端与丝母螺纹配合，工作时通过调节安装在支撑座上的丝杆驱动丝母带动滑座移动，实现车轮运输位置检测装置的粗调。

在上述的火车车轮运输位置检测装置中，可选的，所述位置检测单元包括限位杆、预紧弹簧、导向套、限位座、调整垫块、卡簧、光电开关及用于安装光电开关的支架A，支架A安装在滑座上，限位杆与导向套套装后安装于限位座内，导向套为限位杆提供导向；预紧弹簧套装在限位杆的头部侧，其一端装在限位杆台肩卡槽内，另一端顶在导向套上；调整垫块、卡簧套装在限位杆的尾部侧，通过改变调整垫块的厚度来改变预紧弹簧预紧力的大小，卡簧用于调整垫块的轴向定位。

在上述的火车车轮运输位置检测装置中，可选的，该装置还包括精调单元，所述精调单元包括两个对称布置的Z型定位支架B及插销，Z型定位支架B安装在滑座上，其上部开设有矩形导向槽，限位座插装在矩形导向槽内，矩形导向槽上开设有至少两个定位孔，相邻两定位孔的间距为20mm，通过插销定位来改变位置检测单元与Z型定位支架B的相对位置，从而确保不同规格车轮对限位杆的压缩量浮动范围小，便于信号的检测。

在上述的火车车轮运输位置检测装置中，可选的，所述滑座上设有限位板，限位板上开设有通孔，限位杆的头部穿过通孔且伸向车轮运输辊道末端，限位板与车轮接触面为圆弧面，有效防止车轮挤压限位板时产生侧移，便于车轮与限位板沿滑座中心线对称接触。

在上述的火车车轮运输位置检测装置中，可选的，所述支架A上开设有至少两个腰型槽，光电开关装在腰型槽内，进一步实现位置可调。

使用时，运输辊道将火车车轮运输至限位板的圆弧面，车轮碰到位置检测单元的限位杆的前端，限位杆继续压缩预紧弹簧后移，当位置检测单元的光电开关感应到车轮到位信号，辊道停止运输，辊道下方的顶升机将车轮顶起至机械手抓取高度，机械手自动抓取车轮并将其放置于炉内，限位杆在预紧弹簧的作用下，复位到原始位置，一个工作循环结束。

与现有技术相比，本发明能实现的有益效果至少包括以下几个方面：

1)、本发明的结构新颖，配置紧凑、合理，投资省，运行维护简单、费用低，操作方便，运行可靠，为全自动生产提供了有力保障；

2)、本发明的辊道运输线上的车轮定位检测装置能够满足辊道运输线上的所有规格车轮的精确定位，该装置不仅能满足所有规格车轮在辊道运输线上的定位要求，同时为下一道工序提供了准确的位置控制信号。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明火车车轮运输位置检测装置的结构示意图；

图2是本发明粗调单元的结构示意图；

图3是本发明精调单元的结构示意图；

图4是本发明位置检测单元的结构示意图。

图中：1-粗调单元、11-底座、12-滑座、13-丝杆、14-丝母、15-支撑座、16-刻度尺、17-限位板、2-精调单元、21-Z型定位支架B、22-插销、3-位置检测单元、31-限位杆、32-预紧弹簧、33-导向套、34-限位座、35-调整垫块、36-卡簧、37-光电开关、38-支架A。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明火车车轮运输位置检测装置的特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能没有在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。

下面就通过这个给出的实施例来对本发明火车车轮运输位置检测装置进行示例性说明。

如图1至图4所示，一种火车车轮运输位置检测装置包括粗调单元1及位置检测单元3，所述粗调单元1具有底座11及置于底座上且与底座相对滑动的滑座12，底座11安装在车轮运输辊道末端钢结构平台上，底座11的侧面设置有刻度尺16，刻度尺16上标有不同规格车轮所对应的滑座12位置；所述位置检测单元3具有限位杆31、限位座34、光电开关37及用于安装光电开关的支架A38，限位座34和支架A38安装在滑座12上，限位杆31可往复运动的安装在限位座34上，限位杆31的头部伸向车轮运输辊道末端，尾部靠近光电开关37且未触发光电开关。

如图2、图3所示，本发明的粗调单元1包括底座11、滑座12、丝杆13、丝母14及支撑座15，底座11安装在车轮运输辊道末端钢结构平台上，底座11的侧面设置有刻度尺16，刻度尺16上标有不同规格车轮所对应的滑座12位置，底座11上侧面设有定位凸台，滑座12下侧面开设有矩形凹槽与定位凸台配合，丝母14安装在滑座12上，支撑座15安装在底座11上，丝杆13一端限位固定在支撑座15上，另一端与丝母14螺纹配合，工作时通过调节安装在支撑座15上的丝杆13驱动丝母14带动滑座12移动，实现车轮运输位置检测装置的粗调。

本实施例中的滑座12上设有限位板17，限位板17上开设有通孔，限位杆31的头部穿过通孔且伸向车轮运输辊道末端，限位板17与车轮接触面为圆弧面，有效防止车轮挤压限位板时产生侧移，便于车轮与限位板17沿滑座12中心线对称接触，能够满足辊道运输线上的所有规格车轮的精确定位。

如图2所示，本发明的位置检测单元3包括限位杆31、预紧弹簧32、导向套33、限位座34、调整垫块35、卡簧36、光电开关37及用于安装光电开关的支架A38，支架A38安装在滑座12上，限位杆31与导向套33套装后安装于限位座34内，导向套为限位杆提供导向；预紧弹簧32套装在限位杆31的头部侧，其一端装在限位杆31台肩卡槽内，另一端顶在导向套33上；调整垫块35、卡簧36套装在限位杆31的尾部侧，通过改变调整垫块的厚度来改变预紧弹簧32预紧力的大小，卡簧用于调整垫块35的轴向定位。

另外，支架A38上开设有至少两个腰型槽，光电开关37可以装设在腰型槽内，光电开关37可以前后位置可调。

从图1中可以看出，该装置还包括精调单元2，所述精调单元2包括两个对称布置的Z型定位支架B21及插销22，Z型定位支架B21安装在滑座12上，其上部开设有矩形导向槽，限位座34插装在矩形导向槽内，矩形导向槽上开设有至少两个定位孔，相邻两定位孔的间距为20mm，通过插销定位来改变位置检测单元与Z型定位支架B的相对位置，从而确保不同规格车轮对限位杆的压缩量浮动范围小，便于信号的检测。

使用时，运输辊道将火车车轮运输至限位板的圆弧面，车轮碰到位置检测单元的限位杆的前端，限位杆继续压缩预紧弹簧后移，当位置检测单元的光电开关感应到车轮到位信号，辊道停止运输，辊道下方的顶升机将车轮顶起至机械手抓取高度，机械手自动抓取车轮并将其放置于炉内，限位杆在预紧弹簧的作用下，复位到原始位置，一个工作循环结束。

以上仅以举例方式来详细阐明本发明火车车轮运输位置检测装置这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。