阅读说明：本技术 火车翻车线及其重车线自动摘钩设备 (Train overturning line and automatic unhooking device for heavy train line ) 是由 刘垒 陆高峰 王凌冰 李仲斌 刘志伟 张威 陈磊 彭忠 于 2020-05-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种火车翻车线重车线自动摘钩设备,包括：识别装置,用于识别摘钩把手位置；专用抓手,用于对所述摘钩把手施加驱动力；多维驱动装置,用于驱动所述专用抓手移动至所述摘钩把手处并用于驱动摘钩把手沿解锁方向移动以完成摘钩操作；控制器,所述控制器能够根据所述识别装置识别到的所述摘钩把手位置,控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手,按预存的多种预定解锁动作中与当前摘钩相对应的所述预定解锁动作,对所述摘钩把手进行驱动,以完成摘钩操作。该火车翻车线重车线自动摘钩设备能够实现火车翻车线重车线自动化摘钩的问题。本发明还公开了一种包括上述火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的火车翻车线。(The invention discloses an automatic unhooking device for a heavy train line of a train rollover line, which comprises: the identification device is used for identifying the position of the unhooking handle; the special gripper is used for applying driving force to the unhooking handle; the multi-dimensional driving device is used for driving the special gripper to move to the unhooking handle and driving the unhooking handle to move along the unlocking direction so as to finish the unhooking operation; the controller can control the multi-dimensional driving device to drive the special hand grip according to the position of the unhooking handle identified by the identification device, and drive the unhooking handle according to the preset unlocking action corresponding to the current unhooking in the prestored multiple preset unlocking actions so as to finish the unhooking operation. The automatic unhooking device for the heavy train line of the train rollover line can solve the problem of automatic unhooking of the heavy train line of the train rollover line. The invention also discloses a train overturning line comprising the automatic unhooking device of the heavy train line robot of the train overturning line.)

火车翻车线及其重车线自动摘钩设备

技术领域

本发明涉及轨道车卸车技术领域，更具体地说，涉及一种火车翻车线重车线自动摘钩设备，还涉及一种包括上述火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的火车翻车线。

背景技术

目前，火车翻车线及其调车系统是由翻车机本体、调车机、空车调车机、迁车台、夹轮器、单向止挡器、安全止挡器、喷水抑尘装置、控制系统、液压系统、电气操作室、液压站等组成。没有重车线自动摘钩设备。火车翻车线翻卸火车皮还不能完全实现自动化，重车线火车皮摘钩需要人工完成，是一项主要制约条件。一般机械设备不能满足工况要求，其难点在于火车皮车型不同，其车钩组类型不同，分为老式车钩组和新式车钩组；火车皮车型不同，其摘钩方式不同，分为上摘钩和下摘钩；不同摘钩方式拉杆位置、形状、限位方式不同。

综上所述，如何有效解决火车翻车线重车线不能实现自动化摘钩的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种火车翻车线重车线自动摘钩设备，该火车翻车线重车线自动摘钩设备可以有效解决火车翻车线重车线不能实现自动化摘钩的问题，本发明的第二个目的在于提供一种包括上述火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的火车翻车线。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种火车翻车线重车线自动摘钩设备，包括：识别装置，用于识别摘钩把手位置；专用抓手，用于对所述摘钩把手施加驱动力；多维驱动装置，用于驱动所述专用抓手移动至所述摘钩把手处并用于驱动所述专用抓手移动以带动所述摘钩把手沿解锁方向移动以完成摘钩操作；控制器，所述控制器能够根据所述识别装置识别到的所述摘钩把手位置，控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手，按预存的多种预定解锁动作中与当前摘钩件相对应的所述预定解锁动作，对所述摘钩把手进行驱动，以完成所述摘钩操作。

在该火车翻车线重车线自动摘钩设备中，在应用时，将其安装在重车线的摘钩工作位，当来重车组的前节车厢移动到摘钩工作位时，此时基于识别装置的识别结果，控制器控制多维驱动装置驱动专用抓手移动，以完成专用抓手移动至摘钩把手、抓持摘钩把手和移动以带动摘钩把手摘钩操作，进而自动完成摘钩操作。在该火车翻车线重车线自动摘钩设备中，通过专用抓手、识别装置、多维驱动装置和控制器，自动化完成摘钩操作，无需人为操作。且在控制器中储存了多种对应不同种类摘钩件的预定解锁动作，以使得根据不同的摘钩件，采用不同的解锁动作，进而充分保证了整个重车线自动摘钩设备的适应性，所以该火车翻车线重车线自动摘钩设备能够有效解决火车翻车线重车线不能实现自动化摘钩的问题。

优选地，还包括用于驱动所述识别装置以及所述专用抓手沿轨道移动的换位装置，以使得能够驱动所述专用抓手从单节车厢的一端至另一端。

优选地，所述识别装置能够识别获取当前摘钩种类。

优选地，包括底座，所述底座上固定有所述专用抓手、所述识别装置和所述多维驱动装置，所述换位装置用于驱动所述底座从所述单节车厢的一端至另一端，所述底座上设置有用于与车厢固定连接的固定装置。

优选地，所述固定装置为电磁铁。

优选地，在所述换位装置驱动所述底座从摘钩工作位向后移动一节车厢距离后，并在所述识别装置识别到该处钩连接的摘钩把手位置后，所述控制器能够控制所述底座上的所述多维驱动装置驱动所述专用抓手移动到当前钩连接的所述摘钩把手处，并控制所述多维驱动装置驱动所述专用抓手抓持所述摘钩把手。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种火车翻车线，该火车翻车线包括上述任一种火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备，该火车翻车线还括设置在脱钩位的调车机，所述调车机用于将重车组向前移动一个单节车厢长度，并在所述重车组的前车脱钩后，牵引所述重车组的前车进入翻车位并将所述翻车位空车推出。由于上述的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备具有上述技术效果，具有该火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的火车翻车线也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的安装结构示意图；

图2为本发明实施例提供的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的端面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的专用抓手的结构示意图；

图4为两节车厢的车钩的脱离连接时车钩位置结构示意图。

附图中标记如下：

车厢1、摘钩工作位2、翻车机3、专用抓手4、多维驱动装置5、换位装置6、调车机7、摘钩件8、车钩9、钩舌10、识别装置11。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种火车翻车线重车线自动摘钩设备，以有效解决火车翻车线重车线不能实现自动化摘钩的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明实施例提供的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的安装结构示意图；图2为本发明实施例提供的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备的端面结构示意图；图3为本发明实施例提供的专用抓手的结构示意图；图4为两节车厢的车钩的脱离连接时车钩位置结构示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种火车翻车线重车线自动摘钩设备，该设备主要安装在重车线的摘钩工作位2处。其中火车组主要分为重车组和空车组，其中重车组的各节车厢均为装载货物的车厢，而其中的空车组的各节车厢均为空置的车厢。而对于火车组来说，其中车厢之间是通过车钩9进行钩连接，两节车厢相靠近的端部均转动连接有车钩9，两个车钩9钩舌10互相咬合，以实现钩连接，而钩舌10与车钩9本体之间转动连接，并设置有锁紧件，在锁紧件锁紧时，互相咬合的钩舌10无法脱钩，而对锁紧件实现摘钩时，即使锁紧件沿解锁方向(摘钩方向)移动时，互相咬合的钩舌10能够实现脱离。车钩13与车厢之间绕竖直的轴线转动连接，以方便相连接的车厢呈弧线排列。

其中火车翻车线主要包括依次衔接的重车线和空车线，在重车线上，各节车厢1依次通过车钩9钩连接，以在轨道延伸线上传输动力，在行驶到摘钩工作位2后，在钩连接的各节车厢1所形成的重车组中，将位于最前的单节车厢1与紧随其后的车厢1之间的钩连接进行摘钩操作，即驱动摘钩件按摘钩操作移动，以带动锁紧件进入解锁位，以使得钩连接解锁，进而使钩连接可以脱离，然后将脱钩的单节车厢1推入至翻车位的翻车机3处，翻车机3对重车进行翻车以倒出内部货物，也就是将载有大量货物的敞口车厢1进行翻转，以倾斜或倒置，以将内部的货物倾倒下来，然后再回正，此时重车变成空车，然后推出翻车位，随后输送到空车线。在空车线，新进入的单节车厢1需要沿着轨道移动到空车组处，以使得新进的单节车厢1连接端进入到挂钩工作位，与空车组相邻的车厢通过车钩9钩连接。

其中摘钩件是一种控制车钩9的钩舌是否锁死的控制装置，在实际应用中，一般通过驱动摘钩件的摘钩把手，以使摘钩把手沿摘钩方向进行移动，使摘钩件完成摘钩动作，进而完成摘钩操作。不同的摘钩件需要完成不同的解锁动作才能够实现摘钩操作。这些摘钩动作可以是单个转动操作或者是单个平移操作，还可以是多个相同或不同动作依次叠加。虽然具有多种不同种类的摘钩件，但是对于同一种类的摘钩件来说，摘钩操作是一样的，且目前摘钩件种类是有限的。该重车线自动摘钩设备主要包括识别装置11、专用抓手4、多维驱动装置5和控制器。以自动完成从识别摘钩把手到操作摘钩把手摘钩的一体化摘钩操作。

具体的，其中专用抓手4用于对摘钩把手施加驱动力，而多维驱动装置5则是用于驱动专用抓手4在三维空间内移动，以使得多维驱动装置5可以带动专用抓手4移动到摘钩把手处，以与摘钩把手对接起来，然后多维驱动装置5能够驱动专用抓手4按照预定移动步骤移动，以带动摘钩把手按照预定的移动步骤移动，进而完成摘钩操作。其中专用抓手4和多维驱动装置5组合形成的装置一般为机械手，此处的多维驱动装置5主要用于精细化操作。

这里需要说明的是，其中专用抓手4对摘钩把手施加驱动力，并非要求专用抓手4与摘钩把手之间能够传递各个方向的驱动力，但至少能够传递用于驱动摘钩把手沿解锁方向移动的驱动力。具体来说，一般摘钩把手呈杆状，解锁动作，主要移动包括径向移动和绕非中心线转动，其中绕非中心线转动，指的是，摘钩把手并不绕自身中心线转动，而是绕与自身中心线平行且间距一定距离的轴线转动，此时摘钩把手沿弧线转动。而当解锁动作仅包括径向移动和非中心线转动时，当然此时专用抓手4可以是与摘钩把手夹持固定，如夹爪，以传递各个方向驱动力；还可以是使专用抓手4具有套设在摘钩把手上的套环，当然该套环也可以是夹持环，不对摘钩把手夹紧固定，仅仅较为宽松的套设在摘钩把手上，以能够在各个径向方向传动驱动力为准。套环能够带动摘钩把手径向移动和非中心线转动，进而能够保证即使套设连接，依然能够驱动摘钩把手沿解锁方向依次移动，对应的多维驱动装置5应当能够驱动套环套设在摘钩把手上。具体的，其中专用抓手4与摘钩把手之间的连接方式，可以根据摘钩把手的解锁动作要求具体限定，以能够完成解锁动作为准，在此不作具体限定。

其中识别装置11，主要是用于识别摘钩把手位置。其中识别装置11，可以是一种高级智能手段，该识别装置11可以具体采用机器视觉系统，机器视觉系统是通过机器视觉产品，即图像摄取装置，将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，得到被摄目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而获取目标的位置。当然也可以是一般的识别装置11，如可以是使识别装置11包括用于与车厢1侧壁向相抵的触碰开关或者用于检测与车厢1侧壁之间距离的距离检测器，触碰开关会轮空而触碰不到车厢1侧壁，进而识别车厢1端面，而距离检测器会因为遇到空隙而检测不到车厢1侧壁，进而识别到车厢1端面，在识别到车厢1端面之后，进而能够明确一侧车厢1的端面在轨道延伸方向上的位置，而车厢1与轨道之间的相对位置关系是明确的，进而根据车厢1的特点，摘钩把手与车厢1之间的位置是明确的，进而能够明确摘钩把手与轨道之间的位置关系，进而能够识别摘钩把手的位置。当然考虑到摘钩把手一般横向延伸，使得摘钩把手在轨道横向方向具有一定的容错空间，因此能够明确摘钩把手在轨道横向方向以及轨道纵向方向上的位置，基于此，因此只需设置触碰开关，以识别摘钩把手在竖直方向的位置即可。

其中控制器，用于根据识别装置11识别到的摘钩把手位置，控制多维驱动装置5驱动专用抓手4移动，以完成专用抓手4移动至摘钩把手处、抓持摘钩把手和移动以带动摘钩把手解锁操作，以及可以进一步的控制多维驱动装置5驱动专用抓手4复位。具体的，所述控制器能够根据识别装置11识别到的摘钩把手位置，控制多维驱动装置5驱动专用抓手4移动到摘钩把手处时，即根据识别的摘钩把手位置，使专用抓手4通过移动，进而靠近摘钩把手，如以专用抓手4当前位置为零点坐标，通过识别的摘钩把手位置，将摘钩把手位置换成三维坐标，然后驱动专用抓手4移动到该三维坐标位置。然后专用抓手4夹持或套设在摘钩把手上，之后控制器控制多维驱动装置5按预存的多种预定摘钩动作中与当前摘钩件相对应的预定摘钩动作，驱动专用抓手4移动，进而对所述摘钩把手进行驱动，以完成摘钩操作。需要说明的是，其中控制器如何从多种预定解锁动作中选择与当前摘钩对应的预定解锁动作，可以根据人工输入的选择指令获取对应的预定解锁动作，也可以根据识别装置11或其它检测装置检测，以获取当前摘钩类型。其中识别装置11对于摘钩的识别，可以通过拍照以及数据分析，获取当前摘钩的大致特点，然后通过预存的几种摘钩特点，识别当前摘钩属于哪种摘钩，进而选择到对应的预定解锁动作。

在该火车翻车线重车线自动摘钩设备中，在应用时，将其安装在重车线的摘钩工作位2，当来重车组的前节车厢1移动到摘钩工作位时，此时基于识别装置11的识别结果，控制器控制多维驱动装置5驱动专用抓手4移动，以完成专用抓手4移动至摘钩把手、抓持摘钩把手和移动以带动摘钩把手摘钩操作，进而自动完成摘钩操作。在该火车翻车线重车线自动摘钩设备中，通过专用抓手4、识别装置11、多维驱动装置5和控制器，自动化完成自动摘钩操作，无需人为操作。且在控制器中储存了多种对应不同种类摘钩件的预定解锁动作，以使得根据不同的摘钩件，采用不同的解锁动作，进而充分保证了整个重车线自动摘钩设备的适应性，所以该火车翻车线重车线自动摘钩设备能够有效解决火车翻车线重车线摘钩不够自动化的问题。

进一步的，考虑到，在重车线中，当调车机7将重车组的第一个连接点移动到摘钩工作位2后，此时自动摘钩设备完成摘钩，然后调车机7推动前节脱钩的车厢1拉动翻车位，并在将当前脱钩的重车拉动到翻车位过程中，将翻车位的空车推出，然后调车机7返回摘钩位，在完成摘钩到返回摘钩位的过程中，一般需要花费一定的时间。为了提高工作效率，此处优选，还包括用于驱动专用抓手4以及识别装置11沿轨道移动的换位装置6，以使得能够驱动专用抓手4从单节车厢1的一端至另一端，以在应用时，换位装置6能够从摘钩工作位2驱动专用抓手4以及识别装置11从摘钩工作位2向后移动一节车厢1距离，以在自动摘钩设备在摘钩位完成摘钩后，由换位装置6驱动专用抓手4以及识别装置11移动到上一车厢连接点，然后在此位置对摘钩把手进行识别，以确定摘钩把手位置，然后待调车机7返回摘钩工作位2，以拉后续的重车组的第一个连接点，即识别装置11当前识别的摘钩把手所在的连接点，向前移动一节车厢1距离进入到摘钩工作位2，然后等待自动摘钩设备完成摘钩，随后调车机7拉动脱钩的重车进入翻车位，并将翻车位内的空车推出。而在上述的调车机7推动脱钩的重车进入到翻车位到返回摘钩工作位2的过程中，识别装置11向后移动了一节车厢距离以完成上一连接点处的摘钩把手识别。

进一步的，为了更为智能操作，此处优选识别装置11能够识别当前摘钩把手种类，具体的，如上所述，识别装置11通过电子摄像头拍照，获取摘钩照片，并传输给控制器，控制器分析图像摘钩结构特点，与预存的摘钩特点匹配，以获取摘钩种类，然后控制根据分析的摘钩种类选择对应的预定解锁动作。其中控制器对图像中摘钩结构特点分析，相似于人脸识别分析技术，对于摘钩来说，如仅仅需要区分上摘钩和下摘钩，只需要分析摘钩把手的延伸方向即可，或者也可以通过摘钩弯折点数量区分不同的摘钩种类。

如上所述的换位驱动装置用于驱动专用抓手4以及识别装置11移动，具体的为了更为快速操作，此处优选包括还底座，底座上固定有专用抓手4、识别装置11和多维驱动装置5，换位装置6用于驱动所底座从所述单节车厢1的一端至另一端，底座上设置有用于与车厢1固定连接的固定装置，以在识别装置11识别到摘钩把手位置后，此时可以使底座与车厢1固定连接，以更好跟随车厢1移动到摘钩工作位2，以保证底座与车厢1之间的相对位置关系。其中固定装置可以是电动夹持装置，还可以是电磁铁，以在通电时产生磁吸力，以吸附在车厢1上。

为了更好的提高工作效率，此处优选，在换位装置6驱动底座从摘钩工作位2向后移动一节车厢1距离，并在识别装置11识别到该钩连接的摘钩把手位置后，控制器控制底座上的多维驱动装置5驱动专用抓手4移动到当前钩连接的摘钩把手处，并控制多维驱动装置5驱动专用抓手4夹持摘钩把手，然后待调车机7返回摘钩工作位2以拉动重车组向前移动一个车厢1长度，以使得当前钩连接的摘钩把手移动到摘钩工作位2，然后控制器控制多维驱动装置5驱动摘钩把手完成解锁动作。

基于上述实施例中提供的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备，本发明还提供了一种火车翻车线，该火车翻车线包括上述实施例中任意一种火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备，该火车翻车线还包括设置在脱钩位的调车机7，所述调车机7用于将重车组向前移动一个单节车厢1长度，并在所述重车组的前车脱钩后，牵引所述重车组的前车进入翻车位并将所述翻车位空车推出。由于该火车翻车线采用了上述实施例中的火车翻车线重车线机器人自动摘钩设备，所以该火车翻车线的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。