1.一种敞车自动摘钩装置,其特征在于:包括:
行走单元,布置在待摘钩敞车一侧,具有带动摘钩机械手沿敞车行进方向运行的X向运动单元,和带动摘钩机械手沿垂直方向运动的Z向运动单元;
摘钩机械手,包括通过连接板与Z向运动单元连接的Y向展臂双杆气缸,Y向展臂双杆气缸的固定端与连接板连接,活动端通过测距回转机构与手柄卡钩连接,手柄卡钩的顶端设有定位靠轮;
所述X向运动单元包括连接在X向行走支架上的X向驱动电机,X向驱动电机的输出轴与驱动齿轮连接,驱动齿轮与齿条啮合,齿条与轨道并列设置且两者布置在敞车行进方向的一侧;
所述Z向运动单元包括与X向行走支架连接的Z向驱动电机,Z向驱动电机的输出轴连接滚珠丝杠,滚珠丝杠与滚珠螺母啮合,滚珠螺母连接Z向调整平板,Z向调整平板沿布置在X向行走支架上的Z向拖动导轨运动;X向行走支架上连接垂直布置的Z轴平衡气缸,其活塞杆连接在Z向调整平板上;摘钩机械手连接在Z向调整平板一侧形成悬臂结构,Z轴平衡气缸位于Z向调整平板的另一侧,Z轴平衡气缸根据摘钩机械手的动作情况,产生相匹配的负载,用于平衡重力影响因素,辅助实现摘钩动作的可靠性;
通过X向与Z向联合形成圆弧插补运动,模拟对车钩手柄的摘钩运动动作。
2.如权利要求1所述的一种敞车自动摘钩装置,其特征在于:所述Z向调整平板上连接垂直布置的车钩换位气缸,通过气缸的伸出和回缩,带动摘钩机械手在高位手柄和低位手柄之间切换。
3.如权利要求2所述的一种敞车自动摘钩装置,其特征在于:车钩换位导轨连接在Y向展臂双杆气缸固定端的连接板上,沿垂直方向布置,在车钩换位气缸动作时,利用车钩换位导轨引导方向从而改变摘钩机械手的水平高度,以应对高位手柄和低位手柄的位置。
4.如权利要求2所述的一种敞车自动摘钩装置,其特征在于:所述Y向展臂双杆气缸中部与手臂换位气缸的活动端活动连接,手臂换位气缸的固定端活动连接在Z向调整平板底部,通过手臂换位气缸的伸缩实现摘钩机械手的抬起和降落。
5.如权利要求1所述的一种敞车自动摘钩装置,其特征在于:还具有测距传感器、双目相机和车底射频信号扫描仪,测距传感器位于Z向调整平板顶端,获取摘钩机械手与车钩手柄之间的水平距离,双目相机位于Z向调整平板底端,获取车钩手柄的图像信息,车底射频信号扫描仪用于获取敞车的型号信息。
6.基于权利要求4所述装置实现敞车自动摘钩的工作方法,其特征在于:包括以下步骤:
初始位置下,根据双目相机和/或射频扫描判断车型信息,根据测距传感器获取车厢位置信息,在获得卸车牵引许可下,根据双目相机识别车钩手柄的位置,控制行走单元运行至车钩手柄所在的位置;
根据车钩手柄的型式和位置,控制车钩换位气缸动作切换至对应的车钩型式,控制手臂换位气缸动作带动摘钩机械手降落至车钩手柄所在的位置,控制Y向展臂双杆气缸动作和行走单元动作实现握钩;
在握钩成功下,根据车钩手柄的型式控制行走单元运动实现摘钩,摘钩完毕恢复初始位置。
7.如权利要求6所述敞车自动摘钩的工作方法,其特征在于:
根据测矩回转机构获取的力反馈判断摘钩动作是否成功,若失败则重复执行摘钩动作,当摘钩动作执行次数超过设定次数,增加行走单元运行的力矩。