王希華

（中國鐵路濟南局集團有限公司日照車輛段，山東 日照 276826）

1 目前鉤尾框探傷檢修線的現(xiàn)狀及特點

（1）在礦企進行能源運輸中，隨著運輸設(shè)備提速和運載量的不斷增加，鉤尾框作為礦山運輸設(shè)備鉤緩沖裝置中的主要部件，其在設(shè)備運行中的受力狀況變的更加復(fù)雜，為保證鉤尾框的安全性能，防止鉤尾框裂紋斷裂造成運輸設(shè)備分離等事故，在對運輸設(shè)備進行定期檢修中對鉤尾框探傷檢測就顯得越來越重要。

（2）鉤尾框檢修作業(yè)包括鉤尾框拋丸除銹、探傷、檢查焊修、涂漆防護等工序，各工序間鉤尾框的輸送工作由一條水平輸送線完成。

在鉤尾框探傷工序由兩臺懸臂吊輔助作業(yè)，先有拋丸設(shè)備操作人員利用懸臂吊將拋丸除銹后的鉤尾框吊起并水平放置在輸送線上送到探傷工位，隨后由探傷工作人員利用另一臺懸臂吊將輸送線上水平放置的鉤尾框人工吊起，豎直放入探傷機進行探傷。探傷完成后，探傷操作人員需要再次用懸壁吊將鉤尾框從探傷機里取出水平放置在輸送線上輸送到下一工位。

（3）依照原有的作業(yè)流程和設(shè)備配備，鉤尾框檢修探傷作業(yè)存在勞動強度大、工作效率低。安全風(fēng)險高等問題。鉤尾框為長方體，重約100kg，頻繁的人工吊放改變其擺放狀

態(tài)造成了勞動強度增大，效率降低，作業(yè)過程中存在磕碰、滑脫等勞動安全隱患。

目前大多數(shù)運輸設(shè)備的鉤尾框探傷檢測線采用水平式輸送、人工吊運的方式吊運的方式已不能滿足探傷檢測工作的需要，亟待投入更加自動化的設(shè)備來完成鉤尾框的探傷檢測工作。

2 運輸設(shè)備的鉤尾框探傷檢修線的主要結(jié)構(gòu)和工作原理

（1）運輸設(shè)備的鉤尾框探傷修線的布置和部分結(jié)構(gòu)圖。

圖1 運輸設(shè)備鉤尾框探傷修線的布置圖

圖2 運輸設(shè)備鉤尾框探傷工作圖

（2）新型運輸設(shè)備的鉤尾框探傷檢修線的組成。檢修線主要有環(huán)形輸送線、鉤尾框翻轉(zhuǎn)機構(gòu)、抓取和六軸搬運機器人等組成。新增的環(huán)形輸送線安裝在原有的水平輸送線上方，原有輸送線無須拆除，保證了原輸送線的運送能力和后續(xù)工位的使用，同時可以與新線互為備用。環(huán)形輸送線采用方管焊接支架形式，鏈條和滾輪安裝在環(huán)形輸送線上，帶動鏈條上的掛鉤掛著鉤尾框向前運送到機器人抓取工位。

環(huán)形輸送線的設(shè)置解決了鉤尾框拋丸后無須翻轉(zhuǎn)至水平可直接豎直吊掛輸送至探傷工位的問題。六軸關(guān)節(jié)機器人由六個伺服電機直接通過減速器、同步帶輪等驅(qū)動六個關(guān)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)，六個關(guān)節(jié)合成實現(xiàn)末端的六自由度動作。機器人從環(huán)形輸送線上抓取鉤尾框，并將鉤尾框放入探傷機里進行探傷。探傷完畢后，機器人把鉤尾框從探傷機里取出，放到輸送線上方的翻轉(zhuǎn)平臺。機器人的應(yīng)用解決了人工吊取鉤尾框放入探傷機探傷的問題，大大降低了工人的勞動強度。翻轉(zhuǎn)平臺動作將探傷后機器人豎直抓取的鉤尾框由豎直方向調(diào)整為水平方向，并落放在原有的水平輸送線上，完成一個探傷工作循環(huán)。后續(xù)的鉤尾框檢查焊修和涂漆防護工作仍利用原有輸送線實現(xiàn)，從而完成運輸設(shè)備鉤尾框的全部檢修作業(yè)。

3 機器人在鉤尾框探傷檢修中的實用性和應(yīng)用趨勢

（1）近年來，隨著工業(yè)自動化的快速發(fā)展,機器人在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，傳統(tǒng)的手工操作已經(jīng)不再適應(yīng)礦企的發(fā)展。搬運機器人是近代自動控制領(lǐng)域出現(xiàn)的一項高新技術(shù)，涉及到了力學(xué)，機械學(xué)，電器液壓氣壓技術(shù)，自動控制技術(shù)，傳感器技術(shù)，單片機技術(shù)和計算機技術(shù)等學(xué)科領(lǐng)域，已成為現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)體系中的一項重要組成部分。

（2）搬運機器人是可以進行自動化搬運作業(yè)的工業(yè)機器人。搬運作業(yè)是指用一種設(shè)備握持工件從一個工作位置移動到另一個工作位置。機器人可以安裝不同的末端執(zhí)行器來完成各種不同形狀和狀態(tài)的工件搬運工作，大大減輕了人類的繁重勞動工作。新型礦山運輸設(shè)備鉤尾框檢修線中環(huán)形輸送線的運用，就是減輕工人搬運工作的主要體現(xiàn)。自動化的輸送，減少了工件輸送時間提高了生產(chǎn)效率。環(huán)形輸送線的設(shè)計，為下一步鉤尾框拋丸作業(yè)中鉤尾框的自動輸送做好了基礎(chǔ)和預(yù)準備。

（3）搬運機器人將鉤尾框從環(huán)形輸送線上取下、放入探傷機并配合探傷機的探傷步驟進行相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)和提升動作。機器人的運用，充分發(fā)揮了其位置精度高，過載能力強,自由度靈活等優(yōu)點。機器人準確的抓取、旋轉(zhuǎn)和提升鉤尾框不僅節(jié)省了勞動力、減少了人工頻繁的觀察和使用懸臂吊來轉(zhuǎn)移工件，并使探傷人員遠離探傷設(shè)備降低了電磁輻射對工的慢性傷害。機器人與探傷機的操作程序結(jié)合在一起，使檢修線的自動化程度大大提高，為實現(xiàn)整個檢修線的全自動化奠定了基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，在鉤尾框探傷檢修線上增加使用機器人是解決目前鉤尾框檢修存在的問題、高質(zhì)高效完成檢修任務(wù)的可行性措施，也是不久將整個檢修線改新為全自動化檢修線的第一步?？茖W(xué)技術(shù)是生產(chǎn)力，將機器人運用到礦山運輸設(shè)備檢修中會提高生產(chǎn)力，推動檢修作業(yè)向更加標準化，規(guī)范化和自動化的方向發(fā)展。