列車用復合絕緣子清洗及憎水性檢測系統(tǒng)的研究與應用.pdf

1、復合絕緣子廣泛應用于軌道交通領域，其性能的好壞對于列車安全運行具有重要的影響。目前，軌道交通線路接觸網(wǎng)及列車用絕緣子大都通過人工進行清洗，這種離線清洗方式需要投入大量的人力，勞動強度大，耗時長，清洗質(zhì)量無法保證。此外，在整備作業(yè)現(xiàn)場，用于復合絕緣子性能等級測定的設備也很少，沒有明確的復合絕緣子更換標準?；诖耍疚闹荚谠O計一套能夠用于復合絕緣子自動清洗并實現(xiàn)復合絕緣子憎水性等級檢測的裝備，主要內(nèi)容包括：
　　(1)完成了復合絕緣子

2、自動清洗裝備總體設計。該系統(tǒng)主要由監(jiān)控系統(tǒng)、復合絕緣子存放托盤系統(tǒng)、搬運機械手系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)組成，各分系統(tǒng)均采用西門子S7-200PLC進行控制。開發(fā)了基于組態(tài)王的監(jiān)控系統(tǒng)，確定了系統(tǒng)總體的控制時序；
　　(2)完成了復合絕緣子存放轉(zhuǎn)盤系統(tǒng)的設計。本文中轉(zhuǎn)盤的設計目的是存放絕緣子和實現(xiàn)機械手臂定點搬運，機械手的物料搬運需要轉(zhuǎn)盤的精確配合。由于機械誤差及外來因素的影響，轉(zhuǎn)盤需要實現(xiàn)一種閉環(huán)控制，轉(zhuǎn)盤的閉環(huán)控制是通過PLC、步進電機、

3、旋轉(zhuǎn)編碼器構建的，步進電機的輸出通過旋轉(zhuǎn)編碼器進行采集，再將反饋信息上傳到PLC的PID模塊中進行誤差的校正，實現(xiàn)精確的閉環(huán)控制。
　　(3)完成了清洗機構的設計。清洗機構是系統(tǒng)的主體部分，清洗機構的設計主要包括清洗刷、升降機、上下限位機構、自動門、噴水系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)等部分，其目的是機械手臂將搬運過來的絕緣子放在升降機上，升降機在與上下限位的配合下將絕緣子固定在清洗工位上，通過各輔助機構的配合，最終完成絕緣子的清洗工作。
　

4、　(4)完成了搬運機械手系統(tǒng)的設計。機械手臂的設計目的是機器代人，實現(xiàn)自動清洗。本文所選用的機械手臂是圓柱坐標型3自由度機械手臂，其運動形式是分步式的先后動作，并計算了各個關節(jié)的軌跡函數(shù)，完成了機械手臂的路徑規(guī)劃工作。
　　(5)設計了基于圖像處理的復合絕緣子憎水性等級檢測系統(tǒng)。復合絕緣子憎水性檢測是判斷絕緣子好壞的重要手段，該方法受環(huán)境的干擾很大，本文所設計的清洗裝置是一個相對封閉的空間，受外界環(huán)境的干擾較小，所以可以將檢測系統(tǒng)