[0001] 本发明涉及一种适应移动货运列车车厢的厢门缝隙喷胶封堵方法。

[0002] 铁路货运敞车是铁路货运的基础运输单元，铁路货运敞车车厢在使用一段时间后，普遍存在车厢门受挤压变形、关闭不严的情况，容易导致物料外漏，威胁行车安全，造成环境污染。目前主要依靠人工对敞车车厢进行喷胶填缝来防止物料外漏，工作量大，作业时间长，工作效率低，安全性差。无法满足对于铁路货运信息化、现代化、智能化的需求。

[0003] 目前人工作业时火车静止，工人顺着列车方向一节节移动完成门缝喷胶，作业时间长，影响火车在铁路线上的运输效率。如果能够将喷胶作业和装车作业同步进行，必然会缩短整列车的全流程装车时间，然而列车行进的速度是时变的非匀速的，这就需要喷胶作业装置能够适应非匀速运动的车厢，实时获取车速，并能准确识别到车厢上门缝的位置，通常一节车厢一侧有六个车门，每个车门需喷胶门缝呈“U”字形，需要喷胶装置完成“U”形的作业轨迹。因此，改进喷胶作业，提升铁路货运车厢装运效率，进而提高车厢周转率，对于推动铁路运输行业的技术进步和产业升级具有重要的战略意义。

[0016] 一种适应移动货运列车车厢的厢门缝隙喷胶封堵方法，通常一节车厢一侧有六个车门，每个厢门门缝呈“U”字形，因此，喷胶封堵方法是对厢门左右两侧竖缝和下侧横缝进行喷胶封堵，列车的行进速度不大于0.2米/每秒，如图1和图2所示：所述方法包括在轨道1两侧分别设置的喷胶设备工作站2，所述喷胶设备工作站的喷胶设备201包括两个摆动机械臂和配胶供胶装置（图中未示出），两个摆动机械臂分别可以伸长和转动，摆动机械臂上设置有喷嘴，两个摆动机械臂分别为第一喷胶机械臂3和第二喷胶机械臂4，摆动机械臂是市场可以采购到、在生产线上广泛使用的仿真机器人手臂，仿真机器人手臂中间带有关节轴，下端带有转动基座，是可伸缩转动的机械臂；所述喷胶设备还通过支架设置有摄像头5和速度传感器6，摄像头5和速度传感器6正对前方不随水平转动机台202转动，速度传感器6用于实时检测列车7行进速度，所述方法进一步包括根据车厢的实际尺寸建立摄像头实际拍摄获取图像的图像框8，以及根据实际尺寸建立图像框X‑Y平面坐标系，图像框含盖车厢的厢门701；对摆动机械臂的喷嘴与图像框设置的原点坐标O进行校准，当列车从右向左进入喷胶设备工作站2时，所述封堵方法执行的步骤包括：步骤一：根据建立的图像框连续实时获取移动车厢图像框图像，实时获取列车行进速度；
步骤二：对图像框图像进行处理判断是否出现厢门；
步骤三：如果出现厢门，确定厢门在图像框平面坐标系中的四角坐标A、B、C、D和确定厢门下侧横缝长度以及竖缝长度；如果未出现厢门，返回步骤一；
步骤四：移动第一喷胶机械臂和第二喷胶机械臂将两个喷嘴同时对准四角坐标的左下坐标点，开始喷胶；
步骤五：喷胶设备控制执行包括以下执行步：
执行步一、第一喷胶机械臂不动，第一喷胶机械臂的喷嘴跟随列车移动持续喷胶直至列车移动的距离等于厢门横缝长度，完成厢门下侧横缝喷胶，停止喷胶；列车移动的距离是根据开始喷胶的时间点开始根据列车行进速度计算得到；
执行步二、 第二喷胶机械臂向上摆动，第二喷胶机械臂的喷嘴持续喷胶直至第二喷胶机械臂向上摆动的距离等于厢门竖缝的长度，完成厢门左侧竖缝的喷胶，停止喷胶；其中，在第二喷胶机械臂向上摆动的同时，第二喷胶机械臂跟随列车移动向左转动，转动的角速度跟随列车行进速度、使第二喷胶机械臂的喷嘴始终沿着厢门左侧竖缝喷胶直至完成厢门左侧竖缝的喷胶，停止转动；
执行步三、使用第一喷胶机械臂或第二喷胶机械臂完成厢门右侧竖缝的喷胶；
步骤六：复位第一喷胶机械臂和第二喷胶机械臂，返回步骤一，直至列车车厢的厢门喷胶结束。

[0017] 上述的执行步一和执行步二是同步进行的。

[0018] 其中：在所述步骤五中，所述使用第一喷胶机械臂完成厢门右侧竖缝的喷胶是：在第一喷胶机械臂的喷嘴完成厢门下侧横缝喷胶、即：列车移动距离等于厢门横缝的长度时，第一喷胶机械臂转向向上摆动，第一喷胶机械臂的喷嘴持续喷胶直至第一喷胶机械臂向上摆动的距离等于厢门竖缝的长度，完成厢门右侧竖缝的喷胶，停止喷胶；在第一喷胶机械臂转向开始向上摆动的同时，第一喷胶机械臂跟随列车移动向左转动，转动的角速度跟随列车行进速度、使第一喷胶机械臂的喷嘴始终沿着厢门右侧竖缝喷胶直至完成厢门右侧竖缝的喷胶，停止转动。

[0019] 在所述步骤五中，所述使用第二喷胶机械臂完成第二竖缝的喷胶是：在第二喷胶机械臂完成厢门左侧竖缝的喷胶后，第二喷胶机械臂向右转动使第二喷胶机械臂的喷嘴定位在厢门四角坐标的右上坐标点后向下摆动，第二喷胶机械臂的喷嘴持续喷胶直至第二喷胶机械臂向下摆动的距离等于厢门右侧竖缝的长度，完成厢门右侧竖缝的喷胶，停止喷胶；其中，在第二喷胶机械臂向下摆动的同时，第二喷胶机械臂跟随列车移动向左转动，转动的角速度跟随列车行进速度、使第二喷胶机械臂的喷嘴始终沿着厢门右侧喷胶直至完成厢门右侧竖缝的喷胶，停止转动，其中，所述第二喷胶机械臂向右转动使第二喷胶机械臂的喷嘴定位在厢门四角坐标的右上坐标点，是根据第二喷胶机械臂完成厢门左侧竖缝的喷胶所用时间和已知列车行进速度计算出四角坐标的右上坐标点向左移动的距离，又由相门横缝长度计算出第二喷胶机械臂向右转动的距离使第二喷胶机械臂的喷嘴定位在厢门四角坐标的右上坐标点。

[0020] 对图像框图像进行处理判断是否出现厢门是一种成熟技术，但处理需要一定的时间，通常单个厢门缝喷胶作业时间需小于5s，在处理的时间内列车是在移动，因此在结果出来时，厢门会出现偏离，尽管处理时间不会超出50ms，以及限制了列出的行进速度，50ms偏离的距离对于喷胶可以忽略不计，但是，在本实施例中，为了将处理时间再进一步缩小，对于在所述步骤二中是否出现厢门的所述判断，是将获取的图像框图像与事先存储的厢门图像数据进行比对进行的判断，事先存储的厢门图像数据是从对事先获取的含有厢门的图像框图像处理得到的；例如，可以用建立神经网络模型的方式事先学习建立判别模型，在图像处理时只需获取图像出现缝隙的特征数据，然后将特征数据输入模型进行比对判断出是否出现厢门。

[0021] 并且，在所述步骤三中，所述确定横缝长度以及竖缝长度，可以是根据四角坐标计算确定，或者，是从事先存储的对应事先存储的厢门下侧横缝长度以及竖缝长度的数据库中获取确定。

[0022] 实施例中：所述速度传感器是雷达速度传感器或者是光栅视觉速度传感器，光栅视觉速度传感器是通过光栅灯照射到车厢，由摄像头接收光栅图像，根据行进中光栅的变化计算得到车厢行进速度。

[0023] 其中：所述转动的角速度跟随列车行进速度，是所述转动带动第二喷胶机械臂的喷嘴移动的弧长等于厢门左侧竖缝在列车行进速度下向左移动的距离，或者，也可以是说在第一喷胶机械臂的喷嘴在厢门右侧竖缝时，所述转动带动第一喷胶机械臂的喷嘴移动的弧长等于厢门右侧竖缝在列车行进速度下向左移动的距离。

[0024] 实施例中：在所述步骤五中，控制第二喷胶机械臂的喷嘴对厢门左侧竖缝喷胶与第一喷胶机械臂的喷嘴对厢门横缝喷胶是同时完成；或者，第二喷胶机械臂的喷嘴完成对厢门左侧竖缝喷胶要早于第一喷胶机械臂的喷嘴完成对厢门横缝喷胶。

[0025] 上述适应移动货运列车车厢的厢门缝隙喷胶封堵方法实施例，展示了通过喷胶装备的自主轨迹规划和跟踪完成门缝的喷胶作业；可以实现与非匀速运动车厢装车的同步作业，单个厢门缝喷胶作业时间需小于5s，通常一节车厢一侧有六个厢门，平均一列车作业时间不大于45分钟，大大提高车厢周转效率，工作稳定可靠，效率高。