无砟轨道智能装卸螺栓机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种无砟轨道智能装卸螺栓机器人，包括机体、用于承载所述机体在轨道内侧沿轨道长度方向行走的行走机构、设置于所述机体并可沿轨道横向往复移动的机械臂；所述机械臂上设有用于拾取并将螺栓拧紧于轨道螺栓座或者将螺栓从轨道螺栓座上卸下的钳手，本发明专利技术的机器人能够实现无砟轨道螺栓更换的自动化、其具有劳动强度小、轨道的固定安全可靠的特点，另外，利用本机器人卸载的螺栓可自动回收，适应多路段更换螺栓要求、全场不需人工辅助。

Intelligent loading and unloading bolt robot for ballastless track

The invention discloses a ballastless track loading bolt intelligent robot, which comprises a machine body, used for carrying the body in orbit along the medial arm set walking mechanism, walking track length to the body and can move along the horizontal reciprocating track; for pickup and bolt tightening in rail bolt seat or bolt remove the bolts from track seat clamp device comprises a mechanical arm, the robot of the invention can realize automation, ballastless track bolt replacement which has low labor intensity, track fixed reliable safety. In addition, the use of bolt of the robot unloading can be automatically recycled, adapt to the requirements of bolt replacement section the audience, without manual assistance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路现场自动更换螺栓的智能施工设备领域，具体是一种无砟轨道智能装卸螺栓机器人。
技术介绍
高速铁路是现代铁路发展方向的共识，在国家“一带一路”战略的背景下中国高速铁路飞速发展，高铁建设将成为国家规划与工程应用领域至关重要的一环。长期以来，铁轨的换轨主要是依靠人力去实现，这不仅需要大量的人力，而且因为这种气动扳手太过沉重，这还是一项很艰苦的体力劳动。可以预测，未来将更少有人愿意做这项工作，因此无砟轨道智能装卸螺栓机器人应运而生。高速铁路使用的是无砟轨道，无砟轨道采用混凝土、沥青等浇灌而成，因而无砟轨道具有稳定性高、少维修、轨道内侧平展、寿命长等优点。智能装卸螺栓机器人是在铁道线上用于装卸螺丝的机器，该机器可以自动控制履带在铁轨内侧作业，无砟轨道内侧的平展有利于提高履带行走的平稳性。当然，高铁轨道的固定还是采用螺栓固定，螺栓的装卸还是使用有咋轨道装卸螺栓的方法，现有半自动螺栓装卸机不仅需要人为搬动机器，还需要人为对准螺栓。智能装卸螺栓机器人在装卸螺栓时不需要人为辅助操作，只需要人在控制室监控车的动向。因此，需要一种能够解决高铁轨道两侧螺栓自动化安装和卸载的问题的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，该机器人能够实现无砟轨道螺栓更换的自动化、其具有劳动强度小、轨道的固定安全可靠的特点，另外，利用本机器人卸载的螺栓可自动回收，适应多路段更换螺栓要求、全场不需人工辅助。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够解决高铁轨道两侧螺栓自动化安装和卸载的问题的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，该机器人能够实现无砟轨道螺栓更换的自动化、其具有劳动强度小、轨道的固定安全可靠的特点，另外，利用本机器人卸载的螺栓可自动回收，适应多路段更换螺栓要求、全场不需人工辅助。本专利技术的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，包括机体、用于承载所述机体在轨道内侧沿轨道长度方向行走的行走机构、设置于所述机体并可沿轨道横向往复移动的机械臂；所述机械臂上设有用于拾取并将螺栓拧紧于轨道螺栓座或者将螺栓从轨道螺栓座上卸下的钳手；进一步，所述钳手包括钳座和至少两个夹持块；所述夹持块与钳座之间形成四连杆机构，所述钳座滑动配合有用于驱动所述四连杆机构动作的滑杆，并通过该滑杆的往复滑动控制两所述夹持块夹紧或松弛；本专利技术的无砟轨道智能装卸螺栓机器人还包括用于为所述钳手供应螺栓的自动送螺栓机构；所述自动送螺栓机构包括设置于所述机体用于储存螺栓的料槽、可沿机体横向往复滑动用于将螺栓移动至所述钳手正下方的运输槽以及用于将料槽内的螺栓逐一输送至运输槽内的送栓管；进一步，所述行走机构为履带式底盘；进一步，所述机械臂上设有用于驱动所述滑杆往复滑动的气缸以及用于驱动所述钳座绕滑杆轴线自转的电机；进一步，所述夹持块的内侧形成槽型的夹持面，且两所述夹持块夹紧后使两夹持面相互配合形成与螺栓头部适形的六边形夹持口；进一步，所述机体上沿横向设有用于引导所述运输槽往复移动的运输轨道，所述运输槽沿运输轨道向内滑动至死点位置时与所述送栓管的出口对应以承接来自送栓管的螺栓，运输槽沿运输轨道向外滑动至死点位置时可位于钳手正下方以向钳手供应螺栓；进一步，所述机体沿横向设有翼板，所述翼板上设有横向导轨，所述机械臂通过该横向导轨沿机体横向往复滑动；所述机体沿竖直方向设有竖直导轨并通过该竖直导轨与所述横向导轨滑动配合使横向导轨可沿竖直方向往复滑动；本专利技术的无砟轨道智能装卸螺栓机器人还包括用于控制行走机构、机械臂、钳手和运输槽动作的控制器；所述机体两侧分布有用于监控机体与轨道间距的激光传感器；所述翼板上设有用于监控钳手与螺栓相对位置的摄像机；所述履带式底盘上设有用于检测履带与地面的接触压力的压力传感器；所述激光传感器、摄像机和压力传感器的信号输出端均连接于所述控制器的信号输入端。本专利技术的有益效果是：本专利技术的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，通过行走机构在无砟轨道内侧沿轨道的长度方向行走，设置在机体上的机械臂可沿横向往复移动，从而带动机械臂上的钳手移动，使钳手能够在螺栓供应位置拾取螺栓，并将螺栓移动到轨道内侧或外侧的螺栓座位置，再利用钳手带动螺栓转动，使螺栓能够旋入螺栓座内，实现轨道螺栓的自动安装，轨道螺栓拆卸时，钳手反转将螺栓从螺栓座上卸下，再带动卸下的螺栓向机体侧移动至废栓收集位置，最终实现螺栓的自动拆卸，本机器人能够解决高铁轨道两侧螺栓的自动化安装和卸载问题，使无砟轨道螺栓的更换实现自动化，有效减小工作人员的劳动强度，并且提高了轨道固定的安全性和可靠性，另外，利用本机器人卸载的螺栓可自动回收，适应多路段更换螺栓要求、全场不需人工辅助。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的自动送螺栓机构的示意图；图3为本专利技术的钳手的结构示意图；图4为本专利技术的夹持块的夹持面示意图；图5为本专利技术的履带式底盘的示意图；图6为本专利技术的无砟轨道的结构示意图。具体实施方式图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的自动送螺栓机构的示意图；图3为本专利技术的钳手1的结构示意图；图4为本专利技术的夹持块16的夹持面21示意图；图5为本专利技术的履带式底盘的示意图；图6为本专利技术的无砟轨道26的结构示意图，本实施例的无砟轨道26智能装卸螺栓机器人包括机体8、用于承载所述机体8在轨道26内侧沿轨道26长度方向行走的行走机构、设置于所述机体8并可沿轨道26横向往复移动的机械臂；本机架人进行作业时，其横向与轨道26横向保持一致，所述机械臂上设有用于拾取并将螺栓拧紧于轨道26螺栓座28或者将螺栓从轨道26螺栓座28上卸下的钳手1；本实施例的无砟轨道26智能装卸螺栓机器人，通过行走机构在无砟轨道26内侧沿轨道26的长度方向行走，设置在机体8上的机械臂可沿横向往复移动，从而带动机械臂上的钳手1移动，使钳手1能够在螺栓供应位置拾取螺栓，并将螺栓移动到轨道26内侧或外侧的螺栓座28位置，再利用钳手1带动螺栓转动，使螺栓能够旋入螺栓座28内，实现轨道26螺栓的自动安装，轨道26螺栓拆卸时，钳手1反转将螺栓从螺栓座28上卸下，再带动卸下的螺栓向机体8侧移动至废栓收集位置，最终实现螺栓的自动拆卸，本机器人能够解决高铁轨道26两侧螺栓的自动化安装和卸载问题，使无砟轨道26螺栓的更换实现自动化，有效减小工作人员的劳动强度，并且提高了轨道26固定的安全性和可靠性，另外，利用本机器人卸载的螺栓可自动回收，适应多路段更换螺栓要求、全场不需人工辅助。本实施例中，所述钳手1包括钳座19和至少两个夹持块16；所述夹持块16与钳座19之间形成四连杆机构，所述钳座19滑动配合有用于驱动所述四连杆机构动作的滑杆2，并通过该滑杆2的往复滑动控制两所述夹持块16夹紧或松弛；本实施例的钳座19包括与滑杆2配合的套筒20和分列固定于套筒20外侧壁并对称设置的两个支架，两支架共同形成具有开口的矩形框结构，每个夹持块16均通过两连杆(第一连杆18和第二连杆17)连接于支架，使二者之间形成四边形连杆机构，其中第一连杆18向滑杆2侧延伸，滑杆2端部通过第三连杆与第一连杆18的延伸端铰接，滑杆2往复滑动时，第一连杆18将绕其与支架的铰接端摆动，使夹持块16夹紧或松弛。本专利技术的无砟轨道26智能装卸螺栓机器人还包括用于为所述钳手1供应螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：包括机体、用于承载所述机体在轨道内侧沿轨道长度方向行走的行走机构、设置于所述机体并可沿轨道横向往复移动的机械臂；所述机械臂上设有用于拾取并将螺栓拧紧于轨道螺栓座或者将螺栓从轨道螺栓座上卸下的钳手。

【技术特征摘要】
1.一种无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：包括机体、用于承载所述机体在轨道内侧沿轨道长度方向行走的行走机构、设置于所述机体并可沿轨道横向往复移动的机械臂；所述机械臂上设有用于拾取并将螺栓拧紧于轨道螺栓座或者将螺栓从轨道螺栓座上卸下的钳手。2.根据权利要求1所述的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：所述钳手包括钳座和至少两个夹持块；所述夹持块与钳座之间形成四连杆机构，所述钳座滑动配合有用于驱动所述四连杆机构动作的滑杆，并通过该滑杆的往复滑动控制两所述夹持块夹紧或松弛。3.根据权利要求1所述的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：还包括用于为所述钳手供应螺栓的自动送螺栓机构；所述自动送螺栓机构包括设置于所述机体用于储存螺栓的料槽、可沿机体横向往复滑动用于将螺栓移动至所述钳手正下方的运输槽以及用于将料槽内的螺栓逐一输送至运输槽内的送栓管。4.根据权利要求1所述的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：所述行走机构为履带式底盘。5.根据权利要求2所述的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：所述机械臂上设有用于驱动所述滑杆往复滑动的气缸以及用于驱动所述钳座绕滑杆轴线自转的电机。6.根据权利要求2所述的无砟轨道智能装卸螺栓机器人，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗天洪，吴朝燕，苗长斌，
申请(专利权)人：重庆交通大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50