机车车顶的整备机器人、作业装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术机车车顶的整备机器人、作业装置及系统涉及机车装备技术领域，其目的是为了提供一种自动化程度、作业效率、安全系数高的机车车顶整备作业机器人、作业装置及系统。本实用新型专利技术机车车顶的整备机器人，包括：绝缘子清洗装置、受电弓检测装置、机械臂和机械臂控制系统；所述绝缘子清洗装置，用于清洗车顶的绝缘子；所述受电弓检测装置，用于检测受电弓的升弓压力；所述受电弓检测装置与所述绝缘子清洗装置均与所述机械臂连接；所述机械臂控制系统与所述机械臂连接，用于控制所述机械臂的运动。

Service robot, operation device and system of locomotive.

The utility model of locomotive conditioning robot, operation device and system relates to the locomotive equipment technology field, its purpose is to provide a high degree of automation, operation efficiency, high safety coefficient of locomotive servicing robot, operation device and system. Service robot, the utility model comprises a locomotive roof insulator cleaning device, pantograph detection device, a mechanical arm and a mechanical arm control system; the insulator cleaning device for roof insulator cleaning; the pantograph detection device for detecting pantograph bow pressure; the pantograph the detection device and the insulator cleaning device is connected with the mechanical arm; the mechanical arm control system is connected with the mechanical arm, which is used to control the mechanical arm movement.

【技术实现步骤摘要】
机车车顶的整备机器人、作业装置及系统
本技术涉及机车装备
，特别是涉及一种机车车顶的整备机器人、作业装置及系统。
技术介绍
在机车整备作业场所，需要工作人员进行频繁的机车车顶登高作业，事故发生不能有效杜绝。目前，电力机车车顶整备作业工作时间周期短、任务量大、重复性强、人为因素影响大以及检修与生产流程管理信息化程度不高，因此迫切需要将检修作业系统智能化来降低作业人员工作压力，减少人为因素的影响，提高机车检修的作业效率。同时，为了消除车顶作业人员触电伤亡事故发生的根源，保障机车的安全运行，开发一套安全可靠的电力机车整备作业装置具有重大的现实意义。
技术实现思路
基于电力机车整备作业中，系统安全系数低、任务繁重、资源浪费、自动化程度不高以及人工因素影响大等问题，本技术要解决的技术问题是提供一种自动化程度、作业效率、安全系数高的机车车顶的整备机器人及作业装置和系统。一种机车车顶的整备机器人，包括：绝缘子清洗装置、受电弓检测装置、机械臂和机械臂控制系统；所述绝缘子清洗装置，用于清洗车顶的绝缘子；所述受电弓检测装置，用于检测受电弓的升弓压力；所述受电弓检测装置与所述绝缘子清洗装置均与所述机械臂连接；所述机械臂控制系统与所述机械臂连接，用于控制所述机械臂的运动。在其中一个实施例中，所述绝缘子清洗装置包括固定架、第一支撑臂、清洗刷和第一驱动电机；所述固定架用于连接机械臂，所述第一支撑臂的第一端用于与所述固定架连接，所述第一支撑臂的第二端用于可拆卸地安装清洗刷；所述第一驱动电机用于驱动所述清洗刷转动以清洗绝缘子。在其中一个实施例中，所述第一支撑臂上设有喷嘴，所述喷嘴连通清洗剂源和/或气源，用于向所述绝缘子和/或所述清洗刷喷洒清洗剂或吹风或喷洒雾化清洗剂。在其中一个实施例中，所述受电弓检测装置包括安装板、测力机构、传感器和通讯单元；所述安装板固定在所述绝缘子清洗装置的固定架上；所述测力机构与所述安装板连接，用于测量受电弓的升弓压力，所述传感器与所述测力机构连接，用于将升弓压力转换为压力信号，所述通讯单元用于传输所述压力信号。在其中一个实施例中，所述机械臂包括大臂、小臂、腕部回转关节以及用于连接大臂和小臂的小臂回转关节，所述腕部回转关节与所述小臂的末端连接。在其中一个实施例中，所述受电弓检测装置与所述绝缘子清洗装置均与所述腕部回转关节连接，且相对所述腕部回转关节相对设置。在其中一个实施例中，所述绝缘子清洗装置的第一支撑臂与测力机构的测力方向平行设置，且测力机构和第一支撑臂上的清洗刷相对机械臂的腕部回转关节分别朝向外侧设置。在其中一个实施例中，所述固定架为直角三角形支架，绝缘子清洗装置的第一支撑臂和受电弓检测装置的安装板分别安装在两条直角边的平面上，机械臂的腕部回转关节安装在所述安装板的安装平面上。在其中一个实施例中，所述整备机器人还包括成像模块，所述成像模块设置在所述绝缘子清洗装置上，用于采集车顶图像信息，所述机械臂控制系统根据所述车顶图像信息控制所述机械臂运动。在其中一个实施例中，所述成像模块还用于对绝缘子清洗前后的图像进行采集，判断清洗效果。在其中一个实施例中，所述成像模块还用于采集车顶各组件的图像信息，判断所述车顶的各组件的异常情况；所述车顶的各组件包括：受电弓、绝缘子、避雷器、断路器、高压隔离开关、头灯、风笛或车顶门中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述绝缘子清洗装置进一步包括第二支撑臂、第二清洗刷以及第二驱动电机，所述第二支撑臂的第一端用于与所述固定架连接，所述第二支撑臂的第二端用于可拆卸地安装所述第二清洗刷；所述第二驱动电机用于驱动安装于所述第二支撑臂上的所述第二清洗刷转动以清洗绝缘子。在其中一个实施例中，所述第二支撑臂与所述第一支撑臂能够相对运动使所述第一清洗刷与第二清洗刷靠近绝缘子或离开绝缘子。在其中一个实施例中，所述绝缘子清洗装置还包括双向丝杠传动机构以及开合电机；所述开合电机固定在所述固定架上，所述开合电机与所述双向丝杠传动机构传动连接；所述第一支撑臂的第一端以及所述第二支撑臂的第一端分别固定设置于所述双向丝杠传动机构上从而与固定架间接连接；所述第一支撑臂的第一端以及所述第二支撑臂的第一端分别通过所述双向丝杠传动机构反向往复运动。在其中一个实施例中，所述固定架上设有滑轨，所述第一支撑臂的第一端以及所述第二支撑臂的第一端通过所述滑轨与所述固定架滑动连接。在其中一个实施例中，根据成像模块采集的车顶图像信息，所述机械臂控制系统对所述机械臂清洗动作进行干涉判别；当清洗动作干涉判别有干扰物时，所述机械臂控制系统控制调整机械臂的清洗动作；当清洗动作干涉判别无干扰物时，所述机械臂控制系统控制所述绝缘子清洗装置对绝缘子进行清洗。在其中一个实施例中，根据成像模块获取所述受电弓的升弓过程图像信息，所述机械臂控制系统对所述机械臂摆出高度进行干涉识别；当高度干涉识别有干扰物时，所述机械臂控制系统控制调整机械臂的摆出动作；当高度干涉识别无干扰物时，所述机械臂控制系统控制受电弓检测装置进行升弓压力检测。一种机车车顶的整备作业装置，上述任一项所述的机车车顶整备机器人、驱动机构和走行轨道；所述驱动机构设置在所述走行轨道上，与所述机械臂连接，所述驱动机构能够带动所述机械臂在所述走行轨道行走。在其中一个实施例中，驱动机构包括行走轨道车和行走驱动系统，所述行走轨道车滑动设置在所述走行轨道上，所述机械臂设置在所述行走轨道车上，所述行走驱动系统用于驱动所述行走轨道车。在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括悬臂组件，所述悬臂组件包括悬臂、回转支撑和旋转驱动系统；所述悬臂设置在所述回转支撑上，与所述机械臂连接；所述回转支撑转动设置在所述行走轨道车上，所述旋转驱动系统与所述回转支撑连接，用于控制所述回转支撑的转动。在其中一个实施例中，所述整备机器人设置有两个，分别为第一整备机器人和第二整备机器人；所述第一整备机器人为上述所述的整备机器人；所述第二整备机器人为上述所述的整备机器人。一种机车车顶的整备作业系统，包括总控系统、定位装置、以及上述所述的车顶整备作业装置；所述定位装置与所述总控系统连接，将获取的机车实际位置数据输送至所述总控系统；所述总控系统与所述车顶整备作业装置连接，能够根据所述机车实际位置数据控制所述整备机器人相对机车移动、执行上述清洗或检测动作。在其中一个实施例中，所述定位装置包括图像定位识别模块；所述图像定位识别模块通过采集入位机车的图像数据获取所述机车实际位置数据，并将所述实际位置数据输送至所述总控系统。在其中一个实施例中，所述图像定位识别模块通过采集入位机车的图像数据获取入位机车的车号、车型信息，并输送至所述总控系统；所述总控系统根据所述车号和/或所述车型信息获取对应的车顶组件位置信息。上述机车车顶整备机器人上同时设置有绝缘子清洗装置和受电弓检测装置，可同时具有受电弓自动检测和绝缘子清洁保养等功能。由于采用智能整备机器人进行清洗绝缘子、受电弓检测作业，可大幅降低作业人员工作压力，减少人为因素的影响，提高作业效率和安全系数。附图说明图1为本技术机车车顶整备作业装置的架设在三层平台上的整体结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为本技术机车车顶整备作业装置的结构示意图；图4为图3中整备机器人的侧视图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机车车顶的整备机器人，其特征在于，包括：绝缘子清洗装置、受电弓检测装置、机械臂和机械臂控制系统；所述绝缘子清洗装置，用于清洗车顶的绝缘子；所述受电弓检测装置，用于检测受电弓的升弓压力；所述受电弓检测装置与所述绝缘子清洗装置均与所述机械臂连接；所述机械臂控制系统与所述机械臂连接，用于控制所述机械臂的运动。

【技术特征摘要】
1.一种机车车顶的整备机器人，其特征在于，包括：绝缘子清洗装置、受电弓检测装置、机械臂和机械臂控制系统；所述绝缘子清洗装置，用于清洗车顶的绝缘子；所述受电弓检测装置，用于检测受电弓的升弓压力；所述受电弓检测装置与所述绝缘子清洗装置均与所述机械臂连接；所述机械臂控制系统与所述机械臂连接，用于控制所述机械臂的运动。2.根据权利要求1所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述绝缘子清洗装置包括固定架、第一支撑臂、清洗刷和第一驱动电机；所述固定架用于连接机械臂，所述第一支撑臂的第一端用于与所述固定架连接，所述第一支撑臂的第二端用于可拆卸地安装清洗刷；所述第一驱动电机用于驱动所述清洗刷转动以清洗绝缘子。3.根据权利要求2所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述第一支撑臂上设有喷嘴，所述喷嘴连通清洗剂源和/或气源，用于向所述绝缘子和/或所述清洗刷喷洒清洗剂或吹风或喷洒雾化清洗剂。4.根据权利要求2所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述受电弓检测装置包括安装板、测力机构、传感器和通讯单元；所述安装板固定在所述绝缘子清洗装置的固定架上；所述测力机构与所述安装板连接，用于测量受电弓的升弓压力，所述传感器与所述测力机构连接，用于将升弓压力转换为压力信号，所述通讯单元用于传输所述压力信号。5.根据权利要求4所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述机械臂包括大臂、小臂、腕部回转关节以及用于连接大臂和小臂的小臂回转关节，所述腕部回转关节与所述小臂的末端连接。6.根据权利要求5所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述受电弓检测装置与所述绝缘子清洗装置均与所述腕部回转关节连接，且相对所述腕部回转关节相对设置。7.根据权利要求6所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述绝缘子清洗装置的第一支撑臂与测力机构的测力方向平行设置，且测力机构和第一支撑臂上的清洗刷相对机械臂的腕部回转关节分别朝向外侧设置。8.根据权利要求5所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述固定架为直角三角形支架，绝缘子清洗装置的第一支撑臂和受电弓检测装置的安装板分别安装在两条直角边的平面上，机械臂的腕部回转关节安装在所述安装板的安装平面上。9.根据权利要求1所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述整备机器人还包括成像模块，所述成像模块设置在所述绝缘子清洗装置上，用于采集车顶图像信息，所述机械臂控制系统根据所述车顶图像信息控制所述机械臂运动。10.根据权利要求9所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述成像模块还用于对绝缘子清洗前后的图像进行采集，判断清洗效果。11.根据权利要求9所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述成像模块还用于采集车顶各组件的图像信息，判断所述车顶的各组件的异常情况；所述车顶的各组件包括：受电弓、绝缘子、避雷器、断路器、高压隔离开关、头灯、风笛或车顶门中的一种或多种。12.根据权利要求2所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述绝缘子清洗装置进一步包括第二支撑臂、第二清洗刷以及第二驱动电机，所述第二支撑臂的第一端用于与所述固定架连接，所述第二支撑臂的第二端用于可拆卸地安装所述第二清洗刷；所述第二驱动电机用于驱动安装于所述第二支撑臂上的所述第二清洗刷转动以清洗绝缘子。13.根据权利要求12所述的机车车顶的整备机器人，其特征在于，所述第二支撑臂与所述第一支撑臂能够相对运动使所述第一清洗刷与第二清洗刷靠近绝缘子或离开绝缘子。14.根据权利要求13所述的机车车顶的整备机器人，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雪峰，钟岩，关山，唐志刚，朱洋君，张飞，王福谦，尹哲光，陈茜，
申请(专利权)人：北京新联铁集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11