一种枕梁内腔清理机器人制造技术

本发明专利技术属于枕梁内腔清理领域，公开了一种枕梁内腔清理机器人。所述的清理机器人包括支撑模块、运动模块、打磨模块、伸缩模块和控制器；所述的支撑模块上表面和下表面分别平行固定两个运动模块，支撑模块的左右侧面分别固定一个运动模块；支撑模块的前表面固定伸缩模块，伸缩模块上固定打磨模块，支撑模块的支撑桁架内部固定有控制器，控制器分别与支撑模块、运动模块、打磨模块和伸缩模块连接，控制各模块动作。本发明专利技术为小型化设计，针对枕梁内腔开口小，开口复杂等问题，将清理器设置为可实现扩张和收缩的结构，它可有效地对枕梁内腔进行打磨工作，适应性强，适用性广，操作简单、方便，智能化程度较高。

A Pillow Beam Inner Cavity Cleaning Robot

The invention belongs to the field of pillow beam cavity cleaning, and discloses a pillow beam cavity cleaning robot. The cleaning robot comprises a support module, a motion module, a grinding module, a telescopic module and a controller; the upper and lower surfaces of the support module are parallel fixed with two motion modules, and the left and right sides of the support module are fixed with one motion module; the front surface of the support module is fixed with a telescopic module, and the grinding module is fixed with a telescopic module, and the support truss of the support module is fixed with a telescopic module. A controller is fixed inside the rack. The controller is connected with the support module, the motion module, the grinding module and the expansion module to control the action of each module. The invention is a miniaturized design, aiming at the problems of small opening and complex opening of the inner cavity of the pillow beam, the cleaner is set as a structure to realize expansion and contraction, which can effectively grind the inner cavity of the pillow beam with strong adaptability, wide applicability, simple operation, convenience and high intelligence.

【技术实现步骤摘要】
一种枕梁内腔清理机器人
本专利技术属于枕梁内腔清理领域，涉及一种枕梁内腔清理机器人。
技术介绍
因高铁枕梁由铝合金铸造而成，使用化学方法清理会严重破坏枕梁内腔的质量，故现有的高铁枕梁内腔清理方式依然更多依靠手工进行打磨清理；但枕梁内腔的开口最大处仅有120mm，所以人手难以深入到枕梁内腔深部。因为尺寸过小，手工打磨只能使用锉和平铲等简单工具，使得生产效率极低且某些边隙部位很难进行彻底清除，清洁效果十分不理想。所以生产枕梁的厂家对于更高效、便捷的内腔清理机械的需求十分迫切，期待通过先进准确的智能科技代替繁琐复杂的人工清理。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提出一种枕梁内腔清理机器人，是一种在枕梁内腔内作业，实现移动同时并对枕梁内腔进行打磨清理的机器人，其具有结构紧凑，体积小，可实现对枕梁内腔的360°自动打磨的特点。本专利技术的技术方案如下：一种枕梁内腔清理机器人，包括支撑模块、运动模块、打磨模块、伸缩模块和控制器；所述的支撑模块上表面和下表面分别平行固定两个运动模块，支撑模块的左右侧面分别固定一个运动模块；支撑模块的前表面固定伸缩模块，伸缩模块上固定打磨模块，支撑模块的支撑桁架内部固定有控制器，控制器分别与支撑模块、运动模块、打磨模块和伸缩模块连接，控制各模块动作。所述的支撑模块包括支撑桁架、支撑腿和扭簧；支撑桁架为框架结构，其上表面和下表面的两边分别平行固定有两个支撑腿，框架结构的左右两侧各固定一个支撑腿；所述支撑腿一端与支撑桁架通过铰链相连，另一端与运动模块通过铰链相连，支撑腿与支撑桁架相连的处设有扭簧，扭簧与控制器相连，控制器控制扭簧实现支撑腿自动撑开，从而实现枕梁内腔清理机器人在枕梁内腔内的自动对中。所述的运动模块包括驱动装置、主动轮、履带和从动轮；主动轮和从动轮外部套装履带，主动轮和从动轮之间设有驱动装置，驱动装置与控制器相连，控制器通过驱动装置实现对主动轮的控制。进一步的，驱动装置一端固连锥齿轮，锥齿轮与主动轴上的锥齿轮啮合，带动主动轴旋转，从而带动主动轮，主动轮通过履带带动从动轮进行旋转运动，枕梁清理机器人通过履带轮的运动来实现在枕梁内腔表面的运行。所述的打磨模块包括打磨支架、导向轮、大打磨头和小打磨头；所述导向轮、大打磨头和小打磨头分别通过对应的打磨支架与伸缩模块的伸缩支架相连；四个固定大打磨头的打磨支架沿着周向90°均匀固定在伸缩支架上；四个固定小打磨头的打磨支架沿着周向90°均匀固定在伸缩支架上，且每个支架与大打磨头支架错开45°，每个小打磨头支架固定上两个小打磨头，且两个小打磨头互相垂直；每个小打磨头支架固定有两个导向轮，且导向轮与对应的小打磨头垂直，当枕梁内腔的内部形状发生变化时，导向轮可辅助改变打磨支架的运动方向，从而防止损坏打磨头；在控制器的控制下，运动模块在枕梁内开始运动的同时，打磨头内的电机也开始运动，从而带动大、小打磨头开始对枕梁内腔进行打磨。所述的伸缩模块包括伸缩气缸和伸缩支架；所述伸缩气缸通过气缸支架固定在支撑桁架上，伸缩支架一端与伸缩气缸通过铰链相连，另一端与打磨支架相连。当开始进行打磨时，在控制器的控制下伸缩气缸的活塞杆伸出，在伸缩支架的带动下大、小打磨头可稳定地贴合到枕梁内腔的表面，待打磨完毕后活塞杆收缩，伸缩支架又可将所有的打磨头收拢到一起。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术为小型化设计，针对枕梁内腔开口小，开口复杂等问题，将清理器设置为可实现扩张和收缩的结构，它可有效地对枕梁内腔进行打磨工作，适应性强，适用性广，操作简单、方便，智能化程度较高。本专利技术使用的扭簧和伸缩气缸可使整体结构实现大小伸缩变换，机器人整体更为小巧，结构更为紧凑。本专利技术在打磨模块处布置了四个大打磨头和八个小打磨头，其对枕梁内腔可实现360°打磨，清洁效果更好。附图说明图1为本专利技术一种枕梁内腔清理机器人整体示意图。图2为本专利技术一种枕梁内腔清理机器人支撑模块示意图。图3为本专利技术一种枕梁内腔清理机器人运动模块示意图。图4为本专利技术一种枕梁内腔清理机器人打磨模块和伸缩模块示意图。图中：1支撑模块；2运动模块；3打磨模块；4伸缩模块和5控制器；101支撑桁架；102支撑腿；103扭簧；201驱动装置；202主动轮；203履带；204从动轮；301打磨支架；302导向轮；303大打磨头；304小打磨头；401伸缩气缸；402伸缩支架。具体实施方式下面结合附图和技术方案，进一步说明本专利技术的具体实施方式。如图1所示，本专利技术所述的一种枕梁内腔清理机器人包括支撑模块1、运动模块2、打磨模块3、伸缩模块4和控制器5；打磨模块3、伸缩模块4、支撑模块1和运动模块2依次串联，控制器5安装在支撑模块的支撑桁架101内。如图2所示，所述的支撑模块1包括支撑桁架101、支撑腿102和扭簧103；所述支撑腿102一端与支撑桁架101通过铰链相连接，另一端与运动模块2也通过铰链相连，同时支撑腿102与支撑桁架101相连的地方设有扭簧103，当列车被放入到枕梁内腔后，此处扭簧103在控制器5的控制下可帮助支撑腿102自动撑开，从而实现枕梁内腔清理机器人在枕梁内腔内的自动对中；为实现稳定运动在支撑桁架101的上下端各布置2个支撑腿102，左右端各布置1个支撑腿102。如图3所示，所述的运动模块2包括驱动装置201、主动轮202、履带203和从动轮204；所述驱动装置201在控制器5的控制下，进行启动，驱动装置201头部接有一锥齿轮，此处的锥齿轮通过与主动轴上的锥齿轮相配合带动主动轴旋转，从而带动主动轮202，主动轮通过履带轮带动履带203做旋转运动，最后履带带动从动轮204进行旋转运动，枕梁清理机器人通过履带轮的运动来实现在枕梁内腔表面的运行。如图4所示，所述的打磨模块3和伸缩模块4包括打磨支架301、导向轮302、大打磨头303和小打磨头304；伸缩气缸401和伸缩支架402，所述导向轮302、大打磨头303和小打磨头304均安装在打磨支架301上，打磨支架301通过铰链与伸缩支架402相连；支撑大打磨头的打磨支架301沿着周向90°均匀布置，每个支架上1个打磨头；支撑小打磨头的打磨支架301沿着周向90°均匀布置且每个支架与大打磨头支架错开45°，其每个支架上2个打磨头，支撑小打磨头的打磨架上布置有两个导向轮302，当枕梁内腔的内部形状发生变化时，此导向轮302可辅助改变打磨支架的运动方向，从而防止打磨头的破坏；在控制器5的控制下在驱动模块2开始在枕梁内开始运动的同时，打磨头处的电机也开始运动，从而带动大、小打磨头开始对枕梁内腔进行打磨。所述的伸缩模块4包括伸缩气缸401和伸缩支架402；所述伸缩气缸401通过气缸支架安装在支撑桁架101上，伸缩支架402一端与气缸头部通过铰链相连，另一端通过螺栓与打磨支架301相连。当开始进行打磨时，在控制器5的控制下伸缩气缸401的活塞杆伸出，在伸缩支架402的带动下大、小打磨头可稳定地贴合到枕梁内腔的表面，待打磨完毕后活塞杆收缩，伸缩支架又可将所有的打磨头收拢到一起。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种枕梁内腔清理机器人，其特征在于，包括支撑模块(1)、运动模块(2)、打磨模块(3)、伸缩模块(4)和控制器(5)；所述的支撑模块(1)上表面和下表面分别平行固定两个运动模块(2)，支撑模块(1)的左右侧面分别固定一个运动模块(2)；支撑模块(1)的前表面固定伸缩模块(4)，伸缩模块(4)上固定打磨模块(3)，支撑模块(1)的支撑桁架(101)内部固定有控制器(5)，控制器(5)分别与支撑模块(1)、运动模块(2)、打磨模块(3)和伸缩模块(4)连接，控制各模块动作；所述的支撑模块(1)包括支撑桁架(101)、支撑腿(102)和扭簧(103)；支撑桁架(101)为框架结构，其上表面和下表面的两边分别平行固定有两个支撑腿(102)，框架结构的左右两侧各固定一个支撑腿(102)；所述支撑腿(102)一端与支撑桁架(101)相连，另一端与运动模块(2)相连，支撑腿(102)与支撑桁架(101)相连的处设有扭簧(103)，扭簧(103)与控制器(5)相连，控制器(5)控制扭簧(103)实现支撑腿(102)自动撑开，从而实现枕梁内腔清理机器人在枕梁内腔内的自动对中；所述的打磨模块(3)包括打磨支架(301)、导向轮(302)、大打磨头(303)和小打磨头(304)；所述导向轮(302)、大打磨头(303)和小打磨头(304)分别通过对应的打磨支架(301)与伸缩模块(4)的伸缩支架(402)相连；四个固定大打磨头(303)的打磨支架(301)沿着周向90°均匀固定在伸缩支架(402)上；四个固定小打磨头(304)的打磨支架(301)沿着周向90°均匀固定在伸缩支架(402)上，且每个支架与大打磨头支架错开45°，每个小打磨头支架固定上两个小打磨头(304)，且两个小打磨头(304)互相垂直；每个小打磨头支架固定有两个导向轮(302)，且导向轮(302)与对应的小打磨头(304)垂直；所述的伸缩模块(4)包括伸缩气缸(401)和伸缩支架(402)；所述伸缩气缸(401)通过气缸支架固定在支撑桁架(101)上，伸缩支架(402)一端与伸缩气缸(401)相连，另一端与打磨支架(301)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种枕梁内腔清理机器人，其特征在于，包括支撑模块(1)、运动模块(2)、打磨模块(3)、伸缩模块(4)和控制器(5)；所述的支撑模块(1)上表面和下表面分别平行固定两个运动模块(2)，支撑模块(1)的左右侧面分别固定一个运动模块(2)；支撑模块(1)的前表面固定伸缩模块(4)，伸缩模块(4)上固定打磨模块(3)，支撑模块(1)的支撑桁架(101)内部固定有控制器(5)，控制器(5)分别与支撑模块(1)、运动模块(2)、打磨模块(3)和伸缩模块(4)连接，控制各模块动作；所述的支撑模块(1)包括支撑桁架(101)、支撑腿(102)和扭簧(103)；支撑桁架(101)为框架结构，其上表面和下表面的两边分别平行固定有两个支撑腿(102)，框架结构的左右两侧各固定一个支撑腿(102)；所述支撑腿(102)一端与支撑桁架(101)相连，另一端与运动模块(2)相连，支撑腿(102)与支撑桁架(101)相连的处设有扭簧(103)，扭簧(103)与控制器(5)相连，控制器(5)控制扭簧(103)实现支撑腿(102)自动撑开，从而实现枕梁内腔清理机器人在枕梁内腔内的自动对中；所述的打磨模块(3)包括打磨支架(301)、导向轮(302)、大打磨头(303)和小打磨头(304)；所述导向轮(302)、大打磨头(303)和小打磨头(304)分别通过对应的打磨支架(301)与伸缩模块(4)的伸缩支架(402)相连；...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩贵鑫，刘儒祥，罗忠，张文笛，孙永航，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21