框架式铁路摘钩机械手制造技术

本专利公开了一种能够在铁路编组站摘取火车车钩提手的框架式铁路摘钩机械手，包括具有沿铁轨方向前进的行走机构、主体升降机构、主体与车厢间的固定手臂机构、摘钩手臂机构、摘钩手爪机构，其特征在于：摘钩机械手沿框架上方导轨移动，在完成摘钩动作要求的同时，还节省了较大的地面空间，本发明专利技术可以满足复杂的工作环境，提高了工作效率。所述的行走机构能够使整个机械手主体与车厢保持相对静止，所述的主体升降机构可使摘钩手臂完成上下升降，所述的固定手臂机构可以伸出吸附到车厢上，保证作业的平稳运行，所述的摘钩手臂机构可以将摘钩手爪送达至要提起的手柄处，所述的摘钩手爪机构可以夹住手柄，完成提起、扭转的动作，使火车车厢分离。

Framed Railway Unhooking Manipulator

This patent discloses a frame-type railway hook-lifting manipulator capable of picking up railroad coupler handles at railway marshalling stations, including a walking mechanism along the rail direction, a main lifting mechanism, a fixed arm mechanism between the main body and the carriage, a hook-lifting arm mechanism, and a hook-lifting Hand-claw mechanism. Moving along the guide rail above the frame not only completes the requirement of hooking action, but also saves large ground space. The invention can satisfy the complex working environment and improve the working efficiency. The walking mechanism can keep the main body of the whole manipulator and the carriage relatively static, the main lifting mechanism can make the hook-lifting arm complete the lifting and descending, the fixed arm mechanism can extend and adsorb to the carriage to ensure the smooth operation of the operation, and the hook-lifting arm mechanism can deliver the hook-lifting claw to the most important point. At the lifting handle, the hook-pulling claw mechanism can clamp the handle, complete the lifting and twisting action, and separate the train compartment.

【技术实现步骤摘要】
框架式铁路摘钩机械手一、所属
本专利技术介绍了框架式铁路摘钩机械手的具体结构设计，主体包括摘钩机械手的行走机构、主体升降机构、固定手臂机构、摘钩手臂机构、摘钩手爪的结构。二、
技术介绍
当今的中国铁路处于高速发展阶段，铁路货运量大幅提高。货运列车编组站作为铁路货运网的重要节点,其工作效率将直接影响整个铁路货运网的运行效率。遗憾的是，目前货运列车编组站依旧处于不完全的发展阶段，虽然大部分工作已实现自动化运行,但是驼峰线上仍采用人工摘钩的传统方法实现列车的分解，这极大的影响了编组站的工作效率，并在一定程度上间接阻碍了经济的发展。因此，实现驼峰铁路摘钩的自动化迫在眉睫，有必要设计一种有效的铁路摘钩机械手，来实现铁路摘钩的自动化。专利CN201210081425设计了火车摘钩机器人，包括腕部摘钩机构、升降机构、横移机构，腕部摘钩机构包括第一电动机、减速器、手爪，第一电动机与减速器相连；升降机构包括杆、滑动轴承、滑螺杆、滑螺母、联轴器、第二电动机、底板；横移机构包括齿条、第三动机、滑动导轨、齿轮轴；腕部摘钩机构安装在升降机构的底板上，升降机构安装在横移机构上。该专利技术实现了火车车厢的自动摘钩，降低了工人的工作强度，提高工作效率，结构简单可靠，动作准确。但该专利技术在实际应用中需在列车旁架设平行于铁轨的专供机器人行走的轨道，占用过多地面空间，影响其他地面作业。三、
技术实现思路
1、专利技术的目的本专利技术设计了一种框架式铁路摘钩机械手，与以往在列车旁地面另设轨道架设机器人摘取列车之间的挂钩相比，本专利技术大大节省了地面空间，增强动作灵活性，并提高了工作效率。2、专利技术的技术解决方案针对上述机器人的不足，本专利技术设计了框架式机械手。框架式摘钩机械手是在摘钩地点附近架设较高的轨道，让摘钩机械手在空中行走完成摘钩作业。未作业的机械手可以向上收缩，大大节省了地面空间。其主体主要包括五个部分，即轨道及行走机构、固定手臂机构、主体升降机构、摘钩手臂机构和摘钩手爪机构。其中轨道及行走机构包括框架、齿条、滑动导轨一、滑块一、机械手臂的主壳体、伺服电机一、联轴器一、二级齿轮减速机构、离合器、齿条、与框架上的齿条相啮合的外露齿轮；固定手臂机构包括伺服电机二、固定手臂机构壳体、联轴器二、滚珠丝杠一、螺母一、滑动导轨二、滑块二、电磁铁；主体升降机构包括伺服电机三、联轴器三、固定块、滚珠丝杠二、螺母二、滑动导轨三、滑块三；摘钩手臂机构主要包括与升降机构相连的壳体一、二级齿轮传动机构、联轴器四、伺服电机四、摘钩手臂主壳体、伺服电机五、联轴器五、锥齿轮传动机构；摘钩机械手爪主要包括与摘钩手臂相连的壳体二、伺服电机六、滑动导轨四、提升气缸、夹紧气缸、四杆机构夹爪组成。本专利技术的主要行走机构，是将机械手通过两根平行导轨与支撑框架相连，框架靠近机械手主体铅直面的一侧安装齿条，与外露齿轮相啮合，此齿轮通过离合器、减速器、联轴器而与电机相连。当齿轮转动时，机械手主体即可沿框架上的导轨做直线运动。本专利技术的主体升降机构，是由伺服电机通过联轴器与丝杠螺母机构相连，从而控制摘钩手臂的升降。而为避免丝杠螺母机构承受过大的径向力，还加装了滑动导轨和滑块来分担径向力。本专利技术的固定手臂机构，是将伺服电机通过联轴器与丝杠螺母机构相连，在摘钩手臂主壳体上加装滑动导轨与滑块，在固定手臂上与电机相对的另一端安装电磁铁。当电机带动丝杠螺母机构转动时，由于螺母被固定，进而可以使得整条固定手臂可以沿其轴向移动。本专利技术的摘钩手臂机构，是将伺服电机通过联轴器与二级齿轮传动机构相连，并由此连接升降机构。而在摘钩手臂的尾端，是由伺服电机通过联轴器与锥齿轮传动机构相连，进而控制手爪的转动。本专利技术的摘钩手爪是与摘钩手臂尾部相连，通过提升气缸控制摘钩手爪主体的升降，提升气缸上端置有电机，其可控制摘钩手爪的转动。摘钩手爪主体内部包含夹紧气缸和四杆机构夹爪，用以夹紧列车上的提钩手柄。3、专利技术的效果本专利技术是在摘钩地点附近架设较高的轨道，让摘钩机械手在空中行走，完成摘钩动作。与其他形式摘钩机器人相比，框架式摘钩机械手在未作业时可向上收缩，大大节省了地面空间，同时亦可满足复杂的工作情况，提高工作效率。四、附图及附图的简单说明图1为本专利技术工作示意图；图2为本专利技术正视图；图3为本专利技术行走机构轴侧视图；图4为本专利技术固定手臂机构正视图；图5为本专利技术主体升降机构正视图；图6为本专利技术摘钩手臂机构正视图；图7为本专利技术摘钩手臂机构上部局部放大图；图8为本专利技术摘钩手臂机构下部局部放大图；图9为本专利技术摘钩手爪轴侧视图；图10为本专利技术摘钩手爪局部放大图；001.车厢、002.框架、003.摘钩机械手、100.行走机构、200.固定手臂机构、300.主体升降机构、400.摘钩手臂机构、500.摘钩手爪、101.滑动导轨一、102.滑块一、103.伺服电机一、104.联轴器一、105.二级齿轮减速机构、106.离合器、107.外露齿轮、108.齿条、201.伺服电机二、202.固定手臂壳体、203.联轴器二、204.滚珠丝杠一、205.螺母一、206.滑动导轨二、207.电磁铁、208.滑块二、301.伺服电机三、302.联轴器三、303.固定块、304.滚珠丝杠二、305.螺母二、306.滑动导轨三、307.滑块三、401.连接壳体一、402.二级齿轮传动机构、403.联轴器四、404.伺服电机四、405.摘钩手臂壳体、406.伺服电机五、407.联轴器五、408.锥齿轮传动机构、501.连接壳体二、502.伺服电机六、503.滑动导轨四、504.提升气缸、505.夹紧气缸、506.四杆机构夹爪。五、具体实施方式如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示，该框架式铁路摘钩机械手由行走机构100、固定手臂机构200、主体升降机构300、摘钩手臂机构400、摘钩手爪机构500构成；滑动导轨一101安装于架设在火车上方并平行于铁轨的框架002上，滑块一102可在滑动导轨一101上移动，并可带动整个机械手003沿铁轨方向运动，伺服电机一103通过联轴器一104与二级齿轮减速机构105相连，进而通过离合器106与下方外露齿轮107相连，并通过其与附在框架上的齿条108啮合让整条机械手移动；伺服电机二201位于固定手臂机构200远离火车轨道的一端，其通过联轴器二203与滚珠丝杠204相连接，螺母一205和滑块二208被固定于整个机械手主体上，滑动导轨二206位于固定手臂壳体202两侧，使整个固定手臂可做伸缩运动，电磁铁207位于整条手臂近于铁轨的一端，在作业时可吸附在车厢上；伺服电机三301位于整个主体升降机构的底端，通过在其上方的联轴器三302与滚珠丝杠二304相连，固定块303将滚珠丝杠二304进行稳固，滑动导轨三306被固定在主体升降机构的两侧，滑块三307和螺母二305均与连接壳体401相连，可带动摘钩手臂机构沿滑动导轨三306上下移动；伺服电机四404位于摘钩手臂机构壳体405内部的上方，通过联轴器四403与二级齿轮传动机构402相连，伺服电机五406位于摘钩手臂机构壳体405的下方，通过联轴器五407与锥齿轮传动机构408相连；提升气缸504被固定在连接壳体二501的内部，可推动其上方的伺服电机六502沿电机两侧的滑动导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种框架式铁路摘钩机械手，包括行走机构、主体升降机构、固定手臂机构、摘钩手臂机构、摘钩手爪机构，其特征是：在铁路上方架设平行于铁路的框架轨道，节省地面空间，提高工作效率；所述的框架式铁路摘钩机械手，行走机构中的伺服电机一通过联轴器一带动二级齿轮减速机构转动，再经过离合器带动外露齿轮转动，而外露齿轮由于与框架上的齿条啮合，使得机械手可在框架上移动；固定手臂机构中的伺服电机二通过联轴器二带动滚珠丝杠一转动，因螺母一、滑块二被固定在机械手主体上，所以固定手臂可伸出，利用电磁铁吸附在车厢上，以便更加稳定的完成摘钩动作；主体升降机构中的伺服电机三通过联轴器三带动滚珠丝杠二转动，其上的螺母二可带动摘钩手臂上下升降；摘钩手臂机构中的伺服电机四通过联轴器四带动二级齿轮传动机构转动，使摘钩手臂可以摆动；伺服电机五通过联轴器五通过联轴器五带动锥齿轮传动机构转动，使摘钩手爪摆动；摘钩手爪机构中的提升气缸可使摘钩手爪升降，伺服电机六可带动摘钩手爪转动，夹紧气缸的收缩可使四杆机构夹爪夹紧。

【技术特征摘要】
1.一种框架式铁路摘钩机械手，包括行走机构、主体升降机构、固定手臂机构、摘钩手臂机构、摘钩手爪机构，其特征是：在铁路上方架设平行于铁路的框架轨道，节省地面空间，提高工作效率；所述的框架式铁路摘钩机械手，行走机构中的伺服电机一通过联轴器一带动二级齿轮减速机构转动，再经过离合器带动外露齿轮转动，而外露齿轮由于与框架上的齿条啮合，使得机械手可在框架上移动；固定手臂机构中的伺服电机二通过联轴器二带动滚珠丝杠一转动，因螺母一、滑块二被固定在机械手...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠峰，张渊博，徐博闻，潘健，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21