轨道扣件维护机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种轨道扣件维护机器人，包括：轨道车；机械手，机械手设在轨道车上；定位单元，定位单元设在轨道车上，在轨道扣件维护机器人的行驶方向上定位单元位于机械手的前侧；控制系统，控制系统与轨道车、机械手及定位单元电连接，在定位单元定位到扣件时，根据定位组件与机械手之间的距离控制轨道车的行程。采用定位单元来定位扣件，并且利用定位单元，实现扣件的自动定位，不仅定位速度快，而且能降低工人的劳动强度；而且根据定位组件与机械手之间的距离控制轨道车的行程，实现紧固件松紧工作的高效性及低成本。

Rail fastener maintenance robot

【技术实现步骤摘要】
轨道扣件维护机器人
本技术涉及轨道巡检设备
，尤其涉及一种轨道扣件维护机器人。
技术介绍
铁路扣件是维系铁路运输安全的重要部件，它是轨道上用以联结轨道和轨枕的零件，其作用在于将轨道固定在轨枕上，保持轨距和阻止轨枕的纵横向移动。铁路扣件松动可能会酿造列车脱轨等重大事故，因此铁路扣件的巡检维护是铁路部门日常的重点工作之一。目前世界范围内大部分铁路网上，其巡检维护工作仍然依靠有工作经验的技术工人来完成，不仅需要耗费大量人力物力，也存在一定安全风险，而且受天气、地形地貌原因以及工人经验水平等因素的影响，维护水平往往差强人意，很难满足实际数以万里的轨道要求。
技术实现思路
本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种轨道扣件维护机器人，可实现在行驶中自动寻找、定位扣件，提高轨道扣件的维护水平。根据本技术实施例的轨道扣件维护机器人，包括：轨道车；机械手，所述机械手设在所述轨道车上；定位单元，所述定位单元设在所述轨道车上，在所述轨道扣件维护机器人的行驶方向上所述定位单元位于所述机械手的前侧；控制系统，所述控制系统与所述轨道车、所述机械手及所述定位单元电连接，在所述定位单元定位到扣件时，根据所述定位组件与所述机械手之间的距离控制所述轨道车的行程。根据本技术实施例的轨道扣件维护机器人，在机器人对轨道扣件维护过程中，采用定位单元来定位扣件，实现扣件的自动定位，不仅定位速度快，而且能降低工人的劳动强度；而且根据定位组件与机械手之间的距离控制轨道车的行程，实现扣件维护工作的高效性及低成本。在一些实施例中，所述机械手具有工作套筒，所述工作套筒与轨道扣件的紧固件相匹配以套住所述紧固件。具体地，所述定位单元包括至少两种类型的定位传感器。进一步地，所述定位单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器是激光传感器，所述第二传感器是超声传感器。在一些实施例中，所述轨道扣件维护机器人包括：测高传感器，所述机械手根据所述测高传感器检测到的高度信息，调节所述工作套筒的高度。在一些实施例中，所述轨道扣件维护机器人还包括：反馈系统，所述反馈系统与所述控制系统电连接，所述轨道车包括车轮，所述反馈系统包括车速传感器及与所述车轮相连的距离编码器。具体地，所述机械手通过伸缩电机调节所述工作套筒的高度，所述反馈系统还包括与所述伸缩电机相连的深度编码器。在一些实施例中，所述轨道车适于行驶在双轨道上，所述机械手为四个，所述轨道每钢轨的两侧分别对应设有一个所述机械手。具体地，所述定位单元为四个，四个所述定位单元一一对应地设置在四个所述机械手的前侧。在一些实施例中，轨道扣件维护机器人还包括：坐标定位装置，所述坐标定位装置设在所述轨道车上，所述控制系统与所述坐标定位装置电连接以记录所述扣件的绝对位置坐标。在一些实施例中，轨道扣件维护机器人还包括：用于检测所述扣件状态的检测单元，所述检测单元设在所述轨道车上。具体地，所述检测单元包括设在所述工作套筒内的摄像机。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是常见的铁路轨道的结构示意图；图2是本技术实施例的轨道扣件维护机器人的关键部件布局图；图3是根据本技术实施例的轨道扣件维护机器人在双轨道上的结构示意图；图4是根据本技术实施例的轨道扣件维护机器人的侧视示意图；图5是本技术实施例的轨道扣件维护机器人在隐藏了车壳后在双轨道上的结构示意图。附图标记：轨道扣件维护机器人1000、轨道车1、车架11、纵架111、横架112、车轮12、前轮121、后轮122、挡环123、车壳14、检测单元2、定位单元20、第一传感器201、第二传感器202、测高传感器203、车速传感器204、摄像机205、机械手3、工作套筒31、深度编码器51、避障检测传感器52、坐标定位装置53、无线传输器54、距离编码器55、电源系统6、控制系统7、轨道91、轨枕92、扣件93、减震垫931、挡板932、弹条933、紧固件934。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。铁路轨道是支撑列车和限制列车行驶方向的部件。如图1所示，铁路轨道的主要结构包括轨道91、轨枕92和扣件93，轨道91通过扣件93固定在轨枕92上，扣件93也称为中间联结件。扣件93主要包括减震垫931、挡板932、弹条933和紧固件934等，减震垫931垫在轨枕92和轨道91之间，两个挡板932分别止抵在轨道91的两侧，两个弹条933分别位于两个挡板932上，且每个弹条933均压在轨道91上，紧固件934由上向下穿过弹条933、挡板932后固定在轨枕92上，将轨道91与轨枕92紧固连接成一体。其中的紧固件934常见为螺栓，螺栓的头部卡在弹条933上。紧固件934是保证扣件93装配牢固的关键，正常使用的轨道91上，当紧固件934松动时需要及时拧紧，轨道91在长期使用后更换时，大量紧固件934需要拧松以方便拆下扣件93。铁路系统有数以亿计的扣件93，要拧紧或者拧开这些扣件93的紧固件934，工作量非常庞大。为解决这一问题，本技术实施例提出一种轨道扣件维护机器人1000，轨道扣件维护机器人1000可以沿轨道91行驶并维护扣件，维护主要准对的场景包括换轨、换枕、新铺轨、扣件复紧、应力放散等。根据本技术实施例的轨道扣件维护机器人1000，包括：轨道车1、机械手3、定位单元20和控制系统7。轨道车1具有车轮12和行驶电机(图未示出)，车轮12适于行驶在轨道91上，行驶电机驱动车轮12转动。这里，轨道车1的行驶方式也可不限于此，例如在磁悬浮列车的轨道上，轨道车1也可利用磁悬浮原理行驶。机械手3设在轨道车1上。机械手3用于对扣件93展开维护工作，如对扣件93喷涂油漆、保养油，或者拧松拧紧紧固件934等。在一些实施例中，机械手3具有工作套筒31，工作套筒31与轨道扣件的紧固件934相匹配以用于拧开或者拧紧紧固件934。具体地，机械手3内部通过伸缩机构和转动机构作用在工作套筒31上，伸缩机构运转时可调节工作套筒31的高度，从而完成工作套筒31套上紧固件934或者解套的动作。转动机构运转时可带动工作套筒31转动，使套上紧固件934工作套筒31，完成拧紧或者拧松的动作。定位单元20设在轨道车1上，在轨道扣件维护机器人1000的行驶方向上定位单元20位于机械手3的前侧。控制系统7与轨道车1、机械手3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道扣件维护机器人，其特征在于，包括：/n轨道车；/n机械手，所述机械手设在所述轨道车上；/n定位单元，所述定位单元设在所述轨道车上，在所述轨道扣件维护机器人的行驶方向上所述定位单元位于所述机械手的前侧；/n控制系统，所述控制系统与所述轨道车、所述机械手及所述定位单元电连接，在所述定位单元定位到扣件时，根据所述扣件与所述机械手之间的距离控制所述轨道车的行程。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道扣件维护机器人，其特征在于，包括：
轨道车；
机械手，所述机械手设在所述轨道车上；
定位单元，所述定位单元设在所述轨道车上，在所述轨道扣件维护机器人的行驶方向上所述定位单元位于所述机械手的前侧；
控制系统，所述控制系统与所述轨道车、所述机械手及所述定位单元电连接，在所述定位单元定位到扣件时，根据所述扣件与所述机械手之间的距离控制所述轨道车的行程。


2.根据权利要求1所述的轨道扣件维护机器人，其特征在于，所述机械手具有工作套筒，所述工作套筒与轨道扣件的紧固件相匹配以套住所述紧固件。


3.根据权利要求2所述的轨道扣件维护机器人，其特征在于，所述定位单元包括至少两种类型的定位传感器。


4.根据权利要求3所述的轨道扣件维护机器人，其特征在于，所述定位单元包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器是激光传感器，所述第二传感器是超声传感器。


5.根据权利要求2所述的轨道扣件维护机器人，其特征在于，还包括：测高传感器，所述机械手根据所述测高传感器检测到的高度信息，调节所述工作套筒的高度。


6.根据权利要求2所述的轨道扣件维护机器人，其特征在于，还包括：反馈系统，所述反馈系统与所述控...

【专利技术属性】
技术研发人员：单玉堂，王晓明，
申请(专利权)人：神铁运维天津技术服务有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11