一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备制造技术

本发明专利技术公开一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，包括行走机构、直角坐标机械臂、钻孔除尘组件和注胶植栓组件，所述直角坐标机械臂包括X轴模组和Y轴模组，所述钻孔除尘组件包括钻孔Z轴模组和电锤，所述注胶植栓组件包括植栓Z轴模组、胶筒盒组件和伺服夹爪，所述X轴模组和Y轴模组带动所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组在平面内移动，所述电锤安装在所述钻孔Z轴模组上，所述钻孔Z轴模组带动所述电锤沿Z轴方向作升降运动，所述胶筒盒组件和伺服夹爪安装在所述植栓Z轴模组上，所述植栓Z轴模组带动所述胶筒盒组件和伺服夹爪沿Z轴方向作升降运动。本发明专利技术实现了作业点钻孔作业和植筋施工业务的多自由度运动操作，能有效提高施工效率。能有效提高施工效率。能有效提高施工效率。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备


[0001]本专利技术涉及自动化施工设备，具体为一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备。

技术介绍

[0002]在铁路信号器安装施工过程中，主要依靠人工进行测量、钻孔、植栓工作，工作质量完全依靠施工人员的责任心和技术水平，这样难以保证施工最终的质量。
[0003]公开号CN113482391A的中国专利技术专利公开一种化学锚栓自动植栓机构，包括滑移驱动电机、直线滑动模组、滑移安装底板组件、植栓安装底座、旋转驱动电机、夹头、夹头气缸、电磁阀；滑移安装底板组件安装连接在直线滑动模组上，滑移驱动电机安装在直线滑动模组侧面与其联动连接，植栓安装底座安装连接在驱动滑移安装底板组件上；夹头气缸与植栓安装底座转动安装连接，旋转驱动电机安装连接在植栓安装底座上、并可带动夹头气缸进行旋转；电磁阀控制夹头气缸的启停工作，夹头与夹头气缸连接、并通过其进行控制夹紧。本专利技术不仅大大的降低了工人劳动强度、提高化学锚栓的植栓工作效率，而且锚栓植入的深度更精确、植入的方式使得锚栓后期连接的更固定。但是该机构仅能实现植栓功能，作业单一，并不能很有效地提高铁路信号器安装施工的工作效率。

技术实现思路

[0004]为了解决上述
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提供一种自动化的钻孔、植栓设备，该设备具有全自动化工作能力，用于替代人工工作。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用技术方案为：一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，包括行走机构、直角坐标机械臂、钻孔除尘组件和注胶植栓组件，所述直角坐标机械臂包括X轴模组和Y轴模组，所述Y轴模组安装在所述X轴模组上，所述钻孔除尘组件包括钻孔Z轴模组和电锤，所述注胶植栓组件包括植栓Z轴模组和注胶植栓组件，所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组分别安装在所述Y轴模组上，所述X轴模组和Y轴模组带动所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组在平面内移动，所述电锤安装在所述钻孔Z轴模组上，所述钻孔Z轴模组带动所述电锤沿Z轴方向作升降运动，完成钻孔作业，所述注胶植栓组件安装在所述植栓Z轴模组上，所述植栓Z轴模组带动所述注胶植栓组件沿Z轴方向作升降运动，完成注胶植栓作业。
[0006]作为本专利技术一种优选方案：所述X轴模组包括X轴导轨、X轴滑座和X轴驱动装置，所述Y轴导轨、Y轴滑座和Y轴驱动装置，所述X轴导轨安装在所述行走机构上，所述X轴滑座滑动安装在所述X轴导轨上，所述X轴驱动装置连接并可驱动所述X轴滑座沿X轴导轨滑动，所述Y轴导轨安装在所述X轴滑座上，所述Y轴滑座滑动安装在所述Y轴导轨上，所述Y轴驱动装置连接并可驱动所述Y轴滑座沿Y轴导轨滑动；所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组均包括有Z轴基座、Z轴滑座和Z轴驱动装置，所述Z轴基座安装在所述Y轴滑座上，所述Z轴滑座滑动安装在所述Z轴基座上，所述Z轴驱动装置连接并可驱动所述Z轴滑座沿垂直方向滑动。其中，所述X轴驱动装置、Y轴驱动装置和Z轴驱动装置优选采用伺服电机和减速机驱动的丝杆机构(即电动丝杆)，伺服电机驱动具有控制精度高、响应快的特点，通过优选传动比的减速
机，实现模组的丝杠的旋转运动，从而控制滑座沿轴向直线运动。
[0007]作为本专利技术一种优选方案：所述X轴模组、Y轴模组和Z轴模组上还安装有拖链，方便布线和保护线路。
[0008]作为本专利技术一种优选方案：所述行走机构上还安装有若干吸尘器，所述电锤通过电锤连接板安装在所述Z轴滑座上，随着Z轴滑座的运动进行上下移动，通过提前预设的运动行程，电锤完成铁路道床的钻孔。所述电锤连接板上还安装有气嘴，所述气嘴的一端对准所述电锤的钻头端，另一端与所述吸尘器连接，方便将作业产生的粉尘吸走收集，避免对作业环境产生粉尘影响。所述电锤连接板上还安装有钢筋探测仪，电锤钻孔前进行钢筋检测，发现钢筋后，X模组按照程序可以根据钢筋位置进行前后微调。
[0009]作为本专利技术一种优选方案：所述注胶植栓组件包含胶筒盒组件和伺服夹爪组件。所述胶筒盒组件包括胶嘴、胶筒盒和胶枪，所述胶枪和胶嘴分别安装在所述胶筒盒的上、下端，所述胶筒盒安装在所述Z轴基座上，所述胶枪的上端通过连杆与Z轴滑座连接，通过所述Z轴滑座移动带动连杆将胶筒盒内的胶枪压缩挤出胶液；所述伺服夹爪组件包括夹爪和夹爪驱动装置，所述夹爪和夹爪驱动装置安装在所述Z轴滑座上，所述夹爪驱动装置连接并可驱动所述夹爪张合；所述行走机构上还安装有料仓，所述料仓包括料仓底座、料仓盖板、料仓挡板和置物板，所述置物板上承置有工程用的螺栓或者药剂包等物料，所述料仓底座上还安装有若干激光传感器。所述料仓用于存储植栓所需的螺栓和化学药剂包等物料，所述的物料需人工上料，由所述的伺服夹爪自动取料，植入已钻好的孔内。所述激光传感器用于检测料仓物料的状态并计数提醒补料。其中，所述夹爪驱动装置采用气缸。
[0010]作为本专利技术的一种优选方案：所述胶筒盒的左侧通过铰链形成开合结构，所述胶筒盒的右侧通过蝶形螺母固定，所述胶嘴安装在所述胶筒盒的下端，所述胶筒盒内设有配合所述胶枪的胶枪安装座，所述胶筒盒的上端设有固定所述胶枪的开口，所述胶枪安装座分别连通所述胶嘴，通过开合胶筒盒可以更换胶枪。
[0011]作为本专利技术一种优选方案：所述行走机构采用履带式行走机构，其包括有底盘车架、驱动电机、右前侧履带轮总成、左前侧履带轮总成、右后侧履带轮总成和左后侧履带轮总成，所述右前侧履带轮总成、左前侧履带轮总成、右后侧履带轮总成和左后侧履带轮总成通过螺栓分别与所述底盘车架连接，所述右前侧履带轮总成、左前侧履带轮总成、右后侧履带轮总成和左后侧履带轮总成分别通过皮带与驱动电机连接。其中，所述底盘车架的四角处还分别安装有导向轮组件，每一所述导向轮组件包括有导向轮底座、导向轮支座、导向轮和两根摆杆，所述导向轮底座安装在所述底盘车架上，两根所述摆杆平行间隔设置，两根所述摆杆的一端铰接在所述导向轮底座上，另一端铰接在所述导向轮支座上，所述导向轮底座、导向轮支座和两根摆杆形成四边形连杆机构，所述导向轮可转动的安装在所述导向轮支座的底端。所述导向轮摆杆机构，在装置作业过程中向下运动，使导向轮贴合到铁路道床侧帮上，通过导向轮的力反馈，调整装置的行走方向，确保设备以道床为基准向前运动。
[0012]作为本专利技术一种优选方案：所述行走机构上还安装有空压机，所述空压机连接所述吸尘器和夹爪驱动装置。
[0013]作为本专利技术一种优选方案：所述行走机构上还安装有动力总成装置，所述动力总成装置包括低噪柴油发电机和蓄电池模组，所述低噪柴油发电机为所述蓄电池模组提供电能，所述蓄电池模组为自动化设备供电。
[0014]作为本专利技术一种优选方案：所述行走机构上还安装控制柜，所述控制柜包含柜体、电器元件、控制单元等。
[0015]本专利技术的有益效果是：本方案通过对现有施工工具的优选，采用自动化集成技术，将所有作业工器具和监测装置结合，可同时进行自动化钻孔、植栓业务操作。本方案的行走机构车架底盘是所有设备的集合平台，行走机构采用履带式行走牵引方式，可沿铁路道床移动，车架底盘具有刚性强、稳定等特点，保证施工作业过程的基准可控；作业工本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，其特征在于，包括行走机构、直角坐标机械臂、钻孔除尘组件和注胶植栓组件，所述直角坐标机械臂包括X轴模组和Y轴模组，所述Y轴模组安装在所述X轴模组上，所述钻孔除尘组件包括钻孔Z轴模组和电锤，所述注胶植栓组件包括植栓Z轴模组和注胶植栓组件，所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组分别安装在所述Y轴模组上，所述X轴模组和Y轴模组带动所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组在平面内移动，所述电锤安装在所述钻孔Z轴模组上，所述钻孔Z轴模组带动所述电锤沿Z轴方向作升降运动，所述注胶植栓组件安装在所述植栓Z轴模组上，所述植栓Z轴模组带动所述注胶植栓组件沿Z轴方向作升降运动。2.根据权利要求1所述的一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，其特征在于，所述X轴模组包括X轴导轨、X轴滑座和X轴驱动装置，所述Y轴导轨、Y轴滑座和Y轴驱动装置，所述X轴导轨安装在所述行走机构上，所述X轴滑座滑动安装在所述X轴导轨上，所述X轴驱动装置连接并可驱动所述X轴滑座沿X轴导轨滑动，所述Y轴导轨安装在所述X轴滑座上，所述Y轴滑座滑动安装在所述Y轴导轨上，所述Y轴驱动装置连接并可驱动所述Y轴滑座沿Y轴导轨滑动；所述钻孔Z轴模组和植栓Z轴模组均包括有Z轴基座、Z轴滑座和Z轴驱动装置，所述Z轴基座安装在所述Y轴滑座上，所述Z轴滑座滑动安装在所述Z轴基座上，所述Z轴驱动装置连接并可驱动所述Z轴滑座沿垂直方向滑动。3.根据权利要求2所述的一种铁路道床钻孔、植栓的自动化设备一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，其特征在于，所述X轴驱动装置、Y轴驱动装置和Z轴驱动装置优选均采用电动丝杆气缸，所述行走机构上安装有连接控制所述X轴驱动装置、Y轴驱动装置和Z轴驱动装置工作的空压机。4.根据权利要求2或3所述的一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，其特征在于，所述X轴模组、Y轴模组和Z轴模组上还安装有拖链。5.根据权利要求2所述的一种铁路道床钻孔和植栓的自动化设备，其特征在于，所述行走机构上还安装有吸尘器，所述电锤通过电锤连接板安装在所述Z轴滑座上，所述电锤连接板上还安装有气嘴，所述气嘴的一端对准所述电锤的钻头端，另一端与所述吸尘器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李长征，李瑞敏，苏连芳，王玲玲，杨晓栋，陈晓超，张建雨，张立伟，朱宝苍，宋雪冰，肖达，李攀，于聪，吴楠，高冯明，刘志成，
申请(专利权)人：中国铁路通信信号股份有限公司北京工程分公司百盛联合杭温铁路有限公司，
类型：发明
国别省市：