CN106426526B - 适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人，包括设于工作区的模具，工作区内还设有三轴桁架机器人系统、抓取系统、供料系统及模具定位系统，所述三轴桁架机器人系统包括X轴装配系统、Y轴装配系统，Y轴装配系统上设有Z轴装配系统，Z轴装配系统与抓取系统相连，Z轴装配系统上设有供料系统。本发明自动化程度高，生产效率高，可降低工人劳动强度。

Description

适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人
技术领域
本发明属于轨道板设备技术领域，具体地说涉及一种适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人。
背景技术
目前，高速铁路采用的无砟轨道具有寿命长、线路状态良好、不易涨轨跑道、高速行车时不会有石砟飞溅等优点，无砟轨道结构在高速铁路上的大量铺设已成为发展趋势。
由于每块轨道板承轨台上直接布置钢轨，因此在轨道板浇注时需要将安装钢轨的若干组绝缘套管预埋进轨道板中，其主要作用是安装钢轨扣件。
现有生产模式中，轨道板预埋套管的安装均为人工进行，生产效率低，工人劳动强度大。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种自动化程度高，生产效率高，可降低工人劳动强度的轨道板预埋套管自动安装机器人。
本发明的技术方案是这样实现的：适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人，包括设于工作区的模具，所述工作区内还设有三轴桁架机器人系统、抓取系统、供料系统及模具定位系统（23），所述三轴桁架机器人系统包括X轴装配系统、Y轴装配系统，Y轴装配系统上设有Z轴装配系统，Z轴装配系统与抓取系统相连，Z轴装配系统上设有供料系统；
优选的，所述X轴装配系统包括多个通过螺栓组件固定于工作区上的立柱，立柱与X轴拼接型装配体连接，X轴拼接型装配体通过螺栓组件与X轴横拉杆相连，X轴拼接型装配体一端设有X轴上部滑板组件，X轴上部滑板组件通过连接板与X轴拖链连接；
优选的，所述Y轴装配系统包括机械手Y轴机构，机械手Y轴机构通过螺栓组件与X轴上部滑板组件连接，机械手Y轴机构上设有机械手Y轴驱动装置；
优选的，所述Z轴装配系统包括机械手Z轴机构，机械手Z轴机构与机械手Y轴驱动装置连接；
优选的，所述抓取系统包括末端手爪系统，末端手爪系统设于机械手Y轴机构的末端；
优选的，所述机械手Y轴机构上设有机械手附加Z轴机构；
优选的，所述供料系统包括设于机械手附加Z轴机构上的托盘，托盘利用丝杆机构实现托盘的X轴方向位移；
优选的，机械手Z轴机构和机械手附加Z轴机构上通过连接板设有Y轴拖链；
优选的，所述X轴拼接型装配体上设有多个X轴限位装置。
本发明的有益效果是：本发明首先在预制车间将预埋套管与螺旋筋安装成完整组件，并按预定规则摆放在指定托盘中，桁架机器人利用末端手爪系统在托盘中抓取预埋套管组件，抓取后自动按插在模具相应安装位置中，同时进行压紧定位操作。本发明自动化程度高，生产效率高，可降低工人劳动强度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
零件说明：1、模具，2、工作区，3、螺栓组件，4、立柱，5、螺栓组件，6、托盘，7、X轴拖链，8、连接板，9、机械手附加Z轴机构，10、末端手爪系统，11、机械手Y轴驱动装置，12、螺栓组件，13、机械手Z轴机构，14、Y轴拖链，15、连接板，16、机械手Y轴机构，17、X轴上部滑板组件，18、螺栓组件，19、X轴拼接型装配体，20、X轴限位装置，21、X轴横拉杆，22、螺栓组件，23、模具定位系统。
A—预埋套管与螺旋筋安装成完整组件；B—套管组件在模具中相应安装位置。
具体实施方式
为了更好地理解与实施，下面结合附图对本发明作进一步描述：适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人，三轴高精度桁架机器人系统由螺栓组件3将若干立柱4固定于工作区2上，立柱4与X轴拼接型装配体19用螺栓组件5联接，X轴拼接型装配体19与X轴横拉杆21用螺栓组件22联接，为三轴高精度桁架机器人系统构成稳固的工作平台。机械手Y轴机构16经由螺栓组件18与X轴上部滑板组件17联接，X轴上部滑板组件17利用齿轮齿条结构，使机器人实现X轴滑动。机械手Z轴机构13与机械手Y轴机构16上的机械手Y轴驱动装置11利用螺栓组件12联接，可实现机器人Y轴滑动。机械手Y轴机构16的末端就是实现抓取功能的末端手爪系统10，采用丝杠机构实现末端手爪系统10的Z轴位移量。末端手爪系统10每次可抓取两个预埋套管，预埋套管均匀布置于托盘6中。为实现精准抓取，机器人还设有机械手附加Z轴机构9，其利用螺栓组件联接于Y轴机构16上，可实现Y轴滑动。托盘6就布置于机械手附加Z轴机构9的末端，利用丝杠机构实现托盘微小X轴方向位移。
X轴拖链7经由连接板8用螺栓组件联接于X轴上部滑板组件17上。
Y轴拖链14经由连接板15用螺栓组件分别联接于机械手Z轴机构13和机械手附加Z轴机构9上。
在X轴拼接型装配体19上设置有四个X轴限位装置20，用来限制X轴上部滑板组件17的滑动范围，进而限制桁架机器人X轴方向的工作范围。
机器人X轴方向滑移的动力由X轴上部滑板组件17中的伺服电机提供，滑移速度由X轴上部滑板组件17中的行星减速控制，导向由X轴上部滑板组件17中的齿轮齿条结构实现。
机器人Y轴方向滑移的动力由机械手Y轴驱动装置11中的伺服电机提供，滑移速度由机械手Y轴驱动装置11中行星减速控制，导向由机械手Y轴驱动装置11中的齿轮齿条结构实现。
机器人Z轴方向滑移主要由机械手Z轴机构13实现，动力由其中布置的伺服电机提供，滑移速度由机械手附加Z轴机构9中行星减速控制，导向由机械手附加Z轴机构9中的丝杠结构实现。
托盘位置微调由机械手附加Z轴机构9实现，动力由其中布置的伺服电机提供，导向由机械手附加Z轴机构9的丝杠结构实现。
预埋套管工作方法：模具1利用模具定位系统23精准定位于工作区2上。桁架机器人利用X轴上部滑板组件17实现X轴方向运动，利用Y轴驱动装置11实现Y轴方向运动，利用Z轴机构13实现Z轴方向运动，利用机械手附加Z轴机构9实现末端手爪系统10位置的微调。首先在预制车间将预埋套管与螺旋筋安装成完整组件A，并按预定规则摆放在指定托盘6中，托盘6中可均布摆放36个预埋套管组件A，然后利用末端手爪系统10在托盘6中抓取预埋套管组件A，每次可抓取2个预埋套管组件A，抓取后自动按插在模具1相应安装位置B中，同时进行压紧定位操作。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人，包括设于工作区（2）的模具（1），所述工作区（2）内设有三轴桁架机器人系统、抓取系统、供料系统及模具定位系统（23），所述三轴桁架机器人系统包括X轴装配系统、Y轴装配系统，Y轴装配系统上设有Z轴装配系统，Z轴装配系统与抓取系统相连，Z轴装配系统上设有供料系统，其特征在于所述X轴装配系统包括多个通过螺栓组件（5）固定于工作区（2）上的立柱（4），立柱（4）与X轴拼接型装配体（19）连接，X轴拼接型装配体（19）通过螺栓组件（22）与X轴横拉杆（21）相连，X轴拼接型装配体（19）一端设有X轴上部滑板组件（17），X轴上部滑板组件（17）通过连接板（8）与X轴拖链（7）连接；所述Y轴装配系统包括机械手Y轴机构（16），机械手Y轴机构（16）通过螺栓组件（18）与X轴上部滑板组件（17）连接，机械手Y轴机构（16）上设有机械手Y轴驱动装置（11）；所述Z轴装配系统包括机械手Z轴机构（13），机械手Z轴机构（13）与机械手Y轴驱动装置（11）连接；所述机械手Y轴机构（16）上设有机械手附加Z轴机构（9）；所述供料系统包括设于机械手附加Z轴机构（9）上的托盘（6），托盘（6）利用丝杆机构实现托盘（6）的X轴方向位移；机械手Z轴机构（13）和机械手附加Z轴机构（9）上通过连接板（15）设有Y轴拖链（14）。
2.如权利要求1所述的适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人，其特征在于所述抓取系统包括末端手爪系统（10），末端手爪系统（10）设于机械手Y轴机构（16）的末端。
3.如权利要求1所述的适用于高速铁路无砟轨道板预埋套管自动安装机器人，其特征在于所述X轴拼接型装配体（19）上设有多个X轴限位装置（20）。
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