CN109048609A - 高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，用于高铁水泥轨枕生产线中轨枕模具使用前的自动清洁，机架跨坐式设置在轨枕模具输送线上方，轨枕模具输送线上运送轨枕模具，机架上设有打磨机器人，打磨机器人末端安装打磨单元；机架上还设有移动式吸废组件，移动式吸废组件底部设有用于吸收轨枕模具内废渣的吸废管，吸废管另一端连接吸废机，吸废机安装在机架外侧地面；机架外侧还设有用于人机交互的作业控制器。本发明轨枕模具机器人柔性清洁系统，完全替代人工完成轨枕模具的清洁作业，高效、安全，作业效率提高30%以上。
Description
技术领域
本发明涉及高铁水泥轨枕制造领域，尤其涉及一种高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统。
背景技术
在高铁轨枕的生产流程中，有一个重要环节：轨枕脱模后，对模具进行清洁，以保证模具在下一次生产使用时，表面没有混凝土残留，保障轨枕制品表面洁净度、美观度，以及轨枕尺寸的精确。
现有的模具清洁作业过程，采取的是人为手工作业方法。工人使用手持打磨设备、抹布、风枪等设备，按照作业要求对模具内部进行清洁。
人为手工作业方法，存在着诸多问题：
1.清洁质量没保证：因为是人工作业，作业质量受工人责任心、心情、疲劳程度、作业熟练度影响大；
2.工人健康保障差：由于作业现场混凝土残渣粉尘多，工人即使有劳动保护，也容易出现长期工作带来的身体伤害；
3.作业效率低：模具体积大、形状复杂，由于人工作业覆盖面有限，需要多次挪动位置，造成作业无效动作多，作业时间长。
发明内容
本发明的目的是设计一种用于高铁水泥轨枕生产线中轨枕模具使用前能够进行自动清洁的机器人柔性清洁系统。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，用于高铁水泥轨枕生产线中轨枕模具使用前的自动清洁，包括机架，机架跨坐式设置在轨枕模具输送线上方，轨枕模具输送线上运送轨枕模具，机架上设有第一打磨机器人、第二打磨机器人，所述第一打磨机器人、第二打磨机器人末端分别安装打磨单元，第一打磨机器人、第二打磨机器人分别连接机器人控制柜，并由机器人控制柜控制完成轨枕模具的打磨作业；
所述机架上还设有移动式吸废组件，移动式吸废组件底部设有用于吸收轨枕模具内废渣的吸废管，吸废管另一端连接吸废机，吸废机安装在机架外侧地面；
所述机架外侧还设有用于人机交互的作业控制器，作业控制器分别连接轨枕模具输送线、机器人控制柜、移动式吸废组件、吸废机，控制轨枕模具输送线、机器人控制柜、移动式吸废组件、吸废机的启停及作业。
作为本发明优选，所述打磨单元包括机器人连接座，机器人连接座连接有马达固定座，马达固定座的两端分别安装长轴打磨马达、短轴打磨马达，长轴打磨马达末端安装长轴打磨头，短轴打磨马达末端安装有短轴打磨头。
进一步，所述长轴打磨马达、短轴打磨马达外设有马达防尘罩。
作为本发明优选，所述移动式吸废组件包括吸废管，吸废管安装在滑板上，吸废管底端穿至滑板底部，并连接有吸废刷罩，吸废刷罩与轨枕模具的模腔形状一致，但尺寸小于模腔；吸废刷罩上表面设有若干进气嘴；所述滑板中部安装有升降气缸，升降气缸推杆向下穿至滑板底部，并通过气缸连接座与吸废刷罩连接，升降气缸带动吸废刷罩升降；滑板上还设有限制吸废刷罩升降范围的限位杆；
所述滑板的两端分别安装有滑块，滑块安装在平行导轨上，滑板随滑块沿平行导轨移动，所述平行导轨一端安装有伺服电机，伺服电机驱动滑块沿平行导轨移动。
进一步，所述移动式吸废组件有两套，对应轨枕模具上的两排模腔。
本发明的有益效果是：
本发明轨枕模具机器人柔性清洁系统，能够自动安装程序设置完成轨枕模具的抛光打磨和残渣吸附作业，完全替代人工完成轨枕模具的清洁作业，高效、安全，作业效率提高30%以上。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中打磨单元的结构示意图；
图3为本发明实施例中移动式吸废组件的结构示意图。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-3所示，一种高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，用于高铁水泥轨枕生产线中轨枕模具使用前的自动清洁，包括机架1，机架1跨坐式设置在轨枕模具输送线2上方，轨枕模具输送线2上运送轨枕模具3，机架1上设有第一打磨机器人4、第二打磨机器人5，所述第一打磨机器人4、第二打磨机器人5末端分别安装打磨单元6，第一打磨机器人4、第二打磨机器人5分别连接机器人控制柜7，并由机器人控制柜7控制完成轨枕模具3的打磨作业。
所述打磨单元6包括机器人连接座13，机器人连接座13连接有马达固定座14，马达固定座14的两端分别安装长轴打磨马达15、短轴打磨马达16，长轴打磨马达15末端安装长轴打磨头17，短轴打磨马达16末端安装有短轴打磨头18。两种打磨头分别独立控制、驱动，机器人在实际作业中，根据不同位置选择不同打磨头，为保护模具不受打磨伤害，打磨头的材料使用软性金属刷。
所述机架1上还设有移动式吸废组件8，移动式吸废组件8底部设有用于吸收轨枕模具3的模腔内废渣的吸废管9，吸废管9安装在滑板10上，吸废管9底端穿至滑板10底部，并连接有吸废刷罩11，吸废管9另一端连接吸废机12，吸废机12安装在机架1外侧地面。由于吸废机12产生较大空气吸力需要配备功率较大的抽气机，抽气机工作会造成不可控的振动，而本发明的机器人完成打磨是需要保证精度较高的定位，所以吸废机不宜一体安装在机架上，吸废机振动会降低机器人定位精度。
所述吸废刷罩11与轨枕模具1的模腔形状一致，均为长方形，但尺寸小于模腔，吸除废渣时，吸废刷罩11需要伸入模腔的内部，同时，吸废刷罩刷罩的边缘对模腔侧壁具有一定的刷拭作用，以尽可能将模腔内的废渣全部吸除；吸废刷罩11上表面设有若干进气嘴19，进气嘴19与吸废管9在吸废刷罩11内构成空气回路。
所述滑板10中部安装有升降气缸20，升降气缸20推杆向下穿至滑板底部，并通过气缸连接座21与吸废刷罩11连接，升降气缸20带动吸废刷罩11升降。滑板11上还设有限定吸废刷罩11升降范围的限位杆22；
所述滑板10的两端分别安装有滑块23，滑块23安装在平行导轨24上，滑板20随滑块23沿平行导轨24移动，所述平行导轨24一端安装有伺服电机25，伺服电机25驱动滑块23沿平行导轨24移动。
为了提高工作效率，本实施例中针对的是四模八腔的轨枕模具，第一打磨机器人4、第二打磨机器人5，分别对应轨枕模具上的两排平行模腔，机架上安装两套平行设置的移动式吸废组件，每套移动式吸废组件完成一排模腔的吸废作业。
所述机架1外侧还设有用于人机交互的作业控制器26，作业控制器26采用触摸式设计，作业控制器26分别连接轨枕模具输送线2、机器人控制柜7、移动式吸废组件8、吸废机12，操作者可以通过触摸式作业控制器26控制上述设备的启停及作业，还能设置各项、程序参数，使上述设备按照程序完成作业。作业控制器26可以自动进行工作信息记录，总结残渣留存规律，有助于改进机器人抛光打磨程序，最终实现智能打磨清洁。
由于，本发明应用环境会存在较大的浮尘等废渣，所述长轴打磨马达15、短轴打磨马达16外设有马达防尘罩27。平行导轨24上也需要设置导轨防尘罩。
所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
Claims (5)
1.一种高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，用于高铁水泥轨枕生产线中轨枕模具使用前的自动清洁，其特征在于，包括机架，机架跨坐式设置在轨枕模具输送线上方，轨枕模具输送线上运送轨枕模具，机架上设有第一打磨机器人、第二打磨机器人，所述第一打磨机器人、第二打磨机器人末端分别安装打磨单元，第一打磨机器人、第二打磨机器人分别连接机器人控制柜，并由机器人控制柜控制完成轨枕模具的打磨作业；
所述机架上还设有移动式吸废组件，移动式吸废组件底部设有用于吸收轨枕模具内废渣的吸废管，吸废管另一端连接吸废机，吸废机安装在机架外侧地面；
所述机架外侧还设有用于人机交互的作业控制器，作业控制器分别连接轨枕模具输送线、机器人控制柜、移动式吸废组件、吸废机，控制轨枕模具输送线、机器人控制柜、移动式吸废组件、吸废机的启停及作业。
2.根据权利要求1所述的高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，其特征在于，所述打磨单元包括机器人连接座，机器人连接座连接有马达固定座，马达固定座的两端分别安装长轴打磨马达、短轴打磨马达，长轴打磨马达末端安装长轴打磨头，短轴打磨马达末端安装有短轴打磨头。
3.根据权利要求2所述的高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，其特征在于，所述长轴打磨马达、短轴打磨马达外设有马达防尘罩。
4.根据权利要求1所述的高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，其特征在于，所述移动式吸废组件包括吸废管，吸废管安装在滑板上，吸废管底端穿至滑板底部，并连接有吸废刷罩，吸废刷罩与轨枕模具的模腔形状一致，但尺寸小于模腔；吸废刷罩上表面设有若干进气嘴；所述滑板中部安装有升降气缸，升降气缸推杆向下穿至滑板底部，并通过气缸连接座与吸废刷罩连接，升降气缸带动吸废刷罩升降；滑板上还设有限制吸废刷罩升降范围的限位杆；
所述滑板的两端分别安装有滑块，滑块安装在平行导轨上，滑板随滑块沿平行导轨移动，所述平行导轨一端安装有伺服电机，伺服电机驱动滑块沿平行导轨移动。
5.根据权利要求1或4任一所述的高铁轨枕模具机器人智能柔性清洁系统，其特征在于，所述移动式吸废组件有两套，对应轨枕模具上的两排模腔。
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