CN112894513B - 一种轨道交通钢轨加工智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道交通钢轨加工智能机器人，涉及轨道交通钢轨加工的技术领域，包括固定装置以及打磨装置；所述固定装置包括匚形架、固定板、电动伸缩气缸、连接筒、连接板、驱动杆、限位杆、支撑杆、支撑板、限位块以及限位板；所述打磨装置包括驱动电机、螺纹杆、滑块、连接杆、安装板、二号电动伸缩气缸、转动电机以及打磨块。本发明所设计的产品在对钢轨进行打磨加工过程中，具有打磨效率高以及打磨质量好的效果。

Description

一种轨道交通钢轨加工智能机器人

技术领域

本发明涉及轨道交通钢轨加工的技术领域，尤其是涉及一种轨道交通钢轨加工智能机器人。

背景技术

钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上。钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。钢轨的断面形状采用具有最佳抗弯性能的工字形断面。目前钢轨的生产方法大都采用锻造或轧制的方法来成型加工，刚生产出来的钢轨是一节一节独立存在的，钢轨在具体铺设过程中通过无缝钢轨焊接机，将两节钢轨焊接在一起。

由于钢轨在锻造或轧制成型后，其两端面平整度不佳，影响后面的焊接加工，故需在焊接之前对钢轨两端面进行打磨加工。目前对钢轨两端面的打磨方式，多为人工手持砂轮机对其进行打磨，因此打磨效率低，打磨量依靠人工经验控制，故打磨精度低，打磨质量不佳。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种轨道交通钢轨加工智能机器人，具有打磨效率高以及打磨质量好的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种轨道交通钢轨加工智能机器人,包括固定装置以及打磨装置；

所述固定装置包括匚形架、固定板、电动伸缩气缸、连接筒、连接板、驱动杆、限位杆、支撑杆、支撑板、限位块以及限位板，所述匚形架平行设置有两组，两组所述匚形架倒扣设在地面上，所述固定板设在匚形架内，且所述固定板两侧分别与两组匚形架左右内侧壁固定连接，所述电动伸缩气缸设在匚形架上端内侧壁上，所述连接筒一端与电动伸缩气缸伸缩端固定连接，所述连接筒从底面向上开设有活动槽，所述驱动杆一端滑动设在活动槽内，所述活动槽槽底与驱动杆之间设置有驱动压簧，所述连接板活动套设在驱动杆上，且所述连接板与连接筒的底面固定连接，所述限位杆对称设置有两组，两组所述限位杆一端通过销轴分别与连接板左右两侧转动连接，且两组所述限位杆的另一端设有限位块，所述支撑板固定套设在驱动杆上，所述支撑杆设置有两组，两组所述支撑杆一端通过销轴分别与支撑板左右两侧转动连接，且两组所述支撑杆的另一端通过销轴与两组限位杆分别转动连接，所述限位板与驱动杆的底面固定连接；

所述打磨装置包括驱动电机、螺纹杆、滑块、连接杆、安装板、二号电动伸缩气缸、转动电机以及打磨块，所述匚形架左右外侧壁从上向下开设有移动槽，所述驱动电机对称设在匚形架的顶面，两个所述驱动电机输出端垂直向下设置且位于移动槽内，所述螺纹杆设在移动槽内，所述螺纹杆一端与驱动电机输出端固定连接，且所述螺纹杆的另一端与移动槽的内壁转动连接，所述滑块套设在螺纹杆上，所述滑块与螺纹杆螺纹连接，所述滑块与连接杆一端固定连接，两组所述连接杆远离滑块的一端共同连接有安装板，所述二号电动伸缩气缸与安装板靠近匚形架的一侧固定连接，所述转动电机水平设在二号电动伸缩气缸伸缩端上，所述转动电机输出端安装有打磨块。

作为本发明的优选技术方案，所述限位板底面安装有橡胶块，且所述橡胶块与钢轨接触的一侧开设有弧形凹槽。

作为本发明的优选技术方案，两组所述匚形架内侧壁之间设置有收集箱，所述收集箱设于地面上且位于固定板的下方。

作为本发明的优选技术方案，所述转动电机输出端与打磨块之间设置有可拆卸机构，所述可拆卸机构包括安装筒、电动驱动气囊、限位柱、连接压簧以及连接块，所述安装筒一端与转动电机输出端固定连接，所述安装筒远离转动电机输出端的一端水平开设有安装槽，所述安装槽内侧壁沿周向均匀开设有若干个穿插孔，以穿插孔为基点左右对称设置有连接压簧，所述连接压簧一端与安装槽内壁固定连接，两个所述连接压簧的另一端共同固定连接有连接块，所述限位柱一端与连接块靠近穿插孔的一侧固定连接，且所述限位柱另一端与穿插孔滑动连接，所述电动驱动气囊设于安装槽内，且所述电动驱动气囊的外侧壁与连接块远离连接压簧的一侧固定连接，所述打磨块一侧开设有限位槽，所述限位槽内侧壁沿周向均匀开设有若干个与穿插孔一一对应的限位孔。

作为本发明的优选技术方案，所述限位柱左右对称开设有矩形槽，所述矩形槽槽底开设有上转动槽和下转动槽，所述矩形槽内设置有固定机构，所述固定机构包括上固定杆、下固定杆以及连杆，所述上固定杆一端通过销轴与上转动槽转动连接，所述下固定杆一端通过销轴与下转动槽转动连接，所述连杆设于上固定杆与下固定杆之间，所述连杆一端通过销轴与上固定杆中部转动连接，且所述连杆的另一端通过销轴与下固定杆中部转动连接。

作为本发明的优选技术方案，若干所述连接块与电动驱动气囊接触的一侧设置为弧形凹面。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过固定装置和打磨装置的设置，本发明所设计的产品在具体使用时，操作人员将钢轨放置在固定板上，并通过固定装置将钢轨固定在固定板上，接着通过安装在匚形架上的打磨装置对钢轨的两端面进行打磨加工。整个加工过程中，具有打磨效率高以及打磨质量好的效果；

2.通过可拆卸机构的设置，能够灵活对钢轨端面进行粗打磨加工和细打磨加工，另一方面当打磨块磨损严重时可以及时对其更换，从而提高了打磨效率及打磨质量；

3.限位板底面固定安装有橡胶块，且橡胶块与钢轨接触的一侧开设有弧形凹槽，在对钢轨固定的过程中，通过橡胶块及开设在橡胶块一侧的弧形凹槽，实现将钢轨牢牢的固定在固定板上，从而使钢轨在后续打磨的过程中不会产生滑移现象。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图；

图2是打磨装置的结构示意图；

图3是可拆卸机构的横向剖切结构示意图；

图4是可拆卸机构的纵向剖切结构示意图；

图5是固定机构的结构示意图。

图中，1、固定装置；2、打磨装置；11、匚形架；12、固定板；13、电动伸缩气缸；14、连接筒；15、连接板；16、驱动杆；17、限位杆；18、支撑杆；19、支撑板；10、限位块；101、限位板；141、活动槽；102、驱动压簧；21、驱动电机；22、螺纹杆；23、滑块；24、连接杆；25、安装板；26、二号电动伸缩气缸；27、转动电机；28、打磨块；111、移动槽；103、橡胶块；1031、弧形凹槽；3、收集箱；4、可拆卸机构；41、安装筒；42、电动驱动气囊；43、限位柱；44、连接压簧；45、连接块；411、安装槽；412、穿插孔；281、限位槽；282、限位孔；431、矩形槽；432、上转动槽；433、下转动槽；5、固定机构；51、上固定杆；52、下固定杆；53、连杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1所示，为本发明公开的一种轨道交通钢轨加工智能机器人，包括固定装置1以及打磨装置2；本发明所设计的产品在具体使用时，操作人员将钢轨放置在固定板12上，并通过固定装置1将钢轨固定在固定板12上，接着通过安装在匚形架11上的打磨装置2对钢轨的两端面进行打磨加工。整个加工过程中，具有打磨效率高以及打磨质量好的效果。

参照图1和图2所示，固定装置1包括匚形架11、固定板12、电动伸缩气缸13、连接筒14、连接板15、驱动杆16、限位杆17、支撑杆18、支撑板19、限位块10以及限位板101，匚形架11平行设置有两组，两组匚形架11倒扣设在地面上，固定板12设在匚形架11内，且固定板12两侧分别与两组匚形架11左右内侧壁固定连接，电动伸缩气缸13设在匚形架11上端内侧壁上，连接筒14一端与电动伸缩气缸13伸缩端固定连接，连接筒14从底面向上开设有活动槽141，驱动杆16一端滑动设在活动槽141内，活动槽141槽底与驱动杆16之间设置有驱动压簧102，连接板15活动套设在驱动杆16上，且连接板15与连接筒14的底面固定连接，限位杆17对称设置有两组，两组限位杆17一端通过销轴分别与连接板15左右两侧转动连接，且两组限位杆17的另一端设有限位块10，支撑板19固定套设在驱动杆16上，支撑杆18设置有两组，两组支撑杆18一端通过销轴分别与支撑板19左右两侧转动连接，且两组支撑杆18的另一端通过销轴与两组限位杆17分别转动连接，限位板101与驱动杆16的底面固定连接。在实际工作中，操作人员将钢轨放置在固定板12上，然后电动伸缩气缸13带动连接筒14下降，此时，限位板101首先接触到钢轨的上端面，接着电动伸缩气缸13继续下降，此时驱动杆16一端在活动槽141内向上滑动，与此同时，支撑板19通过支撑杆18驱动限位杆17上限位块10实现对钢轨的固定作用。通过上述的操作，在对钢轨固定的过程中，不仅可以对钢轨的上下进行限位，而且也可以对钢轨的左右进行限位，从而将钢轨牢牢的固定在固定板12上，方便后续的打磨加工。

继续参加图2所示，限位板101底面固定安装有橡胶块103，且橡胶块103与钢轨接触的一侧开设有弧形凹槽1031，在对钢轨固定的过程中，通过橡胶块103及开设在橡胶块103一侧的弧形凹槽1031，实现将钢轨牢牢的固定在固定板12上，从而使钢轨在后续打磨的过程中不会产生滑移现象。

参照图1所示，打磨装置2包括驱动电机21、螺纹杆22、滑块23、连接杆24、安装板25、二号电动伸缩气缸26、转动电机27以及打磨块28，匚形架11左右外侧壁从上向下开设有移动槽111，驱动电机21对称设在匚形架11的顶面，两个驱动电机21输出端垂直向下设置且位于移动槽111内，螺纹杆22设在移动槽111内，螺纹杆22一端与驱动电机21输出端固定连接，且螺纹杆22的另一端与移动槽111的内壁转动连接，滑块23套设在螺纹杆22上，滑块23与螺纹杆22螺纹连接，滑块23与连接杆24一端固定连接，两组连接杆24远离滑块23的一端共同连接有安装板25，二号电动伸缩气缸26与安装板25靠近匚形架11的一侧固定连接，转动电机27水平设在二号电动伸缩气缸26伸缩端上，转动电机27输出端安装有打磨块28。在实际的工作中，钢轨固定好后，此时驱动电机21启动带动螺纹杆22旋转，从而使滑块23在螺纹杆22上上下移动，当二号电动伸缩气缸26带动转动电机27移动到与钢轨同一高度时，转动电机27带动打磨块28对钢轨的两端面进行打磨加工。在此配合下，打磨装置2可以同时对钢轨的两个端面进行打磨加工，从而提高了打磨的效率。

参照图3和图4所示，在实际对钢轨打磨加工过程中，为了提高打磨的效率和打磨的质量，首先我们先对钢轨进行粗打磨加工，然后再对其进行细打磨加工，所以在转动电机27输出端与打磨块28之间设置有可拆卸机构4，可拆卸机构4包括安装筒41、电动驱动气囊42、限位柱43、连接压簧44以及连接块45，安装筒41一端与转动电机27输出端固定连接，安装筒41远离转动电机27输出端的一端水平开设有安装槽411，安装槽411内侧壁沿周向均匀开设有若干个穿插孔412，以穿插孔412为基点左右对称设置有连接压簧44，连接压簧44一端与安装槽411内壁固定连接，两个连接压簧44的另一端共同固定连接有连接块45，限位柱43一端与连接块45靠近穿插孔412的一侧固定连接，且限位柱43另一端与穿插孔412滑动连接，电动驱动气囊42设于安装槽411内，且电动驱动气囊42的外侧壁与连接块45远离连接压簧44的一侧固定连接，本实施例中连接块45与电动驱动气囊42接触的一侧设置为弧形凹面，从而使电动驱动气囊42更好的驱动连接块45上的限位柱43,打磨块28一侧开设有限位槽281，限位槽281内侧壁沿周向均匀开设有若干个与穿插孔412一一对应的限位孔282。在具体操作中分为两个步骤一个是安装打磨块28，另一个是拆卸更换打磨块28：在具体对打磨块28安装加工中，操作人员将打磨块28一端套设在安装筒41上，在将穿插孔412和限位孔282一一对应后，电动驱动气囊42启动充气，驱使限位柱43从穿插孔412和限位孔282穿插出去，从而将打磨块28固定在安装筒41上；在拆卸更换打磨块28过程中，电动驱动气囊42松气，在松气的同时，将限位柱43从限位孔282内脱离出去，从而将打磨块28从安装筒41上取下，然后将需要安装的打磨块28安装上去即可。

参照图5所示，限位柱43左右对称开设有矩形槽431，矩形槽431槽底开设有上转动槽432和下转动槽433，矩形槽431内设置有固定机构5，固定机构5包括上固定杆51、下固定杆52以及连杆53，上固定杆51一端通过销轴与上转动槽432转动连接，下固定杆52一端通过销轴与下转动槽433转动连接，本实施例中上固定杆51与上转动槽432通过销轴转动连接之间设置有扭簧，下固定杆52一端通过销轴与下转动槽433转动连接之间设置有扭簧，连杆53设于上固定杆51与下固定杆52之间，连杆53一端通过销轴与上固定杆51中部转动连接，且连杆53的另一端通过销轴与下固定杆52中部转动连接。在实际使用中，电动驱动气囊42带动限位柱43从穿插孔412和限位孔282中穿插出去，在穿插的过程中下固定杆52抵靠住安装槽411的内壁，随着电动驱动气囊42带着限位柱43继续从限位孔282穿插出去过程中，下固定杆52通过连杆53使上固定杆51与打磨块28的外侧壁相抵住，从而更可靠的将打磨块28固定在安装筒41上。

本实施例的实施原理为：操作人员将钢轨放置在固定板12上，然后电动伸缩气缸13带动连接筒14下降，此时，限位板101首先接触到钢轨的上端面，接着电动伸缩气缸13继续下降，此时驱动杆16一端在活动槽141内向上滑动，与此同时，支撑板19通过支撑杆18驱动限位杆17上限位块10实现对钢轨的固定作用；钢轨固定好后，驱动电机21启动带动螺纹杆22旋转，从而使滑块23在螺纹杆22上上下移动，当二号电动伸缩气缸26带动转动电机27移动到与钢轨同一高度时，转动电机27带动打磨块28对钢轨的两端面进行打磨加工。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种轨道交通钢轨加工智能机器人，其特征在于：包括固定装置（1）以及打磨装置（2）；所述固定装置（1）包括匚形架（11）、固定板（12）、电动伸缩气缸（13）、连接筒（14）、连接板（15）、驱动杆（16）、限位杆（17）、支撑杆（18）、支撑板（19）、限位块（10）以及限位板（101），所述匚形架（11）平行设置有两组，两组所述匚形架（11）倒扣设在地面上，所述固定板（12）设在匚形架（11）内，且所述固定板（12）两侧分别与两组匚形架（11）左右内侧壁固定连接，所述电动伸缩气缸（13）设在匚形架（11）上端内侧壁上，所述连接筒（14）一端与电动伸缩气缸（13）伸缩端固定连接，所述连接筒（14）从底面向上开设有活动槽（141），所述驱动杆（16）一端滑动设在活动槽（141）内，所述活动槽（141）槽底与驱动杆（16）之间设置有驱动压簧（102），所述连接板（15）活动套设在驱动杆（16）上，且所述连接板（15）与连接筒（14）的底面固定连接，所述限位杆（17）对称设置有两组，两组所述限位杆（17）一端通过销轴分别与连接板（15）左右两侧转动连接，且两组所述限位杆（17）的另一端设有限位块（10），所述支撑板（19）固定套设在驱动杆（16）上，所述支撑杆（18）设置有两组，两组所述支撑杆（18）一端通过销轴分别与支撑板（19）左右两侧转动连接，且两组所述支撑杆（18）的另一端通过销轴与两组限位杆（17）分别转动连接，所述限位板（101）与驱动杆（16）的底面固定连接；

所述打磨装置（2）包括驱动电机（21）、螺纹杆（22）、滑块（23）、连接杆（24）、安装板（25）、二号电动伸缩气缸（26）、转动电机（27）以及打磨块（28），所述匚形架（11）左右外侧壁从上向下开设有移动槽（111），所述驱动电机（21）对称设在匚形架（11）的顶面，两个所述驱动电机（21）输出端垂直向下设置且位于移动槽（111）内，所述螺纹杆（22）设在移动槽（111）内，所述螺纹杆（22）一端与驱动电机（21）输出端固定连接，且所述螺纹杆（22）的另一端与移动槽（111）的内壁转动连接，所述滑块（23）套设在螺纹杆（22）上，所述滑块（23）与螺纹杆（22）螺纹连接，所述滑块（23）与连接杆（24）一端固定连接，两组所述连接杆（24）远离滑块（23）的一端共同连接有安装板（25），所述二号电动伸缩气缸（26）与安装板（25）靠近匚形架（11）的一侧固定连接，所述转动电机（27）水平设在二号电动伸缩气缸（26）伸缩端上，所述转动电机（27）输出端安装有打磨块（28）。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通钢轨加工智能机器人，其特征在于：所述限位板（101）底面安装有橡胶块（103），且所述橡胶块（103）与钢轨接触的一侧开设有弧形凹槽（1031）。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通钢轨加工智能机器人，其特征在于：两组所述匚形架（11）内侧壁之间设置有收集箱（3），所述收集箱（3）设于地面上且位于固定板（12）的下方。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通钢轨加工智能机器人，其特征在于：所述转动电机（27）输出端与打磨块（28）之间设置有可拆卸机构（4），所述可拆卸机构（4）包括安装筒（41）、电动驱动气囊（42）、限位柱（43）、连接压簧（44）以及连接块（45），所述安装筒（41）一端与转动电机（27）输出端固定连接，所述安装筒（41）远离转动电机（27）输出端的一端水平开设有安装槽（411），所述安装槽（411）内侧壁沿周向均匀开设有若干个穿插孔（412），以穿插孔（412）为基点左右对称设置有连接压簧（44），所述连接压簧（44）一端与安装槽（411）内壁固定连接，两个所述连接压簧（44）的另一端共同固定连接有连接块（45），所述限位柱（43）一端与连接块（45）靠近穿插孔（412）的一侧固定连接，且所述限位柱（43）另一端与穿插孔（412）滑动连接，所述电动驱动气囊（42）设于安装槽（411）内，且所述电动驱动气囊（42）的外侧壁与连接块（45）远离连接压簧（44）的一侧固定连接，所述打磨块（28）一侧开设有限位槽（281），所述限位槽（281）内侧壁沿周向均匀开设有若干个与穿插孔（412）一一对应的限位孔（282）。

5.根据权利要求4所述的一种轨道交通钢轨加工智能机器人，其特征在于：所述限位柱（43）左右对称开设有矩形槽（431），所述矩形槽（431）槽底开设有上转动槽（432）和下转动槽（433），所述矩形槽（431）内设置有固定机构（5），所述固定机构（5）包括上固定杆（51）、下固定杆（52）以及连杆（53），所述上固定杆（51）一端通过销轴与上转动槽（432）转动连接，所述下固定杆（52）一端通过销轴与下转动槽（433）转动连接，所述连杆（53）设于上固定杆（51）与下固定杆（52）之间，所述连杆（53）一端通过销轴与上固定杆（51）中部转动连接，且所述连杆（53）的另一端通过销轴与下固定杆（52）中部转动连接。

6.根据权利要求4所述的一种轨道交通钢轨加工智能机器人，其特征在于：若干所述连接块（45）与电动驱动气囊（42）接触的一侧设置为弧形凹面。

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