CN113276896A - 一种接触网上部结构智能安装设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接触网上部结构智能安装设备，包括：自动行走定位车辆及定位系统，分为车体和视觉扫描测距模块，自动行走定位车辆及定位系统包括液压脚撑、车体护栏、垫板安装机械手；多关节机器人及垫板夹持机构，设置在自动行走定位车辆及定位系统的车体顶部，多关节机器人及垫板夹持机构包括液压夹持组件；自动折叠伸缩操作平台，设置在自动行走定位车辆及定位系统的车体顶部，包括回转机构、升降固定节、升降第二节、升降第三节、升降多节液压缸。本发明解决了决脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患，已不满足现阶段施工进度及工效的要求的问题。

Description

一种接触网上部结构智能安装设备

技术领域

本发明涉及高铁工程机械技术领域，具体涉及一种接触网上部结构智能安装设备。

背景技术

近年来，我国高铁迅猛发展，高铁里程逐年提高，提高施工效率，保证工程质量是当前铁路发展的首要要求。当前国内外隧道内的接触网上部结构件安装，均采用人工完成，即搭设脚手架，由人力将吊柱吊至隧道顶部，并在脚手架上对位安装。脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患，已不满足现阶段施工进度及工效的要求。此外隧道内吊柱安装完成过程中，还需要施工人员对吊柱现场安装数据精确测量，确保吊柱本体或吊柱上的金属部件等在受电弓极限晃动情况下均能满足绝缘距离。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种接触网上部结构智能安装设备，以解决脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患，已不满足现阶段施工进度及工效的要求的隐患的问题。

为实现上述目的，提供一种接触网上部结构智能安装设备，包括：

自动行走定位车辆及定位系统，分为车体和视觉扫描测距模块，自动行走定位车辆及定位系统包括液压脚撑、车体护栏、垫板安装机械手、螺母安装机械手、零重力臂机械手、接触网吊柱、电力和液压系统、副配电柜、螺母及垫板自动上料盒机构、吊柱存放工装；

多关节机器人及垫板夹持机构，设置在自动行走定位车辆及定位系统的车体顶部，多关节机器人及垫板夹持机构包括液压夹持组件、第一轴关节部件、第二轴关节部件、第三轴关节部件、第四轴关节部件、第五回转轴关节部件、第六轴关节部件、液压倾翻机构、倾翻锁紧机构、第七轴水平进给部件、第八轴回转关节部件、第九轴升降进给部件；

自动折叠伸缩操作平台，设置在自动行走定位车辆及定位系统的车体顶部，包括回转机构、升降固定节、升降第二节、升降第三节、升降多节液压缸、翻转液压缸一、翻转机构一、水平固定节、水平多节液压缸、水平第二节、水平第三节、翻转液压缸二、翻转机构二、防护栏平台。

进一步的，所述自动行走定位车辆及定位系统的车身底部左右两侧设置液压脚撑，车身上部安装有车体护栏，电力和液压系统设置在车身顶面前端，副配电柜设置在车身尾部左侧，零重力臂机械手安装在车身尾部右侧。

进一步的，所述副配电柜前方设置垫板安装机械手，垫板安装机械手前侧设置吊柱存放工装，垫板安装机械手与零重力臂机械手之间设置有螺母安装机械手，螺母安装机械手前侧设置螺母及垫板自动上料盒机构，螺母及垫板自动上料盒机构包括螺母自动上料盒和垫板自动上料盒。

进一步的，所述多关节机器人及垫板夹持机构的第九轴升降进给部件安装车身顶面中央位置，第九轴升降进给部件顶面安装有第八轴回转关节部件，第八轴回转关节部件顶部安装有倾翻锁紧机构，倾翻锁紧机构后端安装有第七轴水平进给部件，倾翻锁紧机构内部安装有液压倾翻机构，倾翻锁紧机构上方连接有第六轴关节部件，第六轴关节部件底部连接有第五回转轴关节部件，第五回转轴关节部件顶部连接有第四轴关节部件，第四轴关节部件顶端连接有第三轴关节部件，第三轴关节部件顶端连接有第二轴关节部件，第二轴关节部件顶端连接有第一轴关节部件，第一轴关节部件前端连接有液压夹持组件，液压夹持组件将接触网吊柱夹持。

进一步的，所述第九轴升降进给部件的前侧安装有自动折叠伸缩操作平台的回转机构，回转机构顶部安装有升降固定节，升降固定节内部设置有升降第二节，升降第二节内部设置有升降第三节，升降第三节顶部固定连接有水平固定节，水平固定节底部外端安装翻转机构一，翻转机构一与翻转液压缸一连接，水平固定节底面尾部与升降多节液压缸的顶端连接，升降多节液压缸底部与升降固定节底部后端固定连接，水平固定节内部设置有水平第二节，水平第二节内部设置水平第三节，水平第三节前端与翻转机构二尾部连接，翻转机构二与翻转液压缸二底部前端连接，翻转液压缸二的顶端与防护栏平台连接，翻转液压缸二底端与翻转机构二连接，水平多节液压缸的尾端与水平固定节顶面尾部固定连接，水平多节液压缸前端与水平第三节前端顶面固定连接。

进一步的，所述自动行走定位车辆及定位系统的视觉扫描测距模块安装在多关节机器人及垫板夹持机构的前端，接触网吊柱安装前，多关节机器人及垫板夹持机构移动到吊柱法兰安装位。

本发明的有益效果在于，本发明的一种接触网上部结构智能安装设备利用自动行走定位车辆及定位系统配合多关节机器人及垫板夹持机构与自动折叠伸缩操作平台对接触网吊柱进行自动化精准安装，解决了脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患，已不满足现阶段施工进度及工效的要求的隐患的问题。

附图说明

图1为本发明实施例的正视结构示意图；

图2为本发明实施例的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的立体侧视结构示意图；

图4为本发明实施例的左视结构示意图；

图5为本发明实施例的立体仰视结构示意图。

1、自动行走定位车辆及定位系统；2、液压脚撑；3、车体护栏；4、垫板安装机械手；5、螺母安装机械手；6、零重力臂机械手；7、接触网吊柱；8、多关节机器人及垫板夹持机构；9、自动折叠伸缩操作平台；10、电力和液压系统；11、副配电柜；12、螺母及垫板自动上料盒机构；121、螺母自动上料盒；122、垫板自动上料盒；13、吊柱存放工装；14、液压夹持组件；15、第一轴关节部件；16、第二轴关节部件；17、第三轴关节部件；18、第四轴关节部件；19、第五回转轴关节部件；20、第六轴关节部件；21、液压倾翻机构；22、倾翻锁紧机构；23、第七轴水平进给部件；24、第八轴回转关节部件；25、第九轴升降进给部件；26、回转机构；27、升降固定节；28、升降第二节；29、升降第三节；30、升降多节液压缸；31、翻转液压缸一；32、翻转机构一；33、水平固定节；34、水平多节液压缸；35、水平第二节；36、水平第三节；37、翻转液压缸二；38、翻转机构二；39、防护栏平台。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

参照图1至图5所示，本发明提供了一种接触网上部结构智能安装设备，包括：自动行走定位车辆及定位系统1、多关节机器人及垫板夹持机构8和自动折叠伸缩操作平台9。

具体的，自动行走定位车辆及定位系统1分为车体和视觉扫描测距模块，自动行走定位车辆及定位系统1包括液压脚撑2、车体护栏3、垫板安装机械手4、螺母安装机械手5、零重力臂机械手6、接触网吊柱7、电力和液压系统10、副配电柜11、螺母及垫板自动上料盒机构12、吊柱存放工装13。

多关节机器人及垫板夹持机构8设置在自动行走定位车辆及定位系统1的车体顶部，多关节机器人及垫板夹持机构8包括液压夹持组件14、第一轴关节部件15、第二轴关节部件16、第三轴关节部件17、第四轴关节部件18、第五回转轴关节部件19、第六轴关节部件20、液压倾翻机构21、倾翻锁紧机构22、第七轴水平进给部件23、第八轴回转关节部件24、第九轴升降进给部件25。

自动折叠伸缩操作平台9设置在自动行走定位车辆及定位系统1的车体顶部，包括回转机构26、升降固定节27、升降第二节28、升降第三节29、升降多节液压缸30、翻转液压缸一31、翻转机构一32、水平固定节33、水平多节液压缸34、水平第二节35、水平第三节36、翻转液压缸二37、翻转机构二38、防护栏平台39。

脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患。因此，本发明的一种接触网上部结构智能安装设备利用自动行走定位车辆及定位系统1配合多关节机器人及垫板夹持机构8与自动折叠伸缩操作平台9对接触网吊柱7进行自动化精准安装，解决了脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患的问题。

在本实施例中，自动行走定位车辆及定位系统1，分为车体和视觉扫描测距模块，自动行走定位车辆及定位系统1包括液压脚撑2、车体护栏3、垫板安装机械手4、螺母安装机械手5、零重力臂机械手6、接触网吊柱7、电力和液压系统10、副配电柜11、螺母及垫板自动上料盒机构12、吊柱存放工装13。

作为一种较佳的实施方式，自动行走定位车辆及定位系统1的车身底部左右两侧设置液压脚撑2，车身上部安装有车体护栏3，电力和液压系统10设置在车身顶面前端，副配电柜11设置在车身尾部左侧，零重力臂机械手6安装在车身尾部右侧，副配电柜11前方设置垫板安装机械手4，垫板安装机械手4前侧设置吊柱存放工装13，垫板安装机械手4与零重力臂机械手6之间设置有螺母安装机械手5，螺母安装机械手5前侧设置螺母及垫板自动上料盒机构12，螺母及垫板自动上料盒机构12包括螺母自动上料盒121和垫板自动上料盒122，自视觉扫描测距模块安装在多关节机器人及垫板夹持机构8的前端，接触网吊柱7安装前，多关节机器人及垫板夹持机构8移动到吊柱法兰安装位，扫描隧道壁上的化学锚栓，测量吊柱法兰对应四个点的化学锚栓位置及锚栓尾部与隧道壁的距离，计算出吊柱法兰上4个安装孔距离隧道内壁的距离，以及需要增加吊柱垫片厚度和垫片数量，从而完成接触网吊柱7的精准安装，同时提高工作效率。

在本实施例中，多关节机器人及垫板夹持机构8，设置在自动行走定位车辆及定位系统1的车体顶部，多关节机器人及垫板夹持机构8包括液压夹持组件14、第一轴关节部件15、第二轴关节部件16、第三轴关节部件17、第四轴关节部件18、第五回转轴关节部件19、第六轴关节部件20、液压倾翻机构21、倾翻锁紧机构22、第七轴水平进给部件23、第八轴回转关节部件24、第九轴升降进给部件25。

作为一种较佳的实施方式，多关节机器人及垫板夹持机构8的第九轴升降进给部件25安装车身顶面中央位置，第九轴升降进给部件25顶面安装有第八轴回转关节部件24，第八轴回转关节部件24顶部安装有倾翻锁紧机构22，倾翻锁紧机构22后端安装有第七轴水平进给部件23，倾翻锁紧机构22内部安装有液压倾翻机构21，倾翻锁紧机构22上方连接有第六轴关节部件20，第六轴关节部件20底部连接有第五回转轴关节部件19，第五回转轴关节部件19顶部连接有第四轴关节部件18，第四轴关节部件18顶端连接有第三轴关节部件17，第三轴关节部件17顶端连接有第二轴关节部件16，第二轴关节部件16顶端连接有第一轴关节部件15，第一轴关节部件15前端连接有液压夹持组件14，液压夹持组件14将接触网吊柱7夹持，避免工人搬运。

在本实施例中，自动折叠伸缩操作平台9，设置在自动行走定位车辆及定位系统1的车体顶部，包括回转机构26、升降固定节27、升降第二节28、升降第三节29、升降多节液压缸30、翻转液压缸一31、翻转机构一32、水平固定节33、水平多节液压缸34、水平第二节35、水平第三节36、翻转液压缸二37、翻转机构二38、防护栏平台39。

作为一种较佳的实施方式，第九轴升降进给部件25的前侧安装有自动折叠伸缩操作平台9的回转机构26，回转机构26顶部安装有升降固定节27，升降固定节27内部设置有升降第二节28，升降第二节28内部设置有升降第三节29，升降第三节29顶部固定连接有水平固定节33，水平固定节33底部外端安装翻转机构一32，翻转机构一32与翻转液压缸一31连接，水平固定节33底面尾部与升降多节液压缸30的顶端连接，升降多节液压缸30底部与升降固定节27底部后端固定连接，水平固定节33内部设置有水平第二节35，水平第二节35内部设置水平第三节36，水平第三节36前端与翻转机构二38尾部连接，翻转机构二38与翻转液压缸二37底部前端连接，翻转液压缸二37的顶端与防护栏平台39连接，翻转液压缸二37底端与翻转机构二38连接，水平多节液压缸34的尾端与水平固定节33顶面尾部固定连接，水平多节液压缸34前端与水平第三节36前端顶面固定连接，操作人员站在防护栏平台39上进行操作，避免被接触网吊柱7砸到，提高安全性。

本发明的一种接触网上部结构智能安装设备可有效解决脚手架、吊装装置属笨重无动力设备，其隧道内移动困难、安全防护性差、占用人手多，在施工安全上存在较大的隐患，已不满足现阶段施工进度及工效的要求的问题，适用于接触网吊柱的高效精准。

Claims (6)

1.一种接触网上部结构智能安装设备，其特征在于，包括：

自动行走定位车辆及定位系统（1），分为车体和视觉扫描测距模块，自动行走定位车辆及定位系统（1）包括液压脚撑（2）、车体护栏（3）、垫板安装机械手（4）、螺母安装机械手（5）、零重力臂机械手（6）、接触网吊柱（7）、电力和液压系统（10）、副配电柜（11）、螺母及垫板自动上料盒机构（12）、吊柱存放工装（13）；

多关节机器人及垫板夹持机构（8），设置在自动行走定位车辆及定位系统（1）的车体顶部，多关节机器人及垫板夹持机构（8）包括液压夹持组件（14）、第一轴关节部件（15）、第二轴关节部件（16）、第三轴关节部件（17）、第四轴关节部件（18）、第五回转轴关节部件（19）、第六轴关节部件（20）、液压倾翻机构（21）、倾翻锁紧机构（22）、第七轴水平进给部件（23）、第八轴回转关节部件（24）、第九轴升降进给部件（25）；

自动折叠伸缩操作平台（9），设置在自动行走定位车辆及定位系统（1）的车体顶部，包括回转机构（26）、升降固定节（27）、升降第二节（28）、升降第三节（29）、升降多节液压缸（30）、翻转液压缸一（31）、翻转机构一（32）、水平固定节（33）、水平多节液压缸（34）、水平第二节（35）、水平第三节（36）、翻转液压缸二（37）、翻转机构二（38）、防护栏平台（39）。

2.根据权利要求1所述的一种接触网上部结构智能安装设备，其特征在于，所述自动行走定位车辆及定位系统（1）的车身底部左右两侧设置液压脚撑（2），车身上部安装有车体护栏（3），电力和液压系统（10）设置在车身顶面前端，副配电柜（11）设置在车身尾部左侧，零重力臂机械手（6）安装在车身尾部右侧。

3.根据权利要求2所述的一种接触网上部结构智能安装设备，其特征在于，所述副配电柜（11）前方设置垫板安装机械手（4），垫板安装机械手（4）前侧设置吊柱存放工装（13），垫板安装机械手（4）与零重力臂机械手（6）之间设置有螺母安装机械手（5），螺母安装机械手（5）前侧设置螺母及垫板自动上料盒机构（12），螺母及垫板自动上料盒机构（12）包括螺母自动上料盒（121）和垫板自动上料盒（122）。

4.根据权利要求1所述的一种接触网上部结构智能安装设备，其特征在于，所述多关节机器人及垫板夹持机构（8）的第九轴升降进给部件（25）安装车身顶面中央位置，第九轴升降进给部件（25）顶面安装有第八轴回转关节部件（24），第八轴回转关节部件（24）顶部安装有倾翻锁紧机构（22），倾翻锁紧机构（22）后端安装有第七轴水平进给部件（23），倾翻锁紧机构（22）内部安装有液压倾翻机构（21），倾翻锁紧机构（22）上方连接有第六轴关节部件（20），第六轴关节部件（20）底部连接有第五回转轴关节部件（19），第五回转轴关节部件（19）顶部连接有第四轴关节部件（18），第四轴关节部件（18）顶端连接有第三轴关节部件（17），第三轴关节部件（17）顶端连接有第二轴关节部件（16），第二轴关节部件（16）顶端连接有第一轴关节部件（15），第一轴关节部件（15）前端连接有液压夹持组件（14），液压夹持组件（14）将接触网吊柱（7）夹持。

5.根据权利要求4所述的一种接触网上部结构智能安装设备，其特征在于，所述第九轴升降进给部件（25）的前侧安装有自动折叠伸缩操作平台（9）的回转机构（26），回转机构（26）顶部安装有升降固定节（27），升降固定节（27）内部设置有升降第二节（28），升降第二节（28）内部设置有升降第三节（29），升降第三节（29）顶部固定连接有水平固定节（33），水平固定节（33）底部外端安装翻转机构一（32），翻转机构一（32）与翻转液压缸一（31）连接，水平固定节（33）底面尾部与升降多节液压缸（30）的顶端连接，升降多节液压缸（30）底部与升降固定节（27）底部后端固定连接，水平固定节（33）内部设置有水平第二节（35），水平第二节（35）内部设置水平第三节（36），水平第三节（36）前端与翻转机构二（38）尾部连接，翻转机构二（38）与翻转液压缸二（37）底部前端连接，翻转液压缸二（37）的顶端与防护栏平台（39连接，翻转液压缸二（37）底端与翻转机构二（38）连接，水平多节液压缸（34）的尾端与水平固定节（33）顶面尾部固定连接，水平多节液压缸（34）前端与水平第三节（36）前端顶面固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种接触网上部结构智能安装设备，其特征在于，所述自动行走定位车辆及定位系统（1）的视觉扫描测距模块安装在多关节机器人及垫板夹持机构（8）的前端，接触网吊柱（7）安装前，多关节机器人及垫板夹持机构（8）移动到吊柱法兰安装位。

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