CN113649780A - 一种轨道交通管道安装用智能机器人 - Google Patents

Abstract

本发明属于轨道交通技术领域，尤其是一种轨道交通管道安装用智能机器人，包括移动底座，还包括控制箱、操作屏、主摄像头、夹取机械手、转向装置和拧紧装置，控制箱的下表面固定安装在移动底座的上表面，操作屏的下表面固定安装在控制箱的上表面，两个主摄像头固定安装在操作屏的上表面。该轨道交通管道安装用智能机器人，通过设置夹取机械手，能够对地面的管道进行夹取，移动平台带动六轴机械臂进行调节，便于控制机爪靠近管道，定位摄像头捕捉地面上放置的管道，控制机爪进行抓取管道的中间段，放置应两端重力不均匀造成管道滑落，同时在两节管道完成拼接后，通过夹取机械手能够将拼接完成的管道从转向机构上取下。

Description

一种轨道交通管道安装用智能机器人

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通管道安装用智能机器人。

背景技术

轨道交通城市轨道交通系统是指在城市中使用车辆在固定导轨上运行并主要用于城市客运的交通系统，以其节能、省地、运量大、全天候、少污染且安全等特点，成为缓解城市拥堵的最佳方案。

现有的轨道交通在建设过程中，需要在沿线铺设排水管道、通信电气管道和通气管道，为了便于管道的安装与运输，管道安装一般通过法兰连接件将多节管道进行拼接形成较长的管道进行使用，现有的管道在安装过程中，通过人工将管道两端的法兰上的螺栓孔对其后，通过螺栓将两个法兰进行固定后实现两节管道的固定，通过人工拧紧螺栓，增加了工作量，此操作造成工作效率低，同时安装后的两节管道增加了重力，需要多名工人搬运至墙面进行固定，容易造成安全失误，耗费了大量的劳动力。

发明内容

基于现有的轨道交通管道通过人工进行安装，增加了工作量，此操作造成工作效率低，容易造成安全事故，耗费了大量的劳动力的技术问题，本发明提出了一种轨道交通管道安装用智能机器人。

本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人，包括移动底座，还包括控制箱、操作屏、主摄像头、夹取机械手、转向装置和拧紧装置，所述控制箱的下表面固定安装在所述移动底座的上表面，所述操作屏的下表面固定安装在所述控制箱的上表面，两个所述主摄像头固定安装在所述操作屏的上表面；

所述夹取机械手位于所述控制箱的外侧面并对地面上的管道进行夹取后放置在所述转向装置上；

所述转向装置位于所述移动底座的上表面并对所述夹取机械手夹取的管道进行转动，实现两侧管道法兰螺纹孔对齐动作；

所述拧紧装置位于所述控制箱的外表面并对所述转向装置上法兰对齐的管道使用螺栓固定。

优选地，所述夹取机械手设置有两组，所述夹取机械手包括移动平台、六轴机械臂和夹取机构，两个所述移动平台的外侧面分别固定安装在所述控制箱的外侧面两侧，两个所述六轴机械臂的一端分别固定安装在两个所述移动平台的滑块外侧面；

通过上述技术方案，移动平台是由支撑机壳、螺纹杆、主电机和滑块构成，通过主电机带动螺纹杆进行转动，使得滑动连接在支撑机壳上的滑块在与之螺纹连接的螺纹杆外表面上下移动，带动与滑块固定安装的六轴机械臂进行上下移动，便于更快的夹取地面放置的管道，六轴机械臂设置有私服电机，六个私服电机控制六轴机械臂进行关节处进行转动，实现不同位置管道的夹取，两组夹取机械手能够同时将两节管道进行夹取，便于两节具有法兰的管道进行对接，减少人工的投入。

优选地，所述夹取机构包括定位摄像头，所述定位摄像头的下表面通过连接板固定安装在所述六轴机械臂的一端，所述六轴机械臂的一端固定安装有夹取机壳，所述夹取机壳的内顶壁固定安装有夹取液压缸，所述夹取机壳的下表面固定安装有调节架，所述夹取液压缸的活塞杆贯穿所述调节架的内顶壁后两端均固定安装有铰接连杆，两个所述铰接连杆的外侧面通过销轴分别铰接在所述调节架的内侧壁两侧，所述调节架的内侧壁两侧通过销轴均铰接有限位杆，两个所述限位杆的一端通过销轴铰接有机爪，两个所述铰接连杆的另一端通过销轴分别铰接在两个所述机爪的一端；

通过上述技术方案，其中定位摄像头捕捉管道的位置，便于六轴机械臂带动机爪进行夹取管道，能够适应不同位置放置的管道进行夹取，通过夹取液压缸的伸缩，带动铰接连杆发生偏转，控制机爪进行相对或者相反移动进行夹取工作，铰接连杆是由连杆与V型杆通过销轴铰接而成，连杆的一端通过销轴与夹取液压缸的活塞杆进行铰接，另一端通过销轴与V型杆的一端进行铰接，V型杆的中间端通过销轴铰接在调节架的内侧壁，实现带动机爪进行相对或者相反移动，能够夹取不同直径的管道，两个机爪的相对面固定安装有橡胶凸点，能够增加摩擦力，防止管道在夹取的过程中掉落，同时两侧的夹取机械手能够将固定在一起的两个管道进行夹取后靠近墙面后，便于工人将管道进行固定，不需要人工进行搬运，减轻了工作的工作量。

优选地，所述转向装置包括移动机构、转向机构和限位机构，所述移动机构调节位于转向机构上的管道的位置，所述转向机构调节管道转动实现与另一个所述转向机构上管道法兰上螺栓孔对称，所述限位机构对所述转向机构上的管道进行限位；

优选地，所述移动机构包括支撑架，两个所述支撑架的下表面分别固定安装在所述移动底座的上表面两侧，所述支撑架的上表面滑动插接有滑板，所述支撑架的一端通过连接板固定安装移动液压缸，所述移动液压缸的活塞杆一端与所述滑板的外侧面固定安装；

通过上述技术方案，通过滑板带动转向机构进行移动，能够使得两侧的管道进行相对移动，使得两侧的管道相对端能够进行拼接，便于后续的拧紧机械手进行螺栓连接，将两个管道的法兰通过螺栓穿过螺栓孔进行拼接。

优选地，所述转向机构包括转向槽体，两个所述转向槽体的下表面分别固定安装在所述滑板的上表面两侧，所述转向槽体的外侧面固定安装有转向电机，所述转向槽体的内侧壁通过轴承固定安装有双头丝杠，所述转向电机的输出轴贯穿所述转向槽体的一侧内壁后与所述双头丝杠的一端固定安装，所述双头丝杠的两端通过滑块固定安装有固定弧块，所述固定弧块的外侧面固定安装有微型电机，多个所述微型电机的输出轴固定安装有滚轮，多个所述滚轮的另一端均固定安装在所述固定弧块的内侧壁；

通过上述技术方案，转向电机带动双头丝杠进行转动，双头丝杠的两端螺纹连接有滑块，双头丝杠的两端的螺纹线呈对称分布，能够带动滑块进行相对或者相反移动，两个滑块上固定安装的固定弧块呈对称分布，通过固定弧块相对移动，使得滚轮与管道的外表面接触，固定管道，同时滚轮通过微型电机带动进行转动，微型电机为同一型号电机，多个滚轮为同方向转动，滚轮是由耐磨材料制作，与管道的外表面接触的面为经过粗糙处理，增加摩擦力，滚轮的转动能够带动管道进行转动，调节管道法兰的螺栓孔能够与另一侧的管道法兰能够相对，便于进行螺栓固定。

优选地，所述限位机构包括限位液压缸，两个所述限位液压缸的下表面分别固定安装在所述移动底座的上表面两侧，所述限位液压缸的活塞杆一端通过连接板固定安装有限位电机，所述限位电机的输出轴固定安装有限位轮，所述限位液压缸的活塞杆一端通过连接板固定安装有监测摄像头；

通过上述技术方案，通过限位液压缸推动限位轮上升，使得限位轮能够与管道的法兰外侧面接触，防止管道在转动时发生水平的移动，能够使得辅助管道的移动，限位电机与微型电机转速相同，两个限位机构呈对称分布，通过两个监测摄像头对两侧的管道进行检测，能够识别两个管道法兰的螺栓孔是否对称，控制微型电机带动微型电机带动管道进行转动调整，能够更加精准，便于螺栓的安装，在两个管道进行对接时，限位液压缸能够带动摄像头与限位轮下降，不阻碍两节管道进行对接。

优选地，所述拧紧装置包括支撑板、抓取机械臂、螺栓放置板、螺母放置板、螺栓固定机构和螺母固定机构，两个所述支撑板的下表面通过凹槽分别固定安装在所述控制箱的外侧面两侧，两个所述抓取机械臂的一端分别固定安装在两个所述支撑板的上表面，所述螺栓放置板的外侧面固定安装在一个所述支撑板的外侧面，所述螺母放置板的外侧面固定安装在另一个支撑板的外侧面；

通过上述技术方案，抓取机械臂能够灵活进行转动调向，便于对管道法兰上的螺栓孔进行定位安装螺栓，螺栓放置板上能够放置螺栓，螺栓进行定位，便于螺栓固定机构进行抓取，螺母放置板能够放置螺母，通过人工将多组螺栓与螺母放置在螺栓放置板与螺母放置板上的凹槽内，便于螺栓与螺母能够排序整齐。

优选地，所述螺栓固定机构包括第一机壳，所述第一机壳的上表面固定安装在一个所述抓取机械臂的一端，所述第一机壳的内侧壁固定安装有第一液压缸，所述第一机壳的外侧面固定连通有螺栓限位管，所述第一液压缸的活塞杆一端延伸至所述螺栓限位管的内部后固定安装有螺栓电磁铁；

通过上述技术方案，通过第一液压缸推动螺栓电磁铁在螺栓限位管内进行移动，螺栓限位管的管口呈六边形，与螺栓的外表面吻合，便于对螺栓进行限位与固定，通过抓取机械臂的调节，使得螺栓限位管垂直与螺栓放置板，位于螺栓放置板上的一个螺栓正上方，螺栓电磁铁通电后能够通过磁性吸附螺栓，使得螺栓进入螺栓限位管内，插接在螺栓限位管的管口进行固定，能够对螺栓进行固定，便于将螺栓插接在管道法兰的螺栓孔内，抓取机械臂通过摄像头进行捕捉螺栓的位置，便于螺栓电磁铁进行吸附螺栓，螺栓的位置与螺栓限位管的管口六边形能够吻合，便于螺栓电磁铁能够将螺栓吸附进入螺栓限位管内。

优选地，所述螺母固定机构包括第二机壳，所述第二机壳的上表面固定安装在另一个所述抓取机械臂的一端，所述第二机壳的外侧面固定安装有拧紧电机，所述拧紧电机的输出轴贯穿所述第二机壳的内侧壁后固定安装有第二液压缸，所述第二机壳的外侧面通过轴承固定安装有螺母限位管，所述螺母限位管的一端贯穿所述第二机壳的内侧壁后固定安装在所述第二液压缸的外表面，所述第二液压缸的活塞杆一端延伸至所述螺母限位管的内部后固定安装有螺母电磁铁；

通过上述技术方案，通过第二液压缸推动螺母电磁铁在螺母限位管内进行移动，螺母限位管的管口呈六边形，与螺母的外表面吻合，便于对螺母进行限位与固定，通过抓取机械臂的调节，使得螺母限位管垂直与螺栓放置板，位于螺母放置板上的一个螺母正上方，螺母电磁铁通电后能够通过磁性吸附螺母，使得螺母进入螺母限位管内，插接在螺母限位管的管口进行固定，能够对螺母进行固定通过拧紧电机的驱动，带动螺母限位管进行转动，使得螺母能够螺纹连接在另一侧的螺栓一端，将两者间的管道法兰进行固定，螺栓限位管与螺纹限位管经过消磁处理，防止影响电磁铁的移动。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置夹取机械手，能够对地面的管道进行夹取，通过移动平台带动六轴机械臂进行调节，便于控制机爪靠近管道，通过定位摄像头捕捉地面上放置的管道，控制机爪进行抓取管道的中间段，放置应两端重力不均匀造成管道滑落，同时在两节管道完成拼接后，通过夹取机械手能够将拼接完成的管道从转向机构上取下，靠近需要固定的墙面，便于工人进行固定，从而不需要工人进行搬运管道完成拼接和固定，解决了现有的轨道交通管道通过人工进行安装，增加了工作量，此操作造成工作效率低，容易造成安全事故，耗费了大量的劳动力的技术问题。

2、通过设置转向装置，能够将夹取机械手搬运的两节管道进行转动，使得管道相对的一端法兰上的螺栓孔能够位于一条水平线上，便于螺栓的插接进行安装固定两节管道，通过将两节管道放置在固定弧块上，与滚轮接触，通过固定弧块的相对移动，能够将管道进行夹紧固定，在需要对管道进行转动时，通过微型电机带动滚轮进行转动，多个滚轮的转动迫使与之接触的管道进行缓慢转动，监测摄像头能够检测管道相对端的法兰螺栓孔的情况，在两端法兰螺栓孔对称，微型电机停止通过，限位轮能够与法兰的外侧面接触，防止管道在转动过程中出现水平移动，抵到监测摄像头，同时对管道进行定位，移动液压缸推动滑板，能够带动固定弧块上的管道进行相对移动，便于螺栓对法兰进行固定，从而能够提高了工作效率，不需要人工进行法兰对接，解决了现有的轨道交通管道通过人工进行安装，增加了工作量，此操作造成工作效率低，容易造成安全事故，耗费了大量的劳动力的技术问题。

3、通过设置拧紧装置，能够自动对两节管道相对的法兰使用螺栓进行固定，通过抓取机械臂的调节，能够便于螺栓限位管与螺母限位管移动，通过螺栓电磁铁通电后，第二液压缸推动电磁铁移动，能够对螺栓放置板上的螺栓进行磁性吸附后固定在螺栓限位管内，螺母能够通过螺母电磁铁进行固定在螺母限位管内，通过拧紧电机带动螺栓限位管转动时，能够将插接在法兰上的螺栓进行螺纹连接，将两者之间的两个法兰进行固定，从而能够自动将螺栓固定在法兰上的螺栓孔内，将两节管道的法兰进行固定，实现了两节管道的拼接，解决了现有的轨道交通管道通过人工进行安装，增加了工作量，此操作造成工作效率低，容易造成安全事故，耗费了大量的劳动力的技术问题。

附图说明

图1为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的示意图；

图2为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的移动底座结构的立体图；

图3为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的六轴机械臂结构的立体图；

图4为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的夹取液压缸结构的立体图；

图5为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的支撑架结构的立体图；

图6为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的滑板结构的立体图；

图7为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的双头丝杠结构的立体图；

图8为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的限位液压缸结构的立体图；

图9为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的抓取机械臂结构的立体图；

图10为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的螺栓放置板结构的立体图；

图11为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的第一液压缸结构的立体图；

图12为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的螺母放置板结构的立体图；

图13为本发明提出的一种轨道交通管道安装用智能机器人的第二液压缸结构的立体图。

图中：1、移动底座；11、控制箱；12、操作屏；13、主摄像头；2、移动平台；21、六轴机械臂；22、定位摄像头；23、夹取机壳；24、夹取液压缸；25、调节架；26、铰接连杆；27、限位杆；28、机爪；3、支撑架；31、移动液压缸；32、滑板；4、转向槽体；41、转向电机；42、双头丝杠；43、固定弧块；44、微型电机；45、滚轮；5、限位液压缸；51、限位电机；52、限位轮；53、监测摄像头；6、支撑板；61、抓取机械臂；62、螺栓放置板；63、螺母放置板；7、第一机壳；71、第一液压缸；72、螺栓限位管；73、螺栓电磁铁；8、第二机壳；81、拧紧电机；82、第二液压缸；83、螺母限位管；84、螺母电磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

参照图1-13，一种轨道交通管道安装用智能机器人，包括移动底座1，还包括控制箱11、操作屏12、主摄像头13、夹取机械手、转向装置和拧紧装置。

如图1-2所示，控制箱11的下表面固定安装在移动底座1的上表面，操作屏12的下表面固定安装在控制箱11的上表面，两个主摄像头13固定安装在操作屏12的上表面；

如图1-4所示，夹取机械手位于控制箱11的外侧面并对地面上的管道进行夹取后放置在转向装置上；

夹取机械手设置有两组，安装在控制箱11的外侧面的位置上，为了便于根据管道的位置上下移动调节进行夹取，在控制箱11的两侧外表面均固定安装移动平台2，移动平台2是由支撑机壳、螺纹杆、主电机和滑块构成，为了根据管道位置进行定位夹取，在移动平台2的滑块外侧面固定安装六轴机械臂21；

夹取机构，安装在六轴机械臂21的一端，为了便于对地面的管道进行定位，在六轴机械臂21的一端通过连接板固定安装定位摄像头22，为了便于自动进行夹取地面的管道，在六轴机械臂21的一端固定安装夹取机壳23，然后夹取机壳23的内顶壁固定安装夹取液压缸24，然后夹取机壳23的下表面固定安装调节架25，为了便于对地面管道进行固定，在夹取液压缸24的活塞杆贯穿调节架25的内顶壁后两端均固定安装铰接连杆26，铰接连杆26是由连杆与V型杆通过销轴铰接而成，然后两个铰接连杆26的外侧面通过销轴分别铰接在调节架25的内侧壁两侧，为了对固定管道，防止管道的掉落，在调节架25的内侧壁两侧通过销轴均铰接限位杆27，为了进行夹取管道，在限位杆27的一端通过销轴铰接机爪28，然后两个铰接连杆26的另一端通过销轴分别铰接在两个机爪28的一端用来驱动两个机爪28进行相对或者相反进行移动实现夹取工作。

如图5-8所示，转向装置位于移动底座1的上表面并对夹取机械手夹取的管道进行转动，实现两侧管道法兰螺纹孔对齐动作；

转向装置包括移动机构、转向机构和限位机构，移动机构调节位于转向机构上的管道的位置，转向机构调节管道转动实现与另一个转向机构上管道法兰上螺栓孔对称，限位机构对转向机构上的管道进行限位；

移动机构，安装在移动底座1的上表面位置上，为了支撑管道，在移动底座1的上表面两侧均固定安装支撑架3，为了便于带动管道进行相对移动，在支撑架3的上表面滑动插接有滑板32，为了自动控制滑板32进行移动，在支撑架3的外侧面通过连接板固定安装移动液压缸31，然后移动液压缸31的活塞杆一端与滑板32的外侧面固定安装用来推动滑板32在支撑架3上表面进行滑动；

转向机构，安装在滑板32的时能够表面位置上，为了根据管道的之间进行相应的调节，在滑板32的上表面两侧均固定安装转向槽体4，为了自动根据管道直径进行相应的调节，在转向槽体4的外侧面固定安装转向电机41，为了精准根据管道直径进行调节，在转向槽体4的内侧壁通过轴承固定安装双头丝杠42，双头丝杠42两端的螺栓线呈对称分布，为了对管道进行固定，在双头丝杠42的两端通过滑块固定安装固定弧块43，两个滑块的内壁分别螺栓连接在双头丝杠42用来带动两个固定弧块43进行相对或者相反的移动，为了驱动管道进行转动，在固定弧块43的外侧面固定安装微型电机44，微型电机44的型号相同，然后多个微型电机44的输出轴固定安装滚轮45，滚轮45的另一端固定安装在固定弧块43的内侧壁，滚轮45位于固定弧块43的内表面，滚轮45转动时能够驱动管道转动，滚轮45不转动时，与管道接触实现固定管道的目的，滚轮45是由耐磨材料构成，与管道接触的外表面经过粗糙处理，增加摩擦力，便于带动管道进行转动；

限位机构，安装在移动底座1的上表面位置上，为了不阻碍两节管道的对接，在移动底座1的上表面两侧均固定安装限位液压缸5，为了防止管道在转动过程中发生移动，在限位液压缸5的活塞杆一端通过连接板固定安装限位电机51，然后限位电机51的输出轴固定安装限位轮52用来对管道进行限位，为了自动实现两端的管道法兰螺栓孔对称，在限位液压缸5的活塞杆一端通过连接板固定安装有监测摄像头53。

如图9-13所示，拧紧装置位于控制箱11的外表面并对转向装置上法兰对齐的管道使用螺栓固定；

拧紧装置包括支撑板6、抓取机械臂61、螺栓放置板62、螺母放置板63、螺栓固定机构和螺母固定机构，两个支撑板6的下表面通过凹槽分别固定安装在控制箱11的外侧面两侧，为了便于拿取螺栓与螺母进行安装，将两个抓取机械臂61的一端分别固定安装在两个支撑板6的上表面，为了便于抓取机械臂61抓取螺栓，将螺栓放置板62的外侧面固定安装在一个支撑板6的外侧面，为了便于抓取机械臂61抓取螺母，将螺母放置板63的外侧面固定安装在另一个支撑板6的外侧面；

螺栓固定机构，安装在一个抓取机械臂61的一端位置上，为了支撑螺栓固定机构，在一个抓取机械臂61的一端固定安装第一机壳7，为了推动螺栓进行移动，在第一机壳7的内侧壁固定安装第一液压缸71，为了固定螺栓，在第一机壳7的外侧面固定连通螺栓限位管72，螺栓限位管72的管口呈六边形，与螺栓的螺帽滑动插接，然后螺栓限位管72的一端贯穿第一机壳7的内侧壁延伸至其内部，为了抓取螺栓，在第一液压缸71的活塞杆一端延伸至螺栓限位管72的内部后固定安装有螺栓电磁铁73；

螺母固定机构，安装在另一个抓取机械臂61的一端位置上，为了支撑螺母固定机构，在另一个抓取机械臂61的一端固定安装第二机壳8，为了驱动螺母进行旋转实现拧紧工作，在第二机壳8的外侧面固定安装拧紧电机81，为了推动螺母移动，在拧紧电机81的输出轴贯穿第二机壳8的内侧壁后固定安装第二液压缸82，为了固定螺母，在第二机壳8的外侧面通过轴承固定安装螺母限位管83，为了抓取螺母，在第二液压缸82的活塞杆一端延伸至螺母限位管83的内部后固定安装螺母电磁铁84，为了带动螺母限位管83进行转动，螺母限位管83的一端贯穿第二机壳8的内部后与第二液压缸82的外表面固定安装。

工作原理：在需要对管道进行拼接安装时，通过控制箱11上的移动平台2带动六轴机械臂21进行向下移动，定位摄像头22对地面放置的管道进行定位，六轴机械臂21带动夹取机壳23进行位于需要抓取管道的上方，控制夹取液压缸24的活塞杆伸出，带动铰接连杆26进行偏转，使得两侧的机爪28张开，通过六轴机械臂21带动夹取机壳23向下移动，使得机爪28位于管道的两侧，夹取液压缸24活塞杆回缩后，能够使得机爪28将管道进行抓取提升；

两个夹取机械手各抓取一个管道放置在支撑架3上的固定弧块43之间，与滚轮45接触后，转向电机41控制转向槽体4内双头丝杠42进行转动，使得两个固定弧块43进行相对移动，将管道进行夹紧，通过限位液压缸5的活塞杆上升推动监测摄像头53能够监测两侧的管道法兰螺栓孔是否对称，在未对称时，控制微型电机44带动滚轮45进行转动，同时限位电机51带动限位轮52转动，迫使管道进行转动，在管道相对一端的法兰螺栓孔对称时，控制微型电机44和限位电机51停止，同时限位液压缸5带动监测摄像头53下降，通过支撑架3上的移动液压缸31推动滑板32进行移动，使得两侧的滑块带动管道进行相对移动，两个管道的法兰相对面接触；

控制箱11上支撑板6上的抓取机械臂61调节螺栓固定机构的位置，使得螺栓限位管72垂直于螺栓放置板62并与螺栓放置板62的上表面接触，位于一个需要抓取的螺栓上方，通过第一机壳7的第一液压缸71推动螺栓电磁铁73移动，靠近螺栓限位管72的管口，螺栓电磁铁73能够吸附下方的螺栓，同样的，另一个抓取机械臂61带动螺母限位管83垂直于螺母放置板63，与螺母放置板63上表面接触，位于一个需要抓取的螺母上方，通过第二机壳8的第二液压缸82推动螺母电磁铁84移动，螺母电磁铁84通电后能够吸附下方的螺母，螺母插接在螺母限位管83的管口内壁，不与螺母电磁铁84接触，通过抓取机械臂61的带动螺栓限位管72进行移动调向，使得螺栓能够插接进相对法兰的螺栓孔内，同时另一个抓取机械臂61带动螺母限位管83进行移动调向，使得螺母限位管83内部的螺母与螺栓一端接触，第二机壳8的外侧面拧紧电机81启动，带动螺母限位管83进行移动的同时，抓取机械臂61带动螺母限位管83向前移动，使得螺母旋进螺栓的一端，第一液压缸71推动螺栓向螺栓限位管72外移动，螺栓能够完全被螺母拧紧，将两者之间的法兰固定，重复上述操作后，将螺栓固定在螺栓孔内，在抓取机械臂61不便对管道法兰的螺栓孔进行固定时，可通过滚轮45带动管道转动后，使得未用螺栓固定的法兰位于抓取机械臂61一侧，便于抓取机械臂61使用螺栓进行固定；

通过夹取机械手对固定在一起的管道进行夹取，固定弧块43相反移动，夹取机械手将管道靠近墙面，工人将拼接的管道固定在墙体上，再与之前拼接固定在墙体上的管道通过卡箍或者其他连接件进行连接。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道交通管道安装用智能机器人，包括移动底座（1），其特征在于，还包括控制箱（11）、操作屏（12）、主摄像头（13）、夹取机械手、转向装置和拧紧装置，所述控制箱（11）的下表面固定安装在所述移动底座（1）的上表面，所述操作屏（12）的下表面固定安装在所述控制箱（11）的上表面，两个所述主摄像头（13）固定安装在所述操作屏（12）的上表面；

所述夹取机械手位于所述控制箱（11）的外侧面并对地面上的管道进行夹取后放置在所述转向装置上；

所述转向装置位于所述移动底座（1）的上表面并对所述夹取机械手夹取的管道进行转动，实现两侧管道法兰螺纹孔对齐动作；

所述拧紧装置位于所述控制箱（11）的外表面并对所述转向装置上法兰对齐的管道使用螺栓固定。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述夹取机械手设置有两组，所述夹取机械手包括移动平台（2）、六轴机械臂（21）和夹取机构，两个所述移动平台（2）的外侧面分别固定安装在所述控制箱（11）的外侧面两侧，两个所述六轴机械臂（21）的一端分别固定安装在两个所述移动平台（2）的滑块外侧面。

3.根据权利要求2所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述夹取机构包括定位摄像头（22），所述定位摄像头（22）的下表面通过连接板固定安装在所述六轴机械臂（21）的一端，所述六轴机械臂（21）的一端固定安装有夹取机壳（23），所述夹取机壳（23）的内顶壁固定安装有夹取液压缸（24），所述夹取机壳（23）的下表面固定安装有调节架（25），所述夹取液压缸（24）的活塞杆贯穿所述调节架（25）的内顶壁后两端均固定安装有铰接连杆（26），两个所述铰接连杆（26）的外侧面通过销轴分别铰接在所述调节架（25）的内侧壁两侧，所述调节架（25）的内侧壁两侧通过销轴均铰接有限位杆（27），两个所述限位杆（27）的一端通过销轴铰接有机爪（28），两个所述铰接连杆（26）的另一端通过销轴分别铰接在两个所述机爪（28）的一端。

4.根据权利要求1所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述转向装置包括移动机构、转向机构和限位机构，所述移动机构调节位于转向机构上的管道的位置，所述转向机构调节管道转动实现与另一个所述转向机构上管道法兰上螺栓孔位于同一条水平线上，所述限位机构对所述转向机构上的管道进行限位。

5.根据权利要求4所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述移动机构包括支撑架（3），两个所述支撑架（3）的下表面分别固定安装在所述移动底座（1）的上表面两侧，所述支撑架（3）的上表面滑动插接有滑板（32），所述支撑架（3）的一端通过连接板固定安装移动液压缸（31），所述移动液压缸（31）的活塞杆一端与所述滑板（32）的外侧面固定安装。

6.根据权利要求5所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述转向机构包括转向槽体（4），两个所述转向槽体（4）的下表面分别固定安装在所述滑板（32）的上表面两侧，所述转向槽体（4）的外侧面固定安装有转向电机（41），所述转向槽体（4）的内侧壁通过轴承固定安装有双头丝杠（42），所述转向电机（41）的输出轴贯穿所述转向槽体（4）的一侧内壁后与所述双头丝杠（42）的一端固定安装，所述双头丝杠（42）的两端通过滑块固定安装有固定弧块（43），所述固定弧块（43）的外侧面固定安装有微型电机（44），多个所述微型电机（44）的输出轴固定安装有滚轮（45），多个所述滚轮（45）的另一端均固定安装在所述固定弧块（43）的内侧壁。

7.根据权利要求4所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述限位机构包括限位液压缸（5），两个所述限位液压缸（5）的下表面分别固定安装在所述移动底座（1）的上表面两侧，所述限位液压缸（5）的活塞杆一端通过连接板固定安装有限位电机（51），所述限位电机（51）的输出轴固定安装有限位轮（52），所述限位液压缸（5）的活塞杆一端通过连接板固定安装有监测摄像头（53）。

8.根据权利要求1所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述拧紧装置包括支撑板（6）、抓取机械臂（61）、螺栓放置板（62）、螺母放置板（63）、螺栓固定机构和螺母固定机构，两个所述支撑板（6）的下表面通过凹槽分别固定安装在所述控制箱（11）的外侧面两侧，两个所述抓取机械臂（61）的一端分别固定安装在两个所述支撑板（6）的上表面，所述螺栓放置板（62）的外侧面固定安装在一个所述支撑板（6）的外侧面，所述螺母放置板（63）的外侧面固定安装在另一个支撑板（6）的外侧面。

9.根据权利要求8所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述螺栓固定机构包括第一机壳（7），所述第一机壳（7）的上表面固定安装在一个所述抓取机械臂（61）的一端，所述第一机壳（7）的内侧壁固定安装有第一液压缸（71），所述第一机壳（7）的外侧面固定连通有螺栓限位管（72），所述第一液压缸（71）的活塞杆一端延伸至所述螺栓限位管（72）的内部后固定安装有螺栓电磁铁（73）。

10.根据权利要求8所述的一种轨道交通管道安装用智能机器人，其特征在于：所述螺母固定机构包括第二机壳（8），所述第二机壳（8）的上表面固定安装在另一个所述抓取机械臂（61）的一端，所述第二机壳（8）的外侧面固定安装有拧紧电机（81），所述拧紧电机（81）的输出轴贯穿所述第二机壳（8）的内侧壁后固定安装有第二液压缸（82），所述第一机壳（7）的外侧面通过轴承固定安装有螺母限位管（83），所述螺母限位管（83）的一端贯穿所述第二机壳（8）的内侧壁后固定安装在所述第二液压缸（82）的外表面，所述第二液压缸（82）的活塞杆一端延伸至所述螺母限位管（83）的内部后固定安装有螺母电磁铁（84）。

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