CN209577174U - 一种用于轨道扣件除锈养护的机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，包括机械臂装置、除锈装置、供给装置和行进装置。机械臂装置带动套筒竖直方向移动，同时带动脉冲光纤激光器旋转以配合除锈装置工作；除锈装置包括脉冲光纤激光器和激光反射镜，两者相配合，将激光发射端发射出的激光反射到扣件螺旋表面上。螺栓的末端伸出螺母时，通过脉冲光纤激光器对螺栓进行激光除锈，除锈之后产生的废渣由除尘风枪处理，再喷涂防锈剂，实现对螺栓的自动除锈养护。螺栓末端未伸出螺母时，将连接部分的铁锈去除。本实用新型通过喷涂除锈剂，可快速对连接部分进行除锈和润滑。通过对扣件中的螺栓和螺母进行除锈和防锈处理，便于在轨道维护时对扣件进行更换操作。

Description

一种用于轨道扣件除锈养护的机器人

技术领域

本实用新型涉及轨道养护技术领域，具体提供了一种用于轨道扣件除锈养护的机器人。

背景技术

随着当今高铁、铁路和城际轻轨的发展速度加快，发展规模不断扩大，轨道的数量不断增多，对于轨道的维护特别是扣件的维护变得非常重要。在更换扣件时，由于露天环境的影响，长期的风吹雨淋使扣件很容易生锈。扣件生锈后很难将螺母从表面生锈的螺栓上拆卸下来。因此对扣件生锈部分的除锈就显得非常重要在钢轨施工和维护过程中，对轨道扣件除锈是一个关键工序，且工作量相当大。

目前，依靠砂轮片或角磨机人工进行除锈作业时，不但工人劳动强度大，效率低，质量难以保证，而且使用砂轮片人工打磨极易对扣件造成的损伤，目前国内轨道交通领域轨道扣件的除锈作业仍然主要依靠除锈打磨机等传统工艺手段来实现。

发明内容

针对以上缺点，本实用新型实施例提出了一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，通过对扣件中的螺栓和螺母进行除锈和防锈处理，便于在轨道维护时对螺母进行更换操作，同时不会对钢轨造成损伤，提高了除锈的效率。

一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，包括：机械臂装置、除锈装置、供给装置和行进装置；

所述机械臂装置的机械臂连接机构固定在水平方向的滑动机构上，带动套筒2竖直方向移动，同时通过转动机构驱动电机带动脉冲光纤激光器1旋转以配合除锈装置的除锈工作；

所述除锈装置安装在套筒2内部；所述除锈装置包括脉冲光纤激光器1以及激光反射镜3；所述脉冲光纤激光器1发射出激光束照射到激光反射镜3的镜面上；所述激光反射镜3的镜面将所述激光束反射到扣件的表面上；

所述供给装置，包括用于存放除锈剂和防锈剂的存料罐；所述供给装置位于所述行进装置底座上；

所述行进装置的底座下方设有与轨道匹配的车轮；所述底座上方承载机械臂装置、除锈装置和供给装置。

进一步的，还包括移动板，所述移动板位于激光反射镜3的下方，与所述套筒2的底部的下表面滑动连接，在所述套筒2的底部的下表面水平滑动；所述移动板在除锈工作开始前移出套筒2，在除锈工作完成过后移进套筒2。

进一步的，所述机械臂装置包括机械臂连接杆10、滑轨8和转轴9；

所述机械臂连接杆10固定在水平方向的滑轨8上；所述转轴9的一端固定在机械臂连接杆10上；所述转轴9的另外一端与所述脉冲光纤激光器1连接；所述转轴9通过电机驱动脉冲光纤激光器1旋转。

进一步的，所述脉冲光纤激光器1的一端穿过套筒2上表面的可旋转盖板与脉冲光纤激光器固定装置11相连接；所述可旋转盖板的开孔贴合脉冲光纤激光器1和机械臂末端轮廓；所述脉冲光纤激光器1的另外一端为激光发射端；所述激光发射端发射出的激光束照射到激光反射镜3的镜面上，以便所述脉冲光纤激光器1在旋转时，所述激光反射镜3的镜面将所述激光束反射到扣件的表面上。

进一步的，所述供给装置位于所述移动板的下方；所述供给装置包括防锈剂喷枪组4和除锈剂喷枪组6；

所述防锈剂喷枪组4包括3个防锈剂喷枪，所述3个防锈剂喷枪的水平空间位置为，以螺栓为中心，取一等边三角形的三个顶点分别为3个防锈剂喷枪的位置；所述防锈剂喷枪的喷嘴朝水平面下方倾斜；

所述除锈剂喷枪组6包括3个除锈剂喷枪，所述3个除锈剂喷枪的水平空间位置为，以螺栓为中心，所述3个防锈剂喷枪的对称点为所述3个除锈剂喷枪的位置；所述除锈剂喷枪的喷嘴朝水平面下方倾斜。

进一步的，所述激光反射镜3为曲面反射镜或平面反射镜；

所述曲面反射镜为环形平面镜；

所述平面反射镜固定在二维可移动支架末端。

进一步的，所述车轮的形状为与轨道形状匹配的T型车轮。

实用新型内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是实用新型所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型实施例提出了一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，包括机械臂装置、除锈装置、供给装置和行进装置。机械臂装置的机械臂连接机构固定在水平方向的滑动机构上，带动套筒2竖直方向移动，同时通过转动机构驱动电机带动脉冲光纤激光器1旋转以配合除锈装置的除锈工作；除锈装置安装在套筒2的内部，包括脉冲光纤激光器1以及激光反射镜3，脉冲光纤激光器1发射出激光束照射到激光反射镜3的镜面上；激光反射镜3的镜面将激光束反射到扣件的表面上。当扣件中螺栓的末端伸出螺母时，通过脉冲光纤激光器1对螺栓进行激光除锈，除锈之后产生的废渣由除尘风枪装置处理，再对除过锈的部分喷涂防锈剂，实现对螺栓的自动除锈养护。当螺栓末端未伸出螺母时，通过将连接部分的铁锈去除，减少拆卸螺母时受到的阻碍。本实用新型通过喷涂除锈剂，可快速对连接部分进行除锈和润滑。行进装置包括和轨道匹配的T型轮和底座，通过操作人员推动该机器人前进。通过对扣件中的螺栓和螺母进行除锈和防锈处理，便于在轨道维护时对螺母进行更换操作。

附图说明

图1是本实用新型实施例1一种用于轨道扣件除锈养护的机器人结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中一种用于轨道扣件除锈养护的机器人的防锈剂喷枪和除锈剂喷枪的空间分布示意图；

其中，1-脉冲光纤激光器、2-套筒、3-激光反射镜、4-防锈剂喷枪组、5-目标螺栓、6-除锈剂喷枪组、7-行进车体、8-滑轨、9-转轴、10-机械臂连接杆、11-脉冲光纤激光器固定装置。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。

实施例1

本实用新型实施例1提供了一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，如图1所示为本实用新型实施例1一种用于轨道扣件除锈养护的机器人结构示意图；

该机器人包括：机械臂装置、除锈装置、供给装置和行进装置。

其中机械臂装置的机械臂连接机构固定在水平方向的滑动机构上，带动套筒2竖直方向移动，同时通过转动机构通过驱动电机带动脉冲光纤激光器1旋转以配合除锈装置的除锈工作。

机械臂装置为配合除锈装置工作，具有两个自由度的机械臂。机械臂装置包括机械臂连接杆10、滑轨8和转轴9。其中机械臂连接杆10固定在水平方向的滑轨8上；转轴9的一端固定在机械臂连接杆10上，转轴9的另外一端与脉冲光纤激光器1连接，转轴9通过电机驱动脉冲光纤激光器1旋转。脉冲光纤激光器1的固定姿态可自行调节。

除锈装置包括脉冲光纤激光器1、激光反射镜3以及相关设备，除锈装置安装在套筒2内。套筒2上表面为开孔贴合脉冲光纤激光器1和机械臂末端轮廓的可旋转盖板。脉冲光纤激光器1的一端穿过可旋转盖板与脉冲光纤激光器固定装置11相连接，脉冲光纤激光器1的另外一端为激光发射端；激光发射端发射出的激光束照射到激光反射镜3的镜面上，以便脉冲光纤激光器1在旋转时，激光反射镜3的镜面将激光束反射到扣件的表面上。

脉冲光纤激光器1下方为激光反射镜3，用来改变激光的路径。激光反射镜3可为环形，不论脉冲光纤激光器1如何旋转，都可将激光反射在扣件的螺栓表面；激光反射镜3也可为固定在二维可移动支架末端的平面镜，通过移动调节其位置，配合脉冲光纤激光器1使激光准确打在扣件的螺栓表面上，激光反光镜可使用的形状不限于以上提及的两种。

供给装置包括防锈剂喷枪组4和除锈剂喷枪组6，防锈剂喷枪组4在除锈工作完成后，为扣件的螺栓伸出螺母部分喷涂防锈剂，除锈剂喷枪组6在除锈工作开始前，为扣件的螺栓未伸出螺母的连接处喷涂除锈剂。供给装置中还包括有供电设备，以为机器人的工作提供稳定的电源。供给装置分布在行进装置的底座上，以不影响机械臂工作时经过的空间路径为准。

行进装置的底座下方设有与轨道匹配的车轮，底座上方承载机械臂装置、除锈装置和供给装置，可通过操作人员推动前进。

该机器人上还包括移动板，移动板位于激光反射镜3的下方，与套筒2的底部的下表面滑动连接，在套筒2的底部的下表面水平滑动；移动板在除锈工作开始前移出套筒2，在除锈工作完成过后移进套筒2，以防止供给装置提供的防锈剂和除锈剂对激光反射镜3的镜面造成污染。

移动板的下方为防锈剂喷枪组4和除锈剂喷枪组6，防锈剂喷枪组4有3个防锈剂喷枪，除锈剂喷枪组6有3个除锈剂喷枪。如图2给出了本实用新型实施例1中一种用于轨道扣件除锈养护的机器人的防锈剂喷枪和除锈剂喷枪的空间分布示意图。以螺栓为中心，取一等边三角形的三个顶点为防锈剂喷枪的位置，三角形大小以不阻挡螺栓通过为准。除锈剂喷枪的位置以螺栓为中心，与防锈剂喷枪对称分布。除锈剂喷枪的喷嘴和防锈剂喷枪的喷嘴均朝水平面下方倾斜。

脉冲光纤激光器1除锈后会产生些许废渣，因此还需增加除尘风枪装置来对废渣进行处理。风枪装置的为主以不影响其他装置的工作路径为准。除尘环节在激光除锈环节与喷防锈剂环节之间。

本实用新型提出的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人的工作过程为：

首先，启动机器人后，由操作人员推动行进车体7前进，通过操作人员对机器人的位置调整，使机器人的套筒2下方的防锈剂喷枪组4中位于中间位置的喷枪4-1或除锈剂喷枪组6中位于中间位置的喷枪6-1与螺栓对齐。如图2所示本实用新型实施例1中一种用于轨道扣件除锈养护的机器人的防锈剂喷枪和除锈剂喷枪的空间分布示意图。

若螺栓末端伸出螺母,操作人员按下工作模式1的按钮,打开脉冲光纤激光器1，使脉冲光纤激光器1以待测螺栓5的螺栓螺母为轴，旋转着对螺栓表面进行除锈。除锈完成后，打开风枪装置对螺栓进行除尘清理。防锈处理完成后，从开始循环往复。若螺栓末端未伸出螺母,操作人员按下工作模式2的按钮，则只通过除锈剂喷枪组6对螺母进行喷涂处理，处理完成后，将套筒2移动回初始位置，从开始循环往复。

尽管说明书及附图和实施例对本实用新型创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型创造进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本实用新型创造专利的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，包括：机械臂装置、除锈装置、供给装置和行进装置；

所述机械臂装置的机械臂连接机构固定在水平方向的滑动机构上，带动套筒(2)竖直方向移动，同时通过转动机构驱动电机带动脉冲光纤激光器(1)旋转以配合除锈装置的除锈工作；

所述除锈装置安装在套筒(2)内部；所述除锈装置包括脉冲光纤激光器(1)以及激光反射镜(3)；所述脉冲光纤激光器(1)发射出激光束照射到激光反射镜(3)的镜面上；所述激光反射镜(3)的镜面将所述激光束反射到扣件的表面上；

所述供给装置，包括用于存放除锈剂和防锈剂的存料罐；所述供给装置位于套筒(2)的下方；

所述行进装置的底座下方设有与轨道匹配的车轮；所述底座上方承载机械臂装置、除锈装置和供给装置。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，还包括移动板，所述移动板位于激光反射镜(3)的下方，与所述套筒(2)的底部的下表面滑动连接，在所述套筒(2)的底部的下表面水平滑动；所述移动板在除锈工作开始前移出套筒(2)，在除锈工作完成过后移进套筒(2)。

3.根据权利要求1所述的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，所述机械臂装置包括机械臂连接杆(10)、滑轨(8)和转轴(9)；

所述机械臂连接杆(10)固定在水平方向的滑轨(8)上；所述转轴(9)的一端固定在机械臂连接杆(10)上；所述转轴(9)的另外一端与所述脉冲光纤激光器(1)连接；所述转轴(9)通过电机驱动脉冲光纤激光器(1)旋转。

4.根据权利要求1所述的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，所述脉冲光纤激光器(1)的一端穿过套筒(2)上表面的可旋转盖板与脉冲光纤激光器固定装置(11)相连接；所述可旋转盖板的开孔贴合脉冲光纤激光器(1)和机械臂末端轮廓；所述脉冲光纤激光器(1)的另外一端为激光发射端；所述激光发射端发射出的激光束照射到激光反射镜(3)的镜面上，以便所述脉冲光纤激光器(1)在旋转时，所述激光反射镜(3)的镜面将所述激光束反射到扣件的表面上。

5.根据权利要求2所述的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，所述供给装置位于所述移动板的下方；所述供给装置包括防锈剂喷枪组(4)和除锈剂喷枪组(6)；

所述防锈剂喷枪组(4)包括3个防锈剂喷枪，所述3个防锈剂喷枪的水平空间位置为，以螺栓为中心，取一等边三角形的三个顶点分别为3个防锈剂喷枪的位置；所述防锈剂喷枪的喷嘴朝水平面下方倾斜；

所述除锈剂喷枪组(6)包括3个除锈剂喷枪，所述3个除锈剂喷枪的水平空间位置为，以螺栓为中心，所述3个防锈剂喷枪的对称点为所述3个除锈剂喷枪的位置；所述除锈剂喷枪的喷嘴朝水平面下方倾斜。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，所述激光反射镜(3)为曲面反射镜或平面反射镜；

所述曲面反射镜为环形平面镜；

所述平面反射镜固定在二维可移动支架末端。

7.根据权利要求1所述的一种用于轨道扣件除锈养护的机器人，其特征在于，所述车轮的形状为与轨道形状匹配的T型车轮。