CN217046423U - 一种旅客列车智能注水机械臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旅客列车智能注水机械臂，涉及铁路辅助设备领域，包括机器人本体、上水组件、升降组件和监测组件，机器人本体的自由端设置有机器人连接板，升降组件设置在机器人连接板上，上水组件和监测组件均设置在升降组件上。本实用新型通过机器人本体的伸展带动上水组件、升降组件和监测组件动作，自动完成对列车注水口的位置检测、对接和上水作业，通过相机对列车注水口的位置信息进行检测，定位准确，通过蜗轮蜗杆升降机带动橡胶水罩套入列车注水口实现自动上水，全程无需人工干预，解放了劳动力，上水速度快，上水效率高，节省水资源，便于推广。

Description

一种旅客列车智能注水机械臂

技术领域

本实用新型涉及铁路辅助设备领域，具体是一种旅客列车智能注水机械臂。

背景技术

随着科技的进步，铁路技术也得到了高速发展，但是客运列车车厢加水设备还相对落后，仍需要人工完成，目前常用的旅客列车上水主要通过上水工人将上水管插入列车注水口，打开上水阀门开始上水，待列车水箱溢水后再关闭上水阀，取下上水管，操作过程费时费力，并且一列火车通常只配备3～5名上水工人，平均一名上水工负责多节车厢的上水任务，这导致有的车厢溢水时上水工还在其他车厢操作，无法及时关闭相应车厢的上水阀，造成极大的水资源浪费，上水效率低，上水工自身安全得不到保障。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种旅客列车智能注水机械臂。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种旅客列车智能注水机械臂，包括机器人本体、上水组件、升降组件和监测组件，机器人本体的自由端设置有机器人连接板，升降组件可拆卸设置在机器人连接板上，上水组件和监测组件均设置在升降组件上，上水组件用于对接列车注水口向列车上水，监测组件用于采集列车注水口的位置信息，升降组件用于带动上水组件和监测组件上下移动。

优选的，升降组件包括升降板、安装板、动力组件、支撑组件和两个导向轴，导向轴上端穿过机器人连接板可拆卸设置在升降板上，导向轴下端可拆卸设置在安装板上，动力组件设置在安装板上，支撑组件设置在动力组件下方。

优选的，动力组件包括蜗轮蜗杆升降机和伺服电机，蜗轮蜗杆升降机设置在安装板的底部，伺服电机通过电机固定板设置在安装板上，伺服电机的输出轴上设置有第一锥齿轮，蜗轮蜗杆升降机的输入轴上设置有第二锥齿轮，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，蜗轮蜗杆升降机的顶升丝杆上端穿过安装板设置有感应环，安装板上设置有与感应环相适配的检测开关。

优选的，支撑组件包括连接座、地脚盘和支撑杆，连接座设置在蜗轮蜗杆升降机的顶升法兰上，连接座内设置有关节轴承，支撑杆上端穿过关节轴承连接有锁紧螺母，地脚盘设置在支撑杆的下端。

优选的，上水组件包括上压板和摆动轴，上压板设置在升降板上，上压板内设置有鱼眼轴承，摆动轴穿透设置在鱼眼轴承内，且其下端向下依次穿过升降板和机器人连接板，摆动轴上端套装有橡胶水罩。

优选的，监测组件包括固定座和相机，固定座通过安装支架设置在升降板上，相机设置在固定座内部，固定座为顶面和一侧面开口的结构，固定座顶面开口处可拆卸设置有压盖和钢化玻璃，固定座侧面开口处可拆卸设置有盖板。

优选的，电机固定板上设置有电机罩，伺服电机位于电机罩内部。

优选的，导向轴上设置有限位块，限位块设置在机器人连接板和安装板之间。

优选的，机器人连接板上设置有与导向轴相适配的导向套，导向轴滑动设置在导向套内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过机器人本体的伸展带动上水组件、升降组件和监测组件动作，自动完成对列车注水口的位置检测、对接和上水作业，通过相机对列车注水口的位置信息进行检测，定位准确，通过蜗轮蜗杆升降机带动橡胶水罩套入列车注水口实现自动上水，全程无需人工干预，解放了劳动力，上水速度快，上水效率高，节省水资源，便于推广。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型主视结构示意图（去电机罩）；

图3为本实用新型图2的A-A剖视结构示意图；

图4为本实用新型图3的B处局部放大结构示意图；

图5为本实用新型图3的C处局部放大结构示意图；

图6为本实用新型的监测组件剖视立体结构示意图（去安装支架）。

图中：1、机器人本体；2、机器人连接板；3、升降板；4、安装板；5、导向轴；6、蜗轮蜗杆升降机；7、伺服电机；8、电机固定板；9、第一锥齿轮；10、第二锥齿轮；11、感应环；12、检测开关；13、电机罩；14、连接座；15、地脚盘；16、支撑杆；17、关节轴承；18、锁紧螺母；19、上压板；20、摆动轴；21、鱼眼轴承；22、橡胶水罩；23、固定座；24、相机；25、安装支架；26、压盖；27、钢化玻璃；28、盖板；29、限位块；30、导向套。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。

参照图1-图6，一种旅客列车智能注水机械臂，包括机器人本体1、上水组件、升降组件和监测组件，在机器人本体1的自由端采用螺栓安装有机器人连接板2，升降组件安装在机器人连接板2上，上水组件和监测组件均安装在升降组件上，由升降组件带动实现上下移动升降，上水组件用于对接列车注水口向列车上水，监测组件用于采集列车注水口的位置信息。

参照图1-图6，升降组件包括升降板3、安装板4、动力组件、支撑组件和两个导向轴5，升降板3位于机器人连接板2的上方，导向轴5的上端向上穿过机器人连接板2连接在升降板3上，机器人连接板2上在导向轴5穿过的位置处安装有导向套30，导向轴5穿过且可在导向套30内上下滑动，通过导向套30降低导向轴5滑动时的摩擦力，提高导向轴5的使用寿命，导向轴5的下端安装在安装板4上，在导向轴5上各安装有一个限位块29，限位块29位于安装板4和机器人连接板2之间，且其位置可调，安装时，将两根导向轴5上的限位块29位置调整一致，当上水完成，上水组件无法从列车注水口脱开时，机器人本体1的自由端向下动作，机器人连接板2抵靠在限位块29上，可将上水组件从列车注水口上脱离；

动力组件安装在安装板4上，动力组件包括蜗轮蜗杆升降机6和伺服电机7，蜗轮蜗杆升降机6安装在安装板4的底部，伺服电机7通过电机固定板8安装在安装板4上，在电机固定板8上安装有电机罩13，伺服电机7位于电机罩13的内部，避免在移动或工作过程中发生碰撞，对伺服电机7造成损坏，伺服电机7的输出轴上固接有第一锥齿轮9，蜗轮蜗杆升降机6的输入轴上固接有第二锥齿轮10，第一锥齿轮9和第二锥齿轮10啮合传动，蜗轮蜗杆升降机6的顶升丝杆上端向上穿过安装板4，在蜗轮蜗杆升降机6的顶升丝杆上端安装有感应环11，安装板4上安装有与感应环11相适配的检测开关12，通过感应环11与检测开关12的配合，限定蜗轮蜗杆升降机6顶升的最高位置，支撑组件安装在蜗轮蜗杆升降机6的顶升法兰上；

支撑组件包括连接座14、地脚盘15和支撑杆16，连接座14安装在蜗轮蜗杆升降机6的顶升法兰上，连接座14内安装有关节轴承17，支撑杆16的上端穿过关节轴承17连接有锁紧螺母18，通过锁紧螺母18将支撑杆16固定在关节轴承17上，地脚盘15通过螺栓连接在支撑杆16的下端，采用地脚盘15增大与地面间的接触面积，提高支撑的稳定性，关节轴承17使得支撑杆16在倾斜一定角度的范围内，仍可以有效的支撑。

参照图1-图6，上水组件包括上压板19和摆动轴20，上压板19安装在升降板3上，上压板19内安装有鱼眼轴承21，摆动轴20穿透安装在鱼眼轴承21内，可在鱼眼轴承21内实现角度的摆动，方便与列车注水口对接，摆动轴20的下端向下依次穿过升降板3和机器人连接板2与外部水管连接，摆动轴20上端套装有橡胶水罩22，用于套入列车注入水，防止上水时泄露。

参照图1-图6，监测组件包括固定座23和相机24，固定座23通过安装支架25连接在升降板3上，固定座23为顶面和一侧面开口的中空结构，相机24安装在固定座23的内部，固定座23顶面开口处分别安装有压盖26和钢化玻璃27，用于对相机24进行保护，并方便相机24透过钢化玻璃27识别列车注水口的位置，固定座23的侧面开口处安装有盖板28，通过拆卸盖板28方便相机24的安装和调试。

使用时，机器人本体1接收车站总控室发出的上水指令，机器人本体1向前伸展，相机24透过钢化玻璃27检测列车注水口的位置，当相机24检测到列车注水口的位置图像时，机器人本体1停止向前伸展，将地脚盘15支撑在地面上，保持机器人本体1处于静止状态，启动伺服电机7正传，通过第一锥齿轮9和第二锥齿轮10的啮合传动，蜗轮蜗杆升降机6动作，带动安装板4、导轨升降板3及安装在升降板3上的摆动轴20和橡胶水罩22向上伸展，橡胶水罩22自动插入列车注水口外面，开始向列车注水；

注水完成后，伺服电机7反转，带动地脚盘15和支撑杆16离开地面，上水组件、升降组件和监测组件在自身重量作用下，将橡胶水罩22从列车注水口上脱开，同时机器人本体1向下伸展，机器人连接板2抵靠在限位块29上，给橡胶水罩22一个向下的拉力，辅助橡胶水罩22从列车注水口上脱离，机器人本体1复位待命。

需要特别说明的是，在本实用新型的实施例中所述的机器人本体1、蜗轮蜗杆升降机6、伺服电机7、第一锥齿轮9、第二锥齿轮10、检测开关12、关节轴承17、鱼眼轴承21、相机24、钢化玻璃27、导向套30和螺栓均为现有技术应用。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中心”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“组合”、“设置”、“连接”、“固定”、“紧密”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：包括机器人本体（1）、上水组件、升降组件和监测组件，所述机器人本体（1）的自由端设置有机器人连接板（2），所述升降组件可拆卸设置在所述机器人连接板（2）上，所述上水组件和监测组件均设置在升降组件上，所述上水组件用于对接列车注水口向列车上水，所述监测组件用于采集列车注水口的位置信息，所述升降组件用于带动上水组件和监测组件上下移动。

2.根据权利要求1所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述升降组件包括升降板（3）、安装板（4）、动力组件、支撑组件和两个导向轴（5），导向轴（5）上端穿过机器人连接板（2）可拆卸设置在升降板（3）上，导向轴（5）下端可拆卸设置在安装板（4）上，所述动力组件设置在安装板（4）上，所述支撑组件设置在动力组件下方。

3.根据权利要求2所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述动力组件包括蜗轮蜗杆升降机（6）和伺服电机（7），所述蜗轮蜗杆升降机（6）设置在安装板（4）的底部，所述伺服电机（7）通过电机固定板（8）设置在安装板（4）上，所述伺服电机（7）的输出轴上设置有第一锥齿轮（9），所述蜗轮蜗杆升降机（6）的输入轴上设置有第二锥齿轮（10），所述第一锥齿轮（9）和第二锥齿轮（10）啮合，所述蜗轮蜗杆升降机（6）的顶升丝杆上端穿过安装板（4）设置有感应环（11），所述安装板（4）上设置有与所述感应环（11）相适配的检测开关（12）。

4.根据权利要求3所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述支撑组件包括连接座（14）、地脚盘（15）和支撑杆（16），所述连接座（14）设置在蜗轮蜗杆升降机（6）的顶升法兰上，所述连接座（14）内设置有关节轴承（17），所述支撑杆（16）上端穿过所述关节轴承（17）连接有锁紧螺母（18），所述地脚盘（15）设置在支撑杆（16）的下端。

5.根据权利要求4所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述上水组件包括上压板（19）和摆动轴（20），所述上压板（19）设置在升降板（3）上，上压板（19）内设置有鱼眼轴承（21），所述摆动轴（20）穿透设置在所述鱼眼轴承（21）内，且其下端向下依次穿过升降板（3）和机器人连接板（2），所述摆动轴（20）上端套装有橡胶水罩（22）。

6.根据权利要求5所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述监测组件包括固定座（23）和相机（24），所述固定座（23）通过安装支架（25）设置在升降板（3）上，所述相机（24）设置在固定座（23）内部，所述固定座（23）为顶面和一侧面开口的结构，固定座（23）顶面开口处可拆卸设置有压盖（26）和钢化玻璃（27），固定座（23）侧面开口处可拆卸设置有盖板（28）。

7.根据权利要求6所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述电机固定板（8）上设置有电机罩（13），所述伺服电机（7）位于所述电机罩（13）内部。

8.根据权利要求7所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述导向轴（5）上设置有限位块（29），所述限位块（29）设置在机器人连接板（2）和安装板（4）之间。

9.根据权利要求8所述的旅客列车智能注水机械臂，其特征在于：所述机器人连接板（2）上设置有与导向轴（5）相适配的导向套（30），所述导向轴（5）滑动设置在所述导向套（30）内。

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