CN220532461U - 一种阀体智能清洗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能机器人技术领域，具体涉及一种阀体智能清洗系统。该阀体智能清洗系统通过在清洗机主体的一侧设置工作台以及与该工作台配合工作的机器人主体，通过该机器人主体对目标阀体进行自动转运，可有效提高清洗效率，且利于劳动保障。同时，该阀体智能清洗系统还通过在工作台上设置至少一组盖板机构，通过该盖板机构将侧盖板自动定位至目标阀体一侧，再配合该机器人主体拾取螺纹件并将该螺纹件与目标阀体上的螺柱配合从而对该侧盖板进行固定，以此实现代替人工、实现目标阀体的往返输送以及盖板和螺母的拆装等工作，通过此种方式，可大大降低工人的劳动强度，减少安全隐患，提升装备的自动化程度。

Description

一种阀体智能清洗系统

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种阀体智能清洗系统。

背景技术

120/120-1型控制阀因其具有充气、减速充气、缓解、加速缓解、常用制动、保压、紧急制动等作用被广泛采用在重载、高速货物列车上，其结构一般包括中间体、主阀、半自动缓解阀以及紧急阀，其内部设有气路且在整个阀体顶面、阀体前侧面、与阀体前侧面相邻的左侧面以及右侧面上均设置有与气路连通的进排气口，整体结构较为复杂，清洗过程繁琐，目前的阀体清洗一般通过人工完成，其操作复杂，工人劳动强度大，亟待改进。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种阀体智能清洗系统，该阀体智能清洗系统可代替人工，实现目标阀体的往返输送以及盖板和螺母的拆装等工作，通过此种方式，可大大降低工人的劳动强度，减少安全隐患，提升装备的自动化程度。

为达到上述技术效果，本实用新型采用了以下技术方案：

一种阀体智能清洗系统，包括工作台，所述工作台的一侧设置有清洗机主体，所述清洗机主体上至少具有一个可供目标阀体进入清洗机主体内部的置入口，还包括：

设于所述工作台上的至少一组盖板机构，所述盖板机构包括至少一个用于夹持侧盖板的侧盖板夹持件以及用于驱动所述侧盖板夹持件作直线运动的侧盖板驱动件；

以及至少一个机器人主体，其包括具有至少一个空间自由度的机械臂，所述机械臂的前端至少具有一个抓手机构以及至少一个螺纹拧紧机构，所述抓手机构用于夹持并带动目标阀体运动，所述螺纹拧紧机构用于夹持螺纹件并待所述螺纹件运动至预定位置后带动所述螺纹件旋转从而将其旋紧固定于目标阀体上。

进一步地，所述清洗机主体与机器人主体相对地设置在工作台的两侧，且所述工作台的两端相对地设置有两组盖板机构，机器人主体位于两组盖板机构之间。

进一步地，还包括至少一组供料机构，所述供料机构包括第一固定件、第一移动件以及用于驱动所述第一移动件相对于所述第一固定件做直线运动的第一驱动件，所述第一固定件与第一移动件配合实现对一个或多个螺纹件的夹持定位。

进一步地，所述第一固定件固定安装于所述工作台上且所述第一固定件在靠近所述第一移动件的一侧设有多个定位槽口，所述第一移动件在靠近所述定位槽口的一侧设有多个向前凸起的定位块，所述定位块与定位槽口配合实现对一个或多个螺纹件的夹持定位。

进一步地，所述第一移动件包括中间连接部以及位于所述中间连接部两端的滑动连接部，所述滑动连接部通过滑轨组件滑动连接至所述工作台，所述第一驱动件包括第一伸缩驱动件以及设于所述第一伸缩驱动件输出端的连接座，所述连接座铰接有转接块，所述转接块远离所述连接座的一端固定连接至所述第一移动件。

进一步地，所述盖板机构包括第一盖板组件，所述第一盖板组件包括所述侧盖板夹持件和侧盖板驱动件，所述侧盖板夹持件用于夹持侧盖板且使其位于目标阀体的一侧，所述侧盖板驱动件用于驱动所述侧盖板夹持件相对于目标阀体沿水平方向作直线运动。

进一步地，所述盖板机构还包括第二盖板组件，所述第二盖板组件包括顶盖板夹持件和顶盖板驱动件，所述顶盖板夹持件用于夹持顶盖板并使其位于目标阀体的正上方，所述顶盖板驱动件用于驱动所述顶盖板夹持件相对于目标阀体沿竖直方向作直线运动。

进一步地，所述盖板机构还包括定位组件，所述定位组件包括限位支座以及用于驱动所述限位支座作直线运动的支座驱动件，所述限位支座可供承载目标阀体，所述支座驱动件用于驱动所述限位支座带动目标阀体相对于工作台沿水平方向运动并使所述目标阀体与侧盖板夹持件正对或非正对。

进一步地，所述螺纹拧紧机构设于所述机械臂的前端，且所述抓手机构包括设于所述螺纹拧紧机前端的抓手部，所述抓手部内部设有电磁体组件。

进一步地，还包括输送机构，所述输送机构设于所述工作台的一端且沿垂直于工作台方向布置，所述输送机构用于持续输送目标阀体至所述工作台位置处。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种阀体智能清洗系统，通过在清洗机主体的一侧设置工作台以及与该工作台配合工作的机器人主体，通过该机器人主体对目标阀体进行自动转运，可有效提高清洗效率，并且，利于劳动保障。同时，该阀体智能清洗系统还通过在工作台上设置至少一组盖板机构，通过该盖板机构将侧盖板自动定位至目标阀体一侧，再配合该机器人主体拾取螺纹件并将该螺纹件与目标阀体上的螺柱配合从而对该侧盖板进行固定，以此实现代替人工、实现目标阀体的往返输送以及盖板和螺母的拆装等工作，通过此种方式，可大大降低工人的劳动强度，减少安全隐患，提升装备的自动化程度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统的盖板机构的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统的供料机构的整体结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统的机器人主体的整体结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统的机器人主体的A处的局部放大结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统目标阀体置入清洗机主体时的工作状态示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种阀体智能清洗系统的机器人图6中B处的结构示意图；

附图标记为：10，输送机构，11，目标阀体，12，清洗机主体，121，置入口，20，工作台，30，盖板机构，31，底板，33，侧盖板驱动件，331，侧盖板夹持件，332，侧盖板，34，顶盖板驱动件，341，顶盖板夹持件，342，顶盖板，35，限位支座，351，支座驱动件，40，供料机构，41，螺母，41a，螺柱，42，第一固定件，421，定位槽口，43，第一移动件，431，中间连接部，432，滑动连接部，43a，定位块，441，第一伸缩驱动件，442，连接座，443，转接块，50，机器人主体，51，机械臂，52，螺纹拧紧机构，53，抓手部，531，电磁体组件。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“x方向”、“y方向”、“z方向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。

此外，还应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

请参阅图1～7，本实施例提供一种阀体智能清洗系统，该阀体智能清洗系统包括输送机构10，该阀体智能清洗系统还包括工作台20、设置在工作台20一侧的清洗机主体12以及设置在工作台20另一侧的机器人主体50，具体地，该清洗机主体12的内部设置有清洗窗，且该清洗机主体12上设置有一个与前述清洗窗连通且可供目标阀体11进入清洗窗内部的置入口121。在具体实施时，通过该输送机构10输送目标阀体11至工作台20侧面位置处，然后由该机器人主体50将目标阀体11夹持并带动其运动至工作台20上，此时，在该工作台20上对该目标阀体11加装顶盖板342和侧盖板332，再由该机器人主体50带动该目标阀体11由该置入口121将其放入清洗窗内进行清洗操作，待清洗完成后，按照上述流程的逆流程将目标阀体11取出，进行盖板拆解后再将其送回输送机构10上。需要说明的是，所采用的清洗机主体12为可注气式高压气爆清洗机，其结构为现有技术，因此不作赘述。

在本实施例中，所述工作台20上的两端各设置有一组盖板机构30，每组所述盖板结构均包括底板31、第一盖板组件、第二盖板组件以及定位组件，该底板31呈T字形，所述第一盖板组件、第二盖板组件以及定位组件呈三角形状分布，该定位组件位于该第一盖板组件和第二盖板组件之间且该第一盖板组件与第二盖板组件相对设置，该第一盖板组件用于夹持侧盖板332并使得该侧盖板332位于目标阀体11的一侧，所述侧盖板驱动件33用于驱动所述侧盖板夹持件331相对于目标阀体11沿水平方向作直线运动；所述顶盖板夹持件341用于夹持顶盖板342并使其位于目标阀体11的正上方，所述顶盖板驱动件34用于驱动所述顶盖板夹持件341相对于目标阀体11沿竖直方向作直线运动，与将该顶盖板342覆盖于该目标阀体11的顶面，而该定位组件则包括限位支座35以及用于驱动所述限位支座35作直线运动的支座驱动件351，所述限位支座35可供承载目标阀体11，而该支座驱动件351则用于驱动所述限位支座35带动目标阀体11相对于工作台20沿水平方向前后运动并使所述目标阀体11与侧盖板夹持件331正对或非正对，当该目标阀体11运动至与该侧盖板夹持件331正对位置时，该侧盖板332位于该目标阀体11的一侧，该顶盖板342位于该目标阀体11的正上方，此时，由侧盖板驱动件33驱动该侧盖板332朝向目标阀体11运动并将其定位至该目标阀体11的一侧，该顶盖板驱动件34则驱动顶盖板342向下运动并将其定位至该目标阀体11的顶面，由此，完成顶盖板342的安装和侧盖板332的定位。需要说明的是，本实施例采用的侧盖板驱动件33、顶盖板驱动件34以及支座驱动件351均为气缸或伸缩电机中的任意一种，该侧盖板夹持件331和顶盖板夹持件341均通过磁吸方式实现对顶盖板342或侧盖板332的夹持和固定，且气缸或伸缩电机、以及电磁铁的安装均采用现有技术，因此此处不作赘述。

在本实施例中，该工作台20上还设置一组供料机构40，该供料机构40用于提供用于固定该侧盖板332的螺母41，该螺母41为螺纹件的一种，该螺母41可与该目标阀体11上的螺纹柱配合实现侧盖板332的安装。具体地，该供料机构40包括第一固定件42、第一移动件43以及用于驱动所述第一移动件43相对于所述第一固定件42做直线运动的第一驱动件。在具体实施时，通过该第一固定件42与第一移动件43配合实现对多个螺纹件的夹持定位，具体地，该第一固定件42固定安装于所述工作台20上且所述第一固定件42在靠近所述第一移动件43的一侧设有多个呈一字排布的定位槽口421，该定位槽口421的内径略大于螺母41的外径以便于螺母41的置入，该第一移动件43在靠近所述定位槽口421的一侧设有多个向前凸起的定位块43a，该定位块43a的外径小于定位槽口421的内径，从而可通过该定位块43a与定位槽口421配合实现对一个或多个螺纹件的夹持定位。为驱动该第一移动件43相对于该第一固定件42移动，该第一驱动件为气缸或伸缩电机中的任意一种，该第一移动件43包括中间连接部431以及位于所述中间连接部431两端的滑动连接部432，该滑动连接部432与中间连接部431一体成型，且该滑动连接部432的底面通过滑轨组件滑动连接至所述工作台20，所述第一驱动件包括第一伸缩驱动件441以及设于所述第一伸缩驱动件441输出端的连接座442，该连接座442铰接有转接块443，所述转接块443远离所述连接座442的一端固定连接至所述第一移动件43，从而通过该第一驱动件驱动该第一移动件43并实现对多个螺母41的定位。

在本实施例中，该机器人主体50可采用现有技术中的多自由度多臂机器人，其具有至少一个多空间自由度的机械臂51，该机械臂51的前端安装有螺纹拧紧机构52，该螺纹拧紧机构52用于从所述供料机构40上拾取螺母41并将其带动侧板盖位置处然后将该螺母41固定于该目标阀体11的螺柱41a上，该螺纹拧紧机构52可选用如文献号CN 212020761 U提供的机器人中的此类结构或市面上可购买的同类机构并将其装配至机械臂51的前端，因此，此处对其结构以及连接方式不再赘述。此外，为实现该机械臂51对目标阀体11的夹持，该抓手机构包括设于所述螺纹拧紧机前端的抓手部53，该抓手部53的前端具有一平面，且该抓手部53内部设有电磁体组件531，该平面的设置可增大与目标阀体11的接触面，在对该目标阀体11进行转运过程中，则可通过控制该电磁体组件531通电或失电实现对目标阀体11的拾取和释放。

在本实施例中，为对目标阀体11进行清洗，该清洗机主体12在清洗窗的两侧各设有一组压紧机构，所述压紧机构包括环形压紧圈以及用于推动所述环形压紧圈在所述清洗机主体12内沿水平方向作往复直线运动的第一直线推进机构，所述环形压紧圈在第一直线推进机构的作用下可对经由置入口121进入该清洗窗内的目标阀体11的两侧进行压紧，且每个所述环形压紧圈的内侧均形成有可供气体通过的气流窗口，该气流窗口可供高压气体由此处排出。同时，该清洗机主体12在清洗窗的正上方还设有注气压紧机构以及用于驱动所述注气压紧机构沿竖直方向往复运动的第二直线推进机构，所述注气压紧机构包括压圈和设于所述压圈内侧的注气嘴，该注气嘴和压圈可在该第二直线推进机构的作用下同步运动，该压圈的底部可与目标阀体11的顶盖板342相接触，从而将该目标阀体11固定在该清洗机主体12的清洗窗内，同时，为目标阀体11进行清洗，该注气嘴则连接有气路，所述气路用于向所述注气嘴输送高压气体，从而通过将上述高压气体输送至该目标阀体11内部，该高压气体在目标阀体11内部气路中高速运动以实现对阀体气路的清洗，最终，该高压气体从目标阀体11的两侧面且经由环形压紧圈的内侧的气流窗口排出。

本实施例提供的一种阀体智能清洗系统在对120/120-1型控制阀进行清洗时，包括以下步骤：

通过机械臂51的抓手部53对输送机构10所输送的目标阀体11进行夹持，以将其转移至工作台20上，优选将上述目标阀体11直接放置于限位支座35上，此时，可对目标阀体11进行盖板操作，具体为：

首先通过侧盖板夹持件331夹持侧盖板332、顶盖板夹持件341夹持顶盖板342，此时由支座驱动件351驱动限位支座35水平移动，以使得目标阀体11同时与侧盖板332、顶盖板342正对，再由侧盖板驱动件33和顶盖板驱动件34分别驱动侧盖板332、顶盖板342移动，并使得该侧盖板332、顶盖板342均与目标阀体11接触并压紧。此时，再通过机械臂51带动螺纹拧紧机构52将供料机构上的螺母41进行夹持带动其运动并将其固定至目标阀体11的螺柱41a上，通过该螺母41与螺柱41a的配合从而将侧盖板332固定至该目标阀体11上。

待盖板操作完成后，通过控制机械臂51上的电磁体组件531通断电再次对目标阀体11进行夹持，此时，机械臂51的抓手部53直接作用于侧盖板332实现对目标阀体11的夹持，然后由机械臂51运动将该目标阀体11水平地由该置入口121送入至清洗机主体12的清洗窗内直至该目标阀体11与两侧的环形压紧圈以及其上方的压圈、注气嘴正对，然后，通过清洗机主体12内的第一直线推进机构带动环形压紧圈从目标阀体11的两侧对该目标阀体11进行夹持固定，再通过设置在该清洗机主体12内的第二直线推进机构带动压圈和注气嘴向下运动直至该压圈与顶盖板342接触并将该顶盖板342压紧在该目标阀体11上，此时，通过控制气路送气，使得高压气体由目标阀体11的顶部注入、经过目标阀体11内部气路后由两侧流出，在此过程中，实现对目标阀体11内部气路的清洗，在清洗过程中，该压圈作用于该目标阀体11的顶盖板342，而顶盖板342上则对应设置有可供气嘴深入其目标阀体11内部的通孔，以此实现注气。在清洗过程中，由于该目标阀体11的前侧面的进排气口被侧盖板332进行封闭，使得经由该目标阀体11顶面进排气口的气体最终从该目标阀体11的左侧面进排气口、右侧面进排气口排出，既保证了清洗的安全性，也兼顾了清洗效率和清洗质量，并使得该清洗机主体12的置入口121尽可能小，以进一步提高整个自动清洗过程的安全性。

需要说明的是，前述的环形压紧圈、压圈结构整体均呈环状，且可以是规则环状或不规则环状结构中的任意一种，而第一直线推进机构和第二直线推进机构的具体设计和安装均可以采用现有技术实现，因此，此处不作赘述。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (10)

1.一种阀体智能清洗系统，包括工作台(20)，所述工作台(20)的一侧设置有清洗机主体(12)，所述清洗机主体(12)上至少具有一个可供目标阀体(11)进入清洗机主体(12)内部的置入口(121)，其特征在于，还包括：

设于所述工作台(20)上的至少一组盖板机构(30)，所述盖板机构(30)包括至少一个用于夹持侧盖板(332)的侧盖板夹持件(331)以及用于驱动所述侧盖板夹持件(331)作直线运动的侧盖板驱动件(33)；

以及至少一个机器人主体(50)，其包括具有至少一个空间自由度的机械臂(51)，所述机械臂(51)的前端至少具有一个抓手机构以及至少一个螺纹拧紧机构(52)，所述抓手机构用于夹持并带动目标阀体(11)运动，所述螺纹拧紧机构(52)用于夹持螺纹件并待所述螺纹件运动至预定位置后带动所述螺纹件旋转从而将其旋紧固定于目标阀体(11)上。

2.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：所述清洗机主体(12)与机器人主体(50)相对地设置在工作台(20)的两侧，且所述工作台(20)的两端相对地设置有两组盖板机构(30)，机器人主体(50)位于两组盖板机构(30)之间。

3.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：还包括至少一组供料机构(40)，所述供料机构(40)包括第一固定件(42)、第一移动件(43)以及用于驱动所述第一移动件(43)相对于所述第一固定件(42)做直线运动的第一驱动件，所述第一固定件(42)与第一移动件(43)配合实现对一个或多个螺纹件的夹持定位。

4.如权利要求3所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：所述第一固定件(42)固定安装于所述工作台(20)上且所述第一固定件(42)在靠近所述第一移动件(43)的一侧设有多个定位槽口(421)，所述第一移动件(43)在靠近所述定位槽口(421)的一侧设有多个向前凸起的定位块(43a)，所述定位块(43a)与定位槽口(421)配合实现对一个或多个螺纹件的夹持定位。

5.如权利要求3所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：所述第一移动件(43)包括中间连接部(431)以及位于所述中间连接部(431)两端的滑动连接部(432)，所述滑动连接部(432)通过滑轨组件滑动连接至所述工作台(20)，所述第一驱动件包括第一伸缩驱动件(441)以及设于所述第一伸缩驱动件(441)输出端的连接座(442)，所述连接座(442)铰接有转接块(443)，所述转接块(443)远离所述连接座(442)的一端固定连接至所述第一移动件(43)。

6.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：每组所述盖板机构(30)均包括第一盖板组件，所述第一盖板组件包括所述侧盖板夹持件(331)和侧盖板驱动件(33)，所述侧盖板夹持件(331)用于夹持侧盖板(332)且使其位于目标阀体(11)的一侧，所述侧盖板驱动件(33)用于驱动所述侧盖板夹持件(331)相对于目标阀体(11)沿水平方向作直线运动。

7.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：所述盖板机构(30)还包括第二盖板组件，所述第二盖板组件包括顶盖板夹持件(341)和顶盖板驱动件(34)，所述顶盖板夹持件(341)用于夹持顶盖板(342)并使其位于目标阀体(11)的正上方，所述顶盖板驱动件(34)用于驱动所述顶盖板夹持件(341)相对于目标阀体(11)沿竖直方向作直线运动。

8.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：所述盖板机构(30)还包括定位组件，所述定位组件包括限位支座(35)以及用于驱动所述限位支座(35)作直线运动的支座驱动件(351)，所述限位支座(35)可供承载目标阀体(11)，所述支座驱动件(351)用于驱动所述限位支座(35)带动目标阀体(11)相对于工作台(20)沿水平方向运动并使所述目标阀体(11)与侧盖板夹持件(331)正对或非正对。

9.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：所述螺纹拧紧机构(52)设于所述机械臂(51)的前端，且所述抓手机构包括设于所述螺纹拧紧机前端的抓手部(53)，所述抓手部(53)内部设有电磁体组件(531)。

10.如权利要求1所述的一种阀体智能清洗系统，其特征在于：还包括输送机构(10)，所述输送机构(10)设于所述工作台(20)的一端且沿垂直于工作台(20)方向布置，所述输送机构(10)用于持续输送目标阀体(11)至所述工作台(20)位置处。