一种列车智能加水装置

1.本实用新型涉及列车设备技术领域，特别涉及一种列车智能加水装置。


背景技术：

2.我国列车内用水是由水箱提供，用以为车上的乘客供应水，在列车停站时，经常需要地面为车上补充水源，一般将地面上的水管与列车水箱的接头接通即可加水。
3.目前，列车停靠期间，多数采用人工加水方式，加水费时费力，工人劳动强度大，并且由于列车运行密度不断增加，停靠站变短，造成工人来不及加水及少加水，从而影响旅客洗漱甚至饮水。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种列车智能加水装置，结构简单，操作方便，能够实现自动化加水，提高了加水效率，减小了工人的劳动强度。
5.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种列车智能加水装置，包括：
6.机架；
7.x轴模组，设置在机架上；
8.y轴模组，设置在x轴模组上；
9.z轴模组，设置在y轴模组上；
10.openmv模块，设置在z轴模组上，所述openmv模块上端设有安装板，垂直于所述安装板上设有注水枪，所述openmv模块包括图像处理器和与图像处理器电性连接的摄像头；
11.微控制器，设置在机架上，所述微控制器分别与x轴模组、y轴模组和z轴模组电性连接，微控制器与图像处理器通过无线通信连接，在x轴模组、y轴模组和z轴模组的共同作用下，以实现带动openmv模块和注水枪进行三自由度移动。本技术通过图像处理器对摄像头拍摄到的图片进行处理解析出水箱注水口的位置信息，然后传输给微控制器，微控制器通过x轴模组、y轴模组和z轴模组使装置整体向注水口的方向移动，使得注水枪插入水箱注水口进行加水，实现自动化加水，提高了加水效率，减小了工人的劳动强度。
12.进一步地，所述机架包括两个相对设置的u形架，u形架的u形口朝上设置，所述微控制器设置在其中一个u形架上。
13.进一步地，所述x轴模组包括x传动轴、x轴驱动电机和两个第一滑轨，两个第一滑轨平行设置，第一滑轨左右两侧分别相对设有两个第一耳板和两个第二耳板，两个第二耳板之间转动设有x轴同步轮a，所述x传动轴一端依次贯穿每个第一滑轨的两个第一耳板且与第二耳板转动连接，另一端与x轴驱动电机的输出轴固定连接，x轴驱动电机与微控制器电性连接，x传动轴上间隔设有两个x轴同步轮b， 每个x轴同步轮b位于每个第一滑轨的两个第一耳板之间，每个第一滑轨左右两侧的x轴同步轮a和x轴同步轮b通过第一同步带连接，第一滑轨上下端面分别设有用于第一同步带通过的凹槽，第一滑轨上滑动设有第一滑
块，第一同步带与第一滑块固定连接。
14.进一步地，所述y轴模组模座包括y传动轴、y轴驱动电机和第二滑轨，所述第二滑轨设置在两个第一滑块上，第二滑轨前后两侧分别相对设有两个第三耳板和两个第四耳板，两个第三耳板之间转动设有y轴同步轮a，所述y传动轴一端依次贯穿两个第四耳板且与第四耳板转动连接，另一端与y轴驱动电机的输出轴固定连接，y轴驱动电机设置在第二滑轨上，y轴驱动电机与微控制器电性连接，y传动轴上设有y轴同步轮b且位于两个第四耳板之间，y轴同步轮a和y轴同步轮b通过第二同步带连接，第二滑轨左右侧面分别设有用于第一同步带通过的凹槽，第二滑轨上滑动设有第二滑块，第二同步带与第二滑块固定连接。
15.进一步地，所述z轴模组模座包括z传动轴、z轴驱动电机和第三滑轨，所述第三滑轨竖直设置在第二滑块，z轴驱动电机设置在第三滑轨上，第三滑轨上下两侧分别相对设有两个第五耳板和两个第六耳板，两个第五耳板之间转动设有z轴同步轮a，所述z传动轴一端依次贯穿两个第六耳板且与第六耳板转动连接，另一端与z轴驱动电机的输出轴固定连接，z轴驱动电机与微控制器电性连接，z传动轴上设有z轴同步轮b且位于两个第六耳板之间，z轴同步轮a和z轴同步轮b通过第三同步带连接，第三滑轨左右侧面分别设有用于第三同步带通过的凹槽，第三滑轨上滑动设有第三滑块，第三同步带与第三滑块固定连接。
16.进一步地，所述openmv模块设置在第三滑块上。
17.进一步地，所述微控制器电性连接有第一无线通信模块，图像处理器电性连接有第二无线通信模块，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线通信连接。
18.进一步地，所述摄像头为ov7725摄像头，所述图像处理器包括stm32单片机。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为图1中a处的局部放大图；
21.图3为图1中b处的局部放大图；
22.图4为本实用新型y轴模组的结构示意图。
23.图中标记：1、u形架，2、第二耳板，3、第一同步带，4、第一滑轨，5、第一耳板，6、x传动轴，7、x轴驱动电机，8、微控制器，9、第三耳板，10、第二同步带，11、第二滑轨，12、第四耳板，13、y传动轴，14、y轴驱动电机，15、竖板，16、第六耳板，17、第三同步带，18、z传动轴，19、z轴驱动电机，20、横板，21、第三滑轨，22、第五耳板，23、图像处理器，24、摄像头，25、注水枪，26、安装板，27、第一滑块，28、第二滑块，29、第三滑块，30、支撑座。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.请参阅图1-4，本实用新型提供一种列车智能加水装置，包括：机架、x轴模组、y轴模组、z轴模组、openmv模块和微控制器8，所述x轴模组设置在机架上，所述y轴模组设置在x轴模组上，所述z轴模组设置在y轴模组上，所述openmv模块设置在z轴模组上， openmv模块上端设有安装板26，垂直于所述安装板26上设有注水枪25，所述openmv模块包括图像处理器23和与图像处理器23电性连接的摄像头24，所述微控制器8设置在机架上，所述微控制器8分别与x轴模组、y轴模组和z轴模组电性连接，微控制器8与图像处理器23通过无线通信连接，在x轴模组、y轴模组和z轴模组的共同作用下，以实现带动openmv模块和注水枪25进行三自由度移动。
26.其中，如图1所示，所述机架包括两个相对设置的u形架1，u形架1的u形口朝上设置，所述微控制器8设置在其中一个u形架1上，u形架1由横梁、前竖梁和后竖梁组成，微控制器8设置在其中一个u形架1的横梁上端。
27.具体的，如图1所示，所述x轴模组包括x传动轴6、x轴驱动电机7和两个第一滑轨4，两个第一滑轨4平行设置，
28.两个第一滑轨4分别设置在两个u形架1的前竖梁前端和后竖梁前端，左侧u形架1的后竖梁后端设有支撑座30，所述x轴驱动电机7设置在支撑座30上，第一滑轨4左右两侧分别相对设有两个第一耳板5和两个第二耳板2，两个第二耳板2之间转动设有x轴同步轮a，两个第二耳板2之间转动设有第一支撑轴，所述x轴同步轮a设在第一支撑轴上， 所述x传动轴6一端依次贯穿每个第一滑轨4的两个第一耳板5且与第二耳板2转动连接，另一端与x轴驱动电机7的输出轴固定连接，x轴驱动电机7与微控制器8电性连接，x传动轴6上间隔设有两个x轴同步轮b，每个x轴同步轮b位于每个第一滑轨4的两个第一耳板5之间，每个第一滑轨4左右两侧的x轴同步轮a和x轴同步轮b通过第一同步带3连接，第一滑轨4上下端面分别设有用于第一同步带3通过的凹槽，第一滑轨4上的凹槽沿其长度方向设置，第一滑轨4上滑动设有第一滑块27，第一同步带3与第一滑块27固定连接，x轴驱动电机7带动x传动轴6转动，x传动轴6上的两个x轴同步轮b跟着转动，两个同时第一同步带3跟着移动，同时带动两个第一滑块27移动，通过控制x轴驱动电机7的旋转方向，来控制第一滑块27在第一滑轨4上的移动方向。
29.更具体的，如图1和图4所示，所述y轴模组模座包括y传动轴13、y轴驱动电机14和第二滑轨11，所述第二滑轨11设置在两个第一滑块27上，第二滑轨11前后两侧分别相对设有两个第三耳板9和两个第四耳板12，两个第三耳板9之间转动设有y轴同步轮a，两个第三耳板9之间转动设有第二支撑轴，所述y轴同步轮a设置在第二支撑轴上，所述y传动轴13一端依次贯穿两个第四耳板12且与第四耳板12转动连接，另一端与y轴驱动电机14的输出轴固定连接，y轴驱动电机14设置在第二滑轨11上，y轴驱动电机14与微控制器8电性连接，y传动轴13上设有y轴同步轮b且位于两个第四耳板12之间，y轴同步轮a和y轴同步轮b通过第二同步带10连接，第二滑轨11左右侧面分别设有用于第一同步带3通过的凹槽，第二滑轨11上的凹槽沿其长度方向设置，第二滑轨11上滑动设有第二滑块28，第二同步带10与第二滑块28固定连接，y轴驱动电机14带动y传动轴13转动，y传动轴13上的y轴同步轮b跟着转动，第二同步带10跟着移动，同时带动第二滑块28移动，通过控制y轴驱动电机14的旋转方向，来控制第二滑块28在第二滑轨11上的移动方向。
30.此外，如图1、图2和图3所示，所述z轴模组模座包括z传动轴18、z轴驱动电机19和
第三滑轨21，所述第三滑轨21竖直设置在第二滑块28，z轴驱动电机19设置在第三滑轨21上，第三滑轨21上靠近下端水平设有横板20，z轴驱动电机19设置在横板20下端，第三滑轨21上下两侧分别相对设有两个第五耳板22和两个第六耳板16，两个第五耳板22之间转动设有z轴同步轮a，所述z传动轴18一端依次贯穿两个第六耳板16且与第六耳板16转动连接，另一端与z轴驱动电机19的输出轴固定连接，z轴驱动电机19与微控制器8电性连接，z传动轴18上设有z轴同步轮b且位于两个第六耳板16之间，z轴同步轮a和z轴同步轮b通过第三同步带17连接，第三滑轨21左右侧面分别设有用于第三同步带17通过的凹槽，第三滑轨21上的凹槽沿其长度方向设置，第三滑轨21上滑动设有第三滑块29，第三同步带17与第三滑块29固定连接，所述openmv模块设置在第三滑块29上，安装板26设置在第三滑块29上端且与第三滑块29固定连接，安装板26与第三滑轨21不接触，z轴驱动电机19带动z传动轴18转动，z传动轴18上的z轴同步轮b跟着转动，第三同步带17跟着移动，同时带动第三滑块29移动，通过控制z轴驱动电机19的旋转方向，来控制第三滑块29在第三滑轨21上的移动方向，需要说明的是，本技术未详述部分均为现有技术。
31.当然，本实用新型并不仅限于上述所介绍的实施方式，以下还提供了几种基于本实用新型的设计构思的其他实施方式。
32.例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施方式不同的是，所述微控制器8电性连接有第一无线通信模块，图像处理器23电性连接有第二无线通信模块，第一无线通信模块和第二无线通信模块通过无线通信连接。
33.例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施方式不同的是，所述摄像头24为ov7725摄像头，所述图像处理器23包括stm32单片机。
34.例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施方式不同的是，所述x轴驱动电机7、y轴驱动电机14和z轴驱动电机19均为步进电机，微控制器8分别与x轴驱动电机7、y轴驱动电机14和z轴驱动电机19电性连接。
35.再例如，在其他实施方式中，与上述介绍的实施方式不同的是，所述微控制器8以stm32f103vet6芯片为核心的微控制器，微控制器能够将本装置的运行状态通过4g/wifi的方式发送到列车控制台，以便于相关作业人员对于装置运行状态的监测。
36.本技术的工作原理为：本技术通过图像处理器23对摄像头24拍摄到的图片进行处理解析出水箱注水口的位置信息，然后传输给微控制器8，微控制器8通过x轴模组、y轴模组和z轴模组使装置整体向注水口的方向移动，使得注水枪25插入水箱注水口进行加水，实现自动化加水，提高了加水效率，减小了工人的劳动强度。
37.需要说明的是，上述实施例仅用来说明本实用新型，但本实用新型并不局限于上述实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型的保护范围内。