一种枕梁内腔监测机器人的制作方法

本发明属于高铁列车枕梁制造技术领域，特别是涉及一种枕梁内腔监测机器人。

背景技术：

目前，高铁列车的枕梁通常采用铝合金铸造而成，在枕梁出厂前，需要通过打磨工序使枕梁内腔的表面粗糙度满足国家标准。

现阶段，枕梁内腔的打磨工序都是由人工手动完成的，打磨工序通常分为粗打磨和精打磨两个阶段。在粗打磨开始前，操作工首先需要通过内窥镜观察枕梁内腔表面的毛刺位置和数量，然后利用手铲对毛刺位置进行粗打磨，粗打磨完成后，再次利用内窥镜观察枕梁内腔表面的光滑程度，最后对枕梁内腔表面进行一次精打磨，直到枕梁内腔的表面粗糙度满足国家标准为止。

但是，由于枕梁内腔的口径较小，其开口尺寸仅为120mm，在利用内窥镜进行观察时，是无法同步进行打磨作业的，只有将内窥镜从枕梁内腔的开口完全退出后，操作工才能进行打磨工作，导致枕梁内腔打磨工序的工作效率始终不高。因此，有必要寻找一种全新的手段来提高枕梁内腔打磨工序的工作效率。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种枕梁内腔监测机器人，能够替代传统的内窥镜对枕梁内腔进行影像监测，并且在影像监测的同时允许操作工进行打磨工作，实现了影像监测与打磨工作的同步，大幅度提高了枕梁内腔打磨工序的工作效率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种枕梁内腔监测机器人，包括机架、控制器、摄像头及行走支撑腿，所述控制器安装于机架内，所述摄像头安装在机架前端，通过摄像头对枕梁内腔进行影像监测，摄像头采集的影像信息通过控制器传输到枕梁外部的监控终端；所述行走支撑腿安装在机架上，通过行走支撑腿调整监测机器人在枕梁内腔中的位置。

所述行走支撑腿的数量若干，若干行走支撑腿在机架上呈周向分布。

所述行走支撑腿包括行走组件和支撑组件，所述行走组件通过支撑组件与机架相连。

所述行走组件包括主动轮、从动轮、履带、行走驱动电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮及轮架；所述主动轮与从动轮分别安装在轮架的两端，主动轮与从动轮之间通过履带相连；所述行走驱动电机固装在轮架中部，所述主动锥齿轮固定套装在行走驱动电机的电机轴上，所述从动锥齿轮固定套装在主动轮的轮轴上，从动锥齿轮与主动锥齿轮相啮合。

所述支撑组件包括第一摆杆、第一连杆、第二摆杆及第二连杆；所述第一摆杆一端铰接在机架上，第一摆杆另一端与第一连杆一端相铰接，第一连杆另一端与主动轮的轮轴相铰接；所述第二摆杆一端铰接在机架上，第二摆杆另一端与第二连杆一端相铰接，第二连杆另一端与从动轮的轮轴相铰接。

在所述第一摆杆与第一连杆的铰接处、在第二摆杆与第二连杆的铰接处均配装有扭簧，通过扭簧使第一摆杆与第一连杆之间、第二摆杆与第二连杆之间始终保持有向外的支撑力。

在所述摄像头的镜头外周侧安装有若干照明灯，根据摄像头采集的影像明暗程度，所述照明灯具备自适应调整光线强弱的能力。

本发明的有益效果：

本发明的枕梁内腔监测机器人，能够替代传统的内窥镜对枕梁内腔进行影像监测，并且在影像监测的同时允许操作工进行打磨工作，实现了影像监测与打磨工作的同步，大幅度提高了枕梁内腔打磨工序的工作效率。

附图说明

图1为本发明的一种枕梁内腔监测机器人的结构示意图；

图2为本发明的机架与控制器配装后的结构示意图；

图3为本发明的行走支撑腿的结构示意图；

图4为本发明的行走组件的结构示意图；

图5为本发明的支撑组件的结构示意图；

图6为本发明的摄像头的结构示意图；

图中，1-机架，2-控制器，3-摄像头，4-行走支撑腿，5-行走组件，6-支撑组件，7-主动轮，8—从动轮，9—履带，10—行走驱动电机，11—主动锥齿轮，12—从动锥齿轮，13—轮架，14—第一摆杆，15—第一连杆，16—第二摆杆，17—第二连杆，18—照明灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

如图1～6所示，一种枕梁内腔监测机器人，包括机架1、控制器2、摄像头3及行走支撑腿4，所述控制器2安装于机架1内，所述摄像头3安装在机架1前端，通过摄像头3对枕梁内腔进行影像监测，摄像头3采集的影像信息通过控制器2传输到枕梁外部的监控终端；所述行走支撑腿4安装在机架1上，通过行走支撑腿4调整监测机器人在枕梁内腔中的位置。

所述行走支撑腿4的数量若干，若干行走支撑腿4在机架1上呈周向分布。本实施例中，在机架1的上部和下部均安装有两组行走支撑腿4，在机架1的左端和右端均安装有一组行走支撑腿4。

所述行走支撑腿4包括行走组件5和支撑组件6，所述行走组件5通过支撑组件6与机架1相连。

所述行走组件5包括主动轮7、从动轮8、履带9、行走驱动电机10、主动锥齿轮11、从动锥齿轮12及轮架13；所述主动轮7与从动轮8分别安装在轮架13的两端，主动轮7与从动轮8之间通过履带9相连；所述行走驱动电机10固装在轮架13中部，所述主动锥齿轮11固定套装在行走驱动电机10的电机轴上，所述从动锥齿轮12固定套装在主动轮7的轮轴上，从动锥齿轮12与主动锥齿轮11相啮合。

所述支撑组件6包括第一摆杆14、第一连杆15、第二摆杆16及第二连杆17；所述第一摆杆14一端铰接在机架1上，第一摆杆14另一端与第一连杆15一端相铰接，第一连杆15另一端与主动轮7的轮轴相铰接；所述第二摆杆16一端铰接在机架1上，第二摆杆16另一端与第二连杆17一端相铰接，第二连杆17另一端与从动轮8的轮轴相铰接。

在所述第一摆杆14与第一连杆15的铰接处、在第二摆杆16与第二连杆17的铰接处均配装有扭簧，通过扭簧使第一摆杆14与第一连杆15之间、第二摆杆16与第二连杆17之间始终保持有向外的支撑力。

在所述摄像头3的镜头外周侧安装有若干照明灯18，根据摄像头3采集的影像明暗程度，所述照明灯18具备自适应调整光线强弱的能力。

下面结合附图说明本发明的一次使用过程：

在枕梁内腔打磨工序开始前，将本发明的监测机器人通过枕梁开口送入枕梁内腔中，通过多组行走支撑腿4自适应枕梁内腔尺寸，将监测机器人移动到监测位置，再通过摄像头3获取枕梁内腔的影像，当操作工通过枕梁外部的监控终端观察到枕梁内腔表面的毛刺区域后，便可一边观察一边进行打磨工作。由于实现了影像监测与打磨工作的同步，因此也大幅度提高了枕梁内腔打磨工序的工作效率。

实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

技术特征：

技术总结
一种枕梁内腔监测机器人，包括机架、控制器、摄像头及行走支撑腿，控制器安装于机架内，摄像头安装在机架前端，通过摄像头对枕梁内腔进行影像监测，摄像头采集的影像信息通过控制器传输到枕梁外部的监控终端；行走支撑腿安装在机架上，通过行走支撑腿调整监测机器人在枕梁内腔中的位置；行走支撑腿数量若干且在机架上呈周向分布；行走支撑腿包括行走组件和支撑组件，行走组件包括主动轮、从动轮、履带、行走驱动电机、主动锥齿轮、从动锥齿轮及轮架；支撑组件包括第一摆杆、第一连杆、第二摆杆及第二连杆，在摆杆与连杆的铰接处配装有扭簧，通过扭簧使摆杆与连杆之间始终保持有向外的支撑力；在摄像头的镜头外周侧安装有若干照明灯。

技术研发人员：刘儒祥;韩贵鑫;张盟奇;谢里阳;杜东旭;王亚文
受保护的技术使用者：东北大学
技术研发日：2018.10.11
技术公布日：2019.02.26