机车车辆车顶整备作业装置的制作方法

本申请涉及轨道机车车辆领域，特别是涉及一种机车车辆车顶整备作业装置。

背景技术：

轨道交通机车车辆车顶(简称机车车顶)的整备作业是轨道交通机车车辆的重要工作之一。机车车顶整备作业主要涉及绝缘子清洗、受电弓检测、母线检测等工作。

传统技术中，对机车车顶整备作业主要是人工作业。人工作业存在较大的安全风险，且工作效率低下，成本较高。

随着机器人行业的逐步发展，机车车顶整备机器人逐步出现。机车车顶整备机器人主要是通过在机械臂上设置绝缘子清洗装置、受电弓检测装置等。通过机械臂带动绝缘子清洗装置和受电弓检测装置，从而实现机车车顶整备作业的自动化。

然而，机车车顶整备机器人的性能还不够完善，有待提高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种机车车辆车顶整备作业装置。

一种机车车辆车顶整备作业装置，用于实现机车车辆车顶的整备作业，包括：

走行轨道；

整备机器人，设置于所述走行轨道；

驱动机构，设置于所述走行轨道，与所述整备机器人机械连接，用于驱动所述整备机器人移动；

保温房，所述保温房的房门与所述走行轨道连通，所述保温房用于停放所述整备机器人。

在其中一个实施例中，所述保温房设置于所述走行轨道的端部。

在其中一个实施例中，所述整备机器人包括绝缘子清洗装置，所述绝缘子清洗装置包括毛刷，所述机车车辆车顶的整备作业装置还包括：

毛刷清洗槽，设置于所述走行轨道，用于清洗所述毛刷。

在其中一个实施例中，所述机车车辆车顶整备作业装置还包括：

安全防护装置，设置于整备作业区域，用于保障所述整备作业区域的人员安全。

在其中一个实施例中，所述安全防护装置包括：

安全门禁，设置于所述整备作业区域。

在其中一个实施例中，所述安全防护装置包括：

急停装置，设置于所述整备作业区域，用于控制整备作业的停止。

在其中一个实施例中，所述安全防护装置包括：

护栏，设置于所述整备作业区域。

在其中一个实施例中，所述驱动机构包括：

移动机构，与所述走行轨道滑动连接，所述整备机器人设置于所述移动机构；

行走驱动组件，设置于所述移动机构，用于驱动所述移动机构移动。

在其中一个实施例中，所述驱动机构还包括：

悬臂组件，所述悬臂组件包括悬臂、回转支撑和旋转驱动机构,所述悬臂设置于所述回转支撑，与所述机械臂机械连接；所述回转支撑转动设置于所述移动机构，所述旋转驱动机构与所述回转支撑机械连接，所述旋转驱动机构用于控制所述回转支撑的转动。

在其中一个实施例中，所述整备机器人的数量为至少两个。

在其中一个实施例中，所述的机车车辆车顶整备作业装置还包括：

防撞装置，设置于所述移动机构，用于防止至少两个所述整备机器人发生碰撞。

在其中一个实施例中，所述防撞装置包括：

防撞限位块，设置于所述移动机构。

在其中一个实施例中，所述防撞装置包括：

距离检测装置，设置于所述移动机构。

在其中一个实施例中，所述防撞装置还包括：

报警装置，与所述距离检测装置通信连接，用于当所述距离检测装置检测的距离值小于预设距离阈值时报警。

在其中一个实施例中，所述的机车车辆车顶整备作业装置还包括：

监控机构，设置于整备作业区域，用于监控整备作业流程。

本申请实施例提供的所述机车车辆车顶整备作业装置中，所述机车车辆车顶整备作业装置包括所述走行轨道、所述整备机器人、所述驱动机构和所述保温房。所述保温房能够停放所述整备机器人，使得所述整备机器人在作业时处于合适的温度环境，从而能够提高所述整备机器人的性能和使用寿命。本申请实施例提供的所述机车车辆车顶整备作业装置进一步完善了其功能，提高了性能。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的机车车辆车顶整备作业装置结构及使用场景示意图；

图2为本申请一个实施例提供的机车车辆车顶整备作业装置结构示意图(未示出保温房)；

图3为本申请一个实施例提供的整备机器人结构示意图；

图4为本申请一个实施例提供的整备机器人及防撞装置结构示意图；

图5为本申请一个实施例提供的防撞限位块结构示意图；

图6为本申请一个实施例提供的安全防护装置结构示意图。

附图标记说明：

机车车辆整备作业装置10

走行轨道100

整备机器人200

机械臂201

作业末端202

机械臂控制装置203

绝缘子清洗装置210

毛刷211

支撑臂212

固定架213

受电弓检测装置220

驱动机构300

移动机构310

悬臂组件330

悬臂331

回转支撑332

保温房400

毛刷清洗槽500

安全防护装置600

安全门禁610

急停装置620

护栏630

防撞装置700

防撞限位块710

距离检测装置720

轨道交通机车车辆30

三层作业平台40

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的机车车辆车顶整备作业装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1和图2，本申请提供一种机车车辆车顶整备作业装置10，可以用于对电机车或轨道交通机车车辆(例如地铁车辆、动车车辆等)的车顶组件进行清洗或检测。以下实施例均以轨道交通机车车辆为例进行说明。所述车顶组件包括但不限于绝缘子、受电弓、母线等。所述轨道交通机车车辆30可以停放于三层作业平台40。所述机车车辆车顶整备作业装置10包括走行轨道100、整备机器人200、驱动机构300以及保温房400。

所述走行轨道100沿平行于所述轨道交通机车车辆30的延伸方向铺设于所述三层作业平台40的第三层。所述走行轨道100的长度可以依据所述轨道交通机车车辆30的长度设置。

所述整备机器人200直接或间接的设置于所述走行轨道100。所述整备机器人200用于实现所述轨道交通机车车辆30车顶的整备作业，即所述机车车顶的整备作业。所述机车车顶的整备作业包括但不限于对绝缘子的清洗、受电弓升弓压力的检测、升弓时间的检测、母线的清洗和检测，以及对绝缘子、受电弓和母线外观的检测等。所述整备机器人200的结构本申请不做限定，可以根据实际需求选择，只要能够实现其功能即可。

所述驱动机构300设置于所述走行轨道100。所述驱动机构300与所述整备机器人200机械连接。所述驱动机构300用于驱动所述整备机器人200移动。所述驱动机构300的具体结构本申请实施例不做限定，只要能够驱动所述整备机器人200沿所述走行轨道100移动即可。在一个实施例中，所述驱动机构300为伺服电机驱动齿轮和齿条的结构。所述整备机器人200设置于所述齿条，所述伺服电机驱动齿轮和齿条传动，从而带动所述整备机器人移动。

请一并参见图3，在一个具体的实施例中，所述整备机器人200具体包括机械臂201、安装于所述机械臂201上的作业末端202和机械臂控制装置203。所述作业末端202包括但不限于绝缘子清洗装置210、受电弓检测装置220等。所述绝缘子清洗装置210用于清洗机车车顶的绝缘子。所述受电弓检测装置220用于检测受电弓的升弓压力。所述机械臂控制装置203用于控制所述机械臂的移动。所述作业末端还可以包括图像识别装置。所述图像识别装置用于识别和采集机车车顶图像信息。所述图像识别装置与所述机械臂控制装置203通信连接。所述图像识别装置采集的所述机车车顶图像信息可以用于识别检测车顶组件的外观等。所述机械臂控制装置203也可以根据所述机车车顶图像信息控制所述机械臂201移动。

如图1所示，所述保温房400设置于所述三层作业平台40。所述保温房400的房门与所述走行轨道100连通。所述保温房400具体设置位置可以根据实际需求选择。在一个具体的实施例中，所述保温房400设置于所述走行轨道100的端部。所述保温房400房门朝向所述走行轨道100开设，并与所述走行轨道100连通。所述保温房400的数量可以为一个，也可以为多个。当所述保温房400数量为2个时，2个所述保温房400分别设置于所述走行轨道100的两端。所述保温房400可以为立方体结构，也可以为球形结构或其他不规则结构。所述保温房400形成一个容纳空间，使得所述整备机器人200可以停放于其中。当所述整备机器人200完成整备作业后，控制所述整备机器人200行走至所述保温房400。所述保温房400打开房门，所述整备机器人200进入所述保温房400。在一个实施例中，所述保温房400的内部包括温度调节装置。所述温度调节装置能够调节温度，使所述保温房400内部温度保持在预设的温度范围。所述保温房400包括但不限于工业空调。在一个实施例中，通过所述温度调节装置调节温度，使得所述保温房400内的温度维持在5℃-30℃之间，从而使得停放在所述保温房400内的所述整备机器人200保持舒适温度，提高所述整备机器人200的性能和使用寿命。同时，通过所述温度调节装置使得所述保温房400内的温度维持在5℃-30℃之间，在冬季环境温度较低时，调节温度不低于5℃，夏季温度较高时，调节温度不高于30℃，这样能够节约能源。

本实施例中，所述机车车辆车顶整备作业装置10包括所述走行轨道100、所述整备机器人200、所述驱动机构300和所述保温房400。所述保温房400能够停放所述整备机器人200，使得所述整备机器人200在作业时处于合适的温度环境，从而能够提高所述整备机器人200的性能和使用寿命。本申请实施例提供的所述机车车辆车顶整备作业装置10进一步完善了其功能，提高了性能。

如图2所示，在一个实施例中，所述驱动机构300还包括悬臂组件330。具体的，所述悬臂组件330连接于所述移动机构310和所述机械臂201之间。所述悬臂组件330用于支撑和固定所述机械臂201。所述悬臂组件330包括悬臂331、回转支撑332以及旋转驱动机构。所述悬臂331设置于所述回转支撑332上。所述悬臂331可以与所述机械臂201的大臂回转关节连接。所述回转支撑332转动设置于所述移动机构310上。所述机械臂201通过所述回转支撑332能够实现转动。所述旋转驱动机构与所述回转支撑332连接，用于控制所述回转支撑332转动。其中，所述旋转驱动机构包括悬臂伺服驱动电机和旋转控制单元。所述悬臂伺服驱动电机与所述回转支撑332连接。所述旋转控制单元控制所述悬臂伺服驱动电机带动所述悬臂331在所述回转支撑332上转动。本实施例中，通过所述悬臂组件330能够提升所述整备机器人200的臂展，以适应所述轨道交通机车车辆30在宽度方向上的需求。

如图3所示，在一个实施例中，所述绝缘子清洗装置210包括固定架213、支撑臂212、毛刷211和驱动电机。所述固定架213用于连接所述机械臂201。所述支撑臂212的第一端用于与所述固定架213连接。所述支撑臂212的第二端用于可拆卸的安装所述毛刷211。所述驱动电机用于驱动所述毛刷211，以清洗绝缘子。所述机车车辆车顶的整备作业装置10还包括毛刷清洗槽500。所述毛刷清洗槽500设置于所述走行轨道100，用于清洗所述毛刷211。

所述毛刷清洗槽500可以设置于所述走行轨道100的两端，也可以设置于走行轨道100的两端，还可以设置于所述走行轨道100的一侧，具体的位置不做限定。所述毛刷清洗槽500的数量也不做限定，可以根据实际需求选择。所述毛刷清洗槽500内可以盛放有水及清洗液。

所述机械臂控制装置203根据预设的程序控制带动所述毛刷211移动至所述毛刷清洗槽500，对所述毛刷211进行清洗。例如，每清洗10个绝缘子，所述机械臂控制装置203控制所述机械臂201行走至所述毛刷清洗槽500处，对所述毛刷进行清洗，以保障所述毛刷的清洗效果，从而提高所述机车车辆车顶整备作业装置10的整备作业效果。

如图2所示，在一个实施例中，所述整备机器人200的数量为至少2个。至少2个所述整备机器人200均设置于所述走行轨道100，以配合完成对所述轨道交通机车车辆30车顶不同位置的整备作业，或配合完成机车车顶不同组件的整备作业。通过设置多个所述整备机器人200，能够有效提高整备作业的效率，从而进一步提高所述机车车辆车顶整备作业装置10的性能。

请参见图4和图5，在一个实施例中，所述机车车辆车顶整备作业装置10还包括防撞装置700。所述防撞装置700设置于所述移动机构310。所述防撞装置700用于防止多个所述整备机器人200之间或所述整备机器人200与其他设备之间发生碰撞，提高所述机车车辆车顶整备作业装置10整备作业的安全性和可靠性。

在一个实施例中，所述防撞装置700包括防撞限位块710。所述防撞限位块710设置于所述移动机构310。即，所述防撞限位块710可以设置于滑台或滑车上。所述防撞限位块710可以为聚氨酯材料等支撑的限位块。所述防撞限位块710能够在多个所述整备机器人200之间或所述整备机器人200与其他设备之间发生碰撞时，起到缓冲作用，使所述整备机器人200及时停止下来。一方面能有效防止所述整备机器人200及其他设备的损坏，另一方面能够防止对所述轨道交通机车车辆30及车顶组件的损坏。

在一个实施例中，所述防撞装置700包括距离检测装置720。所述距离检测装置720设置于所述移动机构310。所述距离检测装置720用于检测所述移动机构310与其他所述移动机构310或者其他设备之间的距离。检测得到的距离值可以传输至所述机械臂控制装置203。当检测到的距离值小于预设距离值时，所述机械臂控制装置203控制所述机械臂201停止移动，从而防止发生碰撞。

在一个实施例中，所述防撞装置700还包括报警装置。所述报警装置与所述距离检测装置720通信连接，用于当所述距离检测装置720检测的距离值小于预设距离阈值时报警。所述报警装置可以为声音报警，也可以为灯光报警，还可以为声光报警。所述报警装置的具体结构本申请不做任何限定，只要能够实现其功能即可。

在一个实施例中，所述机车车辆车顶整备作业装置10还包括监控机构。所述监控结构设置于所述整备作业区域。所述监控机构用于监控整备作业流程。所述监控机构可以为相机、摄像机、监控器等。所述监控机构可以设置于所述整备作业区域任何位置，也可以设置于所述整备机器人200，随所述整备机器人200的移动进行动态监控。所述监控机构对整备作业的流程进行监控，当出现问题时，可以第一时间发现并进行处理，提高了安全性。同时，所述监控机构能够记录整备作业流程及操作过程，方便后续查询。

请参见图6，在一个实施例中，所述机车车辆车顶整备作业装置10还包括安全防护装置600。所述安全防护装置600设置于整备作业区域。所述安全防护装置600用于保障所述整备作业区域的人员安全。所述整备作业区域是指实施整备作业的区域范围。所述安全防护装置600进一步完善了所述机车车辆车顶整备作业装置10的性能，保障人员的安全，提高了安全性。

在一个实施例中，所述安全防护装置600包括安全门禁610。所述安全门禁设置于所述整备作业区域。所述安全门禁可以包括但不限于电控联锁门。所述电控联锁门配置有对应的门禁卡。人员进入预设的区域需要持卡申请授权。例如，当接触网带电或所述整备机器人200在作业过程中等对人员有可能造成损伤的情况下，通过所述安全门禁610保证人员安全。

在一个实施例中，所述安全防护装置600包括急停装置620。所述急停装置620设置于所述整备作业区域。所述急停装置620用于控制整备作业的停止。所述急停装置620可以为急停开关。所述急停装置620可以设置于人员活动区域、调度监控室、手持终端等。当工作人员发现意外情况，可以通过所述急停装置620随时控制所述整备机器人200停止作业，保障人员和设备安全。

在一个实施例中，所述安全防护装置600还包括护栏630。所述护栏630设置于所述整备作业区域。所述护栏630可以设置于所述整备作业区域中比较危险的区域范围，防止人员靠近发生危险。所述护栏630也可以设置能够旋转的部件和/或能够移动的部件上，提供极端情况下的防护。

本申请一个实施例还提供一种机车车顶整备作业系统。所述机车车顶整备作业系统包括如上所述的机车车辆车顶整备作业装置10以及远程总控系统。所述远程总控系统与所述整备机器人200通信连接，用于远程控制所述整备机器人200的工作。所述远程总控系统也可以与所述监控组件、距离检测装置720、行走驱动组件通信连接，实现远程控制。所述整备机器人200与所述远程总控系统及其他设备可以通过互联网进行通信连接，从而通过所述远程总控系统对所述整备机器人200的工作状态、报警信息的查看，以及对所述整备机器人200移动、清洗操作等的操控，提高智能性。

在一个实施例中，所述机车车顶整备作业系统还包括定位装置。所述定位装置与所述远程总控系统通信连接。所述定位装置用于获取所述轨道交通机车车辆30的实际位置信息，并传输至所述远程总控系统。所述远程总控系统与所述机车车辆车顶整备作业装置10通信连接，能够根据所述轨道交通机车车辆30的实际位置信息控制所述整备机器人200相对所述轨道交通机车车辆30移动并执行上述清洗或检测动作。

在一个实施例中，所述定位装置包括图像定位识别模块。所述图像定位识别模块通过采集入位轨道交通机车车辆30的车号、车型信息，并输送至所述远程总控系统。所述远程总控系统根据所述车号和/或所述车型信息获取对应的车顶组件位置信息。所述远程总控系统进一步根据入位轨道交通机车车辆30的实际位置信息和车顶组件位置信息控制所述整备机器人200相对于所述轨道交通机车车辆30移动。

以下对所述整备作业系统1的作业流程进行说明：

1)、所述轨道交通机车车辆30停车入位；

2)、所述定位装置获取入位的轨道交通机车车辆30的实际位置，并传输至所述远程总控系统；同时，所述图像定位识别模块采集入位的轨道交通机车车辆30的车号和/或车型信息，并传输至所述远程总控系统；

3)、接触网分闸断电，受电弓降弓；

4)、控制所述悬臂331摆出，所述整备机器人200对车顶绝缘子进行清洗作业，并通过所述图像识别装置对车顶绝缘子进行识别检测；

5)、所述整备机器人200通过所述图像识别装置对受电弓进行图像识别检测，以及进行碳滑板厚度的检测；

6)、升弓，所述受电弓检测装置进行升弓拉力检测及升弓时间检测等；

7)、控制所述悬臂331摆回，所述整备机器人200行走至所述毛刷清洗槽500处进行毛刷清洗并甩干，之后控制所述整备机器人200行走至所述保温房400；

8)、根据所述图像识别装置采集的所述机车车顶图像信息识别车顶的异常信息，对有异常的组件进行补检、临修、提票修等；

9)、受电弓降弓，合闸通电，所述轨道交通机车车辆30驶离，灯带下一辆轨道交通机车车辆30驶入检测。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。