专利名称：货车自动洗刷机械手的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种铁路货车自动洗刷装置，属于铁路货运的专用设备。
铁路货物运输，由于装载物品多样，有些货物如水泥、白灰、农药、蔬菜、牲畜、化学产品等，经常污染货车车体，尤其是有毒物品和放射性物品危害更大。因此货车需要经常进行清洗。目前这项繁重的带危害性的清洗工作，是靠人工操作。工作方式为工人手持压力水管、扫帚置身车内，用手臂喷刷打扫，劳动强度大、工作环境恶劣。据不少洗刷所的统计，很多工人染上了疾病，损害了身体健康，影响了工作质量和效率。这种情况说明，货车洗刷工作急待实现机械化、自动化。
本实用新型的目的是提供一种自动洗刷机械手。其结构简单合理、加工制造容易，使用方便，工作可靠。
本实用新型的目的以如下方式实现主要装置以极坐标式机械人原理为基础，由行走机构、执行机构和驱动机构组成。其特征是机械手的执行机构由行星齿轮机构和曲柄滑块机构组成的复合机构来充当机械手的手爪和手臂。手臂由驱动机构控制转动、摆动和平面移动，手爪上安装高压水喷咀来完成洗刷工作。
本实用新型提供的机械手代替人工完成货车内部各个表面的清洗工作，并能保证喷咀与被洗刷面的距离和冲刷角度基本不变，从而达到较好的洗刷效果。
附图是本实用新型的一个具体实施例子，其中
图1是机械手工作横向示意图2是机械手工作纵向示意图；图3是执行机构(3)的结构示意图。
图中(1)行走机构，(2)驱动机构，(3)执行机构，(4)机架，(5)中心齿轮，(6)行星齿轮，(7)转臂、(8)曲柄，(9)连杆，(10)滑块，(11)动臂，(12)喷咀，(13)曲柄滑块机构，(14)行星齿轮机构。
如图3所示，执行机构(3)的构造如下它是一个由行星齿轮机构(14)和曲柄滑块机构(13)组成的复合机构。
行星齿轮机构(14)由中心齿轮(5)、活动构件H系杆即转臂(7)、行星齿轮(6)和机架(4)组成。机架(4)通过可上下调整高度的立柱固定在行走机构(1)上。中心齿轮(5)与机架(4)固定连接。转臂(7)和中心齿轮(5)有共同的轴线O1，并与机架(4)铰接。行星齿轮(6)铰接在转臂(7)上。当转臂(7)由驱动机构(2)控制转动时，行星齿轮(6)一面随着转臂(7)共绕轴线O1作公转，同时由于行星齿轮(6)与中心齿轮(5)相啮合，所以行星齿轮(6)又绕它在转臂(7)上的轴线O2作自转。
曲柄滑块机构(13)由曲柄(8)、连杆(9)、滑块(10)、即动臂(11)和转臂(7)组成。曲柄(8)固定连接在行星齿轮(6)上。连杆(9)一端铰接在曲柄(8)上，另一端铰接在滑块(10)上，也就是动臂(11)上。动臂(11)可在导路即转臂(7)上往复移动。喷咀(12)以θ角度安装在动臂(11)上。
在执行机构(3)中，曲柄(8)的长度可调，使中心齿轮(5)的齿数Z1是行星齿轮(6)的齿数Z2的四倍，并在安装时使动臂(11)即滑块(10)在转臂(7)位于水平与垂直位置时的滑出量为零。
如附图所示，介绍本装置的工作过程及原理工作时机械手的行走机构(1)沿车箱底面的纵向中心线行走。设车箱内的宽度为S，调整机架(4)的高度使转臂(7)的迴转轴线O1与地面纵向中心线平行，并相距 (S)/2 。轴线O1的方向与行走的方向一致。喷咀(12)距被洗刷面的距离为h，喷咀距轴线O1的距离为r。
本实用新型的特点是洗刷货车内部各个表面都能基本保持喷咀(12)到洗刷面的距离和角度不变。
以下结合附图加以说明当机械手工作时，水流喷射在被洗刷面上的冲刷轨迹，看成是平面曲线。假设没有动臂(11)的伸缩运动，喷咀(12)到转动轴线O1的距离为定长r，则被洗刷面到喷咀(12)的距离h是随转臂(7)的转动而变化，在四个平面交线处为最远。车箱可看作近似的正长方体，一般车箱的高度近似于宽度，所以在车内平面交线处的h为最大。
由于本实用新型的机构特点，动臂(11)即滑块(10)在随转臂(7)转动的同时，又进行伸缩运动。伸缩运动由曲柄机构(13)形成。所以当转臂(7)相对中心齿轮(5)转过90°时，曲柄(8)自转360°。喷咀(12)在离被洗刷面最近时，刚好动臂(11)伸出量为零；喷咀(12)在车内平面相交处，动臂(11)伸出量为最大。由于动臂(11)即滑块(10)的转动和伸缩，使喷咀到被冲刷面的距离h保持不变，因此不会降低喷射的冲刷力，也就不会影响洗刷效果。
保持h不变的目的，在机构中只通过一个自由度的运动即可达到，因此简化了机构。本实用新型可根据不同的车型、不同的洗刷要求，编制工作程序方案，能够自动工作，自动停机。它的工作范围较大，定位精度较高，洗刷货车效果好。
权利要求1.一种货车自动洗刷机械手装置，由行走机构(1)、驱动机构(2)和执行机构(3)组成，其特征在于执行机构(3)有一个行星齿轮机构(14)和曲柄滑块机构(13)。
2.根据权利要求1所述的货车自动洗刷机械手，其特征在于行星齿轮机构(14)有一个固定连接在机架(4)上的中心齿轮(5)，一个行星齿轮(6)，一个与中心齿轮(5)同轴铰接的转臂(7)，行星齿轮(6)与转臂(7)铰接。
3.根据权利要求1所述的货车自动洗刷机械手，其特征在于曲柄滑块机构(13)有一个连杆(9)，一个固定联接在行星齿轮(6)上的曲柄(8)，一个可在转臂(7)上往复移动的滑块(10)。
专利摘要本实用新型是一种铁路货车自动洗刷装置。目前这项繁重的带危险性的清洗工作，是靠人工操作、劳动强度大、工作环境恶劣。本实用新型的特点是其执行机构是一个由行星齿轮机构和曲柄滑块机构组成的复合机构。它可保持喷嘴与被洗刷面的距离和角度基本不变，从而达到较好的洗刷效果。这种装置结构简单合理，加工制造容易，使用方便，工作可靠，将有很大的推广使用价值。
文档编号B60S3/00GK2092468SQ91201528
公开日1992年1月8日 申请日期1991年1月31日 优先权日1991年1月31日
发明者杨东 申请人:沈阳铁路局吉林科学技术研究所