[发明专利]一种货运火车车厢清扫机器人

说明书

本发明公开了一种货运火车车厢清扫机器人，包括单边平行移动装置、可移动设置在单边平行移动装置上的六自由度清扫机械臂、负压吸附系统、蛟龙输送装置、驱动装置和总控制处理器，共同配合完成余料清理的扫吸卸料过程；在单桥架平行移动装置滑轨前端设置有车厢定位传感装置，可用于待清扫车厢定位；设置在六自由度清扫机械臂防撞模组，进行反馈防撞机制；设置在待清扫车厢正上方的监视器，可以时时获取车厢内壁余料清扫情况图像。本发明货运火车车厢清扫机器人余料清扫效率高、安全性强。

技术领域

本发明属于清理设备技术领域，涉及一种货运火车车厢清扫机器人。

技术背景

煤炭、铁矿石等原料采用货运火车运输方式在跨区域长距离运输到达目的地，经翻车机完成原料卸车后，仍有部分余料残留在车厢表面，若不及时清理，既造成能源浪费，也会增加运输成本，不符合铁路部门对车皮的管理要求。目前，车厢余料主要依靠人工清扫，人工清扫一节空车厢通常用时在15分钟以上，工作效率低，劳动强度大，且影响卸车效率，且清扫人员需要不断攀爬处翻阅车厢，安全风险较高。同时，工作现场粉尘、噪音较大，对现场工作人员身体健康产生极大危害。

中国专利申请(CN111762131 A)公开了一种一种空车线智能清车厢系统及其清扫方法，其方法存在的缺陷体现在：1.总控制器发送指令至第一连杆机构和第二连杆机构对应的驱动缸的控制装置并且发送指令至第一料斗和第二料斗对应的料斗驱动缸的控制装置，使得第一连杆机构带动水平滚刷贴靠待清扫车厢的内底面，第二连杆机构带动立式滚刷贴靠待清扫车厢的两边内侧面，同时第一料斗的入料口朝向水平滚刷，第二料斗的入料口背离水平滚刷，清扫作业时，第一料斗收集清扫的物料，第二料斗的尖端结构将待清扫车厢的内底面上的物料铲入第二料斗中。但在实际过程中，由于室外环境条件复杂多变，仅通过物料自然沉降和铲动式方式回收余料，易造成车厢余料回收不彻底，残余料较多，影响车厢清扫效率。2.该发明中采用双轨桥式传动，桥架滑轨通过前端立柱和后端立柱支撑，桥架滑轨布置在待清扫车厢的空车轨道线的两侧，这样待清扫车厢可以运动至两个桥架滑轨之间，清车厢装置位于待清扫车厢上方。双轨道建造成本高，体形大，需要在车轨俩侧都要铺设轨道，在一些轨道间距较窄的煤矿或码头无法应用此设备。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种货运火车车厢清扫机器人，结构紧凑清扫过程无需人工干预，自动化程度高、清扫效率高、清扫效果好、故障率低。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种货运火车车厢清扫机器人，包括：

单边平行移动装置，通过固定轨道铺设于待清扫车厢一侧地面上，包括：与沿待清扫车厢轨道延伸方向相平行的固定轨道、可在固定轨道上平行移动的搭载平台、提供动力的移动伺服电机、用于力矩传输的齿轮齿条传动装置；

六自由度清扫机械臂，由下基座设置于搭载平台的上前端；包括：下基座通过回转支撑关节连接上基座；横臂与上基座联接并可其回转；同时横臂可由水平电缸实现伸缩运动；竖臂与横臂通过第一旋转关节连接，竖臂与前臂执行机构可由竖直电缸实现竖直方向的伸缩运动，竖臂与前臂执行机构通过第二旋转关节连接，前臂执行机构通过旋转辊连接竖直滚刷(26)和水平滚刷；

负压吸附系统，设置于搭载平台上面且靠近六自由度清扫机械臂的位置，包括：吸料管道、负压离心电机、料仓；吸料管道与六自由度清扫机械臂联接，可随六自由度清扫机械臂进行移动；负压离心电机高速旋转使料仓内产生负压，配合将六自由度清扫机械臂扫落的料渣经吸料管道进入料仓进行暂时存储；安装在搭载平台的负压离心电机和料仓，负压离心电机和料仓通过滤网管道进行连接；

防撞模组，包括设置在六自由度清扫机械臂肘臂端不同位置面的多个激光传感器，用于检测车厢不同面的距离信息传输给总控制处理器进行信息处理，包括清扫定位，使竖直滚刷和水平滚刷与车厢的侧面和底面进行适当贴合；也可在清扫过程中，当车厢变形过大或有异物入侵时，总控制处理器可以控制六自由度清扫机械臂进行避让，防止被损坏。