一种空中轨道箱梁检测机器人的制作方法

1.本实用新型属于轨道箱梁检测技术领域，具体涉及一种空中轨道箱梁检测机器人，用于对轨道箱梁制造尺寸进行检测以及对轨道箱梁安装过程中进行线性检测。


背景技术：

2.空中轨道箱梁钢结构尺寸较大、重量很大，现有技术中对于轨道箱梁检测均是采用人工利用常规量具进行检测测量，这种方式只能抽选少量检测点，测量尺寸不能完全准确反映构件质量，也无法准去评估轨道箱梁的制造质量。
3.另外，空中轨道箱梁架设完成后，由于轨道箱梁与立柱构件偏差、混凝土基础偏差、安装误差等因素，会导致轨道箱梁实际线形与设计线形存在偏差，这种综合误差使得更加难以通过常规检测方式进行检测。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决由于轨道箱梁钢结构尺寸大、重量大而采用人工抽检的方式不能准确反映轨道箱梁制造以及安装过程中的线性问题，而提供一种空中轨道箱梁检测机器人，能够自动对轨道箱梁进行线性检测，从而对轨道箱梁制造尺寸以及安装后的线性尺寸进行检测，具有检测效率高、方便快捷的特点。
5.为解决技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
6.一种空中轨道箱梁检测机器人，包括框体式的机架，其特征在于，所述机架的底部安装有两组行走轮，所述机架上沿着机架宽度方向的两侧分别安装有一组顶紧轮和一组弹性顶紧轮，所述顶紧轮和弹性顶紧轮分别与轨道箱梁两侧的腹板紧贴；所述机架的上部安装有传感器支架；所述机架的底部安装有沿着垂直于轨道箱梁内底面的第一位移传感器；所述传感器支架的两侧分别安装有多个第二位移传感器，所述机架的下方也设置有多个第二位移传感器，所述第二位移传感器沿着垂直于轨道箱梁的腹板的方向设置；在一些实施例中，所述机架的顶部上安装有至少2个第三位移传感器，所述第三位移传感器垂直安装在机架顶部的两侧。
7.在一些实施例中，第一位移传感器的数量为8个，第一传感器采用350mm位移传感器。
8.在一些实施例中，传感器支架的两侧一共安装有6个第二位移传感器，机架的下方安装有6个第二位移传感器。优选的，第二位移传感器采用550mm位移传感器。
9.优选的，所述第三位移传感器分布在机架宽度方向的左右两侧，从而使得第三位移传感器之间的间距最大化。
10.在一些实施例中，所述机架的下部安装有2个水平设置的第四位移传感器，所述的2第四位移传感器分别垂直于轨道箱梁两侧的腹板以便于对腹板上的槽口进行检测。
11.在一些实施例中，所述机架的顶面安装有用于检测检测机器人倾斜角度的倾角传感器。
12.在一些实施例中，所述机架的底面中心安装有用于检测轨道箱梁的平面和高程坐标的棱镜。其中，棱镜在使用过程中，需要配合全站仪来进行检测。
13.在一些实施例中，机架的上部安装有保护罩壳和控制箱，所述第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器、第四位移传感器、倾角传感器均与控制箱电连接，
14.在一些实施例中，所述控制箱无线连接有全站仪和电脑，从而将传感器检测到的数据传递给电脑和全站仪，用于对数据进行处理从而得到轨道箱梁的相关数值，从而对轨道箱梁的制作质量和安装过程中的线性尺寸进行检测。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.本实用新型的空中轨道箱梁检测机器人利用第一位移传感器计算得到轨道箱梁的轨行面的平面度、轨行面高差、腹板与轨行面的垂直度，利用第二位移传感器得到轨道箱梁左右两侧腹板宽度和平面度，利用第三位移传感器来得到轨道箱梁内腔左右两侧高度，从而实现对轨道箱梁的线性检测，解决了现有技术由于轨道箱梁尺寸大、重量中而采用人工抽检存在着检测效率低以及检测不够全面的问题，同时本实用新型还能够对轨道箱梁安装过程中进行线性检测，解决了轨道箱梁安装之后无法进行检测的问题，从而使得本实用新型既能够对轨道箱梁制作尺寸进行检测以及对轨道箱梁安装过程中进行线性检测，并能够对轨道箱梁进行全面检测，从而真实反映轨道箱梁的制作和安装后的质量。
17.本实用新型在使用过程中，通过控制箱无线连接电脑和全站仪，从而使得通过控制箱控制检测机器人在轨道箱梁内行走的时候，将数据传输给全站仪和电脑，从而获得检测数据，通过对数据进行读取、分析即可获得轨道箱梁的实时数据，具有检测效率高以及检测方便的特点。同时利用电脑也能够直接保存检测数据，以便于后期进行查阅。
附图说明
18.图1为本实用新型的立体图结构示意图；
19.图2为本实用新型的另一立体图结构示意图；
20.图3为本实用新型的俯视图结构示意图；
21.图4为本实用新型的侧视图结构示意图；
22.图5为本实用新型的主视图结构示意图；
23.图中标记：1、机架，2、行走轮，3、顶紧轮，4-1摆动桥，4-2、驱动桥，5、弹性顶紧轮，6、控制箱，7、保护罩壳，8-1、第四位移传感器，8-2、第一位移传感器，8-3、第二位移传感器，8-4、第三位移传感器，8-5、倾角传感器，9、棱镜，10、传感器支架，11、减速机，12、伺服电机，13、操作面板。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.结合附图，本实用新型的空中轨道箱梁检测机器人，包括框体式的机架1，所述机架1的底部安装有两组行走轮2，通过行走轮2用于带动检测机器人在轨道箱梁内进行移动，其中，优选的，机架1的底部安装有摆动桥4-1和驱动桥4-2，摆动桥4-1上安装有一组行走轮2，驱动桥4-2上安装有一组行走轮2，摆动桥4-1由一组减速机11和伺服电机12带动转动，驱动桥4-2由一组减速机11和伺服电机12带动转动，从而通过伺服电机和减速机带动行走轮2进行转动完成行走作业。所述机架1上沿着机架宽度方向的两侧分别安装有一组顶紧轮3和一组弹性顶紧轮5，所述顶紧轮3和弹性顶紧轮5分别与轨道箱梁两侧的腹板紧贴，即是说一组顶紧轮3安装在机架1宽度方向的一侧，一组弹性顶紧轮5安装在机架宽度方向的另一侧，从而利用顶紧轮和弹性顶紧轮使得检测机器人与轨道箱梁两侧的腹板紧贴，保障检测机器人行走过程中的稳定；所述机架1的上部安装有传感器支架10，优选的，传感器支架10通过螺栓连接的方式可拆卸的连接在机架1上；所述机架1的底部安装有沿着垂直于轨道箱梁内底面的第一位移传感器8-2；其中，第一位移传感器8-2沿着垂直于轨道箱梁内底面的方式设置，使得第一位移传感器8-2的照射光能够垂直照射轨道箱梁的轨行面，从而用于测量轨道箱梁的轨行面上不同位置处的垂直距离，从而可以间接计算得到轨道箱梁的轨行面的平面度、轨行面高差、腹板与轨行面的垂直度。
27.在一些实施例中，第一位移传感器8-2的数量为8个，第一位移传感器采用350mm位移传感器。从而利用8个第一位移传感器8-2测量轨道箱梁的轨行面上不同位置处的垂直距离，从而可以间接计算得到轨道箱梁的轨行面的平面度、轨行面高差、腹板与轨行面的垂直度
28.所述传感器支架10的两侧分别安装有多个第二位移传感器8-3，所述机架1的下方也设置有多个第二位移传感器8-3，所述第二位移传感器8-3沿着垂直于轨道箱梁的腹板的方向设置；其中，传感器支架10上的第二位移传感器8-3的安装高度高于机架1上的第二位移传感器8-3的安装高度，传感器支架10上的各个第二位移传感器8-3的安装高度相同，机架1上的各个第二位移传感器8-3的安装高度相同，从而使得利用传感器支架10和机架1上的多个第二位移传感器8-3对轨道箱梁两侧腹板的上部和下部进行照射检测，从而测量检测机器人竖向基准面到两侧腹板下部和上部的水平距离，间接计算得到轨道箱梁左右两侧腹板宽度和平面度。
29.在一些实施例中，传感器支架10的两侧一共安装有6个第二位移传感器8-3，机架1的下方安装有6个第二位移传感器8-3。优选的，第二位移传感器采用550mm位移传感器。
30.在一些实施例中，所述机架1的顶部上安装有至少2个第三位移传感器8-4，所述第三位移传感器8-4垂直安装在机架1顶部的两侧。其中，利用第三位移传感器8-4来照射轨道箱梁的内顶面，用于测量检测机器人上部到轨道箱梁内顶面的垂直距离，从而通过计算得
到轨道箱梁内腔左右两侧高度。
31.优选的，所述第三位移传感器8-4分布在机架宽度方向的左右两侧，从而使得第三位移传感器之间的间距最大化。
32.优选的，第三位移传感器8-4为1000mm的位移传感器。
33.在一些实施例中，所述机架1的下部安装有2个水平设置的第四位移传感器8-1，所述的2第四位移传感器8-1分别垂直于轨道箱梁两侧的腹板以便于对腹板上的槽口进行检测。2个第四位移传感器8-1发出的照射光分别水平照射左右两侧槽口的内测，用于测量检测机器人竖向基准面到左右槽口的宽度，间接计算槽口宽度。优选的，第四位移传感器8-1为1000mm的位移传感器。
34.在一些实施例中，所述机架1的顶面安装有用于检测检测机器人倾斜角度的倾角传感器8-5，利用倾角传感器8-5来检测检测机器人的左右和前后方向倾斜的角度。优选的，倾角传感器8-5安装在机架1顶面的正中央。
35.在一些实施例中，所述机架1的底面中心安装有用于检测轨道箱梁的平面和高程坐标的棱镜9。其中，棱镜在使用过程中，需要配合全站仪来进行检测，其中，棱镜的使用属于现有技术，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。
36.在一些实施例中，机架1的上部安装有保护罩壳7和控制箱6，所述第一位移传感器8-2、第二位移传感器8-3、第三位移传感器8-4、第四位移传感器8-1、倾角传感器8-5均与控制箱6电连接。所述控制箱6无线连接有全站仪和电脑，从而将传感器检测到的数据传递给电脑和全站仪，用于对数据进行处理从而得到轨道箱梁的相关数值，从而对轨道箱梁的制作质量和安装过程中的线性尺寸进行检测。
37.在一些实施例中，为了便于对检测机器人进行控制，机架1上还设置有操作面板13，通过操作面板13向控制箱6输入操作指令，以便于通过控制箱6对检测机器人进行自动化控制。
38.在一些实施例中，伺服电机12自带编码器，通过闭环pi d算法，实现恒速、加减速、里程定位等控制，从而使得检测机器人行走准确、停位平稳。
39.在一些实施例中，可以通过操作面板13来设定行驶速度、加减速曲线、起点里程、自动步进距离、最大行驶距离等参数，检测机器人会按照控制逻辑自动行走、自动获取数据、自动存储与发送，通过操作面板13来实现人机交互。
40.本实用新型的第一位移传感器、第二位移传感器、第三位移传感器和第四位移传感器检测精度为1μm——50μm之间(与所选的量程有关)，从而满足轨道箱梁检测的需求。
41.在一些实施例中，本实用新型的控制箱6还电连接有报警器，当检测机器人出现卡阻、过载、低电压、大幅度倾斜、遇到边缘等情况时，报警器发出声光报警信号，同时控制箱6将报警信息无线传输给电脑使得电脑出现报警信息，并且当报警器报警时，控制箱6控制检测机器人原地停车。
42.以上，仅为本实用新型较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡
依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。