CN109383536A - 一种列车上水机械臂的收纳装置及收纳方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种列车上水机械臂的收纳装置，包括柜体，所述柜体内设置有控制器，上水机械臂，以及驱动上水机械臂伸出柜体的升降平台；所述上水机械臂设置在升降平台上，所述升降平台上方的柜体上设置有可开合的盖板，所述上水机械臂和升降平台均与所述控制器电连接。该发明通过柜体将上水机械臂与周围环境隔离，可以有效保护上水机器人免受阳光暴晒，雨淋等，减缓其老化速率，同时还可对柜体内温度、湿度进行调节，使得上水机械臂能在较为适宜的范围内工作，从而使上水机械臂能在各种恶劣环境下正常工作。

Description

一种列车上水机械臂的收纳装置及收纳方法

技术领域

本发明属于列车上水设备技术领域，具体涉及一种列车上水机械臂的收纳装置及收纳方法。

背景技术

目前常用的旅客列车上水栓包括传统上水栓和自动回卷型上水栓，前者在上水结束后需要上水工人将上水管从列车上水口上拔出并收回原位，自动回卷型上水栓则能在上水结束后自动脱落并回卷。上述两种上水栓均要依靠上水工人将上水管插入每节车厢的上水口，对人工依赖程度较大，一方面，股道间来回穿梭的上水工自身安全难以得到保障，另一方面，上水工人自身劳动强度较大，且上水效率低下。此外，目前市场上自动回卷型上水栓质量良莠不齐，回卷过程中“卡管”现象时有发生，为行车带来安全隐患。

随着机器人技术的发展，近年来工业机器人在码垛、车间装配、焊接、喷涂等领域都得到了较大的普及，但在铁路行业，工业机器人的应用并不常见，尤其是在旅客列车上水领域，依靠人工的上水方式在“智慧铁路”的发展趋势下，其数据无法同步，自控水平低下，安全隐患大，效率低等弊端愈发凸显。

因此，采用上水机器人替代人工对列车进行上水具有效率高、成本低、安全隐患小等诸多优点，然而上水机械臂对其工作环境有一定的要求，如铁路车站通常为露天或半露天，夏季高温暴晒，冬季低温有雪，尤其是露天车站，强降雨、冰雹等特殊天气都将对上水机械臂产生损害；我国幅员辽阔，东北地区冬季温度可低至零下二十摄氏度甚至零下三十摄氏度，而南方如海南等地区夏季温度高达四十摄氏度，车站复杂的环境严重影响上水机械臂的正常工作，加剧了其老化速率。

发明内容

本发明的目的是克服现有上水机械臂的工作环境影响其工作效率，以及加剧其老化速率的问题。

为此，本发明提供了一种列车上水机械臂的收纳装置，包括柜体，所述柜体内设置有控制器，上水机械臂，以及驱动上水机械臂伸出柜体的升降平台；所述上水机械臂设置在升降平台上，所述升降平台上方的柜体上设置有可开合的盖板，所述上水机械臂和升降平台均与所述控制器电连接。

进一步的，所述柜体内还设置有空调机、温度传感器和湿度传感器，所述空调机、温度传感器和湿度传感器均与所述控制器电连接。

进一步的，所述柜体内通过两个隔板依次分成第一隔断区、第二隔断区和第三隔断区，所述控制器、空调机和升降平台分别放置在第一隔断区、第二隔断区和第三隔断区内，两个所述隔板上设有贯通第二隔断区与第一隔断区、第三隔断区的送风口，所述温度传感器和湿度传感器设置在第三隔断区内，所述盖板设置在第三隔断区的顶部，所述第一隔断区和第二隔断区的柜体为一体结构。

进一步的，所述盖板与所述柜体的侧壁之间通过转轴转动连接，且所述转轴与所述控制器电连接。

进一步的，所述盖板与所述柜体的侧壁垂直固定连接，所述柜体的侧壁与柜体的底板通过转轴转动连接，且所述转轴与所述控制器电连接。

进一步的，所述上水机械臂折叠后的最高点与所述上水机械臂上方盖板内表面间竖直距离不小于30mm。

进一步的，所述柜体和盖板均采用双层夹板结构，且其双层夹板间填充有保温材料。

进一步的，所述柜体的侧壁和盖板的外壁上均设有一层不透光材料层。

另外，本发明还提供了采用上述收纳装置的列车上水机械臂收纳方法，包括如下步骤：

1)上水机械臂执行上水操作时，上水机械臂上方的盖板打开，控制器控制升降平台带动上水机械臂上升，至上水机械臂露出柜体；上水机械臂上水操作结束后，控制器控制上水机械臂收缩折叠，升降平台带动上水机械臂下降，上水机械臂上方的盖板关闭；

2)盖板关闭后，温度传感器开启对上水机械臂所在柜体区域内温度进行监测，并将温度信号传输给控制器处理，控制器将处理后的信号传输至与其外接的车站PC机，经车站PC机判断温度是否处于预设范围内，若监测温度不在预设范围内，则控制器控制空调机启动对柜体内进行制热或制冷，直至监测温度处于其预设范围；

3)步骤2)温度调节完成后，湿度传感器开启对上水机械臂所在柜体区域内湿度进行监测，并将湿度信号传输给控制器处理，控制器将处理后的信号传输至车站PC机，经车站PC机判断湿度是否超过预设值，若监测湿度大于预设值，则控制器控制空调机启动对柜体内进行除湿，直至监测湿度低于预设值；

4)步骤3)湿度调节完成后，控制器控制空调机进入待机状态，准备下一周期温度和湿度调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)本发明提供的这种列车上水机械臂的收纳装置通过柜体将上水机械臂与周围环境隔离，可以有效保护上水机器人免受阳光暴晒，雨淋等，减缓其老化速率，同时通过调节柜体内温度、湿度使得上水机械臂能在较为适宜的范围内工作，从而使上水机械臂能在各种恶劣环境下正常工作，保证其工作效率。

(2)本发明提供的这种列车上水机械臂的收纳装置在上水机械臂不执行上水操作时，对其进行统一收纳，使得车站整洁美观，同时柜体设有保温材料，可减少空调机开启次数，节约能耗。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明列车上水机械臂的收纳装置的纵剖面示意图；

图2是本发明列车上水机械臂的收纳装置的俯视图；

图3是本发明中柜体的盖板关闭时第三隔断区的结构示意图；

图4是本发明中柜体的盖板开启时第三隔断区的结构示意图；

图5是本发明中上水机械臂执行上水操作状态结构示意图；

图6是本发明中转轴设置在柜体的底板时盖板关闭的第三隔断区的结构示意图；

图7是本发明中转轴设置在柜体的底板时盖板开启的第三隔断区的结构示意图；

图8是本发明列车上水机械臂收纳方法中温度、湿度调节流程图。

附图标记说明：1、柜体；2、第一隔断区；3、隔板；4、送风口；5、第二隔断区；6、第三隔断区；7、上水机械臂；8、升降平台；9、传感器柜；10、转轴；11、盖板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种列车上水机械臂的收纳装置，包括柜体1，所述柜体1内设置有控制器，上水机械臂7，以及驱动上水机械臂7伸出柜体1的升降平台8；所述上水机械臂7设置在升降平台8上，所述升降平台8上方的柜体1上设置有可开合的盖板，所述上水机械臂7和升降平台8均与所述控制器电连接。在需要上水机械臂7执行上水操作时，上水机械臂7通过升降平台8伸出柜体1，不会影响上水机械臂7的正常工作，而在上水机械臂7不执行上水操作时，上水机械臂7回缩折叠，升降平台8带动上水机械臂7下降，盖板11关闭。优化的，所述柜体1内还设置有空调机、温度传感器和湿度传感器，所述空调机、温度传感器和湿度传感器均与所述控制器电连接；在上水机械臂7回缩至柜体1内，盖板11关闭后，温度传感器和湿度传感器对柜体1内的温度和湿度进行监测，当温度和湿度不在其预设的范围内时，通过空调机调节柜体1内的温度和湿度，使得上水机械臂7处于其适宜的温湿度范围内工作，本实施例收纳装置通过柜体1将上水机械臂7与周围环境隔离，可以有效保护上水机器人免受阳光暴晒，雨淋等，减缓其老化速率；同时对上水机械臂7的收纳环境进行温湿度的调节，使得上水机械臂7处于恒温恒湿状态下，从而使上水机械臂7能在各种恶劣环境下正常工作，保证其工作进度。

细化的实施方式，如图1所示，所述柜体1内通过两个隔板3依次分成第一隔断区2、第二隔断区5和第三隔断区6，所述控制器、空调机和升降平台8分别放置在第一隔断区2、第二隔断区5和第三隔断区6内，两个所述隔板3上设有贯通第二隔断区5与第一隔断区2、第三隔断区6的送风口4，所述温度传感器和湿度传感器设置在第三隔断区6内，该温度传感器和湿度传感器可分散设置，亦可集中放置在传感器柜9中，将传感器柜9置于第三隔断区6的柜体1的底板上，所述盖板11设置在第三隔断区6，且与柜体1为可开合结构，通过三个隔断区将控制器、空调机和上水机械臂7分开安装，减小收纳上水机械臂7的空间，从而减少对其收纳空间温度和湿度的调节范围，节约能耗；同时通过盖板11的开合，既不影响上水机械臂7正常上水操作，又可以在上水机械臂7不工作时保证第三隔断区6内处于恒温恒湿状态，而所述第一隔断区2和第二隔断区5的柜体1为一体结构，保证第一隔断区2和第二隔断区5的密封性，进一步减少空调机的调节次数，节约能耗。

而上水机械臂7上方盖板11的开合结构形成可有多种，一种实施方式如图2、图3、图4和图5所示，所述盖板11与所述柜体1的侧壁之间通过转轴10转动连接，且所述转轴10与所述控制器电连接，在盖板11打开时，通过控制器控制转轴10向柜体1侧壁的外侧转动而使得盖板11打开，盖板11关闭时，其转轴10转动方向相反；其中盖板11可以为一块整体结构的盖板，亦可由两块相同大小盖板构成。

上水机械臂7上方盖板11的开合结构的另一种实施方式如图6和图7所示，所述盖板11与所述柜体1的侧壁垂直固定连接，所述柜体1的侧壁与柜体1的底板通过转轴10转动连接，且所述转轴10与所述控制器电连接，通过将转轴10设置在柜体1的侧壁和底板之间，盖板11开启时，第三隔断区6的柜体1侧壁和盖板11一起沿转轴10向柜体1侧壁外侧转动从而展开柜体1的第三隔断区6，盖板11的这种开合方式对上水机械臂7运动影响较小，能保证上水机械臂7具有更大的运动范围。

进一步的，为了避免上水机械臂7收纳进柜体1内时与柜体1的侧壁和盖板11间发生摩擦，所述上水机械臂7折叠后的最高点与所述上水机械臂7上方盖板11内表面间竖直距离不小于30mm，同时可根据上水机械臂7折叠后的形状，将升降平台8设置在柜体1底板的合适区域，使得折叠后的上水机械臂7的侧边与柜体1的侧壁之间留有一定间隙，延长上水机械臂7的使用寿命，同时有效保证上水机械臂7的正常工作。

进一步的，所述柜体1和盖板11均采用双层夹板结构，且其双层夹板间填充有保温材料，通过双层夹板结构的设计，使得柜体1和盖板11均具有一定的防碰撞强度，同时在其中填充保温材料，进一步减缓了柜体1内温度和湿度的变化速率，可减少空调机开启调节次数，节约能耗。而为了避免光照对上水机械臂7的使用寿命的影响，所述柜体1的侧壁和盖板11的外壁上均设有一层不透光材料层。为了避免防雷击，还可在柜体上考虑防雷措施，如安装避雷针等。

如图8所示，本实施例还提供了采用上述列车上水机械臂的收纳装置对列车上水机械臂的收纳方法，包括如下步骤：

(1)上水机械臂7执行上水操作时，上水机械臂7上方的盖板11打开，控制器控制升降平台8带动上水机械臂7上升，至上水机械臂7露出柜体1；上水机械臂7上水操作结束后，控制器控制上水机械臂7收缩折叠，升降平台8带动上水机械臂7下降，上水机械臂7上方的盖板11关闭。

(2)盖板11关闭后，温度传感器开启对上水机械臂7所在柜体1区域空间内温度进行监测，并将温度信号传输给控制器并经控制器的单片机进行处理，控制器将处理后的信号传输至与其外接的车站PC机，经车站PC机中相应软件判断温度是否处于预设范围内，若监测温度不在预设范围内，则控制器控制空调机启动对柜体内进行制热或制冷，直至监测温度处于其预设范围；具体的，如预设上水机械臂7所在柜体区域空间内温度为15～35℃为适宜温度，若温度传感器监测的实际温度高于预设值35℃，则启动空调机对柜体1内部进行制冷，若温度传感器监测的实际温度低于预设值15℃，则启动空调机对柜体1内部进行制热，直到柜体1内温度在预设范围15～35℃内，然后进行下一步操作。

(3)步骤(2)温度调节完成后，湿度传感器开启对上水机械臂7所在柜体1区域内湿度进行监测，并将湿度信号传输给控制器并经控制器的单片机进行处理，控制器将处理后的信号传输至车站PC机，经车站PC机判断湿度是否超过预设值，如预设上水机械臂所在柜体区域空间内湿度不超过70%为适宜湿度，若湿度传感器监测的实际湿度大于预设值70%，则控制器控制空调机启动对柜体1内进行除湿，直至监测湿度低于预设值70%。

当然，还可以对上述的温度传感器和湿度传感器设定定时监测，到达预设监测时间时，判断上水机械臂7上方的盖板是否关闭，若盖板11开启，则认为上水机械臂7处于上水操作状态，不对柜体1内温度和湿度进行调节，若盖板11关闭，则可按上述步骤(2)和步骤(3)对柜体内温度和湿度进行调节，使得上水机械臂7处于适宜的收纳环境中。

(4)步骤(3)湿度调节完成后，控制器控制空调机进入待机状态，准备下一周期温度和湿度调节。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：包括柜体，所述柜体内设置有控制器，上水机械臂，以及驱动上水机械臂伸出柜体的升降平台；所述上水机械臂设置在升降平台上，所述升降平台上方的柜体上设置有可开合的盖板，所述上水机械臂和升降平台均与所述控制器电连接。

2.如权利要求1所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述柜体内还设置有空调机、温度传感器和湿度传感器，所述空调机、温度传感器和湿度传感器均与所述控制器电连接。

3.如权利要求2所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述柜体内通过两个隔板依次分成第一隔断区、第二隔断区和第三隔断区，所述控制器、空调机和升降平台分别放置在第一隔断区、第二隔断区和第三隔断区内，两个所述隔板上设有贯通第二隔断区与第一隔断区、第三隔断区的送风口，所述温度传感器和湿度传感器设置在第三隔断区内，所述盖板设置在第三隔断区的顶部，所述第一隔断区和第二隔断区的柜体为一体结构。

4.如权利要求3所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述盖板与所述柜体的侧壁之间通过转轴转动连接，且所述转轴与所述控制器电连接。

5.如权利要求3所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述盖板与所述柜体的侧壁垂直固定连接，所述柜体的侧壁与柜体的底板通过转轴转动连接，且所述转轴与所述控制器电连接。

6.如权利要求3所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述上水机械臂折叠后的最高点与所述上水机械臂上方盖板内表面间竖直距离不小于30mm。

7.如权利要求1所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述柜体和盖板均采用双层夹板结构，且其双层夹板间填充有保温材料。

8.如权利要求1所述的列车上水机械臂的收纳装置，其特征在于：所述柜体的侧壁和盖板的外壁上均设有一层不透光材料层。

9.采用如权利要求2～8任一项所述的收纳装置的列车上水机械臂收纳方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)上水机械臂执行上水操作时，上水机械臂上方的盖板打开，控制器控制升降平台带动上水机械臂上升，至上水机械臂露出柜体；上水机械臂上水操作结束后，控制器控制上水机械臂收缩折叠，升降平台带动上水机械臂下降，上水机械臂上方的盖板关闭；

2)盖板关闭后，温度传感器开启对上水机械臂所在柜体区域内温度进行监测，并将温度信号传输给控制器处理，控制器将处理后的信号传输至与其外接的车站PC机，经车站PC机判断温度是否处于预设范围内，若监测温度不在预设范围内，则控制器控制空调机启动对柜体内进行制热或制冷，直至监测温度处于其预设范围；

3)步骤2)温度调节完成后，湿度传感器开启对上水机械臂所在柜体区域内湿度进行监测，并将湿度信号传输给控制器处理，控制器将处理后的信号传输至车站PC机，经车站PC机判断湿度是否超过预设值，若监测湿度大于预设值，则控制器控制空调机启动对柜体内进行除湿，直至监测湿度低于预设值；

4)步骤3)湿度调节完成后，控制器控制空调机进入待机状态，准备下一周期温度和湿度调节。