CN104984939B - 一种转子清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种转子清洁机器人，它包括：支撑底座，支撑底座上开设有多个通孔；滚轮，它们的下部分别穿过通孔；传动机构，它们分别安装在所述支撑底座上且与滚轮相连接；驱动机构，它们分别与传动机构相连接，用于通过传动机构带动滚轮同步转动；滚刷机构，滚刷机构枢轴连接于支撑底座的一端；磁铁吸盘，其安装于支撑底座底部；电路板，电路板分别与驱动机构、磁铁吸盘和滚刷机构相电连接；动力机构，动力机构与所述电路板相电连接。一方面将每个滚轮连接一个对应的传动机构和驱动机构，这样通过调节滚轮的速度差来调整清洁机器人的方向；另一方面在述支撑底座底部安装至少一个磁铁吸盘，这样能够使清洁机器人牢固吸靠在转子上。

Description

一种转子清洁机器人

技术领域

本发明属于清洁设备领域，具体涉及一种转子清洁机器人。

背景技术

以前核电转子的清洁方式主要是人工进行，并且核电转子高度太高，人工只能对转子中部进行清洗，而无法对其上部进行清洗；另外转子上的几级叶片之间的间隙也是无法清洗的，只能伸一只手进去，而且还不能伸不到转子轴上，因此对级数之间的转子焊缝进行无损检查更是无从查起，这样的转子在长期的高速运转中就会产生无法预知的危险。

相控阵能够对转子间的焊缝进行检查，但是使用相控阵检查就必须将焊缝表面清洗干净，现在用人工清洗是无法满足需要要求的。因此需要设计对应的清洁工具，确保既能节省了人力，也能将转子上的各个死角洗得干干净净，为下一步的无损探伤做好前期准备。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种转子清洁机器人。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种转子清洁机器人，它包括：

支撑底座，所述支撑底座上开设有多个通孔；

滚轮，所述滚轮的数量与所述通孔的数量一致，它们的下部分别穿过所述通孔；

传动机构，所述传动机构的数量与所述滚轮的数量一致，它们分别安装在所述支撑底座上且与所述滚轮相连接，

驱动机构，所述驱动机构的数量与所述传动机构的数量一致，它们分别与所述传动机构相连接，用于通过所述传动机构带动所述滚轮同步转动；

滚刷机构，所述滚刷机构枢轴连接于所述支撑底座的一端；

磁铁吸盘，所述磁铁吸盘至少有一个，其安装于所述支撑底座底部；

电路板，所述电路板分别与所述驱动机构、所述磁铁吸盘和所述滚刷机构相电连接；

动力机构，所述动力机构与所述电路板相电连接。

优化地，它还包括与所述电路板相通讯用于对其进行自动化控制的控制器。

进一步地，所述支撑底座上方设有一对用于测定其与两侧物体间距的传感器，所述传感器与所述电路板相电连接。

进一步地，所述滚刷机构包括与所述支撑底座相枢轴连接的支撑部、可转动地安装在所述支撑部上的滚刷、与所述滚刷相连接用于驱动其旋转的滚刷电机以及连接所述支撑部和所述支撑底座的第一弹性件，所述滚刷电机与所述电路板相电连接。

优化地，它还包括枢轴连接于所述支撑底座另一端的清洁布机构，所述清洁布机构包括与所述支撑底座相枢轴连接的连接板、设置在所述连接板上且开口朝下的盒体、安装在所述盒体内的清洁布、连接所述连接板和所述支撑底座的第二弹性件以及安装在所述支撑底座中的支撑轮。

优化地，所述支撑底座中部向上凹陷形成凸起部，所述磁铁吸盘安装在所述凸起部。

进一步地，所述支撑底座上罩设有罩盖，所述罩盖具有相互平行的两侧壁，所述侧壁上设有与所述传感器相对应的开口，所述支撑部与所述侧壁相枢轴连接。

进一步地，所述罩盖顶部固定有把手。

优化地，所述支撑底座边缘安装有多个防撞滚轮。

进一步地，所述控制器包括手柄以及设置于所述手柄上的显示屏、电源显示灯、A/M状态显示灯、紧急按钮、方向按钮、启停按钮、A/M切换按钮、后退按钮和设定按钮。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明转子清洁机器人，一方面将每个滚轮连接一个对应的传动机构和驱动机构，这样通过调节滚轮的速度差来调整清洁机器人的方向；另一方面在述支撑底座底部安装至少一个磁铁吸盘，这样能够使清洁机器人牢固吸靠在转子上，填补了国内在转子焊缝清洁上的空白，为下一步转子焊缝的无损探伤奠定了坚实的基础。

附图说明

附图1为本发明转子清洁机器人的内部结构示意图；

附图2为本发明转子清洁机器人的结构示意图；

附图3为本发明转子清洁机器人另一视角的结构示意图；

附图4为本发明转子清洁机器人在曲面上工作时的示意图；

附图5为本发明转子清洁机器人在平面上工作时的示意图；

附图6为本发明转子清洁机器人控制器的结构示意图；

其中，1、支撑底座；11、通孔；12、凸起部；13、罩盖；131、开口；132、侧壁；14、把手；2、传动机构；3、驱动机构；4、滚轮；5、电路板；6、传感器；7、磁铁吸盘；8、清洁布机构；81、连接板；82、盒体；83、支撑轮；84、清洁布；85、第二弹性件；9、滚刷机构；91、支撑部；92、滚刷；93、滚刷电机；94、第一弹性件；10、动力机构；100、防撞滚轮；2’、控制器；20’、手柄；21’、显示屏；22’、电源显示灯；23’、A/M状态显示灯；24’、 紧急按钮；25’、方向按钮；26’、启停按钮；27’、A/M切换按钮；28’、后退按钮；29’、设定按钮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明优选实施方案进行详细说明。

如图1至图6所示的转子清洁机器人，主要包括支撑底座1、传动机构2、驱动机构3、滚轮4、电路板5、磁铁吸盘7和动力机构10。

支撑底座1上开设有多个通孔11；滚轮4的数量与通孔11的数量一致，它们的下部分别穿过通孔11，在本实施例中，滚轮4和通孔11的数量均为四个，滚轮4分别为左前轮、右前轮、左后轮和右后轮，可以在它们的表面设置橡胶层，确保其在工作过程中部损伤工件表面。传动机构2、驱动机构3的数量与滚轮4的数量一致，在本实施例中，传动机构2是四个，它们分别安装在支撑底座1上，分别与滚轮4相连接（即一个传动机构2与一个滚轮4相连接）；驱动机构3也是四个（本实施例中为蜗轮蜗杆驱动电机），它们分别与传动机构2相连接（即一个驱动机构3与一个传动机构2相连接），当驱动机构3工作时通过传动机构2进而带动滚轮4的转动，由于驱动机构3之间的相互独立，可以通过调节驱动机构3的电压使得滚轮4的转速下降，从而进行方向调整。

滚刷机构9枢轴连接于支撑底座1的一端。在本实施例中，滚刷机构9包括与支撑底座1相枢轴连接的支撑部91、可转动地安装在支撑部91上的滚刷92（滚刷92的刷毛采用硬质刷毛）、与滚刷92相连接用于驱动其旋转的滚刷电机93以及连接支撑部91和支撑底座1的第一弹性件94。支撑部91与支撑底座1的枢轴连接方式有很多种，可以在支撑底座1的端部设置与其一体的支撑板；也可以如图2所示在支撑底座1上罩设具有两侧壁132的罩盖13，使支撑部91与侧壁132相枢轴连接（连接轴水平设置）。滚刷92转动时能够用于对转子进行清洁；滚刷电机93与电路板5相电连接，这样能够利用电路板5对滚刷电机93的工作或停止进行控制，有利于提升自动化程度。

磁铁吸盘7至少有一个，安装在支撑底座1的底部。在本实施例中，磁铁吸盘7有六个，分成前后平行设置的两排；支撑底座1中部向上凹陷形成凸起部12，磁铁吸盘7就安装在凸起部12处。

电路板5（可以使用PCB控制板）分别与驱动机构2、磁铁吸盘7和滚刷机构9相电连接；动力机构10（本实施例中为锂电池）与电路板5相电连接，利用电路板5实现对动力机构10电力的输送和分配，进而通过控制电路板5实现对清洁机器人的自动化控制。

在本实施例中，转子清洁机器人还包括与电路板5相通讯用于对其进行自动化控制的控制器2’，可以选用无线方式进行通信。在本实施例中，控制器2’为手柄控制器，包括手柄20’以及设置于手柄20’上的显示屏21’（可以显示剩余电量、左右边距、运行状态、自身电量等参数）、电源显示灯22’、A/M（自动/手动）状态显示灯23’、紧急按钮24’、方向按钮25’、启停按钮26’、A/M切换按钮27’、后退按钮28’和设定按钮29’，从而实现对转子清洁机器人上述功能的对应控制，具体为：（1）、控制器2’能够实现对动力机构10电量C的监测，当其降低至一定的阀值s时，控制器2’的蜂鸣器报警；（2）、转子清洁机器人运行状态的控制，分别为：1）清扫模式，五个电压（四个驱动机构3和滚刷电机93的电压）正常；2）返回模式，四个驱动机构3反转，滚刷电机93停止；3）手动调整方向，四个驱动机构3均给小电压，滚刷电机93停止，四个方向键激活，通过电压差微调方向；4）急停：四个驱动机构3和滚刷电机93全部停止。在无线通讯状态下，需要终保持控制器2’与转子清洁机器人的通讯状态，一旦失联，四个驱动机构3反转，滚刷电机93停止，同时监视|A-B|以调整方向；小车蜂鸣器报警，手柄蜂鸣器报警；直至接收到控制器2’的控制信号。如果现场测试发现无线传输方式在现场工作环境下可靠性差，可以换成有限传输方式。

在本实施例中，支撑底座1上方设有一对传感器6，用于测定转子清洁机器人与两侧物体的间距A和B。若支撑底座1上罩设有罩盖13，则罩盖13的侧壁132上设有与传感器6相对应的开口131。传感器6与电路板5相电连接，用于将感应到的信号通过电路板5传输至控制器2’上进行显示；或者直接与控制器2’相通讯而直接显示。其工作原理如下：当|A-B|超过一定的阀值r，则进入方向调整模式：降低某个或某两个（一般是同侧的两个）驱动机构3的电压，使对应的滚轮4速度下降；通过速度差来调整方向；调整方向的过程中不断计算|A-B|值，直至|A-B|=0。当|A-B|超过一定的阀值t（>r），手柄蜂鸣器报警，并进入急停状态。当然，也可以根据需要，调节清洁机器人的左右边距，使其在运动时能够做到偏左、中、偏右三种路径状态。

在本实施例中，转子清洁机器人还包括枢轴连接于支撑底座1另一端的清洁布机构8，该清洁布机构8包括与支撑底座1相枢轴连接的连接板81、设置在连接板81上且开口朝下的盒体82、安装在盒体82内的清洁布84、连接连接板81和支撑底座1的第二弹性件85以及安装在支撑底座1中的支撑轮83。第一弹性件94和第二弹性件85均是弹簧，以确保滚刷92和清洁布84与工件之间有足够的摩擦力。

在本实施例中，罩盖13的顶部固定有两个把手14，方便使用者拎取清洁机器人。支撑底座1的边缘安装有多个防撞滚轮100，防止清洁机器人在运行过程中对工件的磕碰。清洁机器人能够在直径1.28~1.58m的转子上进行清扫任务；并且它的主体材质采用铝合金材质，能够尽量减轻重量，从而提高锂电池的使用时间。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种转子清洁机器人，其特征在于，它包括：

支撑底座（1），所述支撑底座（1）上开设有多个通孔（11）；

滚轮（4），所述滚轮（4）的数量与所述通孔（11）的数量一致，它们的下部分别穿过所述通孔（11）；

传动机构（2），所述传动机构（2）的数量与所述滚轮（4）的数量一致，它们分别安装在所述支撑底座（1）上且与所述滚轮（4）相连接；

驱动机构（3），所述驱动机构（3）的数量与所述传动机构（2）的数量一致，它们分别与所述传动机构（2）相连接，用于通过所述传动机构（2）带动所述滚轮（4）同步转动；

滚刷机构（9），所述滚刷机构（9）枢轴连接于所述支撑底座（1）的一端；

磁铁吸盘（7），所述磁铁吸盘（7）至少有一个，其安装于所述支撑底座（1）底部；

电路板（5），所述电路板（5）分别与所述驱动机构（2）、所述磁铁吸盘（7）和所述滚刷机构（9）相电连接；

动力机构（10），所述动力机构（10）与所述电路板（5）相电连接；

清洁布机构（8），所述清洁布机构（8）枢轴连接于所述支撑底座（1）的另一端，它包括与所述支撑底座（1）相枢轴连接的连接板（81）、设置在所述连接板（81）上且开口朝下的盒体（82）、安装在所述盒体（82）内的清洁布（84）、连接所述连接板（81）和所述支撑底座（1）的第二弹性件（85）以及安装在所述支撑底座（1）中的支撑轮（83）。

2.根据权利要求1所述的转子清洁机器人，其特征在于：它还包括与所述电路板（5）相通讯用于对其进行自动化控制的控制器（2’）。

3.根据权利要求2所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述支撑底座（1）上方设有一对用于测定其与两侧物体间距的传感器（6），所述传感器（6）与所述电路板（5）相电连接。

4.根据权利要求3所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述滚刷机构（9）包括与所述支撑底座（1）相枢轴连接的支撑部（91）、可转动地安装在所述支撑部（91）上的滚刷（92）、与所述滚刷（92）相连接用于驱动其旋转的滚刷电机（93）以及连接所述支撑部（91）和所述支撑底座（1）的第一弹性件（94），所述滚刷电机（93）与所述电路板（5）相电连接。

5.根据权利要求1所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述支撑底座（1）中部向上凹陷形成凸起部（12），所述磁铁吸盘（7）安装在所述凸起部（12）。

6.根据权利要求4所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述支撑底座（1）上罩设有罩盖（13），所述罩盖（13）具有相互平行的两侧壁（132），所述侧壁（132）上设有与所述传感器（6）相对应的开口（131），所述支撑部（91）与所述侧壁（132）相枢轴连接。

7.根据权利要求6所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述罩盖（13）顶部固定有把手（14）。

8.根据权利要求1所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述支撑底座（1）边缘安装有多个防撞滚轮（100）。

9.根据权利要求2所述的转子清洁机器人，其特征在于：所述控制器（2’）包括手柄（20’）以及设置于所述手柄（20’）上的显示屏（21’）、电源显示灯（22’）、A/M状态显示灯（23’）、紧急按钮（24’）、方向按钮（25’）、启停按钮（26’）、A/M切换按钮（27’）、后退按钮（28’）和设定按钮（29’）。