CN106037595A - 一种车间智能地面清洁机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车间智能地面清洁机器人，包括用于行走的车体，还包括清扫装置及收集机构，所述清扫装置包括机械臂，所述机械臂向所述车体的两侧转动通过第一电磁铁来吸附车体周围地面上的铁屑；所述清扫装置还包括收集机构，所述收集机构处于所述车体前部下方且对应所述机械臂的位置，所述车体内且对应所述收集机构的位置设有收集舱，所述收集机构用于将所述第一电磁铁吸附到的铁屑收集到所述收集舱内；在所述车体内还设有用于控制车体行走、机械臂转动、第一电磁铁通断电以及清扫机构运行的电控装置。本发明的有益效果为：对车间地面的清洁彻底全面，改善车间的工作环境，有利于保障工人身体健康，整个清洁工作节约人力的同时工作效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及清洁设备领域，具体涉及一种车间智能地面清洁机器人。
背景技术
随着我国工业化现代化进程的推进，从事机械加工制造的企业越来越多，更多的人参与到机械加工制造行业中来。价格低廉简单耐用的普通机床和普通数控机床是大部分企业进行粗加工的首选，它们不能将切屑屏蔽在内部，切屑会散落在机床附近，随空气流动撒满整个车间，散落在犄角旮旯，与污染的机油混合，它们的清理便成了问题。直接由人工清理费时费力，劳动条件差，如果不将这些金属或非金属粉末清除，它们可能成为引发工人呼吸系统疾病、引起机器故障或者引发火灾的元凶。
发明内容
综上所述，为了克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种车间智能地面清洁机器人。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车间智能地面清洁机器人，包括用于行走的车体，还包括清扫装置及收集机构，所述清扫装置包括机械臂，所述机械臂包括一体成型的上部分、下部分和连接部分，所述上部分和所述下部分的一端通过连接部分连接后形成Z字状，所述上部分远离所述下部分的一端可转动的安装在所述车体顶部前端的中间位置，在所述下部分的下表面设有用于吸附铁屑的第一电磁铁，所述机械臂向所述车体的两侧转动通过第一电磁铁来吸附车体周围地面上的铁屑；
所述清扫装置还包括收集机构，所述收集机构处于所述车体前部下方且对应所述机械臂的位置，所述车体内且对应所述收集机构的位置设有收集舱，所述收集机构用于将所述第一电磁铁吸附到的铁屑收集到所述收集舱内；
在所述车体内还设有用于控制车体行走、机械臂转动、第一电磁铁通断电以及清扫机构运行的电控装置；当所述机械臂转动的时候，所述电控装置控制车体以相匹配的速度行走的同时控制所述第一电磁铁通电，直到机械臂完成一个周期的转动后回到车体的正前方，所述电控装置再控制所述第一电磁铁断电同时启动所述清扫机构运行，将所述第一电磁铁释放掉落到地面的铁屑收集到收集舱内。
本发明的有益效果为：通过该机器人可有效的清除整个车间的铁屑并收集起来，其中包括人工难以清扫的角落如机床的下部或者墙角等地方；并且该机器人可以在厂房内的机床之间移动，对车间地面的清洁彻底全面，改善车间的工作环境，有利于保障工人身体健康，整个清洁工作节约人力的同时工作效率较高。
在所述技术方案的基础上，本发明还可以做如下进一步的改进：
进一步，所述收集机构包括蜗杆减速器轴、清扫轮和收集电机，所述蜗杆减速器轴横向布置在所述车体上，在所述蜗杆减速器轴上设有清扫轮，所述收集电机位于所述车体上且用于驱动所述驱动轴，进而带动所述清扫轮转动将地面的铁屑收集到收集舱内。
采用上一步技术方案的有益效果为：实现将清洁的铁屑最后收集到收集舱内。
进一步，所述收集舱后板上设有辅助铁屑进舱的第二电磁铁，当所述电控装置控制所述收集机构运行的同时控制所述第二电磁铁通电。
采用上一步技术方案的有益效果为：使铁屑更加容易收集进收集舱内。
进一步，所述第一电磁铁处于所述下部分的凹槽内，并且所述第一电磁铁的下表面高于地面。
采用上一步技术方案的有益效果为：保证机械臂的顺利转动。
进一步，所述上部分通过云台可转动的安装在所述车体的顶部，所述机械臂通过云台分别可向所述车体的两侧各旋转100°，在所述云台上设有用于检测所述机械臂旋转角度的角度传感器，所述电控装置根据所述角度传感器检测到的信息来控制所述第一电磁铁断电。
采用上一步技术方案的有益效果为：精确控制机械臂位于车体的正前方时对第一电磁铁断电，以便收集装置顺利完成将第一电磁铁释放掉落到地面的铁屑收集到收集舱内。
进一步，还包括遥控器，所述电控装置包括与所述遥控器相对应的接收器，所述遥控器通过所述接收器对所述电控装置发布命令从而实现控制机器人的运行。
采用上一步技术方案的有益效果为：根据实际清洁工作的需要，选择机器人自动清洁工作的模式或者通过遥控器控制机器人执行清洁工作。
进一步，所述车体包括依次上下平行布置的顶板、中板和底板，并且所述顶板、中板和底板通过铜螺柱连接起来，所述底板的前部下方设有万向轮，所述底板的后部下方设有驱动轮。
进一步，在所述底板的前端底部设有用于检测所述机械臂位置的第一红外线反射式传感器。
采用上一步技术方案的有益效果为：判断出机械臂的所在位置。
进一步，所述中板为八边形状，并且所述中板每条边的外侧均设有用于车体避障的第二红外线反射式传感器。
采用上一步技术方案的有益效果为：避免机械人撞到异物造成损坏。
进一步，所述电控装置处于所述中板上。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的三维立体图；
图3为本发明另外一个视角的三维立体图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、电控装置，2、机械臂，3、第一电磁铁，4、收集舱，5、蜗杆减速器轴，6、清扫轮，7、手机电机，8、云台，9、顶板，10、中板，11、底板，12、铜螺柱，13、万向轮，14、驱动轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-3所示，一种车间智能地面清洁机器人，包括用于行走的车体，所述车体包括依次上下平行布置的顶板9、中板10和底板11，并且所述顶板9、中板10和底板11通过铜螺柱12连接起来，所述底板11的前部下方设有万向轮13，所述底板11的后部下方设有驱动轮14。所述中板10为八边形状，并且所述中板10每条边的外侧均设有用于车体避障的第二红外线反射式传感器。车体在驱动轮14的驱动下以及万向轮13的导向下于车间地面上行走，在行走的过程中通过清扫装置及收集装置来清洁收集地面上的铁屑。
所述清扫装置包括机械臂2，所述机械臂2包括一体成型的上部分、下部分和连接部分，所述上部分和所述下部分的一端通过连接部分连接后形成Z字状，所述上部分远离所述下部分的一端可转动的安装在所述车体顶部前端的中间位置，具体如下：所述上部分通过云台8可转动的安装在所述车体的顶部，所述机械臂2通过云台8分别可向所述车体的两侧各旋转100°。在所述下部分下表面的凹槽内设有用于吸附铁屑的第一电磁铁3，所述机械臂2向所述车体的两侧转动通过第一电磁铁3来吸附车体周围地面上的铁屑。第一电磁铁3通电后便具有吸附铁屑的磁性，随着机械臂2的转动，第一电磁铁3就可以吸附机械臂2转动范围内的铁屑。所述第一电磁铁3的下表面高于地面，以保证机械臂2的转动。
所述收集机构处于所述车体前部下方且对应所述机械臂2的位置，所述车体内且对应所述收集机构的位置设有收集舱4，所述收集机构用于将所述第一电磁铁3吸附到的铁屑收集到所述收集舱4内。所述收集机构包括蜗杆减速器轴5、清扫轮6和收集电机7，所述蜗杆减速器轴5横向布置在所述车体上，在所述蜗杆减速器轴5上设有清扫轮6，所述收集电机7位于所述车体上且用于驱动所述驱动轴5，进而带动所述清扫轮6转动将地面的铁屑收集到收集舱4内。
在所述车体内的中板10上还设有用于控制车体行走、机械臂2转动、第一电磁铁3通断电以及清扫机构运行的电控装置1。当所述机械臂2转动即开始清洁铁屑的时候，所述电控装置1控制车体做相应的降速为机械臂2转动清洁提供时间，于此同时控制所述第一电磁铁3通电使其具有磁性吸附铁屑，直到机械臂2完成一个周期的转动即±100°后回到车体的正前方，所述电控装置1再控制所述第一电磁铁3断电同时启动所述清扫机构运行，将所述第一电磁铁3释放掉落到地面的铁屑收集到收集舱4内。在所述云台8上设有用于检测所述机械臂2旋转角度的角度传感器，在所述底板11的前端底部设有用于检测所述机械臂2位置的第一红外线反射式传感器，通过第一红外线反射式传感器来监控机械臂2所处的位置。当机械臂2完成一个周期的转动处于0°时电控装置1控制所述第一电磁铁3断电，第一电磁铁3失去磁性，铁屑就会掉落到车体的正前方以便收集装置收集到收集舱4内。所述收集舱4后板上设有辅助铁屑进舱的第二电磁铁，当所述电控装置1控制所述收集机构运行的同时控制所述第二电磁铁通电，收集机构运行的同时第二电磁铁通电具有磁性，在第二电磁铁吸附力的作用下能帮助清扫轮6将铁屑收集到收集到收集舱4内。
该机器人还包括遥控器，所述电控装置1包括与所述遥控器相对应的接收器，所述遥控器通过所述接收器对所述电控装置发布命令从而实现控制机器人的运行。根据实际清洁工作的需要，选择机器人自动清洁工作的模式或者通过遥控器控制机器人执行清洁工作。
下面介绍一个完整的机器人清洁车间地面的过程，具体操作步骤如下：
1、开启电控装置1的主电源开关，清扫机器人进入待机状态；
2、通过遥控器控制机器人进行清扫，清扫步骤为：
(1)开始清洁作业时，电控装置1通过电子调速器控制机器人以低速行走或保持静止状态，机械臂2由0°向+100°旋转，同时第一电磁铁3通电，将沿途的铁屑吸附起来，在机器人行进的过程中电控装置1通过电子调速器可使车体实现不同速度的前进、后退、行进间转向和原地转向；
(2)机械臂2旋转到达+100°后反向旋转，整个过程保持第一电磁铁3仍然通电，机械臂2旋转经过0°继续旋转到-100°，继续将沿途的铁屑吸附；
(3)当机械臂2旋转至-100°后，再次反向旋转回到0°，当回到0°后，第一电磁铁3断电失去磁性，第一电磁铁3吸附的铁屑落到机器人正前方，机械臂2停止旋转；
(4)机器人车体向前行进，清扫轮6旋转，收集仓4内的第二电磁铁通电，将车体前方的铁屑扫入收集仓4内，至此一个全周期性清洁动作完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种车间智能地面清洁机器人，包括用于行走的车体，其特征在于，还包括清扫装置，所述清扫装置包括机械臂(2)及收集机构，所述机械臂(2)包括一体成型的上部分、下部分和连接部分，所述上部分和所述下部分的一端通过连接部分连接后形成Z字状，所述上部分远离所述下部分的一端可转动的安装在所述车体顶部前端的中间位置，在所述下部分的下表面设有用于吸附铁屑的第一电磁铁(3)，所述机械臂(2)向所述车体的两侧转动通过第一电磁铁(3)来吸附车体周围地面上的铁屑；
所述收集机构处于所述车体前部下方且对应所述机械臂(2)的位置，所述车体内且对应所述收集机构的位置设有收集舱(4)，所述收集机构用于将所述第一电磁铁(3)吸附到的铁屑收集到所述收集舱(4)内；
在所述车体内设有用于控制车体行走、机械臂(2)转动、第一电磁铁(3)通断电以及清扫机构运行的电控装置(1)；当所述机械臂(2)转动的时候，所述电控装置(1)控制车体以相匹配的速度行走的同时控制所述第一电磁铁(3)通电，直到机械臂(2)完成一个周期的转动后回到车体的正前方，所述电控装置(1)再控制所述第一电磁铁(3)断电同时启动所述收集机构运行，所述收集机构将所述第一电磁铁(3)释放掉落到地面的铁屑收集到收集舱(4)内。
2.根据权利要求1所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述收集机构包括蜗杆减速器轴(5)、清扫轮(6)和收集电机(7)，所述蜗杆减速器轴(5)横向布置在所述车体上，在所述蜗杆减速器轴(5)上设有清扫轮(6)，所述收集电机(7)位于所述车体上且用于驱动所述驱动轴(5)，进而带动所述清扫轮(6)转动将地面的铁屑收集到收集舱(4)内。
3.根据权利要求1所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述收集舱(4)后板上设有辅助铁屑进舱的第二电磁铁，当所述电控装置(1)控制所述收集机构运行的同时控制所述第二电磁铁通电。
4.根据权利要求1所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述第一电磁铁(3)处于所述下部分的凹槽内，并且所述第一电磁铁(3)的下表面高于地面。
5.根据权利要求1所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述上部分通过云台(8)可转动的安装在所述车体的顶部，所述机械臂(2)通过云台(8)分别可向所述车体的两侧各旋转100°，在所述云台(8)上设有用于检测所述机械臂(2)旋转角度的角度传感器，所述电控装置(1)根据所述角度传感器检测到的信息来控制所述第一电磁铁(3)断电。
6.根据权利要求1所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，还包括遥控器，所述电控装置(1)包括与所述遥控器相对应的接收器，所述遥控器通过所述接收器对所述电控装置发布命令从而实现控制机器人的运行。
7.根据权利要求1至6任一所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述车体包括依次上下平行布置的顶板(9)、中板(10)和底板(11)，并且所述顶板(9)、中板(10)和底板(11)通过铜螺柱(12)连接起来，所述底板(11)的前部下方设有万向轮(13)，所述底板(11)的后部下方设有驱动轮(14)。
8.根据权利要求7所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，在所述底板(11)的前端底部设有用于检测所述机械臂(2)位置的第一红外线反射式传感器。
9.根据权利要求7所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述中板(10)为八边形状，并且所述中板(10)每条边的外侧均设有用于车体避障的第二红外线反射式传感器。
10.根据权利要求7所述的车间智能地面清洁机器人，其特征在于，所述电控装置(1)处于所述中板(10)上。
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