CN108705548A - 一种灯泡清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种灯泡清洗机器人，其主体由中间部分、拆装部分、清洗部分、行走支撑部分等组成，中间部分包括：主体架、升降座、对重箱等；拆装部分包括：拆座、减震弹簧、灯夹等；清洗部分包括：旋转清洗架、推水板、下洗刷等；行走支撑部分包括：伸缩平移块、底部圆盘、行走履带等；使用时，该机器人行走至灯泡下方，随后支撑部分升起，将拆装部分对准灯泡，对灯泡进行拆卸，随后清洗部分对灯泡进行清洗，清洗完成后拆装部分将灯泡重新安装。

Description

一种灯泡清洗机器人

技术领域

本发明涉及市内清洁技术领域，特别涉及一种灯泡清洗机器人技术领域。

背景技术

我国现如今，每家每户均安装有灯泡，灯泡的清洗主要通过手动操作将灯泡换下，随后擦洗，操作繁琐，现急需设计一种灯泡清洗机器人。目前有关于自动灯泡清洗机器人的设计，例如专利申请号CN201320739570.3公开了一种灯泡清洗装置，该装置可以辅助人工进行灯泡清洗，但必须由人操作且灯泡没有拆卸下来清洗，容易出现危险；例如专利号CN201620108347.2公开了一种组红外线灯泡清洗装置，但该装置主要为了清洗红外线灯泡而设计。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种灯泡清洗机器人，其主体由中间部分、拆装部分、清洗部分、行走支撑部分等组成；使用时，该机器人行走至灯泡下方，随后支撑部分升起，将拆装部分对准灯泡，对灯泡进行拆卸，随后清洗部分对灯泡进行清洗，清洗完成后拆装部分将灯泡重新安装。

本发明所使用的技术方案是：一种灯泡清洗机器人，包括中间部分、拆装部分、清洗部分、行走支撑部分；中间部分包括：主体架、提升丝杆、第一步进电机、圆盘盖、升降座、对重箱、对重块、清洗架、第一齿轮、第二步进电机、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、拧架、第三步进电机、翻转座、电机缓冲座、缓冲弹簧、第五齿轮、第六齿轮、第四步进电机；拆装部分包括：拆座、第五步进电机、第七齿轮、第八齿轮、旋转柱、减震弹簧、旋转座、第一电缸、旋转块、框架、第六步进电机、夹紧丝杆、灯夹、第七步进电机、旋转圆盘；清洗部分包括：第八步进电机、传动轮、传动带、旋转清洗架、进水口、第二电缸、推水板、第九步进电机、侧洗轴、侧洗刷、第十步进电机、第一锥齿轮、第二锥齿轮、下洗刷、下洗轴、收水瓶；行走支撑部分包括：伸缩平移块、第一杆、连接杆、第二杆、第三杆、第四杆、下平移块、双向电缸、底部圆盘、圆盘底盖、双向异步电机、主动轮、从动轮、从动轴、行走履带。

所述的中间部分的第一步进电机固定安装在主体架上，提升丝杆一端固定安装在第一步进电机上，一端转动安装在主体架上，圆盘盖转动安装在主体架上，圆盘盖固定安装在升降座上，对重箱固定安装在升降座上，对重块放置在对重箱中，清洗架与提升丝杆采用螺纹连接，第五齿轮固定安装在主体架上，第四步进电机固定安装在升降座上，第六齿轮固定安装在第四步进电机上，第五齿轮与第六齿轮啮合，第二步进电机固定安装在清洗架上，第一齿轮固定安装在第二步进电机上，第二齿轮与第三齿轮通过轴转动安装在清洗架上，第四齿轮固定安装在翻转座上，第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，拧架固定安装在第三步进电机上，第三步进电机固定安装在电机缓冲座上，电机缓冲座与翻转座滑动安装，缓冲弹簧一端固定安装在电机缓冲座底部，另一端固定安装在翻转座上。

所述的拆装部分的拆座与提升丝杆采用螺纹连接，第五步进电机固定安装在拆座上，第七齿轮固定安装在第五步进电机上，第八齿轮固定安装在旋转柱上，第七齿轮与第八齿轮啮合，旋转柱滑动安装在旋转座上，减震弹簧一端固定安装在旋转柱上，另一端固定安装在旋转座上，第七步进电机固定安装在旋转圆盘上，旋转座固定安装在第七步进电机顶部，第一电缸转动安装在旋转圆盘上，旋转块与第一电缸转动安装，旋转块转动安装在框架上，第六步进电机固定安装在框架上，夹紧丝杆一端固定安装在第六步进电机上，另一端转动安装在框架上，灯夹与夹紧丝杆采用螺纹连接，灯夹与框架滑动安装。

所述的清洗部分的第八步进电机固定安装在主体架上，传动轮固定安装在第八步进电机上，旋转清洗架转动安装在主体架上，传动带缠绕在传动轮和旋转清洗架外侧，进水口固定安装在主体架上，第二电缸固定安装在主体架上，推水板固定安装在第二电缸顶部，第九步进电机固定安装在旋转清洗架上，侧洗轴固定安装在第九步进电机上，侧洗刷固定安装在侧洗轴外侧，第十步进电机固定安装在主体架上，第一锥齿轮固定安装在第十步进电机上，第二锥齿轮固定安装在下洗轴上，下洗轴转动安装在主体架上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，下洗刷固定安装在下洗轴外侧，收水瓶与主体架通过螺纹连接。

所述的行走支撑部分的伸缩平移板滑动安装在升降座上，第一杆、第二杆分别于伸缩平移板转动安装，第三杆与第二杆转动安装，第四杆与第一杆转动安装，两组杆通过连接杆连接，下平移块与第三杆、第四杆转动安装，下平移块与底部圆盘滑动安装，双向电缸固定安装在底部圆盘上，双向电缸顶部分别于下平移块固定安装，圆盘底盖固定安装在底部圆盘上，双向异步电机固定安装在底部圆盘上，主动轮固定安装在双向异步电机上，从动轮固定安装在从动轴上，从动轴通过滚动轴承转动安装在底部圆盘上，行走履带缠绕在主动轮与从动轮外侧。

进一步的，所述的第一电缸、第二电缸、双向电缸、第一步进电机、第二步进电机、第三步进电机、第四步进电机、第五步进电机、第六步进电机、第七步进电机、第八步进电机、第九步进电机、第十步进电机、双向异步电机均通过控制箱来控制。

由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：（1）中间部分设置有对重块，放置机器人发生侧翻；（2）拆装部分安装有缓冲弹簧，使得安装拆卸更平稳，且有并联结构加大了该部分的自由度；（3）清洗部分采用三个清洗轴对灯泡进行清洗，且推水板能够控制清洁剂的流速；（4）行走支撑部分的上下伸缩高度可调，使用更方便，行走部分的两条履带通过双向异步电机驱动，可通过两边转速不一致来进行转向。

附图说明

图1为本发明的整体装配结构示意图。

图2为本发明的中间部分结构示意图。

图3为本发明的中间部分局部结构示意图。

图4为本发明的中间部分旋转关节结构示意图。

图5为本发明的拆装部分结构示意图。

图6为本发明的清洗部分结构示意图。

图7为本发明的行走支撑部分结构示意图。

图8为本发明的行走支撑部分底部结构示意图。

附图标号：1-中间部分；2-拆装部分；3-清洗部分；4-行走支撑部分；101-主体架；102-提升丝杆；103-第一步进电机；104-圆盘盖；105-升降座；106-对重箱；107-对重块；108-清洗架；109-第一齿轮；110-第二步进电机；111-第二齿轮；112-第三齿轮；113-第四齿轮；114-拧架；115-第三步进电机；116-翻转座；117-电机缓冲座；118-缓冲弹簧；119-第五齿轮；120-第六齿轮；121-第四步进电机；201-拆座；202-第五步进电机；203-第七齿轮；204-第八齿轮；205-旋转柱；206-减震弹簧；207-旋转座；208-第一电缸；209-旋转块；210-框架；211-第六步进电机；212-夹紧丝杆；213-灯夹；214-第七步进电机；215-旋转圆盘；301-第八步进电机；302-传动轮；303-传动带；304-旋转清洗架；305-进水口；306-第二电缸；307-推水板；308-第九步进电机；309-侧洗轴；310-侧洗刷；311-第十步进电机；312-第一锥齿轮；313-第二锥齿轮；314-下洗刷；315-下洗轴；316-收水瓶；401-伸缩平移块；402-第一杆；403-连接杆；404-第二杆；405-第三杆；406-第四杆；407-下平移块；408-双向电缸；409-底部圆盘；410-圆盘底盖；411-双向异步电机；412-主动轮；413-从动轮；414-从动轴；415-行走履带。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8所示的一种灯泡清洗机器人，包括中间部分1、拆装部分2、清洗部分3、行走支撑部分4；中间部分1包括：主体架101、提升丝杆102、第一步进电机103、圆盘盖104、升降座105、对重箱106、对重块107、清洗架108、第一齿轮109、第二步进电机110、第二齿轮111、第三齿轮112、第四齿轮113、拧架114、第三步进电机115、翻转座116、电机缓冲座117、缓冲弹簧118、第五齿轮119、第六齿轮120、第四步进电机121；拆装部分2包括：拆座201、第五步进电机202、第七齿轮203、第八齿轮204、旋转柱205、减震弹簧206、旋转座207、第一电缸208、旋转块209、框架210、第六步进电机211、夹紧丝杆212、灯夹213、第七步进电机214、旋转圆盘215；清洗部分3包括：第八步进电机301、传动轮302、传动带303、旋转清洗架304、进水口305、第二电缸306、推水板307、第九步进电机308、侧洗轴309、侧洗刷310、第十步进电机311、第一锥齿轮312、第二锥齿轮313、下洗刷314、下洗轴315、收水瓶316；行走支撑部分4包括：伸缩平移块401、第一杆402、连接杆403、第二杆404、第三杆405、第四杆406、下平移块407、双向电缸408、底部圆盘409、圆盘底盖410、双向异步电机411、主动轮412、从动轮413、从动轴414、行走履带415。

中间部分1的第一步进电机103固定安装在主体架101上，提升丝杆102一端固定安装在第一步进电机103上，一端转动安装在主体架101上，圆盘盖104转动安装在主体架101上，圆盘盖104固定安装在升降座105上，对重箱106固定安装在升降座105上，对重块107放置在对重箱106中，清洗架108与提升丝杆102采用螺纹连接，第五齿轮119固定安装在主体架101上，第四步进电机121固定安装在升降座105上，第六齿轮120固定安装在第四步进电机121上，第五齿轮119与第六齿轮120啮合，第二步进电机110固定安装在清洗架108上，第一齿轮109固定安装在第二步进电机110上，第二齿轮111与第三齿轮112通过轴转动安装在清洗架108上，第四齿轮113固定安装在翻转座116上，第一齿轮109与第二齿轮111啮合，第三齿轮112与第四齿轮113啮合，拧架114固定安装在第三步进电机115上，第三步进电机115固定安装在电机缓冲座117上，电机缓冲座117与翻转座116滑动安装，缓冲弹簧118一端固定安装在电机缓冲座117底部，另一端固定安装在翻转座116上。

拆装部分2的拆座201与提升丝杆102采用螺纹连接，第五步进电机202固定安装在拆座201上，第七齿轮203固定安装在第五步进电机202上，第八齿轮204固定安装在旋转柱205上，第七齿轮203与第八齿轮204啮合，旋转柱205滑动安装在旋转座207上，减震弹簧206一端固定安装在旋转柱205上，另一端固定安装在旋转座207上，第七步进电机214固定安装在旋转圆盘215上，旋转座207固定安装在第七步进电机214顶部，第一电缸208转动安装在旋转圆盘215上，旋转块209与第一电缸208转动安装，旋转块209转动安装在框架210上，第六步进电机211固定安装在框架210上，夹紧丝杆212一端固定安装在第六步进电机211上，另一端转动安装在框架210上，灯夹213与夹紧丝杆212采用螺纹连接，灯夹213与框架210滑动安装。

清洗部分3的第八步进电机301固定安装在主体架101上，传动轮302固定安装在第八步进电机301上，旋转清洗架304转动安装在主体架101上，传动带303缠绕在传动轮302和旋转清洗架304外侧，进水口305固定安装在主体架101上，第二电缸306固定安装在主体架101上，推水板307固定安装在第二电缸306顶部，第九步进电机308固定安装在旋转清洗架304上，侧洗轴309固定安装在第九步进电机308上，侧洗刷310固定安装在侧洗轴309外侧，第十步进电机311固定安装在主体架101上，第一锥齿轮312固定安装在第十步进电机311上，第二锥齿轮313固定安装在下洗轴315上，下洗轴315转动安装在主体架101上，第一锥齿轮312与第二锥齿轮313啮合，下洗刷314固定安装在下洗轴315外侧，收水瓶316与主体架101通过螺纹连接。

行走支撑部分4的伸缩平移板401滑动安装在升降座105上，第一杆402、第二杆404分别于伸缩平移板401转动安装，第三杆405与第二杆404转动安装，第四杆406与第一杆402转动安装，两组杆通过连接杆403连接，下平移块407与第三杆405、第四杆406转动安装，下平移块407与底部圆盘409滑动安装，双向电缸408固定安装在底部圆盘409上，双向电缸408顶部分别于下平移块407固定安装，圆盘底盖410固定安装在底部圆盘409上，双向异步电机411固定安装在底部圆盘409上，主动轮412固定安装在双向异步电机411上，从动轮413固定安装在从动轴414上，从动轴414通过滚动轴承转动安装在底部圆盘409上，行走履带415缠绕在主动轮412与从动轮413外侧。

本发明的工作原理：本发明在使用时，双向异步电机411转动控制行走履带415转动使机器人行走至需清洗的灯泡下方，随后双向电缸408伸缩控制升降座105达到一定高度，随后第一步进电机103转动控制提升丝杆102转动，带动拆座201提升到一定高度，第五步进电机202转动、第一电缸208伸缩控制灯夹213到达灯泡处，随后第六步进电机211转动控制夹紧丝杆212转动将灯夹213夹紧，随后第七步进电机214转动将灯泡拧下，随后第五步进电机202转动、第四步进电机121转动，控制灯泡对准拧架114，第三步进电机115转动控制拧架114将灯泡拧紧，随后第一步进电机103转动控制提升丝杆102转动将拆座201提升到一定高度，第二步进电机110转动将灯泡旋转至清洗部分3上方，第八步进电机301转动控制旋转清洗架304转动，第九步进电机308、第十步进电机311转动控制下洗轴315、侧洗轴309转动，第二电缸306收缩带动推水板307收缩，使清洁水留下对灯泡进行清洗，废水流入收水瓶316中，待清洗完成后，采用类似的方法将灯泡安装回原位，完成整个清洗过程。

Claims (2)

1.一种灯泡清洗机器人，包括中间部分（1）、拆装部分（2）、清洗部分（3）、行走支撑部分（4）；中间部分（1）包括：主体架（101）、提升丝杆（102）、第一步进电机（103）、圆盘盖（104）、升降座（105）、对重箱（106）、对重块（107）、清洗架（108）、第一齿轮（109）、第二步进电机（110）、第二齿轮（111）、第三齿轮（112）、第四齿轮（113）、拧架（114）、第三步进电机（115）、翻转座（116）、电机缓冲座（117）、缓冲弹簧（118）、第五齿轮（119）、第六齿轮（120）、第四步进电机（121）；拆装部分（2）包括：拆座（201）、第五步进电机（202）、第七齿轮（203）、第八齿轮（204）、旋转柱（205）、减震弹簧（206）、旋转座（207）、第一电缸（208）、旋转块（209）、框架（210）、第六步进电机（211）、夹紧丝杆（212）、灯夹（213）、第七步进电机（214）、旋转圆盘（215）；清洗部分（3）包括：第八步进电机（301）、传动轮（302）、传动带（303）、旋转清洗架（304）、进水口（305）、第二电缸（306）、推水板（307）、第九步进电机（308）、侧洗轴（309）、侧洗刷（310）、第十步进电机（311）、第一锥齿轮（312）、第二锥齿轮（313）、下洗刷（314）、下洗轴（315）、收水瓶（316）；行走支撑部分（4）包括：伸缩平移块（401）、第一杆（402）、连接杆（403）、第二杆（404）、第三杆（405）、第四杆（406）、下平移块（407）、双向电缸（408）、底部圆盘（409）、圆盘底盖（410）、双向异步电机（411）、主动轮（412）、从动轮（413）、从动轴（414）、行走履带（415）；其特征在于：

所述的中间部分（1）的第一步进电机（103）固定安装在主体架（101）上，提升丝杆（102）一端固定安装在第一步进电机（103）上，一端转动安装在主体架（101）上，圆盘盖（104）转动安装在主体架（101）上，圆盘盖（104）固定安装在升降座（105）上，对重箱（106）固定安装在升降座（105）上，对重块（107）放置在对重箱（106）中，清洗架（108）与提升丝杆（102）采用螺纹连接，第五齿轮（119）固定安装在主体架（101）上，第四步进电机（121）固定安装在升降座（105）上，第六齿轮（120）固定安装在第四步进电机（121）上，第五齿轮（119）与第六齿轮（120）啮合，第二步进电机（110）固定安装在清洗架（108）上，第一齿轮（109）固定安装在第二步进电机（110）上，第二齿轮（111）与第三齿轮（112）通过轴转动安装在清洗架（108）上，第四齿轮（113）固定安装在翻转座（116）上，第一齿轮（109）与第二齿轮（111）啮合，第三齿轮（112）与第四齿轮（113）啮合，拧架（114）固定安装在第三步进电机（115）上，第三步进电机（115）固定安装在电机缓冲座（117）上，电机缓冲座（117）与翻转座（116）滑动安装，缓冲弹簧（118）一端固定安装在电机缓冲座（117）底部，另一端固定安装在翻转座（116）上；

所述的拆装部分（2）的拆座（201）与提升丝杆（102）采用螺纹连接，第五步进电机（202）固定安装在拆座（201）上，第七齿轮（203）固定安装在第五步进电机（202）上，第八齿轮（204）固定安装在旋转柱（205）上，第七齿轮（203）与第八齿轮（204）啮合，旋转柱（205）滑动安装在旋转座（207）上，减震弹簧（206）一端固定安装在旋转柱（205）上，另一端固定安装在旋转座（207）上，第七步进电机（214）固定安装在旋转圆盘（215）上，旋转座（207）固定安装在第七步进电机（214）顶部，第一电缸（208）转动安装在旋转圆盘（215）上，旋转块（209）与第一电缸（208）转动安装，旋转块（209）转动安装在框架（210）上，第六步进电机（211）固定安装在框架（210）上，夹紧丝杆（212）一端固定安装在第六步进电机（211）上，另一端转动安装在框架（210）上，灯夹（213）与夹紧丝杆（212）采用螺纹连接，灯夹（213）与框架（210）滑动安装；

所述的清洗部分（3）的第八步进电机（301）固定安装在主体架（101）上，传动轮（302）固定安装在第八步进电机（301）上，旋转清洗架（304）转动安装在主体架（101）上，传动带（303）缠绕在传动轮（302）和旋转清洗架（304）外侧，进水口（305）固定安装在主体架（101）上，第二电缸（306）固定安装在主体架（101）上，推水板（307）固定安装在第二电缸（306）顶部，第九步进电机（308）固定安装在旋转清洗架（304）上，侧洗轴（309）固定安装在第九步进电机（308）上，侧洗刷（310）固定安装在侧洗轴（309）外侧，第十步进电机（311）固定安装在主体架（101）上，第一锥齿轮（312）固定安装在第十步进电机（311）上，第二锥齿轮（313）固定安装在下洗轴（315）上，下洗轴（315）转动安装在主体架（101）上，第一锥齿轮（312）与第二锥齿轮（313）啮合，下洗刷（314）固定安装在下洗轴（315）外侧，收水瓶（316）与主体架（101）通过螺纹连接；

所述的行走支撑部分（4）的伸缩平移板（401）滑动安装在升降座（105）上，第一杆（402）、第二杆（404）分别于伸缩平移板（401）转动安装，第三杆（405）与第二杆（404）转动安装，第四杆（406）与第一杆（402）转动安装，两组杆通过连接杆（403）连接，下平移块（407）与第三杆（405）、第四杆（406）转动安装，下平移块（407）与底部圆盘（409）滑动安装，双向电缸（408）固定安装在底部圆盘（409）上，双向电缸（408）顶部分别于下平移块（407）固定安装，圆盘底盖（410）固定安装在底部圆盘（409）上，双向异步电机（411）固定安装在底部圆盘（409）上，主动轮（412）固定安装在双向异步电机（411）上，从动轮（413）固定安装在从动轴（414）上，从动轴（414）通过滚动轴承转动安装在底部圆盘（409）上，行走履带（415）缠绕在主动轮（412）与从动轮（413）外侧。

2.如权利要求1所述的一种灯泡清洗机器人，其特征在于：所述的第一电缸（208）、第二电缸306、双向电缸408、第一步进电机（103）、第二步进电机（110）、第三步进电机115、第四步进电机（121）、第五步进电机（202）、第六步进电机（211）、第七步进电机214、第八步进电机（301）、第九步进电机（308）、第十步进电机（311）、双向异步电机（411）均通过控制箱来控制。