CN109594543A - 一种水面垃圾清理机器人 - Google Patents

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CN109594543A CN201910065197.XA CN201910065197A CN109594543A CN 109594543 A CN109594543 A CN 109594543A CN 201910065197 A CN201910065197 A CN 201910065197A CN 109594543 A CN109594543 A CN 109594543A
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邢刚
朱玲
陈初侠
章国雁
李滔
李浩东
洪求三
向荣
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • E02B15/10Devices for removing the material from the surface

Abstract

本发明提供一种水面垃圾清理机器人,包括船体、垃圾打捞机构、卸料机构、压缩机构和船体驱动机构,垃圾打捞机构内的直线驱动机构安装在船体上,旋转气缸安装在直线驱动机构上,连接架安装在旋转气缸上,铲斗的通过连接轴转动安装在连接架上并与电机Ⅰ传动连接,卸料机构内的四个球形底座安装在物料架的底部,球形连接杆分别通过液压缸Ⅰ安装球形底座内,两个压缩机构分别位于船体内部的两侧。通过铲斗实现对水中垃圾的打捞,并且铲斗在船体行进的过程中不会产生太大的阻力,通过铲斗的翻转实现垃圾进入物料架内,并且铲斗上的瓶装垃圾先进入物料架内并通过液压缸Ⅰ驱动物料架倾斜实现垃圾的分类,通过压缩机构实现对垃圾的压缩。

Description

一种水面垃圾清理机器人
技术领域
本发明涉及环保机械技术领域,具体为一种水面垃圾清理机器人。
背景技术
公开号为CN108532568A提供了一种光能供电的水面垃圾清理设备,此装置通过清理轮上均匀安装有六个过滤板,过滤板上均匀分布着细小的过滤孔洞,过滤板呈“V”型,通过框架安装在垃圾收集箱主轴两端,清理处设有过滤板过滤去除水分留下垃圾,随着清理轮的转动,台面越来越倾斜,继而使垃圾落入至垃圾收集箱中,由于在清理轮带动垃圾进入船体时的转动方向为顺时针,进而清理轮转动过程中产生与船体前进方向相反的阻力,进而不利于船体的前行。
公开号为CN102020004B提供了一种水面垃圾清理船,此装置通过设置有切割装置和压缩装置,进而切割装置和压缩装置能够对打捞上的垃圾实现简单的处理,但是此设备无法实现简单的垃圾分类,进而在切割压缩的过程中可回收垃圾和不可回收垃圾混合在一起处理,进而不利于后期垃圾的回收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水面垃圾清理机器人,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种水面垃圾清理机器人,包括船体、垃圾打捞机构、卸料机构、压缩机构和船体驱动机构,其中:
所述垃圾打捞机构包括铲斗、直线驱动机构、旋转气缸、连接架、连接轴和电机Ⅰ,所述直线驱动机构安装在船体的前端,所述旋转气缸安装在直线驱动机构上,所述连接架安装在旋转气缸的动力输出端,所述铲斗的通过两根所述连接轴转动安装在连接架上并与两个所述电机Ⅰ传动连接;
所述卸料机构包括物料架、球形底座、球形连接杆和液压缸Ⅰ,四个所述球形底座安装在物料架的底部,四个所述球形连接杆的一端分别配合在四个所述球形底座内并形成球副、另一端与四个所述液压缸Ⅰ固定连接,其中四个所述液压缸Ⅰ固定安装在船体内;
两个所述压缩机构分别位于船体内部的两侧。
优选的,所述压缩机构包括压缩箱、支架、下侧挤压板、螺纹套筒、丝杆、电机Ⅱ、液压缸Ⅱ和上侧压板,所述压缩箱安装在船体的内部,所述支架安装在船体内并位于压缩箱的上方,所述下侧挤压板活动安装在压缩箱内,所述螺纹套筒安装在下侧挤压板的端部并位于压缩箱的外部,所述丝杆的一端通过轴承安装在支架上、另一端贯穿过螺纹套筒和下侧挤压板并与螺纹套筒之间形成螺纹传动,其中丝杆与电机Ⅱ传动连接,所述上侧压板通过液压缸Ⅱ活动安装在支架上。
优选的,所述直线驱动机构包括直线导轨和直线电机,所述直线导轨固定安装在在船体的前端,所述直线电机活动安装在直线导轨上,所述旋转气缸安装在直线电机上。
优选的,所述铲斗与连接架对接,两根所述连接轴分别贯穿过铲斗和连接架,并且连接轴与铲斗之间为固定连接而与连接架之间为转动连接,两个所述电机Ⅰ分别安装在连接架的两端并分别与两根连接轴固定连接。
优选的,所述液压缸Ⅱ安装在支架其动力输出端贯穿过支架,所述上侧压板安装在液压缸Ⅱ的动力输出端,所述下侧挤压板和上侧压板的外侧尺寸与压缩箱的内部尺寸相同,其中上侧压板位于下侧挤压板的正上方。
优选的,两个所述压缩箱分别位于物料架的两侧并与物料架之间有间隙。
优选的,两个所述船体驱动机构安装在船体尾部的两侧。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1.本发明通过铲斗实现对水中垃圾的打捞,并且铲斗在船体行进的过程中不会产生太大的阻力,进而不会影响船体的前进。
2.本发明通过铲斗的翻转实现垃圾进入物料架内,并且铲斗上的瓶装垃圾先进入物料架内并通过液压缸Ⅰ驱动物料架倾斜瓶装垃圾进入压缩箱内,接着铲斗的翻转角度增大进而剩余的袋状垃圾滑落至物料架内并经过压缸Ⅰ驱动物料架倾斜使得袋状垃圾进入另一压缩箱内,进而实现简单的垃圾分类有利于后续对垃圾的处理。
3.本发明通过压缩机构内的上侧压板向压缩箱内运动实现对垃圾的压缩,节约垃圾所需要占用的空间,在进行垃圾的卸载时下侧挤压板将挤压完成的垃圾顶出,进而达到自动压缩和自动卸载的功能,避免了过多的人工操作。
附图说明
图1为本发明整体结构三维示意图;
图2为图1中A部示意图;
图3为本发明中卸料机构的三维示意图;
图4为本发明中压缩机构的三维示意图;
图5为本发明中铲斗的三维示意图;
图6为本发明中连接架的三维示意图;
图7为本发明中下侧挤压板安装在压缩箱内时的剖视图。
图中:1船体、2垃圾打捞机构、3卸料机构、4压缩机构、5船体驱动机构、21铲斗、22直线驱动机构、23旋转气缸、24连接架、25连接轴、26电机Ⅰ、221直线导轨、222直线电机、31物料架、32球形底座、33球形连接杆、34液压缸Ⅰ、41压缩箱、42支架、43下侧挤压板、44螺纹套筒、45丝杆、46电机Ⅱ、47液压缸Ⅱ、48上侧压板。
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他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例:
请参阅图1至图7,本发明提供一种技术方案:
一种水面垃圾清理机器人,包括船体1、垃圾打捞机构2、卸料机构3、压缩机构4和船体驱动机构5,其中:
垃圾打捞机构2包括铲斗21、直线驱动机构22、旋转气缸23、连接架24、连接轴25和电机Ⅰ26,直线驱动机构22包括直线导轨221和直线电机222,直线导轨221通过螺栓固定安装在在船体1的前端,直线电机222配合安装在直线导轨221上并在直线导轨221上形成移动副,旋转气缸23通过螺栓固定安装在直线电机222上,连接架24通过螺栓固定安装在旋转气缸23的动力输出端,进而旋转气缸23能够带动连接架24进行旋转,铲斗21与连接架24对接,两根连接轴25分别贯穿过铲斗21和连接架24,并且连接轴25与铲斗21之间为固定连接而与连接架24之间为转动连接,进而通过两根连接轴25实现铲斗21和连接架24的铰接,两个电机Ⅰ26分别通过螺栓固定安装在连接架24的两端,两个电机Ⅰ26的动力输出端分别通过连轴器与两根连接轴25固定连接,进而在电机Ⅰ26启动的过程中能够带动铲斗21沿着连接架24进行翻转;
卸料机构3包括物料架31、球形底座32、球形连接杆33和液压缸Ⅰ34,四个球形底座32分别通过螺栓固定安装在物料架31的底部,并且四个球形底座32分别位于物料架31的四个拐角处,四个球形连接杆33的一端分别配合在四个球形底座32内并形成球副、另一端与四个液压缸Ⅰ34的动力输出端固定连接,其中四个液压缸Ⅰ34的支撑端通过螺栓固定安装在船体1内;
两个压缩机构4分别位于船体1内部的两侧,压缩机构4包括压缩箱41、支架42、下侧挤压板43、螺纹套筒44、丝杆45、电机Ⅱ46、液压缸Ⅱ47和上侧压板48,压缩箱41通过螺栓固定安装在船体1的内部,其中两个压缩箱41分别位于物料架31的两侧并与物料架31之间有间隙,压缩箱41的两端设有开口槽,其中开口槽用于安装下侧挤压板43以及排水,支架42通过螺栓固定安装在船体1内并位于压缩箱41的上方,下侧挤压板43的两端凸起部配合安装在压缩箱41上的开口槽内,进而下侧挤压板43能够沿着压缩箱41上下运动,螺纹套筒44通过螺栓固定安装在下侧挤压板43一端的凸起部上并位于压缩箱41的外部,丝杆45的一端通过轴承安装在支架42上、另一端贯穿过螺纹套筒44和下侧挤压板43并与螺纹套筒44之间形成螺纹传动,进而丝杆45转动时能够带动下侧挤压板43做直线运动,电机Ⅱ46通过螺栓固定安装在支架42上,电机Ⅱ46的动力输出端通过连轴器与丝杆45固定连接,液压缸Ⅱ47通过螺栓固定安装在支架42上,液压缸Ⅱ47的动力输出端贯穿过支架42,上侧压板48通过连接法兰固定安装在液压缸Ⅱ47的动力输出端上,下侧挤压板43和上侧压板48的外侧尺寸与压缩箱41的内部尺寸相同,其中上侧压板48位于下侧挤压板43的正上方;
两个船体驱动机构5安装在船体1尾部的两侧,其中船体驱动机构5用于为船体1提供驱动力。
本发明的工作原理为:在船体1正常行驶不需要进行打捞垃圾时旋转气缸23能够带动连接架24旋转,使得铲斗21与船体1的上端面处于垂直的状态,进而减小船体1前进的阻力,在需要进行垃圾清理时旋转气缸23旋转进而带动铲斗21运动至与船体1的上端面平行的状态,接着直线电机222沿着直线导轨221向下运动,进而带动铲斗21运动至水内,此时铲斗21对水面上的垃圾进行打捞,当铲斗21上积攒大量垃圾时直线电机222带动铲斗21向上运动,接着两个电机Ⅰ26启动并带动铲斗21小角度的转动,当铲斗21倾斜之后两个电机Ⅰ26停止运动,此时铲斗21上的瓶罐类垃圾会顺着铲斗21滑落至物料架31上,接着物料架31底部的四个液压缸Ⅰ34距离船体1尾部最近的两个液压缸Ⅰ34向内收缩,此时物料架31向后倾斜,此时瓶罐内垃圾运动至物料架31的后端,接着位于压缩箱41一侧的两个液压缸Ⅰ34向内收缩,进而物料架31向压缩箱41的一侧倾斜,此时瓶罐类垃圾顺着物料架31上的缺口滑落至压缩箱41内,接着物料架31运动至水平状态,此时两个电机Ⅰ26再次启动,此时带动铲斗21倾斜的角度变大,进而铲斗21上的袋状垃圾顺着铲斗21滑落至物料架31上,接着四个液压缸Ⅰ34距离船体1尾部最近的两个液压缸Ⅰ34的动力输出端来回的运动,进而使得物料架31摆动倾斜,此时垃圾滑落至物料架31的端部,接着位于另一压缩箱41一侧的两个液压缸Ⅰ34的动力输出端来回的运动,进而使得物料架31向压缩箱41的一侧实现摆动倾斜,进而袋状垃圾能够落在另一压缩箱41内,此时完成瓶罐类垃圾和袋状垃圾的简单分类,接着铲斗21继续运动至水面内打捞垃圾并且物料架31运动至水平状态,接着两个压缩机构4内的液压缸Ⅱ4带动上侧压板48运动至压缩箱41内,进而对压缩箱41内的垃圾实现压缩的效果,当压缩的垃圾堆满压缩箱41时电机Ⅱ46启动,进而带动丝杆45转动,此时下侧挤压板43顺着压缩箱41向上运动,进而将压缩箱41内压缩的垃圾顶出,达到卸载垃圾的效果;
本发明通过铲斗21实现对垃圾的打捞减小了船体1行进的阻力,利用铲斗21的倾斜角度的变化实现瓶罐类垃圾和袋状垃圾分批滑落至物料架31上,并且经过物料架31分别转运至两个压缩箱41内,进而实现简单的垃圾分类,接着通过压缩机构4实现垃圾的压缩和卸载,进而避免了过多的人工操作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种水面垃圾清理机器人,包括船体(1)、垃圾打捞机构(2)、卸料机构(3)、压缩机构(4)和船体驱动机构(5),其特征在于:
所述垃圾打捞机构(2)包括铲斗(21)、直线驱动机构(22)、旋转气缸(23)、连接架(24)、连接轴(25)和电机Ⅰ(26),所述直线驱动机构(22)安装在船体(1)的前端,所述旋转气缸(23)安装在直线驱动机构(22)上,所述连接架(24)安装在旋转气缸(23)的动力输出端,所述铲斗(21)的通过两根所述连接轴(25)转动安装在连接架(24)上并与两个所述电机Ⅰ(26)传动连接;
所述卸料机构(3)包括物料架(31)、球形底座(32)、球形连接杆(33)和液压缸Ⅰ(34),四个所述球形底座(32)安装在物料架(31)的底部,四个所述球形连接杆(33)的一端分别配合在四个所述球形底座(32)内并形成球副、另一端与四个所述液压缸Ⅰ(34)固定连接,其中四个所述液压缸Ⅰ(34)固定安装在船体(1)内;
两个所述压缩机构(4)分别位于船体(1)内部的两侧。
2.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理机器人,其特征在于:所述压缩机构(4)包括压缩箱(41)、支架(42)、下侧挤压板(43)、螺纹套筒(44)、丝杆(45)、电机Ⅱ(46)、液压缸Ⅱ(47)和上侧压板(48),所述压缩箱(41)安装在船体(1)的内部,所述支架(42)安装在船体(1)内并位于压缩箱(41)的上方,所述下侧挤压板(43)活动安装在压缩箱(41)内,所述螺纹套筒(44)安装在下侧挤压板(43)的端部并位于压缩箱(41)的外部,所述丝杆(45)的一端通过轴承安装在支架(42)上、另一端贯穿过螺纹套筒(44)和下侧挤压板(43)并与螺纹套筒(44)之间形成螺纹传动,其中丝杆(45)与电机Ⅱ(46)传动连接,所述上侧压板(48)通过液压缸Ⅱ(47)活动安装在支架(42)上。
3.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理机器人,其特征在于:所述直线驱动机构(22)包括直线导轨(221)和直线电机(222),所述直线导轨(221)固定安装在在船体(1)的前端,所述直线电机(222)活动安装在直线导轨(221)上,所述旋转气缸(23)安装在直线电机(222)上。
4.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理机器人,其特征在于:所述铲斗(21)与连接架(24)对接,两根所述连接轴(25)分别贯穿过铲斗(21)和连接架(24),并且连接轴(25)与铲斗(21)之间为固定连接而与连接架(24)之间为转动连接,两个所述电机Ⅰ(26)分别安装在连接架(24)的两端并分别与两根连接轴(25)固定连接。
5.根据权利要求2所述的一种水面垃圾清理机器人,其特征在于:所述液压缸Ⅱ(47)安装在支架(42)其动力输出端贯穿过支架(42),所述上侧压板(48)安装在液压缸Ⅱ(47)的动力输出端,所述下侧挤压板(43)和上侧压板(48)的外侧尺寸与压缩箱(41)的内部尺寸相同,其中上侧压板(48)位于下侧挤压板(43)的正上方。
6.根据权利要求2所述的一种水面垃圾清理机器人,其特征在于:两个所述压缩箱(41)分别位于物料架(31)的两侧并与物料架(31)之间有间隙。
7.根据权利要求1所述的一种水面垃圾清理机器人,其特征在于:两个所述船体驱动机构(5)安装在船体(1)尾部的两侧。
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