一种户外配电柜清理系统
技术领域
本发明涉及配电柜技术领域,特别涉及一种户外配电柜清理系统技术领域。
背景技术
现如今,配电柜在各领域得到广泛的使用,在我国部分区域,户外区域安放的配电柜有结冰积雪的风险,通常配电柜的扫雪除冰通过人工进行,为了解放人力,现设计一种户外配电柜清理系统,现有关于一种户外配电柜清理系统的设计,例如专利申请号CN201720487626.9公开了一种配电柜清洗装置,该装置主要可以实现配电柜外部的清洗,但是用该装置无法实现积雪的去除;例如专利号CN201720343305.1公开了一种配电柜快速清洗装置,该装置可实现粗略的配电柜外侧扫雪工作,但是该装置必须在指定场地下使用。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种户外配电柜清理系统,其主体由主体部分、扫雪部分、除冰部分、擦拭部分等组成;使用时,机体部分控制机器人移动到配电柜附近,扫雪部分对配电柜外侧的积雪进行清扫,随后柜面的冰块用除冰部分进行去除,随后擦拭部分将柜体擦拭干净。
本发明所使用的技术方案是:一种户外配电柜清理系统,包括机体部分、扫雪部分、除冰部分、擦拭部分;机体部分包括:机械臂基础、第一齿轮、第一传动带、第一步进电机、垂直升降块、第一步进电机、升降旋转臂、第二电缸、第二步进电机、第二齿轮、行走底盘、第三齿轮、第三步进电机、伸缩丝杆、伸缩清洗臂、第四步进电机、转动柱、清洗带、从动轮、主动轮、行走履带、双向异步电机、主体圆盘。
扫雪部分包括:第三电缸、滑动传杆、滑动杆、第四电缸、双三角板、小杆、长双杆、第五电缸、扫雪基础盘、第五步进电机、第四齿轮、第五齿轮、侧扫套、正扫套、侧扫轴、第六步进电机、正扫架。
除冰部分包括:下双杆、第六电缸、限位杆、丁字杆、第七电缸、下单杆、三头板、第八电缸、伸缩架、第七步进电机、第二传动带、电热底盘、电热灯、第八步进电机、除冰丝杆、除冰套、第九步进电机、清扫刀头。
擦拭部分包括:第六齿轮、第十步进电机、转动框、第九电缸、上双杆、工字块、弹簧座、伸缩弹簧、第十电缸、小转动盘、第十一步进电机、第三传动带、大转动盘、第十一电缸、内侧双杆、异性块、第十二电缸、外侧单杆、小转动杆、第十二步进电机、伸缩座、第十三电缸、电机座、第十三步进电机、擦拭座、擦拭头。
所述的机体部分的第一齿轮固定安装在机械臂基础上,机械臂基础与垂直升降块通过转轴转动安装,第一步进电机固定安装在垂直升降块上,第一传动带缠绕在转轴和第一步进电机主轴上,垂直升降块与升降旋转臂滑动安装,第一电缸安装在升降旋转臂上,活塞杆端部安装在垂直升降块上,升降旋转臂与主体圆盘转动安装,第二电缸一端与升降旋转臂转动安装,另一端与主体圆盘转动安装,第二步进电机固定安装在主体圆盘上,第二齿轮固定安装在第二步进电机上,行走底盘与主体圆盘通过滚动轴承转动安装,第三齿轮固定安装在行走底盘上,第二齿轮与第三齿轮啮合,第三步进电机固定安装在主体圆盘上,伸缩丝杆一端与第三步进电机固定安装,另一端与主体圆盘转动安装,伸缩清洗臂与伸缩丝杆采用螺纹传动,伸缩清洗臂与主体圆盘滑动安装,第四步进电机固定安装在伸缩清洗臂上,其中一个转动柱固定安装在第四步进电机上,另一个转动柱转动安装在伸缩清洗臂上,清洗带缠绕在两个转动柱外侧,从动轮、主动轮与行走底盘通过滚动轴承转动安装,行走履带缠绕在主动轮和从动轮外侧,双向异步电机固定安装在行走底盘上,主动轮固定安装在双向异步电机上。
所述的扫雪部分的第三电缸一端与机械臂基础转动安装,另一端与滑动传杆转动安装,滑动传杆一端与机械臂基础转动安装,另一端与第四电缸转动安装,滑动杆、第四电缸一端与滑动传杆转动安装,另一端与双三角板转动安装,长双杆一端与双三角板转动安装,另一端与扫雪基础盘转动安装,小杆一端通过步进电机与双三角板转动安装,另一端与第五电缸转动安装,第五电缸另一端与扫雪基础盘转动安装,第五步进电机固定安装在扫雪基础盘上,第四齿轮固定安装在第五步进电机上,侧扫轴与扫雪基础盘通过滚动轴承转动安装,第五齿轮固定安装在侧扫轴上,第四齿轮与第五齿轮啮合,侧扫套固定安装在侧扫轴外侧,第六步进电机固定安装在侧扫轴上,正扫架固定安装在第六步进电机上,正扫套固定安装在正扫架上。
所述的除冰部分的下双杆、第六电缸一端与扫雪基础盘转动安装,另一端与丁字杆转动安装,限位杆一端与丁字杆转动安装,另一端与三头板转动安装,第七电缸一端与丁字杆转动安装,另一端与三头板转动安装,下单杆、第八电缸一端与三头板转动安装,另一端与伸缩架转动安装,第七步进电机固定安装在伸缩架上,电热底盘与伸缩架转动安装,第二传动带缠绕在第七步进电机和电热底盘外侧,电热灯固定安装在电热底盘上,第八步进电机固定安装在伸缩架上,除冰丝杆一端与第八步进电机固定安装,另一端与伸缩架转动安装,除冰套与除冰丝杆采用螺纹传动,除冰套与伸缩架滑动安装,第九步进电机固定安装在除冰套上,清扫刀头固定安装在第九步进电机上。
所述的擦拭部分的第十步进电机固定安装在转动框上,第六齿轮固定安装在第十步进电机上,第六齿轮与第一齿轮啮合,第九电缸、上双杆一端与转动框转动安装,另一端与工字块转动安装,弹簧座与工字块转动安装,伸缩弹簧两端分别固定安装在两个擦拭部分的弹簧座上,小转动盘与工字块转动安装,第十电缸一端与工字块转动安装,另一端与小转动盘转动安装,第十一步进电机固定安装在小转动盘上,大转动盘与小转动盘通过滚动轴承转动安装,第三传动带缠绕在大转动盘和第十一步进电机外侧,第十一电缸、内侧双杆一端与大转动盘转动安装,另一端与异性块转动安装,外侧单杆一端与异性块转动安装,另一端与伸缩座转动安装,第十二电缸一端与异性块转动安装,另一端与小转动杆转动安装,第十二步进电机固定安装在伸缩座上,小转动杆一端与第十二步进电机转动安装,另一端与第十二电缸转动安装,第十三电缸固定安装在伸缩座上,电机座固定安装在第十三电缸顶部,第十三步进电机固定安装在电机座上,擦拭座固定安装在第十三步进电机上,擦拭头固定安装在擦拭座上。
所述的机体部分上设置有两排履带行走末端,成对称分布,使得机器人能够进行行走和转向。所述的机体部分上设置有清洗带,位于机体行走部分上方。
由于本发明采用了上述技术方案,本发明具有以下优点:(1)扫雪上设置有多个并联结构为关节提供足够的自由度,并可实现旋转、伸缩、平移等运动,可以将控制扫雪末端对配电柜表面进行积雪清扫;(2)除冰部分设置有并联结构且可实现旋转、伸缩等功能,满足对配电柜表面的冰进行清除所需要的自由度,整个机器人共含有两个除冰部分,且呈对称分布,可快速进行除冰;(3)擦拭部分设置有并联结构且可实现旋转、伸缩、平移等功能,可控制擦拭末端将配电柜表面擦拭干净,本机器人共设置有四个擦拭末端,可快速对配电柜进行擦拭;(4)除冰部分末端设置有电热灯可对部分不易打碎的坚冰进行加热,使得便于清除;(5)扫雪部分的扫雪末端设置有侧面清洗刷和正面清洗刷,侧面清洗刷对配电柜侧面进行清洗,正面清洗刷对正面和背面进行清洗;(6)主体部分可以实现升降和移动等功能,为多个机械臂提供基座,并可以控制机器人移动,且设置有清洗带,可对配电柜下部,机械臂的盲区部分进行清扫。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的整体装配结构示意图。
图3为本发明的机体部分结构示意图。
图4为本发明的扫雪部分局部结构示意图。
图5为本发明的扫雪部分末端剖面示意图。
图6为本发明的除冰部分结构示意图。
图7为本发明的擦拭部分结构示意图。
附图标号:1-机体部分;2-扫雪部分;3-除冰部分;4-擦拭部分;5-配电柜;101-机械臂基础;102-第一齿轮;103-第一传动带;104-第一步进电机;105-垂直升降块;106-第一电缸;107-升降旋转臂;108-第二电缸;109-第二步进电机;110-第二齿轮;111-行走底盘;112-第三齿轮;113-第三步进电机;114-伸缩丝杆;115-伸缩清洗臂;116-第四步进电机;117-转动柱;118-清洗带;119-从动轮;120-主动轮;121-行走履带;122-双向异步电机;123-主体圆盘;201-第三电缸;202-滑动传杆;203-滑动杆;204-第四电缸;205-双三角板;206-小杆;207-长双杆;208-第五电缸;209-扫雪基础盘;210-第五步进电机;211-第四齿轮;212-第五齿轮;213-侧扫套;214-正扫套;215-侧扫轴;216-第六步进电机;217-正扫架;301-下双杆;302-第六电缸;303-限位杆;304-丁字杆;305-第七电缸;306-下单杆;307-三头板;308-第八电缸;309-伸缩架;310-第七步进电机;311-第二传动带;312-电热底盘;313-电热灯;314-第八步进电机;315-除冰丝杆;316-除冰套;317-第九步进电机;318-清扫刀头;401-第六齿轮;402-第十步进电机;403-转动框;404-第九电缸;405-上双杆;406-工字块;407-弹簧座;408-伸缩弹簧;409-第十电缸;410-小转动盘;411-第十一步进电机;412-第三传动带;413-大转动盘;414-第十一电缸;415-内侧双杆;416-异性块;417-第十二电缸;418-外侧单杆;419-小转动杆;420-第十二步进电机;421-伸缩座;422-第十三电缸;423-电机座;424-第十三步进电机;425-擦拭座;426-擦拭头。
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。
实施例:如图1、图2、图3、图4、图6、图7所示的一种户外配电柜清理系统,包括机体部分1、扫雪部分2、除冰部分3、擦拭部分4。
如图1和图2所示,两个除冰部分3安装在扫雪部分2上,且呈对称分布,且除冰部分3上设置有电热灯313,用于提供热量。机体部分1上安装有两个擦拭部分4,呈对称分布,且两个擦拭部分4通过伸缩弹簧408连接起来,每个擦拭部分4设置有两个擦拭末端,两个擦拭末端相互对称分布。机体部分1上设置有两排履带行走末端,成对称分布,使得机器人能够进行行走和转向,具体来说,从动轮119、主动轮120与行走底盘111通过滚动轴承转动安装,行走履带121缠绕在主动轮120和从动轮119外侧,双向异步电机122固定安装在行走底盘111上,主动轮120固定安装在双向异步电机122上,本发明中的两排履带行走末端也可以采用履带式车辆的行走结构。机体部分1上设置有清洗带118,位于机体行走部分上方。
如图3所示为本发明的机体部分详细结构示意图,主要作为其他结构的载体,第一齿轮102固定安装在机械臂基础101上,机械臂基础101与垂直升降块105通过转轴转动安装,第一步进电机104固定安装在垂直升降块105上,第一传动带103缠绕在转轴和第一步进电机104主轴上,垂直升降块105与升降旋转臂107滑动安装,第一电缸106安装在升降旋转臂107上,活塞杆端部安装在垂直升降块105上,升降旋转臂107与主体圆盘123转动安装,第二电缸108一端与升降旋转臂107转动安装,另一端与主体圆盘123转动安装,第二步进电机109固定安装在主体圆盘123上,第二齿轮110固定安装在第二步进电机109主轴上,行走底盘111与主体圆盘123通过滚动轴承转动安装,第三齿轮112固定安装在行走底盘111上,第二齿轮110与第三齿轮112啮合,从而第二步进电机109驱动第三齿轮112旋转,第三步进电机113固定安装在主体圆盘123上,伸缩丝杆114一端与第三步进电机113主轴安装,另一端与主体圆盘123转动安装,伸缩清洗臂115与伸缩丝杆114采用螺纹传动,伸缩清洗臂115与主体圆盘123滑动安装,第四步进电机116固定安装在伸缩清洗臂115上,其中一个转动柱117固定安装在第四步进电机116上,另一个转动柱117转动安装在伸缩清洗臂115上,清洗带118缠绕在两个转动柱117外侧;机械臂基础101为其他作业机械臂提供基座,且行走末端位于机体部分1底部,控制机器人进行行走,主体圆盘123上设置有清洗带118,对配电柜下部进行清洗。
如图4、图5所示为本发明扫雪部分的详细结构示意图,主要对配电柜进行第一步扫雪工作。第三电缸201一端与机械臂基础101转动安装,活塞杆端部与滑动传杆202转动安装,滑动传杆202一端与机械臂基础101转动安装,另一端与第四电缸204活塞杆端部转动安装,滑动杆203一端滑动安装在滑动传杆202上的滑槽中,另一端与双三角板205转动安装,第四电缸204缸体端部也与双三角板205转动安装,长双杆207一端与双三角板205转动安装,另一端与扫雪基础盘209转动安装,小杆206一端通过步进电机与双三角板205转动安装,另一端与第五电缸208活塞杆转动安装,第五电缸208缸体端部与扫雪基础盘209转动安装,第五步进电机210固定安装在扫雪基础盘209上,第四齿轮211固定安装在第五步进电机210主轴上,侧扫轴215与扫雪基础盘209通过滚动轴承转动安装,第五齿轮212固定安装在侧扫轴215上,第四齿轮211与第五齿轮212啮合,侧扫套213固定安装在侧扫轴215外侧,第六步进电机216固定安装在侧扫轴215上,正扫架217固定安装在第六步进电机216上,正扫套214固定安装在正扫架217上。该部分结构可以自由调节方向、高度和伸缩长度,侧扫套213和正扫套214对配电柜表面积雪进行清扫。
如图6所示为本发明除冰部分的详细结构示意图,主要对配电柜进行除雪后的冰层进行清理。下双杆301一端和第六电缸302缸体端部分别与扫雪基础盘209转动安装,下双杆301另一端和第六电缸302活塞杆端部均与丁字杆304转动安装,限位杆303一端与丁字杆304转动安装,另一端与三头板307转动安装,第七电缸305缸体端部与丁字杆304转动安装,活塞杆端部与三头板307转动安装,下单杆306一端和第八电缸308缸体端部分别与三头板307转动安装,下单杆306另一端和第八电缸308活塞杆端部分别与伸缩架309转动安装,第七步进电机310固定安装在伸缩架309上,电热底盘312与伸缩架309转动安装,第二传动带311缠绕在第七步进电机310和电热底盘312外侧,电热灯313固定安装在电热底盘312上,第八步进电机314固定安装在伸缩架309上,除冰丝杆315一端与第八步进电机314主轴相连,另一端与伸缩架309转动安装,除冰套316与除冰丝杆315采用螺纹传动,除冰套316与伸缩架309滑动安装,第九步进电机317固定安装在除冰套316上,清扫刀头318固定安装在第九步进电机317上。该部分结构可以自由调节方向、高度和伸缩长度,控制电热灯313将坚冰融化,随后清扫刀头318对配电柜表面的冰进行清除。
如图7所示为本发明擦拭部分的详细结构示意图,主要对配电柜在进行了除雪和除冰之后残留的水分或雪渣、冰渣等进行进一步的清理工作。第十步进电机402固定安装在转动框403上,第六齿轮401固定安装在第十步进电机402主轴上,第六齿轮401与第一齿轮102啮合,第九电缸404缸体端部和上双杆405一端分别与转动框403转动安装,第九电缸404活塞杆端部和上双杆405另一端分别与工字块406转动安装。弹簧座407与工字块406转动安装,伸缩弹簧408两端分别固定安装在两个擦拭部分4的弹簧座407上,小转动盘410与工字块406转动安装,第十电缸409一端与工字块406转动安装,另一端与小转动盘410转动安装,第十一步进电机411固定安装在小转动盘410上,大转动盘413与小转动盘410通过滚动轴承转动安装,第三传动带412缠绕在大转动盘413和第十一步进电机411主轴上,第十一电缸414缸体端部和内侧双杆415一端分别与大转动盘413转动安装,第十一电缸414活塞杆端部和内侧双杆415另一端分别与异性块416转动安装,外侧单杆418一端与异性块416转动安装,另一端与伸缩座421转动安装,第十二电缸417一端与异性块416转动安装,另一端与小转动杆419转动安装,第十二步进电机420固定安装在伸缩座421上,小转动杆419一端与第十二步进电机420转动安装,另一端与第十二电缸417转动安装,第十三电缸422固定安装在伸缩座421上,电机座423固定安装在第十三电缸422顶部,第十三步进电机424固定安装在电机座423上,擦拭座425固定安装在第十三步进电机424上,擦拭头426固定安装在擦拭座425上。该部分结构可以自由调节方向、高度和伸缩长度,擦拭头426对配电柜表面进行擦拭。
本发明的工作原理:本配电柜扫雪除冰机器人首先通过机体部分的若干步进电机和电缸控制机器人移动到配电柜附近,扫雪部分的若干步进电机和电缸控制侧扫套和正扫套对配电柜表面的积雪进行清扫,随后除冰部分的若干步进电机和电缸控制清扫刀头对配电柜表面的冰进行打碎,随后擦拭部分的若干步进电机和电缸控制擦拭头将配电柜表面进行最后的擦拭,与此同时,机体部分的若干步进电机控制清洗带对配电柜下部机械臂盲区进行清扫。