CN110153085B - 一种自动化智能清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动化智能清洗装置，包括移动小车、水平转动座、主旋转轴、设于主旋转轴上的清洗臂，水平转动座上设有第一驱动电机，清洗臂包括主臂、伸缩臂、伸缩驱动机构、喷杆、驱动喷杆竖向转动的转动驱动机构、驱动喷杆自身周向旋转的旋转驱动机构，喷杆上设有喷头，另一端连接有供水管，主臂铰接于主旋转轴的顶端，主旋转轴上设有驱动主臂抬升的抬升驱动机构，移动小车上设有控制系统，第一驱动电机、伸缩驱动机构、转动驱动机构、旋转驱动机构、抬升驱动机构均电连接于控制系统。本发明自动化程度高，可代替人工在现场环境中进行自动清洗；且清洗臂多轴联动，灵活性高，清洗范围广，效果好。

Description

一种自动化智能清洗装置

技术领域

本发明涉及清洗设备技术领域，特别地，涉及一种自动化智能清洗装置。

背景技术

随着社会科技的发展，自动化设备在生活中的应用日益广泛。高压清洗装置主要应用于清洗大型设备表面、工厂车间环境、畜牧养殖厂环境等。它能将污垢剥离、冲走，达到清洗物体表面的目的。

如公告号为CN106040646B，名为高压清洗机的专利和公告号为CN105170516A，名为高压清洗机的专利所示，市场上的高压清洗设备大多包括机架、动力装置、高压水泵、喷杆等；工作时，操作人员手持喷杆对目标清洗物进行表面清洗，并需手动推动机架进行移动。

市面上的清洗机虽然可以达到清洗物体表面污物的目的，但其自动化程度低，需要人工现场进行清洗操作。众所周知，畜牧养殖厂环境脏乱差，气味难闻，给工作人员现场手动操作带来很大不便。另外对于一些相对规整的厂房环境或者拥有固定几何形状的大型机器设备，人工进行清洗操作工作强度大，人工成本高，因此自动清洗代替人工清洗是未来的趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种自动化智能清洗装置，其自动化程度高，可以代替人工在现场环境中进行自动清洗。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种自动化智能清洗装置，包括移动小车、立于移动小车上的水平转动座、旋转连接于水平转动座上的主旋转轴、设于主旋转轴上的清洗臂，所述水平转动座上设有用于驱动主旋转轴旋转的第一驱动电机，所述清洗臂包括主臂、设于主臂上的伸缩臂、驱动伸缩臂伸缩的伸缩驱动机构、设于伸缩臂远离主旋转轴一端的喷杆、驱动喷杆竖向转动的转动驱动机构、驱动喷杆自身周向旋转的旋转驱动机构，所述喷杆远离转动驱动机构的一端设有喷头，另一端连接有供水管，所述喷头的出水轴线与喷杆的轴线相交，所述主臂铰接于主旋转轴的顶端，所述主旋转轴上设有驱动主臂抬升的抬升驱动机构，所述移动小车上设有控制系统，所述第一驱动电机、伸缩驱动机构、转动驱动机构、旋转驱动机构、抬升驱动机构均电连接于控制系统。

通过上述技术方案，移动小车在控制器的作用下可以自动行走，从而可以在清洗区域中位移；主旋转轴在第一驱动电机的作用下可以进行水平转动，从而带动清洗臂水平转动；清洗臂在抬升驱动机构的作用下可以在竖直方向进行抬升和下降，同时清洗臂在伸缩驱动机构的作用下可以进行伸缩，从而扩展清洗臂的清洗范围；另外，伸缩臂前端的喷杆可以在竖直方向上进行360°转动，同时能带动喷头自身旋转，喷杆和喷头的灵活性高，便于清洗一些环境、设备的拐角及死角；

此处，清洗臂多轴联动，大大提高了清洗臂的灵活性，扩大了清洗臂的清洗范围；并且控制系统可以准确控制清洗臂的动作和移动小车的行进路线，因此操作人员可以根据实际工作环境或者工作对象对控制器进行预先设定，从而实现清洗装置的自动化清洗；或者操作人员通过控制器在清洗环境之外对清洗装置进行控制，达到清洗目的；综上，此清洗设备自动化程度高，可以代替人工在现场环境中进行自动清洗，效率高，降低工人的劳动强度。

优选的，所述伸缩臂包括一级伸缩臂和二级伸缩臂，所述一级伸缩臂穿设于主臂内，所述二级伸缩臂穿设于一级伸缩臂内，所述伸缩驱动机构包括设于主臂上的第二驱动电机、用以带动一级伸缩臂伸缩的一级传动链、用以带动二级伸缩臂伸缩的二级传动链，所述第二驱动电机上设有主动轮，所述主臂远离主旋转轴的一端设有第一从动轮，所述主动轮和第一从动轮均与一级传动链相齿接，所述一级伸缩臂靠近主旋转轴的一端固定于一级传动链上，所述一级伸缩臂远离主旋转轴的一端设有第二从动轮，所述二级伸缩臂靠近主旋转轴的一端设有第三从动轮，所述第二从动轮和第三从动轮均与二级传动链相齿接，所述二级伸缩臂靠近主旋转轴的一端固定于二级传动链上。

通过上述技术方案，采用两级伸缩臂的形式大大增加了清洗臂的臂展，扩大清洗臂的可清洗范围；此处，两级伸缩臂采用一个电机进行驱动，简化传动控制结构，并使伸缩臂更加轻量化；通过两级传动链进行动力传递，使伸缩臂平稳的伸缩，结构稳定可靠。

优选的，所述二级传动链包括第一传动链和第二传动链，所述第一传动链与第二从动轮相齿接，所述第一传动链的一端固定于主臂远离主旋转轴的一端，另一端固定于二级伸缩臂靠近主旋转轴的一端，所述第二传动链与第三从动轮相齿接，所述第二传动链的一端固定于主臂远离主旋转轴的一端，另一端固定于二级伸缩臂靠近主旋转轴的一端。

通过上述技术方案，将二级传动链分成两个，便于第一传动链将一端固定于主臂外侧，另一端伸入一级伸缩臂内固定于二级伸缩臂上，进行结构上的优化，在运动中减少干涉的现象发生；同时，两个传动链的设置，便于适当调整传动链与二级伸缩臂的连接点，进行行程适应性调整。

优选的，所述一级伸缩臂靠近主旋转轴的一端设有第一导向部，所述主臂远离主旋转轴的一端设有第一限位部，所述第一限位部包括固定于主臂左右两侧以及下侧的第一固定架、转动连接于第一固定架上的第一滚轮，每侧所述第一滚轮分别抵触一级伸缩臂上对应的外侧壁。

通过上述技术方案，第一导向部位于一级伸缩臂伸入主臂的一端，主臂端口底面的第一滚轮托住一级伸缩臂底部，使其底部脱离主臂内壁，位于主臂端口左右两侧的第一滚轮代替一级伸缩臂直接接触主臂的内侧壁，用滚动摩擦代替滑动摩擦，故一级伸缩臂两端在第一导向部和第一限位部的作用下运动更加顺畅，大大提高了伸缩臂运动的稳定性。

所述二级伸缩臂靠近主旋转轴的一端设有第二导向部，所述一级伸缩臂远离主旋转轴的一端设有第二限位部，所述第二限位部包括固定于主臂左右两侧以及下侧的第二固定架、转动连接于第二固定架上的第二滚轮，每侧所述第二滚轮分别抵触二级伸缩臂上对应的外侧壁。

通过上述技术方案，第二导向部位于二级伸缩臂伸入一级伸缩臂的一端，一级伸缩臂端口底面的第二滚轮托住二级伸缩臂底部，使其底部脱离一级伸缩臂内壁，位于一级伸缩臂端口左右两侧的第二滚轮代替二级伸缩臂直接接触一级伸缩臂的内侧壁，用滚动摩擦代替滑动摩擦，故二级伸缩臂两端在第二导向部和第二限位部的作用下运动更加顺畅，大大提高了伸缩臂运动的稳定性。

优选的，所述第一导向部包括固定于一级伸缩臂穿入主臂一端的第一安装架和设于第一安装架上的第一上导轮、第一下导轮、第一左导轮、第一右导轮，所述第一上导轮、第一下导轮、第一左导轮和第一右导轮均一侧抵于主臂内壁；

所述第二导向部包括固定于二级伸缩臂穿入主臂一端的第二安装架和设于第二安装架上的上下导轮、第二左导轮、第二右导轮，所述上下导轮的下侧抵于一级伸缩臂下侧内壁，所述上下导轮的上侧与一级伸缩臂上侧内壁间隙配合，所述第二左导轮的一侧抵于一级伸缩臂左侧内壁，所述第二右导轮的一侧抵于一级伸缩臂右侧内壁。

通过上述技术方案，第一安装架上的导轮分别在一级伸缩臂伸入主臂的一端抵于主臂的内壁四侧，减少一级伸缩臂端部与主臂内侧之间的间隙，减少伸缩臂伸缩时产生的间隙晃动；同时，导轮用滚动摩擦代替滑动摩擦，大大提高了一级伸缩臂运动时的顺畅性；上下导轮、第二左导轮和第二右导轮起到上述同样的效果；

此处，由于二级伸缩臂内径小于一级伸缩臂，区别的采用一个上下导轮的设置，可以简化第二导向部的结构，减少导轮数量，使产品更加轻量化。

优选的，所述转动驱动机构包括设于伸缩臂远离主旋转轴一端的第三固定架、转动连接于第三固定架的转动轴、设于第三固定架上并驱动转动轴转动的第三驱动电机，所述喷杆固定于转动轴。

通过上述技术方案，第三驱动电机驱动转动轴相对第三固定架转动，转动轴带动喷杆转动，从而实现喷杆的转动动作。

优选的，所述旋转驱动机构包括固定于转动轴上的固定板、设于固定板上的第四驱动电机，所述固定板上设有第一旋转接头，所述喷杆穿设于固定板并转动连接于第一旋转接头，所述第四驱动电机驱动喷杆周向转动。

通过上述技术方案，在第四驱动电机的作用下，喷杆自转，此处第一旋转接头在喷杆自转时保证了供水管不会发生缠绕现象，同时保证接头处的密封性。

优选的，所述转动轴为空心轴，所述转动轴远离第一转动接头的一端设有第二转动接头，所述第二转动接头的一端与转动轴旋转连接，另一端连接供水管。

通过上述技术方案，利用空心轴代替喷杆端部的管路，使供水管从第二转动接头的一端通入，也即将原本直接连在喷杆端部的供水管转接到了第二转动接头处；此处，空心管配合第一旋转接头和第二旋转接头的结构，一方面可以在喷杆随转动轴转动时防止供水管反复弯折，甚至出现供水管缠绕现象，使喷杆在两个不同维度的360度旋转，避免了直接使用水管而导致旋转范围受限的问题；

另一方面，由于供水管里通的是高压水，喷杆在转动时，供水管与喷杆同一侧，容易造成清洗臂晃动，现第二转动接头处首先承受了高压水流，再经过空心的转动轴通入喷杆，使伸缩臂前端更加稳定，清洗臂在清洗时更加平稳。

优选的，所述供水管包括第一连接管、竖管、第二连接管，所述第一连接管的一端连接于喷杆，另一端连接于竖管，所述竖管同轴安装于主旋转轴内且跟随主旋转轴同步转动，所述竖管的上端从主旋转轴的侧壁穿出并与第一连接管相连，所述竖管的另一端伸入水平转动座内并与第二连接管相连，竖管与第二连接管之间设有第三旋转接头，所述第三旋转接头的一端与竖管旋转连接，另一端与第二连接管固定连接，所述第二连接管连接于供水装置。

通过上述技术方案，高压水通过供水装置通入第二连接管，再流经竖管、第一连接管、空心管，最后通入喷杆中；整个水路顺着清洗臂走，保证清洗装置在实际清洗过程中工作更加顺畅、稳定，避免水管干涉的问题，同时使整个产品更加轻量化；

此处，竖管同轴安装于主旋转轴的内部，并在第三旋转接头的作用下也不会受到主旋转轴水平转动的影响，进而使主旋转轴能够360度转动。

优选的，所述控制系统包括电源模块、无线通讯装置、控制器、输入端子模块、输出端子模块、激光测距传感器和激光雷达以及若干伺服驱动器；其中，所述电源模块、无线通讯装置、输入端子模块、输出端子模块、激光测距传感器和激光雷达以及若干伺服驱动器与所述控制器通讯连接。

通过上述技术方案，用户可对清洗装置进行各项设定和启停操作，也可通过远程网络进行上述操作；通过两个传感器，可实现对清洗装置的实时位置的检测反馈，进而根据反馈数据对清洗装置的移动进行精准控制，使装置更加自动化、智能化。

本发明技术效果主要体现在以下方面：

1、操作人员可以通过控制系统对清洗装置进行预先设定或者远程操控，准确控制清洗臂的动作和移动小车的行进路线，使装置更加自动化、智能化，可代替人工在现场环境中进行自动清洗；

2、清洗臂多轴联动，大大提高了清洗臂的灵活性；伸缩臂的设置更有利于扩大了清洗臂的清洗范围；

3、清洗臂轻量化设计，两级伸缩臂采用一个电机进行驱动，简化驱动结构，并使伸缩臂更加轻量化；两级传动链进行动力传递，使伸缩臂平稳的伸缩，结构稳定可靠；

4、导向部和限位部的额外设计使伸缩臂运动更加顺畅和平稳；

5、供水管与主旋转轴、清洗臂结构紧凑，巧用多个旋转接头进行转接，避免水管干涉的问题，大大提高清洗臂的灵活度。

附图说明

图1为实施例一的右侧面视角结构示意图；

图2为实施例一的左侧面视角结构示意图；

图3为实施例中清洗臂的结构示意图，其中清洗臂处局部剖视；

图4为图3中A部放大图；

图5为图3中B部放大图；

图6为第一导向部处的结构示意图；

图7为第二导向部处的结构示意图；

图8为第一限位部和第二限位部处的结构示意图；

图9为转动驱动机构和旋转驱动机构处的结构示意图；

图10为水平转动座处的结构示意图；

图11为控制系统的示意图；

图12为实施例二中第一传动链与第二从动轮处的结构示意图；

图13为实施例二中第二传动链与第二导向部处的结构示意图。

附图标记：1、移动小车；2、水平转动座；3、主旋转轴；4、清洗臂；5、第一驱动电机；6、主臂；7、伸缩臂；71、一级伸缩臂；72、二级伸缩臂；8、伸缩驱动机构；81、第二驱动电机；82、一级传动链；821、主链；822、次链；83、二级传动链；831、第一传动链；832、第二传动链；9、转动驱动机构；91、第三固定架；92、转动轴；93、第三驱动电机；10、旋转驱动机构；101、固定板；102、第四驱动电机；11、抬升驱动机构；111、安装板；112、伺服推杆；113、第一伺服电机；12、第一导向部；121、第一安装架；1211、安装块；1212、左侧板；1213、右侧板；1214、底板；1215、调整板；122、第一上导轮；123、第一下导轮；124、第一左导轮；125、第一右导轮；13、第一限位部；131、第一固定架；132、第一滚轮；14、第二导向部；141、第二安装架；1411、连接端；1412、导向端；1413、调节缝；1414、固定部；1415、调节部；1416、延伸段；142、上下导轮；143、第二左导轮；144、第二右导轮；1416、调节螺钉；1417、调节孔；15、第二限位部；151、第二固定架；152、第二滚轮；16、主动轮；17、喷杆；18、喷头；19、第一从动轮；20、第二从动轮；21、第三从动轮；22、第一固定块；23、第二固定块；24、第三固定块；25、第一调紧机构；251、连接片；252、第一调节螺杆；253、第一限位螺母；26、第二调紧机构；261、固定片；262、第二调节螺杆；263、第二限位螺母；27、第一转动接头；28、第二转动接头；29、供水管；291、第一连接管；292、竖管；293、第二连接管；30、第三旋转接头；31、供水装置；311、卷线架；312、卷线盘；313、通水管；314、第五驱动电机；32、第四旋转接头；33、车架；35、前轮；36、后轮；37、同步带；38、第六驱动电机；40、控制系统；41、控制器；42、触摸屏；43、输入端子模块；44、输出端子模块；45、无线通讯装置；46、云端人机服务器；47、激光测距传感器；48、激光雷达；49、Ethercat扩展模块；50、伺服驱动器；51、托架；52、把手；53、机箱；61、第一电动伸缩杆；62、第二电动伸缩杆。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

实施例一：

如附图1、2和11所示的自动化智能清洗装置，包括移动小车1、立于移动小车1上的水平转动座2、旋转连接于水平转动座2上的主旋转轴3、设于主旋转轴3上的清洗臂4。水平转动座2上设有用于驱动主旋转轴3旋转的第一驱动电机5。

其中，清洗臂4包括主臂6、设于主臂6上的伸缩臂7、驱动伸缩臂7伸缩的伸缩驱动机构8、设于伸缩臂7远离主旋转轴3一端的喷杆17、驱动喷杆17竖向转动的转动驱动机构9、驱动喷杆17自身周向旋转的旋转驱动机构10。喷杆17远离转动驱动机构9的一端设有喷头18。主臂6铰接于主旋转轴3的顶端，主旋转轴3上设有驱动主臂6抬升的抬升驱动机构11。此处，在移动小车1上设有机箱 53，机箱 53内装有控制系统40；第一驱动电机5、伸缩驱动机构8、转动驱动机构9、旋转驱动机构10、抬升驱动机构11均电连接于控制系统40。控制系统40可以准确控制清洗臂4的动作和移动小车1的行进路线，从而实现清洗装置的自动化清洗。

参见附图1和2，抬升驱动机构11包括铰接于主旋转轴3侧壁的安装板111、设于安装板111上的伺服推杆112、设于安装板111上并用于驱动伺服推杆112工作的第一伺服电机113，伺服推杆112的推杆铰接于主臂6的下侧壁。

参见附图2和3，伸缩臂7包括一级伸缩臂71和二级伸缩臂72。为了使伸缩臂7更加轻量化，主臂6、一级伸缩臂71、二级伸缩臂72均为方管状的中空结构；且一级伸缩臂71穿设于主臂6内，二级伸缩臂72穿设于一级伸缩臂71内，喷杆17连接于二级伸缩臂72。

其中，一级伸缩臂71靠近主旋转轴3的一端设有第一导向部12，主臂6远离主旋转轴3的一端设有第一限位部13。

结合附图3和6，第一导向部12包括第一安装架121、第一上导轮122、第一下导轮123、第一左导轮124、第一右导轮125。第一安装架121固定于一级伸缩臂71靠近主旋转轴3的一端，第一安装架121包括安装块1211、固定于安装块1211两侧的左侧板1212和右侧板1213、固定于安装块1211底部的底板1214。第一上导轮122设于左侧板1212和右侧板1213之间，第一下导轮123设于底板1214上，第一左导轮124和第一右导轮125分别设于固定块左右两侧；此处，第一上导轮122、第一下导轮123、第一左导轮124和第一右导轮125均一侧抵于主臂6内侧壁。将第一安装架121分成多个模块，便于第一导向部12的加工和安装，降低生产成本；同时在其中一个导轮或者部件损坏时可以单独更换，操作方便。

此处，为了可以调整第一左导轮124和第一右导轮125之间的间距，在安装块1211远离第一右导轮125的一侧设置了调整板1215；并将第一左导轮124设于调整板1215上。调整板1215通过螺钉固定于安装块1211。拧动螺钉可以调节调整板1215和安装块1211之间的间距，从而调整第一左导轮124和第一右导轮125之间的距离，使第一导向部12可以更加贴合主臂6内侧壁，使伸缩臂7伸缩时更加稳定。

见附图3和4，第一限位部13包括第一固定架131和转动连接于第一固定架131上的第一滚轮132，在主臂6左右两侧以及下侧均设有第一固定架131，每侧的第一滚轮132均与一级伸缩臂71上对应的外侧壁相抵触。

参见附图5和7，二级伸缩臂72靠近主旋转轴3的一端设有第二导向部14，一级伸缩臂71远离主旋转轴3的一端设有第二限位部15。

第二导向部14包括第二安装架141、上下导轮142、第二左导轮143、第二右导轮144。第二安装架141固定于二级伸缩臂72穿入主臂6一端。第二安装架141上设有连接端1411和导向端1412，连接端1411与二级伸缩臂72相连。其中，导向端1412中间设有调节缝1413，调节缝1413将导向端1412分成固定部1414和调节部1415，固定部1414远离连接端1411的一端设有延伸段1416。上下导轮142设于延伸段1416上，第二左导轮143设于调节部1415上，第二右导轮144设于固定部1414上。其中，上下导轮142的下侧抵于一级伸缩臂71下侧内壁，且上下导轮142的上侧与一级伸缩臂71上侧内壁间隙配合。第二左导轮143的一侧抵于一级伸缩臂71左侧内壁，第二右导轮144的一侧抵于一级伸缩臂71右侧内壁。此处，调节部1415上还设有用以调整调节部1415与固定部1414之间距离的调节螺钉1416。利用调节缝1413，拧动调节螺钉1416可以调整第二左导轮143和第二右导轮144之间的距离，从而调整第二导向部14与一级伸缩臂71内壁之间的间隙，减少伸缩臂7伸缩时产生的间隙晃动，使伸缩臂7运动时更加平稳。

另外，为了增加调节部1415的形变能力，同时减小调节缝1413处的应力集中现象，在调节缝1413靠近连接端1411的一端设有调节孔1417。

见附图3和4，第二限位部15包括固定于主臂6左右两侧以及下侧的第二固定架151、转动连接于第二固定架151上的第二滚轮152，每侧的第二滚轮152均抵触二级伸缩臂72上对应的外侧壁。

上述结构中，第一导向部12和第二导向部14均采用模块化设计，便于加工和安装，降低生产成本。安装架上的导轮与主臂6或一级伸缩臂71的内壁相抵，减少臂与臂之间的间隙，减少伸缩臂7伸缩时产生的间隙晃动；同时，导轮用滚动摩擦代替滑动摩擦，大大提高了伸缩臂7运动时的顺畅性。

参见附图3，伸缩驱动机构8包括第二驱动电机81、一级传动链82、二级传动链83。第二驱动电机81固定于主臂6靠近主旋转轴3的一端，第二驱动电机81上设有主动轮16。主臂6远离主旋转轴3的一端设有第一从动轮19，主动轮16和第一从动轮19均与一级传动链82相齿接。其中，一级伸缩臂71靠近主旋转轴3的一端固定于一级传动链82上。一级伸缩臂71远离主旋转轴3的一端设有第二从动轮20，二级伸缩臂72靠近主旋转轴3的一端设有第三从动轮21，第二从动轮20和第三从动轮21均与二级传动链83相齿接，二级伸缩臂72靠近主旋转轴3的一端固定于二级传动链83上。

其中，为了使结构简化、紧凑，将第三从动轮21设于第一导向部12上。见附图6，第三从动轮21位于两第一上导轮122之间并与两第一上导轮122同轴设置。第三从动轮21的直径小于第一上导轮122的直径。

上述传动结构中，为了使传动链的传动更加平稳，同时调整两级伸缩臂7合适的伸缩长度比，将一级传动链82与一级伸缩臂71之间的连接点分成两个。见附图3和5，一级伸缩臂71上侧靠近第一安装架121的一端设有第一固定块22，一级传动链82的一端固定于第一安装架121的左侧板1212上，另一端固定于第一固定块22上。一级传动链82与一级伸缩臂71的两个点之间存在一定的间距。

另外，为了进行结构上的优化，在运动中减少干涉的现象发生，将二级传动链83分成两个。将二级传动链83分成第一传动链831和第二传动链832。

此处，为了安装方便，在第二安装架141的连接端1411上设置了第二固定块23，延伸段上设置了第三固定块24。第一传动链831与第二从动轮20相齿接，第一传动链831的一端固定于主臂6远离主旋转轴3的一端，另一端固定于第二固定块23上。第二传动链832与第三从动轮21相齿接，第二传动链832的一端固定于主臂6远离主旋转轴3的一端内侧壁，另一端固定于第三固定块24上。

结合附图5和8，作为优化，在一级传动链82上设有第一调紧机构25，二级传动链83上设有第二调紧机构26。调紧机构可以调节传动链的松紧程度，使传动链始终保持最佳传动状态。

具体的，一级传动链82包括主链821和次链822，第一调紧机构25包括连接片251、第一调节螺杆252、用于固定第一调节螺杆252于连接片251的第一限位螺母253。第一调节螺杆252的一端与主链821的活动端相连，另一端穿设于连接片251。连接片251远离主链821的一端与次链822的活动端相连。通过拧动第一限位螺母253可以调整第一调节螺杆252伸入连接片251的长度，通过第一调紧机构25自身长度的调整来控制一级传动链82的长度。

第二调紧机构26包括固定于主臂6远离主旋转轴3一端的固定片261、穿设于固定片261上的第二调节螺杆262、用以固定第二调节螺杆262于固定片261的第二限位螺母263。第二调节螺杆262远离固定片261的一端连接于第一传动链831。通过拧动第二限位螺母263可以调整第二调节螺杆262伸入固定片261的长度，通过第二调紧机构26自身长度的调整来控制第二传动链832的长度。

下面详细阐述上述伸缩臂7的驱动过程：

第二驱动电机81驱动主动轮16转动，由于一级传动链82通过第一固定块22固定于一级伸缩臂71上，故主动轮16通过第一传动链831带动一级伸缩臂71伸出和收回；由于第一传动链831通过第二固定块23固定于二级伸缩臂72上，在一级伸缩臂71伸出的过程中其会通过第二从动轮20带动第一传动链831运动，由第一传动链831带动二级伸缩臂72伸出；由于第二传动链832通过第三固定块24固定于二级伸缩臂72上，故在一级伸缩臂71收回的过程中，第三从动轮21带动第二传动链832运动，由第二传动链832带动二级伸缩臂72收回，从而一级伸缩臂71、二级伸缩臂72在一级传动链82、第一传动链831和第二传动链832的作用下同步伸出和收回，通过单一动力源实现联动。

参见附图1和9，转动驱动机构9包括设于二级伸缩臂72远离主旋转轴3一端的第三固定架91、转动连接于第三固定架91的转动轴92、设于第三固定架91上并驱动转动轴92转动的第三驱动电机93。旋转驱动机构10包括固定于转动轴92上的固定板101、设于固定板101上的第四驱动电机102。此处，转动轴92为空心轴，转动轴92靠近固定板101的一端设有第一转动接头27，转动轴92远离固定板101的一端设有第二转动接头28。空心轴与第二转动接头28的出水端旋转连接，与第一转动接头27的进水端固定连接。此处，喷杆17穿设于固定板101并旋转连接于第一旋转接头的出水端，由第四驱动电机102驱动喷杆17周向转动。

另外，喷头18的出水轴线与喷杆17的轴线相交，也即喷头18和喷杆17呈一定的角度设置，因此在喷杆17自转时喷头18喷射的范围更广，再配合上喷杆17绕轴的转动，可以使清洗臂4针对一些死角进行清洗，大大提高清洗效果。

参见附图1、2和10，供水管29包括第一连接管291、竖管292、第二连接管293。第一连接管291的一端连接于第二旋转接头的进水端，另一端连接于竖管292。其中，竖管292同轴安装于主旋转轴3内且跟随主旋转轴3同步转动。竖管292的上端从主旋转轴3的侧壁穿出并与第一连接管291相连，竖管292的另一端伸入水平转动座2内并与第二连接管293相连；竖管292与第二连接管293之间设有第三旋转接头30，第三旋转接头30的一端与竖管292旋转连接，另一端与第二连接管293固定连接。第二连接管293连接于供水装置31。

其中，供水装置31包括设于移动小车1上的卷线架311、旋转连接于卷线架311上的卷线盘312、绕与卷线盘312上的通水管313、用以驱动卷线盘312转动的第五驱动电机314。此处，卷线架311上设有空心转轴，卷线盘312固定于空心转轴上并通过空心转轴转动连接于卷线架311。通水管313的一端固定连接于空心转轴的一端，另一端连通外部水源。空心转轴通过第四旋转接头32与第二连接管293相连，第四旋转接头32的进水端旋转连接于空心转轴，出水端固定连接于第二连接管293。

参见附图1和2，移动小车1包括车架33，车架33上安装有两个前轮35以及两个后轮36。每个前轮35和后轮36均单独旋转连接于车架33侧壁。位于机架同一侧的前轮35、后轮36之间连接有同步带37，同步带37下侧带面与地面接触。车架33上还设有两个第六驱动电机38，分别单独驱动一个前轮35。此处，用同步带37与地面接触的方式来代替传统滚轮轮面与地面接触的方式，进而大幅度提升了动力小车与地面之间的有效接触面积，行走稳定性更高，适用于多油渍地面工作环境。并且左前轮35和右前轮35由于单独驱动，因此可以进行差速控制，从而可利用差速转动来准确控制小车的转向。

其中，移动小车1的卷线架311上还设有托架51，托架51上设有把手52，通过把手52可以手动推动小车。

参见附图1和11，控制系统40包括电源模块（图中未示出）、控制器41、触摸屏42、输入端子模块43、输出端子模块44、无线通讯装置45、云端人机服务器46、激光测距传感器47和激光雷达48、Ethercat扩展模块49以及若干伺服驱动器50。

本实施例中，作为一种示例，上述的控制器41、触摸屏42、输入端子模块43、输出端子模块44、Ethercat扩展模块49以及若干伺服驱动器50的型号分别为C9900-K624、CP2907、EL1008、EL2008、EK1110。云端人机服务器46，其型号为CMT-SVR-100。激光测距传感器47和激光雷达48的型号分别为DL100-21AA2110、TIM561-2050101。

其中，触摸屏42安装在托架51上，触摸屏42的DVI接口和USB接口与控制器41连接，工作人员可通过触摸屏42实现现场的参数设定和其它相关操作。电源模块、控制器41、输入端子模块43、输出端子模块44、无线通讯装置45、云端人机服务器46、Ethercat扩展模块49以及若干伺服驱动器50均安装于机箱53内。其中，输入端子模块43、输出端子模块44插接至控制器41上对应的插接口。输入端子模块43可用于接入一些操作设备，例如急停开关等，方便现场人员操作；输出端子模块44用于对清洗装置的水路进行控制，例如对电控阀进行通/断控制。若干伺服驱动器50通过Ethercat接口实现级联，且第一级的伺服驱动器50通过Ethercat接口与Ethercat扩展模块49连接，然后每一个伺服驱动器50的输出端分别连接一个上述的伺服电机。

无线通讯装置45可采用无线路由器，进而，无线通讯装置45、云端人机服务器46通过RJ45接口与控制器41连接。该无线通讯装置45可配置4G/5G功能，实现通过电话卡接入互联网，不必连接宽带。

激光测距传感器47通过RJ45接口与云端人机服务器46连接，激光雷达48通过RJ45接口与无线通讯装置45连接。若采用其它型号的传感器，可直接通过扩展模块与控制器41通讯。另外，激光测距传感器47、激光雷达48均安装于清洗装置的前侧，激光测距传感器47主要用于测量清洗装置正向的移动距离，实现对每个清洗位置的精准定位；激光雷达48用于测量清洗装置与两侧障碍物的距离，进而避免清洗装置碰到障碍物，导致清洗过程受到影响。

工作时，编程人员可预先根据清洗对象的参数，设定好清洗装置的移动路径和清洗路径，即对各个伺服电机的控制以及对电控阀的控制；将清洗装置放置到现场后，通过现场的触摸屏42或远程地通过PAD等设备启动清洗装置。启动后，清洗装置根据设定的程序执行相应的清洗动作，例如水平转动座2的左右转动、清洗臂4的伸缩、抬降及喷杆17的旋转，并根据激光测距传感器47和激光雷达48的反馈数据控制清洗装置前后移动，直到执行完整个清洗程序。机器代替人工自动进行清洗，自动化程度高。

实施例二：

实施例二与实施例一的不同之处在于，实施例二中第一传动链831、第二传动链832与主臂6以及二级伸缩臂72之间连接处的结构不同。

如附图1、12和13所示，第二调紧机构26包括第一电动伸缩杆61，第一电动伸缩杆61的一端固定于主臂6靠近第二从动轮20的一端，另一端连接于第一从动链。第二导向部14远离二级伸缩臂72的一端设有第二电动伸缩杆62，第二电动伸缩杆62的伸缩杆与第三传动链相连。其中，第一电动伸缩杆61和第二电动伸缩杆62均电连接于控制系统40；第一电动伸缩杆61和第二电动伸缩杆62同步动作。

此处，在第二驱动电机81的驱动下，一级传动链82带动一级伸缩臂71伸缩；一级伸缩臂71的伸缩运动同步又转化为二级伸缩臂72伸缩的动力。当需要改变一级伸缩臂71和二级伸缩臂72的伸缩比时，即可通过第一电动伸缩杆61和第二电动伸缩杆62进行调整。其中两种调整关系如下：

当一级伸缩臂71伸出时，第一电动伸缩杆61收缩，第二电动伸缩杆62伸长，则可加快二级伸缩臂72的伸出，从而使二级伸缩臂72伸出长度大于一级伸缩臂71伸出长度。

当一级伸缩臂71伸出时，第一电动伸缩杆61伸长，第二电动伸缩杆62收缩，则可减缓二级伸缩臂72的伸出，从而使二级伸缩臂72伸出长度小于一级伸缩臂71伸出长度。

在清洗过程中，若清洗对象或环境不需要用到伸缩臂7的极限长度，则可以适当通过电动伸缩杆控制一级伸缩臂71的伸出量。一级伸缩臂71伸出量越少，设备整体重心越靠近移动小车1，也即更稳。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种自动化智能清洗装置，其特征是：包括移动小车(1)、立于移动小车(1)上的水平转动座(2)、旋转连接于水平转动座(2)上的主旋转轴(3)、设于主旋转轴(3)上的清洗臂(4)；

所述水平转动座(2)上设有用于驱动主旋转轴(3)旋转的第一驱动电机(5)；

所述清洗臂(4)包括主臂(6)、设于主臂(6)上的伸缩臂(7)、驱动伸缩臂(7)伸缩的伸缩驱动机构(8)、设于伸缩臂(7)远离主旋转轴(3)一端的喷杆(17)、驱动喷杆(17)竖向转动的转动驱动机构(9)、驱动喷杆(17)自身周向旋转的旋转驱动机构(10)，所述喷杆(17)远离转动驱动机构(9)的一端设有喷头(18)，另一端连接有供水管(29)，所述喷头(18)的出水轴线与喷杆(17)的轴线相交；

所述主臂(6)铰接于主旋转轴(3)的顶端，所述主旋转轴(3)上设有驱动主臂(6)抬升的抬升驱动机构(11)；

所述移动小车(1)上设有控制系统(40)，所述第一驱动电机(5)、伸缩驱动机构(8)、转动驱动机构(9)、旋转驱动机构(10)、抬升驱动机构(11)均电连接于控制系统(40)；所述伸缩臂(7)包括一级伸缩臂(71)和二级伸缩臂(72)，所述一级伸缩臂(71)穿设于主臂(6)内，所述二级伸缩臂(72)穿设于一级伸缩臂(71)内，所述伸缩驱动机构(8)包括设于主臂(6)上的第二驱动电机(81)、用以带动一级伸缩臂(71)伸缩的一级传动链(82)、用以带动二级伸缩臂(72)伸缩的二级传动链(83)，所述第二驱动电机(81)上设有主动轮(16)，所述主臂(6)远离主旋转轴(3)的一端设有第一从动轮(19)，所述主动轮(16)和第一从动轮(19)均与一级传动链(82)相齿接，所述一级伸缩臂(71)靠近主旋转轴(3)的一端固定于一级传动链(82)上，所述一级伸缩臂(71)远离主旋转轴(3)的一端设有第二从动轮(20)，所述二级伸缩臂(72)靠近主旋转轴(3)的一端设有第三从动轮(21)，所述第二从动轮(20)和第三从动轮(21)均与二级传动链(83)相齿接，所述二级伸缩臂(72)靠近主旋转轴(3)的一端固定于二级传动链(83)上；

所述二级传动链(83)包括第一传动链(831)和第二传动链(832)，所述第一传动链(831)与第二从动轮(20)相齿接，所述第一传动链(831)的一端固定于主臂(6)远离主旋转轴(3)的一端，另一端固定于二级伸缩臂(72)靠近主旋转轴(3)的一端，所述第二传动链(832)与第三从动轮(21)相齿接，所述第二传动链(832)的一端固定于主臂(6)远离主旋转轴(3)的一端，另一端固定于二级伸缩臂(72)靠近主旋转轴(3)的一端；

所述一级伸缩臂(71)靠近主旋转轴(3)的一端设有第一导向部(12)，所述主臂(6)远离主旋转轴(3)的一端设有第一限位部(13)，所述第一限位部(13)包括固定于主臂(6)左右两侧以及下侧的第一固定架(131)、转动连接于第一固定架(131)上的第一滚轮(132)，每侧所述第一滚轮(132)分别抵触一级伸缩臂(71)上对应的外侧壁；

所述二级伸缩臂(72)靠近主旋转轴(3)的一端设有第二导向部(14)，所述一级伸缩臂(71)远离主旋转轴(3)的一端设有第二限位部(15)，所述第二限位部(15)包括固定于主臂(6)左右两侧以及下侧的第二固定架(151)、转动连接于第二固定架(151)上的第二滚轮(152)，每侧所述第二滚轮(152)分别抵触二级伸缩臂(72)上对应的外侧壁；

所述第一导向部(12)包括固定于一级伸缩臂(71)穿入主臂(6)一端的第一安装架(121)和设于第一安装架(121)上的第一上导轮(122)、第一下导轮(123)、第一左导轮(124)、第一右导轮(125)，所述第一上导轮(122)、第一下导轮(123)、第一左导轮(124)和第一右导轮(125)均一侧抵于主臂(6)内壁；

所述第二导向部(14)包括固定于二级伸缩臂(72)穿入主臂(6)一端的第二安装架(141)和设于第二安装架(141)上的上下导轮(142)、第二左导轮(143)、第二右导轮(144)，所述上下导轮(142)的下侧抵于一级伸缩臂(71)下侧内壁，所述上下导轮(142)的上侧与一级伸缩臂(71)上侧内壁间隙配合，所述第二左导轮(143)的一侧抵于一级伸缩臂(71)左侧内壁，所述第二右导轮(144)的一侧抵于一级伸缩臂(71)右侧内壁。

2.根据权利要求1所述的一种自动化智能清洗装置，其特征是：所述转动驱动机构(9)包括设于伸缩臂(7)远离主旋转轴(3)一端的第三固定架(91)、转动连接于第三固定架(91)的转动轴(92)、设于第三固定架(91)上并驱动转动轴(92)转动的第三驱动电机(93)，所述喷杆(17)固定于转动轴(92)。

3.根据权利要求2所述的一种自动化智能清洗装置，其特征是：所述旋转驱动机构(10)包括固定于转动轴(92)上的固定板(101)、设于固定板(101)上的第四驱动电机(102)，所述固定板(101)上设有第一旋转接头，所述喷杆(17)穿设于固定板(101)并转动连接于第一旋转接头，所述第四驱动电机(102)驱动喷杆(17)周向转动。

4.根据权利要求3所述的一种自动化智能清洗装置，其特征是：所述转动轴(92)为空心轴，所述转动轴(92)远离第一转动接头(27)的一端设有第二转动接头(28)，所述第二转动接头(28)的一端与转动轴(92)旋转连接，另一端连接供水管(29)。

5.根据权利要求1所述的一种自动化智能清洗装置，其特征是：所述供水管(29)包括第一连接管(291)、竖管(292)、第二连接管(293)，所述第一连接管(291)的一端连接于喷杆(17)，另一端连接于竖管(292)，所述竖管(292)同轴安装于主旋转轴(3)内且跟随主旋转轴(3)同步转动，所述竖管(292)的上端从主旋转轴(3)的侧壁穿出并与第一连接管(291)相连，所述竖管(292)的另一端伸入水平转动座(2)内并与第二连接管(293)相连，竖管(292)与第二连接管(293)之间设有第三旋转接头(30)，所述第三旋转接头(30)的一端与竖管(292)旋转连接，另一端与第二连接管(293)固定连接，所述第二连接管(293)连接于供水装置(31)。

6.根据权利要求1所述的一种自动化智能清洗装置，其特征是：所述控制系统(40)包括电源模块、无线通讯装置(45)、控制器(41)、输入端子模块(43)、输出端子模块(44)、激光测距传感器(47)和激光雷达(48)以及若干伺服驱动器(50)；其中，所述电源模块、无线通讯装置(45)、输入端子模块(43)、输出端子模块(44)、激光测距传感器(47)和激光雷达(48)以及若干伺服驱动器(50)与所述控制器(41)通讯连接。