CN110360874A - 一种炮膛清理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炮膛清理机器人，包括清理机构、传动机构、电机和支撑架；清理机构包括滚筒和毛刷；传动机构包括主齿轮、副齿轮、小齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一滚轮架、第二滚轮架；滚筒侧壁一圈固定有毛刷，支撑架包括圆形板和若干个大小一致的支撑柱，圆形板固定安装在该支撑柱的上端，电机与圆形板通过螺栓固定连接，该电机的输出轴穿过圆形板并与滚筒平键连接，电机的输出轴在滚筒和圆形板之间平键连接有主齿轮，主齿轮依次带动副齿轮、小齿轮，小齿轮带动锥齿轮进而带动炮膛清理机器人整体前后移动。本机器人通过电机驱动滚筒旋转清理炮膛，同时电机通过齿轮传动机构带动机器人进行前后移动，清理效率高。

Description

一种炮膛清理机器人

技术领域

本发明属于机器人设计技术领域，具体涉及一种炮膛清理机器人。

背景技术

炮膛清理机器人是一种能代替人工进行炮膛清理的装置。火炮进行炮弹发射时难免在炮膛内壁残留一些铜屑或者火药残渣等杂物，人工清理炮膛一般采用与炮筒等长的擦炮杆，在擦炮杆的端部装有清理用的毛刷，擦炮时先向炮管里倒入清理液，再用毛刷反复刷洗，这种清理方式费时费力且效率低。现有的炮膛清理装置在擦炮杆的毛刷位置设置驱动机构，使用电机带动毛刷进行往复运动来清理炮膛。这种方式虽然比人工清理方便一些，但还是需要有人力的操作，且擦炮杆较长，携带与使用都不方便，清理效率不高，不能保证炮膛是否被清理干净。针对人工清理炮筒费时费力、效率低等问题，本专利设计了一种炮膛清理机器人，能够有效提高炮膛清理的效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种炮膛清理机器人。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种炮膛清理机器人，其中：包括清理机构、传动机构、电机和支撑架；所述清理机构包括滚筒和毛刷；所述传动机构包括主齿轮、副齿轮、小齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一滚轮架、第二滚轮架、第一长轴和第二长轴；

所述滚筒外侧壁一圈固定有毛刷，所述支撑架包括圆形板和若干个大小一致的支撑柱，所述圆形板固定安装在该支撑柱的上端，所述电机与圆形板通过螺栓固定连接，该电机的输出轴穿过圆形板并与滚筒平键连接，所述电机的输出轴在滚筒和圆形板之间平键连接有主齿轮，围绕主齿轮一圈连接有若干个副齿轮，每个副齿轮连接有小齿轮，所述副齿轮平键连接第一长轴，所述第一长轴下端固定在圆形板上，所述小齿轮平键连接第二长轴，所述第二长轴穿过圆形板并在第二长轴下端平键连接第一锥齿轮，所述第一锥齿轮带动第一滚轮架沿炮膛前后移动；

所述第一滚轮架与第二滚轮架结构相同，所述第一滚轮架安装在支撑柱上端，所述第二滚轮架安装在支撑柱的下端，所述第一滚轮架包括主动架、三个主动轮和三对第一支座，所述主动架通过螺栓水平固定连接在支撑柱上，所述主动架外侧壁上等距分布三对第一支座，所述第一支座上穿插有转轴，所述第一支座之间的转轴上平键连接有主动轮，该转轴在靠近第一锥齿轮的一端平键连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与第一锥齿轮齿轮啮合，通过第一锥齿轮带动第二锥齿轮进而带动主动轮旋转，最终带动炮膛清理机器人前后移动。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的滚筒与电机输出轴端面螺栓联接，所述电机输出轴上安装有第一套筒和第二套筒，所述第一套筒安装在主齿轮与滚筒之间，所述第二套筒安装在主齿轮与圆形板之间，所述电机输出轴与圆形板之间安装有轴承。

上述的副齿轮为三个，所述第一长轴和第二长轴上均安装有套杯，所述套杯与其连接的轴之间安装有上下两个轴承，该轴承分别位于套杯顶端和底端，所述套杯底端的轴承下方安装有第一环形卡簧，所述套杯穿过圆形板，所述套杯通过螺栓与圆形板固定。

上述的小齿轮与第二长轴顶端面螺栓联接，所述副齿轮与第一长轴顶端面螺栓联接，所述第一锥齿轮与第二长轴底端面螺栓联接。

上述的转轴上主动轮两端均安装有第二环形卡簧，所述支座与转轴之间安装有轴承。

上述的第二滚轮架包括从动架、三个从动轮和三对第二支座，所述主动轮和从动轮均为两两间隔为120°，该主动轮和从动轮的材质均为橡胶材质，所述主动轮与从动轮均位于同一竖直平面。

上述的炮膛清理机器人还包括摄像头和照明灯，所述摄像头和照明灯均固定安装在支撑柱下端的第二滚轮架下表面上。

上述的清理机构还包括喷气管、喷油管和喷头，所述喷头固定安装在喷气管和喷油管上端，所述喷气管、喷油管交错周向分布在圆形板上表面外圈，所述圆形板与喷气管、喷油管连接处开设有螺纹通孔，用于连接外接喷油装置和喷气装置的管道，所述喷气管和喷油管角度向外倾斜至使喷气和喷油路径不被滚筒遮挡。

本发明的有益效果：

1.本炮膛清理机器人相比现有的清理方式，通过电机驱动滚筒旋转清理炮膛，同时电机通过齿轮传动机构带动炮膛清理机器人进行前后移动，不需要人工操作，清理效率高。

2.本炮膛清理机器人在清理方式除了利用滚筒上的毛刷清理外，还通过喷气管吹走毛刷清理下来的残渣，双重清理，确保清理干净彻底。

3.本炮膛清理机器人还通过喷油管，在清理后对炮膛进行喷油保护。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是滚筒与电机连接结构示意图；

图3是齿轮传动结构示意图；

图4是第二长轴与第一锥齿轮连接结构示意图；

图5是车轮分布示意图；

图6是主动轮动力传动示意图；

图7是炮膛清理机器人在炮膛内部工作结构示意图。

附图标记为：电机1、支撑架2、圆形板2-1、支撑柱2-2、滚筒3、毛刷4、主齿轮5、副齿轮6、小齿轮7、第一锥齿轮8、第二锥齿轮9、第一滚轮架10、主动架10-1、主动轮10-2、第一支座10-3、第二滚轮架11、从动架11-1、从动轮11-2、第二支座11-3、第一长轴12、第二长轴13、第一套筒14、第二套筒15、套杯16、第一环形卡簧17、第二环形卡簧18、摄像头19、照明灯20、喷气管21、喷油管22、喷头23。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1-图6所示，本发明为一种炮膛清理机器人，其中：包括清理机构、传动机构、电机1和支撑架2；所述清理机构包括滚筒3和毛刷4；所述传动机构包括主齿轮5、副齿轮6、小齿轮7、第一锥齿轮8、第二锥齿轮9、第一滚轮架10、第二滚轮架11、第一长轴12和第二长轴13；

所述滚筒3外侧壁一圈固定有毛刷4，所述支撑架2包括圆形板2-1和若干个大小一致的支撑柱2-2，所述圆形板2-1固定安装在该支撑柱2-2的上端，所述电机1与圆形板2-1通过螺栓固定连接，该电机1的输出轴穿过圆形板2-1并与滚筒3平键连接，所述电机1的输出轴在滚筒3和圆形板2-1之间平键连接有主齿轮5，围绕主齿轮5一圈连接有若干个副齿轮6，每个副齿轮6连接有小齿轮7，所述副齿轮6平键连接第一长轴12，所述第一长轴12下端固定在圆形板2-1上，所述小齿轮7平键连接第二长轴13，所述第二长轴13穿过圆形板2-1并在第二长轴13下端平键连接第一锥齿轮8，所述第一锥齿轮8进而带动主动轮(10-2)旋转，最终带动炮膛清理机器人前后移动；

所述第一滚轮架10与第二滚轮架11结构相同，所述第一滚轮架10安装在支撑柱2-2上端，所述第二滚轮架11安装在支撑柱2-2的下端，所述第一滚轮架10包括主动架10-1、三个主动轮10-2和三对第一支座10-3，所述主动架10-1通过螺栓水平固定连接在支撑柱2-2上，所述主动架10-1外侧壁上等距分布三对第一支座10-3，所述第一支座10-3上穿插有转轴，所述第一支座10-3之间的转轴上平键连接有主动轮10-2，该转轴在靠近第一锥齿轮8的一端平键连接有第二锥齿轮9，所述第二锥齿轮9与第一锥齿轮8齿轮啮合，通过第一锥齿轮8带动第二锥齿轮9进而带动主动轮10-2旋转，最终带动炮膛清理机器人前后移动。

实施例中，滚筒3与电机1输出轴端面螺栓联接，所述电机1输出轴上安装有第一套筒14和第二套筒15，所述第一套筒14安装在主齿轮5与滚筒3之间，所述第二套筒15安装在主齿轮5与圆形板2-1之间，所述电机1输出轴与圆形板2-1之间安装有轴承。

实施例中，副齿轮6为三个，所述第一长轴12和第二长轴13上均安装有套杯16，所述套杯16与其连接的轴之间安装有上下两个轴承，该轴承分别位于套杯16顶端和底端，所述套杯16底端的轴承下方安装有第一环形卡簧17，所述套杯16穿过圆形板2-1，所述套杯16通过螺栓与圆形板2-1固定。

实施例中，小齿轮7与第二长轴13顶端面螺栓联接，所述副齿轮6与第一长轴12顶端面螺栓联接，所述第一锥齿轮8与第二长轴13底端面螺栓联接。

实施例中，转轴上主动轮10-2两端均安装有第二环形卡簧18，所述支座10-3与转轴之间安装有轴承。

实施例中，第二滚轮架11包括从动架11-1、三个从动轮11-2和三对第二支座11-3，所述主动轮10-2和从动轮11-2均为两两间隔为120°，该主动轮10-2和从动轮11-2的材质均为橡胶材质，所述主动轮10-2与从动轮11-2均位于同一竖直平面。

实施例中，炮膛清理机器人还包括摄像头19和照明灯20，所述摄像头19和照明灯20均固定安装在支撑柱2-2下端的第二滚轮架11下表面上。

实施例中，清理机构还包括喷气管21、喷油管22和喷头23，所述喷头23固定安装在喷气管21和喷油管22上端，所述喷气管21、喷油管22交错周向分布在圆形板2-1上表面外圈，所述圆形板2-1与喷气管21、喷油管22连接处开设有螺纹通孔，用于连接外接喷油装置和喷气装置的管道，所述喷气管21和喷油管22角度向外倾斜至使喷气和喷油路径不被滚筒3遮挡。

本发明的使用方法如下：

如图7所示，首先在喷气管21和喷油管22下端螺纹通孔处外接喷气和喷油管路，该喷气和喷油管路连接喷气和喷油装置，启动电机1，电机1输出轴上的主齿轮5随电机1输出轴转动，随后主齿轮5带动三个副齿轮6转动，每个副齿轮6带动小齿轮7转动，所述小齿轮7通过第二长轴13带动第一锥齿轮8转动，第一锥齿轮8相继带动第二锥齿轮9转动，第二锥齿轮9带动主动轮10-2旋转，主动轮10-2带动第一滚轮架10移动，由于第一滚轮架10和第二滚轮架11均与支撑架2固定连接，故机器人在第一滚轮架10和第二滚轮架11的带动下前后移动。

同时电机1带动滚筒3旋转，在机器人前进中，滚筒3上的毛刷4不断清理炮膛内壁上的残渣，圆形板2-1上的喷气管20喷出空气吹走毛刷清理下来的残渣，同时避免残渣被滚轮又压紧在内壁上面。

在炮膛清理作业完成后，将滚筒3拆卸下来，再将炮膛清理机器人放入炮膛中进行喷油作业，三个喷油管21对被清理过的炮膛内壁喷油，完成对炮膛的保养作业。

在清理和喷涂作业中，打开照明灯19和摄像头18，检测炮膛内壁是否被清理干净。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种炮膛清理机器人，其特征在于：包括清理机构、传动机构、电机(1)和支撑架(2)；所述清理机构包括滚筒(3)和毛刷(4)；所述传动机构包括主齿轮(5)、副齿轮(6)、小齿轮(7)、第一锥齿轮(8)、第二锥齿轮(9)、第一滚轮架(10)、第二滚轮架(11)、第一长轴(12)和第二长轴(13)；

所述滚筒(3)外侧壁一圈固定有毛刷(4)，所述支撑架(2)包括圆形板(2-1)和若干个大小一致的支撑柱(2-2)，所述圆形板(2-1)固定安装在该支撑柱(2-2)的上端，所述电机(1)与圆形板(2-1)通过螺栓固定连接，该电机(1)的输出轴穿过圆形板(2-1)并与滚筒(3)平键连接，所述电机(1)的输出轴在滚筒(3)和圆形板(2-1)之间平键连接有主齿轮(5)，围绕主齿轮(5)一圈连接有若干个副齿轮(6)，每个副齿轮(6)连接有小齿轮(7)，所述副齿轮(6)平键连接第一长轴(12)，所述第一长轴(12)下端固定在圆形板(2-1)上，所述小齿轮(7)平键连接第二长轴(13)，所述第二长轴(13)穿过圆形板(2-1)并在第二长轴(13)下端平键连接第一锥齿轮(8)，所述第一锥齿轮(8)带动第一滚轮架(10)沿炮膛前后移动；

所述第一滚轮架(10)与第二滚轮架(11)结构相同，所述第一滚轮架(10)安装在支撑柱(2-2)上端，所述第二滚轮架(11)安装在支撑柱(2-2)的下端，所述第一滚轮架(10)包括主动架(10-1)、三个主动轮(10-2)和三对第一支座(10-3)，所述主动架(10-1)通过螺栓水平固定连接在支撑柱(2-2)上，所述主动架(10-1)外侧壁上等距分布三对第一支座(10-3)，所述第一支座(10-3)上穿插有转轴，所述第一支座(10-3)之间的转轴上平键连接有主动轮(10-2)，该转轴在靠近第一锥齿轮(8)的一端平键连接有第二锥齿轮(9)，所述第二锥齿轮(9)与第一锥齿轮(8)齿轮啮合，通过第一锥齿轮(8)带动第二锥齿轮(9)进而带动主动轮(10-2)旋转，最终带动炮膛清理机器人前后移动。

2.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述滚筒(3)与电机(1)输出轴端面螺栓联接，所述电机(1)输出轴上安装有第一套筒(14)和第二套筒(15)，所述第一套筒(14)安装在主齿轮(5)与滚筒(3)之间，所述第二套筒(15)安装在主齿轮(5)与圆形板(2-1)之间，所述电机(1)输出轴与圆形板(2-1)之间安装有轴承。

3.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述副齿轮(6)为三个，所述第一长轴(12)和第二长轴(13)上均安装有套杯(16)，所述套杯(16)与其连接的轴之间安装有上下两个轴承，该轴承分别位于套杯(16)顶端和底端，所述套杯(16)底端的轴承下方安装有第一环形卡簧(17)，所述套杯(16)穿过圆形板(2-1)，所述套杯(16)通过螺栓与圆形板(2-1)固定。

4.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述小齿轮(7)与第二长轴(13)顶端面螺栓联接，所述副齿轮(6)与第一长轴(12)顶端面螺栓联接，所述第一锥齿轮(8)与第二长轴(13)底端面螺栓联接。

5.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述转轴上主动轮(10-2)两端均安装有第二环形卡簧(18)，所述支座(10-3)与转轴之间安装有轴承。

6.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述第二滚轮架(11)包括从动架(11-1)、三个从动轮(11-2)和三对第二支座(11-3)，所述主动轮(10-2)和从动轮(11-2)均为两两间隔为120°，该主动轮(10-2)和从动轮(11-2)的材质均为橡胶材质，所述主动轮(10-2)与从动轮(11-2)均位于同一竖直平面。

7.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述炮膛清理机器人还包括摄像头(19)和照明灯(20)，所述摄像头(19)和照明灯(20)均固定安装在支撑柱(2-2)下端的第二滚轮架(11)下表面上。

8.根据权利要求1所述的一种炮膛清理机器人，其特征在于：所述清理机构还包括喷气管(21)、喷油管(22)和喷头(23)，所述喷头(23)固定安装在喷气管(21)和喷油管(22)上端，所述喷气管(21)、喷油管(22)交错周向分布在圆形板(2-1)上表面外圈，所述圆形板(2-1)与喷气管(21)、喷油管(22)连接处开设有螺纹通孔，用于连接外接喷油装置和喷气装置的管道，所述喷气管(21)和喷油管(22)角度向外倾斜至使喷气和喷油路径不被滚筒(3)遮挡。