CN110813962B - 非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人，其解决了现有二沉池的清理费事、费力且存在安全隐患的技术问题；包括主体、位于主体下方的支撑驱动部、清扫部和可以由主体下方向二沉池内侧伸出的摆臂伸缩清扫部；支撑驱动部有两组，且分布于主体前段、后段；支撑驱动部包括在池壁端面上行走的主动轮机构、夹紧池壁的定位轮机构和涨紧轮机构，定位轮机构、涨紧轮机构分别位于主动轮机构的左右两侧。本发明广泛应用于二沉池清洗技术领域。

Description

非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人

技术领域

本发明涉及一种清洗机器人，特别是涉及一种非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人。

背景技术

污水处理厂二沉池的清洗主要是对溢水围堰、流道墙壁及底面的清洗，现阶段需要工定时清理，费时、费力，而且有一些地方如流道底面，人工无法清理，工人作业劳动强度大，作业环境恶劣，蚊虫叮咬，清理时还需要进入流道，因水流流速大，存在滑倒被冲走的危险，存在安全隐患。

而且二沉池分为标准圆形二沉池、非标准圆形二沉池，标准圆形二沉池的流道为圆形；非标准圆形二沉池的流道为非圆形，顺着流水方向，截面面积不断变化，清理起来更加困难。

发明内容

本发明针对现有二沉池的清理费事、费力且存在安全隐患的技术问题，提供一种省事、省力且不存在安全隐患的非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人。

为此，本发明的技术方案是，包括主体、位于主体下方的支撑驱动部、清扫部和可以由主体下方向二沉池内侧伸出的摆臂伸缩清扫部；支撑驱动部有两组，且分布于主体前段、后段；支撑驱动部包括在池壁端面上行走的主动轮机构、夹紧池壁的定位轮机构和涨紧轮机构，定位轮机构、涨紧轮机构分别位于主动轮机构的左右两侧。

优选地，主动轮机构包括纵向轮、传动部件以及通过传动部件与纵向轮连接的电机组件，纵向轮的中轴通过连接件与主体的底板连接；定位轮机构包括第一横向轮、与第一横向轮的主动轴连接的电机组件，主动轴穿过主体的底板；涨紧轮机构包括第二横向轮、涨紧部件，第二横向轮通过从动轴与涨紧部件连接。

优选地，涨紧部件包括第一摆臂、压簧部件，第一摆臂的一端与从动轴的自由端连接，第一摆臂的另一端通过销轴与压簧部件的一端连接，压簧部件的另一端与主体的底板连接；第一摆臂的中部与主体的底板通过摆臂支轴组件连接，第一摆臂与压簧部件之间的夹角小于等于90度。

优选地，清扫部包括位于支撑驱动部的前方的端面清扫组件、位于支撑驱动部一侧的侧清扫组件以及位于支撑驱动部另一侧的主清扫组件。

优选地，摆臂伸缩清扫部包括摆臂伸缩组件、与摆臂伸缩组件下方连接的底清扫组件和摆臂清扫组件，摆臂清扫组件位于摆臂伸缩组件的端部，底清扫组件位于摆臂伸缩组件的中部。

优选地，摆臂伸缩组件包括一端与主体的底板旋转连接的第二摆臂、设在第二摆臂自由端的光电探头以及用于推拉第二摆臂的电动推杆，电动推杆的一端与主体的底板连接，电动推杆的另一端与第二摆臂的中部连接。

优选地，端面清扫组件、主清扫组件、侧清扫组件、底清扫组件和摆臂清扫组件均包括毛刷轴、与毛刷轴上端连接的电机组件，侧清扫组件还包括在毛刷轴外表面分布的侧刷组件，底清扫组件还包括在毛刷轴底部分布的底刷组件，端面清扫组件、主清扫组件和摆臂清扫组件还包括在毛刷轴外表面分布的侧刷组件、在毛刷轴底部分布的底刷组件。

优选地，侧刷组件、底刷组件均包括刷板、与刷板连接的刷板架、通过扭簧杆与刷板架连接的支架以及套设在扭簧杆上的扭簧，扭簧的两端部位于刷板的同侧，支架上设有刷板限位部，刷板限位部位于支架上远离扭簧的两端部的一侧。

优选地，底刷组件的刷板为斜刷板，斜刷板与毛刷轴轴线之间的夹角小于90度，斜刷板的下端面为水平面；侧刷组件的刷板为水平刷板，水平刷板与毛刷轴轴线之间的夹角为90度。

优选地，主体还设有充电部、控制部。

本发明的有益效果，替代传统的人工洗刷实现自动化清洗，省时省力。设有支撑驱动部，支撑驱动部包括在池壁上行走的主动轮机构、夹紧池壁的定位轮机构和涨紧轮机构，实现机器人在二沉池一侧的池壁上行走；设有摆臂伸缩清扫部，摆臂伸缩清扫部包括摆臂伸缩组件、底清扫组件和摆臂清扫组件，摆臂伸缩组件包括第二摆臂、光电探头以及电动推杆，摆臂伸缩组件根据其与外侧池壁之间的距离伸缩，实现对池壁的清理，尤其适用于清理非标准圆形二沉池。

附图说明

图1是本发明清理二沉池的工作状态示意图；

图2是本发明清理二沉池的俯视图；

图3是图2的左视图；

图4是本发明的结构示意图；

图5是本发明的主视图；

图6是本发明的支撑驱动部的工作状态示意图一；

图7是本发明的支撑驱动部的工作状态示意图二；

图8是本发明的摆臂伸缩清扫部的结构示意图；

图9是图5的A处放大图；

图10是涨紧轮机构的结构示意图。

图中符号说明

1.主体；2.充电部；3.纵向轮；4.传动部件；5.连接件；6.第一横向轮；7.主动轴；8.第二横向轮；9.从动轴；10.第一摆臂；11.底板；12.压簧杆；13.压簧；14.端面清扫组件；15.侧清扫组件；16.主清扫组件；17.拦污栅；18.底清扫组件；19.摆臂清扫组件；20.第二摆臂；21.光电探头；22.电动推杆；23.毛刷轴；24.刷板架；25.扭簧杆；26.支架；27.扭簧；28.刷板限位部；29.斜刷板；30.水平刷板；31.二沉池；32.摆臂支轴组件；33.摆臂支轴；34.第一平面推力轴承；35.第二推力轴承；36.第一垫片；37.第二垫片；38.第三垫片；39.第一螺母；40.第二螺母。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。

如图1-5所示，一种非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人，包括主体1、位于主体1下方的支撑驱动部、清扫部和可以由主体1下方向二沉池内侧伸出的摆臂伸缩清扫部；主体1上还连接有充电部2、控制部，充电部2用于与外部设备连接充电，控制部设在主体1内部。

如图6、7所示，支撑驱动部有两组，且分布于主体1前段、后段；支撑驱动部包括在池壁上行走的主动轮机构、夹紧池壁的定位轮机构和涨紧轮机构，定位轮机构、涨紧轮机构分别位于主动轮机构的左右两侧。主动轮机构在二沉池的池壁端面行走，定位轮机构、涨紧轮机构在主动轮机构两侧夹紧池壁，使主动轮机构不会离开池壁端面，保证机器人在池壁上平稳移动。

主动轮机构包括纵向轮3、传动部件4以及通过传动部件4与纵向轮3连接的电机组件，纵向轮3的中轴通过连接件5与主体1的底板11连接。本实施例的传动部件4为齿轮传动，齿轮选用两个锥形齿轮。

定位轮机构包括第一横向轮6、与第一横向轮6的主动轴7连接的电机组件，主动轴7穿过主体1的底板11。

涨紧轮机构包括第二横向轮8、涨紧部件，第二横向轮8通过从动轴9与涨紧部件连接。涨紧部件包括第一摆臂10、压簧部件，第一摆臂10的一端与从动轴9的自由端连接，第一摆臂10的另一端通过销轴与压簧部件的一端连接，压簧部件的另一端与主体1的底板11连接；第一摆臂10的中部与主体1的底板11通过摆臂支轴组件连接，第一摆臂10与压簧部件之间的夹角小于等于90度。压簧部件包括压簧杆12、套设在压簧杆12上的压簧13。

在压簧13作用下推动压簧杆12，通过压簧杆12推动第一摆臂10，经过摆臂支轴组件(支点)转换作用力的方向，使第二横向轮8夹紧池壁另一侧。

从动轴9上部外侧依次套有轴承、轴承座，轴承座的上端外圈设有外沿，轴承座的上方设有端盖，轴承座的外沿通过紧固件与第一摆臂10连接。

第二横向轮8在涨紧轮机构的作用下，向池壁方向施压，在第一横向轮6的配合下，完成夹紧池壁的动作。

清扫部包括位于支撑驱动部的前方的端面清扫组件14、位于支撑驱动部一侧的侧清扫组件15以及位于支撑驱动部另一侧的主清扫组件16。端面清扫组件14清扫支撑驱动部行走的池壁上端面，侧清洗组件清扫拦污栅17侧的二沉池外壁，主清扫组件16清扫拦污栅17侧的二沉池内壁和底面。

如图8所示，摆臂伸缩清扫部包括摆臂伸缩组件、与摆臂伸缩组件下方连接的底清扫组件18和摆臂清扫组件19，摆臂清扫组件19位于摆臂伸缩组件的端部，底清扫组件18设有两组，且位于摆臂伸缩组件的中部。摆臂伸缩组件清扫另一侧二沉池内壁及底面，底清扫组件18清扫二沉池底面。

摆臂伸缩组件包括一端与主体1的底板11旋转连接的第二摆臂20、设在第二摆臂20自由端的光电探头21以及用于推拉第二摆臂20的电动推杆22，电动推杆22的一端与主体1的底板11连接，电动推杆22的另一端与第二摆臂20的中部连接。

端面清扫组件14、主清扫组件16、侧清扫组件15、底清扫组件18和摆臂清扫组件19均包括毛刷轴23、与毛刷轴23上端连接的电机组件，侧清扫组件15还包括在毛刷轴23外表面分布的侧刷组件，底清扫组件18还包括在毛刷轴23底部分布的底刷组件，端面清扫组件14、主清扫组件16和摆臂清扫组件19还包括在毛刷轴23外表面分布的侧刷组件、在毛刷轴23底部分布的底刷组件。

如图9所示，侧刷组件、底刷组件均包括刷板、与刷板连接的刷板架24、通过扭簧杆25与刷板架24连接的支架26以及套设在扭簧杆25上的扭簧27，扭簧27的两端部位于刷板的同侧，支架26上设有刷板限位部28，刷板限位部28位于支架26上远离扭簧27两端部的一侧。

底刷组件的刷板为斜刷板29，斜刷板29与毛刷轴23轴线之间的夹角小于90度，斜刷板29的下端面为水平面。

侧刷组件的刷板为水平刷板30，水平刷板30与毛刷轴23轴线之间的夹角为90度。

底刷组件的数量大于等于2，侧刷组件的数量大于等于2。

如图10所示，摆臂支轴组件32包括摆臂支轴33、第一推力轴承34、第二推力轴承35、第一垫片36、第二垫片37、第三垫片38、第一螺母39和第二螺母40，摆臂支轴33依次穿过第一垫片36、第一推力轴承34、第一摆臂10中部、第二推力轴承35、第二垫片37、底板11和第三垫片38，第一螺母39、第二螺母40分别与摆臂支轴33的两端螺纹连接，调节两个螺母的松紧，可以调节对第二横向轮8的压力，保证机器人稳定运行。

在清洗非标准圆形二沉池31时，随着机器人向前运动，摆臂清扫组件19与池壁距离就会发生变化，光电探头21实时检测其与池壁的距离，并将信号传递给控制部，根据检测距离的变化，控制部向电动推杆22发出指令，推动摆臂伸缩组件伸展或收回，以维持摆臂清扫组件19到池壁的规定距离，摆臂清扫组件19、底清扫组件18配合完成外侧池壁的清理及底面的清理。

本发明替代传统的人工洗刷实现自动化清洗，省时省力。设有支撑驱动部，支撑驱动部包括在池壁上行走的主动轮机构、夹紧池壁的定位轮机构和涨紧轮机构，实现机器人在二沉池一侧的池壁上行走；设有摆臂伸缩清扫部，摆臂伸缩清扫部包括摆臂伸缩组件、底清扫组件18和摆臂清扫组件19，摆臂伸缩组件包括第二摆臂20、光电探头21以及电动推杆22，摆臂伸缩组件根据其与外侧池壁之间的距离伸缩，实现对池壁的清理，尤其适用于清理非标准圆形二沉池31。

惟以上者，仅为本发明的具体实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，故其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本发明权利要求书涵盖之范畴。

Claims (4)

1.一种非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人，其特征是，包括主体、位于所述主体下方的支撑驱动部、清扫部和可以由所述主体下方向二沉池内侧伸出的摆臂伸缩清扫部；所述支撑驱动部有两组，且分布于所述主体前段、后段；所述支撑驱动部包括在池壁端面上行走的主动轮机构、夹紧所述池壁的定位轮机构和涨紧轮机构，定位轮机构、涨紧轮机构分别位于所述主动轮机构的左右两侧；所述主动轮机构包括纵向轮、传动部件以及通过所述传动部件与所述纵向轮连接的电机组件，所述纵向轮的中轴通过连接件与所述主体的底板连接；所述定位轮机构包括第一横向轮、与所述第一横向轮的主动轴连接的电机组件，所述主动轴穿过所述主体的底板；所述涨紧轮机构包括第二横向轮、涨紧部件，所述第二横向轮通过从动轴与所述涨紧部件连接；

所述涨紧部件包括第一摆臂、压簧部件，所述第一摆臂的一端与所述从动轴的自由端连接，所述第一摆臂的另一端通过销轴与所述压簧部件的一端连接，所述压簧部件的另一端与所述主体的底板连接；所述第一摆臂的中部与所述主体的底板通过摆臂支轴组件连接，所述第一摆臂与压簧部件之间的夹角小于等于90度；

所述清扫部包括位于所述支撑驱动部的前方的端面清扫组件、位于所述支撑驱动部一侧的侧清扫组件以及位于所述支撑驱动部另一侧的主清扫组件；

所述摆臂伸缩清扫部包括摆臂伸缩组件、与所述摆臂伸缩组件下方连接的底清扫组件和摆臂清扫组件，所述摆臂清扫组件位于所述摆臂伸缩组件的端部，所述底清扫组件位于所述摆臂伸缩组件的中部；

所述摆臂伸缩组件包括一端与所述主体的底板旋转连接的第二摆臂、设在所述第二摆臂自由端的光电探头以及用于推拉所述第二摆臂的电动推杆，所述电动推杆的一端与所述主体的底板连接，所述电动推杆的另一端与所述第二摆臂的中部连接；

所述端面清扫组件、主清扫组件、侧清扫组件、底清扫组件和摆臂清扫组件均包括毛刷轴、与所述毛刷轴上端连接的电机组件，所述侧清扫组件还包括在所述毛刷轴外表面分布的侧刷组件，所述底清扫组件还包括在所述毛刷轴底部分布的底刷组件，所述端面清扫组件、主清扫组件和摆臂清扫组件还包括在所述毛刷轴外表面分布的侧刷组件、在所述毛刷轴底部分布的底刷组件。

2.根据权利要求1所述的非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人，其特征在于，所述侧刷组件、底刷组件均包括刷板、与所述刷板连接的刷板架、通过扭簧杆与所述刷板架连接的支架以及套设在所述扭簧杆上的扭簧，所述扭簧的两端部位于所述刷板的同侧，所述支架上设有刷板限位部，所述刷板限位部位于所述支架上远离所述扭簧的两端部的一侧。

3.根据权利要求2所述的非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人，其特征在于，所述底刷组件的刷板为斜刷板，所述斜刷板与所述毛刷轴轴线之间的夹角小于90度，所述斜刷板的下端面为水平面；所述侧刷组件的刷板为水平刷板，所述水平刷板与所述毛刷轴轴线之间的夹角为90度。

4.根据权利要求1所述的非标准圆形幅流式二沉池全自动清洗机器人，其特征在于，所述主体还设有充电部、控制部。