CN113020050A - 一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置及清扫方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置及清扫方法，该工具系统，包括：机械臂，所述机械臂的一端固定设置，另一端为自由端；第一连接件，所述第一连接件固定安装在所述机械臂的自由端；工具库，所述工具库固定设置；清扫刷，所述清扫刷卡接在所述工具库上，所述清扫刷上设有第二连接件；所述第二连接件能够与所述第一连接件快速连接或分离；所述工具库用于放置至少两个不同型号的所述清扫刷。本发明能够方便对于周转烟筐进行清扫。

Description

一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置及清扫方法

技术领域

本专利涉及烟草行业制丝生产线辅助设备技术领域，尤其涉及一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置及清扫方法。

背景技术

烟草制丝生产线一般采用钢制周转箱盛装烟叶，以利开包后的烟叶在整个系统中的流转，纸箱烟包开包后经分切装入周转烟筐或者先装入烟筐后叉分后输送进入真空回潮机，真空回潮处理后再经物流输送至翻箱喂料机，倒料完成后空周转箱返回进行再次装料。烟片在真空回潮处理后，受到烟包自身重量挤压及增温增湿的作用，烟筐四周内壁及底部烟片表面湿度较大，烟片极易粘附在烟筐四周底部。为防止烟筐粘附物料串号、混牌、霉变等，需要对周转箱底部粘附物料进行及时进行清理。

目前自动化程度较高的周转烟筐清理方式为采用清扫机器人对翻箱倒料后的周转烟筐底部进行清扫，但由于清扫工具、清扫方式单一，对周转烟筐底部清理效果不甚理想，特别是周转烟筐底部拐角处清扫效果相对较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置及清扫方法，以解决现有技术中的不足，它能够方便对于周转烟筐进行清扫。

本发明提供了一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，包括：

机械臂，所述机械臂的一端固定设置，另一端为自由端；

第一连接件，所述第一连接件固定安装在所述机械臂的自由端；

工具库，所述工具库固定设置；

清扫刷，所述清扫刷卡接在所述工具库上，所述清扫刷上设有第二连接件；所述第二连接件能够与所述第一连接件快速连接或分离；所述工具库用于放置至少两个不同型号的所述清扫刷。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是，所述工具库包括一卡接板，所述卡接板固定设置；

所述卡接板的一边沿处设有卡槽，所述卡槽用于与所述清扫刷卡接。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是，所述清扫刷还包括刷体和刷毛；

所述刷体为圆柱形，所述刷毛均匀分布于所述清扫刷的外周面上；

所述第二连接件固定安装在所述刷体的一端；且所述第二连接件与所述刷体之间形成有一环形槽，所述环形槽用于所述卡接板上对应的所述卡槽卡接。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是，所述第一连接件上设有第一定位件、第一锁紧件和第一连接端子；

所述第二连接件上设有第二定位件、第二锁紧件和第二连接端子；

所述第一定位件具有与所述第二定位件相适配的形状；

所述第一连接端子与所述第二连接端子具有相适配的形状，以使所述清扫刷能够通过所述第一连接端子和所述第二连接端子与所述机械臂电连接；

所述第一锁紧件与所述第二锁紧件可拆卸连接，以使所述机械臂能够更换所述清扫刷。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是，所述工具库还包括支架，所述支架安装在所述卡接板的底部，所述支架与所述卡接板之间固定连接。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是,所述第一锁紧件为环形柱，所述第二锁紧件上设有锁止孔，所述锁止孔内设有锁卡槽，所述锁卡槽为环形槽；所述环形柱用于插设到所述锁止孔内；

所述环形柱上沿径向设有多个球孔；所述球孔沿向外的方向，直径逐渐变小；

所述球孔内设有锁止球，所述锁止球能够突出于所述环形柱的外表面，并插入到所述锁卡槽内。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是,所述机械臂为能够完成本体回旋、大臂远动、小臂远动、手腕上下旋转远动的六轴机械臂。

本发明还提出了一种周转烟筐清扫机器人清扫方法，其中,

所述清扫工具系统通过如下步骤实现对于周转烟筐的清扫；

S1，获取待清扫的周转烟筐周围的清扫区域；

S2，将所述清扫区域划分为多个清扫空间；

S3，根据不同所述清扫空间，选择对应型号的所述清扫刷进行清扫，直到所有的清扫空间都被清扫。

如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，可选的是，步骤S3中包括如下具体步骤：

S31，根据不同所述清扫空间的空间位置，确定各个清扫空间的清扫顺序；

S32，判断当前的清扫刷是否与所要清扫的清扫空间相匹配；若是，使用当前清扫刷进行清扫；如是否，执行步骤S33；

S33，更换型号匹配的清扫刷，对当前的清扫空间进行清扫；

S34，重复步骤S32和步骤S33，并按步骤S31中的顺序对下一清扫空间进行清扫；直到所有的清扫空间都被清扫完毕。

与现有技术相比，本发明通过在机械臂旁设置一个工具库，在工具库内存放多个清扫刷，利用不同型号的清扫刷，可以通过机械臂根据待清理的周转烟箱周侧及内部可供清扫刷清理的空间，来选取相应型号的清扫刷，以达到对周转烟箱进行调节。由于在机械臂的末端设置了第一连接件，而在清扫刷上设置了第二连接件，通过第一连接件与所述第二连接件之间的快速连接，能够实现所述机械臂与清扫刷的快速连接与拆卸。

附图说明

图1是本发明整体结构的轴测图；

图2是本发明公开的第一连接件与第二连接件的示意图；

图3是本发明公开的另一视角下的第一连接件与第二连接件的示意图；

图4是本发明公开的方法的步骤流程图；

图5是本发明公开的方法中步骤S3的具体步骤流程图。

附图标记说明：

1-机械臂，2-第一连接件，3-工具库，4-清扫刷；

21-第一定位件，22-第一锁紧件，23-第一连接端子，24-锁止球；

31-卡接板，32-支架；

311-卡槽；

41-第二连接件，42-刷体，43-刷毛；

411-第二定位件，412-第二锁紧件，413-第二连接端子，414-锁止孔。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

请参照图1到图3，本发明提出了一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，包括：机械臂1，所述机械臂1的一端固定设置，另一端为自由端；具体实施时，所述机械臂1为六轴机器人，即六轴机械臂，能完成本体回旋、大臂、小臂远动、手腕上下、旋转远动。

第一连接件2，所述第一连接件2固定安装在所述机械臂1的自由端；此处所指的第一连接件2与机械臂1之间固定连接，是指第一连接件2与机械臂1之间不分离，但可以存在相对转动的情况。所述第一连接件2用于与不同型号的清扫刷4。

工具库3，所述工具库3固定设置；工具库3用于存放清扫刷4，在具体使用时，工具库3应当位于机械臂1能够接触到的位置，以便于机械臂1的自由端能伸到工具库3内，更换清扫刷4的型号。

清扫刷4，所述清扫刷4卡接在所述工具库3上，所述清扫刷4上设有第二连接件41；所述第二连接件41能够与所述第一连接件2快速连接或分离；所述工具库3用于放置至少两个不同型号的所述清扫刷4。不同型号的清扫刷4可以是尺寸不同，可以是形状不同，也可以是刷毛的硬度不同。

具体使用时，在机械臂1的附近固定设置一个工具库3，在工具库3内设置至少两个不同型号的清扫刷4。在使用时，先通对待清扫的区域进行判断，需要使用何种型号的清扫刷4。通过机械臂1上的第一连接件2与第二连接件41之间的快速拆卸及连接来更换不同型号的清扫刷4。

在一种使用情形下，若周转烟筐上的粘料块较小时，可以使用硬度较小的刷毛进行清扫，若周转烟筐上的粘料块较大时，使用硬度较大的刷毛进行清扫。

在另一种使用情形下，若周转烟筐上的空间较小时，可以使用尺寸较小的清扫刷4进行清扫，若周围烟筐供清扫的空间较大时，可以使用尺寸较大的清扫刷4进行清扫。

在更换清扫刷4时，先将当前机械臂1上的清扫刷4移到工具库3上，并断开第一连接件2与第二连接件41之间的连接；使当前使用的清扫刷4以特定的姿态卡接到工具库3上；然后再将机械臂1的末端移动到与当前清扫区相匹配的清扫刷4处，通过将第一连接件2与第二连接件41之间的连接，能够便于更换不同型号的清扫刷4。

作为一种较佳的实现方式，所述工具库3包括一卡接板31，所述卡接板31固定设置；所述卡接板31的一边沿处设有卡槽311，所述卡槽用于与所述清扫刷4卡接。具体实施时，所述卡槽311应当能够与第二连接件41卡接。当然，也可以是将卡槽311与清扫刷4卡接。设置时，所述卡槽311的数量应当不小于清扫刷4的数量。

作为一种较佳的实现方式，所述清扫刷4还包括刷体42和刷毛43；所述刷体42为圆柱形，所述刷毛43均匀分布于所述清扫刷4的外周面上；所述第二连接件41固定安装在所述刷体42的一端；且所述第二连接件41与所述刷体42之间形成有一环形槽，所述环形槽用于所述卡接板31上对应的所述卡槽311卡接。

具体实施时，对于清扫刷4的驱动件，如驱动电机，可以是设置于第二连接件41上，也可以是设置于机械臂1的末端。当清扫刷4的驱动件位于第二连接件41上时，所述刷体42应当与驱动件的输出轴固定连接；当清扫刷4的驱动件位于机械臂1的末端时，所述第一连接件2与所述驱动件的输出轴固定连接，即，所述第一连接件2和第二连接件41能够与刷体42一同转动。

作为一种较佳的实现方式，尤其是清扫刷4的驱动件位于机械臂1的末端时，为了保证所述清扫刷4能够被顺利驱动；所述第一连接件2上设有第一定位件21、第一锁紧件22和第一连接端子23；所述第二连接件41上设有第二定位件411、第二锁紧件412和第二连接端子413；所述第一定位件21具有与所述第二定位件411相适配的形状；所述第一连接端子23与所述第二连接端子413具有相适配的形状，以使所述清扫刷4能够通过所述第一连接端子23和所述第二连接端子413与所述机械臂1电连接；所述第一锁紧件22与所述第二锁紧件412可拆卸连接，以使所述机械臂1能够更换所述清扫刷4。即，通过所述第一连接端子23和第二连接端子413，能够便于电信号的传递，通过第一定位件21与第二定位件411的配合，能够使第一连接件2与第二连接件41进行定位，以使二者之间能够不发生相对转动，另一方面，当刷体42的驱动件位于机械臂1的末端时，通过所述第一定位件21和第二定位件41，还可以实现力矩的传递。在具体实施时，所述第一连接件2与第二连接件41之间，可以是定位销与定位孔，也可以是定位块与定位槽。

为了保证卡接板31的稳固性，所述工具库3还包括支架32，所述支架32安装在所述卡接板31的底部，所述支架32与所述卡接板31之间固定连接。更具体地，所述支架32用于从底部支撑所述卡接板31，当然，本发明并不对支架32的形状进行限定，只要能够实现对卡接板31的稳定支撑即可。

为了便于快速对准及连接，所述第一锁紧件22为环形柱，所述第二锁紧件412上设有锁止孔414，所述锁止孔414内设有锁卡槽，所述锁卡槽为环形槽；所述环形柱用于插设到所述锁止孔414内；所述环形柱上沿径向设有多个球孔；所述球孔沿向外的方向，直径逐渐变小；所述球孔内设有锁止球24，所述锁止球24能够突出于所述环形柱的外表面，并插入到所述锁卡槽内。具体地，用于机械臂1的快速连接头，在本领域已经具有较为成熟的技术，在此不再赘述，本领域技术人员能够实现。

更具体地，为了便于识别出周转烟筐的粘块的大小，所述机械臂1的自由端还设有图像识别装置；所述图像识别装置用于获取待清洁的周转烟筐周围的待清扫区域。

请参照图4和图5，本发明还提出了一种周转烟筐清扫机器人清扫方法，用于如上所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其中，包括如下步骤。

S1，获取待清扫的周转烟筐周围的清扫区域；即，通过摄像头等装置来获取清扫区域的图像。

S2，将所述清扫区域划分为多个清扫空间；具体地，清扫空间的划分可以是依据周边空间的大小，也可以是依据粘块的大小，即污染区的大小；也可以是依据周边空间及粘块大小两个因素共同进行划分。

S3，根据不同所述清扫空间，选择对应型号的所述清扫刷4进行清扫，直到所有的清扫空间都被清扫。若清扫空间是以周边空间的大小划分，则应当根据周边空间的大小来选择对应型号的清扫刷；若清扫空间是以粘块大小来划分的，则应当根据粘块大小来划分；若清扫空间是以周边空间的大小及粘块大小两个因素来划分，则应当根据该两个因素来选取对应的型号。

作为一种较佳的实现方式，为了便于快速更换不同型号的清扫刷，步骤S3中包括如下具体步骤：

S31，根据不同所述清扫空间的空间位置，确定各个清扫空间的清扫顺序；具体地，在确定清扫顺序时，可以根据粘块的大小，按从大到小的顺序排列，按清扫位置，也可以是从上到下顺序进行排列。

S32，判断当前的清扫刷是否与所要清扫的清扫空间相匹配；若是，使用当前清扫刷进行清扫；如是否，执行步骤S33；

S33，更换型号匹配的清扫刷，对当前的清扫空间进行清扫；具体地，在更换清扫刷的时，不同的清扫刷应当设置在不同的固定位置上，当需要更换时，先获取当前机械臂1上的清扫刷4在工具库3中对应的位置，将机械臂1的末端移动到该位置上，然后再控制第一连接件2与第二连接件41脱离；再将机械臂1的末端移动到需要连接的清扫刷4处，并与其上的第二连接件41对准，调节第一连接件2的角度，使其能够与该第二连接件41对齐，通过控制所述第一连接件2与该第二连接件41对接，就能够实现对于清扫刷的更换。

S34，重复步骤S32和步骤S33，并按步骤S31中的顺序对下一清扫空间进行清扫；直到所有的清扫空间都被清扫完毕。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，包括：

机械臂(1)，所述机械臂(1)的一端固定设置，另一端为自由端；

第一连接件(2)，所述第一连接件(2)固定安装在所述机械臂(1)的自由端；

工具库(3)，所述工具库(3)固定设置；

清扫刷(4)，所述清扫刷(4)卡接在所述工具库(3)上，所述清扫刷(4)上设有第二连接件(41)；所述第二连接件(41)能够与所述第一连接件(2)快速连接或分离；所述工具库(3)用于放置至少两个不同型号的所述清扫刷(4)。

2.根据权利要求1所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，所述工具库(3)包括一卡接板(31)，所述卡接板(31)固定设置；

所述卡接板(31)的一边沿处设有卡槽(311)，所述卡槽用于与所述清扫刷(4)卡接。

3.根据权利要求2所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，所述清扫刷(4)还包括刷体(42)和刷毛(43)；

所述刷体(42)为圆柱形，所述刷毛(43)均匀分布于所述清扫刷(4)的外周面上；

所述第二连接件(41)固定安装在所述刷体(42)的一端；且所述第二连接件(41)与所述刷体(42)之间形成有一环形槽，所述环形槽用于所述卡接板(31)上对应的所述卡槽(311)卡接。

4.根据权利要求3所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，所述第一连接件(2)上设有第一定位件(21)、第一锁紧件(22)和第一连接端子(23)；

所述第二连接件(41)上设有第二定位件(411)、第二锁紧件(412)和第二连接端子(413)；

所述第一定位件(21)具有与所述第二定位件(411)相适配的形状；

所述第一连接端子(23)与所述第二连接端子(413)具有相适配的形状，以使所述清扫刷(4)能够通过所述第一连接端子(23)和所述第二连接端子(413)与所述机械臂(1)电连接；

所述第一锁紧件(22)与所述第二锁紧件(412)可拆卸连接，以使所述机械臂(1)能够更换所述清扫刷(4)。

5.根据权利要求2-4任一项所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，所述工具库(3)还包括支架(32)，所述支架(32)安装在所述卡接板(31)的底部，所述支架(32)与所述卡接板(31)之间固定连接。

6.根据权利要求4所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于,所述第一锁紧件(22)为环形柱，所述第二锁紧件(412)上设有锁止孔(414)，所述锁止孔(414)内设有锁卡槽，所述锁卡槽为环形槽；所述环形柱用于插设到所述锁止孔(414)内；

所述环形柱上沿径向设有多个球孔；所述球孔沿向外的方向，直径逐渐变小；

所述球孔内设有锁止球(24)，所述锁止球(24)能够突出于所述环形柱的外表面，并插入到所述锁卡槽内。

7.根据权利要求1-4任一项所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于,所述机械臂(1)为能够完成本体回旋、大臂远动、小臂远动、手腕上下旋转远动的六轴机械臂(1)。

8.根据权利要求1-4任一项所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，所述机械臂(1)的自由端还设有图像识别装置；所述图像识别装置用于获取待清洁的周转烟筐周围的待清扫区域。

9.一种周转烟筐清扫机器人清扫方法，其特征在于,用于权利要求1-8任一项所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置；

所述清扫工具系统通过如下步骤实现对于周转烟筐的清扫；

S1，获取待清扫的周转烟筐周围的清扫区域；

S2，将所述清扫区域划分为多个清扫空间；

S3，根据不同所述清扫空间，选择对应型号的所述清扫刷(4)进行清扫，直到所有的清扫空间都被清扫。

10.根据权利要求9所述的周转烟筐清扫机器人清扫工具装置，其特征在于，步骤S3中包括如下具体步骤：

S31，根据不同所述清扫空间的空间位置，确定各个清扫空间的清扫顺序；

S32，判断当前的清扫刷是否与所要清扫的清扫空间相匹配；若是，使用当前清扫刷进行清扫；如是否，执行步骤S33；

S33，更换型号匹配的清扫刷，对当前的清扫空间进行清扫；

S34，重复步骤S32和步骤S33，并按步骤S31中的顺序对下一清扫空间进行清扫；直到所有的清扫空间都被清扫完毕。

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