CN113084870A - 一种清洗机器人装置 - Google Patents

Abstract

一种清洗机器人装置，包括高压清洗机、高压水枪、智能轨道平车、机器人本体、PLC、刮板机、水过滤装置、沉淀池、水泵，沉淀池位于清洗车间外，水泵和沉淀池出水管、水过滤装置连接，水过滤装置和高压清洗机分别连接，高压清洗机和高压水枪经软管连接，高压水枪的清洗枪头和机器人本体的机器臂前端固定在一起，在清洗车间地面有轨道，智能轨道平车位于轨道上端，两套机器人本体安装在地面，水泵安装在沉淀池侧，水过滤装置安装在水泵侧，两套高压清洗机分别安装在车间轨道前后两侧端，刮板机安装在轨道前后及右侧的地坑内。本发明通过机器人的机器臂带动高压水枪对工件各个角度进行预设时间清洗，时间及角度可调，清洗效果好，不需要人工操作。

Description

一种清洗机器人装置

技术领域

本发明涉及清洗设备领域，特别是一种清洗机器人装置。

背景技术

目前，采用高压水进行生产设备工件的清洗，由于清洗效果好应用较为广泛。现有的高压水清洗设备工作方式，一种方式是人工手持与高压清洗机相连的高压水枪清洗枪头对所需清洗工件进行清洗，另一种方式是所需清洗的工件在小车的带动下，经过安装有若干个和高压清洗机相连清洗装置的喷射头，从而清洗装置喷射头对所需清洗工件进行喷射清洗。

人工手持高压水枪清洗枪头清洗工件，不仅效率低下、清洗效果差，同时由于高压水枪压力高对工人存在巨大的安全隐患，在天冷时，冷水也会给操作者带来不适，长期接触冷水容易导致操作者罹患风湿等疾病。采用安装有若干个和高压水泵相连清洗装置的喷射头对所需清洗工件进行清洗，由于清洗装置的清洗角度是固定的，因此，对于工件的清洗效果往往不理想(比如清洗某一个设备工件的内凹处效果不理想)。

基于上述，提供一种不需要人工进行操作，能在清洗过程中，自动进行位移对所需清洗工件进行多角度有效清洗的清洗机器人设备显得尤为必要。

发明内容

为了克服现有人工采用高压水清洗设备，以及固定设置的高压水清洗装置，因结构所限，在进行生产设备的工件清洗作业中存在的弊端，本发明提供了采用具有可运动的轨道平车作为所需清洗部件的载体，能方便将所需清洗部件运入或运出清洗区域，通过可编程机器人本体的机器臂带动高压水枪对工件各个角度进行预设的时间清洗，清洗时间、角度可调，从而达到清洗效果更好，并且不需要人工操作的一种清洗机器人装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种清洗机器人装置，包括高压清洗机、高压水枪、智能轨道平车、机器人本体、PLC、刮板机、水过滤装置、沉淀池、水泵，其特征在于沉淀池位于清洗车间外，沉淀池上端高度低于室外地面高度，车间排水沟末端位于沉淀池的进水端，水泵的进水管和沉淀池出水管固定连接，水泵的出水端和水过滤装置的进水端固定连接，水过滤装置的出水端和两套高压清洗机的进水端分别固定连接，两套高压清洗机的出水端和两套高压水枪的进水端分别经软管连接，两套高压水枪的清洗枪头分别和两套机器人本体的机器臂前端固定在一起，在清洗车间地面横向平行安装有两根轨道，智能轨道平车的车轮位于两根轨道上端，两套机器人本体下端分别安装在车间清洗区域的地面上，两套机器人本体位于两根轨道的前后两侧端中部，水泵安装在沉淀池侧端，水过滤装置安装在水泵侧端，两套高压清洗机下部分别安装在车间轨道前后两侧端，其中两套刮板机的下端分别横向安装在轨道前后两侧的地坑内，第三套刮板机的下端纵向安装在轨道右侧端的地坑内，PLC电源输入端和220V交流电源经导线连接，PLC两个控制信号输出端和两套机器人本体的控制主板信号输入端分别经数据线连接，高压清洗机、水过滤装置、水泵、刮板机的电源输入端各经一只电源开关和220V交流电源经导线连接，PLC以及高压清洗机、水过滤装置、水泵、刮板机的电源开关位于车间内电气控制箱内。

所述沉淀池可以采用在地上开挖深坑构成，也可采用预制构件构成，沉淀池由一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池、清水池构成。

所述车间排水沟末端位于沉淀池的一级沉淀池的上部进水端，水泵的进水管和沉淀池清水池出水管连接，水泵还可采用潜水泵，直接将潜水泵放入清水池内。

本发明有益效果是：本发明采用可运动轨道平车作为所需清洗部件的载体，能方便将所需清洗部件运入或运出清洗区域，通过两套可编程机器人本体的机器臂分别带动两套高压水枪对工件两端，同时各个角度进行预设的时间清洗，清洗时间、清洗角度可调，而且在PLC编程(PLC编程是公知技术)作用控制下，两套高压水枪对工件难以清洗的部分根据需要能较长时间内分别保持固定的清洗角度，达到更好的清洗效果，由于清洗过程不需要人工，克服了人工手持高压水枪清洗枪头清洗工件，不仅效率低下、清洗效果差，同时由于高压水枪压力高对工人存在巨大的安全隐患，以及在天冷时，冷水会给操作者带来不适，长期接触冷水容易导致操作者罹患风湿等疾病的缺点，还克服了安装有若干个和高压水泵相连清洗装置的喷射头对所需清洗工件进行清洗，由于清洗装置的清洗角度是固定的，对于工件的清洗效果不理想的缺点。并在清洗完毕后能通过刮板机收集污物，使用更加方便。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本发明做进一步说明。

图1是本发明整体俯视结构示意图。

图2是本发明位于车间内结构示意图。

具体实施方式

图1、2中所示，一种清洗机器人装置，包括高压清洗机1、高压水枪2、智能轨道平车3、机器臂可多个方位运动的机器人本体4、PLC5、刮板机6、水过滤装置7、沉淀池8、水泵9，沉淀池8位于清洗车间外，沉淀池8上端高度低于室外地面高度，车间排水沟末端位于沉淀池8的进水端并高于沉淀池8高度，水泵9的进水管和沉淀池8出水管经管道连接，水泵9的出水端和水过滤装置7的进水端经管道连接，水过滤装置7的出水端和两套高压清洗机1的进水端分别经管道连接，两套高压清洗机1的出水端和两套高压水枪2的进水端分别经软管连接，两套高压水枪2的清洗枪头分别和两套机器人本体4的机器臂前端通过法兰盘、螺栓固定在一起，在清洗车间地面横向平行安装有两根轨道10，智能轨道平车3的车轮位于两根轨道10上端，两套机器人本体4下端通过螺栓分别安装在车间清洗区域的地面上，两套机器人本体4位于两根轨道10的前后两侧端中部，两套机器人本体4的机器臂面对面位于两根轨道10的内侧，轨道10左侧端作为清洗工件上料区域，轨道10右侧端作为清洗后工件下料区域，水泵9的机架通过螺栓安装在沉淀池8左侧端，水过滤装置7下部通过螺栓安装在水泵9左侧端的地面上，两套高压清洗机1下部分别通过螺栓安装在车间左部的轨道10前后两侧端，其中两套刮板机61及62的下端分别横向安装在轨道10前后两侧的地坑内、位于轨道10前后两侧，地坑内侧到外侧端是由高渐低斜坡形，地坑的外侧端高度高于室外地面高度，其中两套刮板机61及62的上端高度低于轨道的高度，第三套刮板机63的下端通过螺栓纵向安装在轨道10右侧端的地坑内，右侧端的地坑左内侧到右外侧端是由高渐低斜坡形，右侧端的地坑后侧端高度高于室外地面高度，PLC5电源输入端和220V交流电源经导线连接，PLC5两个控制信号输出端和两套机器人本体4的控制主板信号输入端分别经数据线连接，高压清洗机1、水过滤装置7、水泵9、刮板机6的电源输入端各经一只电源开关和220V交流电源经导线连接，PLC5以及高压清洗机1、水过滤装置7、水泵9、刮板机6的电源开关位于车间内电气控制箱内。

图1、2中所示，高压清洗机1型号是GYB-20L/1500BAR，高压水枪2型号是ZH-297-PQ，智能轨道平车3型号是L8.0m×W2.0m×H0.5m，智能轨道平车3配套有随车线控电源开关、无线遥控器和上位机接口，工作时，操作者可通过手动操作随车线控电源开关、控制平车3的运行，还可以通过无线遥控器的遥控手柄控制平车3的运行，还可以通过上位机控制平车3的自动运行，智能轨道平车3采用蓄电池供电，其具有电磁制动机构，在车身前后两端均安装有激光扫描障碍传感器，工作时，车身前后遇到障碍物时能自动刹车停下，避免碰撞造成车体3损坏。机器人本体4型号是IRB6700，机器人本体4的机器臂可以上下左右、前后一定距离以及变换角度运动。PLC5是ZH-1200-DK型号的可编程控制器。水过滤装置7型号是ZH20-630-YV。刮板机6型号是ZH-500-GB。沉淀池8可以采用在地上开挖深坑构成，也可采用预制构件构成，沉淀池由右至左分别是一级沉淀池81、二级沉淀池82、三级沉淀池83、清水池84。水泵9型号是CHL4-20，车间排水沟末端位于沉淀池的一级沉淀池81的上部进水端，水泵9的进水管和沉淀池清水池84出水管经管道连接，水泵9还可采用潜水泵，直接将潜水泵放入清水池84内。12是清洗车间，11是抽风机，主要起到保持车间空气流通作用。

图1、2中所示，本发明使用时，操作人员在上料区域把所需要清洗的工件摆放在智能轨道平车3的车身上后，通过操作平车3的控制开关，控制平车2沿轨道10向右行驶，将工件转运到车间内清洗区域然后停车，工件位于两套机器人本体4之间内侧，具体控制方式，操作者通过手动操作随车线控电源开关、控制平车4的运行到位；采用智能轨道平车转运工件可以节省人力，并达到提高工作效率的目的。工件到位后，操作人员根据工件外形及需要清洗的位置，经PLC5对两套机器人本体进行示教编程，确保每一种工件都有对应的清洗程序，根据工件的清洗位置得不同，编程人员通过编程来限定两套机器人本体4的机器臂夹持的高压水枪2，分别对工件难以清洗的部分较长时间内保持固定的清洗角度，而且移动角度清洗时，通过编程还可以限定两套高压水枪2与工件之间分别保持固定的清洗间距和稳定的清洗速度，以实现对相同工件整体清洗效果的一致性，避免了反复清洗造成的效率低问题；容易清洗的部位高压水枪2停留时间短，不容易清洗的部位高压水枪2停留时间相对长。机器人本体4进行清洗作业中，操作人员通过PLC(可编程控制器)向机器人本体4输入当前待清洗的工件代号，机器人本体4自动根据装载工件相应的清洗程序，进行相同工件的清洗作业，清洗过程中操作人员仅需站在操作台处观察机器人的工作；操作者打开控制高压清洗机1、水过滤装置7、水泵9的控制电源开关后，水泵9得电工作将城沉淀池的清水池84内清水抽出、并进入水过滤装置7内过滤，过滤后水从水过滤装置7两个出水端分别进入两套高压水枪2进水端，然后两套高压水枪2的前端喷射头分别喷射出具有压力的水，经两套机器人本体4的机器臂分别控制，对工件前后两部同时从各个角度(前后左右及上下两侧)进行预设的时间清洗，清洗时间、清洗角度可调，而且在PLC5编程(PLC编程是公知技术)作用控制下，两套高压水枪2对工件难以清洗的部分根据需要能较长时间内分别保持固定的清洗角度，达到更好的清洗效果。清洗后水流入到室外的沉淀池8内，污水经沉淀池8的一级沉淀池81、二级沉淀池82、三级沉淀池83沉淀，流入清水池84内后被水泵9再次抽出进入过滤装置7内，以使水得到循环利用(水量过少时，可将自来水放入清水池84内)。PLC控制机器人本体4将工件清洗完后，操作人员通过操作平车3的控制开关经轨道10将工件转运到卸货区域进行卸货。卸完货后再次操作平车3到上料区域进行上料，进而进行下一次工件清洗循环。当地面污物过多后，操作者可打开三套刮板机6的电源控制开关，三套刮板机6得电工作后，位于轨道10前后两侧的刮板机61及62会将地面污物刮到车间前后两侧，位于轨道10右侧的刮板机63会将地面污物刮到车间右侧，方便人们的清理，由于刮板机6的刮泥板是橡胶材质，和地面接触不会产生大的噪音，减少了噪音对操作人员带来的影响，使用更加人性化。所有清洗工序完毕后，关闭所有控制电源开关就可。本发明由于清洗过程不需要人工，克服了人工手持高压水枪清洗枪头清洗工件，不仅效率低下、清洗效果差，同时由于高压水枪压力高对工人存在巨大的安全隐患，以及在天冷时，冷水会给操作者带来不适，长期接触冷水容易导致操作者罹患风湿等疾病的缺点，还克服了安装有若干个和高压水泵相连清洗装置的喷射头对所需清洗工件进行清洗，由于清洗装置的清洗角度是固定的，对于工件的清洗效果不理想的缺点。并在清洗完毕后能通过刮板机收集污物，使用更加方便。基于上述，所以本发明具有好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.一种清洗机器人装置，包括高压清洗机、高压水枪、智能轨道平车、机器人本体、PLC、刮板机、水过滤装置、沉淀池、水泵，其特征在于沉淀池位于清洗车间外，沉淀池上端高度低于室外地面高度，车间排水沟末端位于沉淀池的进水端，水泵的进水管和沉淀池出水管固定连接，水泵的出水端和水过滤装置的进水端固定连接，水过滤装置的出水端和两套高压清洗机的进水端分别固定连接，两套高压清洗机的出水端和两套高压水枪的进水端分别经软管连接，两套高压水枪的清洗枪头分别和两套机器人本体的机器臂前端固定在一起，在清洗车间地面横向平行安装有两根轨道，智能轨道平车的车轮位于两根轨道上端，两套机器人本体下端分别安装在车间清洗区域的地面上，两套机器人本体位于两根轨道的前后两侧端中部，水泵安装在沉淀池侧端，水过滤装置安装在水泵侧端，两套高压清洗机下部分别安装在车间轨道前后两侧端，其中两套刮板机的下端分别横向安装在轨道前后两侧的地坑内，第三套刮板机的下端纵向安装在轨道右侧端的地坑内，PLC电源输入端和220V交流电源经导线连接，PLC两个控制信号输出端和两套机器人本体的控制主板信号输入端分别经数据线连接，高压清洗机、水过滤装置、水泵、刮板机的电源输入端各经一只电源开关和220V交流电源经导线连接，PLC以及高压清洗机、水过滤装置、水泵、刮板机的电源开关位于车间内电气控制箱内；沉淀池可以采用在地上开挖深坑构成，也可采用预制构件构成，沉淀池由一级沉淀池、二级沉淀池、三级沉淀池、清水池构成；车间排水沟末端位于沉淀池的一级沉淀池的上部进水端，水泵的进水管和沉淀池清水池出水管连接，水泵还可采用潜水泵，直接将潜水泵放入清水池内。

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