CN113910297B - 一种abb机器人机械臂自动清洗机及清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种ABB机器人机械臂自动清洗机，包括机架，所述机架上设有经电机驱动旋转的卧式转筒，所述转筒的外端部设有机械臂的出入口，所述转筒的内部设有清洁刷与高压喷头，所述清洁刷与转筒内壁之间设有电动机构，用以驱动清洁刷轴向往复平移。机器人的机械臂能够置入转筒内部，高速旋转的出水能够全方位无死角的对机械臂各个部分进行冲洗，同时清洁刷也对机械臂进行刷洗，对于狭缝中的污渍也可以达到理想的效果。相比于人工清洗，效率、效果和安全性得到很大提高。

Description

一种ABB机器人机械臂自动清洗机及清洗方法

技术领域

本发明涉及一种ABB机器人机械臂自动清洗机及清洗方法，属于工业自动化设备技术领域。

背景技术

近年来，我国工业机器人产业进入高速增长期，已连续多年成为全球第一大市场，工业机器人正被越来越多的应用于制造业的众多领域。瑞士机器人生厂商ABB公司推出的ABB系列工业机器人受到众多制造企业的青睐。ABB工业机器人具有较高的灵活度、精确度和安全性，常用于焊接、切割、上下料、喷涂、装配、搬运等工业操作。

由于工业机器人往往被用于不适于人工操作的恶劣生产环境，所以机身常常沾染顽固污渍，长时间不清理会影响机器人的运动精度及使用寿命。人工用水清洗往往较为耗时耗力费水，清理效果也不尽人意，还存在一定的安全隐患。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种ABB机器人机械臂自动清洗机及清洗方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种ABB机器人机械臂自动清洗机，包括机架，所述机架上设有经电机驱动旋转的卧式转筒，所述转筒的外端部设有机械臂的出入口，所述转筒的内部设有清洁刷与高压喷头，所述清洁刷与转筒内壁之间设有电动机构，用以驱动清洁刷轴向往复平移。

优选的，所述高压喷头具有若干个并沿圆周分布有多排，每排的若干个高压喷头轴向延伸均布且安装在转筒内壁上，若干个高压喷头与转筒的筒壁内部进水夹层连通，所述进水夹层的进水口位于转筒的旋转轴线上并经旋转接头外接水泵、水源。

优选的，电动机构包括轴向安装在转筒内壁上的丝杠、滑轨，丝杠上螺接的滚珠螺母同时与滑轨滑动配合，进行轴向平移导向，所述清洁刷安装在滚珠螺母上。

优选的，所述清洁刷与滚珠螺母之间还设有液压伸缩杆，液压伸缩杆的缸体与滚珠螺母固连，液压伸缩杆的活塞杆径向延伸与清洁刷固连。

优选的，所述转筒的内部沿径向对称设有两个清洁刷。

优选的，所述转筒的外周部同轴设有外固定筒，所述外固定筒与出入口同侧的端部为敞口，所述敞口上可拆卸连接有防水帆布封头，所述防水帆布封头的中部设有用以机械臂穿过的通口，防水帆布封头的外圆周经锁扣与敞口可拆连接。

优选的，所述转筒两端的外周部均圆周安装有若干个滚轮，所述滚轮均与所述外固定筒的内壁滚动配合，所述外固定筒的另一外端部固定有支撑架，支撑架上安装有驱动转筒旋转的电机，所述外固定筒与转筒的上外周部均设有开关门板，开关门板处的开口均与出入口、敞口相贯通。

优选的，所述外固定筒与转筒均自上往下朝着出入口的相对端侧下倾，所述转筒的低端设有通往外固定筒内部的排水口，所述外固定筒的低端连接有排水管。

优选的，所述外固定筒与下方机架之间设有液压缸，用以调节外固定筒的高度，所述机架底面设有万向轮。

一种ABB机器人机械臂自动清洗机的清洗方法，按以下步骤进行：

步骤1：移动整个清洗机到合适于清洗ABB机器人机械臂的位置，打开外固定筒与转筒的开关门板；

步骤2：调整机器人姿态，将机器人的机械臂调整至水平一字型姿态，并位于清洗机的正上方，事先将防水帆布封头套上机械臂；

步骤3：通过液压缸调整清洗机上下位置，使得伸直的机械臂完整的进入转筒，并尽量与转筒轴心重合；

步骤4：调整清洁刷的液压伸缩杆，使得清洁刷夹至机械臂最大半径处；

步骤5：关闭外固定筒与转筒的开关门板，扣好开关门板上的锁紧扣，防止旋转过程中打开；

步骤6：将防水帆布封头的外圆周经锁扣与敞口连接，防水帆布封头的中间通口束成管状并用绳子扎紧在机械臂上，完成清洗前准备；

步骤7：启动清洗程序，转筒旋转，旋转中高压喷头旋转从各个角度对机械臂进行冲洗，旋转中清洁刷对机械臂进行刷洗；

步骤8：清洗结束，打开外固定筒与转筒的开关门板，调整清洁刷轴向移动至下一个清洗段，调整清洁刷的液压伸缩杆，清洁刷贴近机械臂，使得机械臂表面埋进刷毛中，定位时要保证转筒旋转中机械臂不会和清洁刷底壳发生碰撞，关闭外固定筒与转筒的开关门板，进行下一段清洗；

步骤9：所有机械臂段清洗结束后，打开外固定筒与转筒的开关门板，调整出机械臂，清洁后ABB机器人可以正常投入生产工作，清洗机移动关机或者清洗下一个机器人机械臂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：机器人的机械臂能够置入转筒内部，高速旋转的出水能够全方位无死角的对机械臂各个部分进行冲洗，同时清洁刷也对机械臂进行刷洗，对于狭缝中的污渍也可以达到理想的效果。相比于人工清洗，效率、效果和安全性得到很大提高。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图一。

图2为本发明实施例的构造示意图二。

图3为本发明实施例的内部构造示意图一。

图4为本发明实施例的内部构造示意图二。

图5为清洁刷的安装爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1~5所示，本实施例提供了一种ABB机器人机械臂自动清洗机，包括机架1，所述机架上设有经电机驱动旋转的卧式转筒2，所述转筒的外端部设有机械臂3的出入口4，所述转筒的内部设有清洁刷5与高压喷头6，所述清洁刷与转筒内壁之间设有电动机构，用以驱动清洁刷轴向往复平移。

在本发明实施例中，所述高压喷头具有若干个并沿圆周分布有多排，每排的若干个高压喷头轴向延伸均布且安装在转筒内壁上，若干个高压喷头与转筒的筒壁内部进水夹层连通，所述进水夹层的进水口位于转筒的旋转轴线上并经旋转接头外接水泵、水源。

在本发明实施例中，电动机构包括轴向安装在转筒内壁上的丝杠7、滑轨，丝杠上螺接的滚珠螺母8同时与滑轨滑动配合，进行轴向平移导向，所述清洁刷安装在滚珠螺母上。

在本发明实施例中，所述清洁刷与滚珠螺母之间还设有液压伸缩杆9，液压伸缩杆的缸体与滚珠螺母固连，液压伸缩杆的活塞杆径向延伸与清洁刷固连。清洁刷位置可调，使清洗机能够兼容多种机器人型号。还包括压力传感器10，压力传感器安装在清洁刷和液压伸缩杆活塞杆上的安装板11之间，可以压力感应防止伸缩过长，造成机械臂/清洁刷受压过度损坏。

在本发明实施例中，所述转筒的内部沿径向对称设有两个清洁刷。清洁刷为矩形。

在本发明实施例中，所述转筒的外周部同轴设有外固定筒12，所述外固定筒与出入口同侧的端部为敞口13，所述敞口上可拆卸连接有防水帆布封头14，所述防水帆布封头的中部设有用以机械臂穿过的通口15，防水帆布封头的外圆周经锁扣与敞口可拆连接，或者防水帆布封头的外圆周经抱箍抱紧在敞口边缘。

在本发明实施例中，所述转筒两端的外周部均圆周安装有若干个滚轮16，所述滚轮均与所述外固定筒的内壁滚动配合，所述外固定筒的另一外端部固定有支撑架17，支撑架上安装有驱动转筒旋转的电机18，所述外固定筒与转筒的上外周部均设有开关门板19，开关门板处的开口均与出入口、敞口相贯通。

在本发明实施例中，所述外固定筒与转筒均自上往下朝着出入口的相对端侧下倾，所述转筒的低端设有通往外固定筒内部的排水口，所述外固定筒的低端连接有排水管。采用离心集水法，在转筒的低端设有排水口，在高速旋转离心力的作用下，清洗过后的污水会紧贴旋转筒壁，且筒壁设置有坡度，污水会流向坡度低的方向，最低处排水管方便收集和利用。有利于水的收集和排出，对污水进行收集。

在本发明实施例中，所述外固定筒与下方机架之间设有液压缸21，用以调节外固定筒的高度，可以很好的适用于不同高度机器人的机械臂高度，对于不同型号的ABB机器人做到最大程度的兼容。所述机架底面设有万向轮22。

一种ABB机器人机械臂自动清洗机的清洗方法，按以下步骤进行：

步骤1：移动整个清洗机到合适于清洗ABB机器人20机械臂的位置，打开外固定筒与转筒的开关门板；

步骤2：调整机器人姿态，将机器人的机械臂调整至水平一字型姿态，并位于清洗机的正上方，事先将防水帆布封头套上机械臂；

步骤3：通过液压缸调整清洗机上下位置，使得伸直的机械臂完整的进入转筒，并尽量与转筒轴心重合；

步骤4：调整清洁刷的液压伸缩杆，使得清洁刷夹至机械臂最大半径处；

步骤5：关闭外固定筒与转筒的开关门板，扣好开关门板上的锁紧扣，防止旋转过程中打开；

步骤6：将防水帆布封头的外圆周经锁扣与敞口连接，防水帆布封头的中间通口束成管状并用绳子扎紧在机械臂上，完成清洗前准备；

步骤7：启动清洗程序，转筒旋转，旋转中高压喷头旋转从各个角度对机械臂进行冲洗，旋转中清洁刷对机械臂进行刷洗；

步骤8：清洗结束，打开外固定筒与转筒的开关门板，调整清洁刷轴向移动至下一个清洗段，调整清洁刷的液压伸缩杆，清洁刷贴近机械臂，使得机械臂表面埋进刷毛中，定位时要保证转筒旋转中机械臂不会和清洁刷底壳发生碰撞，关闭外固定筒与转筒的开关门板，进行下一段清洗；

步骤9：所有机械臂段清洗结束后，打开外固定筒与转筒的开关门板，调整出机械臂，清洁后ABB机器人可以正常投入生产工作，清洗机移动关机或者清洗下一个机器人机械臂。

在本发明实施例中，该清洗机也可以先调整好转筒高度后再往机械臂移动，使机械臂沿出入口进入转筒内部。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种ABB机器人机械臂自动清洗机，其特征在于：包括机架，所述机架上设有经电机驱动旋转的卧式转筒，所述转筒的外端部设有机械臂的出入口，所述转筒的内部设有清洁刷与高压喷头，所述清洁刷与转筒内壁之间设有电动机构，用以驱动清洁刷轴向往复平移；所述高压喷头具有若干个并沿圆周分布有多排，每排的若干个高压喷头轴向延伸均布且安装在转筒内壁上，若干个高压喷头与转筒的筒壁内部进水夹层连通，所述进水夹层的进水口位于转筒的旋转轴线上并经旋转接头外接水泵、水源；电动机构包括轴向安装在转筒内壁上的丝杠、滑轨，丝杠上螺接的滚珠螺母同时与滑轨滑动配合，进行轴向平移导向，所述清洁刷安装在滚珠螺母上；所述清洁刷与滚珠螺母之间还设有液压伸缩杆，液压伸缩杆的缸体与滚珠螺母固连，液压伸缩杆的活塞杆径向延伸与清洁刷固连，压力传感器安装在清洁刷和液压伸缩杆活塞杆上的安装板之间；所述转筒的内部沿径向对称设有两个清洁刷；所述转筒的外周部同轴设有外固定筒，所述外固定筒与出入口同侧的端部为敞口，所述敞口上可拆卸连接有防水帆布封头，所述防水帆布封头的中部设有用以机械臂穿过的通口，防水帆布封头的外圆周经锁扣与敞口可拆连接；所述转筒两端的外周部均圆周安装有若干个滚轮，所述滚轮均与所述外固定筒的内壁滚动配合，所述外固定筒的另一外端部固定有支撑架，支撑架上安装有驱动转筒旋转的电机，所述外固定筒与转筒的上外周部均设有开关门板，开关门板处的开口均与出入口、敞口相贯通；所述外固定筒与转筒均自上往下朝着出入口的相对端侧下倾，所述转筒的低端设有通往外固定筒内部的排水口，所述外固定筒的低端连接有排水管；所述外固定筒与下方机架之间设有液压缸，用以调节外固定筒的高度，所述机架底面设有万向轮；多排高压喷头位于两个清洁刷之间的开关门板对面。

2.一种如权利要求1所述的ABB机器人机械臂自动清洗机的清洗方法，其特征在于，按以下步骤进行：

步骤1：移动整个清洗机到合适于清洗ABB机器人机械臂的位置，打开外固定筒与转筒的开关门板；

步骤2：调整机器人姿态，将机器人的机械臂调整至水平一字型姿态，并位于清洗机的正上方，事先将防水帆布封头套上机械臂；

步骤3：通过液压缸调整清洗机上下位置，使得伸直的机械臂完整的进入转筒，并尽量与转筒轴心重合；

步骤4：调整清洁刷的液压伸缩杆，使得清洁刷夹至机械臂最大半径处；

步骤5：关闭外固定筒与转筒的开关门板，扣好开关门板上的锁紧扣，防止旋转过程中打开；

步骤6：将防水帆布封头的外圆周经锁扣与敞口连接，防水帆布封头的中间通口束成管状并用绳子扎紧在机械臂上，完成清洗前准备；

步骤7：启动清洗程序，转筒旋转，旋转中高压喷头旋转从各个角度对机械臂进行冲洗，旋转中清洁刷对机械臂进行刷洗；

步骤8：清洗结束，打开外固定筒与转筒的开关门板，调整清洁刷轴向移动至下一个清洗段，调整清洁刷的液压伸缩杆，清洁刷贴近机械臂，使得机械臂表面埋进刷毛中，定位时要保证转筒旋转中机械臂不会和清洁刷底壳发生碰撞，关闭外固定筒与转筒的开关门板，进行下一段清洗；

步骤9：所有机械臂段清洗结束后，打开外固定筒与转筒的开关门板，调整出机械臂，清洁后ABB机器人可以正常投入生产工作，清洗机移动关机或者清洗下一个机器人机械臂。

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