CN201049464Y - 一种集装箱消毒机器人装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种集装箱消毒机器人装置，包括底座、机械臂、驱动装置以及喷药管；所述喷药管设置在所述机械臂的顶端，所述机械臂设置在所述底座上，用于移动所述喷药管在预定空间内工作，所述驱动装置用于驱动所述机械臂的运动。本实用新型所提供的一种集装箱消毒机器人装置可以代替消毒工人进行集装箱的消毒工作，使消毒工人从恶劣、有害的集装箱防疫消毒环境中解脱出来，其身体健康得到了有效的保障；同时，本实用新型采用自动化操作，提高了消毒效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动化控制装置，尤其是一种用于对港口码头、陆路口岸区域内的集装箱进行消毒的集装箱消毒机器人装置。
背景技术
在现有技术的国际货物运输中，集装箱运输是常见的一种运输方式，这些在港口码头或陆路口岸等区域内的集装箱会被来往穿梭运输到世界各地，但由于不同地域内的病毒病菌可能在被携带进入某个国家后造成该国疫情的发生。因此，对进出口的集装箱通常需要进行防疫消毒，以便防止或控制某些疾病的传播，或有效控制环境污染，同时也可以控制他国或地区的病毒、寄生虫等进入本国领土地域内泛滥。
目前，整个集装箱的消毒工作一般是以人工手工消毒为主，由于消毒过程中，消毒药物弥散在集装箱内，会对工作人员的身体健康造成较大的危害，而且人工操作的过程缓慢、效率低，可能会遗漏消毒区域。
因此，现有技术还有待于完善和发展。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种用以代替人工进行集装箱的消毒工作的、且能提高消毒工作效率的自动化机器消毒装置。
为了解决上述目的，本实用新型提供一种集装箱消毒机器人装置，包括底座、机械臂、驱动装置以及喷药管；
所述喷药管设置在所述机械臂的顶端；
所述机械臂设置在所述底座上，用于移动所述喷药管在预定空间内工作；
所述驱动装置用于驱动所述机械臂的运动。
所述机械臂包括大臂和小臂；所述大臂通过一第一水平转轴设置在所述底座上，所述小臂与所述大臂的顶端通过一第二水平转轴枢接；所述喷药管设置在所述小臂的顶端；所述驱动装置包括一设置在所述底座上的第一驱动电机，用于受控制驱动所述大臂的摆动。
所述机械臂还包括一平臂，设置在所述小臂顶端，所述喷药管与所述平臂平行设置；用于保持喷药管处于水平位置。
所述平臂同轴固连一从动轮，通过所述第二水平转轴上同轴设置的一传动轮传动连接；所述传动轮与一静止轮传动连接，该静止轮与所述底座固定设置；所述从动轮与所述静止轮之间的传动比例为1∶1。
所述传动连接通过设置在所述大臂和所述小臂内的链条实现，并在所述大臂上设置有一链条调节窗口，用于安装时调整所述平臂使其处于水平位置。
所述机械臂还包括一摆臂，枢接在所述平臂上，其枢轴与水平面垂直，并在所述摆臂的端部设置所述喷药管；所述驱动装置包括第二驱动电机，并设置在所述平臂上，用于驱动所述摆臂的水平摆动；所述驱动装置包括第二减速器，受控制连动所述摆臂。
所述摆臂设置为两个，并与所述平臂和喷药管形成一个可开合的平行四边形结构。
所述小臂向后延伸，与一连杆枢接；所述驱动装置还包括第一减速器，受控制连动一曲臂，所述连杆通过该曲臂驱动所述小臂的摆动。
所述小臂后端设置有小臂配重，用于保持所述小臂绕所述第二水平转轴大致平衡。
所述大臂向后延伸，并在后端设置有大臂配重，用于保持所述大臂绕所述第一水平转轴大致平衡。
其中，在所述喷药管上设有超声波传感器，用于探测集装箱位置。
与现有技术相比，本实用新型所提供的一种集装箱消毒机器人装置在工业机器人基础上设计的适合集装箱自动消毒的新型机器人装置，该机器人装置可以代替消毒工人进行集装箱的消毒工作，使消毒工人从恶劣、有害的集装箱防疫消毒环境中解脱出来，其身体健康得到了有效的保障；同时，本实用新型采用自动化操作，提高了消毒效率。
附图说明
图1为本实用新型集装箱消毒机器人装置的较佳实施例的结构示意图；
图2为本实用新型集装箱消毒机器人装置的较佳实施例的正视图；
图3为本实用新型集装箱消毒机器人装置的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。
请参阅图1所示，本实用新型的集装箱消毒机器人装置包括底座101、喷药管102、用于移动所述喷药管102在预定空间工作的机械臂、及用于驱动所述机械臂摆动的驱动装置。其中，所述机械臂包括大臂103、小臂104、平臂105及摆臂106，并通过其大臂103安装在所述底座101上，如图1所示；所述驱动装置包括用于对上述各机械臂驱动的驱动电机及减速器等，具体可包括驱动大臂103的第一驱动电机，驱动小臂104的第一减速器，保持平臂105水平的自平衡体系，驱动摆臂106摆动的第二驱动电机及第二减速器。
所述大臂103通过一第一水平转轴201安装在所述底座101上端，且所述第一水平转轴201与一固定安装在所述底座101上的静止轮301可相对旋转，该大臂103可以绕所述第一水平转轴201转动。
在所述第一水平转轴201上还同轴设置一第一减速器401，受控于安装在所述底座101上端的一第一驱动电机402。所述第一驱动电机402用于驱动所述大臂103绕所述第一水平转轴201摆动，以将所述喷药管102送到合理的消毒位置。
所述小臂104通过一第二水平转轴202枢接在所述大臂103的顶端，该小臂104可以绕第二水平转轴202摆动，用以提升或降低安装在其上的所述喷药管102的消毒位置。所述小臂104扰所述第二水平转轴202的转动通过控制系统控制的第一减速器驱动，该第一减速器401在控制系统的控制下可以将所述第一驱动电机402的输出进行变速，从而转换为对小臂104的摆动控制。
本实用新型对小臂104的摆动驱动装置还包括一连动机构501，如图2所示，包括一受控于所述第一减速器401的曲臂502，及与该曲臂502一端相枢接的连杆503，该连杆503的另一端与所述小臂104的后端通过一水平横轴205相枢接。该连动机构501用于控制所述小臂104绕所述第二水平转轴202摆动，将安装在其顶端上的所述喷药管102送到合理的消毒位置。
本实用新型所述平臂105固定安装在一第三水平转轴203的一端，该第三水平转轴203的另一端枢接在所述小臂104的顶端，且所述平臂105可以随所述第三水平转轴203绕所述小臂104转动。为方便喷药管的工作，所述平臂105需要保持处于水平位置。
本实用新型在该第二水平转轴202中间位置同轴套设一传动轮302，如图3所示，该传动轮302用于传递动力，可以设置为同轴固连的两个齿轮。在所述第三水平转轴203的中间位置还同轴固定套设一从动轮303，如图3所示，该从动轮303通过链条或皮带传动连接所述传动轮302，所述传动轮302再通过链条或皮带传动连接到所述静止轮301上，从而受控于所述静止轮301。
当所述大臂103绕所述第一水平转轴201摆动时，由于所述静止轮301与底座101固定连接，所述静止轮301相对于大臂103存在转动角度，从而可以通过所述传动轮302向所述从动轮303传动，保持其水平角度。同理，所述小臂104相对于大臂103有摆动角度时，小臂104与传动轮302之间也有相对转角，通过传动到所述从动轮303后就可以保持平臂105的水平位置。
本实用新型所述静止轮301、传动轮302、从动轮303、及与一安装在所述大臂103和小臂104内腔的链条107构成一自平衡传动连接，用于将所述大臂和小臂在绕对应的水平转轴将喷药管送往合适位置时，相对底座形成的转角能够传递到所述从动轮303上，这样在所述大臂103和/或所述小臂104摆动时，所述平臂105将随同轴的所述从动轮303转动，从而确保安装在所述平臂105上的所述喷药管102始终与水平面平行。
为实现上述平臂105的自平衡维持，本实用新型所述静止轮301、传动轮302与从动轮303的传动比例应设定为1∶1∶1，这样可以使所述静止轮301与所述从动轮303之间的维持在自平衡状态。
本实用新型集装箱消毒机器人装置在初始装配完成后，需要观察所述喷药管102是否与水平面平行。如果不是平行的，则可以通过所述大臂103上的链条调节窗口114调节所述链条107，并通过与其相传动连接的所述传动轮302及所述从动轮303进行一定角度转动给所述平臂105，使其与水平面保持平行，从而确保所述喷药管102与水平面平行。
本实用新型所述摆臂106通过垂直于水平面的枢轴安装在所述平臂105的一侧，，可以绕所述平臂105的垂直于水平面的轴转动，如图1所示，用于将喷药管从大臂和小臂构成的平面内摆出，从而可以伸展到更多位置上去。
为增加稳固性，本实用新型该摆臂106包括相互平行的第一摆臂106a和第二摆臂106b，与平臂105及喷药管102可以构成一平行四边形。在所述第一摆臂106a上固定安装一垂直于水平地面的第四垂直转轴204，并在该第四垂直转轴204上安装一所述驱动装置的第二减速器403，受控于一安装在所述平臂105上的所述驱动装置的第二驱动电机404。
所述喷药管102枢接在所述摆臂106的端部，平行于所述平臂105，即所述第一摆臂106a和第二摆臂106b的顶端都是通过枢轴枢接在所述喷药管102上的，如此，第一摆臂106a和第二摆臂106b与平臂105及喷药管102所构成的平行四边形的交叉顶点位置都是垂直于水平面的枢轴，可以在控制下将喷药管向外伸展开。所述喷药管102、摆臂106及所述平臂105在所述第二驱动电机404的驱动下，由安装在所述第一摆臂106a上的所述第四垂直转轴204牵动，形成一个可以开合的平行四边形结构，从而实现所述喷药管102并拢或张开。
为了保持大臂和小臂的平衡，减少驱动力，所述小臂104的安装喷药管一端较长，在隔所述第二水平转轴202的后端较短，因此加装有小臂配重601，如此可以保证小臂绕所述第二水平轴202的大致平衡；同理，也在所述大臂103后端加装了大臂配重602。
作为本实用新型集装箱消毒机器人装置的一种改进，在所述喷药管102上可安装一超声波传感器108，如图1和图2所示，用于探测集装箱的位置。
本实用新型的集装箱消毒机器人装置工作原理包括：
首先，启动所述超声波传感器108的控制装置，对集装箱的位置或者集装箱门的开启状况进行探测，操作工人根据所述超声波传感器108反馈信息确定下一步操作，这些操作过程是现有技术，在此不再赘述。
接着，启动所述第一驱动电机402，驱动所述第一减速器401转动，并带动所述大臂103及所述第一水平转轴201转动，将所述喷药管102送至合理的消毒位置。
然而，如果单靠所述大臂103的摆动是无法使所述喷药管102达到合理的消毒位置的，需要通过所述第一减速器401控制所述曲臂502及连杆503牵动所述小臂104绕所述第二水平转轴202摆动，使所述喷药管102达到合理的消毒位置。
所述大臂103摆动时，所述静止轮301都将相对于所述第一水平转轴201的转动有相对角度的转动，通过所述链条107、传动轮302以及从动轮303的同步传动控制所述第三水平转轴203转动，从而带动与从动轮303同轴安装的所述平臂105的转动。这样就可以使所述喷药管102始终与水平地面保持平行。
当需要所述喷药管102对更宽泛的位置进行消毒时，可以通过所述喷药管102的展开实现。启动所述第二驱动电机404，驱动所述第二减速器403转动，并通过所述第四垂直转轴204牵动所述摆臂106摆动。由于所述喷药管102、摆臂106及所述平臂105之间的连接处均为枢接，因此所述喷药管102、摆臂106及所述平臂105在所述第四垂直转轴204的牵引下，形成一个可以开合的平行四边形结构，从而带动所述喷药管102闭合或伸展。
需做说明的是，上述本实用新型集装箱消毒机器人装置不仅仅包括机械结构，为实现其灵活操控，还需要配置控制系统，用于控制大臂和小臂的摆动以及摆臂的开闭，这种控制系统的实现可以通过一计算机或单片机实现，这主要应在对驱动装置的驱动过程中实现。
综上所述，本实用新型所提供的一种集装箱消毒机器人装置可以代替消毒工人进行集装箱的消毒工作，使消毒工人从恶劣、有害的集装箱防疫消毒环境中解脱出来，其身体健康得到了有效的保障；同时，本实用新型采用自动化操作，提高了消毒效率。
总之，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (11)
1.一种集装箱消毒机器人装置，其特征在于，包括底座、机械臂、驱动装置以及喷药管；
所述喷药管设置在所述机械臂的顶端；
所述机械臂设置在所述底座上，用于移动所述喷药管在预定空间内工作；
所述驱动装置用于驱动所述机械臂的运动。
2.根据权利要求1所述的机器人装置，其特征在于，所述机械臂包括大臂和小臂；所述大臂通过一第一水平转轴设置在所述底座上，所述小臂与所述大臂的顶端通过一第二水平转轴枢接；所述喷药管设置在所述小臂的顶端；所述驱动装置包括一设置在所述底座上的第一驱动电机，用于受控制驱动所述大臂的摆动。
3.根据权利要求2所述的机器人装置，其特征在于，所述机械臂还包括一平臂，设置在所述小臂顶端，所述喷药管与所述平臂平行设置，用于保持喷药管处于水平位置。
4.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述平臂同轴固连一从动轮，通过所述第二水平转轴上同轴设置的一传动轮传动连接；所述传动轮与一静止轮传动连接，该静止轮与所述底座固定设置；所述从动轮、所述传动轮与所述静止轮之间的传动比例为1∶1∶1。
5.根据权利要求4所述的机器人装置，其特征在于，所述传动连接通过设置在所述大臂和所述小臂内的链条实现，并在所述大臂上设置有一链条调节窗口，用于安装时调整所述平臂使其处于水平位置。
6.根据权利要求3所述的机器人装置，其特征在于，所述机械臂还包括一摆臂，枢接在所述平臂上，其枢轴与水平面垂直，并在所述摆臂的端部设置所述喷药管；所述驱动装置包括第二驱动电机，并设置在所述平臂上，用于驱动所述摆臂的水平摆动；所述驱动装置包括第二减速器，受控制连动所述摆臂。
7.根据权利要求6所述的机器人装置，其特征在于，所述摆臂设置为两个，并与所述平臂和喷药管形成一个可开合的平行四边形结构。
8.根据权利要求2所述的机器人装置，其特征在于，所述小臂向后延伸，与一连杆枢接；所述驱动装置还包括第一减速器，受控制连动一曲臂，所述连杆通过该曲臂驱动所述小臂的摆动。
9.根据权利要求8所述的机器人装置，其特征在于，所述小臂后端设置有小臂配重，用于保持所述小臂绕所述第二水平转轴大致平衡。
10.根据权利要求2所述的机器人装置，其特征在于，所述大臂向后延伸，并在后端设置有大臂配重，用于保持所述大臂绕所述第一水平转轴大致平衡。
11.根据权利要求1至10任一所述的机器人装置，其特征在于，在所述喷药管上设有超声波传感器，用于探测集装箱位置。
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| CNU2007201197991U CN201049464Y (zh) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | 一种集装箱消毒机器人装置 |
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