CN211948639U - 水泥库底清理机器人 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水泥库底清理机器人，包括行走机构，用于带动机器人行走；设置在行走机构上端的摇臂，带动风镐作业；以及设置在行走机构前端的推铲。本装置结构精小，可以进入水泥库，行走机构控制装置前进和后退，以及转弯，前端设置推铲对地面上凝结的水泥块进行松动处理，摇臂上风镐对墙壁上的水泥进行松动，这样代替人力铲土，省时省力，效率也得到很大的提升；行走机构为履带式，在水泥土地中可以无碍地行走；推铲的连接方式为铰接，并通过气缸控制摇摆，对地面上的水泥进行挖动，比起推动更加有效；设置支撑腿，支撑腿可下翻到地面，在地面支撑，或者还可以贴到墙面上，增加了摩擦面积，装置工作时，不容易出现晃动或者打滑。

Description

水泥库底清理机器人

技术领域

本实用新型涉及自动化机械技术领域，具体涉及水泥库底清理机器人。

背景技术

由于水泥库中的水泥是粉状物，当水泥库使用一段时间后，水泥这种粉状物很容易粘结内壁，形成库壁挂料，堆积库底，这些附着物随着时间的增长越来越厚，导致水泥库的容积变小，即水泥库的使用效率变低。有时还会自行脱落成为大小不一的块状物或片状物混在水泥粉中，轻者堵死下料器，重者在库内漏斗上结拱起蓬，把物料架空无法泄出，造成断料停产，为了保证企业的系统生产，因此企业必须进行定时定期进行清库作业。

目前，水泥库库底清理方法主要是采用人工辅以工具的方式清理，该方法清库效率低，花费的时间和人力成本很高，而且容易造成安全事故，危险程度相当高；水泥库内环境恶劣，并且存在很大的安全隐患，愿意从事清库工作的工人越来越少。由于现有水泥库结构问题，以及水泥库内部作业环境恶劣，现有大型设备很难进入水泥库库底并进行有效作业。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水泥库底清理机器人，用以解决水泥库进行清库中，存在的清库效率低、人工成本高和清库时间久的缺陷。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为水泥库底清理机器人，包括行走机构，用于带动机器人行走；

设置在行走机构上端的摇臂，所述摇臂包括大臂、小臂和风镐，所述大臂通过摇臂旋转基座安装在行走机构上，摇臂旋转基座由摇臂装置旋转电机带动旋转，大臂与摇臂旋转基座铰接，并通过摇臂旋转基座的大臂动力电机控制翻动，大臂翻动面与摇臂旋转基座的旋转面垂直，小臂与大臂铰接，并通过安装在大臂上的小臂驱动气缸控制翻动，风镐与小臂铰接，并通过安装在小臂上的风镐驱动气缸控制翻动；

以及设置在行走机构前端的推铲。

所述行走机构包括底盘，设置在底盘下方的行走履带，以及带动行走履带行走的履带驱动动力总成。

所述履带驱动动力总成包括两组控制组件，两组控制组件分别控制位于底盘下端面左右两侧的行走履带，控制组件包括控制电机和变速器，控制电机经变速器控制行走履带内的滚轮转动。

所述行走机构上还设置有支撑机构，所述的支撑机构包括分别设置在行走机构前后端的两个折叠支撑腿，折叠支撑腿包括固定在行走机构上的支撑座，以及设置在支撑座两侧的支撑腿，支撑腿与支撑座铰接，并通过支撑驱动器驱动翻动。

所述支撑驱动器包括支撑驱动气缸，所述支撑驱动气缸的缸体与支撑座铰接，其缸杆连接到支撑腿，支撑驱动气缸与支撑座铰接点位于支撑腿与支撑座铰接点的正上方。

所述推铲的截面呈L型，推铲的外角线上设置至少有两点与行走机构铰接，推铲的上端面还与推铲驱动气缸的缸杆铰接，推铲驱动气缸的缸体铰接在行走机构上，推铲驱动气缸控制推铲，使得推铲沿其外角线做摇摆运动。

本实用新型具有如下优点：

（1）本装置结构精小，可以进入水泥库，行走机构控制装置前进和后退，以及转弯，前端设置推铲对地面上凝结的水泥块进行松动处理，摇臂可以360°转动，对墙壁上的水泥进行松动，这样代替人力铲土，省时省力，效率也得到很大的提升；

（2）本装置的行走机构为履带式，在水泥土地中可以无碍地行走；

（3）本装置的推铲的连接方式为铰接，并通过气缸控制摇摆，对地面上的水泥进行挖动，比起推动更加有效；

（4）本装置设置支撑腿，支撑腿可下翻到地面，在地面支撑，或者还可以贴到墙面上，增加了摩擦面积，装置工作时，不容易出现晃动或者打滑。

附图说明

图1 为实施例1的结构示意图；

图2 为实施例1的行走机构的结构示意图；

图3 为图2中的A向放大示意图；

图4 为实施例2的推铲连接示意图；

图5 为实施例3的结构示意图；

图6 为图5中的B向放大示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1

如图1-3所示，水泥库底清理机器人，包括行走机构1，用于带动机器人行走；

设置在行走机构1上端的摇臂4，所述摇臂4包括大臂403、小臂405和风镐407，所述大臂403通过摇臂旋转基座401安装在行走机构1上，摇臂旋转基座401由摇臂装置旋转电机104带动旋转，大臂403与摇臂旋转基座401铰接，并通过摇臂旋转基座401的大臂动力电机402控制翻动，大臂403翻动面与摇臂旋转基座401的旋转面垂直，小臂405与大臂403铰接，并通过安装在大臂403上的小臂驱动气缸404控制翻动，风镐407与小臂405铰接，并通过安装在小臂405上的风镐驱动气缸406控制翻动；

以及设置在行走机构1前端的推铲3。

所述行走机构1包括底盘103，设置在底盘103下方的行走履带101，以及带动行走履带101行走的履带驱动动力总成102。

所述履带驱动动力总成102包括两组控制组件105，两组控制组件105分别控制位于底盘103下端面左右两侧的行走履带101，控制组件105包括控制电机106和变速器107，控制电机106经变速器107控制行走履带101内的滚轮转动。

行走机构1作用是用于装置的前进、后退和转向，可以是轮式，但轮式在类似沙地上行走不如履带式，所以本实施例中采用履带式的行走机构，双履带，分别通过电机和变速器带动，履带是现有技术，结构就是滚轮带动覆盖在滚轮组上的履带进行传动行走，其行走和转向都是常识，如需要前进或后退，则是速度相同；需要转向时，两边履带速度不一致即可转向，这里就不做赘述。本实施例中滚轮组包括一个动滚轮和一个支撑台，支撑台大致呈方形，背向动滚轮的一侧则是一个半圆形，履带覆盖在两者形成的轮廓外，履带与支撑台接触的部分通过内嵌滚珠的形式减少摩擦，并且可以定位，履带上设置卡槽，动滚轮上设置与卡槽配合的凸起，使得动滚轮滚动时带动履带。

本装置通过推铲3铲动地面的水泥凝结块，主要是在行走中铲动，墙壁上的水泥凝结块主要通过摇臂4，摇臂4上设置的风镐407，风镐407是一个现有技术，内部有一活塞，压缩空气带动活塞做往返运动，活塞带动镐头来回运动，对水泥凝结块进行打击。

摇臂4可以带动风镐407运动，摇臂4本身由摇臂装置旋转电机104带动进行360°的旋转，摇臂装置旋转电机104则固定在底盘103上，摇臂4分为大臂403、小臂405和风镐407，如同手臂一样，大臂403的一端通过一个大臂轴安装在摇臂旋转基座401上，大臂轴通过大臂动力电机402带动旋转，大臂403与大臂轴之间为固定连接，所以大臂403被带动旋转，摇臂旋转基座401上在大臂403的转动路径上设置了挡板，所以大臂403的转动角度为0°-85°。

小臂405的一端铰接在大臂403远离摇臂旋转基座401的一端，大臂403在该端设置了一个U型件，铰接点位于U型件的口部，小臂405上的铰接点并不设置在末端，而是留有一段操作段，小臂驱动气缸404的缸杆铰接该操作段上，小臂驱动气缸404的本体铰接在大臂403上，推动该操作段，小臂405即被带动旋转，可在35°-158°范围内翻动。

风镐407的镐尾端铰接到小臂405远离操作段的一端，风镐驱动气缸406的缸体铰接到小臂405上，缸杆铰接到风镐407的侧面上，即风镐407上的两个铰接点有一定的距离，就使得气缸即可带动风镐407做小范围的旋转，角度在0°-45°。

通过上述调节，风镐407可以灵活地运动到设定位置，进行作业动作。

实施例2

如图4所示，本实施例在实施例1的基础上，所述推铲3的截面呈L型，推铲3的外角线上设置至少有两点与行走机构1铰接，推铲3的上端面还与推铲驱动气缸301的缸杆铰接，推铲驱动气缸301的缸体铰接在行走机构1上，推铲驱动气缸301控制推铲3，使得推铲3沿其外角线做摇摆运动。

推铲3连接到底盘103上的两个连接杆上，推铲3上的外角线与两个连接杆都铰接，使得推铲3以外角线为转动轴进行转动，上方设置一个推铲驱动气缸301推动推铲3，使得推铲3做摇摆运动，从而对地面的水泥凝结块做挖铲作业。

实施例3

如图5、图6所示，本实施例在实施例2的基础上，所述行走机构1上还设置有支撑机构2，所述的支撑机构2包括分别设置在行走机构1前后端的两个折叠支撑腿201，折叠支撑腿201包括固定在行走机构1上的支撑座202，以及设置在支撑座202两侧的支撑腿203，支撑腿203与支撑座202铰接，并通过支撑驱动器204驱动翻动。

所述支撑驱动器203包括支撑驱动气缸205，所述支撑驱动气缸205的缸体与支撑座202铰接，其缸杆连接到支撑腿203，支撑驱动气缸205与支撑座202铰接点位于支撑腿203与支撑座202铰接点的正上方。

支撑腿203被支撑驱动气缸205推动做旋转运动，其旋转范围为66°-163°，其旋转至90°时，这时呈水平位置，可以支撑在墙上，增加摩擦力，当旋转至163°时，可以接触到地面，也增加了摩擦力，这样在推铲3或摇臂4作业时，机器不容易出现打滑和晃动现象。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，所述底盘103上设置有一个控制机构，控制机构包括控制器和信号收发器，控制器为型号LPC1765FBD100的处理器，适用于任何机械手臂的工作，信号收发器为无线信号收发模块，采用型号为RFM219B。不管是处理器还是无线信号收发模块都是现有技术，不在本实施例的保护范围内，本实施例主要是通过控制器控制各个电子器件，如控制电机106、变速器107、支撑驱动气缸205、推铲驱动气缸301，以及摇臂4上的所有电子器件，这样工作人员可以远程对机械进行控制。

当然本装置也可以通过操作人员跟随控制器，在装置连接一个控制箱，控制箱连接所有电子器械的开关，通过该控制箱操控装置的运作，如行走，如摇臂4的运动和作业，推铲的翻动等等。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (6)

1.水泥库底清理机器人，其特征在于，包括行走机构（1），用于带动机器人行走；

设置在行走机构（1）上端的摇臂（4），所述摇臂（4）包括大臂（403）、小臂（405）和风镐（407），所述大臂（403）通过摇臂旋转基座（401）安装在行走机构（1）上，摇臂旋转基座（401）由摇臂装置旋转电机（104）带动旋转，大臂（403）与摇臂旋转基座（401）铰接，并通过摇臂旋转基座（401）的大臂动力电机（402）控制翻动，大臂（403）翻动面与摇臂旋转基座（401）的旋转面垂直，小臂（405）与大臂（403）铰接，并通过安装在大臂（403）上的小臂驱动气缸（404）控制翻动，风镐（407）与小臂（405）铰接，并通过安装在小臂（405）上的风镐驱动气缸（406）控制翻动；

以及设置在行走机构（1）前端的推铲（3）。

2.根据权利要求1所述的水泥库底清理机器人，其特征在于，所述行走机构（1）包括底盘（103），设置在底盘（103）下方的行走履带（101），以及带动行走履带（101）行走的履带驱动动力总成（102）。

3.根据权利要求2所述的水泥库底清理机器人，其特征在于，所述履带驱动动力总成（102）包括两组控制组件（105），两组控制组件（105）分别控制位于底盘（103）下端面左右两侧的行走履带（101），控制组件（105）包括控制电机（106）和变速器（107），控制电机（106）经变速器（107）控制行走履带（101）内的滚轮转动。

4.根据权利要求1或2所述的水泥库底清理机器人，其特征在于，所述行走机构（1）上还设置有支撑机构（2），所述的支撑机构（2）包括分别设置在行走机构（1）前后端的两个折叠支撑腿（201），折叠支撑腿（201）包括固定在行走机构（1）上的支撑座（202），以及设置在支撑座（202）两侧的支撑腿（203），支撑腿（203）与支撑座（202）铰接，并通过支撑驱动器（204）驱动翻动。

5.根据权利要求4所述的水泥库底清理机器人，其特征在于，所述支撑驱动器（204）包括支撑驱动气缸（205），所述支撑驱动气缸（205）的缸体与支撑座（202）铰接，其缸杆连接到支撑腿（203），支撑驱动气缸（205）与支撑座（202）铰接点位于支撑腿（203）与支撑座（202）铰接点的正上方。

6.根据权利要求1所述的水泥库底清理机器人，其特征在于，所述推铲（3）的截面呈L型，推铲（3）的外角线上设置至少有两点与行走机构（1）铰接，推铲（3）的上端面还与推铲驱动气缸（301）的缸杆铰接，推铲驱动气缸（301）的缸体铰接在行走机构（1）上，推铲驱动气缸（301）控制推铲（3），使得推铲（3）沿其外角线做摇摆运动。

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