CN212747039U - 冷库排管式蒸发器除霜机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷库排管式蒸发器除霜机器人，除霜系统包括除霜环形支架旋转机构、安装在除霜环形支架旋转机构上的除霜环形支架、设置于除霜环形支架上的三对毛刷电机、设置于毛刷电机上的除霜毛刷、设置在除霜机器人本体中轴上的落霜斗支架和位于落霜斗支架两侧的两个落霜斗；除霜环形支架旋转机构连接越障系统中的升降臂；当障碍传感器检测到钢架障碍时，履带电机和毛刷电机停机，除霜环形支架由垂直状态旋转到水平状态，直齿圆柱齿轮驱动组启动，升降臂带动除霜系统整体上升，履带电机启动以越过障碍；越障后，再依次恢复到除霜工作状态，实现连续除霜作业。本实用新型结构简单合理，适合重复作业，效率高，安全可靠，经济实用，可远程控制等特点。

Description

冷库排管式蒸发器除霜机器人

技术领域

本实用新型涉及一种冷库排管式蒸发器除霜机器人，尤其是一种代替人工对冷库排管式蒸发器表面的霜层进行清除的装置，属于制冷、空调设备制造与特殊作业机器人制造领域，实现对冷库排管表面霜层进行快速高效地清除。

背景技术

随着我国社会的发展，对于大型冷库的需求也在不断增加。由于大型冷库的温度很低(＜-15℃)，导致冷库中相对湿度很大，容易在冷库的排管(排管表面温度＜-25℃)上形成霜，而霜的疏松结构造成其导热系数极低，严重降低排管的换热效率，引起制冷系统性能下降和不必要的能耗增加，提高冷库的运行成本。

为了解决结霜造成的不利影响，一般会对冷库排管进行定期除霜工作。目前主要的除霜方法有人工除霜和热力除霜。人工除霜是通过人工扫除排管表面的霜层，由工人使用扫帚等长杆类清洁用具进行清扫。该方法虽然操作简单但费时费力，清扫干净程度不高，人工成本高昂。热力除霜是通过电磁阀或者转换装置，利用压缩机排出的高温过热制冷剂蒸气作为热源，去融化排管表面的霜层。这种方法会使冷库的温度发生较大波动，不利于冷库中物品的储存，并且会耗费大量的电能。此外，还出现了一些新兴的冷库除霜装置，但其主要针对冷库光管进行除霜，无法对有翼片的排管式蒸发器进行除霜。

综上，目前尚无高效的全自动冷库排管式蒸发器除霜设备，本实用新型旨在实用新型一种全自动冷库排管除霜机器人，以代替人工对冷库排管及其翅片上的结霜进行清除。

发明内容

本实用新型提供一种冷库排管除霜机器人，其目的在于代替人工对冷库排管上的霜进行清除。该冷库排管除霜机器人可在与冷库排管平行的导轨上往返运动，在往返运动过程中除去排管上的霜；运动时能越过钢架障碍，使排管除霜过程连续进行，以保证冷库排管稳定的制冷性能。

本实用新型的技术方案是：一种冷库排管式蒸发器除霜机器人，包括除霜系统、运动系统、越障系统、控制系统，所述的除霜系统包括除霜环形支架旋转机构、安装在除霜环形支架旋转机构上的除霜环形支架、设置于除霜环形支架上的三对呈120°排列的毛刷电机、设置于每只毛刷电机上的一只除霜毛刷、设置在除霜机器人本体中轴上的落霜斗支架和位于落霜斗支架两侧的两个落霜斗，落霜斗通过锁扣与落霜斗支架紧密安装连接，并由锁扣传感器向控制系统发送已锁扣安装信号，落霜斗和落霜斗支架之间安装有重量传感器，以检测落霜斗中的霜是否满箱而需要清除；所述除霜环形支架旋转机构连接越障系统中的升降臂；除霜时，所述毛刷电机驱动除霜毛刷高速旋转，对冷库排管及翼片进行除霜，清除的霜落在落霜斗中；所述的运动系统包括履带电机、传动机构、履带和导轨，所述履带设置在与冷库排管平行的导轨上，并位于除霜机器人本体的两侧，所述履带电机通过安装在除霜机器人本体中的传动机构连接履带，由履带电机经传动机构带动履带在导轨上前后运动，实现对排管不同位置进行除霜；所述的越障系统包括障碍传感器、升降臂、直齿圆柱齿轮驱动组，所述障碍传感器设置在除霜环形支架上，所述升降臂安装在除霜机器人本体，并与直齿圆柱齿轮驱动组连接；所述的控制系统分别连接三对毛刷电机、履带电机、直齿圆柱齿轮驱动组、除霜环形支架旋转机构、障碍传感器、落霜重量传感器、锁扣传感器，用于控制除霜机器人在除霜工作状态、跨越障碍状态和落霜清除状态之间切换，实现连续除霜作业。

进一步，所述除霜环形支架正下方具有120°开口弧度，便于除霜系统跨越钢架障碍。

进一步，一对毛刷电机的间距略宽于排管翼片，除霜毛刷长度长于排管翼片高度。

进一步，所述的障碍传感器为具有前后两个方向的限位功能的障碍传感器，并且障碍传感器的限位检测长度长于除霜环形支架的长度，以确保除霜机器人在前后运动中，遇到钢架障碍时，由除霜环形支架旋转机构驱动除霜环形支架旋转至水平状态和恢复至垂直状态时，均不会碰撞到钢架障碍。

进一步，所述控制系统中的无线通讯模块通过无线网络与电脑或手机终端连接，实现远程监控。

进一步，当清除的霜占满落霜斗时，所述落霜重量传感器向控制系统发出信号，所述控制系统一方面输出控制使除霜机器人暂停除霜工作，另一方面通过除霜机器人内置的报警喇叭报警，并同时通过无线网络向监控终端发出报警信号。

进一步，所述的导轨与冷库排管完全平行且略长于排管，一方面作为除霜机器人履带前进和后退的支撑；另一方面，给除霜机器人供电，并通过导轨内置接线端与除霜机器人的取电端保持接触，持续供电。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：本实用新型的冷库排管除霜机器人，由运动系统，越障系统，除霜系统和控制系统四部分组成。本实用新型通过履带运动使除霜机器人在与冷库排管平行的导轨上做前后运动，通过设置于除霜环形支架上的三对除霜毛刷对冷库排管及其翼片进行机械除霜。当除霜机器人遇到排管钢架障碍时，控制系统控制除霜环形支架旋转机构旋转90°，使除霜系统平行与冷库排管，继而控制直齿圆柱齿轮驱动组工作，使升降臂上升，除霜系统再略高于冷库排管，履带继续前进，使除霜机器人越过障碍。通过障碍后，再控制各部件依次恢复至除霜工作状态，实现连续除霜。

因此，本实用新型可以克服人工除霜效率低、操作繁琐危险性高、落霜掉落储存物品上而污染物品以及人工费用高等缺点；同时，本实用新型结构简单合理、适合重复作业、效率高、安全可靠、经济实用。通过直接取电电源供电，可长久续航，在冷库排管除霜方面有重要作用。

附图说明

图1为本实用新型的冷库排管除霜机器人的结构示意图；

图2为本实用新型的冷库排管除霜机器人的局部俯视图；

图3为本实用新型的冷库排管除霜机器人的三维示意图；

图4为本实用新型的冷库排管除霜机器人含内部结构的三维示意图；

图中：1-障碍传感器、2-除霜环形支架、3-除霜毛刷、4-毛刷电机、5-升降臂、6-履带电机、7-控制系统、8-直齿圆柱齿轮驱动组、9-传动机构、10-履带、11-除霜环形支架旋转机构、12-导轨、13-落霜斗、14-落霜斗支架、15-重量传感器、16-锁扣传感器。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1至图4所示，一种冷库排管除霜机器人，由运动系统，越障系统，除霜系统和控制系统四部分组成。

除霜系统包括除霜环形支架旋转机构11，安装其上的除霜环形支架2，支架弧度240°，正下方的120°弧度为开口，便于除霜系统跨越钢架障碍；设置于除霜环形支架2上的三对毛刷电机4，呈120°排列，一对毛刷电机4的间距略宽余排管翼片，设置于每只毛刷电机4上的一只除霜毛刷3，除霜毛刷3长度长于排管翼片高度；设置在除霜机器人中轴上的落霜斗支架14和位于落霜斗支架14两侧的两个落霜斗13，落霜斗13通过锁扣与落霜斗支架14紧密安装，并由锁扣传感器16向控制系统7发送已锁扣安装信号，落霜斗13和落霜斗支架14之间安装有重量传感器15，以检测落霜斗13中的霜是否满箱而需要清除。当除霜时，毛刷电机4驱动除霜毛刷3高速旋转，对冷库排管及翼片进行除霜，清除的霜落在落霜斗13中。当落霜斗中霜满箱时，进入落霜清除状态，落霜斗支架14和落霜斗13底部之间的重量传感器向控制系统7发出满箱信号，毛刷电机4和履带电机6均停机，提醒工作人员清除落霜斗中的霜，清除后并将落霜斗正确安装后，锁扣传感器16向控制系统7发送已锁扣安装信号。

运动系统包括履带电机6、传动机构9、履带10和导轨12。履带10设置在与冷库排管平行的导轨12上，履带电机6带动传动机构9，传动机构9带动履带10在导轨12上前后运动，实现对排管不同位置进行除霜。

越障系统包括障碍传感器1、升降臂5、直齿圆柱齿轮驱动组8和除霜环形支架旋转机构11。当除霜机器人行走时遇到支撑排管的钢架障碍时，进入跨越障碍状态，越障系统的障碍传感器1检测到该障碍；毛刷电机4和履带电机6均停机，除霜环形支架旋转机构11旋转90°，将除霜环形支架2由垂直状态旋转到水平状态，与冷库排管平行；直齿圆柱齿轮驱动组8工作，使升降臂5上升，带动除霜系统整体上移，使除霜系统在冷库排管上方，履带电机6开启，除霜机器人继续行走，由此越过钢架障碍。越过障碍后，控制系统7控制履带电机6暂停工作，此时，障碍传感器1检测到前方和后方均无障碍，直齿圆柱齿轮驱动组8逆向工作，升降臂5下降，除霜环形支架旋转机构11逆向旋转90°，将除霜环形支架2由水平状态旋转到垂直状态，进入除霜工作状态，毛刷电机4和履带电机6均再启动，实现连续除霜作业。

控制系统7包括对3对毛刷电机4、履带电机6、直齿圆柱齿轮驱动组8、除霜环形支架旋转机构11、障碍传感器1、落霜重量传感器15、锁扣传感器16和远程监控等的控制。控制系统7的功能主要包括控制除霜机器人在除霜工作状态、跨越障碍状态和落霜清除状态之间准确、高效的切换，实现连续除霜作业。此外，控制系统7的无线通讯模块可通过无线网络与电脑或手机终端链接，实现远程监控，包括除霜机器人的工作状态、毛刷磨损程度、落霜斗中已除落霜的重量以及机器人除霜启停和除霜工作定时设置等。

障碍传感器1具有前后两个方向的限位功能，并且障碍传感器的限位检测长度长于除霜环形支架2的长度，以确保除霜机器人在前后运动中，遇到钢架障碍时，除霜环形支架旋转机构11驱动除霜环形支架2旋转至水平状态和恢复至垂直状态时，均不会碰撞到钢架障碍。

落霜斗13具有落霜重量传感器，并与控制系统7相连，当清除的霜占满落霜斗时，落霜重量传感器向控制系统7发出信号，控制系统7一方面使除霜机器人暂停除霜工作，另一方面通过除霜机器人内置的报警喇叭和报警等报警，并同时通过无线网络向监控终端发出报警信号。待工作人员取下落霜斗，清除霜后，将落霜斗放回并锁扣安装，除霜机器人自动检测并恢复除霜工作。

导轨12与冷库排管完全平行且略长于排管。一方面作为除霜机器人履带前进和后退的支撑；另一方面，也具有给除霜机器人供电的功能，通过导轨12内置接线端与除霜机器人的取电端保持接触，持续供电。

本实用新型的具体工作过程如下：

在除霜工作状态时，履带电机6带动传动机构9，传动机构9带动履带10，履带10带动整个冷库排管除霜机器人前进或后退。除霜环形支架为240°圆弧形，处于垂直状态，包覆冷库排管，分别等角度120°设置3组除霜毛刷3及毛刷电机4，除霜毛刷3在毛刷电机4的驱动下旋转，对冷库排管及翼片进行除霜。在跨越障碍状态时，当冷库排管除霜机器人行走时遇到支撑排管的钢架障碍时，障碍传感器1检测到此障碍，传递给控制系统7，控制系统7控制履带电机6和毛刷电机4均停机，并控制除霜环形支架旋转机构11旋转90°，处于水平状态，与冷库排管平行；随后，控制系统7控制直齿圆柱齿轮驱动组8工作，升降臂5带动除霜机器人上升，使除霜环形支架2略高于冷库排管；控制履带10继续前进；当障碍传感器1检测到前后两个方向均无障碍时，则已跨越钢架障碍，并传递给控制系统7；控制系统7控制除霜环形支架旋转机构11逆向旋转90°，使除霜环形支架恢复至垂直状态；控制直齿圆柱齿轮驱动组8工作，升降臂5带动除霜机器人下降，恢复至除霜工作状态的高度；履带电机6和毛刷电机4恢复运行，冷库排管除霜机器人继续前进并除霜。在落霜清除状态时，当落霜斗13中清扫落下的霜满箱时，重量传感器15向控制系统7发出满箱信号，除霜机器人停止除霜作业，并通过除霜机器人机载报警灯和报警喇叭以及无线通讯系统向远程监控的手机和电脑发出满箱报警，提醒工作人员清除落霜斗13中的霜，落霜斗13中霜清除并放回落霜斗支架14后，通过锁扣紧密安装，除霜机器人自动检测锁扣传感器16是否正常，并恢复至除霜工作状态。综上，本实用新型可以实现全自动跨越障碍、落霜收集、满箱提醒、自动检测和连续除霜作业。

本实用新型的保护范围不仅仅局限于上述实施例，只要结构与本实用新型一种冷库除霜装置结构示意图相同，就落在本实用新型保护的范围。

Claims (7)

1.一种冷库排管式蒸发器除霜机器人，包括除霜系统、运动系统、越障系统、控制系统，其特征在于：所述的除霜系统包括除霜环形支架旋转机构(11)、安装在除霜环形支架旋转机构(11)上的除霜环形支架(2)、设置于除霜环形支架(2)上的三对呈120°排列的毛刷电机(4)、设置于每只毛刷电机(4)上的一只除霜毛刷(3)、设置在除霜机器人本体中轴上的落霜斗支架(14)和位于落霜斗支架(14)两侧的两个落霜斗(13)，落霜斗(13)通过锁扣与落霜斗支架(14)紧密安装连接，并由锁扣传感器(16)向控制系统(7)发送已锁扣安装信号，落霜斗(13)和落霜斗支架(14)之间安装有重量传感器(15)，以检测落霜斗(13)中的霜是否满箱而需要清除；所述除霜环形支架旋转机构(11)连接越障系统中的升降臂(5)；除霜时，所述毛刷电机(4)驱动除霜毛刷(3)高速旋转，对冷库排管及翼片进行除霜，清除的霜落在落霜斗(13)中；所述的运动系统包括履带电机(6)、传动机构(9)、履带(10)和导轨(12)，所述履带(10)设置在与冷库排管平行的导轨(12)上，并位于除霜机器人本体的两侧，所述履带电机(6)通过安装在除霜机器人本体中的传动机构(9)连接履带(10)，由履带电机(6)经传动机构(9)带动履带(10)在导轨(12)上前后运动，实现对排管不同位置进行除霜；所述的越障系统包括障碍传感器(1)、升降臂(5)、直齿圆柱齿轮驱动组(8)，所述障碍传感器(1)设置在除霜环形支架(2)上，所述升降臂(5)安装在除霜机器人本体，并与直齿圆柱齿轮驱动组(8)连接；所述的控制系统(7)分别连接三对毛刷电机(4)、履带电机(6)、直齿圆柱齿轮驱动组(8)、除霜环形支架旋转机构(11)、障碍传感器(1)、落霜重量传感器(15)、锁扣传感器(16)，用于控制除霜机器人在除霜工作状态、跨越障碍状态和落霜清除状态之间切换，实现连续除霜作业。

2.根据权利要求1所述的冷库排管式蒸发器除霜机器人，其特征在于：所述除霜环形支架(2)正下方具有120°开口弧度，便于除霜系统跨越钢架障碍。

3.根据权利要求1所述的冷库排管式蒸发器除霜机器人，其特征在于：一对毛刷电机(4)的间距略宽于排管翼片，除霜毛刷(3)长度长于排管翼片高度。

4.根据权利要求1所述的冷库排管式蒸发器除霜机器人，其特征在于：所述的障碍传感器(1)为具有前后两个方向的限位功能的障碍传感器，并且障碍传感器的限位检测长度长于除霜环形支架(2)的长度，以确保除霜机器人在前后运动中，遇到钢架障碍时，由除霜环形支架旋转机构(11)驱动除霜环形支架(2)旋转至水平状态和恢复至垂直状态时，均不会碰撞到钢架障碍。

5.根据权利要求1所述的冷库排管式蒸发器除霜机器人，其特征在于：所述控制系统(7)中的无线通讯模块通过无线网络与电脑或手机终端连接，实现远程监控。

6.根据权利要求1所述的冷库排管式蒸发器除霜机器人，其特征在于：当清除的霜占满落霜斗时，所述落霜重量传感器(15)向控制系统(7)发出信号，所述控制系统(7)一方面输出控制使除霜机器人暂停除霜工作，另一方面通过除霜机器人内置的报警喇叭报警，并同时通过无线网络向监控终端发出报警信号。

7.根据权利要求1所述的冷库排管式蒸发器除霜机器人，其特征在于：所述的导轨(12)与冷库排管完全平行且略长于排管，一方面作为除霜机器人履带前进和后退的支撑；另一方面，给除霜机器人供电，并通过导轨(12)内置接线端与除霜机器人的取电端保持接触，持续供电。

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