CN220970223U - 带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，包括车架、机械臂、毛刷和供电单元，机械臂为多自由度机械臂，还包括一雾化喷洗机构；多自由度机械臂包括底盘组件和举升机构，雾化喷洗机构包括水箱和一喷雾装置，水箱位于多自由度机械臂一侧的车架上，喷雾装置固定在刷柄上表面，水箱经加压泵连通喷雾装置，用于为喷雾装置供水，所述喷雾装置用于将水转化为喷雾喷出。本实用新型增多了机械臂活动的自由度，大幅增大了清洗所能覆盖的范围，有效清洗管道内部各个角落，更加高效的清洗管道内壁。增设雾化喷洗机构，能在毛刷带下灰尘后，有效带落漂浮的灰尘，可方便后续机器人的其他清洁工作，也能够提高清洁效果。

Description

带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人

技术领域

本实用新型涉及一种清洗结构，尤其涉及一种带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人。

背景技术

在对室内中央空调进行维护时，一般会对中央空调的通风管道进行定期的清洁。不同地区、场景的中央空调管道往往管道高度、分布等不同。现有的空调管道清洗产品一般为以电机驱动毛刷为基础的结构，且现有连接毛刷的机械臂结构较简单，自由度低，通常使用一可伸缩杆作为举升机构，通过电机驱动毛刷旋转达到对管道的清洗。

但由于中央空调管道的形状大小不统一，现有的管道清洗机器人的清洗装置由于自由度低导致管道清洗覆盖率小，不能全方位覆盖清扫、也难以适用不同高度的空调管道。且现有管道清洗机构仅采用的毛刷清洗往往会使灰尘从侧壁等飘出后仍停留在管道内，不能达到完全彻底的清洗。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种解决由于机械臂自由度低所导致的清洗不全面、不彻底的问题，以及由单一毛刷清洗所导致的清洗不彻底的问题的，带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，包括车架、机械臂、毛刷和供电单元，所述机械臂为多自由度机械臂，还包括一雾化喷洗机构；

所述多自由度机械臂包括底盘组件和举升机构，所述底盘组件顶部为一水平设置且能在水平旋转的圆盘，底部安装在车架上；

圆盘上表面相对两侧分别设有第一舵机和第二舵机，二者的舵机输出轴相对设置，且第一舵机和第二舵机分别通过第二固定装置和第一固定装置固定在圆盘上；第一舵机和第二舵机连接控制其工作的舵机控制器；

所述举升机构包括一水平连接杆和一竖直连接杆，竖直连接杆顶部与水平连接杆中部铰接，底部与第二舵机的舵机输出轴连接，由第二舵机带动其在竖直面上沿连接处旋转，水平连接杆一端经刷柄连接毛刷，另一端依次经铰接的第一连杆、第二连杆连接第一舵机的舵机输出轴，由第一舵机带动第二连杆在竖直面上沿连接处旋转；

所述雾化喷洗机构包括水箱和一喷雾装置，所述水箱位于多自由度机械臂一侧的车架上，喷雾装置固定在刷柄上表面，水箱经加压泵连通喷雾装置，用于为喷雾装置供水，所述喷雾装置用于将水转化为喷雾喷出。

作为优选：所述底盘组件包括一底座，所述底座为上方敞口的空心圆柱形，顶部水平设有一作为盖子的圆盘，底座内设有第三舵机，所述第三舵机的舵机输出轴竖直向上与圆盘固定连接，其舵机输出轴旋转时带动圆盘水平旋转，所述第三舵机也连接舵机控制器，由舵机控制器控制其工作。

作为优选：所述喷雾装置包括壳体、进水管、主回流管和液滴回流管；

所述壳体为长条形，底部固定在刷柄上，一端朝向毛刷，顶部设有喇叭状开口，进水管一端位于壳体内并连接主回流管，另一端伸出壳体连接加压泵，主回流管另一端伸出壳体连通水箱，液滴回流管一端连通水箱，另一端水平伸入壳体内底部；

进水管位于壳体内的部分为喷雾段，喷雾段上均匀设有多个毛细孔，且喷雾段上设有数个微型双头扇和数个压电陶瓷片；

所述微型双头扇包括轴承、转轴和两组扇叶，轴承外壁中部与进水管连接，内壁与转轴固定连接，转轴两端分别与两组扇叶连接；两组扇叶分别位于进水管内部和外部，且不与进水管接触；

所述压电陶瓷片布设在进水管内、经驱动板模块连接供电单元，所述驱动板模块外设有绝缘层。

作为优选：还包括一金属软管，其两端分别经管道接头连通水箱和壳体，进水管、主回流管和液滴回流管暴露在水箱和壳体的部分位于金属软管内。

作为优选：所述刷柄上表面水平。

关于多自由度机械臂：底盘组件能带动圆盘水平旋转，从而带动举升机构在水平面360°旋转。

举升机构中设有第一舵机和第二舵机。第二舵机连接竖直连接杆，带动其在竖直面上沿连接处旋转，由于竖直连接杆顶部连接水平连接杆，水平连接杆一端连接毛刷，所以当竖直连接杆旋转时，可以带动毛刷在竖直面旋转，用来调节毛刷与中央空调管道被清洁面的距离。

第一舵机又经第一连杆、第二连杆连接水平连接杆，可以控制水平连接杆的俯仰角度，结合第二舵机，可以控制毛刷在竖直面的清洁角度。再结合第三舵机和机器人的运动，可以实现多自由度的清洁。

关于雾化喷洗机构：本实用新型中用压电陶瓷片和微型双头扇的结构。其中，压电陶瓷片成本较为低廉不易损坏的，该产品在市面上可以买到，常用于超声波清洗机等产品中，接通电流可产生高频震动，当压电陶瓷片产生的超声波到达进水管的毛细孔处，即水和空气的交界的地方的时候，由于不同介质声阻抗的巨大差异，超声波能量会在交界面处快速聚集并将液体最终撕裂成微小的液滴而形成雾化。微型双头扇的两组扇叶分别位于进水管内部和外部，且不与进水管接触，当进水管内有水流流动则带动进水管内部的一组扇叶旋转，从而通过转轴带动进水管和外部的一组扇叶旋转，使产生的细小水雾从喇叭状开口喷出，对于压电陶瓷片产生的较大水滴，扇叶的动力不足以使其从从喇叭状开口喷出，故回落至壳体内，通过液滴回流管回到水箱。根据本实用新型的设计，雾化喷洗机构位于刷柄上，也就是毛刷的后端，直接对毛刷清洁过程中产生的粉尘进行喷雾处理，能有效增加带落灰尘的效果。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用一多自由度机械臂，相比于传统的空调管道清洗机器人，增加了自由度，大幅增大了清洗所能覆盖的范围，有效清洗管道内部各个角落，更加高效的清洗管道内壁。

由于毛刷清洗往往会使灰尘从侧壁等飘出后仍停留在管道内，不能达到完全彻底的清洗，所以本实用新型还在毛刷后端增设一雾化喷洗机构，微小的水雾在毛刷带下灰尘后，有效带落漂浮的灰尘，可方便后续机器人的其他清洁工作，也能够提高清洁效果。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型不含车架时的结构示意图；

图3为图2分解结构示意图；

图4为图2另一角度的分解结构示意图；

图5为喷雾装置内部结构示意图。

图中：1、金属软管；2、加压泵；3、管道接头；4、水平连接杆；5、第一连杆；6、第二连杆；7、第一舵机；8、刷柄；9、壳体；10、毛刷；11、竖直连接杆；12、第二舵机；13、圆盘；14、第三舵机；15、底座；16、第一固定装置；17、第二固定装置；18、水箱；19、喇叭状开口；20、进水管；21、微型双头扇；22、压电陶瓷片；23、绝缘层；24、扇叶；25、液滴回流管；26、主回流管；27、车架。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1到图5，一种带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，包括车架27、机械臂、毛刷10和供电单元，所述机械臂为多自由度机械臂，还包括一雾化喷洗机构；

所述多自由度机械臂包括底盘组件和举升机构，所述底盘组件顶部为一水平设置且能在水平旋转的圆盘13，底部安装在车架27上；

圆盘13上表面相对两侧分别设有第一舵机7和第二舵机12，二者的舵机输出轴相对设置，且第一舵机7和第二舵机12分别通过第二固定装置17和第一固定装置16固定在圆盘13上；第一舵机7和第二舵机12连接控制其工作的舵机控制器；

所述举升机构包括一水平连接杆4和一竖直连接杆11，竖直连接杆11顶部与水平连接杆4中部铰接，底部与第二舵机12的舵机输出轴连接，由第二舵机12带动其在竖直面上沿连接处旋转，水平连接杆4一端经刷柄8连接毛刷10，另一端依次经铰接的第一连杆5、第二连杆6连接第一舵机7的舵机输出轴，由第一舵机7带动第二连杆6在竖直面上沿连接处旋转；

所述雾化喷洗机构包括水箱18和一喷雾装置，所述水箱18位于多自由度机械臂一侧的车架27上，喷雾装置固定在刷柄8上表面，水箱18经加压泵2连通喷雾装置，用于为喷雾装置供水，所述喷雾装置用于将水转化为喷雾喷出。

本实施例还包括一金属软管1，其两端分别经管道接头3连通水箱18和壳体9，进水管20、主回流管26和液滴回流管25暴露在水箱18和壳体9的部分位于金属软管1内。

所述刷柄8上表面水平。关于供电单元，一般设置在机架下方，为各用电单元供电。

实施例2：参见图1到图5，本实施例中，所述底盘组件包括一底座15，所述底座15为上方敞口的空心圆柱形，顶部水平设有一作为盖子的圆盘13，底座15内设有第三舵机14，所述第三舵机14的舵机输出轴竖直向上与圆盘13固定连接，其舵机输出轴旋转时带动圆盘13水平旋转，所述第三舵机14也连接舵机控制器，由舵机控制器控制其工作。其余与实施例1相同。

实施例3：参见图1到图5，喷雾装置可以是普通的雾化喷头、加压雾化喷头等等市面常用的喷雾设备，也可以是本实施例中的结构。本实施例给出一种改进后的喷雾装置，其余与实施例1或实施例2相同。本实施例中，所述喷雾装置包括壳体9、进水管20、主回流管26和液滴回流管25；

所述壳体9为长条形，底部固定在刷柄8上，一端朝向毛刷10，顶部设有喇叭状开口19，进水管20一端位于壳体9内并连接主回流管26，另一端伸出壳体9连接加压泵2，主回流管26另一端伸出壳体9连通水箱18，液滴回流管25一端连通水箱18，另一端水平伸入壳体9内底部；

进水管20位于壳体9内的部分为喷雾段，喷雾段上均匀设有多个毛细孔，且喷雾段上设有数个微型双头扇21和数个压电陶瓷片22；

所述微型双头扇21包括轴承、转轴和两组扇叶24，轴承外壁中部与进水管20连接，内壁与转轴固定连接，转轴两端分别与两组扇叶24连接；两组扇叶24分别位于进水管20内部和外部，且不与进水管20接触；

所述压电陶瓷片22布设在进水管20内、经驱动板模块连接供电单元，所述驱动板模块外设有绝缘层23。

本实施例的喷雾装置，结构简单、成本低廉，缺能快速将水珠变为更加洗小的水雾。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，包括车架（27）、机械臂、毛刷（10）和供电单元，其特征在于：所述机械臂为多自由度机械臂，还包括一雾化喷洗机构；

所述多自由度机械臂包括底盘组件和举升机构，所述底盘组件顶部为一水平设置且能在水平旋转的圆盘（13），底部安装在车架（27）上；

圆盘（13）上表面相对两侧分别设有第一舵机（7）和第二舵机（12），二者的舵机输出轴相对设置，且第一舵机（7）和第二舵机（12）分别通过第二固定装置（17）和第一固定装置（16）固定在圆盘（13）上；第一舵机（7）和第二舵机（12）连接控制其工作的舵机控制器；

所述举升机构包括一水平连接杆（4）和一竖直连接杆（11），竖直连接杆（11）顶部与水平连接杆（4）中部铰接，底部与第二舵机（12）的舵机输出轴连接，由第二舵机（12）带动其在竖直面上沿连接处旋转，水平连接杆（4）一端经刷柄（8）连接毛刷（10），另一端依次经铰接的第一连杆（5）、第二连杆（6）连接第一舵机（7）的舵机输出轴，由第一舵机（7）带动第二连杆（6）在竖直面上沿连接处旋转；

所述雾化喷洗机构包括水箱（18）和一喷雾装置，所述水箱（18）位于多自由度机械臂一侧的车架（27）上，喷雾装置固定在刷柄（8）上表面，水箱（18）经加压泵（2）连通喷雾装置，用于为喷雾装置供水，所述喷雾装置用于将水转化为喷雾喷出。

2.根据权利要求1所述的带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，其特征在于：所述底盘组件包括一底座（15），所述底座（15）为上方敞口的空心圆柱形，顶部水平设有一作为盖子的圆盘（13），底座（15）内设有第三舵机（14），所述第三舵机（14）的舵机输出轴竖直向上与圆盘（13）固定连接，其舵机输出轴旋转时带动圆盘（13）水平旋转，所述第三舵机（14）也连接舵机控制器，由舵机控制器控制其工作。

3.根据权利要求1所述的带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，其特征在于：所述喷雾装置包括壳体（9）、进水管（20）、主回流管（26）和液滴回流管（25）；

所述壳体（9）为长条形，底部固定在刷柄（8）上，一端朝向毛刷（10），顶部设有喇叭状开口（19），进水管（20）一端位于壳体（9）内并连接主回流管（26），另一端伸出壳体（9）连接加压泵（2），主回流管（26）另一端伸出壳体（9）连通水箱（18），液滴回流管（25）一端连通水箱（18），另一端水平伸入壳体（9）内底部；

进水管（20）位于壳体（9）内的部分为喷雾段，喷雾段上均匀设有多个毛细孔，且喷雾段上设有数个微型双头扇（21）和数个压电陶瓷片（22）；

所述微型双头扇（21）包括轴承、转轴和两组扇叶（24），轴承外壁中部与进水管（20）连接，内壁与转轴固定连接，转轴两端分别与两组扇叶（24）连接；两组扇叶（24）分别位于进水管（20）内部和外部，且不与进水管（20）接触；

所述压电陶瓷片（22）设在进水管（20）内、经驱动板模块连接供电单元，所述驱动板模块外设有绝缘层（23）。

4.根据权利要求3所述的带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，其特征在于：还包括一金属软管（1），其两端分别经管道接头（3）连通水箱（18）和壳体（9），进水管（20）、主回流管（26）和液滴回流管（25）暴露在水箱（18）和壳体（9）的部分位于金属软管（1）内。

5.根据权利要求1所述的带多自由度清洗结构的中央空调管道清洗机器人，其特征在于：所述刷柄（8）上表面水平。