一种清理机器人的滚刷式刷架结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种清理机器人的滚刷式刷架结构，属于机电一体化农业智能设备技术领域。


背景技术：

2.目前，以现代农业背景为发展的畜牧业，多数是靠人工劳动作为服务支撑，少数规模较大的畜牧业场所引进了半自动化服务设备，对于大型养猪场中的猪舍清理工作，仍然需要人工利用工具清理并消耗大量水源才能清理干净，耗时长，成本高，效率低。现有智能清理机器人设备，其刷架功能少，粪便清理不彻底，适用性差。本实用新型针对这一领域中所涉及的猪舍清理工作，研制了一种新型猪舍清理机器人刷架结构，它使用方便、清理彻底、适应各种铺设有漏粪地板猪舍环境，实现粪便的原地粉碎和清理，通过该实用新型在猪舍清理机器人上的应用可以实现猪舍的全自动化清理，在很大程度上提高了工作效率，改善了猪舍的环境条件。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有的猪舍清理技术中存在的大规模养猪场中猪舍清理难、环境卫生差、水源浪费多、人工成本高等问题的技术问题，在一定程度上影响了企业的经济发展效益，提出一种清理机器人的滚刷式刷架结构。
4.本实用新型提出一种清理机器人的滚刷式刷架结构，包括刷架、升降组件、前刷架组件、中刷架组件和滚刷刮板组件；所述滚刷刮板组件包括前滚刷、两块侧挡板、前刮板、中间滚刷、中间刮板、浮动刮板和尾刷；所述前滚刷固定端固定在转轴座一侧下方，两块侧挡板固定在滚刷后挡板两侧，所述中间滚刷通过推杆伸缩架连接在导轨滑块上，所述中刷护板下方连接中间刮板，所述浮动护板下方接有浮动刮板，所述滚刷后挡板的下方安装有前刮板，所述刷架的前端与前刷架组件连接，中部与升降组件的下部以及中刷架组件连接，后端与尾刷连接。
5.优选地，所述刷架包括刷架立梁、刷架前连接梁、刷架中间梁和刷架后连接梁，所述刷架前连接梁、刷架立梁、刷架中间梁和刷架后连接梁从前至后依次连接。
6.优选地，清理机器人底板上设置有一号限位开关。
7.优选地，所述升降组件包括步进电机和滑台；所述滑台安装在清理机器人底板上，所述滑台上方安装步进电机，所述刷架立梁安装在滑台的滑块上。
8.优选地，所述升降组件还包括二号限位开关，所述步进电机的外固定架上安装有二号限位开关。
9.优选地，所述滑台上装有主动滑块和浮动滑块，所述主动滑块在浮动滑块上方，两个滑块间设有压缩弹簧穿在滑台丝杠轴上，所述刷架立梁安装在浮动滑块上，刷架连接板下方与刷架立梁螺栓紧固连接，上方设有长圆孔，紧定螺栓穿过长圆孔固定在主动滑块上。
10.优选地，所述前刷架组件包括滚刷前挡板、转轴座和滚刷后挡板，所述转轴座前后
分别安装滚刷前挡板和滚刷后挡板。
11.优选地，所述前刷架组件还包括前平衡板、护线槽和拉簧，所述前平衡板与刷架前连接梁固定连接，所述前平衡板和滚刷后挡板之间连接两根拉簧，所述护线槽固定在滚刷后挡板滚刷电机出线一侧。
12.优选地，所述中刷架组件包括中刷固定板、中刷平衡板、电动推杆、推杆伸缩架、浮动护板、中刷护板、三节滑轨和导轨滑块；所述刷架中间梁后端焊接轴与中刷固定板之间嵌有一对深沟球轴承，所述中刷平衡板套在刷架中间梁上，所述刷架中间梁、中刷固定板及中刷平衡板紧固连接，所述中刷固定板下方固定有导轨滑块，所述中刷固定板留有销轴与电动推杆固定端铰链连接，电动推杆伸出端与推杆伸缩架上的销轴连接，所述三节滑轨安装在中刷护板外侧，所述浮动护板分别与三节滑轨和推杆伸缩架连接，所述中刷固定板、中刷护板和刷架后连接梁之间固定连接；所述中刷平衡板与中刷固定板之间拉簧弹性连接。
13.优选地，所述中刷架组件还包括三号限位开关，所述中刷护板上设置有三号限位开关。
14.优选地，滚刷刮板组件包括前滚刷、两块侧挡板、前刮板、中间滚刷、中间刮板和浮动刮板；所述前滚刷固定端固定在转轴座一侧下方，两块侧挡板固定在滚刷后挡板两侧，所述中间滚刷通过推杆伸缩架连接在导轨滑块上，所述中刷护板下方连接中间刮板，浮动护板下方接有浮动刮板，所述滚刷后挡板的下方安装有前刮板。
15.本实用新型所述的清理机器人的滚刷式刷架结构的工作原理为：机器人刷架采用滚刷和尾毛刷的组合形式，滚刷快速转动，一定硬度的刷毛将粪便打碎，在护板遮挡下，碎开的粪便颗粒落在机器人下方，部分直接通过漏粪地板槽口，进入地沟，部分粪便在刮板作用下被推入漏粪地板槽口落下；中间滚刷单侧伸出车体，可实现母猪定位栏下方空间粪便的清理，提升机器人的清粪能力和清粪效率，尾刷对地面进行再次清理，加强机器人清理效果。
16.本实用新型所述的清理机器人的滚刷式刷架结构的有益效果为：
17.1、本实用新型的应用可以使清理机器人在猪舍漏粪地板环境下，滚刷的快速转动将粪便粉碎，依靠刮板和尾刷将碎粪清扫至漏粪地板槽口处，落入地板下的地沟内，实现猪舍粪便的原地破碎和清理。
18.2、本实用新型可伸出的中间滚刷能对猪场围栏底部及一些车身无法贴近的特殊位置进行清理，比如母猪舍围栏处粪便的清理，增强了清理机器人的环境适用性，粪便清理能力。
19.3、本实用新型的机器人刷架采用滚刷和尾毛刷的组合形式，滚刷快速转动，合适硬度的刷毛将粪便打碎，在护板遮挡下，碎开的粪便颗粒落在机器人下方，部分直接通过漏粪地板槽口，进入地沟，部分粪便在刮板作用下被推入漏粪地板槽口落下；中间滚刷单侧伸出车体，可实现母猪定位栏下方空间粪便的清理，提升机器人的清粪能力和清粪效率，尾刷对地面进行再次清理，加强机器人清理效果。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
21.在附图中：
22.图1为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的结构示意图；
23.图2为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的左视图；
24.图3为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的前视图；
25.图4为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的示意图一；
26.图5为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的示意图二；
27.图6为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的示意图三；
28.图7为本实用新型所述的一种清理机器人的滚刷式刷架结构的俯视图；
29.其中，1
‑
刷架，2
‑
升降组件，3
‑
前刷架组件，4
‑
中刷架组件，5
‑
滚刷刮板组件；1
‑1‑
刷架立梁，1
‑2‑
刷架前连接梁，1
‑3‑
刷架中间梁，1
‑4‑
刷架后连接梁；1
‑5‑
一号限位开关；2
‑1‑
步进电机，2
‑2‑
滑台，2
‑2‑1‑
主动滑块，2
‑2‑2‑
浮动滑块，2
‑3‑
二号限位开关，2
‑4‑
刷架连接板，3
‑1‑
滚刷前挡板，3
‑2‑
转轴座，3
‑3‑
滚刷后挡板，3
‑4‑
前平衡板，3
‑5‑
护线槽，3
‑6‑
轴承，3
‑7‑
圆螺母，3
‑8‑
拉簧；4
‑1‑
中刷固定板，4
‑2‑
中刷平衡板，4
‑3‑
电动推杆，4
‑4‑
推杆伸缩架，4
‑5‑
浮动护板，4
‑6‑
中刷护板，4
‑7‑
三节滑轨，4
‑8‑
导轨滑块，4
‑9‑
三号限位开关；5
‑1‑
前滚刷，5
‑2‑
侧挡板，5
‑3‑
前刮板，5
‑4‑
中间滚刷，5
‑5‑
中间刮板，5
‑6‑
浮动刮板，5
‑7‑
尾刷。
具体实施方式
30.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：
31.具体实施方式一：参见图1
‑
7说明本实施方式。本实施方式所述的清理机器人的滚刷式刷架结构，包括刷架1、升降组件2、前刷架组件3、中刷架组件4和滚刷刮板组件5；所述刷架1的前端与前刷架组件3连接，中部与升降组件2的下部以及中刷架组件4连接，后端与尾刷5
‑
7连接，所述中刷架组件4内安装有滚刷刮板组件5。
32.所述刷架1包括刷架立梁1
‑
1、刷架前连接梁1
‑
2、刷架中间梁1
‑
3和刷架后连接梁1
‑
4，所述刷架前连接梁1
‑
2、刷架立梁1
‑
1、刷架中间梁1
‑
3和刷架后连接梁1
‑
4从前至后依次连接。所述刷架前连接梁1
‑
2上设置有一号限位开关1
‑
5。
33.刷架前连接梁1
‑
2前端为焊接轴，刷架前连接梁1
‑
2接转轴座3
‑
2、转轴座3
‑
2和刷架前连接梁1
‑
2之间嵌有一对深沟球轴承3
‑
6，轴承3
‑
6外圈嵌在转轴座3
‑
2的轴承室内，通过圆螺母3
‑
7与刷架前连接梁1
‑
2上焊接轴通过螺纹紧固连接。
34.升降组件2包括步进电机2
‑
1、滑台2
‑
2、二号限位开关2
‑
3、刷架连接板2
‑
4；所述滑台2
‑
2安装在清理机器人底板上，所述滑台2
‑
2上方安装步进电机2
‑
1，所述刷架立梁1
‑
1安装在滑台2
‑
2的滑块上。所述步进电机2
‑
1的外固定架上安装有二号限位开关2
‑
3。所述滑台2
‑
2上装有两个滑块，主动滑块2
‑2‑
1在上，浮动滑块2
‑2‑
2在下，滑块间设有压缩弹簧2
‑2‑
3穿在滑台丝杠轴上，刷架立梁1
‑
1安装在浮动滑块2
‑2‑
2上，刷架连接板2
‑
4下方与刷架立梁1
‑
1螺栓紧固连接，上方设有长圆孔，紧定螺栓穿过长圆孔固定在主动滑块2
‑2‑
1上。
35.步进电机工作时，带动滑台丝杠轴转动，主动滑块2
‑2‑
1下降，浮动滑块2
‑2‑
2受刷架重力同步下降，整体刷架结构着地后，主动滑块2
‑2‑
1继续下降，通过压缩弹簧2
‑2‑
3对浮动滑块2
‑2‑
2及刷架施加下压力；通过改变一号限位开关1
‑
5的高度位置，来调整主动滑块2
‑2‑
1下降的停止位置，改变压缩弹簧2
‑2‑
3的变形量，实现刷架上刷毛对地面预压力的调
整；当刷架抬起时，主动滑块上升，主动滑块上紧定螺栓相对刷架连接板2
‑
4上长圆孔向上运动，待螺栓移动至长圆孔上边缘时，刷架连接板与主动滑块同步上升。
36.所述前刷架组件3包括滚刷前挡板3
‑
1、转轴座3
‑
2和滚刷后挡板3
‑
3，所述转轴座3
‑
2前后分别安装滚刷前挡板3
‑
1和滚刷后挡板3
‑
3。所述前平衡板3
‑
4与刷架前连接梁1
‑
2固定连接，所述前平衡板3
‑
4和滚刷后挡板3
‑
3之间连接两根拉簧3
‑
8，所述护线槽3
‑
5固定在滚刷后挡板3
‑
3滚刷电机出线一侧。
37.所述中刷架组件4包括中刷固定板4
‑
1、中刷平衡板4
‑
2、电动推杆4
‑
3、推杆伸缩架4
‑
4、浮动护板4
‑
5、中刷护板4
‑
6、三节滑轨4
‑
7和导轨滑块4
‑
8；所述刷架中间梁1
‑
3后端焊接轴与中刷固定板4
‑
1之间嵌有一对深沟球轴承3
‑
6，所述中刷平衡板4
‑
2套在刷架中间梁1
‑
3上，通过圆螺母3
‑
7将刷架中间梁1
‑
3、中刷固定板4
‑
1及中刷平衡板4
‑
2紧固连接，所述中刷固定板4
‑
1下方固定有导轨滑块4
‑
8，中间滚刷5
‑
4通过推杆伸缩架4
‑
4连接在导轨滑块4
‑
8上，所述中刷固定板4
‑
1留有销轴与电动推杆4
‑
3固定端铰链连接，电动推杆4
‑
3伸出端与推杆伸缩架4
‑
4上的销轴连接，所述三节滑轨4
‑
7安装在中刷护板4
‑
6外侧，所述浮动护板4
‑
5分别与三节滑轨4
‑
7和推杆伸缩架4
‑
4连接，所述中刷固定板4
‑
1、中刷护板4
‑
6和刷架后连接梁1
‑
4之间固定连接；所述中刷平衡板4
‑
2与中刷固定板4
‑
1之间拉簧3
‑
8弹性连接。所述中刷护板4
‑
6上设置有三号限位开关4
‑
9。
38.滚刷刮板组件5包括前滚刷5
‑
1、两块侧挡板5
‑
2、前刮板5
‑
3、中间滚刷5
‑
4、中间刮板5
‑
5和浮动刮板5
‑
6；所述前滚刷5
‑
1固定端固定在转轴座3
‑
2一侧下方，两块侧挡板5
‑
2固定在滚刷后挡板3
‑
3两侧，所述中间滚刷5
‑
4通过推杆伸缩架4
‑
4连接在导轨滑块4
‑
8上，所述中刷护板4
‑
6下方连接中间刮板5
‑
5，浮动护板4
‑
5下方接有浮动刮板5
‑
6，所述滚刷后挡板3
‑
3的下方安装有前刮板5
‑
3。
39.所述前平衡板3
‑
4和滚刷后挡板3
‑
3中间、中刷平衡板4
‑
2与中刷固定板4
‑
1直接均以拉簧3
‑
8弹性连接，使前滚刷5
‑
1、中间滚刷5
‑
4及尾刷5
‑
7工作时，均匀下压，提高清理机器人清理效果和地面适应性。
40.轴承3
‑
6实现前刷架组件3相对刷架1、中刷固定板4
‑
1相对刷架中间梁1
‑
3转动，拉簧3
‑
8限制其转动幅度，使前滚刷5
‑
1、中间滚刷5
‑
4对地面压力均匀，相应前刮板5
‑
3和中间刮板5
‑
5离地间隙均匀，以适应因地面不平、粪便堆积不均的情况，增强机器人通过性和清理能力。
41.导轨滑块4
‑
8和三节滑轨4
‑
7的使用，使中间滚刷5
‑
4能实现侧向直线移动，电动推杆4
‑
3工作时推动推杆伸缩架4
‑
4，带动中间滚刷5
‑
4、浮动护板5
‑
6完成展开与收回动作，通过中刷护板4
‑
6上限位开关4
‑
9的触发，实现中间滚刷5
‑
4动作点的检测和控制。
42.刷架后连接梁1
‑
4固定有尾刷5
‑
7，尾刷毛向行进方向的后方倾斜一定角度，能更好的使刷毛贴住地面，完成清扫任务。
43.清理机器人工作时，在步进电机2
‑
1的驱动下，滑台2
‑
2上滑台带动刷架1及其上面安装的各组件向下移动，并以此调整工作时刷毛对地面的压力，在工作结束后，刷架提升，使刷毛脱离地面。
44.以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本实用新型精神和原
则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。