一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手，包括delta并联机构和投料装置；所述的delta并联机构位于投料装置正下方，且delta并联机构上端与投料装置相连接。本发明具方位角度调节以及装料投料的功能，在污水处理净化过程中，可实现污水净化自动投料的功能，且智能化程度高、方位角度调节方便灵活、投料速度快距离远，解决了现有的人工乘船投料工作量大、危险性大和效率低等问题，有效的保护了水资源。
【专利说明】
一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手
技术领域
[0001]本发明涉及污水处理技术领域，具体的说是一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手。【背景技术】
[0002]水污染是由有害化学物质造成水的使用价值降低或丧失，污染环境的水，污水中含有的酸、碱、氧化剂以及铜、镉、汞、砷等化合物和苯、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观;污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的氧， 影响水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。中国是一个水资源短缺、水灾害频繁的国家，水资源总量居世界第六位，人均占有量只有2500立方米，约为世界人均水量的1/4，在世界排第110位，已被联合国列为13个贫水国家之一；多年来，中国水资源质量不断下降，水环境持续恶化，由于污染所导致的缺水和事故不断发生，不仅使工厂停产、农业减产甚至绝收，而且造成了不良的社会影响和较大的经济损失，严重地威胁了社会的可持续发展，威胁了人类的生存。
[0003]目前对于污水治理的方法有物理法、化学法和生物法，其中化学法治理污水就是向污水中投放化学药物，利用化学反应或物理化学作用净化污水，目前对于水库、湖泊、河流、池塘等地的化学法净化污水的方式都是人工乘船向污水中投放化学药物，这样不仅占用了大量的劳动力，投放效率低，而且具有一定的危险性。鉴于此，本发明提供了一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手。
【发明内容】
[0004]为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手。
[0005]本发明所要解决其技术问题所采用以下技术方案来实现。
[0006]一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手，包括delta并联机构和投料装置;所述的delta并联机构位于投料装置正下方，且delta并联机构上端与投料装置相连接。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述的delta并联机构包括定平台、动平台、电机座、并联电机、第一转轴、第一连杆、转动销、第二连杆、第二转轴、旋转基座和限位弹簧;所述的定平台和动平台均呈圆形状结构，动平台位于定平台正上方，电机座和旋转基座的数量均为三，电机座以定平台的圆心为中心呈正三角形状固定在定平台上端面上，旋转基座以动平台的圆心为中心呈正三角形状布置在动平台下端面上，且电机座安装位置和旋转基座安装位置分别一一对应，并联电机通过电机座进行固定安装，且并联电机采用可调速双轴输出电机，第一转轴一端与并联电机主轴相连接，第一转轴另一端与第一连杆上端相连接，第一连杆下端与第二连杆上端之间采用转动销进行连接，第二连杆下端与第二转轴一端相连接，第二转轴另一端安装在旋转基座上，旋转基座下端设置有旋转轴承，且旋转轴承与动平台上端面相固定，旋转基座上端设置有与第二转轴相配合的双头套筒，第一连杆内侧中部和第二连杆内侧中部均分别设置有第一安装座和第二安装座，限位弹簧位于第一安装座和第二安装座之间，且限位弹簧上端与第一安装座相连接，限位弹簧下端与第二安装座相连接;具体工作时，通过并联电机的转动带动第一转轴的旋转，且第一连杆与第一转轴同轴相连接，从而通过第一连杆的转动带动第二连杆的转动，进而带动动平台的运动，且通过限位弹簧降低了 delta并联机构运动时抖动性，增加了 delta并联机构运动的平稳性，delta并联机构与串联机构相比刚度大，运动灵活，结构稳定，承载能力强且微动精度高，del ta并联机构在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，将del ta并联机构应用到本发明中，一方面起到了对投料装置投料时整体方位角度调节的作用，使得本发明可以处于各种姿态角度下都可以全方位的进行投料作业，投料方便快捷且投料范围广；另一方面通过delta并联机构提高了本发明的减震性能，即使处于颠簸或者非平衡状态下时，投料装置始终处于水平平稳状态，防止投料装置投料作业时因抖动性或者倾斜性过大导致投料作业无法进行的问题，进一步提高了本发明投料作业时的稳定性和安全性。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述的投料装置包括投料台座、投料机构和储料筒;所述的投料机构数量为四，投料机构沿投料台座的中心轴线分别对称布置，储料筒位于投料台座上端中心位置处;所述的投料机构包括投料耳座、第一转轴、投料支架、第二转轴、铲料支架、投料铲斗、动力机构、第一压缩弹簧和第二压缩弹簧;所述的投料支架下端通过第一转轴与投料耳座相连接，投料支架上端通过第二转轴与铲料支架一端相连接，投料支架呈爬梯状结构，投料支架内侧等间距设置有横杆，铲料支架采用液压伸缩式的矩形框体结构， 投料铲斗固定在铲料支架另一端，且投料铲斗的横截断面呈扇形结构，动力机构位于投料支架下方，第一压缩弹簧位于投料台座和投料支架之间，且第一压缩弹簧上端设置有第一转柱，第一转柱铰接在投料支架的横杆上，第一压缩弹簧下端设置有第一连接座，第一连接座固定在投料台座上端面上，第二压缩压簧位于第一压缩弹簧内侧，且第二压缩弹簧上端设置有第二转柱，第二转柱铰接在投料支架的横杆上，第二压缩弹簧下端设置有第二连接座，第二连接座固定在投料台座上端面上。
[0009]作为本发明的进一步改进，所述的动力机构包括动力转轴、从动滑轮、钢丝绳、主动滑轮、过渡轴、带座轴承、从动齿轮、主动齿轮、动力电机、移动电机座和电动导轨，且从动滑轮、钢丝绳、主动滑轮、过渡轴和带座轴承的数量为二;所述的动力转轴穿过投料支架上端，从动滑轮分别对称固定在动力转轴两端，钢丝绳一端固定在从动滑轮上，钢丝绳另一端缠绕在主动滑轮上，过渡轴一端与主动滑轮之间采用键相连接，过渡轴另一端安装有主动齿轮，过渡轴中部通过带座轴承固定在投料台座上端面上，主动齿轮固定在动力电机的输出轴上，且主动齿轮与从动齿轮相啮合，动力电机通过移动电机座安装在电动导轨上，且电动导轨的横截断面呈工字型结构。
[0010]具体投料时，首先通过|产料支架的伸展运动带动投料|产斗倾斜向下运动，当投料铲斗深入到储料筒内储存的化学净化药物粉末或者颗粒时，通过铲料支架的收缩运动带动投料铲斗倾斜向上运动，从而实现了投料铲斗装料的功能;然后通过移动电机座在电动导轨上的往内侧运动带动动力电机的内侧移动，当与动力电机输出轴同轴安装的主动齿轮与从动齿轮相啮合时，通过动力电机的旋转带动主动齿轮的转动，且主动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮与主动滑轮同轴固定安装，从而实现了主动滑轮的旋转，达到了收缩钢丝绳的效果，且钢丝绳与从动滑轮连接，从动滑轮与动力转轴相固定，动力转轴固定在投料支架上，从而在钢丝绳的拉力作用下，投料支架以第一转轴为旋转轴做逆时针转动，第一压缩弹簧和第二压缩弹簧被处于高度压缩状态下;再通过移动电机座在电动导轨上的往外侧运动带动动力电机的外侧移动，主动齿轮与从动齿轮处于分离状态，在第一压缩弹簧和第二压缩弹簧的压缩回复力作用下，投料支架迅速以第一转轴为旋转轴做顺时针转动，从而带动投料铲斗向外侧抛出，达到了投料的效果;最后当化学净化药物粉末或者颗粒投出去后，在第一压缩弹簧和第二压缩弹簧的拉伸回复力作用下，投料支架以第一转轴为旋转轴做逆时针转动，实现了收回投料铲斗的功能;投料装置可实现自动装料和投料的功能，且全程智能化程度高，装料简单快速，投料速度快、距离远。
[0011]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0012](1)本发明具方位角度调节以及装料投料的功能，在污水处理净化过程中，可实现污水净化自动投料的功能，且智能化程度高、方位角度调节方便灵活、投料速度快距离远， 解决了现有的人工乘船投料工作量大、危险性大和效率低等问题，有效的保护了水资源。
[0013](2)本发明的delta并联机构在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好，将delta并联机构应用到本发明中，一方面起到了对投料装置投料时整体方位角度调节的作用，使得本发明可以处于各种姿态角度下都可以全方位的进行投料作业，投料方便快捷且投料范围广;另一方面通过delta并联机构提高了本发明的减震性能，即使处于颠簸或者非平衡状态下时，投料装置始终处于水平平稳状态，防止投料装置投料作业时因抖动性或者倾斜性过大导致投料作业无法进行的问题，进一步提高了本发明投料作业时的稳定性和安全性。
[0014](3)本发明的投料装置可实现自动装料和投料的功能，且全程智能化程度高，装料简单快速，投料速度快、距离远。【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是本发明的立体结构示意图；
[0017]图2是本发明delta并联机构的立体结构示意图；
[0018]图3是本发明投料装置的立体结构示意图；
[0019]图4是本发明投料机构的立体结构示意图。【具体实施方式】
[0020]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0021]如图1至图4所示，一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手，包括delta并联机构4和投料装置5;所述的delta并联机构4位于投料装置5正下方，且delta并联机构4上端与投料装置5相连接。[〇〇22] 如图1和图2所示，所述的delta并联机构4包括定平台41、动平台42、电机座43、并联电机44、第一转轴45、第一连杆46、转动销47、第二连杆48、第二转轴49、旋转基座410和限位弹簧411;所述的定平台41和动平台42均呈圆形状结构，动平台42位于定平台41正上方，电机座43和旋转基座410的数量均为三，电机座43以定平台41的圆心为中心呈正三角形状固定在定平台41上端面上，旋转基座410以动平台42的圆心为中心呈正三角形状布置在动平台42下端面上，且电机座43安装位置和旋转基座410安装位置分别一一对应，并联电机44 通过电机座43进行固定安装，且并联电机44采用可调速双轴输出电机，第一转轴45—端与并联电机44主轴相连接，第一转轴45另一端与第一连杆46上端相连接，第一连杆46下端与第二连杆48上端之间采用转动销47进行连接，第二连杆48下端与第二转轴49 一端相连接， 第二转轴49另一端安装在旋转基座410上，旋转基座410下端设置有旋转轴承，且旋转轴承与动平台42上端面相固定，旋转基座410上端设置有与第二转轴49相配合的双头套筒，第一连杆46内侧中部和第二连杆48内侧中部均分别设置有第一安装座和第二安装座，限位弹簧 411位于第一安装座和第二安装座之间，且限位弹簧411上端与第一安装座相连接，限位弹簧411下端与第二安装座相连接;具体工作时，通过并联电机44的转动带动第一转轴45的旋转，且第一连杆46与第一转轴45同轴相连接，从而通过第一连杆46的转动带动第二连杆48 的转动，进而带动动平台42的运动，且通过限位弹簧411降低了 delta并联机构4运动时抖动性，增加了delta并联机构4运动的平稳性，delta并联机构4与串联机构相比刚度大，运动灵活，结构稳定，承载能力强且微动精度高，delta并联机构4在空间内可进行三平移三转动共六个自由度方向的运动，且运动空间小、运动速度快、运动灵活性好;将del ta并联机构4应用到本发明中，一方面起到了对投料装置5投料时整体方位角度调节的作用，使得本发明可以处于各种姿态角度下都可以全方位的进行投料作业，投料方便快捷且投料范围广；另一方面通过delta并联机构4提高了本发明的减震性能，即使处于颠簸或者非平衡状态下时， 投料装置5始终处于水平平稳状态，防止投料装置5投料作业时因抖动性或者倾斜性过大导致投料作业无法进行的问题，进一步提高了本发明投料作业时的稳定性和安全性。
[0023]如图3和图4所示，所述的投料装置5包括投料台座51、投料机构52和储料筒53;所述的投料机构52数量为四，投料机构52沿投料台座51的中心轴线分别对称布置，储料筒53 位于投料台座51上端中心位置处;所述的投料机构52包括投料耳座521、第一转轴522、投料支架523、第二转轴524、铲料支架525、投料铲斗526、动力机构527、第一压缩弹簧528和第二压缩弹簧529;所述的投料支架523下端通过第一转轴522与投料耳座521相连接，投料支架 523上端通过第二转轴524与铲料支架525—端相连接，投料支架523呈爬梯状结构，投料支架523内侧等间距设置有横杆，铲料支架525采用液压伸缩式的矩形框体结构，投料铲斗526 固定在铲料支架525另一端，且投料铲斗526的横截断面呈扇形结构，动力机构527位于投料支架523下方，第一压缩弹簧528位于投料台座521和投料支架523之间，且第一压缩弹簧528 上端设置有第一转柱，第一转柱铰接在投料支架523的横杆上，第一压缩弹簧528下端设置有第一连接座，第一连接座固定在投料台座51上端面上，第二压缩压簧529位于第一压缩弹簧528内侧，且第二压缩弹簧529上端设置有第二转柱，第二转柱铰接在投料支架523的横杆上，第二压缩弹簧529下端设置有第二连接座，第二连接座固定在投料台座51上端面上。 [〇〇24] 如图3和图4所示，所述的动力机构527包括动力转轴5271、从动滑轮5272、钢丝绳 5273、主动滑轮5274、过渡轴5275、带座轴承5276、从动齿轮5277、主动齿轮5278、动力电机 5279、移动电机座527a和电动导轨527b，且从动滑轮5272、钢丝绳5273、主动滑轮5274、过渡轴5275和带座轴承5276的数量为二;所述的动力转轴5271穿过投料支架523上端，从动滑轮 5272分别对称固定在动力转轴5271两端，钢丝绳5273—端固定在从动滑轮5272上，钢丝绳5273另一端缠绕在主动滑轮5274上，过渡轴5275—端与主动滑轮5274之间采用键相连接， 过渡轴5275另一端安装有主动齿轮5278,过渡轴5275中部通过带座轴承5276固定在投料台座51上端面上，主动齿轮5278固定在动力电机5279的输出轴上，且主动齿轮5278与从动齿轮5277相啮合，动力电机5279通过移动电机座527a安装在电动导轨527b上，且电动导轨 527b的横截断面呈工字型结构。
[0025]如图3和图4所示，具体投料时，首先通过铲料支架525的伸展运动带动投料铲斗 526倾斜向下运动，当投料铲斗526深入到储料筒53内储存的化学净化药物粉末或者颗粒时，通过铲料支架525的收缩运动带动投料铲斗526倾斜向上运动，从而实现了投料铲斗526 装料的功能;然后通过移动电机座527a在电动导轨527b上的往内侧运动带动动力电机5279 的内侧移动，当与动力电机5279输出轴同轴安装的主动齿轮5278与从动齿轮5277相啮合时，通过动力电机5279的旋转带动主动齿轮5278的转动，且主动齿轮5278与从动齿轮5277 相啮合，从动齿轮5277与主动滑轮5274同轴固定安装，从而实现了主动滑轮5274的旋转，达到了收缩钢丝绳5273的效果，且钢丝绳5273与从动滑轮5272连接，从动滑轮5272与动力转轴5271相固定，动力转轴5271固定在投料支架523上，从而在钢丝绳5273的拉力作用下，投料支架523以第一转轴522为旋转轴做逆时针转动，第一压缩弹簧528和第二压缩弹簧529被处于高度压缩状态下;再通过移动电机座527a在电动导轨527b上的往外侧运动带动动力电机5279的外侧移动，主动齿轮5278与从动齿轮5277处于分离状态，在第一压缩弹簧528和第二压缩弹簧529的压缩回复力作用下，投料支架523迅速以第一转轴522为旋转轴做顺时针转动，从而带动投料铲斗526向外侧抛出，达到了投料的效果;最后当化学净化药物粉末或者颗粒投出去后，在第一压缩弹簧528和第二压缩弹簧529的拉伸回复力作用下，投料支架 523以第一转轴522为旋转轴做逆时针转动，实现了收回投料铲斗526的功能;投料装置5可实现自动装料和投料的功能，且全程智能化程度高，装料简单快速，投料速度快、距离远。 [〇〇26]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手，其特征在于:包括del ta并联机构 和投料装置;所述的delta并联机构位于投料装置正下方，且delta并联机构上端与投料装 置相连接;其中:所述的de 1 ta并联机构包括定平台、动平台、电机座、并联电机、第一转轴、第一连杆、转 动销、第二连杆、第二转轴、旋转基座和限位弹簧;所述的定平台和动平台均呈圆形状结构， 动平台位于定平台正上方，电机座和旋转基座的数量均为三，电机座以定平台的圆心为中 心呈正三角形状固定在定平台上端面上，旋转基座以动平台的圆心为中心呈正三角形状布 置在动平台下端面上，且电机座安装位置和旋转基座安装位置分别一一对应，并联电机通 过电机座进行固定安装，且并联电机采用可调速双轴输出电机，第一转轴一端与并联电机 主轴相连接，第一转轴另一端与第一连杆上端相连接，第一连杆下端与第二连杆上端之间 采用转动销进行连接，第二连杆下端与第二转轴一端相连接，第二转轴另一端安装在旋转 基座上，旋转基座下端设置有旋转轴承，且旋转轴承与动平台上端面相固定，旋转基座上端 设置有与第二转轴相配合的双头套筒，第一连杆内侧中部和第二连杆内侧中部均分别设置 有第一安装座和第二安装座，限位弹簧位于第一安装座和第二安装座之间，且限位弹簧上 端与第一安装座相连接，限位弹簧下端与第二安装座相连接；所述的投料装置包括投料台座、投料机构和储料筒;所述的投料机构数量为四，投料机 构沿投料台座的中心轴线分别对称布置，储料筒位于投料台座上端中心位置处;所述的投 料机构包括投料耳座、第一转轴、投料支架、第二转轴、铲料支架、投料铲斗、动力机构、第一 压缩弹簧和第二压缩弹簧;所述的投料支架下端通过第一转轴与投料耳座相连接，投料支 架上端通过第二转轴与铲料支架一端相连接，投料支架呈爬梯状结构，投料支架内侧等间 距设置有横杆，铲料支架采用液压伸缩式的矩形框体结构，投料铲斗固定在铲料支架另一 端，且投料铲斗的横截断面呈扇形结构，动力机构位于投料支架下方，第一压缩弹簧位于投 料台座和投料支架之间，且第一压缩弹簧上端设置有第一转柱，第一转柱铰接在投料支架 的横杆上，第一压缩弹簧下端设置有第一连接座，第一连接座固定在投料台座上端面上，第 二压缩压簧位于第一压缩弹簧内侧，且第二压缩弹簧上端设置有第二转柱，第二转柱铰接 在投料支架的横杆上，第二压缩弹簧下端设置有第二连接座，第二连接座固定在投料台座 上端面上。2.根据权利要求1所述的一种大面积污水净化环保型机器人用作业机械手，其特征在 于:所述的动力机构包括动力转轴、从动滑轮、钢丝绳、主动滑轮、过渡轴、带座轴承、从动齿 轮、主动齿轮、动力电机、移动电机座和电动导轨，且从动滑轮、钢丝绳、主动滑轮、过渡轴和 带座轴承的数量为二;所述的动力转轴穿过投料支架上端，从动滑轮分别对称固定在动力 转轴两端，钢丝绳一端固定在从动滑轮上，钢丝绳另一端缠绕在主动滑轮上，过渡轴一端与 主动滑轮之间采用键相连接，过渡轴另一端安装有主动齿轮，过渡轴中部通过带座轴承固 定在投料台座上端面上，主动齿轮固定在动力电机的输出轴上，且主动齿轮与从动齿轮相 啮合，动力电机通过移动电机座安装在电动导轨上，且电动导轨的横截断面呈工字型结构。
【文档编号】C02F1/00GK106002946SQ201610471621
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】虞田乐
【申请人】安徽扫宝智能科技有限公司