适应有灰尘壁面的真空吸附装置的制造方法

文档序号:10649078阅读:436来源:国知局
适应有灰尘壁面的真空吸附装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种适应有灰尘壁面的真空吸附装置。它包括吸盘,吸盘基座,真空泵,螺旋杆,毛刷,二位二通电磁阀,导电弹片和弹簧,在吸附之前,对吸附装置进行垂直下压,螺旋杆穿过吸盘基座中心的螺孔,直线运动变为旋转运动,带动毛刷对壁面进行旋转擦拭,当螺旋杆旋转至没有螺旋的位置时,螺旋杆不再转动,毛刷停止转动,下压动作继续使螺旋杆向上移动,使上导电弹片和下导电弹片发生形变而接触,从而使气泵电路导通,开始吸附。本发明利用吸附时的下压动作,将下压动作转换为旋转动作来进行壁面擦拭,能够在吸附开始之前,对壁面进行清扫,当进行固定圈数的擦拭动作后,真空泵自动打开,并不需要额外的控制,且结构简单,有较好实用性。
【专利说明】
适应有灰尘壁面的真空吸附装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种爬壁机器人真空吸附装置,特别是能够适应有灰尘壁面的真空吸附装置,属于吸附装置设计技术领域。
【背景技术】
[0002]爬壁机器人的吸附装置是其进行稳定高效率作业的重要装置。爬壁机器人的吸附技术有磁吸附、真空吸附和仿生吸附等很多种,其中真空吸附应用最为广泛。真空吸附通过真空栗抽取吸盘和壁面之间的空气,使吸盘和壁面之间形成负压,在大气压力作用下,使机器人抵抗倾覆力矩。在对有灰尘壁面进行作业时,灰尘会增大吸盘与壁面的缝隙,使吸附力减小,而且长期吸入灰尘会减小真空栗的寿命。
[0003]通常选用带有吸气滤网的吸盘,并且在吸盘和真空栗之间加装真空过滤器来处理对有灰尘壁面的吸附。但这种处理方法是将带有灰尘的空气吸到气路之后才进行处理的,当吸附灰尘比较多的壁面时,过滤器上会积攒上很多灰尘,需要经常清洗或更换。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是:针对上述存在的问题,设计一种适应有灰尘壁面的真空吸附装置,这种装置能够在吸附动作开始之前对壁面进行擦拭,以初步清除壁面上的灰尘,并在擦拭动作结束后,自动触发吸附动作。
[0005]本发明的技术方案:本发明包括吸盘,吸盘基座,真空栗,螺旋杆,毛刷,二位二通电磁阀,导电弹片,弹簧,套筒和轴向接触轴承。
[0006]毛刷安装在毛刷基座上,毛刷基座下面装有半球状体;毛刷基座上面连接有轴向接触轴承,该轴承包括外圈和内圈,外圈和内圈之间有滚珠,可以发生相对转动,外圈和毛刷基座固定在一起,内圈和弹簧下端固定在一起,弹簧上端和吸盘基座固定在一起,所述弹簧处于压缩状态,吸盘基座中心有螺孔,当螺旋杆通过螺孔时,螺旋杆会发生旋转。
[0007]螺旋杆通过轴向接触轴承的通孔和毛刷基座固定在一起,螺旋杆在弹簧内部,二者不接触;真空栗、二位二通电磁阀和套筒均固定在吸盘基座上,并且真空栗和二位二通电磁阀在套筒内部,套筒内部上端有两个弹片,分别为上导电弹片和下导电弹片。真空栗电源接头包含两条电源线,其中一条电源线接真空栗,另一条电源线接下导电弹片,上导电弹片通过导线接真空栗。上下导电弹片在初始位置时,相互不接触;在外部压迫下,上下导电弹片发生形变而相互接触,此时真空栗工作,开始吸附,当二位二通电磁阀4电源接通时,气路接大气,脱离吸附。
[0008]所述的螺旋杆顶端比吸盘基座中心的螺孔大,下端有一段没有螺旋,且直径小于螺孔,当螺旋杆旋转至没有螺旋的位置时,毛刷正好停在不干涉吸盘吸附的位置。
[0009]进一步说,所述的吸盘基座上装有三个吸盘,按等边三角形分布;三个吸盘分别通过气管与套筒中的五孔气管接头的三个接口连接,五孔气管接头的另外两个接口分别连接二位二通电磁阀常闭端和真空栗进气孔。
[0010]本发明的有益效果:利用吸附时的下压动作,将下压动作转换为旋转动作来进行壁面擦拭,能够在吸附开始之前,对壁面进行清扫,当进行固定圈数的擦拭动作后,真空栗自动打开,并不需要额外的控制,且结构简单,有较好实用性。
【附图说明】
[0011]图1是初始状态;
图2是毛刷停止转动的状态;
图3是真空栗自动打开时的状态;
图4是装置仰视图;
图5是装置俯视图;
图6是装置套筒内部气路图。
[0012]图中:1、吸盘基座;2、吸盘;3、真空栗;4、二位二通电磁阀;5、螺旋杆;6、五孔气管接头;7、弹簧;8、气管;9、上导电弹片;10、下导电弹片;11、轴向接触轴承;12、毛刷;13、毛刷基座;14、半球状体;15、紧固件;16、导线;17、套筒;18、真空栗电源接头;19、二位二通电磁阀电源接头。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。
[0014]本发明主要包括吸盘,基座,真空栗,二位二通电磁阀,螺旋杆,导电弹片,毛刷,弹簧。其特征在于,在吸附之前,对吸附装置进行垂直下压,螺旋杆穿过吸盘基座中心的螺孔,将直线运动变为旋转运动,带动毛刷对壁面进行旋转擦拭,当螺旋杆旋转至没有螺旋的位置时,螺旋杆停止转动,此时毛刷也停止转动,下压动作继续使螺旋杆向上移动,压迫导电弹片,使真空栗电路中原本分开的两导电弹片相接触,电路导通,开始吸附;脱离吸附时,打开二位二通电磁阀,吸盘气路接大气,吸附装置抬起,在弹簧作用下,螺旋杆向下移动,当移动至有螺旋的位置时,开始带动毛刷反向旋转,且此时真空栗电路中相互接触的两导电弹片分开,真空栗断电停止,一段时间后,吸附装置恢复到初始状态。
[0015]如图1、4所示,毛刷12安装在毛刷基座13上。毛刷基座13下面装有半球状体14,以减小旋转时的摩擦力;毛刷基座13上面连接有轴向接触轴承11,轴承包括外圈和内圈,外圈和内圈之间有滚珠,可以发生相对转动,轴承外圈和毛刷基座13固定在一起,轴承内圈和弹簧7下端固定在一起。
[0016]螺旋杆5通过轴向接触轴承的通孔和毛刷基座13固定在一起,螺旋杆5在弹簧7内部,二者不接触,弹簧7上端和吸盘基座I固定在一起,弹簧7下端和轴向接触轴承内圈固定在一起,保证弹簧不随着毛刷的旋转而旋转。
[0017]进一步说明,弹簧7始终处于压缩状态。
[0018]进一步说明,吸盘基座I中心有螺孔,当螺旋杆5通过螺孔时,螺旋杆会发生旋转。
[0019]进一步说明,螺旋杆5顶端尺寸大于螺孔,以保证螺旋杆不会脱离吸盘基座。螺旋杆的螺旋有五圈,螺旋杆底端一段没有螺旋,且尺寸小于螺孔,当螺旋杆5旋转至没有螺旋的位置时,装置处于图2、图4状态,此时继续下压动作时,螺旋杆不会发生旋转,毛刷不会再转动,这保证了毛刷不会阻挡吸盘的正常吸附。
[0020]真空栗电源接头18外接24v电源。
[0021]套筒17内部上端有两个弹片,上导电弹片9和下导电弹片10。真空栗电源接头18包含两条电源线,其中一条电源线直接接真空栗,另一条电源线接下导电弹片10,上导电弹片9通过导线16接真空栗。上下导电弹片在初始位置时,相互不接触;在外部压迫下,上下导电弹片会发生形变而相互接触,此时真空栗电路导通。当螺旋杆5相对吸盘基座I向上运动,至没有螺旋的位置时,螺旋杆正好和下导电弹片10相接触,此时状态如图2,继续下压时,螺旋杆向上运动,压迫上导电弹片9和下导电弹片10,使二者相互接触,真空栗电路导通,真空栗开始从气路中抽气,吸附动作自动开始,此时状态如图3所示。脱离吸附时,打开二位二通电磁阀,吸盘所在气路接大气,吸附装置抬起,在弹簧作用下,螺旋杆向下移动,上下导电弹片分开,真空栗电路断开,停止吸附。
[0022 ] 二位二通电磁阀电源接头19包含两条电源线。当二位二通电磁阀4电源接通时,气路接大气,脱离吸附。
[0023]如图5所示,吸盘基座I上装有三个吸盘2,按等边三角形分布。
[0024]如图6所示,三个吸盘分别通过气管8与套筒17中的五孔气管接头6的三个接口连接,五孔气管接头的另外两个接口分别连接二位二通电磁阀4常闭端和真空栗3进气孔。真空栗和二位二通电磁阀均固定在吸盘基座上,并且在套筒17内部。
[0025]套筒17上端安装有紧固件15,用于和其他装置进行连接。
[0026]以上所述仅是本发明的一个较佳实例,凡是在不脱离本发明精神和范围的前提下对本发明所做的各种改变和改进,都不会超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.适应有灰尘壁面的真空吸附装置,包括吸盘,吸盘基座,真空栗,螺旋杆,毛刷,二位二通电磁阀,导电弹片,弹簧,套筒和轴向接触轴承,其特征在于: 毛刷安装在毛刷基座上,毛刷基座下面装有半球状体;毛刷基座上面连接有轴向接触轴承,该轴承包括外圈和内圈,外圈和内圈之间有滚珠,可以发生相对转动,外圈和毛刷基座固定在一起,内圈和弹簧下端固定在一起,弹簧上端和吸盘基座固定在一起,所述弹簧处于压缩状态,吸盘基座中心有螺孔,当螺旋杆通过螺孔时,螺旋杆会发生旋转; 螺旋杆通过轴向接触轴承的通孔和毛刷基座固定在一起,螺旋杆在弹簧内部,二者不接触;真空栗、二位二通电磁阀和套筒均固定在吸盘基座上,并且真空栗和二位二通电磁阀在套筒内部,套筒内部上端有两个弹片,分别为上导电弹片和下导电弹片;真空栗电源接头包含两条电源线,其中一条电源线接真空栗,另一条电源线接下导电弹片,上导电弹片通过导线接真空栗;上下导电弹片在初始位置时,相互不接触;在外部压迫下,上下导电弹片发生形变而相互接触,此时真空栗工作,开始吸附,当二位二通电磁阀电源接通时,气路接大气,脱离吸附; 所述的螺旋杆顶端比吸盘基座中心的螺孔大,下端有一段没有螺旋,且直径小于螺孔,当螺旋杆旋转至没有螺旋的位置时,毛刷正好停在不干涉吸盘吸附的位置。2.根据权利要求1所述的适应有灰尘壁面的真空吸附装置,其特征在于:所述的吸盘基座上装有三个吸盘,按等边三角形分布;三个吸盘分别通过气管与套筒中的五孔气管接头的三个接口连接,五孔气管接头的另外两个接口分别连接二位二通电磁阀常闭端和真空栗进气孔。
【文档编号】F16B47/00GK106015276SQ201610519596
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】王斌锐, 高国庆, 金英连, 金海龙, 严天宏
【申请人】中国计量大学
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