一种机器人双向给液装置的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，特别涉及输入端、输出端有高度差，重力造成高压力的机器人给液场景。

背景技术：

随着机器人技术的发展，玻璃幕墙、飞机表面、光伏电池板表面、管道、锅炉内表面的清洗和维护，都出现了机器人替代人类的趋势。此类机器人作业时需要水或特殊液体，在大高差的情况下，如高层建筑清洗，会遇到给液线路中高压强的问题。特别是在机器人重量、体积、泵压力、接口器件耐压力、功率受到限制，喷液压力有要求的情况下，需要低成本的解决方案。此外，在有害气体、高空作业等危险环境下，需要机器人遥控或自主作业。

但是，目前的解决方案有如下几个问题：现有技术采用增加泵压，增厚输送管道壁，提高中继接口抗压能力、增大终端设备抗压能力的方法，处理过高的压强。这对材料用量、材料性能、加工和能耗等方面，都提出了更高的要求：机器人系统在液体输送程中，在设备体积、输送管道体积、重量有约束的条件下，需要一种成本低、体积小、重量轻的液体输送方案。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

双向给液装置，双向泵液站作为第一端点，安装在机器人上的机器人接口作为第二端点。可以将液体从双向泵液站输送到机器人，也可以将液体从液源输送到双向泵液站。

双向泵液站的储液箱，加注作业用液体后可作为配重，替代了金属配重块，节省了材料。在使用至少2个储液箱时，储液箱底部有软管连通，保证各个储液箱中的液位相同。

机器人接口，根据双向给液装置中的液体输送方向，将缆管连接到液源，或者将缆管连接到机器人对应单元。

减压阀将减压阀入口前的液柱与减压阀出口后的液柱分隔，阻断压强从减压阀入口传递到输出口。可控连通孔可以控制输出口与外部环境连通或隔断。可控连通孔开放时，减压阀输出口与外界环境连通，还有助于排放输入口传递过来的气泡。

当液体由双向泵液站向机器人输送时，在给液线路两端高差大的场景下，双向传输线路中的至少两个减压阀串联工作。减压阀在机器人和双向泵液站的控制下打开或关闭，将给液线路中的液体分割为不同的段落，控制液体在传输线路中的落速。此时，机器人接口处的压强，由于减压阀可控连通孔的作用，仅与最后一个减压阀和机器人接口间的液体压强决定。

缆管收放轮的轮辐边缘有轮齿结构，复用了缆管收放轮的挡线功能和驱动缆管收放轮的齿轮功能，降低了驱动电机的减速比，降低了成本，提高了控制精度。轮齿与驱动和/或制动装置啮合，由于力作用在缆管收放轮轮辐边缘而不是在缆管收放轮的轴上，与缆管收放轮轴驱动和轴制动方案相比，减速电机周输出扭矩变小，减轻了减速机的重量，降低了成本。前导轮和储缆轮之间设置张力检测器，可以使前导轮和储缆轮协同工作，共同完成缆管收放功能，提高了整体可靠性。

可折叠起重臂，可以按段折叠到双向泵液站的无用空间内，减小了整机体积，便于电梯和路上运输。折叠起重臂采用销钉插入或拔出起重臂上的预制孔，锁定展开、折叠状态。

液位指示器，通过灯柱高度，显示当前液位。并通过不同颜色和亮灭状态，指示当前液位状态。起到了美化和警示作用。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的展开状态结构示意图，

图2是本实用新型一种实施例的折叠状态结构示意图，

图3是本实用新型一种实施例的减压阀结构示意图，

图4是本实用新型一种实施例的机器人接口结构示意图。

附图标记：

101-注液口，102-箱体，103-控制器，

104-液位指示器，105-排液口，201-减压阀，

202-缆管，301机器人接口，401-储缆轮，

501-前起重臂，502-前导轮，503-张力检测器，

601-脚轮，602-底盘，

100-双向泵液站，300-机器人，500-折叠起重臂。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例一

在使用一个减压阀201时，电磁阀201b和连通孔201c在无控制信号时，是打开的。

机器人接口301包括切换器和液源连接器。303a可以与302b接插连接，303b与缆管连接，303c与机器人对应部件连接，构成切换器，切换器可以在机器人控制下，将缆管在连接液源和连接机器人两种连接方式间切换。302b与303a构成可以插拔的液源连接器，302a与液源连接，可以将液源连接到机器人接口。

当机器人300需要受液时，机器人接口301处于受液模式，机器人发出控制信号到双向泵液站100，启动泵液装置。由于电磁阀201b和连通孔201c是打开的，液体由双向泵液站进入减压阀入口201a，流出减压阀出口201d，进入减压阀201和机器人接口301之间的缆管202中。当201的位置低于双向泵液站时，给液装置可以进入虹吸供液状态。机器人300通过机器人接口301，检测给液线路中的液体压强。当压强达到阈值后，机器人300发出控制信号，停止供液，电磁阀201b关闭。由于可控连通孔201c与外界环境连通，机器人接口301处的压强，只与减压阀201和机器人接口301之间的液体压强有关。减压阀所需的控制信号由缆管202传输。减压阀通过可控连通孔201c，令减压阀入口201处的压强，不能传递到减压阀出口201d。

双向泵液站100需要注液时，控制器103发出控制信号给机器人300。可控连通孔201c闭合，机器人移动到液源，插座302和插头303a接合，机器人接口301切换到注液模式。液体由连接液源的插座302流入双向给液装置，进入储液箱102。当储液箱液位达到阈值后，控制器103向机器人发出指令，机器人接口301切换到受液模式，插座302和插头303分离。双向泵液站100注液时，泵液站和液源之间的高差处于低位，可控连通孔201c闭合，防止液体泄漏。

在作业过程中，机器人300和缆管收放器相互协调，控制储缆轮401和前导轮502收放缆管。在前导轮502和储缆轮401之间，设有张力检测器503，在控制器103的控制下，缆管在前导轮502和储缆轮401之间是绷紧的。为了防止打滑，前导轮502上的匝数为1匝以上。在紧急情况下，前导轮502和储缆轮401同时制动，缩短制动时间。

起重臂500可以由方管、圆管、板材等组成。插销可以插入到起重臂的预制孔中，锁定展开或折叠状态。

液位指示器采用三色led，排列成不同造型的光柱。通过光柱长度、颜色、闪烁或常亮，指示双向泵液站工作状态。

在运输时，起重臂500折叠入双向泵液站的箱体102间的无用空间中，并且双向泵液站的箱体102中的液体，可通过排液口105排出，减轻重量后，借助装有可折叠脚轮601的底盘602移动。到达指定作业位置后，可折叠脚轮601收起，底盘602与地面接触，工作液体注入箱体102，兼做配重，节约了材料。

实施例二

在双向给液装置两端高差大时，如高层建筑清洗作业，双向传输线路中设置至少两个减压阀201串联工作。通过可控连通孔201c将减压阀输出口201d与外部环境连通，将减压阀入口201a前的液柱，和减压阀出口201d后的液柱分隔，阻断压强从减压阀入口传递到输出口。同时，可控连通孔201c还用于排放输入口传递过来的气泡。减压阀201在机器人300和双向泵液站100的协同控制下，相互配合地打开或关闭，将给液线路中的液体分割为不同的部分，控制液体在传输线路中的落速和压强。此时，机器人接口处的压强，由于减压阀可控连通孔201c的作用，仅与最后一个减压阀201和机器人接口301间的压强决定。

当双向给液装置中压强过大时，液体从连通孔201c中溢出，起到限压作用。当然，为了防止液体从减压阀连通孔中溢出，也可以关闭连通孔201c。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。