一种干喷湿纺空气层高度在线实时监测机器人的制作方法

本实用新型涉及人工智能及碳纤维原丝干喷湿纺领域，尤其是涉及到一种干喷湿纺空气层高度在线实时监测机器人。

背景技术：

干喷湿纺是加工制备碳纤维原丝的主要工艺。干喷湿纺的主要步骤是纺丝溶液经喷丝口喷出后，先经过一小段空气层，然后进入非溶剂凝固浴中相分离、固化成为取向的固态纤维。干段是发生物理变化的重要区域，而高度通常仅为3～5mm，原丝单位长度的牵伸率很高，因此要求凝固浴液面保持平稳，确保干段高度保持定值，否则会加大牵伸的Cv值，进而加大纤维的Cv值。

目前传统工艺中，通常由人工操作和巡检来控制干喷湿纺工段的参数，人工操作不可避免会带地基的震动，进而引起凝固浴液面波动，造成空气层高度不稳定，影响产品质量，甚至导致断丝。因此，必须开发出一种干喷湿纺空气层高度在线实时监测机器人。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，提供一种干喷湿纺实时巡逻机器人。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:

一种干喷湿纺空气层高度在线实时监测机器人，该机器人包括：

用于固定组件的上支撑平台及下支撑平台、

用于在干喷湿纺工段移动的移动组件；具体为：

主动轮组件和从动轮组件，所述的移动组件设置于机器人的下部；

还设有用于拍摄的摄像头；

并通过设置的升降组件与水平组件来调整摄像头拍摄的高度和左右角度；

水平旋转组件设置在移动组件上方，并通过升降组件与移动组件连接；

水平旋转组件上设有检测单元，用于检测空气层高度并实时将信息传送至数据终端；该检测单元与干喷湿纺工段的凝固浴液位计相连；

所述的摄像头固定在水平旋转组件上；

下支撑平台底部设置了减震阻尼；

所述的控制单元包括显示屏与控制器，显示屏用于显示机器人实时反馈的图像和空气层高度；并在控制器中预先设有阈值，将机器人反馈的空气层高度与阈值相比，对凝固液液面高度的控制。

进一步的，减震阻尼包括，上连接架与下连接架、对称设置在上连接架与下连接架之间空间两侧的弹簧减震器以及两个支撑组件；所述的弹簧减震器的上下两端分别连接在上连接架与下连接架上，弹簧减震器的下端转动安装有滑块，所述的滑块与所述上连接架之间滑动配合，且两个支撑组件的滑块之间设有弹簧，滑块与下连接架之间通过。

进一步的，检测单元包括：设置于机器人的机身上的信号传感器。

进一步的，移动组件、升降组件、水平旋转组件、检测单元、摄像头均与控制单元连接。

进一步的，主动轮组件为对称设置在下连接架上的两个主动轮，每个主动轮均连接有电机，从动轮组件为对称设置在下连接架上的两个驱动轮。

进一步的，升降组件包括；支撑臂以及升降舵机，其中，所述的升降舵机与支撑臂相连，通过支撑臂调整机器人的高度，所述的支撑臂由第一支撑臂、第二支撑臂组成。

进一步的，水平旋转组件包括：回转支承、旋转平台以及第一旋转舵机、第二旋转舵机；其中，第一旋转舵机、第二旋转舵机均安装在上支撑平台上，第二旋转舵机与旋转平台连接用于带动摄像头旋转，旋转平台安装在回转支撑上，回转支撑安装在下支撑平台上，第一旋转舵机、第二旋转舵机底部分别连接大带轮与小带轮。

进一步的，控制单元包括显示屏与控制器，显示屏可显示机器人实时反馈的图像和空气层高度；所述的控制器预先设有阈值，将机器人反馈的空气层高度与阈值相比，可实现对凝固液液面高度的控制。

进一步的，主动轮与驱动轮通过轮架固定在下连接架上。

本实用新型相对于现有技术相比具有显著优点为：①能够在干喷湿纺工段移动，检测空气层高度并实时将信息传送至数据终端

②在机器人身上设置了减震阻尼，机器人在巡逻监测过程中，能够及时吸收外界的震动波，避免了凝固浴液面的波动，有效保障了空气层的稳定

③机器人可以自主移动，实现了在线实时监测。

附图说明

图1为本实用新型干喷湿纺实时巡逻机器人结构示意图。

其中：1、主动轮；2、下支撑平台；3、第一支撑臂；4、升降舵机；5、第二支撑臂；6、上支撑平台；7、旋转平台；8、第二旋转舵机；9、摄像头；10、大带轮；11、传感器；12、第一旋转舵机；13、小带轮；14、轮架；15、驱动轮；16、滑块；17、弹簧；18、减震阻尼；19、连杆。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明

如图1所示，一种基于所述的干喷湿纺工段的实时巡逻机器人，包括：

用于固定组件的上支撑平台6及下支撑平台2、

用于在干喷湿纺工段移动的移动组件；具体为：

主动轮组件和从动轮组件，所述的移动组件设置于机器人的下部；

还设有用于拍摄的摄像头9；

并通过设置的升降组件与水平组件来调整摄像头9拍摄的高度和左右角度；

水平旋转组件设置在移动组件上方，并通过升降组件与移动组件连接；

水平旋转组件上设有检测单元，用于检测空气层高度并实时将信息传送至数据终端；该检测单元与干喷湿纺工段的凝固浴液位计相连；

所述的摄像头9固定在水平旋转组件上；

下支撑平台2底部设置了减震阻尼18；

所述的控制单元包括显示屏与控制器，显示屏用于显示机器人实时反馈的图像和空气层高度；并在控制器中预先设有阈值，将机器人反馈的空气层高度与阈值相比，对凝固液液面高度的控制。

该机器人能够在干喷湿纺工段移动，通过调整升降组件、水平组件来调整图片拍摄的高度和左右角度，检测空气层高度并实时将信息传送至数据终端。

在机器人身上设置了减震阻尼，机器人在巡逻监测过程中，能够及时吸收外界的震动波，保证摄像头采集图像的稳定，避免了凝固浴液面的波动，有效保障了空气层的稳定。

通过安装在上支撑平台前段中间位置处的信号传感器，实现巡逻机器人与干喷湿纺工段的凝固浴液位计相连，将液位计测量结果转换为数字信号传送至控制单元。

控制单元包括显示屏与控制器，可显示机器人实时反馈的图像和空气层高度；并在控制器中预先设有阈值，将机器人反馈的空气层高度与阈值相比，实现对凝固液液面高度的控制。

具体的，减震阻尼包括，上连接架与下连接架、对称设置在上连接架与下连接架之间空间两侧的弹簧减震器以及两个支撑组件；所述的弹簧减震器的上下两端分别连接在上连接架与下连接架上，弹簧减震器的下端转动安装有滑块16，滑块16与上连接架之间滑动配合，且两个支撑组件的滑块16之间设有弹簧，滑块16与下连接架之间通过连杆19相连。

移动组件、升降组件、水平旋转组件、检测单元、摄像头9均与控制单元连接。

主动轮组件为对称设置在下连接架上的两个主动轮1，每个主动轮1均连接有电机，从动轮组件为对称设置在下连接架上的两个驱动轮15。

升降组件包括；支撑臂以及升降舵机4，其中，所述的升降舵机4与支撑臂相连，通过支撑臂调整机器人的高度，所述的支撑臂由第一支撑臂3、第二支撑臂5组成。

水平旋转组件包括：回转支承、旋转平台以及第一旋转舵机12、第二旋转舵机8；其中，第一旋转舵机12、第二旋转舵8均安装在上支撑平台6上，第二旋转舵机8与旋转平台7连接用于带动摄像头9旋转，旋转平台7安装在回转支撑上，回转支撑安装在下支撑平台2上，第一旋转舵机12、第二旋转舵机8底部分别连接大带轮10与小带轮13。

本实用新型通过实时检测工艺参数以及拍摄工段高清图像反馈至终端，同时避免操作过程中引起凝固浴液面波动，实现干喷湿纺空气层高度的稳定，最大限度保证干喷湿纺工艺的稳定运行。