分选筛自动清理机器人的制作方法

1.本实用新型涉及自动机器人领域，特别涉及一种分选筛自动清理机器人。


背景技术：

2.目前，在粮油谷料脱壳组工作过程中，谷料脱壳后进入分选筛对籽、仁、壳进行分选，达到籽、仁、壳分离的目的。由于谷料含有油性物质，会将一些杂质粘附到清选筛的筛孔、凸点等机械结构上，当粘附过多时，分选筛分选功能便会失效，无法对籽、仁、壳进行有效分选。因此需要对分选筛进行定期清理。
3.传统控制过程中，需要控制脱壳机组停机，将分选筛拆开通过人工使用钢刷或毛刷手动进行清理，不仅会降低脱壳机组的工作效率，拆机到人工清理需要3-4个小时，而且劳动强度大，耗费人力资源。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种可在分选筛工作的同时对筛面进行自动清理，提高工作效率，降低工人劳动强度的分选筛自动清理机器人。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种分选筛自动清理机器人，包括壳体，在壳体内设有行走机构、清理机构和磁性部件，所述行走机构为二个且对称布置在位于壳体两侧的第一矩形凹槽内，二个行走机构的行走轮凸出于壳体下端面，用于带动该机器人行走；
7.所述清理机构具有至少一个清理刷头，且位于壳体下端二个行走机构的行走轮一侧，用于带动清理刷头旋转，实现对筛面的自动清理；
8.所述磁性部件设在壳体内且位于二个行走机构的行走轮另一侧，用于在分选筛振动工作时保障该机器人有效吸附在筛面上；
9.控制电路，其设在壳体内并与行走机构、清理机构的电机电连接，用于控制行走机构和清理机构的工作。
10.作为进一步优选，所述壳体是由圆形主体和上盖通过螺钉连接而成，在壳体下端中部设有第二矩形凹槽，第二矩形凹槽与两侧的第一矩形凹槽垂直连通，所述二个行走机构的行走轮位于第二矩形凹槽内。
11.作为进一步优选，所述行走机构包括腰型安装套，在安装套内两端分别安装有可旋转的驱动轴和从动轴，驱动轴一端与设在壳体内的驱动电机输出端连接，驱动轴和从动轴通过传动带组件传动连接；所述从动轴一端插入第二矩形凹槽内并安装所述行走轮。
12.作为进一步优选，所述清理机构包括固定在壳体内的清理上盖，在清理上盖与壳体之间并列安装有二个所述清理刷头，清理刷头前端的刷毛凸出于壳体下端面；在壳体内位于清理上盖上通过电机支架固定有清理电机，清理电机的输出轴与二个清理刷头的中心轴分别通过传动带组件传动连接，用于带动二个清理刷头同向旋转。
13.作为进一步优选，所述控制电路包括设在壳体内位于清理机构另一侧的控制电路
板，在控制电路板上设有mcu微处理器、六轴姿态传感器和二个电机驱动电路，所述六轴姿态传感器的信号输出端与mcu微处理器通信连接，用于采集分选筛工作时的加速度大小和方向作为依据判断所述机器人的转动角度；所述mcu微处理器分别通过电机驱动电路与所述行走机构的驱动电机和所述清理机构的清理电机电连接，用于控制所述驱动电机和清理电机的工作。
14.作为进一步优选，在壳体外缘沿圆周方向均布有周向接近开关，在壳体下端面沿圆周方向均布有底面接近开关，周向接近开关和底面接近开关的信号输出端分别与所述mcu微处理器通信连接，用于检测所述机器人在筛面上的行进位置。
15.作为进一步优选，在壳体内中部位于清理机构另一侧固定有电池组上盖，所述控制电路板通过螺钉固定在电池组上盖上；在壳体内位于电池组上盖下面设有电池组，电池组的电源输出端与所述控制电路的mcu微处理器电连接，用于为所述机器人提供工作电源。
16.作为进一步优选，所述磁性部件为永磁铁，且安装在壳体内位于电池组下方，在壳体内位于磁性部件与电池组之间设有隔板。
17.本实用新型的有益效果如下：
18.1、通过在壳体内设置磁性部件且位于二个行走机构的行走轮另一侧，能够实现在分选筛振动工作时保障该机器人有效吸附在分选筛的筛面上，从而避免该机器人在筛面上行走时被振动的分选筛颠起；通过在壳体两侧的第一矩形凹槽内对称布置二个行走机构，二个行走机构的行走轮凸出于壳体下端面，能够带动该机器人在分选筛的筛面上行走；行走过程中通过设在壳体内的清理机构带动位于壳体下端二个行走机构的行走轮一侧的清理刷头旋转，便可实现在分选筛工作的同时对筛面进行自动清理，无需控制脱壳机组停机，能够提高工作效率，降低工人劳动强度。
19.2、通过设在壳体内的控制电路与行走机构和清理机构的电机电连接，能够自动控制行走机构和清理机构的工作；通过设在壳体上的周向接近开关和底面接近开关分别检测所述机器人在筛面上的行进位置，从而能够控制该机器人在分选筛的筛面上按照规划的路径进行清理，清理干净彻底。
附图说明
20.图1是本实用新型的结构示意图；
21.图2是图1的俯视图；
22.图3是图1的左视图；
23.图4是图1的a-a剖视图；
24.图5是图1的b-b剖视图；
25.图6是图1的c-c剖视图。
26.图7为本实用新型的立体结构图；
27.图8是本实用新型的电路方框图。
28.图中：壳体1，主体101，上盖102，第一矩形凹槽103，第二矩形凹槽104，行走轮2，清理刷头3，底面接近开关4，周向接近开关5，安装套6，从动轴7，轴承压盖8，外端盖9，传动带组件10，驱动轴11，驱动电机12，清理电机13，传动带组件14，清理上盖15，电机支架16，隔板17，磁性部件18，电池组19，电池组上盖20，控制电路板21。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本实用新型做进一步说明。
30.请参阅图1-7所示，本实用新型涉及的一种分选筛自动清理机器人，包括壳体1，所述壳体1是由上端敞口的圆形主体101和上盖102通过圆周均布的螺钉连接而成。在壳体1内安装有行走机构、清理机构和磁性部件18，在壳体1两侧沿其轴向对称设有二个第一矩形凹槽103，所述行走机构为二个且对称布置在第一矩形凹槽103内，二个行走机构的行走轮2凸出于壳体1下端面，用于带动该机器人行走。
31.所述行走机构包括一个腰型安装套6，在安装套6内两端分别通过轴承安装有可旋转的驱动轴11和从动轴7，在安装套6外侧通过螺钉对称固定有二个轴承压盖8，所述驱动轴11和从动轴7外端的轴承安装在轴承压盖8内，在二个轴承压盖8外侧设有一个腰型外端盖9，外端盖9通过螺钉固定在安装套6上；在壳体1内对应每个行走机构的驱动轴11一端通过电机固定板固定有驱动电机12，驱动轴11一端与对应的驱动电机12输出端同轴连接或者为一体结构，本实施例以一体结构为例；驱动轴11和从动轴7通过传动带组件10减速传动连接；所述从动轴7一端插入设在壳体1下端中部的第二矩形凹槽104内并安装所述行走轮2。所述第二矩形凹槽104与两侧的第一矩形凹槽103垂直连通，所述二个行走机构的行走轮2位于第二矩形凹槽104内的两端。
32.所述清理机构具有至少一个清理刷头3，本实施例以二个清理刷头3为例，且位于壳体1下端二个行走机构的行走轮2一侧，用于带动清理刷头3旋转，实现对筛面的自动清理。
33.所述清理机构包括通过螺钉固定在壳体1内的弓形清理上盖15，在清理上盖15与壳体1之间通过轴承并列安装有二个所述清理刷头3，清理刷头3前端的刷毛凸出于壳体1下端面；在壳体1内位于清理上盖15上通过电机支架16固定有清理电机13，清理电机13的输出轴与二个清理刷头3的中心轴分别通过传动带组件14减速传动连接，用于带动二个清理刷头3同向旋转。
34.所述磁性部件18为永磁铁，其固定在壳体1内且位于二个行走机构的行走轮2另一侧，用于在分选筛振动工作时保障该机器人有效吸附在筛面上。
35.在壳体1内还设有控制电路，控制电路分别与行走机构的驱动电机12和清理机构的清理电机13电连接，用于控制行走机构和清理机构的工作。
36.如图8所示，所述控制电路包括设在壳体1内位于清理机构另一侧的控制电路板21，在控制电路板21上设有mcu微处理器、六轴姿态传感器和二个电机驱动电路，其中所述mcu微处理器采用stm32g431cbt6芯片，所述六轴姿态传感器采用qmi8610，其信号输出端与所述mcu微处理器通信连接，用于采集分选筛工作振动时的加速度大小和方向作为依据判断所述机器人的转动角度；二个电机驱动电路分别为伺服电机驱动电路和直流电机驱动电路，所述mcu微处理器通过伺服电机驱动电路与所述驱动电机12电连接，并通过直流电机驱动电路与所述清理电机13电连接，用于分别控制所述驱动电机12和清理电机13的工作。所述驱动电机12为伺服电机，其编码器输出端与所述mcu微处理器连接，用于检测驱动电机12的转角及转速。
37.在壳体1外缘沿圆周方向均布插入安装有六个周向接近开关5，在壳体1下端面沿圆周方向均布插入固定有四个底面接近开关4，周向接近开关5和底面接近开关4的信号输
出端分别与所述mcu微处理器通信连接，周向接近开关5和底面接近开关4均为霍尔式接近传感器，用于检测所述机器人在筛面上的行进位置。
38.在壳体1内中部位于清理机构另一侧通过螺钉固定有电池组上盖20，所述控制电路板21通过支撑柱和螺钉固定在电池组上盖20上；在壳体1内位于电池组上盖下面设有电池组19，电池组19的电源输出端与所述控制电路的mcu微处理器电连接，用于为所述机器人提供工作电源。所述磁性部件18安装在壳体1内位于电池组19下方，在壳体1内位于磁性部件18与电池组19之间固定有隔板17。
39.工作时，将该机器人放到分选筛的左上部，通过磁性部件18产生磁力，将该机器人吸附到筛面上，通过控制电路控制清理电机13开始工作，通过传动带组件带动两个清理刷头3同向转动；同时通过控制电路控制驱动电机12开始工作，带动所述行走轮2低速旋转，从而清理机器人水平向右行走，实现筛面自动清理；
40.当该机器人行走到分选筛右边缘钢板时，触发周向接近开关5，周向接近接近开关发出信号给所述mcu微处理器，mcu微处理器通过伺服电机驱动电路控制二个行走机构的驱动电机12，从而控制二个行走轮2的旋转方向，使该机器人顺时针转向90
°
，向下行走两个清理刷头3的距离后，再次顺时针转向90
°
，实现自动转向控制，转向后水平向左行走，直至行走到分选筛左边缘钢板时再次进行转向；如此反复，便可实现该机器人在筛面上按“弓字形”规划的路径进行清理；当该机器人行走到分选筛下部边缘时，使其中一个底面接近开关4无信号输入时，通过mcu微处理器控制该机器人停机，完成分选筛清理工作。
41.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。