本實(shí)用新型涉及壁面機(jī)械式對接領(lǐng)域，更具體地說，尤其涉及一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置。

背景技術(shù)：

隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的機(jī)器人不斷代替人們應(yīng)用到各種環(huán)境復(fù)雜、危險程度高、勞動強(qiáng)度大的工作領(lǐng)域中去，以實(shí)現(xiàn)高效自動化作業(yè)。在工廠中機(jī)器停運(yùn)一段時間后，壁面會積累大量灰塵，在一些對環(huán)境要求比較高的作業(yè)環(huán)境中，每年都需要投入大量的人力、物力對壁面的灰塵進(jìn)行清洗。特別對于一些大型變電站，其內(nèi)避免多為凹槽結(jié)構(gòu)的彩鋼板，采用人工方式進(jìn)行清洗的話需要工人攀爬到很高的壁面作業(yè)，危險程度高、勞動強(qiáng)度大而且效率低下；如果采用壁面清洗機(jī)器人，由于彩鋼板的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)機(jī)器人橫向越障。

因此，目前上出現(xiàn)了一種能夠?qū)?fù)雜工廠壁面進(jìn)行清洗工作的新型清洗機(jī)器人，由于這些廠房壁面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)器人一方面在壁面上實(shí)現(xiàn)上下移動及清洗工作，另一實(shí)用新型要實(shí)現(xiàn)橫向越障，提高作業(yè)面積；對于一些特別復(fù)雜的壁面環(huán)境，將使得機(jī)器人的結(jié)構(gòu)也相對復(fù)雜，這時通常采用的是子母式機(jī)器人，子機(jī)器人通過永磁體磁輪吸附于壁面上，在壁面實(shí)現(xiàn)上下攀爬以及清洗工作，母機(jī)器人在地面移動，帶動子機(jī)器人。由于子機(jī)器人依靠永磁體磁輪吸附于壁面，因此需要一種雙側(cè)移載機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)子機(jī)器人從壁面到水平面不同工位之間的移動。

因此，本實(shí)用新型提出了一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)支撐板的不同角度的調(diào)節(jié)，從而能夠適應(yīng)不同的壁面，實(shí)現(xiàn)子機(jī)器人在壁面與地面之間的移動。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于解決永磁體磁輪式壁面機(jī)器人無法快速自動的脫離壁面大到水平面上的問題，提供了一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置，該裝置能夠快速的實(shí)現(xiàn)子機(jī)器人在壁面與地面之間的移動，使用方便，具有良好的適應(yīng)性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置，包括車架、支撐板、導(dǎo)向鐵片、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器、同步帶以及驅(qū)動支撐板在所述車架上從水平到垂直進(jìn)行不同角度擺動的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)有左右對稱的一對，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括同步帶輪、滾珠絲杠、直線滑軌、滑塊、角件、關(guān)節(jié)軸承、搖桿、限位板；兩個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的同步帶輪通過同步帶連接，其中一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的同步帶輪通過聯(lián)軸器連接固定在所述車架上的步進(jìn)電機(jī)；所述滾珠絲杠和直線滑軌平行安裝在所述車架上，同步帶輪固定在所述滾珠絲杠的一端，所述滑塊套裝在所述滾珠絲杠上并與所述直線滑軌相配合，所述步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動時通過同步帶輪帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動所述滑塊沿直線滑軌進(jìn)行直線運(yùn)動；所述角件固定在所述支撐板靠近所述步進(jìn)電機(jī)的一端，角件與滑塊通過第一鉸鏈連接；所述關(guān)節(jié)軸承固定在所述搖桿的一端，所述關(guān)節(jié)軸承與所述支撐板遠(yuǎn)離所述步進(jìn)電機(jī)的一端通過第二鉸鏈連接，所述搖桿的另一端通過第三鉸鏈固定在所述直線滑軌上；所述支撐板的上表面上安裝有兩塊導(dǎo)向鐵片，所述導(dǎo)向鐵片平行于所述直線滑軌設(shè)置，所述支撐板的左右兩側(cè)還安裝有限位板，限位板安裝在所述導(dǎo)向鐵片的外側(cè)。

進(jìn)一步的，所述限位板由橡膠或塑料等無磁性材料制成。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向鐵片由鐵磁材料制成。

進(jìn)一步的，所述限位板的前段與壁面接觸處做成錐形。

進(jìn)一步的，所述支撐板上安裝有緩沖器，所述緩沖器安裝在所述支撐板上靠近所述步進(jìn)電機(jī)的一端。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向鐵片上還安裝有壓力傳感器，所述壓力傳感器安裝在所述導(dǎo)向鐵片靠近所述步進(jìn)電機(jī)的一端。

進(jìn)一步的，所述支撐板的下方還固定有用于在支撐板水平狀態(tài)下支撐所述支撐板的角支架。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向鐵片呈L型，導(dǎo)向鐵片包括與支撐板固定連接的底板和垂直于支撐板設(shè)置的側(cè)板，所述導(dǎo)向鐵片的側(cè)板設(shè)置在遠(yuǎn)離相應(yīng)的擋板的一側(cè)。

進(jìn)一步的，所述限位板遠(yuǎn)離所述步進(jìn)電機(jī)的一端設(shè)置有呈倒錐形向外側(cè)延伸的導(dǎo)向區(qū)。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向鐵片16與壁面接觸的一端呈楔形設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)向鐵片通過螺栓固定在支撐板上，支撐板上設(shè)有與導(dǎo)向鐵片上的螺栓孔相配合的定位通槽，通過螺栓的安裝位置不同可以控制兩個導(dǎo)向鐵片之間的間距。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單緊湊，生產(chǎn)成本低；通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，從而帶動支撐板從水平到豎直的移動，可以根據(jù)子機(jī)器人的負(fù)載大小及不同的壁面角度進(jìn)行調(diào)整，具有良好的適應(yīng)性；采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對支撐板不用角度的調(diào)整，具有一定的傳動角，且運(yùn)動性能良好；曲柄滑塊機(jī)構(gòu)中采用關(guān)節(jié)軸承作為轉(zhuǎn)動的支撐點(diǎn)，不僅使支撐板能夠任意角度擺動，而且具有靈活性良好、載荷能力大、抗沖擊能力強(qiáng)、抗腐蝕、耐磨損、能夠自調(diào)心、潤好好等特點(diǎn)；通過限位板和導(dǎo)向鐵片的設(shè)計(jì)，使得本裝置具有良好的導(dǎo)向作用，使子機(jī)器人能夠順利的由壁面進(jìn)入本裝置中。

附圖說明

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制。

圖1是本實(shí)用新型一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置的俯視圖。

圖3是本實(shí)用新型一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置的初始位置圖。

圖4是本實(shí)用新型一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置的極限位置圖。

圖5是本實(shí)用新型關(guān)節(jié)軸承與搖桿的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-支撐板、2-步進(jìn)電機(jī)、3-聯(lián)軸器、4-同步帶、5-同步帶輪、6-滾珠絲杠、7-直線滑軌、8-滑塊、9-第一鉸鏈、10-角件、11-關(guān)節(jié)軸承、12-搖桿、13-限位板、14-第二鉸鏈、15-第三鉸鏈、16-導(dǎo)向鐵片、17-緩沖器、18-壓力傳感器、19-角支架。

具體實(shí)施方式

參閱圖1～5所示，一種可調(diào)式雙側(cè)移載壁面對接裝置，包括車架、支撐板1、導(dǎo)向鐵片16、步進(jìn)電機(jī)2、聯(lián)軸器3、同步帶4以及驅(qū)動支撐板1在所述車架上從水平到垂直進(jìn)行不同角度擺動的曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)設(shè)有左右對稱的一對，所述曲柄滑塊機(jī)構(gòu)包括同步帶輪5、滾珠絲杠6、直線滑軌7、滑塊8、角件10、關(guān)節(jié)軸承11、搖桿12、限位板13；兩個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的同步帶輪5通過同步帶4連接，其中一個曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的同步帶輪5通過聯(lián)軸器3連接固定在所述車架上的步進(jìn)電機(jī)2；所述滾珠絲杠6和直線滑軌7平行安裝在所述車架上，同步帶輪5固定在所述滾珠絲杠6的一端，所述滑塊8套裝在所述滾珠絲杠6上并與所述直線滑軌7相配合，所述步進(jìn)電機(jī)2運(yùn)動時通過同步帶輪5帶動滾珠絲杠6轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動所述滑塊8沿直線滑軌7進(jìn)行直線運(yùn)動；所述角件10固定在所述支撐板1靠近所述步進(jìn)電機(jī)2的一端，角件10與滑塊8通過第一鉸鏈9連接；所述關(guān)節(jié)軸承11固定在所述搖桿12的一端，所述關(guān)節(jié)軸承11與所述支撐板1遠(yuǎn)離所述步進(jìn)電機(jī)2的一端通過第二鉸鏈14連接，所述搖桿12的另一端通過第三鉸鏈15固定在所述直線滑軌7上；所述支撐板1的上表面上安裝有兩塊導(dǎo)向鐵片16，所述導(dǎo)向鐵片16平行于所述直線滑軌7設(shè)置，所述支撐板1的左右兩側(cè)還安裝有限位板13，限位板13安裝在所述導(dǎo)向鐵片16的外側(cè)。

本裝置的整個運(yùn)動過程是非常緩慢的，每個運(yùn)動該過程都可以視為平衡狀態(tài)，在每個平衡狀態(tài)下，滑塊8一側(cè)的滾珠絲杠6、支撐板1和搖桿12能夠構(gòu)成一個穩(wěn)定的三角形結(jié)構(gòu)，根據(jù)三角形的穩(wěn)定性遠(yuǎn)離，可以保證每個時刻本裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)支撐板1從水平到豎直不同位置的移動，以適應(yīng)不用壁面的要求。

本裝置通過關(guān)節(jié)軸承11帶動支撐板1的轉(zhuǎn)動，該關(guān)節(jié)軸承在搖桿12的帶動下可以任意角度擺動，具有靈活性良好、載荷能力大、抗沖擊能力強(qiáng)、抗腐蝕、耐磨損、能夠自調(diào)心、潤好好等特點(diǎn)。

所述限位板13由橡膠或塑料等無磁性材料制成，限位板13沒有磁性且不能被磁性材料吸附，避免限位板13與子機(jī)器人上的永磁式磁輪吸附，對子機(jī)器人的橫向位移起到良好的限位作用。

所述導(dǎo)向鐵片16由鐵磁材料制成，所述導(dǎo)向鐵片16呈L型，導(dǎo)向鐵片16包括與支撐板固定連接的底板和垂直于支撐板設(shè)置的側(cè)板，所述導(dǎo)向鐵片16的側(cè)板設(shè)置在遠(yuǎn)離相應(yīng)的擋板的一側(cè)，導(dǎo)線鐵片16與子機(jī)器人上的永磁式磁輪接觸良好且能夠產(chǎn)生足夠的吸附力，保證子機(jī)器人在支撐板1上的穩(wěn)定性。同時導(dǎo)向鐵片16呈L型，起到了一定的導(dǎo)向作用，防止子機(jī)器人在支撐板1上發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

所述支撐板1上安裝有緩沖器17，所述緩沖器17安裝在所述支撐板1上靠近所述步進(jìn)電機(jī)2的一端。支撐板1上的緩沖器17通過支架固定在支撐板1上導(dǎo)向鐵片16的后端，當(dāng)整個裝置發(fā)生故障無法正常運(yùn)行時，緩沖器17能夠起到良好的緩沖作用，防止子機(jī)器人直接從支撐板1上落下砸到設(shè)備上對本設(shè)備產(chǎn)生損壞。

所述導(dǎo)向鐵片16上還安裝有壓力傳感器18，所述壓力傳感器18安裝在所述導(dǎo)向鐵片16靠近所述步進(jìn)電機(jī)2的一端，壓力傳感器18內(nèi)嵌在所述導(dǎo)向鐵片16上，壓力傳感器18可以檢測支撐板1上的子機(jī)器人是否到達(dá)了預(yù)定位置。

所述支撐板1的下方還固定有用于在支撐板1水平狀態(tài)下支撐所述支撐板1的角支架19。角支架19的高度與支撐板1在水平狀態(tài)下支撐板1與直線滑軌7的距離相等，防止在子機(jī)器人進(jìn)入支撐板上將支撐板壓彎，從而影響該裝置的順利運(yùn)行。

所述限位板13遠(yuǎn)離所述步進(jìn)電機(jī)2的一端設(shè)置有呈倒錐形向外側(cè)延伸的導(dǎo)向區(qū)，即使子機(jī)器人上并未非常準(zhǔn)確的進(jìn)入限位板13中也能夠通過導(dǎo)向區(qū)的導(dǎo)向作用逐漸走上導(dǎo)向鐵片16上。

所述導(dǎo)向鐵片16與壁面接觸的一端呈楔形設(shè)計(jì)，導(dǎo)向鐵片16通過楔形的設(shè)計(jì)保證其與壁面保持良好的接觸，從而保證子機(jī)器人能夠順利的行駛到導(dǎo)向鐵片16上。

所述導(dǎo)向鐵片16通過螺栓固定在支撐板1上，支撐板1上設(shè)有與導(dǎo)向鐵片16上的螺栓孔相配合的定位通槽，通過螺栓的安裝位置不同可以控制兩個導(dǎo)向鐵片16之間的間距。兩個導(dǎo)向鐵片16之間的間距可調(diào)整，調(diào)整時需要保證兩個導(dǎo)向鐵片16距離相應(yīng)的限位板13之間的距離相等，即可使本裝置適應(yīng)不同的子機(jī)器人的使用。

以上所舉實(shí)施例為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式，僅用來方便說明本實(shí)用新型，并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，若在不脫離本實(shí)用新型所提技術(shù)特征的范圍內(nèi)，利用本實(shí)用新型所揭示技術(shù)內(nèi)容所作出局部更動或修飾的等效實(shí)施例，并且未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)特征內(nèi)容，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)特征的范圍內(nèi)。