本實用新型涉及一種爬壁機器人真空吸附裝置，特別是能夠適應有灰塵壁面的真空吸附裝置，屬于吸附裝置設計技術領域。

背景技術：

爬壁機器人的吸附裝置是其進行穩(wěn)定高效率作業(yè)的重要裝置。爬壁機器人的吸附技術有磁吸附、真空吸附和仿生吸附等很多種，其中真空吸附應用最為廣泛。真空吸附通過真空泵抽取吸盤和壁面之間的空氣，使吸盤和壁面之間形成負壓，在大氣壓力作用下，使機器人抵抗傾覆力矩。在對有灰塵壁面進行作業(yè)時，灰塵會增大吸盤與壁面的縫隙，使吸附力減小，而且長期吸入灰塵會減小真空泵的壽命。

通常選用帶有吸氣濾網(wǎng)的吸盤，并且在吸盤和真空泵之間加裝真空過濾器來處理對有灰塵壁面的吸附。但這種處理方法是將帶有灰塵的空氣吸到氣路之后才進行處理的，當吸附灰塵比較多的壁面時，過濾器上會積攢上很多灰塵，需要經(jīng)常清洗或更換。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是：針對上述存在的問題，設計一種適應有灰塵壁面的真空吸附裝置，這種裝置能夠在吸附動作開始之前對壁面進行擦拭，以初步清除壁面上的灰塵，并在擦拭動作結束后，自動觸發(fā)吸附動作。

本實用新型的技術方案：本實用新型包括吸盤，吸盤基座，真空泵，螺旋桿，毛刷，二位二通電磁閥，導電彈片，彈簧，套筒和軸向接觸軸承。

毛刷安裝在毛刷基座上,毛刷基座下面裝有半球狀體；毛刷基座上面連接有軸向接觸軸承，該軸承包括外圈和內(nèi)圈，外圈和內(nèi)圈之間有滾珠，可以發(fā)生相對轉動，外圈和毛刷基座固定在一起，內(nèi)圈和彈簧下端固定在一起，彈簧上端和吸盤基座固定在一起，所述彈簧處于壓縮狀態(tài)，吸盤基座中心有螺孔，當螺旋桿通過螺孔時，螺旋桿會發(fā)生旋轉。

螺旋桿通過軸向接觸軸承的通孔和毛刷基座固定在一起，螺旋桿在彈簧內(nèi)部，二者不接觸；真空泵、二位二通電磁閥和套筒均固定在吸盤基座上，并且真空泵和二位二通電磁閥在套筒內(nèi)部，套筒內(nèi)部上端有兩個彈片，分別為上導電彈片和下導電彈片。真空泵電源接頭包含兩條電源線，其中一條電源線接真空泵，另一條電源線接下導電彈片，上導電彈片通過導線接真空泵。上下導電彈片在初始位置時，相互不接觸；在外部壓迫下，上下導電彈片發(fā)生形變而相互接觸，此時真空泵工作，開始吸附，當二位二通電磁閥4電源接通時，氣路接大氣，脫離吸附。

所述的螺旋桿頂端比吸盤基座中心的螺孔大，下端有一段沒有螺旋，且直徑小于螺孔，當螺旋桿旋轉至沒有螺旋的位置時，毛刷正好停在不干涉吸盤吸附的位置。

進一步說，所述的吸盤基座上裝有三個吸盤，按等邊三角形分布；三個吸盤分別通過氣管與套筒中的五孔氣管接頭的三個接口連接，五孔氣管接頭的另外兩個接口分別連接二位二通電磁閥常閉端和真空泵進氣孔。

本實用新型的有益效果：利用吸附時的下壓動作，將下壓動作轉換為旋轉動作來進行壁面擦拭，能夠在吸附開始之前，對壁面進行清掃，當進行固定圈數(shù)的擦拭動作后，真空泵自動打開，并不需要額外的控制，且結構簡單，有較好實用性。

附圖說明

圖1是初始狀態(tài)；

圖2是毛刷停止轉動的狀態(tài)；

圖3是真空泵自動打開時的狀態(tài)；

圖4是裝置仰視圖；

圖5是裝置俯視圖；

圖6是裝置套筒內(nèi)部氣路圖。

圖中：1、吸盤基座；2、吸盤 ；3、真空泵；4、二位二通電磁閥； 5、螺旋桿；6、五孔氣管接頭；7、彈簧；8、氣管；9、上導電彈片；10、下導電彈片；11、軸向接觸軸承；12、毛刷；13、毛刷基座；14、半球狀體；15、緊固件；16、導線；17、套筒；18、真空泵電源接頭；19、二位二通電磁閥電源接頭。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步的說明。

本實用新型主要包括吸盤，基座，真空泵，二位二通電磁閥，螺旋桿，導電彈片，毛刷，彈簧。其特征在于，在吸附之前，對吸附裝置進行垂直下壓，螺旋桿穿過吸盤基座中心的螺孔，將直線運動變?yōu)樾D運動，帶動毛刷對壁面進行旋轉擦拭，當螺旋桿旋轉至沒有螺旋的位置時，螺旋桿停止轉動，此時毛刷也停止轉動，下壓動作繼續(xù)使螺旋桿向上移動，壓迫導電彈片，使真空泵電路中原本分開的兩導電彈片相接觸，電路導通，開始吸附；脫離吸附時，打開二位二通電磁閥，吸盤氣路接大氣，吸附裝置抬起，在彈簧作用下，螺旋桿向下移動，當移動至有螺旋的位置時，開始帶動毛刷反向旋轉，且此時真空泵電路中相互接觸的兩導電彈片分開，真空泵斷電停止，一段時間后，吸附裝置恢復到初始狀態(tài)。

如圖1、4所示，毛刷12安裝在毛刷基座13上。毛刷基座13下面裝有半球狀體14，以減小旋轉時的摩擦力；毛刷基座13上面連接有軸向接觸軸承11，軸承包括外圈和內(nèi)圈，外圈和內(nèi)圈之間有滾珠，可以發(fā)生相對轉動，軸承外圈和毛刷基座13固定在一起，軸承內(nèi)圈和彈簧7下端固定在一起。

螺旋桿5通過軸向接觸軸承的通孔和毛刷基座13固定在一起，螺旋桿5在彈簧7內(nèi)部，二者不接觸，彈簧7上端和吸盤基座1固定在一起，彈簧7下端和軸向接觸軸承內(nèi)圈固定在一起，保證彈簧不隨著毛刷的旋轉而旋轉。

進一步說明，彈簧7始終處于壓縮狀態(tài)。

進一步說明，吸盤基座1中心有螺孔，當螺旋桿5通過螺孔時，螺旋桿會發(fā)生旋轉。

進一步說明，螺旋桿5頂端尺寸大于螺孔，以保證螺旋桿不會脫離吸盤基座。螺旋桿的螺旋有五圈，螺旋桿底端一段沒有螺旋，且尺寸小于螺孔，當螺旋桿5旋轉至沒有螺旋的位置時，裝置處于圖2、圖4狀態(tài)，此時繼續(xù)下壓動作時，螺旋桿不會發(fā)生旋轉，毛刷不會再轉動，這保證了毛刷不會阻擋吸盤的正常吸附。

真空泵電源接頭18外接24v電源。

套筒17內(nèi)部上端有兩個彈片，上導電彈片9和下導電彈片10。真空泵電源接頭18包含兩條電源線，其中一條電源線直接接真空泵，另一條電源線接下導電彈片10，上導電彈片9通過導線16接真空泵。上下導電彈片在初始位置時，相互不接觸；在外部壓迫下，上下導電彈片會發(fā)生形變而相互接觸，此時真空泵電路導通。當螺旋桿5相對吸盤基座1向上運動，至沒有螺旋的位置時，螺旋桿正好和下導電彈片10相接觸，此時狀態(tài)如圖2，繼續(xù)下壓時，螺旋桿向上運動，壓迫上導電彈片9和下導電彈片10，使二者相互接觸，真空泵電路導通，真空泵開始從氣路中抽氣，吸附動作自動開始，此時狀態(tài)如圖3所示。脫離吸附時，打開二位二通電磁閥，吸盤所在氣路接大氣，吸附裝置抬起，在彈簧作用下，螺旋桿向下移動，上下導電彈片分開，真空泵電路斷開，停止吸附。

二位二通電磁閥電源接頭19包含兩條電源線。當二位二通電磁閥4電源接通時，氣路接大氣，脫離吸附。

如圖5所示，吸盤基座1上裝有三個吸盤2，按等邊三角形分布。

如圖6所示，三個吸盤分別通過氣管8與套筒17中的五孔氣管接頭6的三個接口連接，五孔氣管接頭的另外兩個接口分別連接二位二通電磁閥4常閉端和真空泵3進氣孔。真空泵和二位二通電磁閥均固定在吸盤基座上，并且在套筒17內(nèi)部。

套筒17上端安裝有緊固件15，用于和其他裝置進行連接。

以上所述僅是本實用新型的一個較佳實例，凡是在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下對本實用新型所做的各種改變和改進，都不會超越所附權利要求書所定義的范圍。