[實(shí)用新型]一種高樓玻璃清潔機(jī)器人爬壁機(jī)構(gòu)及PLC控制系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320175774.9
• 申請(qǐng)日: 2013-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203153652U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周洪強(qiáng);蔣偉麗;雷偉敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 麗水學(xué)院
• 主分類號(hào): A47L11/40
• 分類號(hào): A47L11/40
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 周涌賀

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種爬壁機(jī)構(gòu)，尤其是一種高樓玻璃清潔機(jī)器人爬壁機(jī)構(gòu)及應(yīng)用于該爬壁機(jī)構(gòu)中的PLC控制系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

目前，機(jī)器人是傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)學(xué)與現(xiàn)代電子自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、機(jī)械學(xué)、電子技術(shù)等多學(xué)科綜合性的高科技產(chǎn)物，是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。它是一種仿人操作，可用于各種復(fù)雜環(huán)境。通過(guò)機(jī)器人技術(shù)可以取代人完成各種惡劣環(huán)境下的工作，保證人的生命和健康。隨著機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，其必將對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。?

隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展，特別是高層建筑的興起，以玻璃幕墻為代表的幕墻結(jié)構(gòu)逐漸演繹成華麗的“城市外衣”，由此衍生出繁重的幕墻清洗任務(wù)，并且許多國(guó)家己對(duì)建筑幕墻的清洗要求做出了明確規(guī)定。高層建筑物的壁面清洗大部分由人工完成，不僅效率低，而且工作環(huán)境惡劣易發(fā)生事故。然而，在社會(huì)文明高度發(fā)展的今天，對(duì)生命的關(guān)愛(ài)達(dá)到了前所未有的高度，要求停止使用蜘蛛人的呼聲不絕于耳。因此人們期待新的具有人性化的清洗方式出現(xiàn)。高樓清潔機(jī)器人正是在這種背景下應(yīng)用而生，它屬于移動(dòng)式服務(wù)機(jī)器人的一種，可在垂直壁面及屋頂移動(dòng)并進(jìn)行物體表面的清洗，而爬壁系統(tǒng)是高樓清潔機(jī)器人的核心部分。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高樓清潔機(jī)器人爬壁機(jī)構(gòu)，通過(guò)氣缸和真空吸盤(pán)的結(jié)合，在墻壁上穩(wěn)定攀爬，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理。?

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案：這種高樓玻璃清潔機(jī)器人爬壁機(jī)構(gòu)，包括呈十字交叉連接的X軸滑臺(tái)氣缸和Y軸滑臺(tái)氣缸，X軸滑臺(tái)氣缸和Y軸滑臺(tái)氣缸兩端設(shè)有Z軸氣缸，其特征是：其中X軸滑臺(tái)氣缸、Y軸滑臺(tái)氣缸和Z軸氣缸分別連接節(jié)流閥，節(jié)流閥連接兩位五通電磁閥，兩位五通電磁閥連接兩位三通電磁閥，兩位五通電磁閥和兩位三通電磁閥分別連接氣源和氣源處理裝置，其中兩位三通電磁閥連接真空發(fā)生器，真空發(fā)生器上安裝有真空吸盤(pán)。氣壓驅(qū)動(dòng)是最簡(jiǎn)單的，在工業(yè)上應(yīng)用很廣，操作簡(jiǎn)單、易于編程，在所有機(jī)器人中重量最輕，成本也最低，可以實(shí)現(xiàn)模塊化，維修管理容易，無(wú)污染，傳動(dòng)介質(zhì)空氣來(lái)源于大氣，可在高溫、粉塵等惡劣環(huán)境中工作，防爆防燃。而吸盤(pán)組結(jié)構(gòu)形式有利于利用吸盤(pán)的彈性變形，保證吸盤(pán)與壁面的吸附，提高機(jī)器人工作的安全性和可靠性。其中真空發(fā)生器連接消聲器。這樣可消除真空發(fā)生器所發(fā)出的噪音。?

這種應(yīng)用于高樓玻璃清潔機(jī)器人爬壁機(jī)構(gòu)的PLC控制系統(tǒng)，包括控制器，PLC控制器包括一對(duì)開(kāi)關(guān)按鈕，開(kāi)關(guān)按鈕連接輸入電路，輸入電路連接輸入映像寄存器，輸入映像寄存器連接程序執(zhí)行芯片，程序執(zhí)行芯片連接輸出映像寄存器，輸出映像寄存器連接輸出電路，輸出電路連接接觸器。控制系統(tǒng)是清洗爬壁機(jī)器人的關(guān)鍵部分，采用三菱PLC?完成對(duì)機(jī)器人主體的吸盤(pán)脫離、本體移動(dòng)、吸盤(pán)吸附的順序控制，具有體積小、編程簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、靈活通用與維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。?

本實(shí)用新型有益的效果是：本實(shí)用新型針對(duì)高樓清潔機(jī)器人的爬壁系統(tǒng)進(jìn)行研究，爬壁機(jī)器人不但可以用于高樓壁面的清潔，通過(guò)對(duì)其周邊設(shè)備的更換，可以深入應(yīng)用到核工業(yè)、石化、消防、造船等行業(yè)。根據(jù)壁面作業(yè)的特殊情況，設(shè)計(jì)出一種氣壓驅(qū)動(dòng)、真空吸附、十字框架結(jié)構(gòu)爬壁機(jī)器人，其由吸附系統(tǒng)，移動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。其中控制系統(tǒng)是爬壁機(jī)器人的關(guān)鍵部分，采用三菱PLC完成對(duì)機(jī)器人主體的吸盤(pán)脫離、本體移動(dòng)、吸盤(pán)吸附順序控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各部分的協(xié)調(diào)工作和配合。?

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；?

圖2為本實(shí)用新型的氣動(dòng)原理圖；

圖3為本實(shí)用新型的程序執(zhí)行原理圖；

圖4為本實(shí)用新型的電器控制原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明：?