[發明專利]一種剛柔耦合的清洗裝置

有效

• 申請號: 201710431297.0
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN107127177B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 蘇楚奇;董文彬
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;B08B13/00;B25J9/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡琳萍;汪瑋華

本發明提出一種剛柔耦合的清洗裝置，包括基座、剛性臂組件、柔性臂組件、安裝座、控制組件和執行組件，剛性臂組件底端與基座相鉸接，頂端與安裝座相鉸接，柔性臂組件的一端與安裝座相連，另一端與執行組件相連，控制組件安設于安裝座上。本發明能夠實現伸縮和彎曲運動，通過水壓來控噴頭的旋轉和振動，以此滿足執行組件的作業要求。

技術領域

本發明屬于清洗機械臂的技術領域，尤其涉及一種剛柔耦合的清洗裝置。

背景技術

隨著機器人技術的不斷發展，剛性機械臂面對多樣化的作業任務時常有較大的局限性，柔性機器臂采用輕質材料，運動精度高、響應速度快、負載自重比高、功耗低，在機器人領域研究中的地位越來越重要。在實際工程應用中，具有剛柔耦合特性的機械臂能較好地結合剛性臂和柔性臂的優點，適用范圍更廣；其中，剛性部分不會發生振動和變形；柔性臂桿部分由于采用輕質材料，可以最大限度的減輕機械臂系統的質量。

但是柔性臂桿在激勵作用下容易發生彈性變形和振動，引發末端執行機構的擺動，因此合理控制柔性臂桿振動，使之轉化為清洗所需的有效振動，從而提高清洗機械臂的工作效率是十分必要的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述存在的問題，提供一種剛柔耦合的清洗裝置，能有效控制末端柔性臂的振動，提高清洗工作效率。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種剛柔耦合的清洗裝置，其特征在于，包括基座、剛性臂組件、柔性臂組件、安裝座、控制組件和執行組件，所述剛性臂組件底端與所述基座相鉸接，頂端與所述安裝座相鉸接，所述柔性臂組件的一端與安裝座相連，另一端與所述執行組件相連，所述控制組件安設于安裝座上。

按上述方案，所述剛性臂組件包括前后依次鉸接相連的第一連桿、第二連桿和第三連桿，第一、第二連桿之間設有第一液壓缸，第二、第三連桿之間設有第二液壓缸，第一連桿底端與所述基座相鉸接，第三連桿頂端與所述安裝座相連。

按上述方案，所述柔性臂組件包括數個節塊，相鄰兩個節塊之間通過彈簧相連，一側端頭的節塊與所述安裝座相連，另一側端頭的節塊外側端面中心設有連接軸，所述連接軸為中空柱狀結構。

按上述方案，所述執行組件包括噴頭和進水管，所述噴頭外側端面上均布數個出水管，噴頭內側端面中心與所述連接軸通過軸承旋轉連接，所述進水管的出水側端部與連接軸的內部空腔相配置，出水側端部的端頭伸入噴頭內部，進水管上設有流量調節閥。

按上述方案，所述控制組件包括PLC控制器和數個振動傳感器，所述數個振動傳感器分別設于所述節塊上，所述PLC控制器的輸入端與數個振動傳感器相連，輸出端與所述第一液壓缸、第二液壓缸相連和流量調節閥相連。

按上述方案，所述柔性臂組件外套設柔性防護罩。

按上述方案，所述出水管包括直流管和傾斜管，所述傾斜管沿所述噴頭外圈布設，所述直流管沿噴頭內圈布設。

按上述方案，所述柔性防護罩為波紋管。

本發明的有益效果是：1、提供一種剛柔耦合的清洗裝置，該裝置結構設計科學合理，具有多個自由度，能夠實現伸縮和多個方向的彎曲運動，增加了清洗裝置的使用范圍，擴大了清洗區間；2、該裝置中可對各部件進行獨立控制，控制更為精確，而且減輕了柔性臂組件的重量，使清洗裝置更為靈活且響應迅速；3、該裝置通過高壓水反力對末端噴頭引起的有效振動，增加了振動清洗的功效，完成對工件的清洗，提高了清洗效率。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的軸測圖。

圖2為本發明一個實施例的去掉波紋管后柔性臂組件的結構示意圖。

其中：1-基座，2-第一連桿，3-第二連桿，4-第三連桿，5-安裝座，6-節塊，7-彈簧，8-連接軸，9-波紋管，10-噴頭，11-直流管，12-傾斜管。