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一种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构及PLC控制系统

阅读:493发布:2023-01-21

专利汇可以提供一种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构及PLC控制系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种高楼玻璃清洁 机器人 爬壁机构,包括呈十字交叉连接的X轴滑台 气缸 和Y轴滑台气缸,X轴滑台气缸和Y轴滑台气缸两端设有Z轴气缸,其中X轴滑台气缸、Y轴滑台气缸和Z轴气缸分别连接节流 阀 , 节流阀 连接两位五通 电磁阀 ,两位五通电磁阀连接两位三通电磁阀,两位五通电磁阀和两位三通电磁阀分别连接气源和气源处理装置,其中两位三通电磁阀连接 真空 发生器,真空发生器上安装有真空 吸盘 。本实用新型针对高楼清洁机器人的爬壁系统进行研究,爬壁机器人不但可以用于高楼壁面的清洁,通过对其周边设备的更换,可以深入应用到核工业、石化、消防、造船等行业。,下面是一种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构及PLC控制系统专利的具体信息内容。

1. 一种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构,包括呈十字交叉连接的X轴滑台气缸(1)和Y
轴滑台气缸(2),X轴滑台气缸(1)和Y轴滑台气缸(2)两端设有Z轴气缸(3、4、5、6),其特征是:所述X轴滑台气缸(1)、Y轴滑台气缸(2)和Z轴气缸(3、4、5、6)分别连接节流(7、
8、9、10、11、12、13、14),节流阀(7、8、9、10、11、12、13、14)连接两位五通电磁阀(15、16、17、
18),两位五通电磁阀(15、16、17、18)连接两位三通电磁阀(21、22),两位五通电磁阀(15、
16、17、18)和两位三通电磁阀(21、22)分别连接气源(19)和气源处理装置(20),所述两位三通电磁阀(21、22)连接真空发生器(23、24),真空发生器(23、24)连接气动接头(27、28),气动接头(27、28)上安装有真空吸盘(29、30)。
2. 根据权利要求1所述的高楼玻璃清洁机器人爬壁机构,其特征是:所述真空发生器
(23、24)连接消声器(25、26)。
3.一种应用于权利要求1或2所述的高楼玻璃清洁机器人爬壁机构的PLC控制系统,
包括控制器,其特征是:所述PLC控制器包括一对开关按钮,开关按钮连接输入电路,输入电路连接输入映像寄存器,输入映像寄存器连接程序执行芯片,程序执行芯片连接输出映像寄存器,输出映像寄存器连接输出电路,输出电路连接接触器。

说明书全文

一种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构及PLC控制系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种爬壁机构,尤其是一种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构及应用于该爬壁机构中的PLC控制系统。

背景技术

[0002] 目前,机器人是传统的机构学与现代电子自动化技术相结合的产物,是计算机科学、控制论、机械学、电子技术等多学科综合性的高科技产物,是典型的机电一体化产品。它是一种仿人操作,可用于各种复杂环境。通过机器人技术可以取代人完成各种恶劣环境下的工作,保证人的生命和健康。随着机器人技术的不断发展,其必将对人类社会产生深远的影响。
[0003] 随着城市现代化发展,特别是高层建筑的兴起,以玻璃幕墙为代表的幕墙结构逐渐演绎成华丽的“城市外衣”,由此衍生出繁重的幕墙清洗任务,并且许多国家己对建筑幕墙的清洗要求做出了明确规定。高层建筑物的壁面清洗大部分由人工完成,不仅效率低,而且工作环境恶劣易发生事故。然而,在社会文明高度发展的今天,对生命的关爱达到了前所未有的高度,要求停止使用蜘蛛人的呼声不绝于。因此人们期待新的具有人性化的清洗方式出现。高楼清洁机器人正是在这种背景下应用而生,它属于移动式服务机器人的一种,可在垂直壁面及屋顶移动并进行物体表面的清洗,而爬壁系统是高楼清洁机器人的核心部分。实用新型内容
[0004] 本实用新型要解决上述现有技术的缺点,提供一种高楼清洁机器人爬壁机构,通过气缸真空吸盘的结合,在墙壁上稳定攀爬,其结构简单,设计合理。
[0005] 本实用新型解决其技术问题采用的技术方案:这种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构,包括呈十字交叉连接的X轴滑台气缸和Y轴滑台气缸,X轴滑台气缸和Y轴滑台气缸两端设有Z轴气缸,其特征是:其中X轴滑台气缸、Y轴滑台气缸和Z轴气缸分别连接节流节流阀连接两位五通电磁阀,两位五通电磁阀连接两位三通电磁阀,两位五通电磁阀和两位三通电磁阀分别连接气源和气源处理装置,其中两位三通电磁阀连接真空发生器,真空发生器上安装有真空吸盘。气压驱动是最简单的,在工业上应用很广,操作简单、易于编程,在所有机器人中重量最轻,成本也最低,可以实现模化,维修管理容易,无污染,传动介质空气来源于大气,可在高温、粉尘等恶劣环境中工作,防爆防燃。而吸盘组结构形式有利于利用吸盘的弹性变形,保证吸盘与壁面的吸附,提高机器人工作的安全性和可靠性。其中真空发生器连接消声器。这样可消除真空发生器所发出的噪音。
[0006] 这种应用于高楼玻璃清洁机器人爬壁机构的PLC控制系统,包括控制器,PLC控制器包括一对开关按钮,开关按钮连接输入电路,输入电路连接输入映像寄存器,输入映像寄存器连接程序执行芯片,程序执行芯片连接输出映像寄存器,输出映像寄存器连接输出电路,输出电路连接接触器。控制系统是清洗爬壁机器人的关键部分,采用三菱PLC 完成对机器人主体的吸盘脱离、本体移动、吸盘吸附的顺序控制,具有体积小、编程简单、功能强、抗干扰能强、可靠性高、灵活通用与维护方便等优点。
[0007] 本实用新型有益的效果是:本实用新型针对高楼清洁机器人的爬壁系统进行研究,爬壁机器人不但可以用于高楼壁面的清洁,通过对其周边设备的更换,可以深入应用到核工业、石化、消防、造船等行业。根据壁面作业的特殊情况,设计出一种气压驱动、真空吸附、十字框架结构爬壁机器人,其由吸附系统,移动系统和控制系统组成。其中控制系统是爬壁机器人的关键部分,采用三菱PLC完成对机器人主体的吸盘脱离、本体移动、吸盘吸附顺序控制,实现机器人各部分的协调工作和配合。附图说明
[0008] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0009] 图2为本实用新型的气动原理图;
[0010] 图3为本实用新型的程序执行原理图;
[0011] 图4为本实用新型的电器控制原理图。

具体实施方式

[0012] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0013] 参照附图:这种高楼玻璃清洁机器人爬壁机构,包括呈十字交叉连接的X轴滑台气缸1和Y轴滑台气缸2,X轴滑台气缸1和Y轴滑台气缸2两端设有Z轴气缸3、4、5、6,其中X轴滑台气缸1、Y轴滑台气缸2和Z轴气缸3、4、5、6分别连接节流阀7、8、9、10、11、12、13、14,节流阀7、8、9、10、11、12、13、14连接两位五通电磁阀15、16、17、18,两位五通电磁阀
15、16、17、18连接两位三通电磁阀21、22,两位五通电磁阀15、16、17、18和两位三通电磁阀
21、22分别连接气源19和气源处理装置20,其中两位三通电磁阀21、22连接真空发生器
23、24,真空发生器23、24连接气动接头27、28,气动接头27、28上安装有真空吸盘29、30。
其中真空发生器23、24连接消声器25、26。
[0014] 移动系统设计了十字框架结构。如图1所示,机器人主体部分由可以相互平移的两个滑台气缸构成,他们相互垂直交叉形成十字框架结构,其中任意一个滑台气缸可以相对另一个进行平移,每个滑台气缸的两端各配置一个可独立控制的腿足结构。腿足结构具有一个薄型气缸,可以控制腿足的伸缩,从而可以越过一定高度的障碍。薄型气缸下有一组吸盘组,通过电磁阀控制真空发生器的开关,从而通过真空吸盘的真空度控制机器人与壁面的吸附和分离。随着x轴,y轴的真空吸盘交替吸附和十字型框架主体的相对运动,可以实现机器人在垂直壁面上自由移动的功能。
[0015] 这种应用于高楼玻璃清洁机器人爬壁机构的PLC控制系统,包括控制器,PLC控制器包括一对开关按钮,开关按钮连接输入电路,输入电路连接输入映像寄存器,输入映像寄存器连接程序执行芯片,程序执行芯片连接输出映像寄存器,输出映像寄存器连接输出电路,输出电路连接接触器。
[0016] 其中程序执行芯片中的控制原理如附图4所示,包括启动按钮和自触点,启动按钮和自锁触点分别连接停止按钮,停止按钮连接过载保护器。它由触点、线圈或功能方框等构成,梯形图左、右的垂直线称为左、右母线,PLC 的右母线通常省略不画出。从左母线开始,经过触点和线圈(或功能方框),终止于右母线,知道下一个元件;触点断开将阻止能量流过。每个输出元素(线圈或方框)可以构成一个梯级。每个梯形图由一个或多个梯级组成,每个梯级由一个或多个支路组成,并由一个输出元件构成,但右边的元件必须是输出元件。
[0017] 虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述,但是,本专业普通技术人员应当了解,在权利要求书的范围内,可作形式和细节上的各种各样变化。
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