CN111790661A - 一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于清洁机器人领域，尤其是涉及一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法，包括传动盒，所述传动盒中传动连接有变向机构，所述传动盒的一侧内壁开设有弧形滑槽，且变向机构与弧形滑槽滑动连接，所述变向机构传动连接有联动机构，且联动机构的输出端贯穿传动盒并套接有风轮，所述传动盒中转动连接有转杆。本发明通过设置的风轮，可以将城市中间歇产生的风力进行利用，通过各个齿轮的配合，带动传动盒前进，使传动盒上的环形刷可以在前进的过程中对线缆进行清理，避免了人工清理的不便，且提高了线缆的洁净度，另外本装置无需任何电子驱动设备，极大的节约了清洁成本。

Description

一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法
技术领域
本发明属于清洁机器人领域，尤其是涉及一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法。
背景技术
现今，为了使电力得到更好的传输，常会在城市中设置线缆，由于城市中高层建筑较多，风力一般无法持续输出，线缆常会受到间歇式风力的作用，由于无法受到持续风力的作用，在间歇式风力的作用下，线缆上常会积存较多的杂质，时间长久，会对线缆造成侵蚀。
但是城市线缆一般高度较高，且长度较大，很难通过人工对其进行清理，一般只能在检修线缆的过程中，人工顺带清理线缆某一段上的杂质，清理效果差，为此，我们提出一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种城市线缆自动清洁机器人，包括传动盒，所述传动盒中传动连接有变向机构，所述传动盒的一侧内壁开设有弧形滑槽，且变向机构与弧形滑槽滑动连接，所述变向机构传动连接有联动机构，且联动机构的输出端贯穿传动盒并套接有风轮，所述传动盒中转动连接有转杆，所述转杆上配合连接有发条，且发条的壳体与传动盒的内壁固定连接，所述联动机构和转杆之间通过皮带轮组件进行传动，且联动机构和转杆之间设置有驱动机构，所述变向机构的传动轴套设有滚轮，且滚轮贯穿传动盒并滚动连接有线缆，所述传动盒的一侧侧壁连接有与线缆相匹配的环形刷，且线缆与环形刷套接。
在上述的一种城市线缆自动清洁机器人中，所述变向机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和三角板，所述第一齿轮和第二齿轮均转动连接于传动盒中，且三角板与第二齿轮的转轴转动连接，所述第三齿轮和第四齿轮转动连接于三角板上，所述三角板的两侧侧壁分别固定连接有第一推杆和第二推杆，且第一推杆和第二推杆均贯穿传动盒设置。
在上述的一种城市线缆自动清洁机器人中，所述联动机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮与第二齿轮同轴设置，所述蜗杆转动连接于传动盒中，且与蜗轮相啮合，且蜗杆的一端贯穿传动盒并与风轮套接。
在上述的一种城市线缆自动清洁机器人中，所述驱动机构包括传动齿轮和转轮，所述传动齿轮套设于蜗杆上，所述转轮套设于转杆上，所述转轮上转动连接有多个与传动齿轮相配合的弧形齿块，且弧形齿块与转轮之间固定连接有复位弹簧。
在上述的一种城市线缆自动清洁机器人中，所述环形刷转动连接于传动盒上，且环形刷的转轴上套接有叶轮。
一种城市线缆自动清洁机器人的使用方法，该方法包括以下步骤：
S1、当城市中产生的风力作用于风轮上时，风轮会转动，在联动机构的作用下，变向机构中的各个齿轮会相互啮合传动，在变向机构中的第一齿轮的带动下，滚轮会在线缆上滚动，传动盒会前进，同时环形刷会对线缆的表面进行清理；
S2、根据S1,联动机构中的蜗杆转动时，会通过皮带轮组件带动转杆转动，转杆转动的过程中会扭动发条，使发条积蓄能量；
S3、根据S2，当风力停止时，风轮会停止转动，此时发条会将积蓄的能量释放，带动转杆反转，在驱动机构的传动作用下，蜗杆会转动，在蜗杆和蜗轮的传动作用下，滚轮会带动环形刷继续前进一段距离，对线缆进行清洁；
S4、当传动盒运动至线缆的一端时，此时第二推杆会与相邻一侧倾斜的线缆发生碰触，第二推杆会受到推力的作用，带动三角板转动，三角板会带动第三齿轮和第四齿轮改变位置，使变向机构的传动方向发生改变，此时当风轮继续朝一个反向转动时，滚轮会反向在线缆上滚动，带动环形刷回程清洁。
与现有的技术相比，一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法的优点在于：
1、本发明通过设置的风轮，可以将城市中间歇产生的风力进行利用，通过各个齿轮的配合，带动传动盒前进，使传动盒上的环形刷可以在前进的过程中对线缆进行清理，避免了人工清理的不便，且提高了线缆的洁净度，另外本装置无需任何电子驱动设备，极大的节约了清洁成本。
2、本发明通过设置的皮带轮组件，可以在风轮转动的过程中，带动转杆转动，扭动发条，使一部分风力能量被发条积蓄，在风停止时，通过驱动机构的配合，可以使传动盒继续前进一段距离，提高线缆的清洁效率。
3、本发明通过设置的弧形齿块和复位弹簧的配合，在发条积蓄风能的过程中，弧形齿块会在复位弹簧的弹力作用下，不会与传动齿轮啮合传动，当发条释能使，转轮会带动弧形齿块反转与传动齿轮啮合，实现传动，有效的保证了传动盒行进路线的稳定性。
4、本发明通过设置的第三齿轮和第四齿轮，可以配合第一推杆和第二推杆，在传动盒行驶至线缆尽头时，利用推杆的推动力，改变各个齿轮的传动方式，使滚轮可以在正向会反向运动间进行切换，实现传动盒的往复运动，使环形刷可以往复清洁线缆。
5、本发明通过将环形刷转动设置，配合叶轮，可以在风力的作用下实现转动，使环形刷的下端和上端可以在转动的过程中进行切换，便于环形刷在转动的过程中利用振动力清除刷毛上粘附的杂质，避免环形刷底端沉积杂质影响清理效果。
附图说明
图1是本发明提供的一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法实施例1的正视结构示意图；
图2是本发明提供的一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法实施例1的传动盒的正视透视结构示意图；
图3是本发明提供的一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法实施例1的变向机构的位置变化结构示意图；
图4是本发明提供的一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法实施例1的风轮的俯视结构示意图；
图5是本发明提供的一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法实施例1的转轮的俯视结构示意图；
图6为图1中A处的放大结构示意图；
图7是本发明提供的一种城市线缆自动清洁机器人及其使用方法实施例2的传动盒的正视结构示意图。
图中，1传动盒、2变向机构、21第一齿轮、22第二齿轮、23第三齿轮、24第四齿轮、25三角板、3弧形滑槽、4联动机构、41蜗轮、42蜗杆、5风轮、6转杆、7发条、8皮带轮组件、9驱动机构、91传动齿轮、92转轮、10滚轮、11线缆、12环形刷、13第一推杆、14第二推杆、15弧形齿块、16复位弹簧、17叶轮。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例1
如图1-6所示，一种城市线缆自动清洁机器人，包括传动盒1，传动盒1中传动连接有变向机构2，变向机构2包括第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23、第四齿轮24和三角板25，第一齿轮21和第二齿轮22均转动连接于传动盒1中，且三角板25与第二齿轮22的转轴转动连接，第三齿轮23和第四齿轮24转动连接于三角板25上，三角板25的两侧侧壁分别固定连接有第一推杆13和第二推杆14，且第一推杆13和第二推杆14均贯穿传动盒1设置，通过设置的四个齿轮，可以利用四个齿轮间的位置关系变化，实现传动方向的改变，进而可以改变传动盒1的运动方向，使传动盒1可以往复运动。
第一推杆13和第二推杆14的设置，可以在传动盒1运动至线缆11的两端时，利用线缆11受到传动盒1重力的作用，产生一定的角度，使第一推杆13或第二推杆14可以受到挤压，推动三角板25转动，使第三齿轮23和第四齿轮24可以改变传动方式。
传动盒1的一侧内壁开设有弧形滑槽3，且变向机构2与弧形滑槽3滑动连接，变向机构2中的三角板25与弧形滑槽3滑动连接，弧形滑槽3的设置，可以使三角板25的转动更加稳定。
变向机构2传动连接有联动机构4，且联动机构4的输出端贯穿传动盒1并套接有风轮5，风轮5的扇叶采用弧形结构设计，可以保证风轮5在受到各个方向的风力作用时，只会向一个方向转动，保证传动盒1行进过程中路径的稳定性,联动机构4包括蜗轮41和蜗杆42，蜗轮41与第二齿轮22同轴设置，蜗杆42转动连接于传动盒1中，且与蜗轮41相啮合，且蜗杆42的一端贯穿传动盒1并与风轮5套接，通过设置的蜗杆42和蜗轮41，可以利用二者的相互啮合传动，将风轮5受到的风力，作用于变向机构2上，使变向机构2中的各个齿轮可以相互配合转动，进而带动滚轮10在线缆11上滚动。
传动盒1中转动连接有转杆6，转杆6上配合连接有发条7，且发条7的壳体与传动盒1的内壁固定连接，联动机构4和转杆6之间通过皮带轮组件8进行传动，且联动机构4和转杆6之间设置有驱动机构9，皮带轮组件8由两个皮带轮和皮带组成，且两个皮带轮均通过单向轴承分别与蜗杆42和转杆6套接，单向轴承的设置，可以实现皮带轮组件8的单向传动，避免后期对驱动机构9的驱动造成阻碍。
驱动机构9包括传动齿轮91和转轮92，传动齿轮91套设于蜗杆42上，转轮92套设于转杆6上，转轮92上转动连接有多个与传动齿轮91相配合的弧形齿块15，且弧形齿块15与转轮92之间固定连接有复位弹簧16，通过传动齿轮91和转轮92的配合，可以将发条7释放的能量进行传递，实现滚轮10在线缆11上的滚动。
另外设置的弧形齿块15和复位弹簧16的配合，可以在复位弹簧16的弹力作用下，保证发条7在积蓄能量的过程中，传动齿轮91不会与弧形齿块15啮合，使传动齿轮91可以在发条7释放能量的过程，通过转轮92的反转，实现弧形齿块15与传动齿轮91的啮合，带动传动齿轮91的转动，进行力的传递。
变向机构2的传动轴套设有滚轮10，且滚轮10贯穿传动盒1并滚动连接有线缆11，滚轮10与变向机构2中的第一齿轮21同轴设置，第一齿轮21转动的过程中，可以带动滚轮10在线缆11上滚动，滚轮10上设置有线槽，使滚轮10可以更好的稳固于线缆11上，另外传动盒1的两侧侧壁固定连接有夹块，可以通过夹块对线缆11进行稳固夹持，保证传动盒1的稳固性，且夹块上设置有与线缆11相契合的滑槽，可以保证传动盒1稳定运动，传动盒1的一侧侧壁连接有与线缆11相匹配的环形刷12，且线缆11与环形刷12套接，环形刷12的环形设计，可以使其上的刷毛可以对线缆11的各个表面进行清理。
当城市中产生的风力作用于风轮5上时，风轮5会带动蜗杆42转动，在蜗杆42会和蜗轮41的传动作用下，第二齿轮22会转动，第二齿轮22会带动第三齿轮23转动，第三齿轮23会带动第一齿轮21转动，同时第三齿轮23会带动第四齿轮24空转，第一齿轮21转动时会带动滚轮10转动，滚轮10在线缆11上滚动时，会带动传动盒1前进，同时环形刷12会对线缆11的表面进行清理。
蜗杆42转动的同时，会通过皮带轮组件8带动转杆6转动，此时皮带轮组件8中的两个皮带轮在单向轴承的作用下，与转杆6和蜗杆42成锁紧状态，皮带轮组件8可以起到传动的作用，转杆61转动时会扭动发条7，使发条7积蓄能量，同时转杆6上的转轮92会带动弧形齿块15转动，弧形齿块15的弧面会与传动齿轮91的齿牙发生滑动，同时在复位弹簧16的作用下，会进行收缩，不会与传动齿轮91的齿牙发生啮合。
当风力停止时，风轮5会停止转动，此时发条7会将积蓄的能量释放，带动转杆6反转，进而转轮92上的弧形齿块15会反转，此时皮带轮组件8中的两个皮带轮会在单向轴承的作用下，分别与转杆6和蜗杆42成转动连接状态，皮带轮组件8不会进行传动，进而弧形齿块15啮合传动齿轮91带动蜗杆42转动不会受到阻碍，蜗杆42会通过蜗轮41将力矩传递至第二齿轮22，在变向机构2中各个齿轮相互配合作用下，第一齿轮21会带动滚轮10在线缆11上滚动，进而传动盒1会带动环形刷12继续前进一段距离，对线缆11进行清洁。
当在间歇式风力的作用下，传动盒1运动至线缆11的一端时，此时第二推杆14会与相邻一侧倾斜的线缆11发生碰触，第二推杆14会受到推力的作用，带动三角板25转动，三角板25会带动第三齿轮23和第四齿轮24改变位置，如图3所示，此时第二齿轮22会与第三齿轮23啮合，第三齿轮23会与第四齿轮24啮合，第四齿轮24会与第一齿轮21相啮合，此时传动方向会发生变化，当风轮5继续朝一个反向转动时，此时滚轮10会反向滚动，带动环形刷12回程清洁。
实施例2
如图7所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：环形刷12转动连接于传动盒1上，且环形刷12的转轴上套接有叶轮17，环形刷12的转轴为中空设计，便于线缆11穿过，通过将环形刷12转动设置，配合叶轮17，可以在风力的作用下实现环形刷12的转动，使环形刷12的下端和上端可以在转动的过程中进行切换，便于环形刷12在转动的过程中利用振动力清除刷毛上粘附的杂质，避免环形刷12底端沉积杂质影响清理效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种城市线缆自动清洁机器人，包括传动盒(1)，其特征在于，所述传动盒(1)中传动连接有变向机构(2)，所述传动盒(1)的一侧内壁开设有弧形滑槽(3)，且变向机构(2)与弧形滑槽(3)滑动连接，所述变向机构(2)传动连接有联动机构(4)，且联动机构(4)的输出端贯穿传动盒(1)并套接有风轮(5)，所述传动盒(1)中转动连接有转杆(6)，所述转杆(6)上配合连接有发条(7)，且发条(7)的壳体与传动盒(1)的内壁固定连接，所述联动机构(4)和转杆(6)之间通过皮带轮组件(8)进行传动，且联动机构(4)和转杆(6)之间设置有驱动机构(9)，所述变向机构(2)的传动轴套设有滚轮(10)，且滚轮(10)贯穿传动盒(1)并滚动连接有线缆(11)，所述传动盒(1)的一侧侧壁连接有与线缆(11)相匹配的环形刷(12)，且线缆(11)与环形刷(12)套接。
2.根据权利要求1所述的一种城市线缆自动清洁机器人，其特征在于，所述变向机构(2)包括第一齿轮(21)、第二齿轮(22)、第三齿轮(23)、第四齿轮(24)和三角板(25)，所述第一齿轮(21)和第二齿轮(22)均转动连接于传动盒(1)中，且三角板(25)与第二齿轮(22)的转轴转动连接，所述第三齿轮(23)和第四齿轮(24)转动连接于三角板(25)上，所述三角板(25)的两侧侧壁分别固定连接有第一推杆(13)和第二推杆(14)，且第一推杆(13)和第二推杆(14)均贯穿传动盒(1)设置。
3.根据权利要求2所述的一种城市线缆自动清洁机器人，其特征在于，所述联动机构(4)包括蜗轮(41)和蜗杆(42)，所述蜗轮(41)与第二齿轮(22)同轴设置，所述蜗杆(42)转动连接于传动盒(1)中，且与蜗轮(41)相啮合，且蜗杆(42)的一端贯穿传动盒(1)并与风轮(5)套接。
4.根据权利要求3所述的一种城市线缆自动清洁机器人，其特征在于，所述驱动机构(9)包括传动齿轮(91)和转轮(92)，所述传动齿轮(91)套设于蜗杆(42)上，所述转轮(92)套设于转杆(6)上，所述转轮(92)上转动连接有多个与传动齿轮(91)相配合的弧形齿块(15)，且弧形齿块(15)与转轮(92)之间固定连接有复位弹簧(16)。
5.根据权利要求1所述的一种城市线缆自动清洁机器人，其特征在于，所述环形刷(12)转动连接于传动盒(1)上，且环形刷(12)的转轴上套接有叶轮(17)。
6.一种城市线缆自动清洁机器人的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1、当城市中产生的风力作用于风轮(5)上时，风轮(5)会转动，在联动机构(4)的作用下，变向机构(2)中的各个齿轮会相互啮合传动，在变向机构(2)中的第一齿轮(21)的带动下，滚轮(10)会在线缆(11)上滚动，传动盒(1)会前进，同时环形刷(12)会对线缆(11)的表面进行清理；
S2、根据S1,联动机构(4)中的蜗杆(42)转动时，会通过皮带轮组件(8)带动转杆(6)转动，转杆(6)转动的过程中会扭动发条(7)，使发条(7)积蓄能量；
S3、根据S2，当风力停止时，风轮(5)会停止转动，此时发条(7)会将积蓄的能量释放，带动转杆(6)反转，在驱动机构(9)的传动作用下，蜗杆(42)会转动，在蜗杆(42)和蜗轮(41)的传动作用下，滚轮(10)会带动环形刷(12)继续前进一段距离，对线缆(11)进行清洁；
S4、当传动盒(1)运动至线缆(11)的一端时，此时第二推杆(14)会与相邻一侧倾斜的线缆(11)发生碰触，第二推杆(14)会受到推力的作用，带动三角板(25)转动，三角板(25)会带动第三齿轮(23)和第四齿轮(24)改变位置，使变向机构(2)的传动方向发生改变，此时当风轮(5)继续朝一个反向转动时，滚轮(10)会反向在线缆(11)上滚动，带动环形刷(12)回程清洁。
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