CN207952065U - 一种瓷瓶清洁机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种瓷瓶清洁机器人，包括控制装置及主壳体，其中，主壳体为由两个半壳体对接构成的中空环形结构，所述的主壳体的内壁设有清扫机构，主壳体顶面设有能带动主壳体升降的爬行机构，且清扫机构与爬行机构均与控制装置电连接。本实用新型通过在主壳体的内壁设有清扫机构，使用时，先将两个半壳体套装在瓷瓶上对接起来，利用爬行机构将主壳体固定在瓷瓶外侧壁，通过控制装置来驱动主壳体内壁的清扫机构对瓷瓶清洗及控制爬行机构带动主壳体相对瓷瓶升降，从而达到全方位、自动化地对瓷瓶进行清洗，降低工作强度、操作方便且工作安全。

Description

一种瓷瓶清洁机器人

技术领域

本实用新型涉及户外高压瓷瓶清洁技术领域，具体涉及一种瓷瓶清洁机器人。

背景技术

绝缘子俗称瓷瓶，其是用于支持导线的绝缘体，增加爬电距离，通常由玻璃或陶瓷制成，它在运行中应能承受导线垂直方向的荷重和水平方向的拉力，还经受日晒雨淋、气候变化及化学物质的腐蚀，因此，绝缘子既要有良好的电气性能，又要足够的机械强度，绝缘子的好坏对线路的安全运行具有十分重要的意义。

目前，许多变电站高压侧的一次设备基本上都是露天安装，高压绝缘瓷瓶大多安装于户外，距离地面2-5米高，经过长时间的运行，许多高压绝缘瓷瓶因受到其所处的气候条件及尘埃、污秽等的影响，会在瓷瓶表面或表面的某一侧，产生一层污垢，而当瓷瓶上的污垢尘埃积到一定程度，极易引起闪络，从而引起大面积的停电，造成不可估量的损失。所以必须对脏污绝缘瓷瓶进行定期清洗，消除供电故障隐患。

而由于现有条件的限制，很多情况下，现场的运行/检修作业人员，经常会采用直接骑跨在瓷瓶上的方式对现场瓷瓶串进行人工清扫，或者借助绝缘梯来完成瓷瓶的清洁工作。还有一种清洗方式是利用绝缘操作杆和清洗刷头的工具，绝缘操作杆一端为手持杆，另一端安装清洗刷头，作业人员手持绝缘操作杆，站在瓷瓶串下方位置，手动进行清洗。而上述清洗方式均增加了不必要的作业量，劳动强度大，降低了工作效率，操作不便，且存在作业安全隐患。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种能降低工作力度、操作方便且工作安全的瓷瓶清洁机器人。

为解决上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种瓷瓶清洁机器人，包括控制装置及主壳体，其中，主壳体为由两个半壳体对接构成的中空环形结构，所述的主壳体的内壁设有清扫机构，主壳体顶面设有能带动主壳体升降的爬行机构，且清扫机构与爬行机构均与控制装置电连接。

上述方案中，通过在中空环形主壳体的内壁设有清扫机构，使用时，先将两个半壳体套装在瓷瓶上对接起来，利用爬行机构将主壳体固定在瓷瓶外侧壁，通过控制装置来驱动主壳体内壁的清扫机构对瓷瓶清洗及控制爬行机构带动主壳体相对瓷瓶升降，从而达到全方位、自动化地对瓷瓶进行清洗，降低工作强度、操作方便且工作安全。

进一步地，上述的两个半壳体的其中一个对接端为铰接，另一个对接端设有连接扣件，这样方便将两个半壳体打开而套装在瓷瓶上。

进一步地，上述的清扫机构包括圆环形清洁扫、圆环形齿条及带有驱动齿轮的电机，其中，圆环形清洁扫套装在圆环形齿条上，圆环形齿条套装在主壳体的内壁，圆环形清洁扫及圆环形齿条能相对主壳体旋转，电机安装在主壳体内，且电机上的驱动齿轮与圆环形齿条啮合。使用时，电机带动驱动齿轮转动会传动于圆环形齿条转动，从而带动圆环形清洁扫转动对瓷瓶进行清洗。

进一步地，上述的圆环形清洁扫为由两块半圆环形清洁扫对接而成；圆环形齿条为由两块半圆环形齿条对接而成，两个半壳体打开而同时将圆环形清洁扫及圆环形齿条打开，方便将圆环形清洁扫套装在瓷瓶上。

进一步地，上述的每个半壳体均设置一个带有驱动齿轮的电机，可以提高对圆环形齿条的传动力度，传动也更平衡。

进一步地，上述的爬行机构为设置于主壳体顶面的四只机械手，其中两只机械手相对设置组成第一组机械手，另外两只机械手也相对设置组成第二组机械手。同组两只机械手同步工作，两组机械手轮流动作带动主壳体升降，爬行动作简单可靠。

进一步地，上述的四只机械手圆周均布在主壳体顶面，保证主壳体的平衡性，运行更平稳。

进一步地，上述的机械手包括第一伸缩机构、第二伸缩机构及抓手，第一伸缩机构及第二伸缩机构分别包括滑座、相对滑座伸缩的动杆及驱动动杆伸缩的驱动机构，第一伸缩机构的滑座下端固定在主壳体顶面，第二伸缩机构的滑座侧壁固定在第一伸缩机构的动杆的端部，抓手固定在第二伸缩机构的动杆的端部，且抓手指向主壳体的中心线方向，驱动机构与控制装置电连接。使用时，通过同组机械手的抓手伸展抓住瓷瓶外壁，再由其的第一伸缩机构的动杆相对滑座进行伸展或收缩，从而使得主壳体相对瓷瓶上升或下降，而将第一组机械手与第二组机械手依次轮流动作，则能实现主壳体相对瓷瓶持续上升或下降。

进一步地，上述的滑座上设有限制动杆伸缩距离的限位开关，可以防止动杆的过度伸缩而造成机械手损坏，同时实现机器人自动爬行。

本实用新型的瓷瓶清洁机器人通过在主壳体的内壁设有圆环形清洁扫对瓷瓶进行清洗，且两组机械手轮流动作可以使得主壳体相对瓷瓶进行升降，从而达到上下360°全方位、自动化地对瓷瓶进行清洗，降低工作强度、操作方便且工作安全。利用机械手作为爬行机构，可以通过机械手的抓手抓住瓷瓶外侧壁即可使机器人固定在瓷瓶任意位置，操作灵活，爬行稳定。

附图说明

图1为本实用新型实施例的瓷瓶清洁机器人的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的瓷瓶清洁机器人的打开状态示意图。

图3为本实用新型实施例的瓷瓶清洁机器人的主壳体的内部结构示意图。

图4为本实用新型实施例的瓷瓶清洁机器人的机械手的结构示意图。

图5为本实用新型实施例的瓷瓶清洁机器人的机械手的原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例

如图1-3所示，本实用新型提供一种瓷瓶清洁机器人，包括控制装置1及主壳体2，其中，主壳体2为由两个半壳体21对接构成的中空环形结构，两个半壳体21的其中一个对接端通过合页铰接，另一个对接端通过连接扣件5进行扣接，这样方便将两个半壳体21打开而套装在瓷瓶上；所述的主壳体2的内壁设有清扫机构3，而主壳体2顶面设有能带动主壳体2升降的爬行机构4，且清扫机构3与爬行机构4均与控制装置1电连接。

上述方案中，使用时，先将两个半壳体21绕合页打开而套装在瓷瓶上对接起来，通过控制装置1控制爬行机构4而把机器人固定在瓷瓶外侧壁，同时控制主壳体2内壁的清扫机构3工作对瓷瓶清洗，如机器人需要相对瓷瓶升降，同样通过控制装置1控制爬行机构4动作实现机器人爬行，从而达到全方位、自动化地对瓷瓶进行清洗，降低工作力度、操作方便且工作安全。

作为本实施例的进一步说明，上述的清扫机构3包括圆环形清洁扫31、圆环形齿条32及带有驱动齿轮33的电机34，其中，圆环形清洁扫31套装在圆环形齿条32上，圆环形齿条3套装在主壳体2的内壁，电机34安装在主壳体2内，且位于圆环形齿条3外侧，电机34与控制装置1电连接，电机34上的驱动齿轮33与圆环形齿条32啮合，在电机34的驱动下，驱动齿轮33转动而传动于圆环形齿条32转动，从而带动圆环形清洁扫31转动对瓷瓶进行清洗。

作为本实施例的一种改进方案，上述的圆环形清洁扫31为由两块半圆环形清洁扫对接而成，圆环形齿条32为由两块半圆环形齿条对接而成，半圆环形清洁固定在半圆环形齿条上，两块半圆环形齿条分别套装在两个半壳体21的内壁，当两个半壳体21打开时，半圆环形清洁扫及半圆环形齿条同时随半壳体21打开，这样方便将圆环形清洁扫31套装在瓷瓶上；当两个半壳体21合拢时，两块半圆环形清洁扫及两块半圆环形齿条同时合拢而对接起来，形成圆环形清洁扫31及圆环形齿条32，此外，上述的每个半壳体21均设置一个带有驱动齿轮33的电机34，且两个电机34在两个半壳体21合拢状态下径向对称设置，可以提高对圆环形齿条32的传动力度，传动更平衡。

本实用新型的瓷瓶清洁机器人使用时，先将两个半壳体21通过合页旋转打开，圆环形清洁扫31及圆环形齿条32同时随两个半壳体21打开，然后把两个半壳体21套于瓷瓶外侧再合拢起来，最后将两个半壳体21通过连接扣件5扣接起来，此时，圆环形清洁扫31套于瓷瓶外侧，通过控制装置1来驱动电机34，即可带动圆环形清洁扫31转动对瓷瓶进行清洗。

作为本实施例的再进一步说明，上述的爬行机构4为设置于主壳体2顶面的四只机械手41，四只机械手41圆周均布在主壳体2顶面，其中两只机械手41相对设置组成第一组机械手，另外两只机械手41也相对设置组成第二组机械手。

如图4所示，上述的机械手41包括第一伸缩机构411、第二伸缩机构412及抓手413，第一伸缩机构411与第二伸缩机构412相互垂直设置，第一伸缩机构411及第二伸缩机构412分别包括滑座4101、相对滑座4101伸缩的动杆4102及驱动动杆4102伸缩的驱动机构4103，第一伸缩机构411的滑座4101下端固定在主壳体2顶面，滑座4101与主壳体2顶面垂直，第二伸缩机构412的滑座4101侧壁固定在第一伸缩机构411的动杆4102的端部，抓手413固定在第二伸缩机构412的动杆4102的端部，且抓手413指向主壳体2的中心线方向，而驱动机构4103与控制装置1电连接，本实施例中，驱动机构4103采用伺服电机动力源。

本实用新型的爬行机构4实现瓷瓶清洁机器人相对瓷瓶升降的原理如下：

如瓷瓶清洁机器人相对瓷瓶向上爬升，主壳体2套装在瓷瓶外侧，第一组机械手的第二伸缩机构412的动杆4102向瓷瓶方向伸展，使得第一组机械手的抓手413抓住瓷瓶外壁，机器人被固定在瓷瓶外壁，而第二组机械手的抓手413与瓷瓶分离；然后，第二组机械手的第一伸缩机构411的动杆4102向上伸展，同时带动同组的第二伸缩机构412上升，当第二组机械手的第一伸缩机构411的动杆4102伸展到位时而停止，然后同组第二伸缩机构412的动杆4102向瓷瓶方向伸展而使得第二组机械手的抓手413抓住瓷瓶外壁，再将第一组机械手的第二伸缩机构412的动杆4102收缩，使第一组机械手的抓手413瓷瓶外壁分离，再将第二组机械手的第一伸缩机构411的动杆4102收缩，从而使得主壳体2相对瓷瓶上升。而将第一组机械手和第二组机械手轮流重复以上动作，则能现实瓷瓶清洁机器人相对瓷瓶持续向上爬升；而将第一组机械手和第二组机械手相对以上动作做反向操作，则能现实瓷瓶清洁机器人相对瓷瓶向下爬行。

作为本实施例的进一步改进方案，如图5所示，上述的滑座4101的侧壁设有两个限制动杆4102伸缩距离的限位开关4104，两个限位开关4104相距一定距离沿动杆4102伸缩方向设置，动杆4102上连接有滑杆6，滑杆6置于两个限位开关4104之间，且动杆4102滑动而同时带动滑杆6滑动。当动杆4102伸缩时，动杆4102上的滑杆6触动限位开关4104而停止伸缩，这样可以防止动杆4102过度伸缩，避免造成机械手损坏。

上述的控制装置1具有自动模式和手动模式，第一组机械手及第二组机械手的驱动机构4103均由控制装置1控制动作。通过在控制装置1设定相应程序，可以实现第一组机械手和第二组机械手轮流动作，实现瓷瓶清洁机器人持续爬升或下降；且在瓷瓶清洁机器人爬行的过程中，控制装置1同时控制圆环形清洁扫31转动对瓷瓶进行上下360°全方位自动清洗，降低工作强度、操作方便且工作安全。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于，包括控制装置（1）及主壳体（2），其中，主壳体（2）为由两个半壳体（21）对接构成的中空环形结构，所述的主壳体（2）的内壁设有清扫机构（3），主壳体（2）顶面设有能带动主壳体（2）升降的爬行机构（4），且清扫机构（3）与爬行机构（4）均与控制装置（1）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的两个半壳体（21）的其中一个对接端为铰接，另一个对接端设有连接扣件（5）。

3.根据权利要求1所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的清扫机构（3）包括圆环形清洁扫（31）、圆环形齿条（32）及带有驱动齿轮（33）的电机（34），其中，圆环形清洁扫（31）套装在圆环形齿条（32）上，圆环形齿条（32）套装在主壳体（2）的内壁，圆环形清洁扫（31）及圆环形齿条（32）能相对主壳体（2）旋转，电机（34）安装在主壳体（2）内，且电机（34）上的驱动齿轮（33）与圆环形齿条（32）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的圆环形清洁扫（31）为由两块半圆环形清洁扫对接而成；圆环形齿条（32）为由两块半圆环形齿条对接而成。

5.根据权利要求4所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的每个半壳体（21）均设置一个带有驱动齿轮（33）的电机（34）。

6.根据权利要求1所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的爬行机构（4）为设置于主壳体（2）顶面的四只机械手（41），其中两只机械手（41）相对设置组成第一组机械手，另外两只机械手（41）也相对设置组成第二组机械手。

7.根据权利要求6所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的四只机械手（41）圆周均布在主壳体（2）顶面。

8.根据权利要求6所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的机械手（41）包括第一伸缩机构（411）、第二伸缩机构（412）及抓手（413），第一伸缩机构（411）及第二伸缩机构（412）分别包括滑座（4101）、相对滑座（4101）伸缩的动杆（4102）及驱动动杆（4102）伸缩的驱动机构（4103），第一伸缩机构（411）的滑座（4101）下端固定在主壳体（2）顶面，第二伸缩机构（412）的滑座（4101）侧壁固定在第一伸缩机构（411）的动杆（4102）的端部，抓手（413）固定在第二伸缩机构（412）的动杆（4102）的端部，且抓手（413）指向主壳体（2）的中心线方向，驱动机构（4103）与控制装置（1）电连接。

9.根据权利要求8所述的一种瓷瓶清洁机器人，其特征在于：所述的滑座（4101）上设有限制动杆（4102）伸缩距离的限位开关（4104）。