一种螺旋提升式自动清扫上料机器人及其工作方法技术

本发明专利技术创造提供了一种螺旋提升式自动清扫上料机器人及其工作方法，属于机器人领域。解决在钢铁厂原料码头上清扫机器人不能输送机散落物料的自动收集和清扫及清扫效率低问题。它包括安装在车体底盘上的前、后收集机构、螺旋提升机构、皮带抛送机构、发电机组与控制箱、支撑机构和皮带下物料清理机构；前收集机构和后收集机构分别设置在车体底盘的前端和后端，螺旋提升机构放置在车体底盘的中部，皮带抛送机构设置在螺旋提升机构的后部，发电机组与控制箱设置在螺旋提升机构的前部，皮带下物料清理机构设置在车体底盘底部，在机器人前、后均安装有深度摄像头和激光雷达。本发明专利技术创造适用于钢铁厂原料码头上对输送机散落物料的自动收集和清扫。料的自动收集和清扫。料的自动收集和清扫。

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋提升式自动清扫上料机器人及其工作方法


[0001]本专利技术创造属于工业机械领域，尤其是涉及一种能够自动清扫港口码头散落物料、收集并运输到指定传送带的螺旋提升式自动清扫上料机器人及其工作方法。

技术介绍

[0002]深圳银星智能科技股份有限公司研制出的Kv8保洁机器人是国内首个产品化清扫机器人。它具有智能计算机系统、自动螺旋导航系统和21个感知头，扫地、擦地、洗尘和净化空气可同步进行，适用于宾馆、家庭和公司等场所的清扫。该设备并不能应用于工业现场。目前，在工业机械领域，尤其是在钢铁厂原料码头上，港机在卸船的时候，会将物料放到皮带机上方装料口，物料通过装料口落到皮带机上进行运输，皮带机在输送物料时由于粘料、抖动、跑偏等原因会有物料散落在皮带机两侧及皮带机下方，需要定期清理，此外，皮带在运输物料过程中，由于如皮带卡口不牢固等异常，会造成有物料散落的情况发生，以往的情况清理此类散落料都采用人工清扫的方式，因此存在作业环境恶劣，劳动强度和安全风险大，清扫效率低等问题。
[0003]因此有必要设计一款自动清扫设备，使该清扫机器人能够实现对输送机散落物料的自动收集和清扫。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，以解决在钢铁厂原料码头上清扫机器人不能输送机散落物料的自动收集和清扫及清扫效率低的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
[0006]一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，包括安装在车体底盘上的前收集机构、后收集机构、螺旋提升机构、皮带抛送机构、发电机组与控制箱、支撑机构和皮带下物料清理机构；所述的前收集机构和后收集机构分别设置在车体底盘的前端和后端，所述的螺旋提升机构放置在车体底盘的中部，所述的皮带抛送机构设置在螺旋提升机构的后部，所述的发电机组与控制箱设置在螺旋提升机构的前部，所述的皮带下物料清理机构设置在车体底盘底部，且靠近车体底盘上的前行走轮的后侧，在机器人前、后均安装有深度摄像头和激光雷达，所述车体底盘用于带动机器人行走，机器人进程时，前收集机构和皮带下物料清理机构配合用于收集堆积物料，机器人返程时，后收集机构用于收集堆积物料，物料经螺旋提升机构的出口处落至皮带抛送机构，发电机组为各设备供电，控制箱用于控制各设备的动作。
[0007]更进一步的，所述车体底盘采用四轮机构，包括底盘本体，在底盘本体的四周底部设有四个行走轮，每个行走轮由一个行走电机驱动。
[0008]更进一步的，前、后收集机构的结构相同，均包括螺旋搅龙、搅龙电机、外壳、支架、第一电动推杆，螺旋搅龙设置在外壳内，在外壳上安装搅龙电机，搅龙电机通过链传动机构驱动螺旋搅龙运动，支架安装在底盘本体上，第一电动推杆铰接在支架上，第一电动推杆的
推杆与外壳的上端铰接，前、后收集机构的外壳的侧面分别转动连接在设置在底盘本体前后端的安装轴上，所述第一电动推杆由电动推杆电机驱动，通过第一电动推杆伸缩调整螺旋搅龙的位置；螺旋搅龙分为中间刮板和左、右螺旋三部分，左、右的螺旋方向相反，负责破碎块状的物料并把散落的物料由左、右向中间的刮板处聚集。
[0009]更进一步的，所述螺旋提升机构包括螺旋提升机、刮板电机和螺旋千斤顶，螺旋千斤顶设置四个，呈矩形均布安装在底盘本体上，四个螺旋千斤顶的螺杆均与上支撑板连接，所述螺旋提升机的上、下端分别穿过上、下支撑板的中心设置，并与上、下支撑板连接，上支撑板设置在底盘本体的上方，下支撑板设置在底盘本体的下方，在下支撑板的上表面还安装两个刮板电机，每个刮板电机的输出轴穿过下支撑板后连接一个刮板；
[0010]工作状态下，螺旋提升机下降至刮板与地面接触，物料由收集机构聚集，通过螺旋提升机底部刮板输送至提升机的螺旋中，然后通过螺旋提升机提升抛送至皮带抛送机构非工作状态下，螺旋提升机抬起。
[0011]更进一步的，所述皮带下物料清理机构包括机械臂、搅龙和第一直线运动模组，所述机械臂安装在第一直线运动模组的滑台上，所述搅龙安装在机械臂上，第一直线运动模组的基座固定在底盘本体的底部，工作状态下，电机驱动机械臂控制搅龙与地面接触并在第一直线运动模组的控制下搅龙伸出底盘本体外部对物料进行清扫；非工作状态下，机械臂控制搅龙抬起并在第一直线运动模组的控制下收缩搅龙至底盘本体下。
[0012]更进一步的，皮带抛送机构包括上皮带输送机、下皮带输送机、第二直线运动模组和支撑框架，第二直线运动模组安装在支撑框架上，下皮带输送机安装在第二直线运动模组的滑台上，可左右运动，上皮带输送机安装在第二直线运动模组的底座上，上皮带输送机位于下皮带输送机的上方，工作时上皮带输送机与下皮带输送机错开布置，且上皮带输送机与螺旋提升机构的出口处相对应，通过深度相机识别输送上的物料来对物料进行向左或向右的输送。
[0013]更进一步的，所述自动清扫上料机器人还设有两个支撑机构，两个支撑机构对称设置在车体底盘的前后两端，且分别靠近相应侧的行走轮布置，支撑机构在工作状态下支撑在通道的侧壁上，非工作状态下支撑在地面上。
[0014]更进一步的，支撑机构包括机架、支撑轮、第二电动推杆和连接杆，在机架的顶端左右两侧各连接一个第二电动推杆，每个第二电动推杆的推杆端与相应侧的连接杆的中部铰接，每个连接杆的外端连接一个支撑轮，连接杆的内端与设置在底盘本体上的连接座铰接，工作状态下第二电动推杆回缩带动支撑轮抬起至支撑轮与地面平行，非工作状态下第二电动推杆伸出带动支撑轮下落，支撑轮在第二电动推杆的推动下支撑在地面上。
[0015]更进一步的，所述发电机组与控制箱的发电机组为柴油发电机组。
[0016]本专利技术创造的另一目的在于提出一种螺旋提升式自动清扫上料机器人的工作方法，包括
[0017]不工作时，前收集机构、后收集机构、皮带下物料清理机构和螺旋提升机构均抬起距离地面一定距离，且皮带下物料清理机构收缩至车体底盘的下方；
[0018]工作时，机器人通过深度相机和激光雷达，获取环境的彩色图像和深度图像来实现自动驾驶路径规划，通过车体底盘带动机器人行走，机器人进程时，调节前收集机构、皮带下物料清理机构和螺旋提升机构都接触地面，前收集机构和皮带下物料清理机构通过搅
龙清扫地面将物料收集至中间，螺旋提升机构将物料提升至皮带抛送机构，根据物料种类不同，通过下皮带输送机把物料输送至左方或者右方的输送带上，完成进程的物料的清扫和收集；
[0019]机器人返程时，调节前收集机构和皮带下物料清理机构抬升，调节皮带下物料清理机构收缩至车体底盘的下方，调节后收集机构接触地面，后收集机构通过搅龙清扫地面将物料收集至中间，螺旋提升机构将物料提升至皮带抛送机构，根据物料种类不同，通过下皮带输送机把物料输送至左方或者右方的输送带上，完成返程的物料的清扫和收集。
[0020]与现有技术相比，本专利技术创造所述的一种螺旋提升式自动清扫上料机器人的有益效果是：
[0021](1)本专利技术创造所述的一种螺旋提升式自动清扫上料机器人能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，其特征在于：包括安装在车体底盘(3)上的前收集机构(36)、后收集机构(1)、螺旋提升机构(5)、皮带抛送机构(4)、发电机组与控制箱(6)、支撑机构(2)和皮带下物料清理机构(7)；所述的前收集机构(36)和后收集机构(1)分别设置在车体底盘(3)的前端和后端，所述的螺旋提升机构(5)放置在车体底盘(3)的中部，所述的皮带抛送机构(4)设置在螺旋提升机构的后部，所述的发电机组与控制箱(6)设置在螺旋提升机构(5)的前部，所述的皮带下物料清理机构(7)设置在车体底盘(3)底部，且靠近车体底盘(3)上的前行走轮的后侧，在机器人前、后均安装有深度摄像头和激光雷达，所述车体底盘(3)用于带动机器人行走，机器人进程时，前收集机构(36)和皮带下物料清理机构(7)配合用于收集堆积物料，机器人返程时，后收集机构(1)用于收集堆积物料，物料经螺旋提升机构(5)的出口处落至皮带抛送机构(4)，发电机组为各设备供电，控制箱用于控制各设备的动作。2.根据权利要求1所述的一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，其特征在于：所述车体底盘(3)采用四轮机构，包括底盘本体(25)，在底盘本体(25)的四周底部设有四个行走轮(22)，每个行走轮(22)由一个行走电机(24)驱动。3.根据权利要求2所述的一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，其特征在于：前、后收集机构的结构相同，均包括螺旋搅龙(8)、搅龙电机(12)、外壳(13)、支架(11)和第一电动推杆(9)，螺旋搅龙(8)设置在外壳(13)内，在外壳(13)上安装搅龙电机(12)，搅龙电机(12)通过链传动机构(15)驱动螺旋搅龙(8)运动，支架(11)安装在底盘本体(25)上，第一电动推杆(9)铰接在支架(11)上，第一电动推杆(9)的推杆与外壳(13)的上端铰接，前、后收集机构的外壳(13)的侧面分别转动连接在设置在底盘本体(25)前后端的安装轴(14)上，所述第一电动推杆(9)由电动推杆电机(10)驱动，通过第一电动推杆(9)伸缩调整螺旋搅龙(8)的位置；螺旋搅龙(8)分为中间刮板和左、右螺旋三部分，左、右的螺旋方向相反，负责破碎块状的物料并把散落的物料由左、右向中间的刮板处聚集。4.根据权利要求1所述的一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，其特征在于：所述螺旋提升机构(5)包括螺旋提升机(20)、刮板电机(18)和螺旋千斤顶(17)，螺旋千斤顶(17)设置四个，呈矩形均布安装在底盘本体(25)上，四个螺旋千斤顶(17)的螺杆(19)均与上支撑板连接，所述螺旋提升机(20)的上、下端分别穿过上、下支撑板的中心设置，并与上、下支撑板连接，上支撑板设置在底盘本体(25)的上方，下支撑板设置在底盘本体(25)的下方，在下支撑板的上表面还安装两个刮板电机(18)，每个刮板电机(18)的输出轴穿过下支撑板后连接一个刮板；工作状态下，螺旋提升机(20)下降至刮板与地面接触，物料由收集机构聚集，通过螺旋提升机(20)底部刮板输送至螺旋提升机的螺旋中，然后通过螺旋提升机(20)提升抛送至皮带抛送机构；非工作状态下，螺旋提升机(20)抬起。5.根据权利要求1所述的一种螺旋提升式自动清扫上料机器人，其特征在于：所述皮带下物料清理机构(7)包括机械臂(33)、搅龙(32)和第一直线运动模组(34)，所述机械臂(33)安装在第一直线运动模组(34)的滑台上，所述搅龙(32)安装在机械臂(33)上，第一直线运动模组(34)的基座固定在底盘本体(25)的底...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭定忠，隋立明，张兴洁，于跃，蒋腾飞，濮江堃，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：