專(zhuān)利名稱(chēng)：一種樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及給樹(shù)木的樹(shù)干噴涂藥液的機(jī)器人。
背景技術(shù)：
為了防止病蟲(chóng)害對(duì)樹(shù)木造成的損害，某些地方在春天和秋天都要為樹(shù)木的樹(shù)干噴涂一種防蟲(chóng)子的藥液，這種藥液一般為白色，噴在樹(shù)干從地面起到大約1.2米左右的高度。這種藥液粘度較高，難以用噴霧器噴灑，因此環(huán)衛(wèi)工人通常用毛刷涂抹，這種工作雖然操作簡(jiǎn)單，但工作量很大，增加了環(huán)衛(wèi)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，也不利于環(huán)衛(wèi)工人的身體健康。目前還沒(méi)有能夠替代這種工作的機(jī)器人。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有樹(shù)木噴涂藥液設(shè)備的不足，本發(fā)明提供一種操作簡(jiǎn)單、效率高的樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人。
本發(fā)明的樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人采用以下技術(shù)解決方案樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人包括環(huán)形導(dǎo)軌、支架裝置、移動(dòng)裝置、噴涂裝置以及控制器，環(huán)形導(dǎo)軌的下面設(shè)置有支撐板，環(huán)形導(dǎo)軌的上端面設(shè)有導(dǎo)向槽；支架裝置安裝在環(huán)形導(dǎo)軌的導(dǎo)向槽上，沿導(dǎo)向槽繞環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)；移動(dòng)裝置安裝在支架裝置上，帶動(dòng)支架裝置沿環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)；噴涂裝置安裝在支架裝置上，沿支架裝置上下移動(dòng)；移動(dòng)裝置和噴涂裝置均與控制器電連接。
支架裝置由立板和運(yùn)動(dòng)底板組成，立板安裝在運(yùn)動(dòng)底板上；立板的兩側(cè)分別安裝有導(dǎo)軌，立板的上下兩端各設(shè)有一個(gè)同步輪，兩個(gè)同步輪之間安裝有升降同步帶，下端的同步輪與步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸安裝在一起；運(yùn)動(dòng)底板的下面安裝有支撐輪，支撐輪放置在環(huán)形導(dǎo)軌的導(dǎo)向槽內(nèi)。
移動(dòng)裝置由直流電機(jī)、同步輪、移動(dòng)同步帶及導(dǎo)向輪組成，直流電機(jī)安裝在運(yùn)動(dòng)底板的下端面外側(cè)，同步輪安裝在直流電機(jī)的輸出軸上并與安裝在環(huán)形導(dǎo)軌外側(cè)面上的移動(dòng)同步帶嚙合連接，導(dǎo)向輪安裝在運(yùn)動(dòng)底板的內(nèi)側(cè)，與環(huán)形導(dǎo)軌的內(nèi)壁緊密接觸。
噴涂裝置由步進(jìn)電機(jī)、配重滑塊、噴槍滑塊、藥液供給器、藥液噴槍、輸送管和行程開(kāi)關(guān)組成，配重滑塊和噴槍滑塊分別安裝在立板兩側(cè)的導(dǎo)軌上，其中噴槍滑塊安裝在內(nèi)側(cè)，配重滑塊和噴槍滑塊均與升降同步帶固定連接在一起；配重滑塊上安裝有藥液供給器，噴槍滑塊上安裝有藥液噴槍?zhuān)幰汗┙o器和藥液噴槍之間安裝有輸送管；立板兩側(cè)的下部均安裝有行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)與控制器電連接。
本發(fā)明通過(guò)控制器控制移動(dòng)裝置帶動(dòng)支架裝置沿環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)，同時(shí)控制噴涂裝置在支架裝置上做上下移動(dòng)，給樹(shù)干噴涂藥液。支架裝置沿環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)一周，藥液噴涂完畢。
本發(fā)明能夠自動(dòng)完成在樹(shù)木的樹(shù)干噴涂藥液，操作簡(jiǎn)單、方便，噴涂均允，效率高。可適合不同樹(shù)徑的樹(shù)木和不同的藥液噴涂高度，易拆卸、易安裝。


圖1為本發(fā)明的樹(shù)木藥液噴涂機(jī)器人的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中前后環(huán)形導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的仰視圖。
圖4為圖2的俯視圖。
圖5為本發(fā)明中支撐板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明中控制器的電路原理框圖。
圖1中1、支撐板，2、前環(huán)形導(dǎo)軌，3、移動(dòng)同步帶，4、支撐輪，5、支架，6、同步輪，7、直流電機(jī)，8、運(yùn)動(dòng)底板，9、控制器，10、立板，11、行程開(kāi)關(guān)，12、配重滑塊，13、藥液供給器，14、圓形導(dǎo)軌，15、升降同步帶，16、同步輪，17、藥液噴槍?zhuān)?8、噴槍滑塊，19、輸送管，20、限制座，21、步進(jìn)電機(jī)，22、導(dǎo)向輪，23、后環(huán)形導(dǎo)軌，24、導(dǎo)向槽，25、定位孔，26、定位柱，27、調(diào)節(jié)螺母，28、單片機(jī)，29、繼電器。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例本發(fā)明樹(shù)木藥液噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)如圖1所示。該樹(shù)木藥液噴涂機(jī)器人包括由前環(huán)形導(dǎo)軌2和后環(huán)形導(dǎo)軌23組成的環(huán)形導(dǎo)軌、支架裝置、移動(dòng)裝置、噴涂裝置以及控制器9。前環(huán)形導(dǎo)軌2和后環(huán)形導(dǎo)軌23使用時(shí)安裝在一起形成環(huán)形導(dǎo)軌，環(huán)形導(dǎo)軌的下面放置有四個(gè)支撐板1，用于支撐環(huán)形導(dǎo)軌并調(diào)整環(huán)形導(dǎo)軌的水平，支撐板1的上部帶有定位柱26，下部帶有調(diào)節(jié)螺母27(參見(jiàn)圖5)。前環(huán)形導(dǎo)軌2和后環(huán)形導(dǎo)軌23的上端面設(shè)有三個(gè)不同深度的導(dǎo)向槽24(參見(jiàn)圖2和圖3)，以放置支架裝置的三個(gè)不同直徑的支撐輪4，下端面設(shè)有定位孔25(參見(jiàn)圖4)，以放置支撐板1上的定位柱26，便于安放支撐板1。前環(huán)形導(dǎo)軌2和后環(huán)形導(dǎo)軌23的外側(cè)面上固定安裝有移動(dòng)同步帶3。
立板10和運(yùn)動(dòng)底板8組成支架裝置，立板10通過(guò)螺釘安裝在運(yùn)動(dòng)底板8上。立板10的兩側(cè)分別安裝有兩根圓形導(dǎo)軌14。立板10的上下兩端各安裝有一個(gè)同步輪16，兩個(gè)同步輪16之間安裝有升降同步帶15，升降同步帶15在兩根圓形導(dǎo)軌14的中間，下端的同步輪安裝在步進(jìn)電機(jī)21的電機(jī)軸上。運(yùn)動(dòng)底板8的下面通過(guò)支架5安裝有三個(gè)不同直徑的支撐輪4，在外側(cè)的支撐輪直徑最大，在內(nèi)側(cè)的直徑最小。不同直徑的支撐輪4放置在環(huán)形導(dǎo)軌上不同深度的三個(gè)導(dǎo)向槽內(nèi)，直徑大的支撐輪對(duì)應(yīng)深度小的導(dǎo)向槽。
直流電機(jī)7、同步輪6及導(dǎo)向輪22組成移動(dòng)裝置，直流電機(jī)7安裝在運(yùn)動(dòng)底板8的下端面外側(cè)，同步輪6安裝在直流電機(jī)7的輸出軸上并與移動(dòng)同步帶3嚙合連接，導(dǎo)向輪22安裝在運(yùn)動(dòng)底板8的內(nèi)側(cè)，與環(huán)形導(dǎo)軌的內(nèi)壁緊密接觸。
噴涂裝置由步進(jìn)電機(jī)21、配重滑塊12、噴槍滑塊18、藥液供給器13、藥液噴槍17、輸送管19和行程開(kāi)關(guān)11組成。配重滑塊12和噴槍滑塊18分別安裝在立板10兩側(cè)的兩根圓形導(dǎo)軌14上，其中噴槍滑塊18安裝在內(nèi)側(cè)。配重滑塊12和噴槍滑塊18均與同步帶15固定連接在一起。配重滑塊12上安裝有藥液供給器13，噴槍滑塊18上安裝有藥液噴槍17。藥液供給器13和藥液噴槍17之間安裝有輸送高壓藥液的輸送管19。為了約束輸送管19的位置，在立板10的側(cè)面中部安裝有可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的限制座20。立板10兩側(cè)的下部均安裝有行程開(kāi)關(guān)11，以便檢測(cè)配重滑塊12和噴槍滑塊18是否到達(dá)限位點(diǎn)，兩個(gè)行程開(kāi)關(guān)的位置根據(jù)樹(shù)木的噴藥高度可調(diào)。行程開(kāi)關(guān)11與控制器9連接。藥液供給器13中設(shè)有氣泵和藥液，氣泵提供噴涂藥液的壓力。
圖6給出了控制器的電路原理框圖?？刂破?的控制核心采用了單片機(jī)28。當(dāng)一開(kāi)機(jī)時(shí)，單片機(jī)28控制步進(jìn)電機(jī)21開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)噴槍滑塊18由下向上運(yùn)動(dòng)，配重滑塊12由上向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)單片機(jī)28接收到行程開(kāi)關(guān)11發(fā)來(lái)的信號(hào)時(shí)，表明配重滑塊12已經(jīng)到達(dá)了導(dǎo)軌的最底部，而噴槍滑塊18則到達(dá)了導(dǎo)軌的最頂部。此時(shí)，單片機(jī)28控制噴槍17打開(kāi)，開(kāi)始噴涂藥液。同時(shí)步進(jìn)電機(jī)21反轉(zhuǎn)，使噴槍滑塊18從上向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)單片機(jī)28又接收到行程開(kāi)關(guān)11發(fā)送來(lái)的信號(hào)時(shí)，表明噴槍滑塊18已經(jīng)到達(dá)最底部，此時(shí)，單片機(jī)28發(fā)出指令，通過(guò)繼電器29控制直流電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)直流電機(jī)7上的同步輪6與環(huán)形導(dǎo)軌上的同步帶3的嚙合，帶動(dòng)整個(gè)支架裝置在環(huán)形導(dǎo)軌上開(kāi)始移動(dòng)。同時(shí)，步進(jìn)電機(jī)21繼續(xù)工作，通過(guò)同步輪16，同步帶15帶動(dòng)噴槍滑塊18上下移動(dòng)，噴槍17噴涂藥液。當(dāng)直流電機(jī)7的運(yùn)動(dòng)繞環(huán)形導(dǎo)軌一周時(shí)，整個(gè)樹(shù)干的藥液噴涂完畢。單片機(jī)28控制直流電機(jī)7和步進(jìn)電機(jī)21停止轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉噴槍17，完成一棵樹(shù)的噴涂工作。
該機(jī)器人不工作時(shí)支撐板4、前后環(huán)形導(dǎo)軌和其他部分是分開(kāi)放置的。在使用時(shí)，將四個(gè)支撐板1放置在要噴涂的樹(shù)的四周，然后放置好前環(huán)形導(dǎo)軌2，將支架裝置從前環(huán)形導(dǎo)軌2的一端將三個(gè)支撐輪4、同步輪6及導(dǎo)向輪22沿各自在前環(huán)形導(dǎo)軌2上的導(dǎo)向槽放置上去，然后放置后環(huán)形導(dǎo)軌23，調(diào)整四個(gè)支撐板1使導(dǎo)軌基本水平。此時(shí)，打開(kāi)控制器9上的開(kāi)關(guān)，機(jī)器人開(kāi)始工作。首先，控制器9控制步進(jìn)電機(jī)21運(yùn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)同步帶15運(yùn)動(dòng)，固定在同步帶上的噴槍滑塊18和配重滑塊12開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)配重滑塊12或者噴槍滑塊18中的一個(gè)碰到安裝在立板10上的行程開(kāi)關(guān)11時(shí)，步進(jìn)電機(jī)21開(kāi)始反轉(zhuǎn)。此時(shí)藥液供給器13工作，藥液從藥液噴槍17中噴出。當(dāng)行程開(kāi)關(guān)11再次被觸發(fā)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)21轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動(dòng)方向，同時(shí)控制器9控制直流電機(jī)7轉(zhuǎn)動(dòng)，由于直流電機(jī)7輸出軸上的同步輪6與前后環(huán)形導(dǎo)軌上的同步帶3的相互嚙合，使機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部分在導(dǎo)向輪22及支撐輪4的作用下沿環(huán)形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)一段距離，重復(fù)噴涂工作。當(dāng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部分繞樹(shù)木一周后，噴涂工作結(jié)束。
權(quán)利要求
1.一種樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人，包括環(huán)形導(dǎo)軌、支架裝置、移動(dòng)裝置、噴涂裝置以及控制器，其特征在于環(huán)形導(dǎo)軌的下面設(shè)置有支撐板，環(huán)形導(dǎo)軌的上端面設(shè)有導(dǎo)向槽；支架裝置安裝在環(huán)形導(dǎo)軌的導(dǎo)向槽上，沿導(dǎo)向槽繞環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)；移動(dòng)裝置安裝在支架裝置上，帶動(dòng)支架裝置沿環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)；噴涂裝置安裝在支架裝置上，沿支架裝置上下移動(dòng)；移動(dòng)裝置和噴涂裝置均與控制器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人，其特征在于所述支架裝置由立板和運(yùn)動(dòng)底板組成，立板安裝在運(yùn)動(dòng)底板上；立板的兩側(cè)分別安裝有導(dǎo)軌，立板的上下兩端各設(shè)有一個(gè)同步輪，兩個(gè)同步輪之間安裝有升降同步帶，下端的同步輪與步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸安裝在一起；運(yùn)動(dòng)底板的下面安裝有支撐輪，支撐輪放置在環(huán)形導(dǎo)軌的導(dǎo)向槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人，其特征在于所述移動(dòng)裝置由直流電機(jī)、同步輪、移動(dòng)同步帶及導(dǎo)向輪組成，直流電機(jī)安裝在運(yùn)動(dòng)底板的下端面外側(cè)，同步輪安裝在直流電機(jī)的輸出軸上并與安裝在環(huán)形導(dǎo)軌外側(cè)面上的移動(dòng)同步帶嚙合連接，導(dǎo)向輪安裝在運(yùn)動(dòng)底板的內(nèi)側(cè)，與環(huán)形導(dǎo)軌的內(nèi)壁緊密接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述的樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人，其特征在于所述噴涂裝置由步進(jìn)電機(jī)、配重滑塊、噴槍滑塊、藥液供給器、藥液噴槍、輸送管和行程開(kāi)關(guān)組成，配重滑塊和噴槍滑塊分別安裝在立板兩側(cè)的導(dǎo)軌上，其中噴槍滑塊安裝在內(nèi)側(cè)，配重滑塊和噴槍滑塊均與升降同步帶固定連接在一起；配重滑塊上安裝有藥液供給器，噴槍滑塊上安裝有藥液噴槍?zhuān)幰汗┙o器和藥液噴槍之間安裝有輸送管；立板兩側(cè)的下部均安裝有行程開(kāi)關(guān)，行程開(kāi)關(guān)與控制器電連接。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人。該樹(shù)干藥液噴涂機(jī)器人包括環(huán)形導(dǎo)軌、支架裝置、移動(dòng)裝置、噴涂裝置以及控制器，環(huán)形導(dǎo)軌的下面設(shè)置有支撐板，環(huán)形導(dǎo)軌的上端面設(shè)有導(dǎo)向槽；支架裝置安裝在環(huán)形導(dǎo)軌的導(dǎo)向槽上，沿導(dǎo)向槽繞環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)；移動(dòng)裝置安裝在支架裝置上，帶動(dòng)支架裝置沿環(huán)形導(dǎo)軌移動(dòng)；噴涂裝置安裝在支架裝置上，沿支架裝置上下移動(dòng)；移動(dòng)裝置和噴涂裝置均與控制器電連接。本發(fā)明能夠自動(dòng)完成在樹(shù)木的樹(shù)干噴涂藥液，操作簡(jiǎn)單、方便，噴涂均允，效率高?？蛇m合不同樹(shù)徑的樹(shù)木和不同的藥液噴涂高度，易拆卸、易安裝。
文檔編號(hào)B25J9/00GK1969621SQ20061007035
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者于復(fù)生, 沈孝芹, 宋現(xiàn)春, 張涵, 李巍 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)