專利名稱：一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)化控制裝置，尤其是一種用于對(duì)港口碼頭、 陸路口岸區(qū)城內(nèi)的集裝箱進(jìn)行消毒的集裝箱消毒機(jī)器人裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)的國(guó)際貨物運(yùn)輸中，集裝箱運(yùn)輸是常見的一種運(yùn)輸方式， 這些在港口碼頭或陸路口岸等區(qū)域內(nèi)的集裝箱會(huì)被來(lái)往穿梭運(yùn)輸?shù)绞澜绺?地，但由于不同地域內(nèi)的病毒病菌可能在被攜帶進(jìn)入某個(gè)國(guó)家后造成該國(guó) 疫情的發(fā)生。因此，對(duì)進(jìn)出口的集裝箱通常需要進(jìn)行防疫消毒，以便防止 或控制某些疾病的傳播，或有效控制環(huán)境污染，同時(shí)也可以控制他國(guó)或地 區(qū)的病毒、寄生蟲等進(jìn)入本國(guó)領(lǐng)土地域內(nèi)泛濫。目前，整個(gè)集裝箱的消毒工作一般是以人工手工消毒為主，由于消毒 過(guò)程中，消毒藥物彌散在集裝箱內(nèi)，會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成較大的 危害，而且人工操作的過(guò)程緩慢、效率低，可能會(huì)遺漏消毒區(qū)域。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于完善和發(fā)展。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用以代替人工進(jìn)行集裝箱的消毒工作 的、且能提高消毒工作效率的自動(dòng)化機(jī)器消毒裝置。為了解決上述目的，本實(shí)用新型提供一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置，包括底座、機(jī)械臂、驅(qū)動(dòng)裝置以及噴藥管； 所述噴藥管設(shè)置在所述機(jī)械臂的頂端；
所述機(jī)械臂設(shè)置在所述底座上，用于移動(dòng)所述噴藥管在預(yù)定空間內(nèi)工作；所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。所述機(jī)械臂包括大臂和小臂；所述大臂通過(guò)一第一水平轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所 述底座上，所迷小臂與所述大臂的頂端通過(guò)一第二水平轉(zhuǎn)軸樞接；所述噴 藥管設(shè)置在所述小臂的頂端；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一設(shè)置在所述底座上的第 一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于受控制驅(qū)動(dòng)所述大臂的擺動(dòng)。所述機(jī)械臂還包括一平臂，設(shè)置在所述小臂頂端，所述噴藥管與所述 平臂平行設(shè)置；用于保持噴藥管處于水平位置。所述平臂同軸固連一從動(dòng)輪，通過(guò)所述第二水平轉(zhuǎn)軸上同軸設(shè)置的一 傳動(dòng)輪傳動(dòng)連接；所述傳動(dòng)輪與一靜止輪傳動(dòng)連接，該靜止輪與所迷底座 固定設(shè)置；所述從動(dòng)輪與所述靜止輪之間的傳動(dòng)比例為1:1。所述傳動(dòng)連接通過(guò)設(shè)置在所迷大臂和所述小臂內(nèi)的鏈條實(shí)現(xiàn)，并在所 述大臂上設(shè)置有一鏈條調(diào)節(jié)窗口 ，用于安裝時(shí)調(diào)整所述平臂使其處于水平 位置。所述機(jī)械臂還包括一擺臂，樞接在所述平臂上，其樞軸與水平面垂直， 并在所述擺臂的端部設(shè)置所述噴藥管；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)， 并設(shè)置在所述平臂上，用于驅(qū)動(dòng)所述擺臂的水平擺動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括 第二減速器，受控制連動(dòng)所述擺臂。所述擺臂設(shè)置為兩個(gè)，并與所述平臂和噴藥管形成一個(gè)可開合的平行 四邊形結(jié)構(gòu)。所述小臂向后延伸，與一連桿樞接；所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括第一減速器， 受控制連動(dòng)一曲臂，所述連桿通過(guò)該曲臂驅(qū)動(dòng)所述小臂的擺動(dòng)。所述小臂后端設(shè)置有小臂配重，用于保持所述小臂繞所述第二水平轉(zhuǎn) 軸大致平衡。所述大臂向后延伸，并在后端設(shè)置有大臂配重，用于保持所述大臂繞
所述第一水平轉(zhuǎn)軸大致平衡。其中，在所述噴藥管上設(shè)有超聲波傳感器，用于探測(cè)集裝箱位置。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所提供的 一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置在 工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的適合集裝箱自動(dòng)消毒的新型機(jī)器人裝置，該機(jī)器 人裝置可以代替消毒工人進(jìn)行集裝箱的消毒工作，使消毒工人從惡劣、有害的集裝箱防疫消毒環(huán)境中解脫出來(lái)，其身體健康得到了有效的保障；同 時(shí)，本實(shí)用新型采用自動(dòng)化操作，提高了消毒效率。


圖1為本實(shí)用新型集裝箱消毒機(jī)器人裝置的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型集裝箱消毒機(jī)器人裝置的較佳實(shí)施例的正視圖； 圖3為本實(shí)用新型集裝箱消毒機(jī)器人裝置的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。.請(qǐng)參閱圖l所示，本實(shí)用新型的集裝箱消毒機(jī)器人裝置包括底座101、 噴藥管102、用于移動(dòng)所述噴藥管102在預(yù)定空間工作的機(jī)械臂、及用于驅(qū) 動(dòng)所述機(jī)械臂擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。其中，所述機(jī)械臂包括大臂103、小臂104、 平臂105及擺臂106，并通過(guò)其大臂103安裝在所述底座101上，如圖1所 示；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括用于對(duì)上述各機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及減速器等， 具體可包括驅(qū)動(dòng)大臂103的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)小臂104的第一減速器， 保持平臂105水平的自平衡體系，驅(qū)動(dòng)擺臂106擺動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)及第 二減速器。所述大臂103通過(guò)一第一水平轉(zhuǎn)軸201安裝在所述底座101上端，且 所述第一水平轉(zhuǎn)軸201與一固定安裝在所述底座101上的靜止輪301可相 對(duì)旋轉(zhuǎn)，該大臂103可以繞所述第一水平轉(zhuǎn)軸201轉(zhuǎn)動(dòng)。 在所述笫一水平轉(zhuǎn)軸201上還同軸設(shè)置一第一減速器401,受控于安裝 在所述底座101上端的一第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)402。所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)402用于驅(qū) 動(dòng)所述大臂103繞所述第一水平轉(zhuǎn)軸201擺動(dòng)，以將所述噴藥管102送到 合理的消毒位置。所述小臂104通過(guò)一第二水平轉(zhuǎn)軸202樞接在所述大臂103的頂端， 該小臂104可以繞第二水平轉(zhuǎn)軸202擺動(dòng)，用以提升或降低安裝在其上的 所述噴藥管102的消毒位置。所述小臂104擾所述第二水平轉(zhuǎn)軸202的轉(zhuǎn) 動(dòng)通過(guò)控制系統(tǒng)控制的第一減速器驅(qū)動(dòng)，該第一減速器401在控制系統(tǒng)的 控制下可以將所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)402的輸出進(jìn)行變速，從而轉(zhuǎn)換為對(duì)小臂 104的擺動(dòng)控制。本實(shí)用新型對(duì)小臂104的擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置還包括一連動(dòng)機(jī)構(gòu)501，如圖2 所示，包括一受控于所述第一減速器401的曲臂502，及與該曲臂502 —端 相樞接的連桿503,該連桿503的另一端與所述小臂104的后端通過(guò)一水平 橫軸205相樞接。該連動(dòng)機(jī)構(gòu)501用于控制所述小臂104繞所述第二水平 轉(zhuǎn)軸202擺動(dòng)，將安裝在其頂端上的所述噴藥管102送到合理的消毒位置。本實(shí)用新型所述平臂105固定安裝在一第三水平轉(zhuǎn)軸203的一端，該 第三水平轉(zhuǎn)軸203的另一端樞接在所述小臂104的頂端，且所述平臂105 可以隨所迷第三水平轉(zhuǎn)軸203繞所述小臂104轉(zhuǎn)動(dòng)。為方便噴藥管的工作， 所迷平臂105需要保持處于水平位置。本實(shí)用新型在該第二水平轉(zhuǎn)軸202中間位置同軸套設(shè)一傳動(dòng)輪302,如 圖3所示，該傳動(dòng)輪302用于傳遞動(dòng)力，可以設(shè)置為同軸固連的兩個(gè)齒輪。 在所述第三水平轉(zhuǎn)軸203的中間位置還同軸固定套設(shè)一從動(dòng)輪303,如圖3 所示,該從動(dòng)輪303通過(guò)鏈條或皮帶傳動(dòng)連接所述傳動(dòng)輪302,所述傳動(dòng)輪 302再通過(guò)鏈條或皮帶傳動(dòng)連接到所迷靜止輪301上，從而受控于所述靜止 輪301。當(dāng)所述大臂103繞所述第一水平轉(zhuǎn)軸201擺動(dòng)時(shí)，由于所述靜止輪301
與底座101園定連接，所述靜止輪301相對(duì)于大臂103存在轉(zhuǎn)動(dòng)角度，從 而可以通過(guò)所述傳動(dòng)輪302向所述從動(dòng)輪303傳動(dòng)，保持其水平角度。同 理，所述小臂104相對(duì)于大臂103有擺動(dòng)角度時(shí)，小臂104與傳動(dòng)輪302 之間也有相對(duì)轉(zhuǎn)角，通過(guò)傳動(dòng)到所述從動(dòng)輪303后就可以保持平臂105的 水平位置。本實(shí)用新型所述靜止輪301、傳動(dòng)輪302、從動(dòng)輪303、及與一安裝在 所述大臂103和小臂104內(nèi)腔的鏈條107構(gòu)成一自平衡傳動(dòng)連接，用于將 所述大臂和小臂在繞對(duì)應(yīng)的水平轉(zhuǎn)軸將噴藥管送往合適位置時(shí)，相對(duì)底座 形成的轉(zhuǎn)角能夠傳遞到所述從動(dòng)輪303上，這樣在所述大臂103和/或所述 小臂104擺動(dòng)時(shí)，所述平臂105將隨同軸的所述從動(dòng)輪303轉(zhuǎn)動(dòng)，從而確 保安裝在所迷平臂105上的所述噴藥管102始終與水平面平行。為實(shí)現(xiàn)上述平臂105的自平衡維持，本實(shí)用新型所述靜止輪301、傳動(dòng) 輪302與從動(dòng)^"303的傳動(dòng)比例應(yīng)設(shè)定為1: 1: 1,這樣可以使所述靜止輪 301與所述從動(dòng)輪303之間的維持在自平衡狀態(tài)。本實(shí)用新型集裝箱消毒機(jī)器人裝置在初始裝配完成后，需要觀察所述 噴藥管102是否與水平面平行。如果不是平行的，則可以通過(guò)所述大臂103 上的鏈條調(diào)節(jié)窗口 114調(diào)節(jié)所述鏈條107，并通過(guò)與其相傳動(dòng)連接的所述傳 動(dòng)輪302及所迷從動(dòng)輪303進(jìn)行一定角度轉(zhuǎn)動(dòng)給所述平臂105，使其與水平 面保持平行，從而確保所述噴藥管102與水平面平行。本實(shí)用新型所述擺臂106通過(guò)垂直于水平面的樞軸安裝在所述平臂105 的一側(cè)，，可以繞所述平臂105的垂直于水平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖l所示，用 于將噴藥管從大臂和小臂構(gòu)成的平面內(nèi)擺出，從而可以伸展到更多位置上 去。為增加穩(wěn)園性，本實(shí)用新型該擺臂106包括相互平行的第一擺臂106a 和第二擺臂106b,與平臂105及噴藥管102可以構(gòu)成一平行四邊形。在所 述第一擺臂106a上固定安裝一垂直于水平地面的第四垂直轉(zhuǎn)軸204,并在8
該第四垂直轉(zhuǎn)軸204上安裝一所述驅(qū)動(dòng)裝置的第二減速器403，受控于一安 裝在所述平臂105上的所述驅(qū)動(dòng)裝置的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)404。所述噴藥管102樞接在所述擺臂106的端部，平行于所述平臂105,即 所述第一擺臂106a和第二擺臂106b的頂端都是通過(guò)樞軸樞接在所述噴藥 管102上的，如此，第一擺臂106a和第二擺臂106b與平臂105及噴藥管 102所構(gòu)成的平行四邊形的交叉頂點(diǎn)位置都是垂直于水平面的樞軸，可以在 控制下將噴藥管向外伸展開。所述噴藥管102、擺臂106及所述平臂105在 所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)404的驅(qū)動(dòng)下，由安裝在所述第一擺臂106a上的所述第 四垂直轉(zhuǎn)軸204牽動(dòng)，形成一個(gè)可以開合的平行四邊形結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)所 述噴藥管102并攏或張開。為了保持大臂和小臂的平衡，減少驅(qū)動(dòng)力，所述小臂104的安裝噴藥 管一端較長(zhǎng)，在隔所述第二水平轉(zhuǎn)軸202的后端較短，因此加裝有小臂配 重601,如此可以保證小臂繞所述第二水平軸202的大致平衡；同理，也在 所述大臂103后端加裝了大臂配重602。作為本實(shí)用新型集裝箱消毒機(jī)器人裝置的一種改進(jìn)，在所述噴藥管102 上可安裝一超聲波傳感器108,如圖1和圖2所示，用于探測(cè)集裝箱的位置。本實(shí)用新型的集裝箱消毒機(jī)器人裝置工作原理包括首先，啟動(dòng)所述超聲波傳感器108的控制裝置，對(duì)集裝箱的位置或者 集裝箱門的開啟狀況進(jìn)行探測(cè)，操作工人根據(jù)所述超聲波傳感器108反饋 信息確定下一步操作，這些操作過(guò)程是現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。接著，啟動(dòng)所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)402,驅(qū)動(dòng)所述第一減速器401轉(zhuǎn)動(dòng)，并 帶動(dòng)所述大臂103及所述第一水平轉(zhuǎn)軸201轉(zhuǎn)動(dòng)，將所述噴藥管102送至 合理的消毒位置。然而，如果單靠所述大臂103的擺動(dòng)是無(wú)法使所述噴藥管102達(dá)到合 理的消毒位置的，需要通過(guò)所述笫一減速器401控制所述曲臂502及連桿 503牽動(dòng)所述小臂104繞所述第二水平轉(zhuǎn)軸202擺動(dòng)，使所述噴藥管102達(dá) 到合理的消毒位置。所迷大臂103擺動(dòng)時(shí)，所述靜止輪301都將相對(duì)于所述第一水平轉(zhuǎn)軸 201的轉(zhuǎn)動(dòng)有相對(duì)角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)所述鏈條107、傳動(dòng)輪302以及從動(dòng)輪 303的同步傳動(dòng)控制所述第三水平轉(zhuǎn)軸203轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與從動(dòng)輪303同 軸安裝的所述平臂105的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就可以使所述噴藥管102始終與水平 地面保持平行。當(dāng)需要所述噴藥管102對(duì)更寬泛的位置進(jìn)行消毒時(shí)，可以通過(guò)所述噴 藥管102的展開實(shí)現(xiàn)。啟動(dòng)所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)404,驅(qū)動(dòng)所述第二減速器 403轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)所述第四垂直轉(zhuǎn)軸204牽動(dòng)所述擺臂106擺動(dòng)。由于所述 噴藥管102、擺臂106及所述平臂105之間的連接處均為樞接，因此所述噴 藥管102、擺臂106及所述平臂105在所述第四垂直轉(zhuǎn)軸204的牽引下，形 成一個(gè)可以開合的平行四邊形結(jié)構(gòu)，從而帶動(dòng)所述噴藥管102閉合或伸展。需做說(shuō)明的是，上述本實(shí)用新型集裝箱消毒機(jī)器人裝置不僅僅包括機(jī) 械結(jié)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)其靈活操控，還需要配置控制系統(tǒng)，用于控制大臂和小臂 的擺動(dòng)以及擺臂的開閉，這種控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)一計(jì)算機(jī)或單片機(jī) 實(shí)現(xiàn)，這主要應(yīng)在對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。綜上所述，本實(shí)用新型所提供的一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置可以代替 消毒工人進(jìn)行集裝箱的消毒工作，使消毒工人從惡劣、有害的集裝箱防疫 消毒環(huán)境中解脫出來(lái)，其身體健康得到了有效的保障；同時(shí)，本實(shí)用新型 采用自動(dòng)化操作，提高了消毒效率。總之，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變 換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置，其特征在于，包括底座、機(jī)械臂、驅(qū)動(dòng)裝置以及噴藥管；所述噴藥管設(shè)置在所述機(jī)械臂的頂端；所述機(jī)械臂設(shè)置在所述底座上，用于移動(dòng)所述噴藥管在預(yù)定空間內(nèi)工作；所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。
2、 根椐權(quán)利要求1所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂包 括大臂和小臂；所述大臂通過(guò)一第一水平轉(zhuǎn)軸設(shè)置在所述底座上，所述小 臂與所述大臂的頂端通過(guò)一第二水平轉(zhuǎn)軸樞接；所述噴藥管設(shè)置在所述小 臂的頂端；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一設(shè)置在所述底座上的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，用于 受控制驅(qū)動(dòng)所述大臂的擺動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂還 包括一平臂，設(shè)置在所述小臂頂端，所述噴藥管與所述平臂平行設(shè)置，用 于保持噴藥管處于水平位置。
4、 根椐權(quán)利要求3所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述平臂同軸 固連一從動(dòng)輪，通過(guò)所述第二水平轉(zhuǎn)軸上同軸設(shè)置的一傳動(dòng)輪傳動(dòng)連接； 所述傳動(dòng)輪與一靜止輪傳動(dòng)連接，該靜止輪與所述底座固定設(shè)置；所述從 動(dòng)輪、所述傳動(dòng)輪與所述靜止輪之間的傳動(dòng)比例為1: 1: 1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述傳動(dòng)連接 通過(guò)設(shè)置在所述大臂和所述小臂內(nèi)的鏈條實(shí)現(xiàn)，并在所述大臂上設(shè)置有一 鏈條調(diào)節(jié)窗口，用于安裝時(shí)調(diào)整所述平臂使其處于水平位置。
6、 根椐權(quán)利要求3所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂還包括一擺臂，樞接在所述平臂上，其樞軸與水平面垂直，并在所述擺臂的端部設(shè)置所述噴藥管；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并設(shè)置在所述平 臂上，用于驅(qū)動(dòng)所述擺臂的水平擺動(dòng)；所述驅(qū)動(dòng)裝置包括第二減速器，受 控制連動(dòng)所述擺臂。
7、 根椐權(quán)利要求6所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述擺臂設(shè)置 為兩個(gè)，并與所述平臂和噴藥管形成一個(gè)可開合的平行四邊形結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述小臂向后 延伸，與一連桿樞接；所述驅(qū)動(dòng)裝置還包括第一減速器，受控制連動(dòng)一曲 臂，所述連桿通過(guò)該曲臂驅(qū)動(dòng)所述小臂的擺動(dòng)。
9、 根椐權(quán)利要求8所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述小臂后端 設(shè)置有小臂配重，用于保持所述小臂繞所述第二水平轉(zhuǎn)軸大致平衡。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，所述大臂向后 延伸，并在后端設(shè)置有大臂配重，用于保持所述大臂繞所述第一水平轉(zhuǎn)軸 大致平衡。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至IO任一所述的機(jī)器人裝置，其特征在于，在 所述噴藥管上設(shè)有超聲波傳感器，用于探測(cè)集裝箱位置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置，包括底座、機(jī)械臂、驅(qū)動(dòng)裝置以及噴藥管；所述噴藥管設(shè)置在所述機(jī)械臂的頂端，所述機(jī)械臂設(shè)置在所述底座上，用于移動(dòng)所述噴藥管在預(yù)定空間內(nèi)工作，所述驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)所述機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型所提供的一種集裝箱消毒機(jī)器人裝置可以代替消毒工人進(jìn)行集裝箱的消毒工作，使消毒工人從惡劣、有害的集裝箱防疫消毒環(huán)境中解脫出來(lái)，其身體健康得到了有效的保障；同時(shí)，本實(shí)用新型采用自動(dòng)化操作，提高了消毒效率。
文檔編號(hào)B25J3/00GK201049464SQ200720119799
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月24日
發(fā)明者張忠濤, 黃孝明, 齊兵發(fā) 申請(qǐng)人:深圳先進(jìn)技術(shù)研究院;深圳市新松機(jī)器人自動(dòng)化有限公司