本實(shí)用新型涉及履帶吸盤(pán)式爬壁機(jī)器人，特別是涉及一種用于爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)真空閥結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前履帶吸盤(pán)式爬壁機(jī)器人吸盤(pán)的真空配氣多依靠電磁閥，采用電磁控制手段實(shí)現(xiàn)電磁閥的自動(dòng)開(kāi)啟與關(guān)閉，且每個(gè)吸盤(pán)和真空泵之間都有單獨(dú)的管道連接。機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，吸盤(pán)隨著履帶運(yùn)動(dòng)，可能造成各吸盤(pán)管道間的纏繞和干涉，這就對(duì)履帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)提出了較高的要求，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)勢(shì)必更為復(fù)雜，導(dǎo)致機(jī)器人整體重量增加。而大重量會(huì)對(duì)機(jī)器人的爬壁性能造成較大影響，甚至過(guò)大的重力矩會(huì)使真空吸盤(pán)的負(fù)壓吸附力不足以支持機(jī)器人的吸附，導(dǎo)致其墜落。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的問(wèn)題是提供一種用于爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)真空閥結(jié)構(gòu)，其采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)的自動(dòng)配氣，無(wú)需為每一個(gè)吸盤(pán)單獨(dú)配置管道，大大減小配氣機(jī)構(gòu)所占空間，減小了機(jī)器人整體重量，使機(jī)器人的爬壁更為可靠。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種用于爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)真空閥結(jié)構(gòu)，包括真空閥機(jī)構(gòu)和位于真空閥機(jī)構(gòu)上的真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)，

所述所述真空閥機(jī)構(gòu)包括軸承座、軸承、鍵、芯軸、鏈輪及第一螺母，所述芯軸通過(guò)軸承安裝在軸承座上，所述鏈輪通過(guò)鍵連接在芯軸上，并所述鏈輪通過(guò)第一螺母固定在芯軸的一端；

所述真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)包括吸盤(pán)、真空腔體、吸氣閥及放氣閥，所述吸盤(pán)連接在真空腔體上，所述真空腔體內(nèi)開(kāi)設(shè)有開(kāi)設(shè)有真空通道，所述吸氣閥及放氣閥設(shè)置在真空通道上。

進(jìn)一步，所述軸承為深溝球軸承，所述深溝球軸承設(shè)置在軸承座內(nèi)，位于軸承座的端面固定有軸承蓋，所述軸承座上還螺紋連接有真空分配環(huán)外殼，位于所述真空分配環(huán)外殼內(nèi)還設(shè)有真空外靜分配環(huán)和真空內(nèi)靜分配環(huán)，所述芯軸穿過(guò)外靜分配環(huán)和內(nèi)靜分配環(huán)。

進(jìn)一步，所述芯軸上套設(shè)有彈簧座、第一壓縮彈簧及動(dòng)分配環(huán)，所述彈簧座通過(guò)螺釘固定，所述第一壓縮彈簧位于在彈簧座，所述動(dòng)分配環(huán)通過(guò)第一壓縮彈簧的壓緊力緊貼在真空外靜分配環(huán)上。

進(jìn)一步，所述動(dòng)分配環(huán)里側(cè)端面沿圓周開(kāi)有八個(gè)沉孔，所述分配環(huán)側(cè)面分別開(kāi)有八個(gè)與沉孔相通徑向孔，所述每個(gè)徑向孔中均設(shè)有第一推桿，位于所述第一推桿的下端套設(shè)有活塞，所述第一推桿在徑向孔做來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述分配環(huán)外殼端面設(shè)有凸輪槽，位于所述凸輪槽內(nèi)設(shè)有滾子，所述滾子在分配環(huán)外殼端面凸輪槽內(nèi)進(jìn)行滾動(dòng)。

進(jìn)一步，所述吸盤(pán)上設(shè)有防滑圈、底部密封圈及真空通道密封圈，所述防滑圈和底部密封圈位于吸盤(pán)與壁面接觸的一面，所述真空通道密封圈位于吸盤(pán)與真空通道接觸的一面。

進(jìn)一步，所述真空通道包括豎直真空通道和水平真空通道，所述豎直真空通道和水平真空通道相互連通，所述吸氣閥設(shè)置在豎直真空通道的頂部，所述放氣閥設(shè)置在水平真空通道的一側(cè)。

進(jìn)一步，位于所述豎直真空通道上還設(shè)有吸氣堵頭和第二壓縮彈簧，所述吸氣堵頭通過(guò)第二壓縮彈簧設(shè)置在豎直真空通道上。

進(jìn)一步，所述水平真空通道上還設(shè)有放氣堵頭和第三壓縮彈簧，所述放氣堵頭通過(guò)第三壓縮彈簧設(shè)置在水平真空通道上。

進(jìn)一步，位于所述放氣堵頭上固定連接有第二推桿，所述第二推桿外接杠桿機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述吸氣閥的上端設(shè)有第二螺母和墊圈，所述吸盤(pán)通過(guò)第二螺母和墊圈固定于履帶上，所述吸氣閥上端的氣嘴插接在第一推桿上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)的自動(dòng)配氣，無(wú)需為每一個(gè)吸盤(pán)單獨(dú)配置管道，大大減小配氣機(jī)構(gòu)所占空間，減小了機(jī)器人整體重量，使機(jī)器人的爬壁更為可靠；2、采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)和真空源的持續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)真空吸盤(pán)的定點(diǎn)抽氣和放氣，大大減小了機(jī)構(gòu)復(fù)雜度和機(jī)身重量，并具有一定可靠性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例真空閥機(jī)構(gòu)的剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)的剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的A部局部放大圖。

圖中：第一螺母1、鏈輪2、彈簧座3、第一壓縮彈簧4、動(dòng)分配環(huán)5、活塞6、第一推桿7、真空分配環(huán)外殼8、外靜分配環(huán)9、內(nèi)靜分配環(huán)10、軸承座11、深溝球軸承12、軸承蓋13、芯軸14、吸盤(pán)15、真空通道密封圈16、真空腔體17、吸氣閥18、吸氣堵頭19、第二螺母20、墊圈21、放氣閥22、第二推桿23、杠桿機(jī)構(gòu)24、第三壓縮彈簧25、放氣堵頭26、底部密封圈27、防滑圈28、軸承29、鍵30、真空通道31、螺釘32、沉孔33、凸輪槽34、滾子35、豎直真空通道36、水平真空通道37、第二壓縮彈簧38、徑向孔39。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。

如圖1-5所示，本實(shí)用新型所提供的一種用于爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)真空閥結(jié)構(gòu)，包括真空閥機(jī)構(gòu)和位于真空閥機(jī)構(gòu)上的真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)，所述所述真空閥機(jī)構(gòu)包括軸承座11、軸承29、鍵30、芯軸14、鏈輪2及第一螺母1，所述芯軸14通過(guò)軸承29安裝在軸承座11上，所述鏈輪2通過(guò)鍵30連接在芯軸14上，并所述鏈輪2通過(guò)第一螺母1固定在芯軸14的一端；所述真空吸盤(pán)機(jī)構(gòu)包括吸盤(pán)15、真空腔體17、吸氣閥18及放氣閥22，所述吸盤(pán)15連接在真空腔體17上，所述真空腔體17內(nèi)開(kāi)設(shè)有開(kāi)設(shè)有真空通道31，所述吸氣閥18及放氣閥22設(shè)置在真空通道31上，所述軸承29為深溝球軸承12，所述深溝球軸承12設(shè)置在軸承座11內(nèi)，位于軸承座11的端面固定有軸承蓋13，所述軸承座11上還螺紋連接有真空分配環(huán)外殼8，位于所述真空分配環(huán)外殼8內(nèi)還設(shè)有真空外靜分配環(huán)9和真空內(nèi)靜分配環(huán)10，所述芯軸14穿過(guò)外靜分配環(huán)9和內(nèi)靜分配環(huán)10，所述芯軸14上套設(shè)有彈簧座3、第一壓縮彈簧4及動(dòng)分配環(huán)5，所述彈簧座3通過(guò)螺釘32固定，所述第一壓縮彈簧4位于在彈簧座3，所述動(dòng)分配環(huán)5通過(guò)第一壓縮彈簧4的壓緊力緊貼在真空外靜分配環(huán)9上，所述動(dòng)分配環(huán)5里側(cè)端面沿圓周開(kāi)有八個(gè)沉孔33，所述分配環(huán)5側(cè)面分別開(kāi)有八個(gè)與沉孔33相通徑向孔39，所述每個(gè)徑向孔33中均設(shè)有第一推桿7，位于所述第一推桿7的下端套設(shè)有活塞6，所述第一推桿7在徑向孔33做來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述分配環(huán)外殼8端面設(shè)有凸輪槽34，位于所述凸輪槽34內(nèi)設(shè)有滾子35，所述滾子35在分配環(huán)外殼8端面凸輪槽34內(nèi)進(jìn)行滾動(dòng)，所述吸盤(pán)15上設(shè)有防滑圈28、底部密封圈27及真空通道密封圈16，所述防滑圈28和底部密封圈27位于吸盤(pán)15與壁面接觸的一面，所述真空通道密封圈16位于吸盤(pán)15與真空通道17接觸的一面，所述真空通道31包括豎直真空通道36和水平真空通道37，所述豎直真空通道36和水平真空通道37相互連通，所述吸氣閥18設(shè)置在豎直真空通道36的頂部，所述放氣閥22設(shè)置在水平真空通道37的一側(cè)，位于所述豎直真空通道36上還設(shè)有吸氣堵頭19和第二壓縮彈簧38，所述吸氣堵頭19通過(guò)第二壓縮彈簧38設(shè)置在豎直真空通道36上，所述水平真空通道37上還設(shè)有放氣堵頭26和第三壓縮彈簧25，所述放氣堵頭26通過(guò)第三壓縮彈簧25設(shè)置在水平真空通道37上，位于所述放氣堵頭26上固定連接有第二推桿23，所述第二推桿23外接杠桿機(jī)構(gòu)24，所述吸氣閥18的上端設(shè)有第二螺母20和墊圈21，所述吸盤(pán)15通過(guò)第二螺母20和墊圈21固定于履帶上，所述吸氣閥18上端的氣嘴插接在第一推桿7上。

本實(shí)施例所提供的一種用于爬壁機(jī)器人的吸盤(pán)真空閥結(jié)構(gòu)，其采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸盤(pán)15的自動(dòng)配氣，無(wú)需為每一個(gè)吸盤(pán)15單獨(dú)配置管道，大大減小配氣機(jī)構(gòu)所占空間，減小了機(jī)器人整體重量，使機(jī)器人的爬壁更為可靠，采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)和真空源的持續(xù)工作，實(shí)現(xiàn)真空吸盤(pán)15的定點(diǎn)抽氣和放氣，大大減小了機(jī)構(gòu)復(fù)雜度和機(jī)身重量，并具有一定可靠性。

工作時(shí)，真空閥機(jī)構(gòu)安裝于機(jī)器人機(jī)身前端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使動(dòng)分配環(huán)5和鏈輪2連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，鏈輪2帶動(dòng)履帶連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，故固連于履帶的真空吸盤(pán)15隨履帶運(yùn)動(dòng)，第一推桿7在真空分配環(huán)外殼8上的凸輪槽34和動(dòng)分配環(huán)5共同限制下，在做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，也在動(dòng)分配環(huán)5的徑向孔39中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，內(nèi)靜分配環(huán)10的圓通孔與真空管道接口對(duì)接，真空管道通向外部的真空泵，保持真空泵持續(xù)工作，故外靜分配環(huán)9的弧形通孔與內(nèi)靜分配環(huán)10的圓通孔始終保持真空狀態(tài)，而動(dòng)分配環(huán)5由于轉(zhuǎn)動(dòng)，其八個(gè)沉孔33循環(huán)交替地處于真空狀態(tài)或非真空狀態(tài)，而真空吸盤(pán)15隨履帶運(yùn)動(dòng)到剛好與第一推桿7對(duì)接，隨后第一推桿7與吸盤(pán)15共同回轉(zhuǎn)的同時(shí)，第一推桿7外推，使吸嘴進(jìn)一步深入第一推桿7中；該吸盤(pán)15與真空通道31連接，開(kāi)始抽氣，吸氣堵頭19向上運(yùn)動(dòng)，垂直真空通道36打開(kāi)，水平真空通道37保持閉合；抽氣完畢，吸盤(pán)15吸嘴離開(kāi)第一推桿7，垂直真空通道36與水平真空通道37均閉合，吸盤(pán)15保持吸附狀態(tài)；吸盤(pán)15運(yùn)動(dòng)到機(jī)器人機(jī)身尾部，尾部裝置觸發(fā)吸盤(pán)15的杠桿機(jī)構(gòu)24，第二推桿23向外運(yùn)動(dòng)，水平真空通道37打開(kāi)，吸盤(pán)15內(nèi)與大氣相通，結(jié)束吸附狀態(tài)。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。