一种刚柔耦合的清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种刚柔耦合的清洗装置，包括基座、刚性臂组件、柔性臂组件、安装座、控制组件和执行组件，刚性臂组件底端与基座相铰接，顶端与安装座相铰接，柔性臂组件的一端与安装座相连，另一端与执行组件相连，控制组件安设于安装座上。本发明专利技术能够实现伸缩和弯曲运动，通过水压来控喷头的旋转和振动，以此满足执行组件的作业要求。

Rigid flexible coupling cleaning device

The invention provides a cleaning device for a rigid flexible coupling, which comprises a base, a rigid flexible manipulator arm assembly, assembly, installation base, control component and execution component, rigid arm assembly and the bottom end of the base is hinged with the mounting seat is hinged at the top end, flexible arm assembly and the mounting seat is connected with the other end of the execution component connected to the control module installed in the installing seat. The invention can realize stretching and bending movement, and can control the rotation and vibration of the spray head through the water pressure, so as to satisfy the operation requirement of the executing component.

【技术实现步骤摘要】
一种刚柔耦合的清洗装置
本专利技术属于清洗机械臂的
，尤其涉及一种刚柔耦合的清洗装置。
技术介绍
随着机器人技术的不断发展，刚性机械臂面对多样化的作业任务时常有较大的局限性，柔性机器臂采用轻质材料，运动精度高、响应速度快、负载自重比高、功耗低，在机器人领域研究中的地位越来越重要。在实际工程应用中，具有刚柔耦合特性的机械臂能较好地结合刚性臂和柔性臂的优点，适用范围更广；其中，刚性部分不会发生振动和变形；柔性臂杆部分由于采用轻质材料，可以最大限度的减轻机械臂系统的质量。但是柔性臂杆在激励作用下容易发生弹性变形和振动，引发末端执行机构的摆动，因此合理控制柔性臂杆振动，使之转化为清洗所需的有效振动，从而提高清洗机械臂的工作效率是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述存在的问题，提供一种刚柔耦合的清洗装置，能有效控制末端柔性臂的振动，提高清洗工作效率。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种刚柔耦合的清洗装置，其特征在于，包括基座、刚性臂组件、柔性臂组件、安装座、控制组件和执行组件，所述刚性臂组件底端与所述基座相铰接，顶端与所述安装座相铰接，所述柔性臂组件的一端与安装座相连，另一端与所述执行组件相连，所述控制组件安设于安装座上。按上述方案，所述刚性臂组件包括前后依次铰接相连的第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一、第二连杆之间设有第一液压缸，第二、第三连杆之间设有第二液压缸，第一连杆底端与所述基座相铰接，第三连杆顶端与所述安装座相连。按上述方案，所述柔性臂组件包括数个节块，相邻两个节块之间通过弹簧相连，一侧端头的节块与所述安装座相连，另一侧端头的节块外侧端面中心设有连接轴，所述连接轴为中空柱状结构。按上述方案，所述执行组件包括喷头和进水管，所述喷头外侧端面上均布数个出水管，喷头内侧端面中心与所述连接轴通过轴承旋转连接，所述进水管的出水侧端部与连接轴的内部空腔相配置，出水侧端部的端头伸入喷头内部，进水管上设有流量调节阀。按上述方案，所述控制组件包括PLC控制器和数个振动传感器，所述数个振动传感器分别设于所述节块上，所述PLC控制器的输入端与数个振动传感器相连，输出端与所述第一液压缸、第二液压缸相连和流量调节阀相连。按上述方案，所述柔性臂组件外套设柔性防护罩。按上述方案，所述出水管包括直流管和倾斜管，所述倾斜管沿所述喷头外圈布设，所述直流管沿喷头内圈布设。按上述方案，所述柔性防护罩为波纹管。本专利技术的有益效果是：1、提供一种刚柔耦合的清洗装置，该装置结构设计科学合理，具有多个自由度，能够实现伸缩和多个方向的弯曲运动，增加了清洗装置的使用范围，扩大了清洗区间；2、该装置中可对各部件进行独立控制，控制更为精确，而且减轻了柔性臂组件的重量，使清洗装置更为灵活且响应迅速；3、该装置通过高压水反力对末端喷头引起的有效振动，增加了振动清洗的功效，完成对工件的清洗，提高了清洗效率。附图说明图1为本专利技术一个实施例的轴测图。图2为本专利技术一个实施例的去掉波纹管后柔性臂组件的结构示意图。其中：1-基座，2-第一连杆，3-第二连杆，4-第三连杆，5-安装座，6-节块，7-弹簧，8-连接轴，9-波纹管，10-喷头，11-直流管，12-倾斜管。具体实施方式为更好地理解本专利技术，下面结合附图和实施例对本专利技术进一步的描述。如图1、图2所示，一种刚柔耦合的清洗装置，包括基座1、刚性臂组件、柔性臂组件、安装座、控制组件和执行组件，刚性臂组件底端与基座相铰接，顶端与安装座相铰接，柔性臂组件的一端与安装座相连，另一端与执行组件相连，控制组件安设于安装座上。刚性臂组件包括前后依次铰接相连的第一连杆2、第二连杆3和第三连杆4，第一、第二连杆之间设有第一液压缸，第二、第三连杆之间设有第二液压缸，第一连杆底端与基座相铰接，第三连杆顶端与安装座5相连，第一、第二液压缸驱动相铰接的两根连杆调整夹角，进而改变执行装置的作业位置。柔性臂组件包括数个节块6，相邻两个节块之间通过弹簧7相连，一侧端头的节块与安装座相连，另一侧端头的节块外侧端面中心设有连接轴8，连接轴为中空柱状结构。柔性臂组件外套设柔性防护罩，柔性防护罩可为波纹管9。执行组件包括喷头10和进水管，喷头外侧端面上均布数个出水管，出水管包括直流管11和倾斜管12，倾斜管沿喷头外圈布设，直流管沿喷头内圈布设，喷头内侧端面中心与连接轴通过轴承旋转连接，进水管的出水侧端部与连接轴的内部空腔相配置，出水侧端部的端头伸入喷头内部，进水管上设有流量调节阀。通过出水管喷出的高压水的反力来实现柔性臂的反向运动，柔性臂关块通过弹簧一起做复合运动，从而实现整个柔性臂的伸缩振动。这样既利用了高压水对装置的反作用力，又弥补了柔性臂振动不可控的不足。控制组件包括PLC控制器和数个振动传感器，数个振动传感器分别设于节块上，PLC控制器的输入端与数个振动传感器相连，输出端与第一液压缸、第二液压缸相连和流量调节阀相连。在作业中，第一液压缸和第二液压缸在PLC控制器的控制下使刚性臂实现平面内任意轨迹移动。基座可与其他旋转工作平面连接，由伺服电动机驱动完成周向旋转作业。执行组件清洗工件时，高压水经过倾斜管喷出，可实现喷头的顺时针或逆时针旋转的工作模式，高压水经过直流管喷出，高压水的反力来实现柔性臂的反向运动，柔性臂节块通过弹簧一起做复合运动。根据振动传感器的反馈信号，通过PLC控制器来调节水压，对其实现振动控制，利用合适的振幅完成全方位清洁。以上的仅为本专利技术的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，因此依本专利技术申请专利范围所做的等效变化，仍属本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刚柔耦合的清洗装置，其特征在于，包括基座、刚性臂组件、柔性臂组件、安装座、控制组件和执行组件，所述刚性臂组件底端与所述基座相铰接，顶端与所述安装座相铰接，所述柔性臂组件的一端与安装座相连，另一端与所述执行组件相连，所述控制组件安设于安装座上。

【技术特征摘要】
1.一种刚柔耦合的清洗装置，其特征在于，包括基座、刚性臂组件、柔性臂组件、安装座、控制组件和执行组件，所述刚性臂组件底端与所述基座相铰接，顶端与所述安装座相铰接，所述柔性臂组件的一端与安装座相连，另一端与所述执行组件相连，所述控制组件安设于安装座上。2.根据权利要求1所述的一种刚柔耦合的清洗装置，其特征在于，所述刚性臂组件包括前后依次铰接相连的第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一、第二连杆之间设有第一液压缸，第二、第三连杆之间设有第二液压缸，第一连杆底端与所述基座相铰接，第三连杆顶端与所述安装座相连。3.根据权利要求2所述的一种刚柔耦合的清洗装置，其特征在于，所述柔性臂组件包括数个节块，相邻两个节块之间通过弹簧相连，一侧端头的节块与所述安装座相连，另一侧端头的节块外侧端面中心设有连接轴，所述连接轴为中空柱状结构。4.根据权利要求3所述的一种刚柔耦合的清洗装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏楚奇，董文彬，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42