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

背景技術(shù)：

目前履帶吸盤式爬壁機器人吸盤的真空配氣多依靠電磁閥，采用電磁控制手段實現(xiàn)電磁閥的自動開啟與關(guān)閉，且每個吸盤和真空泵之間都有單獨的管道連接。機器人在運動過程中，吸盤隨著履帶運動，可能造成各吸盤管道間的纏繞和干涉，這就對履帶傳動機構(gòu)的設(shè)計提出了較高的要求，傳動機構(gòu)勢必更為復雜，導致機器人整體重量增加。而大重量會對機器人的爬壁性能造成較大影響，甚至過大的重力矩會使真空吸盤的負壓吸附力不足以支持機器人的吸附，導致其墜落。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的問題是提供一種用于爬壁機器人的吸盤真空閥結(jié)構(gòu)，其采用純機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)吸盤的自動配氣，無需為每一個吸盤單獨配置管道，大大減小配氣機構(gòu)所占空間，減小了機器人整體重量，使機器人的爬壁更為可靠。

為達到上述目的，本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于爬壁機器人的吸盤真空閥結(jié)構(gòu)，包括真空閥機構(gòu)和位于真空閥機構(gòu)上的真空吸盤機構(gòu)，

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

所述真空吸盤機構(gòu)包括吸盤、真空腔體、吸氣閥及放氣閥，所述吸盤連接在真空腔體上，所述真空腔體內(nèi)開設(shè)有開設(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)，所述芯軸穿過外靜分配環(huán)和內(nèi)靜分配環(huán)。

進一步，所述芯軸上套設(shè)有彈簧座、第一壓縮彈簧及動分配環(huán)，所述彈簧座通過螺釘固定，所述第一壓縮彈簧位于在彈簧座，所述動分配環(huán)通過第一壓縮彈簧的壓緊力緊貼在真空外靜分配環(huán)上。

進一步，所述動分配環(huán)里側(cè)端面沿圓周開有八個沉孔，所述分配環(huán)側(cè)面分別開有八個與沉孔相通徑向孔，所述每個徑向孔中均設(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回往復運動，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)進行滾動。

進一步，所述吸盤上設(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與壁面接觸的一面，所述真空通道密封圈位于吸盤與真空通道接觸的一面。

進一步，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，所述吸氣堵頭通過第二壓縮彈簧設(shè)置在豎直真空通道上。

進一步，所述水平真空通道上還設(shè)有放氣堵頭和第三壓縮彈簧，所述放氣堵頭通過第三壓縮彈簧設(shè)置在水平真空通道上。

進一步，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構(gòu)。

進一步，所述吸氣閥的上端設(shè)有第二螺母和墊圈，所述吸盤通過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，本實用新型的技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：1、本實用新型采用純機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)吸盤的自動配氣，無需為每一個吸盤單獨配置管道，大大減小配氣機構(gòu)所占空間，減小了機器人整體重量，使機器人的爬壁更為可靠；2、采用純機械結(jié)構(gòu)和真空源的持續(xù)工作，實現(xiàn)真空吸盤的定點抽氣和放氣，大大減小了機構(gòu)復雜度和機身重量，并具有一定可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例真空閥機構(gòu)的剖視圖；

圖3為本實用新型實施例真空吸盤機構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型實施例真空吸盤機構(gòu)的剖視圖；

圖5為本實用新型實施例的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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。

如圖1-5所示，本實用新型所提供的一種用于爬壁機器人的吸盤真空閥結(jié)構(gòu)，包括真空閥機構(gòu)和位于真空閥機構(gòu)上的真空吸盤機構(gòu)，所述所述真空閥機構(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通過軸承29安裝在軸承座11上，所述鏈輪2通過鍵30連接在芯軸14上，并所述鏈輪2通過第一螺母1固定在芯軸14的一端；所述真空吸盤機構(gòu)包括吸盤15、真空腔體17、吸氣閥18及放氣閥22，所述吸盤15連接在真空腔體17上，所述真空腔體17內(nèi)開設(shè)有開設(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及動分配環(huán)5，所述彈簧座3通過螺釘32固定，所述第一壓縮彈簧4位于在彈簧座3，所述動分配環(huán)5通過第一壓縮彈簧4的壓緊力緊貼在真空外靜分配環(huán)9上，所述動分配環(huán)5里側(cè)端面沿圓周開有八個沉孔33，所述分配環(huán)5側(cè)面分別開有八個與沉孔33相通徑向孔39，所述每個徑向孔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做來回往復運動，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)進行滾動，所述吸盤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15與壁面接觸的一面，所述真空通道密封圈16位于吸盤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15通過第二螺母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。

本實施例所提供的一種用于爬壁機器人的吸盤真空閥結(jié)構(gòu)，其采用純機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)吸盤15的自動配氣，無需為每一個吸盤15單獨配置管道，大大減小配氣機構(gòu)所占空間，減小了機器人整體重量，使機器人的爬壁更為可靠，采用純機械結(jié)構(gòu)和真空源的持續(xù)工作，實現(xiàn)真空吸盤15的定點抽氣和放氣，大大減小了機構(gòu)復雜度和機身重量，并具有一定可靠性。

工作時，真空閥機構(gòu)安裝于機器人機身前端，電機驅(qū)動主軸運轉(zhuǎn)，從而使動分配環(huán)5和鏈輪2連續(xù)運轉(zhuǎn)，鏈輪2帶動履帶連續(xù)運轉(zhuǎn)，故固連于履帶的真空吸盤15隨履帶運動，第一推桿7在真空分配環(huán)外殼8上的凸輪槽34和動分配環(huán)5共同限制下，在做回轉(zhuǎn)運動的同時，也在動分配環(huán)5的徑向孔39中作往復運動，內(nèi)靜分配環(huán)10的圓通孔與真空管道接口對接，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)，而動分配環(huán)5由于轉(zhuǎn)動，其八個沉孔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15隨履帶運動到剛好與第一推桿7對接，隨后第一推桿7與吸盤15共同回轉(zhuǎn)的同時，第一推桿7外推，使吸嘴進一步深入第一推桿7中；該吸盤15與真空通道31連接，開始抽氣，吸氣堵頭19向上運動，垂直真空通道36打開，水平真空通道37保持閉合；抽氣完畢，吸盤15吸嘴離開第一推桿7，垂直真空通道36與水平真空通道37均閉合，吸盤15保持吸附狀態(tài)；吸盤15運動到機器人機身尾部，尾部裝置觸發(fā)吸盤15的杠桿機構(gòu)24，第二推桿23向外運動，水平真空通道37打開，吸盤15內(nèi)與大氣相通，結(jié)束吸附狀態(tài)。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。