一种飞机表面清洗机械臂的末端执行器的制造方法
【专利摘要】一种飞机表面清洗机械臂的末端执行器。其包括滚刷柄、液压缸、多个喷嘴、液压电机、半球形辊刷、主滚刷、滚刷支架和回转机构。本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器具有旋转和偏摆两个自由度，以滚刷旋转的方式进行清洗，采用喷洒系统喷洒清洗液和清水冲洗，以液压系统进行驱动，从而可实现飞机表面多角度、多方位清洗，因此相比以前的清洗机和人工清洗方式，其工作效率大大提高，而且整体结构相对简单，机械可靠性强，也便于制造、拆卸和维修。与此同时将节约大量的人力成本，从而提高民用航空器的运营效益。
【专利说明】一种飞机表面清洗机械臂的末端执行器
【技术领域】
[0001]本发明属于民航设备【技术领域】，特别是涉及一种飞机表面清洗机械臂的末端执行器。
【背景技术】
[0002]目前，国内外飞机外表面清洗工作主要采用高压水枪、非雾化喷射设备、墩布、刷子等装置，很显然这种人工清洗方式存在诸多缺点，比如效率低、工作人员的工作强度大、效果差等。而国内民航还没有应用飞机表面清洗机械臂。目前国内关于末端执行器的研究绝大多数在吸尘器、除雪机器、洗车装置、涂油漆装置、护栏清洗车、隧道清洗等方面，而尚没有发现针对飞机表面清洗机械臂的末端执行器的报道；国外只有一些大型的航空公司用到飞机表面清洗的大型机械臂和清洗机器人，但大多都是机械结构庞大、复杂，成本很高，因此还未得到大范围推广。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种整体结构相对简单，机械可靠性强的飞机表面清洗机械臂的末端执行器。
[0004]为了达到上述目的，本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器包括滚刷柄、液压缸、多个喷嘴、液压电机、半球形辊刷、主滚刷、滚刷支架和回转机构；其中回转机构的末端连接在机械臂或其它装置的底座上；滚刷柄的后端固定在回转机构的前端；滚刷支架由立杆、上支架、下支架和滚刷轴构成，其中上支架和下支架的后端分别固定在立杆的上下端，下支架的中部形成有一个电机设置孔，滚刷轴安装在上支架中部，同时滚刷柄的前端连接在立杆的下端；多个喷嘴沿上下方向安装在立杆的侧面上，并且通过管路与喷洒系统相连；液压缸的一端绞接在滚刷柄的中部，另一端绞接在立杆的上端，由此由立杆、液压缸和滚刷柄构成三角形结构；液压电机的外部安装在下支架上的电机设置孔内，并且上下端分别设有上输出轴和下输出轴，液压电机和液压缸同时通过管路与液压系统相连；主滚刷为圆筒形，轴心处贯穿液压电机的上输出轴，并且上输出轴的上端插入在滚刷轴内；半球形辊刷以球面朝下的方式设置在下支架的下方，并且液压电机的下输出轴连接在半球形辊刷的内部中心孔内。
[0005]所述的半球形辊刷和主滚刷均为空心结构。
[0006]所述的半球形辊刷的刷毛硬度大于主滚刷的刷毛硬度。
[0007]本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器具有如下优点:
[0008]1、具有旋转和偏摆两个自由度，以滚刷旋转的方式进行清洗，采用喷洒系统喷洒清洗液和清水冲洗，以液压系统进行驱动，从而可实现飞机表面多角度、多方位清洗，因此相比以前的清洗机和人工清洗方式，其工作效率大大提高，而且整体结构相对简单，机械可靠性强，也便于制造、拆卸和维修。与此同时将节约大量的人力成本，从而提高民用航空器的运营效益。[0009]2、由滚刷柄、滚刷支架和液压缸通过铰接构成的三角形运动机构具有很高的稳定性，从而可使整体结构简单可靠。
[0010]3、可以通过改装而应用到汽车的清洗装置和高层建筑的表面清洗装置上，从而大大提高型面复杂物体的表面清洗效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器结构立体图。
[0012]图2为本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器结构分解示意图。
[0013]图3为本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器部分结构剖视图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器进行详细说明。
[0015]如图1一图3所示，本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器包括:滚刷柄
1、液压缸2、多个喷嘴3、液压电机4、半球形辊刷5、主滚刷7、滚刷支架8和回转机构9 ;其中回转机构9的末端连接在机械臂或其它装置的底座上；滚刷柄I的后端固定在回转机构9的前端；滚刷支架8由立杆10、上支架11、下支架12和滚刷轴6构成，其中上支架11和下支架12的后端分别固定在立杆10的上下端，下支架12的中部形成有一个电机设置孔13，滚刷轴6安装在上支架11中部，同时滚刷柄I的前端连接在立杆10的下端；多个喷嘴3沿上下方向安装在立杆10的侧面上，并且通过管路与喷洒系统相连；液压缸2的一端铰接在滚刷柄I的中部，另一端铰接在立杆10的上端，由此由立杆10、液压缸2和滚刷柄I构成三角形结构；液压电机4的外部安装在下支架12上的电机设置孔13内，并且上下端分别设有上输出轴和下输出轴，液压电机4和液压缸2同时通过管路与液压系统相连；主滚刷7为圆筒形，轴心处贯穿液压电机4的上输出轴，并且上输出轴的上端插入在滚刷轴6内；半球形辊刷5以球面朝下的方式设置在下支架12的下方，并且液压电机4的下输出轴连接在半球形辊刷5的内部中心孔内。
[0016]所述的半球形辊刷5和主滚刷7均为空心结构，这样可在保证工作强度的同时大大减轻其自身的重量。
[0017]所述的半球形辊刷5的刷毛硬度大于主滚刷7的刷毛硬度，这样可以更加方便地
清洗一些死角位置。
[0018]现将本发明提供的飞机表面清洗机械臂的末端执行器的工作原理阐述如下:首先利用与回转机构9相连的机械臂将本末端执行器举升到飞机表面的待清洗部位，然后利用通过管路与喷洒系统相连的喷嘴3向外喷洒清洗液和清水以进行冲洗，同时启动液压电机4以使其旋转，这时在液压电机4的带动下，主滚刷7和半球形辊刷5将高速转动，从而对飞机表面进行刷洗。在刷洗过程中，可根据具体情况利用液压缸2上活塞杆的伸长或缩短来调节半球形辊刷5和主滚刷7的俯仰角度，范围大约90°，并可利用旋转滚刷柄I的方式使整个末端执行器绕滚刷柄I中心轴进行360°旋转，以使半球形辊刷5和主滚刷7适应实际工作环境中不规则物体的复杂型面变化，从而增加的末端执行器的自由度，同时利用半球形辊刷5清洗一些主滚刷7清洗不到的死角。
【权利要求】
1.一种飞机表面清洗机械臂的末端执行器，其特征在于:其包括滚刷柄(I)、液压缸(2)、多个喷嘴(3)、液压电机(4)、半球形辊刷(5)、主滚刷(7)、滚刷支架(8)和回转机构(9);其中回转机构(9)的末端连接在机械臂或其它装置的底座上；滚刷柄(I)的后端固定在回转机构(9)的前端；滚刷支架(8)由立杆(10)、上支架(11)、下支架(12)和滚刷轴(6)构成，其中上支架(11)和下支架(12)的后端分别固定在立杆(10)的上下端，下支架(12)的中部形成有一个电机设置孔(13)，滚刷轴(6)安装在上支架(11)中部，同时滚刷柄(I)的前端连接在立杆(10)的下端；多个喷嘴(3)沿上下方向安装在立杆(10)的侧面上，并且通过管路与嗔洒系统相连；液压缸(2)的一端绞接在滚刷柄(I)的中部，另一端绞接在立杆(10)的上端，由此由立杆(10)、液压缸(2)和滚刷柄(I)构成三角形结构；液压电机(4)的外部安装在下支架(12)上的电机设置孔(13)内，并且上下端分别设有上输出轴和下输出轴，液压电机(4)和液压缸(2)同时通过管路与液压系统相连；主滚刷(7)为圆筒形，轴心处贯穿液压电机(4)的上输出轴,并且上输出轴的上端插入在滚刷轴(6)内；半球形棍刷(5)以球面朝下的方式设置在下支架(12)的下方，并且液压电机(4)的下输出轴连接在半球形辊刷(5)的内部中心孔内。
2.根据权利要求1所述的飞机表面清洗机械臂的末端执行器，其特征在于:所述的半球形辊刷(5)和主滚刷(7)均为空心结构。
3.根据权利要求1所述的飞机表面清洗机械臂的末端执行器，其特征在于:所述的半球形辊刷(5)的刷毛硬度大于主滚刷( 7)的刷毛硬度。
【文档编号】B64F5/00GK103895875SQ201410098700
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】高庆吉, 金玉阳, 王智, 梁晓光, 王志胜, 肖红生, 邓鹏 , 周和光 申请人:中国民航大学