[发明专利]负压吸附式壁面移动机器人离心叶轮的定位结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位结构，特别涉及一种负压吸附式壁面移动机器人离心叶轮的定位结构。

背景技术

低噪音微小型壁面移动机器人是能够在危险的、不易到达的垂直壁面环境下代替人类工作的一类机器人。目前最流行的壁面移动机器人吸附原理为负压(真空)吸附原理，即通过叶轮旋转做功，在密封腔内部形成负压，从而使机器人吸附在壁面上。其中叶轮在机器人腔体上的定位，始终是这类机器人结构设计上的重点与难点。由于叶轮悬在密封腔的顶端，因此在保证旋转不受影响的条件下将叶轮与密封腔连接，始终是一个不好解决的问题。

现有技术中采用的方法是将叶轮中心孔与电机轴相连，通过定位电机的位置来定位叶轮。这种方法解决了叶轮与密封腔的连接问题，所以普遍采用。但叶轮上千转的旋转速度，使得对其平稳性的要求尤为重要。叶轮旋转轴线一定要和旋转平面保持垂直，否则，旋转过程就会发生叶轮偏心，影响密封腔的气密性，甚至与接触部分产生高速摩擦。而将叶轮中心孔与电机轴相连，固定电机的时候无法保证叶轮旋转轴线和旋转平面保持垂直，而且电机旋转过程中无法保持平稳，会造成严重的摩擦，从而使壁面移动机器人无法正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种离心叶轮的定位结构，使得壁面移动机器人离心叶轮能够很好的与密封腔连接。

为了保证叶轮旋转的气密性要求，理论上，叶轮进风口和出风口之间只能通过流道连通，即叶轮出风口的旋转边缘与相邻部分没有任何缝隙。但由于叶轮高速旋转，实际应用中是不可能做到完全没有缝隙的。且缝隙过小时，叶轮旋转过程难免会和相邻接触面发生摩擦，造成事故。为此，本发明将与叶轮相邻的接触面与密封腔分离，单独进行设计。

本发明提供了一种负压吸附式壁面移动机器人离心叶轮的定位结构，包括叶轮轴，上端轴承、下端轴承、上端套筒、下端套筒、上端套筒螺母、下端套筒螺母、贴合盘、进风口定位件，外围设备包括离心叶轮、机器人密封腔、传动齿轮；所述贴合盘为与叶轮截面梯形斜边斜率相同的旋转曲面，进风口定位件为带有中心通孔的圆形部件；叶轮轴穿过离心叶轮和进风口定位件中心通孔，通过其顶端的花键与传动齿轮连接，通过与离心叶轮对应位置的键槽和键带动叶轮转动；叶轮轴上端、下端的轴段分别通过上端轴承、下端轴承与带有沉头孔的上端套筒和下端套筒连接，套筒外部均加工了螺纹；叶轮外罩中心孔套装于上端套筒外部，进风口定位件的中心通孔通过螺纹与下端套筒可调连接；上端套筒螺母与上端套筒通过螺纹可调连接，设置在叶轮外罩的外侧；下端套筒螺母与下端套筒通过螺纹可调连接，设置在进风口定位件下部；进风口定位件外缘与贴合盘内缘固定连接；贴合盘外缘固定在机器人密封腔外壁。转动螺母，套筒便可带着叶轮轴做小幅度的上下运动，实现叶轮与贴合盘间隙的微调。

有益效果

本发明所述负压吸附式壁面移动机器人离心叶轮的定位结构使得叶轮无需再固定在电机轴上，解决了叶轮与密封腔的连接问题，使其旋转更加平稳。本发明还可以实现叶轮与贴合盘间隙的微调，减少叶轮旋转时与接触面的摩擦，并且实用性强，结构加工简单，能够满足负压吸附式壁面移动机器人离心叶轮定位的性能要求。

附图说明

图1是本发明的贴合盘；

图2是本发明的叶轮轴；

图3是本发明的进风口定位件；

图4是本发明的下端套筒；

图5是本发明的上端套筒；

图6是本发明的叶轮定位结构立体图；

图7是本发明的叶轮定位结构及其叶轮的总体结构图。

图8是本发明的叶轮定位结构的剖视图。

图中，1为叶轮，2为螺母，3为叶轮轴，4为下端套筒螺母，5为下端套筒，6为下端轴承，7为贴合盘，8为叶轮外罩，9为上端轴承，10为上端套筒，11为上端套筒第一螺母，12为上端套筒第二螺母，13为叶轮凸台，14为进风口定位件，15为花键，16为键槽，17为密封腔。

具体实施方式

下面结合附图，具体说明本发明所述定位结构的优选实施方式。

叶轮径向截面是一个对称的梯形，本实施例设计的贴合盘7是一个与截面梯形斜边斜率相同的旋转曲面，如图1所示。贴合盘7内圆半径与叶轮进口半径相同，外圆边缘设计一个与密封腔连接的折边，折边半径等于叶轮外圆半径。离心叶轮与该贴合盘贴合，通过位置微调机构调整它们之间的间隙。