[发明专利]一种基于数字总线的智能自动清洁子单元及其使用方法

权利要求书

1.一种基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，包括机械臂(1)、自动清洁装置(2)、控制阀组(3)、电控装置(4)和输送机构(5)；

所述的机械臂(1)固定安装在地面上，设置在输送机构(5)附近，包括至少一个X坐标驱动机构或Y坐标驱动机构或Z坐标驱动机构；

所述的自动清洁装置(2)包括本体(21)、旋转控制机构总成(22)和洗刷装置(23)；本体(21)后端通过旋转控制机构总成(22)与机械臂(1)的末节连接，前端与洗刷装置(23)后端连接，本体(21)内部至少设有一个内通道(211)，本体(21)上还设有面向洗刷装置(23)方向的模式识别传感器、位置传感器和距离传感器；旋转控制机构总成(22)至少包括一个A坐标旋转控制或B坐标旋转控制或C坐标旋转控制；洗刷装置(23)内对应内通道(211)的位置设有与内通道(211)连通的喷孔(231)，洗刷装置(23)包括滚刷驱动机构(232)和滚刷(234)，滚刷驱动机构(232)的驱动轴与滚刷(234)连接；

所述的控制阀组(3)包括正压气体控制电磁阀、清洗剂控制电磁阀和清洁水压控制电磁阀，正压气体控制电磁阀、清洗剂控制电磁阀和清洁水压控制电磁阀的输出端分别通过管路与内通道(211)连接，正压气体控制电磁阀的输入端与清洁正压气源连接，清洗剂控制电磁阀的输入端与清洗剂供给机构连接，清洁水压控制电磁阀的输入端与清洁水压力源连接；

所述的电控装置(4)包括工业控制计算机、电源回路、洗刷装置位置控制回路、模式识别回路、分析规划清洁参数回路、清洁控制回路、气路控制回路、清洁水控制回路，工业控制计算机分别与本体(21)上的模式识别传感器、位置传感器和距离传感器电连接，工业控制计算机分别与控制阀组(3)的正压气体控制电磁阀、清洗剂控制电磁阀和清洁水压控制电磁阀电连接，工业控制计算机分别与机械臂(1)的X坐标驱动机构或Y坐标驱动机构或Z坐标驱动机构和滚刷驱动机构(232)电连接；

所述的输送机构(5)上设有坐标控制位置变换机构，所述的电控装置(4)还包括工件位置变换回路，工业控制计算机与坐标控制位置变换机构电连接。

2.根据权利要求1所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，所述的机械臂(1)包括X坐标驱动机构、Y坐标驱动机构和Z坐标驱动机构。

3.根据权利要求1所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，基于数字总线的智能自动清洁子单元还包括滚刷定位架(7)，需更换的滚刷架设在滚刷定位架(7)上，滚刷定位架固定设置在机械臂(1)附近；所述的滚刷驱动机构(232)前端设置有与滚刷驱动机构(232)的驱动轴固定连接的自动滚刷夹持机构(233)，滚刷(234)后端夹持在自动滚刷夹持机构(233)上；所述的电控装置(4)还包括滚刷更换回路，工业控制计算机与自动滚刷夹持机构(233)电连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，所述的内通道(211)在本体(21)的横截面上呈同心圆结构的环形分布。

5.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，所述的清洗剂控制电磁阀的输入端或输出端位置、或内通道(211)的管路连接处、或清洗剂供给机构上设置清洗剂加热机构。

6.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，所述的清洁水压控制电磁阀的输入端或输出端位置、或内通道(211)的管路连接处、或清洁水压力源上设置清洁水加热机构。

7.根据权利要求1或2所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元，其特征在于，所述的正压气体控制电磁阀的输入端或输出端位置、或内通道(211)的管路连接处、或清洁正压气源上设置正压气体加热机构。

8.一种如权利要求1所述的基于数字总线的智能自动清洁子单元的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

a.当输送机构(5)的输送带或可旋转的定位输送挂钩载着待清洁的工件或制品(6)按照既定程序停靠在机械臂(1)附近的设定停放工位后，本基于数字总线的智能自动清洁子单元的电源回路启动开始工作；

b.工业控制计算机发出指令使洗刷装置位置控制回路和模式识别回路开始工作，工业控制计算机控制机械臂(1)按照预定程序及计算坐标自洗刷装置(23)位于面向输送机构(5)停滞状态的零位置移动，本体(21)上的模式识别传感器对待清洁工件或制品(6)进行识别，反馈工件或制品(6)的形状、尺寸、位置信息给工业控制计算机；

c.分析规划清洁参数回路工作，工业控制计算机首先通过模式识别传感器反馈的信息进行三维建模，若待清洁工件或制品(6)的三维建模数据信息是三维建模数据库中已存在的数据信息时，工业控制计算机可直接调用三维建模数据库中该工件或制品(6)的清洁路径起点、终点相对零位置的相对坐标值及滚刷(234)至工件或制品(6)表面的距离、清洁角度相对坐标值和对应内通道(211)需要打开的控制阀组(3)的各个具体阀杆及阀杆打开大小参数；若待清洁的工件或制品(6)的三维建模数据在三维建模数据库中没有，工业控制计算机根据待清洁的工件或制品(6)的三维建模数据信息在三维建模数据库中寻找类似结构的既有工件或制品的三维建模数据信息，通过软件进行排列组合自动生成该工件或制品(6)的最优清洁路径起点、终点相对零位置的相对坐标值及滚刷(234)至工件或制品(6)表面的最佳距离、最佳清洁角度相对坐标值和对应内通道(211)需要打开的控制阀组(3)的各个具体阀杆及阀杆打开最佳大小参数信息，存储相关信息并通过数字总线传递给中心机房，通过中心机房对此最优清洁路径及内通道(211)控制数据信息进行修正；

d.工业控制计算机根据本体(21)上的位置传感器和距离传感器反馈，控制机械臂(1)动作使洗刷装置(23)位于程序设定的起点坐标位置，然后工业控制计算机控制滚刷驱动机构(232)带动滚刷(234)旋转；

e.清洁控制回路开始工作，工业控制计算机控制控制阀组(3)的清洗剂控制电磁阀开启，清洗剂自内通道(211)内喷出，工业控制计算机控制机械臂(1)动作使滚刷(234)沿程序设定的清洁路径在工件或制品(6)表面进行高速旋转洗刷，至程序设定的终点坐标位置时、或根据清洗程序往复几次洗刷后，即完成工件或制品(6)的清洗剂洗刷，工业控制计算机控制控制阀组(3)的清洗剂控制电磁阀关闭，然后工业控制计算机控制机械臂(1)动作使洗刷装置(23)回到零位置；

f.清洁水控制回路开始工作，工业控制计算机控制控制阀组(3)的清洁水压控制电磁阀开启，清洁水自内通道(211)内喷出，工业控制计算机控制机械臂(1)动作使滚刷(234)沿程序设定的清洁路径在工件或制品(6)表面进行高速旋转冲刷，至程序设定的终点坐标位置时、或根据清洗程序往复几次冲刷后，即完成工件或制品(6)的清洁水冲刷，工业控制计算机控制控制阀组(3)的清洁水压控制电磁阀关闭，然后工业控制计算机控制机械臂(1)动作使洗刷装置(23)回到零位置；

g.工业控制计算机根据本体(21)上的位置传感器和距离传感器反馈控制洗刷装置(23)远离工件或制品(6)至程序设定距离，同时工业控制计算机控制滚刷驱动机构(232)使滚刷(234)停止旋转后，气路控制回路开始工作，工业控制计算机控制控制阀组(3)的正压气体控制电磁阀开启，正压气体自内通道(211)内喷出，工业控制计算机控制机械臂(1)动作使滚刷(234)沿程序设定的清洁路径对工件或制品(6)表面进行正压送风使工件或制品(6)快速风干，至程序设定的终点坐标位置时、或根据清洗程序往复几次送风后，即完成工件或制品(6)的正压气体快速风干，工业控制计算机控制控制阀组(3)的正压气体控制电磁阀关闭，然后工业控制计算机控制机械臂(1)动作使洗刷装置(23)回到零位置；

h.输送机构(5)接到指令载着已完成清洁工序的工件或制品(6)向下道工序流转。