一种基于无人机的负压吸尘装置的制作方法

1.本发明属于工厂灰尘处理技术领域，具体涉及的是一种基于无人机的负压吸尘装置。


背景技术：

2.现有厂房中上部的钢梁结构一般都很高，并且错综复杂，处理厂房边缘处的位置可以通过安全梯去到高出进行处理，中部的一些钢梁均无法进行清洁，若通过吊车等大型设备进行辅助处理，成本很高，并且人工在上边进行清理存在危险性，效率低，并且将灰尘扫至空中后还会造成灰尘的二次污染。
3.而工厂中上部钢梁上随着工厂的设备运行会导致上方钢梁上灰尘颗粒物的堆积，厂房内的清洁度比较低，无法保证良好的工作环境，会影响到厂房内设备产品的加工。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于无人机的负压吸尘装置，解决了工厂钢梁较高、设置复杂，导致人工无法进行细致清洁，并且人工清洁成本高、效率低和较危险等技术问题。
5.为了解决上述问题，本发明的技术方案为：一种基于无人机的负压吸尘装置，其中：包括无人机、转接平台、绕z轴转动装置、绕x轴转动装置、负压吸尘装置、监控系统和控制系统；
6.所述转接平台固定设置于无人机底面，所述负压吸尘装置设于转接平台下方，所述绕z轴转动装置和绕x轴转动装置均设置于转接平台上，且所述绕z轴转动装置驱动负压吸尘装置绕z轴转动，所述绕x轴转动装置驱动负压吸尘装置绕x轴转动，所述监控系统包括摄像头，所述控制系统分别与绕z轴转动装置、绕x轴转动装置、负压吸尘装置和摄像头之间电气连接。
7.进一步，所述转接平台包括矩形框架和两组耳座，所述耳座为桁架结构，两组所述耳座分别对称设于矩形框架左右两侧壁前端，所述摄像头固定设于一组耳座外端前侧壁上，所述绕z轴转动装置包括第一驱动电机，所述第一驱动电机竖直朝下固定设置于矩形框架内腔中，且所述第一驱动电机的输出轴伸出所述矩形框架的底板设于下方。
8.进一步，所述矩形框架顶面通过螺栓与无人机底面固定连接。
9.进一步，所述转接平台的材质为碳纤维板。
10.进一步，所述绕x轴转动装置包括转动架和第二驱动电机，所述转动架为倒“凵”形结构，所述第二驱动电机固定设于转动架的一组侧板的外侧，且所述第二驱动电机的输出轴穿过转动架的侧板设于转动架的两侧板之间；
11.所述转动架顶面中部固定设于第一驱动电机的输出轴底端，所述第一驱动电机驱动转动架绕z轴转动。
12.进一步，所述转动架的顶板和侧板之间设置有若干组加强板。
13.进一步，所述负压吸尘装置包括风机筒、风机、集尘杯、吸尘管和固定架，所述固定架两侧分别固定对称设置有固定轴，所述固定架设于转动架的两侧板之间且一组所述固定轴与第二驱动电机的输出轴同轴固定连接，另一组所述固定轴与其同侧转动架的侧板转动连接，所述第二驱动电机驱动固定架绕x轴转动；
14.所述风机筒固定设于固定架顶面，所述风机固定设于风机筒中，所述集尘杯固定设于固定架前侧；所述集尘杯前侧壁设置有进风口，所述集尘杯顶部设置有若干出风口，所述进风口与吸尘管的一端连通，若干所述出风口分别通过管道与风机筒连通；
15.所述集尘杯内设置有过滤网，所述过滤网为圆筒状结构，所述过滤网上设置有若干组过滤孔，所述过滤网一侧与集尘杯的进风口连通；所述吸尘管另一端为扁平状结构。
16.进一步，所述吸尘管上方的集尘杯前侧设置有照明装置。
17.进一步，所述过滤网内中部设置有料位传感器，所述料位传感器与控制系统电气连接。
18.进一步，所述无人机为多旋翼无人机。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果：
20.本发明通过转接平台的设置，将负压吸尘装置设于无人机上，并且通过绕z轴转动装置和绕x轴转动装置的设置，实现了负压吸尘装置的位置调整，便于适应不同的工作场合位置，适应性更强，并且通过负压吸尘装置的吸尘管的过渡作用和过滤网的过滤作用，将灰尘过滤至过滤网中，避免了灰尘的二次污染，是一种无污染、低耗能的理想清洁设备。
21.本发明结构简单，操作方便，替代了人工清洁，可以对厂房内、钢梁间的绝大部分空间进行细致清洁工作，有效的降低了经济成本，提高了人员作业安全性，也为企业提供了干净卫生的良好工作环境。
附图说明
22.图1为本发明的结构示意图；
23.图2为本发明中转接平台、绕z轴转动装置和绕x轴转动装置的结构示意图；
24.图3为图2中的主视结构示意图；
25.图4为图1中的后视结构示意图；
26.图5为本发明中负压吸尘装置的结构示意图；
27.图6为图5的局部剖视图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
29.如图1至6所示的一种基于无人机的负压吸尘装置，其中：包括无人机1、转接平台2、绕z轴转动装置3、绕x轴转动装置4、负压吸尘装置5、监控系统和控制系统；负压吸尘装置5通过转接平台2与无人机1连接。
30.所述转接平台2固定设置于无人机1底面，所述负压吸尘装置5设于转接平台2下方，所述绕z轴转动装置3和绕x轴转动装置4均设置于转接平台2上，且所述绕z轴转动装置3驱动负压吸尘装置5绕z轴转动，所述绕x轴转动装置4驱动负压吸尘装置5绕x轴转动，所述监控系统包括摄像头6，所述控制系统分别与绕z轴转动装置3、绕x轴转动装置4、负压吸尘
装置5和摄像头6之间电气连接。
31.进一步，所述转接平台2包括矩形框架2-1和两组耳座2-2，所述耳座2-2为桁架结构，桁架结构的设置即保证了受力也减轻了整体重量，两组所述耳座2-2分别对称设于矩形框架2-1左右两侧壁前端，所述摄像头6固定设于一组耳座2-2外端前侧壁上，摄像头6也可以设于矩形框架2-1前侧中部，摄像头6为fpv式广角镜头，最大fov视角达145
°
，最高像素达2000万，摄像头主要作用于装备的视野开发，可为操作者提供多角度的视野展示，从而择最优方法作业。所述绕z轴转动装置3包括第一驱动电机3-1，所述第一驱动电机3-1竖直朝下固定设置于矩形框架2-1内腔中，且所述第一驱动电机3-1的输出轴伸出所述矩形框架2-1的底板设于下方。
32.进一步，所述矩形框架2-1顶面通过螺栓与无人机1底面固定连接。在完成工作后，可以通过对螺栓的拆卸将转接平台2进行拆卸，方便快捷。
33.进一步，所述转接平台2的材质为碳纤维板。碳纤维板的刚性好，强度高，耐疲劳和可靠性高，并且重量轻。
34.进一步，所述绕x轴转动装置4包括转动架4-1和第二驱动电机4-2，所述转动架4-1为倒“凵”形结构，所述第二驱动电机4-2固定设于转动架4-1的一组侧板的外侧，且所述第二驱动电机4-2的输出轴穿过转动架4-1的侧板设于转动架4-1的两侧板之间；第二驱动电机4-2与转动架4-1的侧板垂直固定连接，所述转动架4-1顶面中部固定设于第一驱动电机3-1的输出轴底端，所述第一驱动电机3-1驱动转动架4-1绕z轴转动。
35.进一步，所述转动架4-1的顶板和侧板之间设置有若干组加强板4-3。加强板4-3的设置增强了转动架4-1的受力强度。
36.进一步，所述负压吸尘装置5包括风机筒5-1、风机5-2、集尘杯5-3、吸尘管5-4和固定架5-5，所述固定架5-5两侧分别固定对称设置有固定轴5-5-1，所述固定架5-5设于转动架4-1的两侧板之间且一组所述固定轴5-5-1与第二驱动电机4-2的输出轴同轴固定连接，另一组所述固定轴5-5-1与其同侧转动架4-1的侧板转动连接，所述第二驱动电机4-2驱动固定架5-5绕x轴转动；固定架5-5可绕固定轴5-5-1的轴线转动。吸尘管5-4可以伸入一些狭小的空隙中，便于多种场合的灰尘处理，方便高效。
37.所述风机筒5-1固定设于固定架5-5顶面，所述风机5-2固定设于风机筒5-1中，所述集尘杯5-3固定设于固定架5-5前侧；所述集尘杯5-3前侧壁设置有进风口5-3-1，所述集尘杯5-3顶部设置有若干出风口5-3-2，所述进风口5-3-1与吸尘管5-4的一端连通，若干所述出风口5-3-2分别通过管道与风机筒5-1连通；所述集尘杯5-3内设置有过滤网5-3-3，所述过滤网5-3-3为圆筒状结构，所述过滤网5-3-3上设置有若干组过滤孔，所述过滤网5-3-3一侧与集尘杯5-3的进风口5-3-1连通；所述吸尘管5-4另一端为扁平状结构。当需要进行吸尘工作时，控制系统控制风机5-2工作，风机5-2高速旋转形成负面压差，在强烈的负面压差作用下，空气和灰尘以负能形态被吸入到吸尘管5-4中，然后进入集尘杯5-3中的过滤网5-3-3中，灰尘停留在过滤网5-3-3中，空气从上方进入风机筒5-1中后排出。
38.进一步，所述吸尘管5-4上方的集尘杯5-3前侧设置有照明装置7。照明装置7便于在漆黑、复杂的工作环境中，为操作者提供最好的视野保障，实现自主化安全作业，保障作业安全。
39.进一步，所述过滤网5-3-3内中部设置有料位传感器8，所述料位传感器8与控制系
统电气连接。料位传感器8检测过滤网5-3-3中灰尘的多少，当灰尘积攒过多时，料位传感器8将信号传输给控制系统，工作人员进行过滤网5-3-3的处理。
40.进一步，所述无人机为多旋翼无人机。可以垂直起降，空中悬停，结构简单，操作灵活。
41.本发明的工作过程：在需要对厂房内上方一处进行灰尘处理时，工作人员操作无人机1移动到指定的上方区域，摄像头6将实际情况拍摄传输，根据实际吸尘位置，控制系统控制第一驱动电机3-1和第二驱动电机4-2工作，调整负压吸尘装置5的位置。
42.调整好位置后，控制系统控制风机5-2开始工作，风机筒5-1内产生负压，使得待吸尘位置处的灰尘和空气通过吸尘管5-4进入集尘杯5-3中的过滤网5-3-3中，经过过滤网5-3-3的过滤作用后，灰尘停留至过滤网5-3-3中，空气经过管道进入风机筒1后排出。可以适应错综复杂、布局较乱的钢梁结构。