阅读说明：本技术 一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备 (Drilling equipment with debris cleaning function for aerial work ) 是由 金韬 于 2019-07-23 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备,包括壳体、钻头和四个螺旋桨,所述壳体的形状为圆柱形,所述壳体竖向设置,所述螺旋桨以壳体的轴线为中心周向均匀设置在壳体上,所述壳体内设有驱动装置,所述驱动装置与螺旋桨传动连接,所述螺旋桨到壳体底部的距离小于壳体顶部到壳体底部的距离,所述钻头与壳体同轴设置,所述钻头设置在壳体内,所述壳体内设有钻孔机构和四个吸附机构,所述吸附机构与螺旋桨一一对应,所述钻孔机构与钻头传动连接,该用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备通过吸附机构实现了高空钻孔的功能,避免人工登高钻孔,提高了安全性,不仅如此,还通过钻孔机构实现了收集碎屑的功能,达到了清洁碎屑的效果。(The invention relates to a drilling device with a chip cleaning function for high-altitude operation, which comprises a shell, a drill bit and four propellers, wherein the shell is cylindrical, the shell is vertically arranged, the propellers are uniformly arranged on the shell in the circumferential direction by taking the axis of the shell as the center, a driving device is arranged in the shell and is in transmission connection with the propellers, the distance from the propellers to the bottom of the shell is smaller than the distance from the top of the shell to the bottom of the shell, the drill bit and the shell are coaxially arranged, the drill bit is arranged in the shell, a drilling mechanism and four adsorption mechanisms are arranged in the shell, the adsorption mechanisms correspond to the propellers one to one, the drilling mechanism is in transmission connection with the drill bit, the drilling device with the chip cleaning function for high-altitude operation realizes the high-altitude drilling function through the adsorption mechanisms, and avoids manual high-altitude drilling, the safety is improved, and moreover, the function of collecting the fragments is realized through the drilling mechanism, and the effect of cleaning the fragments is achieved.)

一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备

技术领域

本发明涉及机器人领域，特别涉及一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备。

背景技术

智能机器人具备形形色色的内部信息传感器和外部信息传感器，如视觉、听觉、触觉、嗅觉等，除具有感受器外，它还有效应器，作为作用于周围环境的手段,因其智能化程度高，在救援、运输等领域得到广泛应用。

现有的***钻在向上打孔时，会使打孔产生的碎屑直接掉落至***钻和加工人员身上，而碎屑通常温度较高，易导致加工人员受伤，一些较小的碎屑还易进入到***钻内部，导致***钻损坏，不仅如此，当打孔位置在天花板等较高位置时，由于属于高空作业，会存在一定的钻孔风险，降低了钻孔的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备，包括壳体、钻头和四个螺旋桨，所述壳体的形状为圆柱形，所述壳体竖向设置，所述螺旋桨以壳体的轴线为中心周向均匀设置在壳体上，所述壳体内设有驱动装置，所述驱动装置与螺旋桨传动连接，所述螺旋桨到壳体底部的距离小于壳体顶部到壳体底部的距离，所述钻头与壳体同轴设置，所述钻头设置在壳体内，所述壳体内设有钻孔机构和四个吸附机构，所述吸附机构与螺旋桨一一对应，所述钻孔机构与钻头传动连接；

所述钻孔机构包括驱动组件和两个传动组件，所述驱动组件包括驱动电机、固定板、动力盘、从动盘、连接罩、两个动力杆和两个挡块，所述固定板水平设置在壳体内的底部，所述驱动电机固定在底部的顶部，所述动力盘安装在驱动电机上，所述动力盘与钻头同轴设置，所述从动盘设置在动力盘的上方，所述动力盘和从动盘同轴设置，所述钻头的底端安装在从动盘上，所述钻头的顶端设置在壳体内，所述钻头设置在从动盘的顶部，所述壳体的顶部设有开口，所述连接罩设置在开口内，所述开口与连接罩匹配，所述连接罩的竖向截面形状为U形，所述连接罩的U形截面的开口朝上设置，所述连接罩的顶部套设在钻头上，所述连接罩的顶部与壳体的顶部处于同一平面，两个动力杆分别竖向设置在钻头的两侧，所述挡块与动力杆一一对应，所述动力杆的底端固定在动力盘的顶部，所述挡块固定在动力杆的顶端，所述从动盘套设在动力杆上，所述挡块设置在连接罩的下方，所述传动组件与动力杆一一对应；

所述吸附机构包括黏连组件和两个吸附组件，所述黏连组件包括收缩管、供热板、连接管、第一丝杠、动力电机和两个升降单元，所述收缩管实现设置，所述壳体的顶部套设在收缩管上，所述收缩管的顶端与壳体的顶部处于同一平面，所述供热板水平设置在收缩管内，所述收缩管套设在供热板上，所述收缩管内设有热熔胶，所述热熔胶设置在供热板的上方，所述连接管与收缩管同轴设置，所述动力杆的顶端固定在供热板的底部，所述第一丝杠与连接管同轴设置，所述动力电机设置在连接管的下方，所述动力电机固定在收缩管的内壁上，所述动力电机与第一丝杠的底端传动连接，所述连接管套设在第一丝杠上，所述连接管的与第一丝杠的连接处设有与第一丝杠匹配的螺纹，两个升降单元分别设置在收缩管的两侧，所述升降单元与收缩管传动连接，所述升降单元与吸附组件一一对应；

所述壳体内设有开关模块，所述开关模块包括开关控制电路，开关控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一MOS管Q1的栅极与第一二极管D1的阴极连接，所述第一MOS管Q1的源极外接12V直流电压电源，所述第一MOS管Q1的漏极与第二MOS管Q2的漏极连接，所述第二MOS管Q2的源极接地，所述第二MOS管Q2的栅极与第二二极管D2的阳极连接，所述第一电阻R1与第一二极管D1并联，所述第二电阻R2与第二二极管D2并联，所述第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极连接。

作为优选，为了驱动从动盘升降，所述传动组件包括第一气缸、支撑杆、马达、第二丝杠和移动块，所述第一气缸竖向固定在壳体内的顶部，所述第一气缸与底部的顶部传动连接，所述支撑杆竖向设置，所述连接罩的顶部通过支撑杆与底部的顶部固定连接，所述马达固定在连接罩的底部，所述第二丝杠竖向设置，所述马达与第二丝杠的顶端传动连接，所述移动块套设在第二丝杠上，所述移动块的与第二丝杠的连接处设有与第二丝杠匹配的螺纹，所述移动块套设在支撑杆上，所述移动块的靠近钻头的一侧设有滑槽，所述从动盘设置在滑槽内。

作为优选，为了便于从动盘转动，所述滑槽内设有两个连接球，两个连接球分别设置在从动盘的顶部和底部，所述滑槽的内壁套设在连接球上，所述连接球与从动盘抵靠。

作为优选，为了驱动收缩管升降，所述升降单元包括第二气缸和动力块，所述第二气缸竖向固定在壳体的内壁上，所述动力块设置在第二气缸的顶部，所述第二气缸与动力块传动连接，所述动力块与收缩管固定连接。

作为优选，为了实现吸附的功能，所述吸附组件包括吸盘、吸附管、活塞、连接线和两个定滑轮，所述壳体的顶部设有凹口，所述吸盘设置在凹口内，所述吸附管竖向设置，所述壳体的顶部套设在吸附管上，所述吸盘安装在吸附管的顶端，所述活塞设置在吸附管内，所述吸附管与活塞匹配，所述动力块的远离收缩管的一侧与吸附管固定连接，所述连接线的一端固定在活塞的底部，所述连接线的另一端依次绕过两个定滑轮固定在供热板的底部，所述定滑轮固定在壳体内的底部，两个定滑轮分别设置在第二气缸的两侧。

作为优选，为了提高连接线的强度，所述连接线的制作材料为钢丝绳。

作为优选，为了提高密封性，所述吸附管内涂有密封脂。

作为优选，为了减小动力杆与从动盘之间的摩擦力，所述动力杆上涂有润滑油。

作为优选，为了提高驱动电机的驱动力，所述驱动电机为伺服电机。

作为优选，为了提高清洁效果，所述连接罩的顶部设有橡胶层。

本发明的有益效果是，该用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备通过吸附机构实现了高空钻孔的功能，避免人工登高钻孔，提高了安全性，与现有的吸附机构相比，该吸附机构具有多种固定方式，固定效果更好，不仅如此，还通过钻孔机构实现了收集碎屑的功能，达到了清洁碎屑的效果，与现有的钻孔机构相比，该钻孔机构结构简单并巧妙，性价比更高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备的结构示意图；

图2是本发明的用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备的剖视图；

图3是图2的A部放大图；

图4是图2的B部放大图；

图5是本发明的用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备的电路原理图；

图6是图3的C部放大图；

图中：1.壳体，2.钻头，3.螺旋桨，4.驱动电机，5.固定板，6.动力盘，7.从动盘，8.连接罩，9.动力杆，10.收缩管，11.供热板，12.连接管，13.第一丝杠，14.动力电机，15.第一气缸，16.支撑杆，17.马达，18.第二丝杠，19.移动块，20.连接球，21.第二气缸，22.动力块，23.吸盘，24.吸附管，25.活塞，26.连接线，27.定滑轮，28.挡块。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备，包括壳体1、钻头2和四个螺旋桨3，所述壳体1的形状为圆柱形，所述壳体1竖向设置，所述螺旋桨3以壳体1的轴线为中心周向均匀设置在壳体1上，所述壳体1内设有驱动装置，所述驱动装置与螺旋桨3传动连接，所述螺旋桨3到壳体1底部的距离小于壳体1顶部到壳体1底部的距离，所述钻头2与壳体1同轴设置，所述钻头2设置在壳体1内，所述壳体1内设有钻孔机构和四个吸附机构，所述吸附机构与螺旋桨3一一对应，所述钻孔机构与钻头2传动连接；

通过驱动装置使螺旋桨3转动，从而使壳体1得到飞行的能力，便于到达高处的钻孔位置，通过钻孔机构使钻头2转动，实现了钻孔的功能。

如图3所示，所述钻孔机构包括驱动组件和两个传动组件，所述驱动组件包括驱动电机4、固定板5、动力盘6、从动盘7、连接罩8、两个动力杆9和两个挡块28，所述固定板5水平设置在壳体1内的底部，所述驱动电机4固定在底部的顶部，所述动力盘6安装在驱动电机4上，所述动力盘6与钻头2同轴设置，所述从动盘7设置在动力盘6的上方，所述动力盘6和从动盘7同轴设置，所述钻头2的底端安装在从动盘7上，所述钻头2的顶端设置在壳体1内，所述钻头2设置在从动盘7的顶部，所述壳体1的顶部设有开口，所述连接罩8设置在开口内，所述开口与连接罩8匹配，所述连接罩8的竖向截面形状为U形，所述连接罩8的U形截面的开口朝上设置，所述连接罩8的顶部套设在钻头2上，所述连接罩8的顶部与壳体1的顶部处于同一平面，两个动力杆9分别竖向设置在钻头2的两侧，所述挡块28与动力杆9一一对应，所述动力杆9的底端固定在动力盘6的顶部，所述挡块28固定在动力杆9的顶端，所述从动盘7套设在动力杆9上，所述挡块28设置在连接罩8的下方，所述传动组件与动力杆9一一对应；

当壳体1通过吸附机构运行，使壳体1固定在加工区域，通过驱动电机4运行，使动力盘6转动，动力盘6的转动通过动力杆9使钻头2转动，随后通过传动组件运行，使连接罩8与加工件的表面抵靠，再通过传动组件使钻头2向上移动，从而使钻头2钻孔时产生的碎屑可以通过连接罩8达到收集的效果，实现了清洁碎屑的功能。

如图4所示，所述吸附机构包括黏连组件和两个吸附组件，所述黏连组件包括收缩管10、供热板11、连接管12、第一丝杠(13、动力电机14和两个升降单元，所述收缩管10实现设置，所述壳体1的顶部套设在收缩管10上，所述收缩管10的顶端与壳体1的顶部处于同一平面，所述供热板11水平设置在收缩管10内，所述收缩管10套设在供热板11上，所述收缩管10内设有热熔胶，所述热熔胶设置在供热板11的上方，所述连接管12与收缩管10同轴设置，所述动力杆9的顶端固定在供热板11的底部，所述第一丝杠(13与连接管12同轴设置，所述动力电机14设置在连接管12的下方，所述动力电机14固定在收缩管10的内壁上，所述动力电机14与第一丝杠(13的底端传动连接，所述连接管12套设在第一丝杠(13上，所述连接管12的与第一丝杠(13的连接处设有与第一丝杠(13匹配的螺纹，两个升降单元分别设置在收缩管10的两侧，所述升降单元与收缩管10传动连接，所述升降单元与吸附组件一一对应；

当壳体1飞行到加工件的下方时，通过供热板11使热熔胶加热，通过升降单元运行，使收缩管10上升并与加工件抵靠，随时通过动力电机14运行，使第一丝杠(13转动，从而使连接管12带动供热板11上升，使热熔胶涂抹在加工件上，随后供热板11停止加热，等热熔胶冷却后，达到了壳体1与加工件固定连接的效果。

所述壳体1内设有开关模块，所述开关模块包括开关控制电路，开关控制电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2，所述第一MOS管Q1的栅极与第一二极管D1的阴极连接，所述第一MOS管Q1的源极外接12V直流电压电源，所述第一MOS管Q1的漏极与第二MOS管Q2的漏极连接，所述第二MOS管Q2的源极接地，所述第二MOS管Q2的栅极与第二二极管D2的阳极连接，所述第一电阻R1与第一二极管D1并联，所述第二电阻R2与第二二极管D2并联，所述第一二极管D1的阳极与第二二极管D2的阴极连接。

在开关控制电路中，通过控制第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的导通，来实现了对门禁10的驱动，提高了系统的可靠性，而且通过第一电阻R1和第二电阻R2进行限流、第一二极管D1和第二二极管D2进行反向电压保护，提高了开关控制电路的可靠性。

作为优选，为了驱动从动盘7升降，所述传动组件包括第一气杆15、支撑杆16、马达17、第二丝杠18和移动块19，所述第一气杆15竖向固定在壳体1内的顶部，所述第一气杆15与底部的顶部传动连接，所述支撑杆16竖向设置，所述连接罩8的顶部通过支撑杆16与底部的顶部固定连接，所述马达17固定在连接罩8的底部，所述第二丝杠18竖向设置，所述马达17与第二丝杠18的顶端传动连接，所述移动块19套设在第二丝杠18上，所述移动块19的与第二丝杠18的连接处设有与第二丝杠18匹配的螺纹，所述移动块19套设在支撑杆16上，所述移动块19的靠近钻头2的一侧设有滑槽，所述从动盘7设置在滑槽内，当钻头2转动时，通过第一气杆15运行，使固定板5向上移动，从而使连接罩8与钻头2向上移动，直至连接罩8与加工件抵靠后停止，随后马达17运行，使第二丝杠18转动，从而使移动块19在支撑杆16的支撑作用下向上移动，通过移动块19的向上移动使从动盘7向上移动，使钻头2继续向上移动，当第一气杆15反向运行时，带动从动盘7向下移动，实现了驱动从动盘7升降的功能。

如图6所示，所述滑槽内设有两个连接球20，两个连接球20分别设置在从动盘7的顶部和底部，所述滑槽的内壁套设在连接球20上，所述连接球20与从动盘7抵靠，通过连接球20可以将移动块19与从动盘7之间的滑动转化为滚动，减小了移动块19与从动盘7之间的摩擦力，便于从动盘7转动。

作为优选，为了驱动收缩管10升降，所述升降单元包括第二气缸21和动力块22，所述第二气缸21竖向固定在壳体1的内壁上，所述动力块22设置在第二气缸21的顶部，所述第二气缸21与动力块22传动连接，所述动力块22与收缩管10固定连接，通过第二气缸21运行，使动力块22带动收缩管10升降，实现了驱动收缩管10升降的功能。

作为优选，为了实现吸附的功能，所述吸附组件包括吸盘23、吸附管24、活塞25、连接线26和两个定滑轮27，所述壳体1的顶部设有凹口，所述吸盘23设置在凹口内，所述吸附管24竖向设置，所述壳体1的顶部套设在吸附管24上，所述吸盘23安装在吸附管24的顶端，所述活塞25设置在吸附管24内，所述吸附管24与活塞25匹配，所述动力块22的远离收缩管10的一侧与吸附管24固定连接，所述连接线26的一端固定在活塞25的底部，所述连接线26的另一端依次绕过两个定滑轮27固定在供热板11的底部，所述定滑轮27固定在壳体1内的底部，两个定滑轮27分别设置在第二气缸21的两侧，通过动力块22的向上移动带动吸附管24向上移动，从而使吸盘23与加工件的表面贴紧，再通过供热板11的上升使连接线26拉动活塞25向下移动，从而使吸盘23内的气压降低，从而使吸盘23与加工件实现相对静止的位置关系，实现了吸附的功能。

作为优选，为了提高连接线26的强度，所述连接线26的制作材料为钢丝绳，钢丝绳强度高、不易断，提高了连接线26的强度。

作为优选，为了提高密封性，所述吸附管24内涂有密封脂，通过密封脂可以减小吸附管24与活塞25之间的空隙，提高了密封性。

作为优选，为了减小动力杆9与从动盘7之间的摩擦力，所述动力杆9上涂有润滑油，润滑油具有润滑的功效，可以减小动力杆9与从动盘7之间的摩擦力，提高了从动盘7升降的流畅性。

作为优选，为了提高驱动电机4的驱动力，所述驱动电机4为伺服电机，伺服电机具有驱动力强的特点，从而提高了驱动电机4的驱动力。

作为优选，为了提高清洁效果，所述连接罩8的顶部设有橡胶层，橡胶质地柔软，易被挤压，可以减小连接罩8和加工件之间的空隙，避免碎屑从加工件与连接罩8之间的空隙排出，提高了清洁效果。

通过用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备通过热熔胶的黏性和吸盘的吸附力使壳体与加工件之间保持相对的固定状态，便于执行钻孔任务，避免人工登高钻孔，提高了安全性，通过连接罩来收集钻孔产生的碎屑，实现了清洁的功能。

与现有技术相比，该用于高空作业的具有碎屑清洁功能的钻孔设备通过吸附机构实现了高空钻孔的功能，避免人工登高钻孔，提高了安全性，与现有的吸附机构相比，该吸附机构具有多种固定方式，固定效果更好，不仅如此，还通过钻孔机构实现了收集碎屑的功能，达到了清洁碎屑的效果，与现有的钻孔机构相比，该钻孔机构结构简单并巧妙，性价比更高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。