[发明专利]多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于机场灯具清洗技术领域，特别是涉及一种多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法。

背景技术

飞机在机场跑道运行中时，因飞机降落与嵌入式灯具摩擦留下的轮胎橡胶、飞机在机场滑行中洒落的航油及灰尘污垢等因素会造成机场跑道嵌入式灯具表面污染，使得灯光出射强度降低，从而对飞机的起飞及降落造成影响。因此，需要对机场跑道嵌入式灯具表面及时进行清洗。

我国机场嵌入式灯具的清洗工作基本上是在晚上机场停航后进行，而且主要由机场工作人员人工清洗，工作效率低且清洗效果不理想，直接影响了灯具的光强效果。为满足飞机的助航灯光工作要求，大部分机场不得不提高嵌入式灯具的光强等级，从而造成了大量的资源浪费。因此，若能安全高效地对机场跑道嵌入式灯具进行清洁，对机场正常运行无疑具有重要实用价值。

若能发明一种机场嵌入式灯具自动清洗装置，不仅可以提高清洗效率，节省大量能源，而且还可以保证飞机正常起飞和降落，降低机场经济损失。但当今国内外均无相关成型的自动化清洗装置，所以开发具有自主知识产权的嵌入式灯具自动清洗装置具有广阔的市场前景，将来会带来更大的经济效益。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置及控制方法。

为了达到上述目的，本发明提供的多自由度机场跑道嵌入式灯具自动清洗装置包括框架、纵向步进电机、水泵、两条纵向齿轮导轨、多个清洗滚刷、伸缩架、两根横轴、多台横向步进电机、多台推杆电机、电源控制箱、多个喷嘴、两条横向齿轮导轨、多台直流电机、安装杆、清洁剂箱、烘干装置和主控系统；其中框架由四根侧梁、两根横梁、四根立柱和四个滚轮组成；四根立柱分别垂直设置在角部，每根立柱的下端安装有一个滚轮；四根侧梁分成两组设置在两侧，其中两根侧梁的两端分别连接在位于同一侧前后端的两根立柱上下部；两根横梁的两端分别连接在位于同一端的两根立柱下部内侧面上；水泵安装在位于前端的横梁上；两条纵向齿轮导轨分别以可前后移动的方式设置在两根位于上部的侧梁表面上；两根横轴的外端分别安装有一个与两条纵向齿轮导轨前部相啮合的齿轮，另一端分别与纵向步进电机的两个输出轴相连接；两条横向齿轮导轨的两端分别固定在两条纵向齿轮导轨的中部和后部；伸缩架以能够上下移动的方式沿横向安装在框架中部；横向步进电机的输出轴上安装有一个与横向齿轮导轨相啮合的齿轮，多台横向步进电机分别安装在两条横向齿轮导轨上，并且每台横向步进电机的壳体连接在一台推杆电机的壳体顶部；推杆电机上的推杆朝下设置，并且推杆下端与一台直流电机的壳体相连；直流电机的输出轴朝下设置，其上安装有一个清洗滚刷；每个清洗滚刷上方设有一个喷嘴，喷嘴通过管路与水泵的出水口相连，而水泵的进水口则通过管路与安装在用于拖动本装置的动力装置上的清洁剂箱相接；烘干装置安装在清洗滚刷的外侧；电源控制箱安装在位于两条横向齿轮导轨之间的纵向齿轮导轨上，用于为本装置的各用电部件供电；安装杆的两端分别连接在位于框架后端上部的两根侧梁内侧面上；主控系统包括：微处理器模块、限位开关模块、多个电磁传感器、用户界面、照明装置、电机驱动模块、烘干驱动器、水泵驱动器和摄像头；其中：微处理器模块分别与限位开关模块、电磁传感器、用户界面、照明装置、电机驱动模块、烘干驱动器、水泵驱动器、摄像头及伸缩架的升降控制机构相连接；

所述的烘干驱动器与烘干装置电连接，水泵驱动器则与水泵的控制器电连接；

电机驱动模块由多个电机驱动器组成，每个电机驱动器分别与一台纵向步进电机、横向步进电机、推杆电机或直流电机相连接；

限位开关模块由多个限位开关组成，两根位于上部的侧梁的两端分别安装有一个限位开关；两条横向齿轮导轨的两端也分别安装有一个限位开关；

多个电磁传感器相隔距离设置在伸缩架的底面上；

用户界面由显示器和操作键盘组成；摄像头安装在清洗滚刷一侧；照明装置设置在安装杆上。

所述的多个电磁传感器在伸缩架上等间距设置。

所述的横向步进电机的数量为四台，其中三台安装在位于纵向齿轮导轨后部的横向齿轮导轨，一台安装在位于纵向齿轮导轨中部的横向齿轮导轨。

所述的清洁剂箱内部分成三层，分别用于盛放清洗轮胎橡胶、航油及灰尘污垢三种常见污染物的清洗剂，每层分别通过一根管路与一根总管相连，总管另一端连接到水泵5的进水口。

所述的主控系统中的微处理器模块、电机驱动模块、烘干驱动器和水泵驱动器设置在电源控制箱一侧的主控制箱内，用户界面则由工作人员手持。