[發明專利]儲油罐表面作業機器人

有效

• 申請號: 201010184028.7
• 申請日: 2010-05-24
• 公開（公告）號: CN102079339A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 時利;王成軍
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: B62D55/065
• 分類號: B62D55/065;B62D55/265
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種儲油罐表面作業裝置，特別是一種儲油罐表面作業機器人，其主要用于儲油罐的焊接、除銹、噴漆、檢測等作業，也可用于其它大型鐵基的表面作業。

背景技術

石油、天然氣等能源的儲備都使用儲油罐，儲油罐的安裝及維護需要完成焊接及除銹、噴漆、檢測等作業；目前，完成以上作業都是依靠人工高空作業，其危險性大、效率低、完成質量不高的問題難以解決；中國專利申請號為200710115355.5的永磁方鐵履帶機器人，雖然可以行走于大型鐵基表面，但其沒有作業器具的公共安裝平臺，并且它是利用永磁鐵吸附、依靠履帶轉速差轉向，其作業器具難以安裝、吸附力有限、轉向負載大致使的履帶易脫節的問題難以解決。

發明內容

為克服人工高空作業帶來的危險性高、效率低、作業完成質量不高的缺點及彌補現有裝置實現表面作業局限性大的不足，本實用新型提供了一種儲油罐表面作業機器人，可以代替人工完成焊接、除銹、噴漆、檢測等高空作業，并可解決現有裝置不能安裝多種作業器具、吸附力局限性大及轉向時履帶易脫節的問題。

該機器人與現有的在儲油罐等鐵基表面行走裝置的不同之處在于：它的行走功能由四條吸附力可調的電磁履帶實現，解決了現有裝置吸附力局限性大的問題；四條電磁履帶分成兩組，每組對稱排列，且兩組電磁履帶行走方向相互垂直，一組實現X方向(罐體緯度方向)吸附、行走，一組實現Y方向(罐體經度方向)吸附、行走，機器人轉向是通過兩組電磁履帶相對升降從而切換工作實現的，解決了現有裝置轉向時履帶易脫節的問題；行走架兩端與相應的導軌連接板間鉸鏈連接，中間與相應的行走架間對稱的用復位彈簧連接，該設計可使機器人穩定的吸附、行走在凹凸不平的儲油罐體表面；安裝平臺為公共安裝平臺，可以根據作業需要選擇性的安裝作業器具，解決了現有裝置應用局限性大的問題，實現了一機多用。

本實用新型的儲油罐表面作業機器人主要由公共安裝平臺、主滑動導軌、副滑動導軌、X行走單元、Y行走單元、升降電機、升降減速箱、萬向輪組成。

機器人的公共安裝平臺包括主安裝平臺、副安裝平臺，每個平臺分別與相應的主滑動導軌、副滑動導軌間螺釘連接；主安裝平臺上安裝有滑桿，公共安裝滑動塊與滑桿滑動連接，滑動調節螺釘調節公共安裝滑動塊的滑動位置；伸縮調節螺釘可調節公共接口相對于罐體的徑向距離，焊機安裝是通過調節松緊螺釘使公共接口上的弧形夾板夾緊焊機立柱；噴涂槍、噴砂槍安裝是通過調節松緊螺釘使公共接口上的橡膠夾板夾緊噴砂槍、噴涂槍手柄；副安裝平臺上有若干螺紋孔，可選擇性的用螺釘在不同位置的螺紋孔上安裝金屬探傷儀探頭的安裝塊，探傷儀探頭安裝是將探頭旋入探頭的安裝塊的橡膠圓筒內。

X行走單元包括X導軌連接板、行走架、X升降塊；行走架兩端與X導軌連接板之間通過鉸鏈連接，行走架中間與X導軌連接板之間對稱的用復位彈簧連接；X升降塊對稱的安裝在X導軌連接板上。X行走單元兩側分別通過X升降塊與對應的主滑動導軌滑動連接，并通過升降驅動齒輪與穿過主滑動導軌上導槽的相應的Y升降塊上的齒條連接。

Y行走單元包括Y導軌連接板、行走架、Y升降塊、升降軸承塊；行走架兩端與Y導軌連接板之間通過鉸鏈連接，行走架中間與Y導軌連接板之間對稱的用復位彈簧連接；升降軸承塊對稱的安裝在Y導軌連接板一側，Y升降塊對稱的安裝在Y導軌連接板另一側，所述滑動軸承塊是在矩形鐵中用軸間隙配合裝有共軸的兩個軸承。Y行走單元一側與副滑動導軌通過升降軸承塊滾動連接，另一側通過Y升降塊與主滑動導軌滑動連接，并且Y升降塊穿過主滑動導軌上的導槽再由Y升降塊上的齒條與X行走單元上的相應的升降驅動齒輪連接；

行走架包括矩形電磁單元、履帶輪、行走電機、行走減速箱、行走架橫板、鉸鏈、弧形電極、主動軸、從動軸；電磁履帶由履帶連接板及螺釘連接的若干套矩形電磁單元組成；矩形電磁單元分別繞過履帶輪閉合，每套矩形電磁單元與履帶輪之間通過滾軸與履帶輪圓弧高副連接，所述的矩形電磁單元是由矩形軛鐵、電刷、線圈、鐵芯組成，在矩形軛鐵中安裝鐵芯，并在鐵芯上均勻繞有線圈，線圈兩端分別與安裝在電磁單元兩端的電刷焊接；電磁單元兩端的電刷與弧形電極接觸，弧形電極安裝在行走架橫板上，所述的弧形電極只會與吸附在罐體表面的電磁單元的電刷接觸。

行走電機安裝在行走架橫板上，其輸出經行走減速箱后與履帶輪的主動軸連接，從而驅動主動軸。

升降電機安裝在X導軌連接板上，其輸出經升降減速箱后通過鏈條和兩根升降驅動軸連接，所述的鏈條是在升降減速箱輸出軸、升降驅動軸上分別安裝鏈輪，鏈條分別繞過兩鏈輪閉合。